Báo cáo nghiên cứu khoa học " Đánh giá ảnh hưởng của các phương án chỉnh trị đến khả năng thoát lũ của đoạn sông Hồng chảy qua Hà Nội cũ bằng mô hình mô phỏng "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

106
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đoạn sông Hồng chảy qua thành phố Hà Nội (cũ) chỉ dài 40 km nhưng lại là đoạn sông có ý nghĩa rất quan trọng cả về mặt kinh tế lẫn chính trị xã hội. Trong những năm gần đây đã có nhiều biện pháp chỉnh trị được đề xuất để tạo một lòng sông thông thoáng tiện lợi cho tàu bè đi lại và quan trọng nhất là dễ dàng thoát nước trong mùa mưa lũ, đảm bảo an

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu khoa học " Đánh giá ảnh hưởng của các phương án chỉnh trị đến khả năng thoát lũ của đoạn sông Hồng chảy qua Hà Nội cũ bằng mô hình mô phỏng "

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 Đánh giá ảnh hưởng của các phương án chỉnh trị đến khả năng thoát lũ của đoạn sông Hồng chảy qua Hà Nội cũ bằng mô hình mô phỏng Nguyễn Tiền Giang*, Ngô Thanh Nga Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 11 tháng 8 năm 2010 Tóm tắt. Đoạn sông Hồng chảy qua thành phố Hà Nội (cũ) chỉ dài 40 km nhưng lại là đoạn sông có ý nghĩa rất quan trọng cả về mặt kinh tế lẫn chính trị xã hội. Trong những năm gần đây đã có nhiều biện pháp chỉnh trị được đề xuất để tạo một lòng sông thông thoáng tiện lợi cho tàu bè đi lại và quan trọng nhất là dễ dàng thoát nước trong mùa mưa lũ, đảm bảo an toàn cho thủ đô. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các các phương án chỉnh trị sử dụng mô hình mô phỏng động lực 1 chiều của toàn bộ hệ thống sông Hồng – Thái Bình. Phương án tạo hai bậc thềm sông có cao trình 10 và 11.5 m được đề xuất với hiệu quả thoát lũ như hiện tại. Hai bậc thềm này có chiều rộng lớn có thể sử dụng làm nơi vui chơi giải trí khi không có lũ, tạo cảnh quan cho thành phố Hà Nội. Từ khóa: Mô phỏng, sông Hồng, khả năng thoát lũ, phương án chỉnh trị. 1. Giới thiệu∗ thoát lũ. Ngoài ra các khu phân lũ (sông Đáy), chậm lũ (Tam Thanh, Lập Thạch, Lương Phú, Lũ lụt tại đồng bằng sông Hồng được đánh Quảng Oai) cũng được quy hoạch. Từ năm giá là một trong những tai biến thiên nhiên ảnh 1977 đến nay đã hình thành thêm hệ thống hồ hưởng sâu sắc nhất đến đời sống chính trị, kinh chứa ở thượng nguồn như Thác Bà (1977), Hòa tế, văn hóa và xã hội của nhân dân thuộc khu Bình (1992), Tuyên Quang (2006). Các công vực Bắc bộ. Chính vì vậy mà hệ thống đê điều trình này đã phát huy tác dụng lớn trong công trên hệ thông sông Hồng đã được xây dựng và tác phòng chống lũ. tu bổ qua nhiều thế hệ và cho đến nay vẫn là Đánh giá ảnh hưởng (hiệu quả) của các biện pháp công trình chính để phòng chống lũ phương án chỉnh trị thường được thực hiện lụt ở khu vực đồng bằng Bắc bộ. Song song với thông qua việc áp dụng các mô hình thủy lực và việc củng cố và hoàn thiện hệ thống đê điều là đôi khi kết hợp với mô hình vật lý. Đối với biện pháp chỉnh trị, khai thông lòng dẫn nhằm những bài toán lớn (như hệ thống sông Hồng) đảm bảo thông thoáng lòng dẫn, tăng khả năng thì việc sử dụng các mô hình vật lý để đánh giá _______ khả năng thoát lũ là không khả thi. Như vậy ∗ Tác giả liên hệ. ĐT: 84-4-38584943. phương pháp chủ yếu được sử dụng là áp dụng E-mail: giangnt@vnu.edu.vn 322
323 N.T. Giang, N.T. Nga / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 các mô hình thủy lực 1 và 2 chiều. Khi có số chính là sông Cầu, sông Thương, sông Lục liệu địa hình của mạng lưới sông nghiên cứu, số Nam. Hai hệ thống sông này được nối với nhau liệu thuỷ văn: mực nước, lưu lượng, và các qua sông Đuống và sông Luộc. công trình liên quan mô hình cho phép tính toán Tổng lượng nước trung bình hàng năm của mô phỏng quá trình thuỷ động lực trong toàn bộ sông Hồng chảy qua Sơn Tây là 120 tỷ m3, mạng lưới sông từ đó cho phép đánh giá những trong đó phần từ Trung Quốc chảy vào chiếm kịch bản khai thác (chỉnh trị) và quản lý khác 36%. Tính đến Sơn Tây so với lưu vực sông nhau phục vụ các bài toán thực tế. Hồng, sông Lô chiếm 27% diện tích lưu vực, Trong khuôn khổ của bài báo này, với mục chiếm 28% lượng nước; sông Đà chiếm 43% đích là đánh giá ảnh hưởng (hiệu quả) của các diện tích lưu vực, 47% lượng nước; sông Thao phương án chỉnh trị đến khả năng thoát lũ của chiếm 36% diện tích lưu vực, 25% lượng nước. đoạn sông Hồng chảy qua Hà Nội (cũ), chúng Dòng chảy lũ lưu vực sông Hồng – Thái Bình tôi đã sử dụng mô hình MIKE 11 (HD) để xem mang đặc điểm lũ miền núi, nhiều đỉnh, lên xét khả năng hạ mực nước tại các trạm Thượng nhanh xuống nhanh, biên độ lớn. Tháng VIII Cát, Hà Nội, Sơn Tây và tỷ lệ phân chia lưu thường có mưa gây lũ lớn như các trận lũ năm lượng lũ giữa sông Hồng và sông Đuống tương 1949, 1971, 1996, 2002 , 2008. Dòng chảy kiệt ứng với các phương án chỉnh trị. Mô hình kéo dài từ tháng XI đến tháng IV hoặc V năm MIKE 11 là một mô hình đã được nhóm tác giả sau, kiệt nhất rơi vào tháng III, một số năm rơi sử dụng thành công trong nhiều nghiên cứu vào tháng II, hoặc IV. trước đấy [1-4]. Việc đánh giá ảnh hưởng của các phương án chỉnh trị đến quá trình bồi xói bờ 3. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình (trong phạm vi hẹp) sẽ được xem xét ở các bài báo sau mà ở đó mô hình 2 và 3 chiều được sử 3.1. Mạng sông tính toán trong mô hình MIKE11 dụng. a. Hệ thống sông Hồng 2. Khái quát điều kiện địa lý tự nhiên và đặc - Các nhánh sông thượng du sông Hồng: điểm lũ trên lưu vực Sông Đà từ cửa sông lên đến đập Hoà Bình; Sông Thao được xem xét từ cửa sông đến trạm Lưu vực sông Hồng - Thái Bình là lưu vực thuỷ văn Yên Bái; Sông Lô từ Việt Trì đến Na sông liên quốc gia chảy qua 3 nước Việt Nam, Hang; Sông Chảy từ ngã 3 với sông Lô đến Trung Quốc, Lào với tổng diện tích tự nhiên Thác Bà; Sông Gâm từ ngã 3 với sông Lô đến khoảng 169000km2. Phần diện tích lưu vực tại Hàm Yên; Sông Phó Đáy; Sông Hồng từ Việt lãnh thổ Việt Nam có diện tích 86660km2 chiếm Trì đến biển. 51% tổng diện tích lưu vực. Chiều dài dòng - Bờ tả sông Hồng bao gồm: Các sông nối chính sông Hồng từ nguồn đến cửa Ba Lạt dài từ sông Hồng sang sông Thái Bình: Sông 1126 km, phần chảy trên đất Việt Nam dài 556 Đuống, sông Luộc; Các sông đổ ra biển: Sông km. Trà Lý. Hệ thống sông Hồng –Thái Bình là hệ thống - Bờ hữu sông Hồng gồm các sông nối sông sông lớn thứ hai chảy qua lãnh thổ Việt Nam Hồng với hệ thống sông Đáy: Sông Nam Định rồi đổ ra biển Đông. Sông Hồng được hình đổ vào sông Đáy tại km 201 tính từ đập Đáy; thành từ ba nhánh sông lớn là Lô, Đà, Thao. Các sông đổ ra biển: Đáy; Ninh Cơ Sông Thái Bình được hình thành từ ba nhánh
324 N.T. Giang, N.T. Nga / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 - Các sông nối sông Thái Bình với sông b. Hệ thống sông Thái Bình Hồng: Sông Đuống, sông Luộc, sông Hoá. Hệ thống sông Thái Bình bao gồm các nhánh sông Cầu, Thương, Lục Nam và toàn bộ - Sông Văn Úc dài 40km bắt đầu tại ngã 3 vùng đồng bằng sông Thái Bình. Sông Thái Gùa và Lai Vu nằm giữa sông Thái Bình và Bình được cung cấp nước chủ yếu từ sông sông Kinh Thầy. Đuống và sông Luộc kết hợp với dòng chảy từ - Sông Lạch Tray dài 35km bắt đầu từ km 3 3 nhánh trên để đổ ra biển. Vùng đồng bằng trên sông Văn Úc đổ ra biển. sông Thái Bình được phân thành tiểu hệ thống - Sông Kinh Thầy chảy ra biển qua các Thái Bình và tiểu hệ thống sông Kinh Thầy. nhánh: Sông Đá Bạch dài 57 km bắt đầu tại km Vùng hạ lưu sông Thái Bình gồm 3 sông chảy 47 trên sông Kinh Thầy, sông Cấm dài 29km song song với nhau, đổ ra biển Đông gồm sông bắt đầu từ ngã 3 sông Kinh Thầy và Kinh Môn. Thái Bình, Văn Úc và Lạch Tray. - Các sông nối trong nội vùng: Sông Lai Vu - Sông Thái Bình: Các sông ngắn nối sông dài 22 km nối sông Thái Bình với sông Kinh Thái Bình và Văn Úc bao gồm sông Gùa, sông Môn; Sông Kinh Môn dài 26 km nối sông Kinh Mía và sông Mới Thầy với sông Cấm. 2) [1] Hình 1. Sơ đồ mô phỏng thủy lực mạng lưới sông tính toán. 3.2. Chuẩn bị số liệu đầu vào 2000 trên hệ thống sông Hồng- Thái Bình gồm 1438 mặt cắt ngang được đo đạc năm 2000 của a. Số liệu mặt cắt 33 sông lớn nhỏ thuộc hệ thống sông Hồng- Thái Bình và 94 mặt cắt đoạn sông Hồng chảy Các số liệu mặt cắt được Tổng cục khí qua thành phố Hà Nội được đo cuối năm 2006 tượng thủy văn đo đạc vào năm 1996 và năm
325 N.T. Giang, N.T. Nga / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 đầu năm 2007 (từ chainage 47137 đến chainage - Từ ngã ba Thao Hồng đến trạm thủy văn 97426). Sơn Tây có độ nhám lòng sông là 0.03, nhám bãi sông là 0.033. b. Biên tính toán của mô hình - Từ sau trạm thủy văn Sơn Tây đến Biên trên gồm có biên dòng chảy tại Hoà chainage 72567 (cách trạm thủy văn Hà Nội Bình trên sông Đà, dòng chảy tại Yên Bái trên khoảng 2km) có độ nhám lòng sông là 0.03, độ sông Thao, dòng chảy tại Thác Bà trên sông nhám bãi sông bên phải là 0.035, bãi sông bên Chảy, dòng chảy tại Hàm Yên trên sông Lô, trái là 0.034. dòng chảy tại Na Hang trên sông Gâm, dòng chảy tại Quảng Cư trên sông Phó Đáy, dòng - Từ chainage 73282 đến chainage 151038 có chảy tại Thác Bưởi trên sông Cầu, dòng chảy nhám lòng sông là 0.029, nhám bãi sông là tại Cầu Sơn trên sông Thương, dòng chảy tại 0.035. Chũ trên sông Lục Nam, dòng chảy tại Hưng - Từ chainage 151038 đến cửa Ba Lạt nhám Thi trên sông Hoàng Long. lòng sông là 0.025, nhám bãi sông là 0.035. Biên dưới là mực nước thực đo trên sông tại Kết quả so sánh giữa số liệu thực đo và kết các trạm cuối vùng nghiên cứu. Đối với lưu vực quả tính toán hiệu chỉnh mô hình của các trạm sông Hồng là mực nước tại các cửa sông tiếp được trình bày tương ứng trong các hình trên giáp với biển. hình 2 và hình 3. Kết quả phân tích sai số tính Biên trong của mô hình là lưu lượng được toán hiệu chỉnh mô hình được trình bày trong tính toán từ mô hình NAM cho các lưu vực nằm bảng 1, tỷ lệ phân lưu lưu lượng lớn nhất được bên trong vùng nghiên cứu. trình bày ở bảng 2. Có thể thấy kết quả tính toán khá phù hợp với tài liệu thực đo. Mức hiệu 3.3. Hiệu chỉnh mô hình quả của mô hình đạt giá trị lớn nhất là 97.8% tại trạm Hà Nội. Mục đích của hiệu chỉnh mô hình là sử dụng phương pháp thử sai tìm ra bộ thông số Bảng 1. Kết quả hiệu chỉnh tại một số trạm cho mô hình phù hợp như hệ số nhám Manning n để con lũ tháng 8 năm 1996 điều chỉnh kết quả mô phỏng tiến đến các giá trị TT Tên tr ạ m Tên K ho ảng Nash Nash thực đo. Trong bài báo đã sử dụng số liệu thực s ông cách H (%) Q (%) đo của trận lũ năm 1996 từ ngày 9/8 đến ngày 1 Trung Hà Đà 52460 9 6.2 28/8 để hiệu chỉnh. Số liệu thực đo tại trạm 2 Việt Trì Lô 106690 9 4.3 thủy văn Trung Hà, Việt Trì, Sơn Tây, Hà Nội, 3 Sơn Tây Hồng 29807 9 7.2 9 4.8 Thượng Cát, Hưng Yên được sử dụng để so 4 Hà Nội Hồng 72392 9 7.8 9 7.2 sánh với các giá trị mô phỏng. 5 Thượng Cát Đuống 4600 9 7.6 9 7.7 6 Hưng Yên Hồng 151038 9 4.1 Sau khi tiến hành hiệu chỉnh và so sánh giữa số liệu tính toán và thực đo đã lựa chọn Bảng 2. So sánh lưu lượng tại 3 trạm Sơn Tây, được hệ số nhám cho mạng lưới sông Hồng – Hà Nội, Thượng Cát năm 1996 Thái Bình. Ở đây chỉ xin đưa ra bộ hệ số nhám cho sông Hồng đặc biệt là đoạn sông Hồng Trạm Qmax thực đo Qmax tính toán Sơn Tây 22030 (100 %) 23343.42 (100 %) chảy qua thành phố Hà Nội. Cụ thể như sau: Hà Nội 15900 (72.0 %)16349.54 (70.0 %) Thượng Cát6120 (28.0%) 6481.281 (27.8 %)
326 N.T. Giang, N.T. Nga / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 H(m) V iệ t Tr ì Tr un g Hà H (m ) 20 18 18 16 14 16 12 14 10 12 8 10 6 8 4 6 2 4 0 2 0 100 200 300 400 500 600 0 Thời gian ( giờ) 0 100 200 300 400 500 600 Thờ i gian ( giờ ) Sơ n T ây H à N ội H (m) H ( m) 18 14 16 12 14 10 12 8 10 6 8 4 6 2 4 2 0 0 0 100 200 300 400 500 600 0 100 200 300 400 500 600 T h ời g i a n ( g i ờ ) Thời gian (giờ) Hưng Yên T hượng Cát H (m) H (m) 9 14 8 12 7 10 6 5 8 4 6 3 4 2 1 2 0 0 0 100 200 300 400 500 600 0 100 200 300 400 500 600 Thời gain ( giờ) Thời gian ( giờ ) Hình 2. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại một số trạm trên hệ thống sông Hồng –Thái Bình (Nét đậm là mực nước tính toán, nét mảnh là mực nước thực đo). Hình 3. Kết quả hiệu chỉnh lưu lượng tại một số trạm trên hệ thống sông Hồng –Thái Bình (Nét đậm là lưu lượng tính toán, nét mảnh là lưu lượng thực đo).
327 N.T. Giang, N.T. Nga / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 3.4. Kiểm định mô hình hình được trình bày ở bảng 4, tỷ lệ phân lưu lưu lượng lớn nhất được trình bày ở bảng 5. Để kiểm định mô hình bài báo đã sử dụng Có thể thấy kết quả tính toán khá phù hợp số liệu trận lũ năm 2002 bắt đầu từ ngày 10/8 với tài liệu thực đo. Mức hiệu quả của mô hình đến ngày 27/8 và giữ nguyên các thông số thu đạt giá trị lớn nhất là 94.4% tại trạm Việt Trì. được trong quá trình hiệu chỉnh. Kết quả thu Đánh giá mức hiệu quả của mô hình theo chỉ được điều đạt khá tốt chỉ số Nash đều đạt chỉ tiêu Nash không chênh lệch nhiều giữa kết quả tiêu cho phép. hiệu chỉnh và kiểm định. Bảng 4. Kết quả kiểm định tại một số trạm cho con 3.5. Nhận xét lũ tháng 8 năm 2002 Nhìn chung mô hình đã mô phỏng khá TT Tên trạm Tên Khoảng Nash Nash chính xác trận lũ tháng 8 năm 1996 và trận lũ sông cách H(%) Q(%) 1 Trung Hà Đà 52460 89.3 năm tháng 8 năm 2002. Tuy nhiên vẫn tồn tại 2 Việt Trì Lô 106690 94.4 một khoảng sai số đó là lưu lượng đỉnh tại một 3 Sơn Tây Hồng 29807 91.2 92.1 vài trạm. Điều này có thể là do chúng ta chưa 4 Hà Nội Hồng 72392 87.1 87.4 mô phỏng được các đoạn bị tràn đê ở một số 5 Thượng Cát Đuống 4600 89.2 90.7 đoạn sông thương lưu trong các trận lũ 1996 và 6 Hưng Yên Hồng 151038 89.0 2002, nên làm giảm sự chính xác của quá trình Bả ng5. So sánh lưu lượng tại 3 tr ạ m S ơn Tây, Hà mô phỏng và tính toán. N ộ i, Th ượng Cát n ă m 2002 Trạm Q max th ự c đo Qmax tính toán 4. Đánh giá ảnh hưởng của các phương án chỉnh trị đến khả năng thoát lũ lưu vực sông S ơn Tây 2 1000 (100%) 2 2233.42 (100%) Hồng đoạn đi qua Hà Nội (cũ) Hà Nội 1 3100 (62.4%) 1 5621.7 (70.2%) Từ kết quả thu được sau quá trình hiệu Thượng Cát 6 200 (29.5%) 6 221.3 (28.0%) chỉnh và kiểm định mô hình có thể tiến hành Kết quả so sánh giữa số liệu thực đo và kết đánh giá ảnh hưởng của các phương án chỉnh trị quả tính toán kiểm định mô hình của các trạm đến khả năng thoát lũ của sông Hồng đoạn chảy được trình bày tương ứng trong các 4 và hình 5. qua Hà Nội (cũ) với mặt bằng chỉnh trị được thể Kết quả phân tích sai số tính toán kiểm định mô hiện ở hình 6.
328 N.T. Giang, N.T. Nga / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 H (m ) H (m) Tr ung Hà V iệ t Tr ì 21 18 18 15 15 12 12 9 9 6 6 3 3 0 0 0 100 200 300 400 500 0 50 100 150 200 250 300 350 400 45 0 Thời gian (g iờ ) Thời gian (giờ) Hà Nội H (m) Sơn Tây H (m) 20 14 12 15 10 8 10 6 5 4 2 0 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 100 200 300 400 500 Thời gian (giờ ) Thời gian (giờ) H (m ) Thượng Cát H (m) 10 Hưng Yê n 14 8 12 10 6 8 4 6 4 2 2 0 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Thời gian (giờ) Th ời gian (g i ờ) Hình 4. Kết quả kiểm định mực nước tại một số trạm trên hệ thống sông Hồng- Thái Bình (nét đậm là mực nước tính toán, nét mảnh là mực nước thực đo).
329 N.T. Giang, N.T. Nga / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 Hình 5. Kết quả kiểm định lưu lượng trận lũ năm 2002 tại ba trạm Sơn Tây, Hà Nội, Thượng Cát. (nét đậm là lưu lượng tính toán, nét mảnh là lưu lượng thực đo). Trong bài báo chế độ thủy lực được tính toán cho 3 phương án ( đề tài KC 08.14/06-10). Phương án 0: Lòng sông (đoạn qua Hà Nội cũ) năm 2007, đại diện cho địa hình hiện trạng Phương án 1: Lòng sông sau khi chỉnh trị có các cấp cao độ sau: - Ở phần đáy sông, cao trình đáy nhỏ hơn hoặc bằng +0. Nếu đáy sông đoạn chỉnh trị có cao trình nhỏ hơn +0 thì giữ nguyên, các nơi cao trình lớn hơn 0 đều phải nạo vét. - Bậc thềm sông thứ nhất có cao trình là +10m Hình 6. Mặt bằng chỉnh trị (Đáy sông: mầu xẫm, - Bậc thềm sông thứ hai, cao trình là + 11.5m Thềm sông bậc 1: mầu nhạt, thềm sông bậc 2: mầu ghi nhạt, bao ngoài: đê trung ương). - Cao trình đê trung ương có độ cao là + 15m Phương án 2: Lòng sông sau khi chỉnh trị Tính toán lưu lượng và mực nước của các phương án. có các cấp cao độ sau: Để đánh giá khả năng thoát lũ trên đoạn - Ở phần đáy sông, cao trình đáy thay đổi sông Hồng bài báo đã sử dụng kết quả hiệu chỉnh của con lũ năm 1996 với địa hình năm cao nhất là +6 m 2007 (đoạn chảy qua Hà Nội) và so sánh với kết - Thềm sông thứ nhất cao trình từ +6-+10 m quả thu được khi mô phỏng con lũ năm 1996 - Thềm sông thứ hai ,cao trình +10- +11.5m với địa hình của hai phương án tại 3 trạm Sơn Tây, Hà Nội và Thượng Cát. Các yếu tố được - Phần đê có cao trình từ 11.5 m đến 15 m. so sánh gồm có: Đường quan hệ Q- H của các trạm, lưu lượng và mực nước lớn nhất, đường quá trình lưu lượng và mực nước, tỷ lệ phân phối Qmax giữa 2 trạm so với trạm Sơn Tây. Các kết quả được thể hiện trên bảng 6 và các hình vẽ từ 8 đến hình 10.
330 N.T. Giang, N.T. Nga / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 M ặt cắt 7 ( PA2) M ặt cắt 7 ( PA1) Mặt c ắt c ũ Mặt c ắt c ũ 20 20 Mặt c ắt mới Mặt c ắt mới 15 15 10 10 5 5 0 0 0 5 00 10 00 15 00 2 00 0 25 00 0 50 0 10 00 1 50 0 20 00 25 00 -5 -5 -1 0 -1 0 K h o ản g c á c h K h o ản g c á c h Mặt cắt 25 (PA2) Mặt cắt 25 (PA1) Mặt cắt cũ Mặt cắt cũ 20 20 Mặt cắt mới Mặt cắt mới 15 15 10 10 Cao độ 5 Cao độ 5 0 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 -5 -5 -10 -10 -15 -15 Khoảng cách Khoảng cách Hình 7. Thể hiện hai mặt cắt chỉnh trị đặc trưng theo phương án 1 và phương án 2. 5. Thảo luận đạt tiêu chuẩn tốt theo chỉ tiêu Nash. Hiệu quả về mặt thoát lũ cho đoạn sông Hồng chảy qua Trong bài báo này, chúng tôi đã sử dụng Hà Nội (cũ) của hai phương án chỉnh trị đã trận lũ lịch sử tháng 8 năm 1996 để mô phỏng được đánh giá thông qua kết quả mô phỏng trận và tìm ra bộ thông số cho mạng sông Hồng - lũ 1996 với địa hình đoạn chảy qua Hà Nội cũ Thái Bình. Sau đó tiếp tục mô phỏng trận lũ đo đạc cuối năm 2006 đầu năm 2007 sử dụng tháng 8 năm 2002 để kiểm định bộ thông số thu mô hình MIKE 11. Quan điểm hệ thống được được. Kết quả so sánh giữa của cả hai đặc trưng sử dụng khi đánh giá bằng việc mô phỏng cả hệ lũ là mực nước, lưu lượng cho thấy bộ thông số thống sông Hồng và Thái Bình. đã tìm được là khá hợp lý, mức độ mô phỏng Bảng 6. So sánh lưu lượng và mực nước của ba trạm Sơn Tây, Hà Nội, Thượng Cát Qmax Qmax Qmax Hmax Hmax Hmax Trạm (p/a 0) (p/a 1) (p/a 2) (p/a 0) (p/a 1) (p/a 2) Sơn Tây 23763 (100%) 23768 (100%) 23775 (100%) 15.4 15.4 16.0 Hà N ộ i 15901 (67%) 15852 (67%) 15327 (65%) 12.3 12.4 12.9 Thượng Cát 7456 (32%) 7509 (32%) 8192 (34%) 12.0 12.0 12.4
331 N.T. Giang, N.T. Nga / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 18 18 Q- H tính toán mô 16 H m ô p h ỏ ng phỏng tr ận lũ m ực n ước trậ n l ũ 16 14 V III/1996 tại tr ạm th á n g VIII/1 9 9 6 14 12 Mực nước ( m ) Sơn Tây v ới địa tạ i trạ m Sơn Tâ y 12 10 hình năm 2007 với đ ị a h ình 20 07 Q-H phương án 1 H ph ươn g á n 1 10 8 6 8 4 6 2 4 Q-H phương án 2 H ph ươn g á n 2 0 2 0 100 2 00 300 400 500 6 00 0 Thời gian ( g iờ ) 0 5000 10000 15000 20000 25000 Q- H tính toán mô 14 14 phỏng trận lũ 12 V III/1996 tại tr ạm 12 H m ô p h ỏ ng Hà Nội bằng địa 10 m ực n ước trậ n hình 2007 10 Q- H phương án 1 lũ thá ng H (mực nước) 8 8 VIII/19 96 tạ i 6 trạ m H à N ộ i với 6 H ph ương á n 1 4 4 Q- H phương án 2 2 2 0 0 H ph ương á n 2 0 5000 10000 15000 20000 0 100 20 0 300 400 5 00 600 Th ời g ian ( giờ) 14 14 H mô phỏng mực 12 Q-H tính toán mô nướ c trận lũ 12 phỏng trận lũ t háng V III/ 1996 10 V III/1996 tại trạm t ại t rạm Thượ ng 10 H ( mực nước) Thượng Cát bằng Cát bằng địa hình 8 địa hình 2007 H phươ ng án 1 8 Q-H phơng án 1 6 6 4 4 2 Q-H phương án 2 H phươ ng án 2 2 0 0 100 200 300 400 500 600 0 Th ời gian ( g iờ) 0 2000 4000 6000 8000 Hình 8. Quan hệ Q-H tại các trạm theo các phương án. Hình 9. Mực nước tại các trạm theo các phương án. Kết quả cho thấy với phương án chỉnh trị 1, Đối với phương án 2, phương án tạo hai bậc phương án tạo hai bậc thềm sông có cao trình thềm sông có cao độ từ 10 – 11.5m và 6 – 10 m 10 và 11.5 m, hiệu quả thoát lũ vẫn giữ nguyên sẽ tiết kiệm về mặt đào đắp. Tuy nhiên phương như hiện tại. Hai bậc thềm này có chiều rộng án này gây tác dụng ngược đối với vấn đề thoát lớn có thể sử dụng làm nơi vui chơi giải trí khi lũ. Mực nước tại cả 3 trạm đều tăng so với điều không có lũ, tạo cảnh quan cho thành phố Hà kiện trước khi chỉnh trị. Đồng thời phương án 2 Nội. Tuy nhiên khối lượng đào đắp sẽ khá lớn. làm nâng cao đường quan hệ Q-H ở hai trạm
332 N.T. Giang, N.T. Nga / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 Sơn Tây và Hà Nội. Điều này chứng tỏ khả hình lòng động sẽ được nghiên cứu chi tiết bằng năng thoát lũ của lòng dẫn qua đoạn Hà Nội bị mô hình 2 chiều ở các báo cáo chuyên đề khác suy giảm so với trước. Lời cảm ơn 25000 Nội dung bài báo này là một phần kết quả Q mô phỏng lưu lượng trận lũ V III/1996 20000 Lưu lượng ( m^3/s) của đề tài KC 08.14/06-10 do Bộ Khoa học và tại tr ạm Sơn Tây v ới địa hình 2007 Công nghệ tài trợ. Tác giả xin chân thành cảm 15000 Q phương án 1 ơn sự hỗ trợ quý báu này. 10000 Q phương án 2 5000 Tài liệu tham khảo 0 0 100 200 300 40 0 5 00 600 Thời gian ( giờ ) [1] Trần Ngọc Anh, Nguyễn Thọ Sáo, Nguyễn Tiền Giang và Nguyễn Thị Nga, Đánh giá năng lực tiêu thoát nước cho khu vực Bắc Thường Tín 18000 bằng mô hình toán thủy văn thủy lực, Tạp chí 16000 Q mô phỏn lưu lượng Khí tượng Thủy văn 12 (2008) 564. tr ận lũ V III/1996 tại 14000 L ư u lượ n g ( m ^3 /s ) Hà Nội tại trạm Hà [2] Nguyễn Tiền Giang, Trần Ngọc Anh, Nguyễn 12000 Nội v ới địa hình 2007 Thanh Sơn và nnk, Đánh giá hiện trạng và dự Q phương án 1 10000 báo nguy cơ ô nhiễm nguồn nước do nuôi trồng 8000 thuỷ sản nước mặn, lợ tỉnh Quảng Trị, Tạp chí 6000 Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Q phương án 2 4000 Tự Nhiên và Công nghệ 25, Số 3S (2009) 46. 2000 0 [3] DHI, Mike 11, MikeNAM, User Guide and 0 200 400 600 Scientific Documentation, 2007. Thời gian ( giờ) [4] Nguyen Tien Giang, Tran Ngoc Anh and Tran Anh Phuong, Quantitative impact assessment of Hình 10. Đường quá trình lưu lượng theo các climate change on salinity intrusion in the two phương án. main river systems of Quang Tri province, Proceeding of The 2nd International Symposium on Climate Change and The Sustainability. Kết quả chạy thủy lực của hai phương án Hanoi, 28-29 November, Hanoi, Vietnam, pp. đều sử dụng mô hình lòng cứng với các giả 105-111, 2008. thiết về cao trình đáy sông là không đổi. Mô Impact assessment of river training scenarios on flood conveyance capacities of the river segment flowing through Hanoi (old) using a simulation model Nguyen Tien Giang, Ngo Thanh Nga Faculty of Hydro-Meteorology & Oceanography, Hanoi University of Science, VNU 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam The river segment running through Hanoi (old) is only 40 km long but very important in term of
333 N.T. Giang, N.T. Nga / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 26, Số 3S (2010) 322‐333 both economic and socio-political aspects. In recent years, there have been a number of training techniques proposed for navigation and importantly for flood drainage, securing the Hanoi Capital. The present paper presents the results from an impact assessment exercise of several river training scenarios using a 1-D hydrodynamic model for the whole Hong-Thai Binh river system. The scenarios in which two river floodplains of 10 and 11.5 m in elevation are proposed, resulting to the same flood conveyance capacity with the current morphological condition. These two floodplains can be used for entertainment and landscaping the Hanoi City. Keywords: Simulation, Red river, flood conveyance, river training scenarios.