Thạc Sĩ Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất các giải pháp tăng khả năng tiêu nước của sông Hồng v

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NĂM 2014

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU . 2
1. Tính cấp thiết của đề tài . 2
2. Mục đích của đề tài 4
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 4
4. Kết quả dự kiến đạt được. 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 7
1.1. Đặc điểm tự nhiên của vùng nghiên cứu 7
1.1.1. Vị trí và giới hạn . 7
1.1.2. Địa hình, địa chất 8
1.1.3 Tài nguyên đất 8
1.1.4 Tài nguyên rừng . 9
1.1.5. Đặc điểm khí tượng thủy văn 9
1.2. Hiện trạng phát triển kinh tế xã hội 11
1.3. Hiện trạng hệ thống công trình phòng chống lũ của đoạn sông nghiên cứu. 18
1.4. Các vấn đề tồn tại cần nghiên cứu giải quyết. 21
CHƯƠNG 2 . 22
NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỂ ĐỀ XUẤT GIẢI
PHÁP TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG TIÊU THOÁT NƯỚC CỦA SÔNG
HỒNG VÀ SÔNG ĐUỐNG ĐOẠN QUA THÀNH PHỐ HÀ NỘI . 22
2.1. Phân tích, đánh giá ảnh hưởng của địa hình, địa mạo đến giải pháp tiêu thoát nước
của đoạn sông nghiên cứu 22
2.2. Phân tích các yếu tố tác động tới lũ sông Hồng ảnh hưởng đến giải pháp tăng cường
khả năng tiêu thoát nước 22
2.2.1. Đặc điểm dòng chảy lũ trên sông Hồng - sông Đuống . 22
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước
2.2.2. Đặc điểm lòng dẫn của sông Hồng. 23
2.2.3. Phân tích, đánh giá hiện trạng hệ thống đê của đoạn sông nghiên cứu ảnh
hưởng đến phương án tiêu thoát nước. 28
2.3. Phân tích, đánh giá ảnh hưởng của phương hướng phát triển kinh tế xã hội đến giải
pháp tiêu cho đoạn sông nghiên cứu 29
2.4. Phân tích, đánh giá ảnh hưởng của tình hình đô thị hóa đến giải pháp tiêu của đoạn
sông nghiên cứu. 29
2.5. Phân tích, đánh giá ảnh hưởng của mức đảm bảo phòng chống lũ cho các tuyến sông
có đê đến giải pháp tiêu cho đoạn sông nghiên cứu 30
2.6. Phân tích ảnh hưởng của lũ thiết kế tuyến đê sông Hồng, sông Đuống thuộc phạm vi
thành phố Hà Nội ảnh hưởng đến khả năng tăng cường khả năng tiêu của đoạn sông
nghiên cứu 31
2.7. Phân tích ảnh hưởng của phân vùng bảo vệ của đê chính thành phố Hà Nội đến giải
pháp tiêu cho đoạn sông nghiên cứu 33
2.8. Các giải pháp tăng cường khả năng tiêu của đoạn sông nghiên cứu 34
2.8.1. Giải pháp công trình 34
2.8.2. Giải pháp phi công trình 35
CHƯƠNG 3 . 36
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG TIÊU THOÁT
NƯỚC CỦA SÔNG HỒNG VÀ SÔNG ĐUỐNG ĐOẠN QUA THÀNH
PHỐ HÀ NỘI 36
3.1. Mục tiêu và nhiệm vụ . 36
3.2. Mô hình thủy lực hệ thống sông . 36
3.2.1. Phạm vi nghiên cứu của mô hình thủy lực . 36
3.2.2. Phương pháp và sơ đồ tính . 44
3.2.3. Tài liệu cơ bản sử dụng trong tính toán thủy lực . 49
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước
3.3. Xác định bộ thông số của mô hình . 64
3.3.1. Tính toán mô phỏng trận lũ tháng 8/1996: 64
3.3.2. Kết quả tính toán mô phỏng . 64
3.4. Kiểm nghiệm mô hình 66
3.5. Các trường hợp tính toán thủy lực hệ thống sông để xác định chỉ giới thoát lũ. 68
3.5.1. Tiêu chuẩn tính toán để xác định tuyến thoát lũ cho hệ thống sông Hồng (sông
Đà, sông Hồng, sông Đuống) 68
3.5.2. Các đoạn sông Hồng cần cải tạo: 69
3.5.3 . Trường hợp tính toán cho sông Đà, sông Hồng và sông Đuống đoạn qua Hà
Nội 71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 105
1. Kết luận: . 105
2. Kiến nghị 106
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 108
PHỤ LỤC TÍNH TOÁN 109
Phụ lục 01: Kết quả tính toán xác định bộ thông số mô hình 109
Phụ lục 03: Kết quả tính toán phục vụ công tác phòng chống lũ hạ du sông Hồng: 134
Phụ lục 04: Kết quả tính toán quy hoạch phòng chống lũ chi tiết cho đoạn sông Hồng và
sông Đuống thuộc thành phố Hà Nội . 139
Phụ lục 05: Các chỉ giới thoát lũ tuyến sông Hồng và sông Đuống thuộc phạm vi thành
phố Hà Nội. 154

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 2
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thành phố Hà Nội nằm ở trung tâm vùng đồng bằng sông Hồng, tiếp giáp
với 8 tỉnh bao gồm: Thái Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hòa
Bình, Hưng Yên và Hà Nam. Tổng diện tích tự nhiên là 334.470ha, dân số
6.232.940 người. Thành phố Hà Nội bao gồm địa giới hành chính của 29 quận,
huyện, thị là Hoàn Kiếm, Đống Đa, Ba Đình, Hai Bà Trưng, Tây Hồ, Cầu Giấy,
Hoàng Mai, Long Biên, Thanh Xuân, Hà Đông, các huyện Đông Anh, Từ Liêm,
Sóc Sơn, Gia Lâm, Thanh Trì, Ba Vì, Chương Mỹ, Đan Phượng, Hoài Đức, Mỹ
Đức, Phú Xuyên, Phúc Thọ, Quốc Oai, Thạch Thất, Thanh Oai, Thường Tín, Ứng
Hòa, Mê Linh và thị xã Sơn Tây.
- Phía Bắc giáp tỉnh Thái Nguyên và tỉnh Vĩnh Phúc;
- Phía Nam giáp tỉnh Hà Nam và tỉnh Hòa Bình;
- Phía Đông giáp các tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh và Hưng Yên;
- Phía Tây giáp tỉnh Hòa Bình và tỉnh Phú Thọ;
Địa hình thành phố Hà Nội biến đổi khá phức tạp, bị chia cắt mạnh, cao độ
biến đổi dần từ hướng Tây Bắc xuống Đông Nam, từ Tây sang Đông, có đủ các
dạng địa hình gồm cả núi cao, đồi núi thấp và đồng bằng có thể chia thành 2 vùng
địa hình chính:
Vùng miền núi chiếm khoảng 22% diện tích tự nhiên toàn thành phố tập
trung chủ yếu ở Ba Vì, Sóc Sơn có độ cao tuyệt đối từ 300m trở lên.
Vùng đồng bằng chiếm 78% diện tích tự nhiên, nằm ven sông Hồng, sông
Đáy và các vùng thấp ven sông Tích. Đây là vùng đồng bằng phì nhiêu, vùng sản
xuất nông nghiệp quan trọng nhất của thành phố với cây trồng chủ yếu là lúa nước.
Những khu vực cao hơn thì trồng cây ăn quả, làm vườn và trồng hoa màu. Tuy là
vùng đồng bằng nhưng cao độ cũng có nhiều biến đổi. Cao độ phổ biến từ 1,0 m
đến trên 11,0 m.
Hà Nội có hệ thống cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh, tạo điều kiện thuận lợi cho
kinh tế - xã hội phát triển. Hệ thống giao thông thuận tiện cả đường bộ, đường thủy,
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 3
đường sắt và đường hàng không, thuận lợi trong giao thương với các tỉnh đồng bằng
sông Hồng và cả nước.
Trên địa bàn thành phố Hà Nội có nhiều sông lớn chảy qua, điển hình là sông
Hồng và sông Đuống.
- Sông Hồng: Là con sông lớn nhất chảy qua Hà Nội với chiều dài khoảng
118 km, lưu lượng bình quân hàng năm khoảng 2.640 m
3 /s với tổng lượng nước
khoảng 83,5 triệu m 3 . Đây là nguồn nước cung cấp chính cho TP Hà Nội. Sông
Hồng chịu tác động của toàn bộ các sông ở thượng lưu nên mùa lũ thì mực nước
dâng cao, mùa kiệt thì mực nước lại xuống quá thấp. Trong hệ thống sông Hồng
đoạn Sơn Tây - Hà Nội là đoạn sông trọng điểm về thoát lũ, ba nhánh sông Đà,
sông Thao và Lô cùng tập trung lũ vào đoạn sông này, nên lượng lũ lớn nhất, mực
nước cao nhất so với các đoạn sông khác, nếu vỡ đê ở đoạn này sẽ ảnh hưởng rất
lớn đến đồng bằng Bắc bộ.
- Sông Đuống: Là phân lưu của sông Hồng tại xã Ngọc Thụy, Xuân Canh
chảy qua địa phận huyện Gia Lâm, Đông Anh chiều dài khoảng 22 km. Sông Đuống
chảy qua vùng phía Bắc thành phố và hiện nay vùng này là hướng phát triển mở
rộng của thành phố nên yêu cầu về mức độ bảo vệ của hệ thống đê ngày càng tăng
lên. Lòng sông Đuống tương đối hẹp, đê sông Đuống tương đối yếu, do vậy cần giữ
tỷ lệ phân lưu của sông Hồng vào sông Đuống ở mức thích hợp, không tăng thêm
sức ép đối với hệ thống đê sông Đuống và cả hệ thống đê sông Thái Bình.
Tiêu nước cho Hà Nội là chương trình ảnh hưởng lớn đến sự phát triển kinh
tế của thủ đô nói riêng và của cả nước nói chung. Qua quá trình đầu tư phát triển, hệ
thống công trình tiêu nước của Hà Nội đã có nhiều cải tiến và dần được nâng cấp
hiện đại, bảo vệ an toàn cho thủ đô trong suốt thời gian dài. Tuy nhiên, tốc độ phát
triển kinh tế - xã hội, sự gia tăng dân số và những biến đổi khó lường của khí hậu đã
ảnh hưởng lớn đến vấn đề tiêu nước cho thủ đô, nhất là khu vực nội thành. Hiện
tượng thành phố ngập nước chỉ sau một trận mưa không quá lớn đã trở nên quen
thuộc. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến đời sống, sinh hoạt của người dân mà còn
gây thiệt hại lớn về người cũng như nền kinh tế và trở thành một vấn đề bức xúc của
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 4
toàn xã hội. Trên đây là lý do chính và là sự cần thiết nghiên cứu của đề tài:
“Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất các giải pháp tăng khả năng
tiêu nước của sông Hồng và sông Đuống đoạn qua thành phố Hà Nội”.
2. Mục đích của đề tài
Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn, ứng dụng công nghệ tiên tiến để lựa
chọn các giải pháp tiêu thoát lũ sông Hồng và sông Đuống của lưu vực tiêu nghiên
cứu thuộc thành phố Hà Nội.
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
* Cách tiếp cận:
Từ tình hình thực tế của hệ thống, vị trí quan trọng về kinh tế, chính trị của
thành phố và điều kiện kinh tế, xã hội của Hà Nội nói riêng và Việt Nam nói chung
cùng với những cơ sở khoa học chung, tiến hành nghiên cứu, tham khảo, áp dụng và
đề xuất các giải pháp tiêu nước của sông Hồng và sông Đuống đoạn qua thành phố
Hà Nội một cách hiệu quả, phù hợp và mang tính chất đặc thù của thủ đô, phù hợp
với điều kiện thực tế ở Việt Nam và của hệ thống.
- Nghiên cứu tổng quan.
Thu thập tài liệu liên quan đến vùng nghiên cứu:
+ Tài liệu về đặc điểm tự nhiên có ảnh hưởng đến quá trình hình thành , vận
động và biến đổi nước trên các lưu vực bao gồm : Tài liệu địa hình , địa mạo, thổ
nhưỡng, thảm phủ thực vật , tài liệu khí tượng thủy văn của các trạm trong vùng và
lân cận vùng nghiên cứu.
+ Tài liệu hiện trạng dân sinh kinh tế, hiện trạng các công trình chống lũ.
+ Tài liệu về diễn biến và thiệt hại của các trận lũ lớn đã xảy ra.
+ Tài liệu tổng kết các biện pháp kiểm so át lũ đã thực hiện từ trước tới nay
trong phòng chống bão, lũ lụt.
Nghiên cứu tổng quan kết quả nghiên cứu của các tác giả có liên quan đến đề
tài để rút ra vấn đề chung có thể áp dụng cho đề tài.
- Nghiên cứu khảo sát thực địa.
Điều tra, khảo sát thực địa để đánh giá hiện trạng khai thác, vận hành công
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 5
trình, các đặc điểm tự nhiên kinh tế xã hội có liên quan và ảnh hưởng đến vùng
nghiên cứu, đặc biệt khảo sát hiện trạng công trình tiêu và phòng chống lũ.
- Nghiên cứu nội nghiệp.
Tổng hợp, phân tích các số liệu và các tài liệu đã điều tra, thu thập. Nghiên
cứu, tính toán, tìm nguyên nhân của vấn đề, hiện tượng để từ đó đề xuất và lựa chọn
giải pháp giải quyết.
* Phương pháp nghiên cứu
- Điều tra khảo sát thực địa, thu thập tài liệu (tài liệu hiện trạng và phương
hướng phát triển dân sinh kinh tế - xã hội, hiện trạng các công trình tiêu úng và
chống lũ, tài liệu địa hình lòng dẫn sông Hồng và sông Đuống ).
- Phương pháp phân tích thống kê các tài liệu dân sinh kinh tế, tài liệu khí
tượng, thuỷ văn.
- Phương pháp tổng hợp địa lý xây dựng sơ đồ mạng thuỷ lực, bản đồ
Mapinfo, phân tích đánh giá nguồn nước và sự biến đổi của chúng theo không gian
và thời gian bằng phương pháp phân vùng hay tham số tổng hợp.
- Phương pháp phân tích hệ thống đánh giá về tài liệu, đặc trưng của vùng
nghiên cứu.
- Phương pháp mô hình toán
- Phương pháp chuyên gia (tham khảo ý kiến của các chuyên gia trong việc
phân tích tính toán).
* Phạm vi nghiên cứu:
Nghiên cứu các giải pháp tiêu thoát lũ cho sông Hồng và sông Đuống của
lưu vực tiêu nước ra sông Hồng và sông Đuống thuộc thành phố Hà Nội.
4. Kết quả dự kiến đạt được.
- Đánh giá được đầy đủ về điều kiện tự nhiên, dân sinh và kinh tế xã hội, tình
hình thiên tai úng ngập và các nguyên nhân, hiện trạng công trình phòng chống lũ,
úng của khu vực nghiên cứu.
- Xây dựng được cơ sở khoa học và thực tiễn để đề xuất các giải pháp tiêu thoát
lũ cho sông Hồng và sông Đuống của lưu vực tiêu nghiên cứu thuộc thành phố Hà Nội.
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước 6
- Lựa chọn được các giải pháp tiêu thoát lũ cho sông Hồng và sông Đuống
của lưu vực tiêu nghiên cứu thuộc thành phố Hà Nội.