- 62440224 Hµ néi - 2014 VI N KHOA H NG TH khoa PGS TS Lã Thanh Hà PGS TS PGS TS Ngô Lê Long PGS TS TS - I KHÍ H U Sông Phan Cà L (PCL) m t sông nhánh c a sông C u ch y qua a bàn t sông i, theo nhà th y l i c thù h th ng sơng ngịi Vi t Nam vì: 1) l ch s c a sông phân ch u tiên c ang nh ng d u n c ta; 2) Là m t sơng có u n khúc l n nh t; 3) Tuy sơng khơng l hình mi ng b c sơng có t m nh m c c ta; 5) Là khu v Vào nh u c a th k Hà N i kh i nh ng tr y qua d a hóa i, tiêu r t ph c t p - b o v Thành ph n h th ng sông H ng, sông Phan Cà L u qu phân ch gây ng p l t nên sau c c b t kín nên sơng Cà L khơng cịn n i v i sông H ng Sông Phan - Cà L tr kín v i c a nh t c sơng có d ng khép sơng C u Nh y v i t n s ngày n tình hình úng ng p khu v v c sông Phan Cà L ngày L n m vùng kinh t tr kinh t - xã h Bên c m B c B Do v ng b n v cb ic tài lu gi i pháp tiêu úng, t ng th h t khoa h c - Cà L quy t v m b o s phát tri n c, v c sông tr nên c Tr l u v c sông Phan - Cà xu t c l a ch n nh m ti p c n gi i c sông Phan- Cà L p - Xác l khoa h c th c ti n nh c sông Phan - Cà L c thù c a phân tích ngun nhân hình thành di n bi n ng p úng; - xu c gi i pháp tiêu - Cà L ph c v phát tri n kinh t - xã h i b o v ng phát tri n b n v v c sông ng nghiên c u c a lu Phan - Cà L ng v c sông u ki n c th th vi nghiên c u v khơng gian tồn b m c sơng Phan - Cà L v i t ng di n c 1229 km2 c thù c i nh t c sơng Phan - Cà L n q trình hình thành khoa h xu l a ch ng c a di n bi n c a ng c xu t gi p; c quy trình v m ki m soát nh m v n hành h th ng c, t cho cơng tác quy ho ch phịng ch ng th h th ng sông Phan - Cà L C : 1.1 Tình hình nghiên Nh thi t h i nghiêm tr l t v t ns l c th gi i gây n hình m ts qu c, tr t i ch t, thi t h i kho ng 21 n sô i thi t m ng; Thái Lan, tr n l c sông Chao Phraya gây ng p 60.000 ha, thi t h i 11.858 tri c bi t tr ch s ngladesh, tr n l t 1998 làm 738 ng Hà Lan, tr n l t l t h i hàng t i ch t, t ng thi t h i 1,0 t USD; gây thi t h Phòng ch u USD gi bao g m t t c ho n t i qu n lý t ng h ng c tác h i c c liên quan nh m gi m thi u t m phòng ch x c xét t c t Các bi c nhi ng Tu c th gi u ki n c th t ng vùng cho phát huy tính hi u qu c a l n nh t Phịng ch v m t kinh t , xã h h n ch thi t h i t i m c th p nh t c i Do v y, không th ch dùng m t gi i pháp nh t mà ph i k t h p m t s gi i pháp v u ki n t nhiên c th ng th i tu thu c vào phát tri n kinh t , xã h i khoa h c công ngh c a m i qu c gia, m c sông t a ch n gi i pháp phù h p 1.2 Nghiên c u v c ta hi n t p trung nghiên c u v nguyên nhân hình thành, di n bi t sông, kinh t xã h i, gi ng c u nghiên c u v n c th c hi n h th ng sông H ng, sơng Thái Bình, sơng C u Long sơng l n mi p trung nghiên c u nhi u nh t h th ng sông H ng - Thái Bình Các nghiên c c hi n v i nh ng n l c tìm l i gi i vi c phòng, ch ng, kh c ph c tác h i ng i quy t mang tính tri Phan Cà L t nh c sông c nh i sông C u Nguyên nhân c a h n ch do: - ph i h u u gi ph nh i Hà N i th c hi n M c Hà N phát tri n thành khu du l ch sinh thái nên vi c gi i quy t v ng úng ng c quan tâm - Các nghiên c c p t i vi c ph i h p v n hành h th ng cơng trình hi c Các quy ho ch v c th c hi n d a c c ho c ng c a h th ng cơng trình tiêu xu t c i t o nâng c p h th ng tiêu thoát hi n có, v y cịn ng nhi - M t khác, ch dịng ch y sơng r t ph c t p, ng p úng x y m sông Phan - Cà L sông nh n i t nh, không ng nhi c xung quanh nên vi u c sơng cịn r t h n ch - Phân tích làm rõ nguyên nhân gây ng - c; n tr ng ng p c bi t tr l ch s 2008 v th i gian ng p, di n ng p, ph m vi ng p úng, t nghiên c u gi i quy t toán ng c; - Xây d ng l a ch a toán hi n tr ng nguyên nhân gây ng hình th c t ng c th c hi u ki n ràng bu c k t h p v i tình gi m thi u ng c - L a ch n, ng d ng cơng c mơ hình toán phù h p vi c di n toán c Áp d ng tính tốn theo cá qu a vào k t u qu pháp tiêu úng c th - xu t gi i c sông xu t quy trình v n hành h th ng tiêu g h th ng tr u ti u m i, c v i tr n C u c sông Phan - Cà L , k t h p v i bi n pháp tiêu thoát ng p úng c th gi i n t p theo l a ch n gi i pháp khoa h c phù h p hi u qu tiêu thoát ng p úng c sông Phan- Cà L C PHAN 2.1 c 1229 km2 c sông Phan - Cà L có t ng di c sơng Phan 348 km2 c sông Cà L 881 km2 ph n l n di n tích t nhiên t c bao g m m huy n Bình Xuyên, Tam ng, Yên L c) v i di n tích 733 km2 m t ph n c thu c Hà N i (bao g m th xã Mê Linh, huy i di n tích 496 km2 1) V u m i tiêu t c theo truy n th ng tiêu t ch y, v i tr c tiêu sông Cà L 2) V ng tiêu sông C u cn Cà L c sông Phan - c xây d ng nhi Tuy nhiên, t t c ch m cn m nhi c ph n nhi m v vùng canh tác b ng ng c c sông Phan - Cà L Có nhi u nguyên nhân gây úng ng c sơng, song n i tr i có n u n khúc l n, 4) c v t sông t sông C u, 5) Kh n tr ng L v c sông Phan ph c t p, bao g Cà L có di n tích nh , g a hình mi ng b n k t h p mơ hình thu c nghiên c u, Lu tính toán th t a ch n b ph n m y l c xây d ng b ng p l c sông Phan c b ph n Ti n hành hi u ch nh ki m cho vi th gi i quy t toán l c chi u, chi u T m Áp d ng công c k thu t GIS l thành 12 ti a hình ng t u ch nh: c Cà L c chia t i tr m Phú c khác c nh: M D a tài li u v a hình, m t c t c a sông m vùng nghiên c u ti n hành s hoá m c s hoá v i mơ hình MIKE11 M ng m s hố, 418 m t c - i sông ng c a tr m phía t ng ngu n c th sông Phan t i An H ; sông C u Tôn t i c u G c G o, sông Tranh t i c u L m Pó, sơng Ba Hanh t i c u t nh l 310, sông C u t i tr m thu y; - Biên nh ng (Q ~ t) c a 12 ti i: Quá trình m c (H~ t) t i tr m Ph L i; biên ki m tra: Tr m M nh K t qu tính tốn hi u ch nh ( hình ( n 31/IX/2006) ki nh mô n 31/IX/2008) t i hai tr m M t t tr s c; biên ng b v i v hình d ng s v tr s nh gi i h Hình 2.1 Các biên mơ hình thu l c sơng Phan Cà L K t qu toán úng ng p hi n tr K t qu t cao 20 km2 pv hình di n bi a bàn t nh tr B ng 2.1 Di n tích ng p theo c sâu ng p tr i tháng X/2008 1.0m 245.394 Hình 2.2 B ng p l c sông PCL tr tháng X/2008 C ng 2, Lu n án gi i thi u t ng quan v c c sơng, t ng th nhân gây ng c sông nghiên xu t h nguyên ng gi i quy t c th Lu s d ng cơng c mơ hình mơ ph ng tình hình ng p úng tr nh b thơng s thi c a mơ hình s ki m c áp d ng G PHAN PCL Nguyên t c chung: c sông Phan Cà L h th ng t ng th th ng nh t; 2) Gi c th c hi th i h tr cho nhau; 3) c n xem xét m i quan h sơng; 4) Các gi c ng ng ngồi i phù h p v i tính ch n hình c - a) Phân chia vùng tiêu: c sông Phan - Cà L c chia vùng tiêu (Hình 3.1) * Vùng I: Ranh gi m V c; di n tích 236,3 km2; lịng sơng H d c sông Phan t c u ti m V c (SP30) * Vùng II: Ranh gi n Tre, phía c sông C n ngã sông C u Tôn - sơng Tranh di n tích 111,2 km2; lịng d n c kênh B m V c vào sơng Phan o c a sông Cà L g c sông C u Tơn - n tích 307,4 km2; lịng d n sô vào sông Cà L * Vùng IV: Ranh gi i phía B c vùng II III, phía Tây vùng I, phía sơng H ng, phía Tây Nam gi i h n b n tích 77,6 km2; lịng d nC sơng Cà L C t tính c sơng Cà L sơng Cà L C t * Vùng tiêu V: Ranh gi i phía Tây gi i h n b i vùng tiêu III, IV, phía trì m c cao +9,6 m gây úng ng p huy ng m t ph n huy n Yên L c, kh n ng p m c 0,32 km2 c c n tiêu thoát 3,57 x106 m3 t p trung ch y u Vùng II, t Thành ph V i h th ng cơng trình hi n có kh vùng t tiêu thoát c c n tiêu thoát 34,36 x106 m3, t p trung ch y u Vùng III, t khu v c n i sông C u Tôn Ba Hanh thu c huy n Bình Xuyên th xã Phúc Yên c c n tiêu thoát 21,74 x106 m3, t p trung t i m t Vùng IV, t ng ph n c a huy n Yên L c khu v c g n sông Cà L khu v c có kh nh Hình 3.2 B ng p l c Sông Phan Cà L , PAHT -C Lu n án l a ch xu ng h p (TH) n n dòng theo th t c t n n th ng d n khu v c h vào sông C u 11 TH1: C t n cong t U ban xã Xuân Thu (thu ng (thu TH2: C dòng gi ng L a ph ; n cong t U ban xã Xuân Thu (thu c (thu a ph a ph n thôn Diên L c, xã Tam Giang); TH3: C t ng h p c t dòng b sung c t n Xuân T o thu n cong n i t a ph n thôn Diên L c, xã Tam Giang; TH4: C t cong t U ban xã Xuân Thu (thu L a ph n thôn Xuân a ph n Xuân T o ( a ph n thôn Diên L B ng 3.3 ng h p c tích sánh n ) n chi u dài sơng di n ng c dịng 3529 3046 2857 2551 483 672 978 14,75 11,68 Tá 26,2 11,45 2357 1172 7,69 18,51 14,52 4,62 21,58 B ng 3.4 Di n tích ng p l n nh t hi u qu tiêu thoát, PA1-TH4 I II III IV 1 106 m3 tiêu thoát (%) 58,08 18,78 4,12 23,21 28,02 46,59 120,7 30,11 7,23 68,28 47,59 68,92 (m) 1,7 25,93 10,61 13,33 222,11 0,85 0,05 0,08 0,59 20,58 22,14 4,3 2,7 19,1 12 1,5 0,2 56,2 Các k t qu tính tốn cho th u h t gi m nh g u qu s d ng h p cịn l ) D a k t qu tính tốn di n tích ng p l n nh t hi u qu tiêu (B ng 3.4) có th th y h a sông Cà L ng úng ng trung ch y u khu v c h ,t p vào sông C u Tuy nhiên, khu v c thu c huy n Yên L c (vùng IV), h huy ng khu v c h u sông Phan (vùng I), thành ph ng p tr i di n r ng án C Th c hi n bi n pháp n o vét lịng: Sơng Phan, t m t c t SP0 nm t c t SP35 v i t ng chi u dài 48 km, chi u sâu n o vét bình quân 0,7 m; n o vét sông Cà L c t 10 km, chi u sâu n o vét bình quân m; n n n i sông C u Tôn -Tranh - Ba Hanh v i t ng chi u dài 26,7 km v i chi u sâu m K t qu tính tốn th y l c: M n dịng sông Cà L ng t c sông t i h u h t v trí gi m t n 15 cm so v t dòng ng 3.5 Di n tích ng p l n nh t hi u qu tiêu thoát - PA2 ) II III IV 1 16,9 3,56 7,4 27,71 6,42 39,74 1,2 0,1 14,3 3,7 28,7 48,1 6,3 (m) 3,4 41,7 17,0 78,5 41,5 2,0 1,9 41,5 14,3 22,2 22,4 106 (m3) tiêu (%) 13 21,25 V Tồn I 11,37 43,75 36,9 86,01 40,15 68,29 182,31 Xét v kh tiêu thoát n tr c 41,5 % : tiêu thoát hi u qu nh c, c 41,7 % so v i hi n tr ng Vùng V c 78,5 %, ng tiêu thoát t p trung vào khu v c Mê Linh ng t i tr c; vùng l Vùng I: 6,3 %, vùng II: 3,4 %, vùng IV: 14,3 % B Trong i pháp tiêu tr ng l c s c áp d ng cho vùng III ng sông C u t i Phúc L c tiêu b i v i vùng cịn l i ng l c sơng H ng t i tr c B ng 3.6 K t qu tính tốn di n tích ng p l n nh t hi u qu tiêu thoát I II III IV ) V 1 15,83 2,85 4,38 13,55 9,55 46,16 25,77 4,91 23,89 19,59 (m) 4,43 1,05 9,23 17,58 91,74 3,52 0,31 22,71 14,49 28,89 69,92 17,9 8,7 66,1 66,6 78,9 60,3 11,6 5,3 24,4 49,7 0,4 18,8 106 (m3) (%) tiêu thoát (%) K t qu y vi cơng trình tiêu b ng l mm i pháp c bi ng l c tr c ti p sơng H ng Ngồi ra, v i vi c b sung c ti t t i sôn ng kh nhiên, m t u c 60,3 % so v i c yêu c u tiêu Th c t , d a vào b tốn có th th y m t s vùng v n ch u úng ng p k t qu tính ng c a úng ng p 14 B d u ki u ti t sông C u Tôn t i v tr ng l c sông C u; B kênh d n t c thi t l p l p c ng toàn b vùng tiêu III s tiêu b ng ng 100 m3/s tr n tr tl B c Bình Xuyên t i Nam Viêm v i công su t 20 m3/s Xét v kh n tr c 83 % (96,18 tri u m3 tiêu sông nhánh nh i khu v c h v p ng xuyên v i th ng úng ng p h c hoàn toàn 98,7 % (17,18 tri u m3 khu v c h i quy c 89,0 % t , Hình 3.3) .B ng p l c Sông Phan 15 Cà L , PA4 cc n B ng 3.7 Di n tích ng p l n nh t yêu c c c n tiêu theo PA4 ) Toàn I II III IV V 1 9,78 0,53 0,3 2,31 3,35 16,27 17,93 1,08 0,85 9,11 6,23 35,2 9,49 3,01 33,93 17,18 32,58 96,18 48,3 84,2 98,7 79,0 89,0 83,0 30,4 75,5 32,7 12,4 10,1 22,7 106 (m3) thoát (%) úng B ng 3.8 So sánh k t qu c PA1 So m3/s % 561,7 PA3 PA4 542,2 /s) PA2 489 430 310 -19,5 -72,7 -131,7 -251,7 -3% -13% -23% -45% 16 ng m sông Phan c l n nh t t i m t s v trí h th ng Cà L gi a hi n tr 8) ng, t (Hình 3.4) c c áp d ng B cB u ki nh ranh gi i vùng tiêu v kinh t xã h i, cơng trình th y l a hình, th c sơng nghiên c c Lu ng b ng c phân thành xu i phép th u qu tiêu thoát ng p úng t ng ng th i tồn b tính tốn v di n bi n m cc am c sông Phan - Cà L D a k t qu c, di n tích ng p, th i gian ng c tiêu t h p v i yêu c u tiêu ng v c sơng nghiên c c l a ch n v i k t qu tính toán t c yêu c u tiêu thoát ng ng p úng tồn b c sơng Phan - Cà L 17 C SÔNG PHAN Th c t c ch CÀ L c 62 % di n tích c n tiêu ng v i i m c thi t k P=10 % N u xu t hi 250 - 300 mm di n r ng di n tích b ng p úng có th lên t i 35 - 40 nghìn Nguyên nhân; xu th c v n hành ph i h p tiêu thoát c max- X/1978 úng án tiêu thoát ngày xu t gi PCL C 4.1 B ng 4.1 T ng h p gi xu t Vùng tiêu SP0 SP35) bình quân 0,7m - B = 100 m3/s Vùng I - K - = 100 m3/s, dài 3,0 km = 30 m3/s Kênh dài 5,0 km 18 Vùng tiêu -Tranh - Ba Hanh: C Vùng II,III - - = 50 m3/s - m Vùng IV - Qc = 60 m3/s - ng Qc = 100 m3/s - dài 3,0 km Vùng V 19 B ng 4.2 m ki c sông PCL Ký Vùng K KS1 K KS2 K nh KS3 Xuyên K KS4 Linh KS51 Linh KS52 Th i gian c c b quan sát th y m m kh ng ch c t i uv nh m ki m soát b n hành v i ng +10 cm/h n vùng tiêu, m v c kh ng ch ch m ki + Tr ct m ki m sốt ph i chu n b m m ki m soát 1,2,3 ti p t tr t qua v ch m c y t qua m c kh ng ch b t máy) ki m sốt vi u v n hành ym ng III t i c i m c tiêu h th p m 20 cv ng quanh m c kh ng ch m ki m soát 1, 2, l +7.24 m, +7.16 m; tr t +7.82 m, t h p vi c ng u ti t vùng tiêu v i m c tiêu h th p m quanh m c kh ng ch cv ng m ki m soát +6.94 m Các ch tiêu v n hành h th v i mơ hình phân b nh theo tr X ng h th ng sông, t a di n bi n m c- m ki m soát, t u ti t h p lý c n v n hành h th ng lu n ch tiêu v c sơng PCL (Hình 4.3) Khi m m gi c kh ng ch c kh ng ch m cl m ki m sốt 1,2,3 có d u hi m ki ng ± 25 cm t +8.25 m, +8.16 m, ti t s t máy tr Kiên v i công su t 100 m3/s chu n b m máy tr Trong gi ti i Nguy c m ki m c +8.25 m, +8.16 m ti p t , t qua t qua m c +8.5 m +8.4 m c v i t máy công su t 100 m3/s m ki i m c +8.38 m m ki m soát 1, 2, i m 50 m3/s, tr m Nguy 21 /s KS1 +7,82m KS4 +8,25m KS2 +7,24m KS51 +8,16m KS3 +7,16m START /s Next 6h, KS4 +8,5m KS51 +8,41m No Yes /s; 50 m /s Nam Viêm 20 m3/s KS1 +8,07m KS4 +8,38m KS2 +7,49m KS51 +8,16m KS3 +7,41m No Yes 100 m3/s KS1 +7,82 m; KS4 +8,31 m KS2 +7,24 m; KS51 +8,22 m; KS3 +7,16 m No Yes D /s Nam Viêm 20 m /s KS4 +8,25 m KS5 +8,16 m No D Yes D , Nam Viêm END v c sông PCL 22 Tr l ct m ki m soát 1, 2, t +7.82 m, +7.24 m, +7.16 m Tr m Nguy 50 m3 c h công su 2, l m ki m soát 1, m ki m soát 4,5 v quanh m c +8.31 m, +8.22 m d ng m ki m soát 4,5 v i m c +8.25 m, +8.16 m.Gi i h i v trí b m kinh t k thu t Th n nh t không 18 ti ng/tr không ti ng/tr m tính kinh t k thu t phù h p v i tình hình th c ti u hành qu c c l a ch lu xu c sông Phan - Cà L i pháp c th g m bi n pháp phi cơng trình cơng trình, c th - V i bi n pháp cơng trình: Lu k thu t c a cơng trình c i t o (c t dịng n o vét), cơng trình nâng c p (c cơng trình xây m i (tr u ti t), c); - V i bi n pháp phi cơng trình: xu t h th ph c v quan tr m ki i di n vùng tiêu c c, giám sát di n bi n m c ng th i h tr công tác qu n lý, v c sông Phan- Cà L tr yêu c l a ch n Lu t ra, k t h p v xu t th nghi dõi di n bi n m ct v n hành h th nh c th th ph i h p v n hành tiêu thoát: Theo m ki m soát t a ch ph i h p v m c nh báo, th i h p v n hành c a h th toàn b c mb c xu t bao g m: u ti ih n i v i t ng vùng tiêu c sông Phan - Cà L 23 1) T ng quan v tình hình tiêu úng, gi i pháp v g p gi c, nghiên c tích nguyên nhân úng ng xu ng th i phân c hi n c gi c sơng Phan - Cà L có hi u qu kh thi xu t tr kênh tiêu thoát, v Kiên c c úng ng p gi i quy u ti t, c 83% xu t th nghi m quy trình v xu t v ng h phòng ch i ch s cho công tác quy ho ch ng th h th ng sông Phan- Cà L xu c h th m m ki c nh báo d quan tr ng ph i h p v n hành tiêu úng c ng phát tri n: - Nghiên c u b sung chi ti t u qu kinh t xã h i mơi ng; -C t dịng, di d i dân, xây d ng b sung cơng trình tiêu; Ho nh hành lang b o v cơng trình, ngu kinh t hai bên b ng th m b o an dân sinh ph c v hi u qu b Ki n ngh : ung m i quan tr ng thu i vùng III, IV V; khôi ph c l i tr m thu B trí nh t tr m t ng v n hành m ng quan tr c tài nguyên c t i v trí tr i v trí ki thông tin, s li u ph c v thông báo, c c sông Phan 24 xu t ol p u hành tác nghi p v n hành Cà L [1] tháng 9/2009, trang 34 39 [2] 587, tháng 11/2009, trang 28 35 [3] 26 [4] thành ph trang 21 25 ... p theo l a ch n gi i pháp khoa h c phù h p hi u qu tiêu thoát ng p úng c sông Phan- Cà L C PHAN 2.1 c 1229 km2 c sông Phan - Cà L có t ng di c sơng Phan 348 km2 c sông Cà L 881 km2 ph n l n... t v m b o s phát tri n c, v c sông tr nên c Tr l u v c sông Phan - Cà xu t c l a ch n nh m ti p c n gi i c sông Phan- Cà L p - Xác l khoa h c th c ti n nh c sông Phan - Cà L c thù c a phân tích... xu c sông Phan - Cà L i pháp c th g m bi n pháp phi cơng trình cơng trình, c th - V i bi n pháp cơng trình: Lu k thu t c a cơng trình c i t o (c t dịng n o vét), cơng trình nâng c p (c cơng trình