intTypePromotion=1
ADSENSE

Nghiên cứu đánh giá ngập lụt và khả năng chuyển nước từ sông Ba sang sông Bàn Thạch

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

6
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu, đánh giá hiện trạng lũ lụt hạ lưu Sông Ba và sông Bàn Thạch phạm vi từ trạm thủy văn Củng Sơn ra đến của biển khi có xuất hiện lũ lớn. Nghiên cứu cho thấy khi xuất hiện lũ lớn trên thượng lưu Sông Ba thì khu vực hạ lưu Sông Ba, sông Bàn Thạch thường bị ngập khá nghiêm trọng, đặc biệt là khu vực có địa hình thấp như: Tp. Tuy Hòa, huyện Phú Hòa của tỉnh Phú Yên, mức ngập của 2 khu vực này đều trên 40 % diện tích khi xuất hiện lũ tần suất P = 0,5 %.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu đánh giá ngập lụt và khả năng chuyển nước từ sông Ba sang sông Bàn Thạch

  1. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” Doi: 10.15625/vap.2021.0121 NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NGẬP LỤT VÀ KHẢ NĂNG CHUYỂN NƯỚC TỪ SÔNG BA SANG SÔNG BÀN THẠCH Hu nh Thị Lan Hương, Lương Hữu Dũng, Văn Thị Hằng, Phan Văn Thành Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Biến đổi Khí hậu Tóm tắt Báo cáo trình bày kết quả nghiên cứu, đánh giá hiện trạng lũ lụt hạ lưu Sông Ba và sông Bàn Thạch phạm vi từ trạm thủy văn Củng Sơn ra đến của biển khi có xuất hiện lũ lớn. Nghiên cứu cho thấy khi xuất hiện lũ lớn trên thượng lưu Sông Ba thì khu vực hạ lưu Sông Ba, sông Bàn Thạch thường bị ngập khá nghiêm trọng, đặc biệt là khu vực có địa hình thấp như: Tp. Tuy Hòa, huyện Phú Hòa của tỉnh Phú Yên, mức ngập của 2 khu vực này đều trên 40 % diện tích khi xuất hiện lũ tần suất P = 0,5 %. Trên cơ sở đánh giá hiện trạng lũ lụt khu vực hạ lưu Sông Ba, sông Bàn Thạch, tiến hành xác định được tuyến tiêu thoát lũ giữa hai sông nhằm giảm thiểu ngập lụt khu vực hạ lưu. Nghiên cứu đã tính toán và đề xuất phương án mở rộng một phần đoạn nhánh sông chuyển nước từ Sông Ba sang sông Bàn Thạch. Kết quả tính toán đã chỉ ra hiệu quả của đề xuất này làm giảm diện tích ngập khu vực hạ lưu của Sông Ba, sông Bàn Thạch cả về diện và độ sâu ngập. Từ khóa: Ngập lụt, chuyển nước, Sông Ba, sông Bàn Thạch. 1. Mở đầu: Trước tình hình thiên tai ngày càng khắc nghiệt, bất thường, các công trình thủy lợi, giao thông, cơ sở hạ tầng đã lộ rõ những hạn chế, ảnh hưởng đến khả năng thoát lũ, gây ngập lụt kéo dài, tác động đến phát triển kinh tế- xã hội trên các lưu vực sông. Việc đánh giá khả năng thoát lũ cũng như các biện pháp đảm bảo tiêu thoát lũ cho những trận lũ lớn của một lưu vực sông luôn là nội dung cơ bản trong nhiệm vụ quy hoạch lũ, tính toán giải pháp thoát lũ, bảo đảm an toàn đê điều và ổn định lòng dẫn. Trên lưu vực Sông Ba, tình trạng ngập lụt thường xuyên xuất hiện, gây ảnh hưởng lớn đến dân sinh kinh tế trên địa bàn. Vì vậy, việc nghiên cứu, xác định VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC 143
  2. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” phương án quy hoạch phòng chống và tiêu thoát lũ ở hạ lưu Sông Ba và sông Bàn Thạch, tỉnh Phú Yên là vấn đề quan trọng trong định hướng phát triển của tỉnh. Kết quả đánh giá tác động của ngập lụt và khả năng chuyển nước từ Sông Ba sang sông Bàn Thạch là cơ sở để xem xét các giải pháp giảm thiểu tác động của ngập lụt, phục vụ quy hoạch phát triển dân cư, cơ sở hạ tầng phù hợp cho các tỉnh thuộc hạ lưu Sông Ba. 2. Phƣơng pháp nghiên cứu Mục đích của nghiên cứu là xây dựng bản đồ ngập lụt, đánh giá mức độ ngập lụt hạ lưu Sông Ba, xác định hành lang thoát lũ phục vụ công tác phòng chống thiên tai cho các tỉnh thuộc lưu vực Sông Ba. Yêu cầu đặt ra tính toán, mô phỏng được hiện trạng và khả năng ngập lụt, đề xuất phương án tiêu thoát lũ, giảm thiểu tác động của thiên tai ngập lụt trên lưu vực. Do vậy, áp dụng mô hình thủy văn, thủy lực đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam cũng như trên thế giới. Trong nghiên cứu này, đã lựa chọn và sử dụng phần mềm Mike Flood để xác định mức độ ngập lụt cho vùng hạ lưu Sông Ba tỉnh Phú Yên. MIKE FLOOD là công cụ mô hình được kết hợp từ mô hình MIKE 21 và mô hình MIKE 11. Mô hình MIKE 21 là mô hình thủy lực 2 chiều thực theo phương ngang, chuyên dùng để mô phỏng dòng chảy tràn trên các bãi tràn theo phương ngang. Mô hình MIKE 11 là mô hình thủy lực 1 chiều (1D) mô phỏng dòng chảy trên mạng lưới sông kênh và các công trình trên sông như cống đập… Sự kết hợp của 2 mô hình MIKE 21 và MIKE 11 tạo nên một công cụ rất hữu hiệu trong mô phỏng dòng chảy lũ cho vùng hạ lưu các lưu vực sông. 3. Xây dựng mô hình MIKE FLOOD cho vùng hạ lƣu Sông Ba, sông Bàn Thạch 3.1. Thiết lập mô hình cho Sông Ba, sông Bàn Thạch 3.1.1. Thiết lập mô hình thủy văn MIKE NAM Trên lưu vực Sông Ba và sông Bàn Thạch có trạm thủy văn Củng Sơn đo đạc lưu lượng lũ theo giờ được dùng để hiệu chỉnh mô hình thủy văn Mike Nam cho kết quả tốt. Từ đó bộ thông số của mô hình Nam được sử dụng để tính toán các lưu lượng nhập lưu khu giữa cho các sông nhập vào Sông Ba và lưu lượng đầu vào, nhập lưu cho mô hình thủy lực trên sông Bàn Thạch. Các trạm khí tượng thủy văn được đưa vào tính toán trên lưu vực Sông Ba gồm 9 trạm đo mưa: An Khê, Pleiku, PơMơRê, Ayun Pa, 144 VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
  3. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” M’Đrăk, KrôngPa, Buôn Hồ, Sơn Hòa, Củng Sơn, Phú Lâm và 3 trạm khí tượng đo bốc hơi là An Khê, Pleiku, Sơn Hòa (Hình 1). Hình 1. Tính toán trọng số mưa các lưu vực theo phương pháp đa giác Thieson cho mô hình Mike Nam 3.1.2. Thiết lập mô hình thủy văn MIKE 11 Mạng sông tính toán: Trên cơ sở các tài liệu địa hình mặt cắt trên Sông Ba và sông Bàn Thạch được đo đạc năm 2016, mạng lưới trạm thủy văn cùng tài liệu mực nước, lưu lượng đã quan trắc, giới hạn mạng sông tính toán thủy lực của Sông Ba từ trạm thủy văn Củng Sơn ra tới cửa Đà Diễn với tổng chiều dài 49,6 km, sông Bàn Thạch từ thượng lưu ra đến cửa Đà Nông có chiều dài 30,5 km (Hình 2). VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC 145
  4. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” Điều kiện biên: Biên trên: Trên Sông Ba, quá trình lưu lượng tại trạm thủy văn Củng Sơn; trên sông Bàn Thạch, quá trình lưu lượng tại cửa ra của lưu vực thượng lưu sông Bàn Thạch được tính toán từ mô hình MIKE NAM. Biên dưới: Là đường quá trình mực nước tại cửa Đà Diễn và cửa Đà Nông; Biên nhập lưu khu giữa: Là quá trình lưu lượng của các nhánh sông gia nhập vào hệ thống tại các vị trí dọc Sông Ba và sông Bàn Thạch ra đến cửa biển, được tính toán bằng mô hình MIKE NAM. Hình 2. Mạng lưới tính toán thủy lực cho Sông Ba và sông Bàn Thạch 3.1.3. Thiết lập mô hình thủy văn MIKE 21 - MIKE FLOOD Miền tính toán đảm bảo chứa được vùng ngập, đồng thời có ranh giới không có khả năng ngập. Phạm vi tính toán ngập từ trạm thủy văn Củng Sơn ra đến cửa Sông Đà Diễn và Đà Nông. Dựa trên những yêu cầu đối với một hệ thống lưới, miền tính toán được chia thành các ô lưới nhỏ. Tổng số ô lưới tam giác và chữ nhật được thiết kế là 27864 ô, với 14377 nút. Dữ liệu tạo lập địa hình tính toán trong mô hình MIKE 21 gồm: Dữ liệu địa hình khu vực từ trạm thủy văn Củng Sơn đến Tp. Tuy Hòa là bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000, khu vực từ Tp. Tuy Hòa ra đến cửa biển có địa hình chi tiết, tỷ lệ 1:2.000. Giao diện MIKE FLOOD thiết lập cho vùng hạ lưu Sông Ba, sông Bàn Thạch từ trạm Củng Sơn ra đến cửa biển, mô phỏng quá trình lan truyền sóng lũ trong sông và vùng đồng bằng ngập lũ được thể hiện trong Hình 3. 146 VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
  5. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” Hình 3. Kết nối lưới sông (MIKE 11) và lưới địa hình (MIKE 21) trong MIKE FLOOD 3.2. Hiệu chỉnh kiểm định mô hình 3.2.1. Hiệu chỉnh kiểm định mô hình MIKE NAM Dùng chuỗi số liệu mưa giờ của 9 trạm mưa thuộc lưu vực Sông Ba từ ngày 1-7/12 để mô phỏng hiệu chỉnh cho trận lũ tháng 12/1986 và trận lũ từ ngày 2-16/10/2009 để kiểm định bộ thông số mô hình tại trạm thủy văn Củng Sơn. Kết quả hiệu chỉnh bộ thông số cho lưu vực Sông Ba tại trạm Củng Sơn cho kết quả tốt, đường quá trình lũ lưu lượng tính toán và thực đo tại trạm Củng Sơn phân phối tương đối tốt về hình dạng đường quá trình và đỉnh lũ. Chỉ tiêu đánh giá sai số về đường quá trình NASH= 0,89, sai số tổng lượng thấp WBL=4,9 %. Kết quả kiểm định mô hình cho kết quả phù hợp tốt về đường quá trình lũ tính toán và thực đo với hệ số NASH=0,92, sai số tổng lượng thấp WBL= 4,1 %, thể hiện ở Hình 4, Hình 5. Hình 4. Kết quả hiệu chỉnh trận lũ Hình 5. Kết quả kiểm định trận lũ 12/1986 tại Củng Sơn bằng mô hình 10/2009 tại Củng Sơn bằng mô MIKE NAM hình MIKE NAM 3.2.2. Hiệu chỉnh kiểm định mô hình MIKE 11 VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC 147
  6. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” Trận lũ tháng 10/1993 là trận lũ lớn nhất đã xảy ra trên lưu vực Sông Ba với lưu lượng đỉnh lũ tại Củng Sơn đạt 20700 m3/s được chọn để hiệu chỉnh mô hình. Trận lũ này đã gây ngập diện rộng ở hạ lưu Sông Ba và sông Bàn Thạch, có đầy đủ số liệu thực đo về mực nước, lưu lượng tại các trạm thủy văn, ngoài ra còn có 48 vết lũ được Viện Quy hoạch Thuỷ Lợi điều tra. Các thông số được thử dần trong quá trình mô phỏng là hệ số nhám tại các mặt cắt. Việc mô phỏng trận lũ 10/1993 cho kết quả khá tốt. Tại trạm Phú Lâm, đường quá trình mực nước giữa tính toán và thực đo khá phù hợp và có sai số mực nước đỉnh lũ rất nhỏ (0,07 m). Hệ số Nash-Sutcliffe đánh giá độ chính xác giữa đường quá trình mực nước tính toán và thực đo cho kết quả cao, đạt 0,93. Trận lũ tháng 11/2009 được sử dụng để kiểm định các thông số của mô hình. Kết quả kiểm định mô hình cho thấy sai số mực nước đỉnh lũ tính toán và thực đo tại Phú Lâm là 0,03 m. Hình dạng đường quá trình lũ thực đo và tính toán phù hợp cao (hệ số Nash-Sutcliffe đạt 0,97). Kết quả đường quá trình lũ tính toán và thực đo tại trạm Phú Lâm thể hiện trong Hình 6, Hình 7. Hình 6. Quá trình mực nước tính Hình 7. Quá trình mực nước tính toán và thực đo trận lũ tháng toán và thực đo trận lũ tháng 10/1993 tại Phú Lâm (hiệu chỉnh) 11/2009 tại Phú Lâm (kiểm định) 3.2.3. Hiệu chỉnh mô hình MIKE MIKE FLOOD Trong mô phỏng trận lũ tháng 10/1993, biên trên là lưu lượng thực đo tại Củng Sơn trên Sông Ba và lượng gia nhập khu giữa tính từ MIKE NAM; trên sông Bàn Thạch lưu lượng biên trên và nhập lưu khu giữa cũng được tính từ mô hình MIKE NAM. Biên dưới của mô hình tại hai cửa sông 148 VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
  7. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” được lấy theo mực nước triều tại trạm Quy Nhơn. Số liệu mực nước tại trạm Phú Lâm và các điểm điều tra vết lũ cũng được sử dụng để hiệu chỉnh. Kết quả hiệu chỉnh theo các vết lũ được thể hiện trong Bảng 1. Bảng 1. Kết quả mô phỏng mực nước lũ tại các điểm điều tra vết lũ Z tính Z tính Z vết lũ max Z vết lũ max toán theo ∆Z toán theo TT Vết lũ 10/1993 TT Vết lũ 10/1993 ∆ (m) model (m) model Z (m) (m) (m) (m) 1 VL15 22,98 23,03 0,05 18 VL6 5,28 5,14 -0,14 2 VL14 17,73 17,76 0,03 19 VL4 3,46 3,71 0,25 3 VL13 17,5 17,56 0,06 20 VL3 3,39 3,51 0,12 4 VL12 17,23 17,45 0,22 21 VL2 3,4 3,54 0,14 5 VL11 16,53 16,24 -0,29 22 VL1 3,44 3,35 -0,09 6 VL29 13,11 12,95 -0,16 23 VL24 5,84 5,38 -0,46 7 VL17 6,95 7,14 0,19 24 VL25 6,63 6,51 -0,12 8 VL18 5,85 5,86 0,01 25 VL27 7,04 6,73 -0,31 9 VL19 5,8 5,96 0,16 26 VL30 10,55 10,27 -0,28 10 VL20 5,45 5,37 -0,08 27 VL36 5,88 6,05 0,17 11 VL21 5,24 5,45 0,21 28 VL37 5,72 5,93 0,21 12 VL22 5,56 5,55 -0,01 29 VL38 5,69 5,54 -0,15 13 VL9 6,12 5,74 -0,38 30 VL39 5,76 5,54 -0,22 14 VL10 7,05 6,95 -0,1 31 VL40 5,83 5,47 -0,36 15 VL8 5,83 5,54 -0,29 32 VL48 3,61 3,83 0,22 16 VL7 5,71 5,85 0,14 33 VL23 5,2 5,25 0,05 17 VL5 5,51 5,64 0,13 Tb nh -0,033 VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC 149
  8. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” Hình 8. Diện tích ngập lớn nhất trận lũ tháng 10/1993 Mô phỏng trận lũ 10/1993 cho kết quả khá tốt tại các vết lũ, kết quả mô phỏng ở các bãi ngập lũ ở mức chấp nhận được. Sai số trung bình tuyệt đối các vết lũ giữa tính toán và thực đo là 0,17 m. Hầu hết các vết lũ đều có chênh lệch mực nước giữa tính toán và điều tra nhỏ hơn 0,50 m (Bảng 1). Thời gian xuất hiện đỉnh lũ giữa tính toán và thực đo lệch nhau 0,45 giờ (tính toán xuất hiện sớm hơn), vì vậy, có thể kết luận bộ thông số thủy lực đã chọn có đủ độ tin cậy để tính toán các phương án lũ sau này. 4. Đánh giá khả năng thoát lũ hiện trạng của Sông Ba và phƣơng án chuyển nƣớc qua sông Bàn Thạch 4.1. Đánh giá hiện trạng thoát lũ Sông Ba Trong những năm qua, lũ lớn xuất hiện trên Sông Ba với cường độ lớn, tốc độ truyền lũ cao, mặc dù hạ lưu là cửa sông thông ra biển nhưng ngập lụt xảy ra rất nghiêm trọng, nhất là những trận lũ lớn trong những năm gần đây như năm 1993, năm 2009. Nghiên cứu lựa chọn trận lũ tháng 10/1993 làm trận lũ điển hình, các quá trình và tần suất lũ tính toán được thu phóng theo dạng quá trình lũ tháng 10/1993, để đánh giá mức độ ngập lụt hạ lưu Sông Ba, sông Bàn Thạch theo các cấp lũ khác nhau. Tính toán dòng chảy 150 VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
  9. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” lũ tại Củng Sơn thu phóng theo trận lũ điển hình tháng 10/1993 với các tần suất 0,5 %, 1 %, 2 %, 5 %, 10 %, 20 % và 30 %, làm đầu vào cho dòng chính Sông Ba. Mô hình NAM mô phỏng mưa với tần suất tương ứng tạo biên trên cho sông Bàn Thạch và nhập lưu khu giữa. Kết quả tính toán diện tích ngập và vùng ảnh hưởng ngập tại các huyện hạ lưu Sông Ba, sông Bàn Thạch được thể hiện trong Bảng 2, và các Hình 9 đến Hình 12. Bảng 2. Diện tích ngập các huyện hạ lưu Sông Ba, sông Bàn Thạch Diện Tổng diện tích ngập km2) tích tự P= P= P= Huyện P= P= P= P= P= nhiên 0,5 20 30 (km2) 1% 2% 3% 5% 10 % % % % Đông Hòa 203,2 72,2 67,0 64,2 62,6 59,7 43,9 16,1 4,4 Phú Hòa 204,8 86,3 80,3 77,3 75,6 72,2 52,0 22,9 10,5 Tây Hòa 628,9 109,6 90,2 83,2 74,1 60,1 44,5 32,7 13,7 Tp. Tuy 111,6 49,2 48,3 47,4 47,0 46,1 38,1 19,5 11,4 Hòa Bảng 3. Tỷ lệ diện tích ngập các huyện hạ lưu Sông Ba, sông Bàn Thạch Diện Tỷ lệ diện tích ngập tích tự P= Huyện P= P= P= P=5 P= P= P= nhiên 0,5 (km2) 1% 2% 3% % 10 % 20 % 30 % % Đông 203,2 35,53 32,97 31,59 30,81 29,38 21,60 7,92 2,17 Hòa Phú 204,8 42,14 39,21 37,74 36,91 35,23 25,38 11,18 5,13 Hòa Tây 628,9 17,43 14,34 13,23 11,78 9,55 7,08 5,20 2,18 Hòa Tp. Tuy 111,6 44,09 43,28 42,47 42,11 41,30 34,14 17,47 10,22 Hòa VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC 151
  10. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” Hình 9. Diện tích ngập lớn nhất tần Hình 10. Diện tích ngập lớn nhất suất P = 0,5 % tần suất P = 3 % Hình 11. Diện tích ngập lớn nhất Hình 12. Diện tích ngập lớn nhất tần suất P = 10 % tần suất P = 30 % Kết quả mô phỏng ngập lụt cho các trận lũ ứng với các tần suất P = 0,5 %, P = 1,0 %, P= 2,0 %, P = 3,0 %, P = 5,0 %, P = 10 %, P = 20 %, P = 30 % cho thấy, ngập lụt xuất hiện tại các huyện Đông Hoà, Phú Hoà, Tây Hòa và Tp. Tuy Hòa. Tuy nhiên, mức độ ngập ở các huyện khác nhau, ngập nặng nhất là khu vực Tp. Tuy Hòa với diện tích ngập ứng với tần suất 0,5 % là 44,09 %, nguy cơ ngập nhỏ nhất 10,22 % diện tích với tần suất P = 30 %, đây khu vực có đìa hình bằng phẳng và cao độ thấp, chính vì vậy khi mưa lớn xuất hiện, lũ thường xuyên gây ra ngập lụt. Tiếp theo là huyện Phú Hòa có diện tích ngập khá lớn với mức ngập lớn nhất ứng với tần suất P= 0,5 % là 42,14 %, mức ngập nhỏ nhất với diện tích 5,13 % tại tần suất P = 30 %. Huyện Tây Hòa là khu vực có địa hình tương đối cao thuộc hạ lưu Sông Ba nên nguy cơ ngập lớn nhất chỉ chiếm diện tích 17,43 % ứng 152 VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
  11. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” với tần suất P = 0,5 %; với tần suất P = 30 % là 2,18 % (Bảng 2 và Bảng 3). Mặc dù trên lưu vực Sông Ba hệ thống các hồ chứa thủy điện, thủy lợi có vai trò đáng kể trong việc cắt, giảm lũ cho hạ du, nhưng trong những trận lũ lớn, thời gian lũ tập trung nhanh, đặc biệt là lũ lớn xuất hiện vào cuối mùa, vai trò cắt lũ của các hồ chứa giảm đi đáng kể. Trong khi đó lưu vực sông Bàn Thạch liền kề với Sông Ba, dòng chảy sinh ra trên lưu vực gây ngập lụt trong các tính toán ở trên với các trận lũ điển hình là không lớn, do diện tích lưu vực sông Bàn Thạch nhỏ, sông ngắn, mặt cắt ngang phía hạ lưu được mở rộng, có thể tiêu thoát nhanh ra cửa biển lượng nước lũ lớn. Nhánh sông chuyển nước từ Sông Ba sang sông Bàn Thạch có chiều dài 17,38 km, mặt cắt ngang sông từ km 0 ÷ km 7,69 rộng trung bình từ 45 ÷ 61m, từ km 7,69 ÷ km 17,38, mặt cắt bị thu hẹp nhiều đoạn với bề rộng từ 6÷10 m. Do vậy, để đánh giá khả năng chuyển nước từ Sông Ba sang sông Bàn Thạch, tiến hành xem xét mực nước, lưu lượng lũ với các tần suất lũ trên Sông Ba, sông Bàn Thạch. Kết quả mực nước, lưu lượng lớn nhất đối với các tần suất lũ trên Sông Ba, sông Bàn Thạch thể hiện trong Bảng 4, và Hình 13. Bảng 4. Lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất tại các mặt cắt trên Sông Ba và nhánh sông chuyển nước Vị trí Lƣu lƣợng lớn nhất trên Sông Ba ứng với các tần suất lũ m3/s) mặt cắt 0,5 % 1% 2% 3% 5% 10 % 20 % Trước phân 25501,5 22475,4 20144,4 18298 16334,4 13631,6 10852,6 lưu (MC1) Sau phân 19394,9 17305,6 15664,8 14397,9 13102,7 11336,5 9471,4 lưu (MC2) MC 367,7 358,6 358,6 332,3 305,8 276,1 259,5 nhánh Tỷ lệ phân lƣu sông chuyển 1,44 1,60 1,78 1,82 1,87 2,03 2,39 nước VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC 153
  12. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” Kết quả tính toán cho thấy, lũ tập trung chủ yếu ở trên dòng chính Sông Ba với lưu lượng rất lớn. Đối với lũ tần suất P = 0,5 %, lưu lượng trên Sông Ba tại vị trí mặt cắt trước nhập lưu (MC1) đạt 25501,5 m3/s, lưu lượng chuyển qua nhánh sông chuyển nước (MC2) đạt 367,7 m3/s (chiếm tỷ lệ 1,44 %). Với các tần suất khác, tỷ lệ lưu lượng chuyển từ Sông Ba sang sông Bàn Thạch lớn hơn chỉ đạt 2,39 % đỉnh lũ của Sông Ba trước phân lưu, cho thấy, lưu lượng từ Sông Ba chuyển sang Sông Bàn Thạch rất hạn chế. Mặt khác, lưu lượng tại vị trí trước và sau nhánh sông chuyển nước có sự chênh lệch khá lớn (với lũ P = 0,5 % lưu lượng lũ giảm đi đáng kể xuống 19394.9 m3/s, tương ứng với mức giảm lưu lượng đỉnh lũ 23,9 %, lưu lượng đỉnh lũ giảm dần tương ứng với các tần suất, với lũ P = 20 % tương ứng giảm 12,7 %). Mức giảm đỉnh lũ rất nhanh này là do Sông Ba và sông Bàn Thạch ở khu vực này có địa hình khá thấp, lũ lớn làm tràn bờ một lượng nước rất lớn, gây ngập những khu vực có địa hình trũng, một lượng nước nhỏ chuyển qua nhánh sông chuyển nước, chuyển trực tiếp sang sông Bàn Thạch, một lượng nước lớn chảy tràn qua các khu vực địa hình thấp gây ngập úng. Vì vậy, cần có giải pháp giảm thiểu lũ trên Sông Ba qua Sông Bàn Thạch, nhằm thoát lũ ra biển, góp phần làm giảm đỉnh lũ trên dòng chính Sông Ba, giảm nguy cơ ngập lụt vùng hạ lưu. 4.2. Phương án chuyển nước Sông Ba qua sông Bàn Thạch Căn cứ điều kiện địa hình, dân sinh và hệ thống sông suối tiêu thoát nước ở hạ lưu Sông Ba phương án tăng cường tiêu thoát lũ từ Sông Ba sang Sông Bàn Thạch ra biển là mở rộng lòng dẫn trên nhánh sông chuyển nước từ km 7,69 ÷ km 17,38 phía sông Bàn Hình 13. Phương án chuyển lũ từ Sông Ba Thạch. Kịch bản sang Sông Bàn Thạch 154 VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
  13. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” tính toán giả thiết mở rộng đoạn sông bị thu hẹp từ km 7,69 ÷ km 17,38 (tương ứng với chiều rộng mặt cắt ngang sông đoạn từ km 0 km 7,69) mặt cắt sông trung bình 40 m, đáy sông sẽ nạo vét xuống -2 m so với đáy nhánh sông tự nhiên hiện trạng (Hình 13). Tính toán khả năng tiêu thoát cho các tần suất P = 0,5 %, 1 %, 2 %, 5 %, 10 % và 20 %. Bảng 5. Lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất tại các mặt cắt trên Sông Ba và nhánh sông chuyển nước Lƣu lƣợng lớn nhất trên Sông Ba ứng với các Vị trí tần suất lũ m3/s) mặt cắt 0,5 % 1% 2% 3% 5% 10% 20% Trước phân 25326 22044 20026 18268 16334 13633 10854 lưu (MC 1) Sau phân 17159 15151 13982 12975 11854 10252 8478 lưu (MC2) MC nhánh 2662 2492 2365 2239 2085 1802 1622 sông Tỷ lệ phân lƣu chuyển 9,00 9,49 9,96 10,42 10,89 11,20 12,55 nước Bảng 6. Diện tích ngập của các huyện hạ lưu Sông Ba, sông Bàn Thạch Kết quả tính toán quá trình lưu lượng trên Sông Ba và sông Bàn Thạch khi mở rộng mặt cắt nhánh sông phân lưu nhằm tăng khả năng chuyển lũ từ Sông Ba sang sông Bàn Thạch cho thấy, lưu lượng qua nhánh sông chuyển nước đã tăng lên rõ rệt (Bảng 6). Cụ thể, với tần suất P = 0,5 %, lưu lượng qua nhánh sông chuyển nước đạt 2662 m3/s tương ứng 9 % lưu lượng Sông Ba trước phân lưu. Đối với P = 20 %, lưu lượng qua nhánh sông chuyển nước đạt 1662 m3/s, tương ứng 13,8 % lưu lượng Sông Ba trước phân lưu. VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC 155
  14. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” So sánh, các tần suất lũ sau khi mở rộng mặt cắt với hiện trạng nhận thấy, tương ứng với các tần suất lũ, diện ngập tại các huyện/Tp đều giảm đi đáng kể (Bảng 7). Tại huyện Tuy Hòa, hiệu quả rõ rệt, với tần suất lũ P = 0,5 %, trường hợp hiện trạng diện tích ngập 110 km2, sau khi chuyển nước diện tích ngập giảm còn 16,7 km2, tương ứng giảm trên 90 % diện tích ngập lụt; với lũ P = 20 %, diện tích ngập giảm 29,3 km2, tương ứng giảm trên 80 % diện tích ngập lụt. 5. Kết luận Mô hình thủy lực một và hai chiều được thiết lập để mô phỏng ngập lụt tại hạ lưu thuộc lưu vực Sông Ba, sông Bàn Thạch với đủ độ tin cậy. Mô hình này là một công cụ hữu ích để đánh giá mức độ ngập lụt khu vực hạ lưu Sông Ba của tỉnh Phú Yên khi xuất hiện lũ lớn. Đã xây dựng được các bản đồ nguy cơ ngập lụt và đánh giá được mức độ ngập lụt hạ lưu Sông Ba với các tần suất lũ. Kết quả tính toán cho thấy, các khu vực có địa hình thấp như Tp. Tuy Hòa và huyện Phú Hòa là khu vực có tỷ lệ diện tích ngập lớn nhất. Trên cơ sở đánh giá hiện trạng lũ lụt trên Sông Ba, sông Bàn Thạch cũng như xem xét các điều kiện địa hình, dân sinh kinh tế thuộc hạ lưu Sông Ba, nghiên cứu, đã đưa ra kịch bản mô phỏng giảm thiểu mức độ ngập lụt cho hạ lưu Sông Ba. Phương án được đề xuất là mở rộng mặt cắt đoạn sông từ km 7,69 km 17,38 và hạ thấp đáy sông xuống -2 m so với hiện trạng, nhằm tăng khả năng chuyển nước từ Sông Ba sang sông Bàn Thạch tiêu thoát ra biển. Đánh giá hiệu quả của phương án này cho các tần suất lũ cho thấy khả năng giảm thiểu diện ngập rõ rệt, đặc biệt tại huyện Tuy Hòa, diện tích nguy cơ ngập lụt giảm trên 80 % so với hiện trạng. Lời cảm ơn: Bài báo được trích dẫn kết quả từ Dự án “Xác định hành lang thoát lũ hạ lưu hệ thống sông lớn các tỉnh Miền Trung, phục vụ quy hoạch phát triển bền vững kinh tế - xã hội và công tác chỉ đạo ứng phó, phòng chống thiên tai”. Tài liệu tham khảo 1. Nguyễn Hữu Khải, Doãn Kế Ruân. “Tổ hợp lũ và điều tiết lũ liên hồ chứa Sông Ba”. Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, T.27, số 1S, 2011, tr. 151 - 157. Hà Nội. 2. Nguyễn Ngọc Quỳnh. “Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng hoàn thiện hành lang thoát lũ cho Sông Hồng (Sơn Tây - Cửa Luộc), đề tài cấp Bộ”. Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn, 2009. 3. Vũ Tất Uyên. “Tổng quan các nghiên cứu thoát lũ của nước ngoài, bản tổng hợp từ các tài liệu của Liên Xô cũ”. Viện Khoa học Thủy Lợi, 2009. 156 VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
  15. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” 4. Đặng Hoàng Thanh. “Tính toán thủy lực, xác lập tuyến thoát lũ quy hoạch và ổn định lòng dẫn đoạn sông Hà Nội qua khu vực dự án khu đô thị, du lịch sinh thái và sân golf Long Biên”. Viện Khoa học Thủy Lợi, 2008. 5. Trần Ngọc Anh. “Xây dựng bản đồ ngập lụt các Sông Bến Hải và Thạch Hãn tỉnh Quảng Trị”. Tạp chí khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, vol. 27, số 1S, 2011, tr. 1 - 8. 6. Hoàng Thái Bình. Luận văn thạc sĩ: “Xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu hệ thống Sông Nhật Lệ (Mỹ Trung - Tám Lu - Đồng Hới)”, 2009. 7. DHI. “User’s Manual Mike 11”. DHI, 2013. VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC 157
  16. Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội thảo “Ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý tài nguyên nước” RESEARCH AND ASSESSMENT OF FLOOD AND WATER TRANSFER FROM THE BA RIVER TO THE BAN THACH RIVER Huynh Thi Lan Huong, Luong Huu Dung, Van Thi Hang, Phan Van Thanh Viet Nam Institute of Meteorology, Hydrology and Climate change Abtracts The paper presents the research results, the flood assessment at the downstream of the Ba and Ban Thach River, starting from the Cung Son hydrology station to the estuaries. The study shows that when the extreme flood occurs in the Ba River upstream, the downstream areas of the Ba River and the Ban Thach River are severe inundated, particularly at the low elevation level locations: Tuy Hoa city, Phu Hoa district (Phu Yen province) of more than 40 % areas with the flood of P=0.5 %. As the results of the flood assessment in the downstream of Ba and Ban Thach Rivers, the drainage system in both rivers is proposed for flood mitigation in the downstream areas. The study has calculated and proposed a plan to partially expand the river branch to convert water from Ba River to Ban Thach River. The calculation results have shown that the effectiveness of this proposal reduces the flooded area downstream of the Ba and Ban Thach rivers both in terms of area and depth. Keywords: Flood, water transfer, Ba River, Ban Thach River 158 VIỆN KHOA HỌC TÀI NGUYÊN NƯỚC
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2