MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Vang nghiên cứu là lưu vực sông Tích, bao gồm khoảng 151.539 ha đất dai của các huyện Ba Vì, Phúc Thọ, Thạch Thất, Quốc Oai, Chương Mỹ, Mỹ Đức, Thị xã Sơn Tây - Thành phố Hà Nội, nằm dọc hai bên bờ sông Tích. Đây là khu vue có tim năng cho sự nghiệp phát triển kinh tế không chỉ đối với thành phố Hà Nội mà còn ảnh hưởng tới khu tam giác phát triển kinh tế Hà Nội - Hải Phòng- Quảng Ninh. Giới hạn lưu vực sông Tích: ~ Phía Bắc giáp tuyến đê hữu sông Hồng.
~ Phía Tây Bắc giáp tuyến đê hữu sông Đà - Phía Đông giáp vùng tiêu sông Day - Phía Nam và Tây Nam là phân lưu của sông Đà và sông Hoàng Long, với sông Tích. Toàn bộ hệ thống sông suối thuộc lưu vực sông Tích chỉ có một hướng. tiêu thoát duy nhất là dé vào sông Tích và chảy ra sông Bay tại Ba Tha. Vào mùa lũ, khi mưa lớn trong nội đồng gặp mực nước sông ay dng cao thi việc tiêu thoát nước trên lưu vực bị cản trở khá nhiều.
Sau khi hợp nhất Thủ đô Hà Nội năm 2008 thì lưu vực sông Tích thuộc. tỉnh Hà Tây (cũ) nay đều thuộc Thủ đô Hà Nội. Theo định hướng chung xây dựng Thủ đô Hà Nội thì khu Thủ Đô không còn vùng phân lũ, chậm lũ. Các khu đô thị, công nghiệp.
phát triển nhanh, mạnh, quy mô lớn ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng tiêu úng nội tại. Ngoài việc diện tích đất nông. nghiệp bị chiếm chỗ để xây dựng, hệ số tiêu của vùng đô thị cũng cao hơn nhiều nên hệ số tiêu chung của khu vực này sé tăng ri lớn. Luận văn Thee sĩ Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước Vi vậy việc nghiên cứu các giải pháp nhằm nâng cao khả năng tiêu thoát Tũ cho sông Tích là một vin đẻ tắt yéu nhằm phát triển kinh tế, xã hội, giữ gìn cảnh quan, môi trường và điều hòa không khí cho Thủ đô, 2.
Mục tiêu đề tài Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất và lựa chọn giải pháp nâng cao khả năng tiêu nước và giảm thiệt hại do lũ gây ra ở lưu vực sông “Tích. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Đổi tượng nghiên cứu: Li lụt ở lưu vực sông Tích Pham vi nghiên cứu: Toàn bộ lưu vực sông Tích - thành phố Hà Nội. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu của đề tài 4.
Cách tiếp cận - Tiếp cận lich sử, kế thừa có bổ sung: Tiếp cận lịch sử là cách tiếp cận truyền thống của hầu hết các ngành khoa học. Một phần ý nghĩa của cách tiếp. là nhìn vào quá khứ để dự báo tương lai qua đó xác định được cá mục tiêu cần hướng tới trong nghiên cứu khoa học. ~ Tiếp cận theo hướng đa ngành, da mục tiêu: Hướng nghiên cứu này xem xét các đối tượng nghiên cứu trong một hệ thống quan hệ phức tạp vì thế đề cập đến rét nhiều đối tượng khác nhau như nông nghiệp, thủy sản, du lịch, tring trọt, v.
- Tiếp cận đáp ứng như edu: Là ich tiếp cận dựa trên nhu cẩu tiêu nước của các đối tượng ding nước, qua đó xây dựng các giải pháp tiêu thoát nước. tối wu cho các đối tượng dùng nước. - Tiếp cận bén vững: Là cách tiếp cận hướng tới sự phát triển hài hòa giữa các đối tượng tiêu nước dựa trên quy hoạch phát triển, sự bình đẳng, sự tôn trọng những giá trị lịch sử, truyền thống của các đối tượng cần tiêu nước. trong cùng một hệ thống Luận văn Thee sĩ Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước 4.
Phương pháp nghiên cứu Luận van sử dụng các phương pháp sau: ~ Phương pháp kế thừa. - Phương pháp chuyên gia. - Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu. ~ Mô hình toán thuỷ văn, thuỷ lực (VRSAP).
~ Phương pháp phân tích hệ thống. Các kết quả đạt được = Đưa ra được tng quan về lưu vực sông Tích. Đặc điểm tiêu thoát lũ lưu vực sông Tích - Đưa ra được cơ sở khoa học và thực tiễn của các giải pháp nâng cao khả năng tiêu nước và giảm thiệt hại do lũ gây ra ở lưu vực sông Tích. ~ Để xuất được các giải pháp công trình và phi công trình nhằm nâng cao.
khả năng tiêu nước và hạn chế thiệt hại của lũ lụt gây ra Luận văn Thee sĩ Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước CHƯƠNG!I NGHIÊN CỨU TONG QUAN 1. Tổng quan về tiêu thoát lũ trên lưu vực sông. Các nghiên cứu ngoài nước “Thế giới đang phải chịu những tổn thất nặng né do thiên tai, trong đó có ũ lụt. Con người bên cạnh việc phải đối phó và thích nghỉ với thiên nhiên thì cũng dang phải gánh chịu những hậu quả không nhỏ do chính mình tạo ra.
Các thành phố vỗn hình thành ở ven sông, biển phải đối mặt với nạn ngập ứng. London (Anh quốc) với sông Thames bị thu hẹp lại gặp bão lớn từ bién Bắc, triều cường đã làm cho phan lớn thành phố ngập trong nước năm 1952. “Tokyo ( Nhật bản) đã có bão lớn đỗ vào, mưa to kéo dai làm ngập các đường ngầm trong thành phố vào năm 1971. Kulalumpua (Malaysia) ving tring trung tâm thủ đô - trước năm 2005, khi chưa làm hệ thống thoát nước SMART, trung tâm thành phổ cũng bị ngập nặng khi mưa bão.
Bên cạnh các nguyên nhân đến từ tự nhiên như mưa nhiễu hơn, bão gió thất thường hơn, nước biển dâng cao. tình trạng lũ lụt trên thế giới còn có. chung nguyên nhân là đô thị hoá mạnh, tăng diện tích xây dựng nhà cửa và đường xá, đồng thời giảm diện tích ngập nước, các dòng sông thiên nhiên bị khai thác, tác động và hệ thống kênh rạch tiêu thoát bị thu hẹp. Việc nghiên cứu các giải pháp phòng chống lũ lụt được đặc biệt quan tâm và hướng tiếp cận trên thé giới hầu hết là sự kết hợp giữa các giải pháp công trình và phi công trình.
Các giải pháp công trình thường được sử dụng như hồ chứa, đê điều, cải tạo lòng sông. được sử dụng rất nhiều, các giải pháp phi công trình như xây dựng bản đồ nguy cơ ngập lụt, quy hoạch trồng. rừng và bảo vệ rừng, xây dựng và vận hành các phương án phòng tránh lũ lụt Luận văn Thee sĩ Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước và di dan khi cần khi có thông tin dự báo và cảnh báo chính xác cũng được sử dung rất nhiều. Có thé kế đến một số nghiên cứu sau đây - Nghiên cứu “Tang nguy cơ lũ lụt ở Malaysia: nguyên nhân và giải pháp” đăng trên tạp chí Disaster Prevention and Management cho thấy nguy cơ lũ lụt ở Malaysia đã tăng đáng báo động trong những thập kỷ gần đây.
'Nguyên nhân phần lớn là do thay đổi đặc tính vật lý của hệ thống thuỷ văn, do các hoạt động của con người: tiếp tục phát triển vùng đồng bằng đông dân cư, xâm lần vào vùng ngập lũ, phá rừng và đồi dốc phát triển. Sự phát triển nhanh chồng và suy thoái môi trường dang bị lăng quên một cách nhanh chóng, con người chỉ xem những lợi ích tích cực của một nền kinh tế đang bùng nỗ trong. khi không chứ ý nhiều đến các tác động tiêu cực của chúng - Hongming He và các cộng sự thuộc Đại học Massachusetts (Hoa Kỳ) đã nghiên cứu vùng ngập lũ trung du sông Vàng (Yellow River Basin) thuộc ‘Trung Quốc. Nghiên cứu đã đánh giá các tác động do thay đổi bề mặt lưu vực đến dong chảy lũ.
Nghiên cứu đã dé cập đến các tác động do hoạt động của ‘con người ảnh hưởng đến điều kiện biên của mô hình, Đây thực sự là công cụ hữu ich ding để quản lý và đánh giá ảnh hưởng của các hoạt động trên lưu vực sông Vàng đến tình trạng lũ. - Vùng hạ lưu sông Tsurumi, trải dai từ thành phố Machida qua Vịnh “Tokyo, là mục tiêu của các dự án quản lý lũ toàn diện trong những năm 1980 của Nhật Bản. Một phần của kế hoạch lớn này là việc xây dựng một bể lớn đa năng, có thể trữ nước lũ từ sông trong mùa lụt, còn vào những thời điểm khác trong năm lại được ding vào các mục đích khác, trong đó có sân vận động quốc tế Yokohama. Vì độ cao của con đê ngăn sông với be này khá thấp, nước sẽ chảy qua đê khi mùa nước lên, vì thể tránh bị trảo ngược.
Nước sau lũ được tháo di bằng các cửa cống. Bản thân sân vận động được dựng trên nhiều cọc nhằm đảm bảo nó vẫn được sử dụng trong mùa lũ như các đường đi Luận văn Thee sĩ Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước chính. Một trùng tâm thông tin vé lũ lụt và các bảng thông báo trong bể này tạo điều kiện cho người dân nắm được thông tin và cung cấp các cảnh báo dễ đàng. Ngoài ra, các biện pháp khác trên sông Tsurumi cũng đã được áp dụng, ‘bao gồm nạo vét lòng sông, đắp đê, kiểm tra và điều chinh các hồ chứa nước.
Tucei, chuyên gia tại Viện nghiên cứu Nước thuộc trường Đại học Liên bang Rio Grande do Sul, đã đưa ra một ví dụ điển hình về một hệ thống đập kiểm soát lũ tại châu thổ sông lu: ‘Acu ở Santa Catarina (Braxin). Đó là hệ thống gồm ba con đập được xây dựng trong những năm 1970 - 1980, gồm đập Tây nằm ở thượng nguồn sông Itajaí-Oeste ở thành pho Taio, đập Nam ở thượng nguồn sông Itajaí do Sul tại thành phố Ituporanga và đập Ibirama trên sông Hereflio. Thiết kế của các con đập này với sức chứa lớn và cửa cống thấp cho phép xả lũ dẫn din trong một thời gian dài. Song song với các nghiên cứu việc áp dụng các mô hình thủy văn, thủy lực trong việc diỄn toán lũ trong sông đã được sử dụng khá phổ biến; nhiều mô hình đã được xây dựng áp dụng cho dự báo hồ chứa, dự báo lũ cho hệ thống sông, cho công tác quy hoạch phòng chống lũ trên thé giới như: - Tại Bangladesh, năm 1997, nhằm đổi phó với hạn trên sông Gorai, DHI đã phối hợp với uỷ ban phát triển nước Bangladesh thiết lập mô hình.
Mike 11 để mô tả các biến đổi hình thái ở hạ lưu sông, đồng thời dự báo sự. thay đổi trong lưu lượng trước và sau khi nạo vét sông trong mùa khô và mùa fa - Tai An Độ, năm 2004, một dự án nghiên cứu kết hợp giữa Viện Công nghệ Quốc gia Ân Độ với Viện Thủy lực Đan Mạch được thực hiện trên cơ sở ứng dụng mô hình MIKEI1 và MIKE SHE để tính toán tối ưu hóa hệ thống thủy nông. Dự án được thực hiện trên hệ thống thủy nông Mahanadi, bao gồm. hồ chứa và hệ thống kênh thuộc loại lớn nằm ở miền Trung của Ấn Độ.