CHƯƠNG 1 TÔNG QUAN TONG QUAN VE VẤN ĐÈ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu trong nước Hệ thống công trình phòng, chống 1a, tiêu thoát nước vùng Nam Ninh Bình nói riêng và của toàn tỉnh Ninh Bình nói chung, đã được hình thành sau nhiều giai đoạn nghiên cứu vả phát triển. Từ khi hoà bình lập lại ở miền Bắc: Đã có nhiều nghiên cứu quy hoạch và đầu tư đổi với hệ thống công trình phòng chống lĩ của ving nghiên cửu: — Quy hoạch thuỷ lợi tổng hợp giai đoạn 1960 - 1964: Để ra một loạt các công. tình thuỷ lợi phục vụ tưới.
tiều và chống là —_ Quy hoạch hoàn chỉnh thuỷ nông giai đoạn 1970- 1975: Đã nâng cao từng bước khả năng phục vụ của hệ thống thuỷ lợi —_ Thời ky 1975 - 985: Hệ thống đểdiễu sông Hoàng Long, sông Đây, sông nội đồng cũng được cùng cố nhưng vẫn ở mức độ quy mô nhỏ 11. Từ kh đắt nước bước vào thời kỳ di mới: 'Khi đất nước bước vào thời kỳ đổi mới, đã có các quy hoạch phòng chồng lũ có liên quan đến vùng nghiên cứu như: ~_ Quy hoạch tiêu ing và chống lũ 1g Hoàng Long 1985 - 1986, cùng với Dự. ánPAM 3351 ~ Quy hoạch thuy lợi ving Ninh Bình - Bắc Lên năm 1994 1996 Quy hoạch thuỷ lợi lưu vực sông Đầy năm 1998 -2000 Dự án Quy hoạch xây dựng nâng cấp cơ sở hạ tầng vùng phân lũ, chậm lũ hai huyện Nho Quan, Gia Viễn được thực hiện từ năm 2001 đến nay với hạng mục: —_ Nâng cấp các tuyến đê trong yếu như để tả, hữu Hoàng Long (Nho Quan, Gia Viễn), đề Gia Tường - Đức Long (Nho Quan), đẻ Năm Căn (Nho Quan), —_ Các uyễn để ngăn lũ núi và hỗ chứa lớn như để Dim Cit (Gia Viễ , hồ Yên Quang (Nho Quan) Hiệu quả của việc đầu tr các công trình phòng chống li tong giai đoạn này —_ Các tuyến dé cắp II: Tả Hoàng Lo dé Trường Yên cơ bản đã đảm bảo yêu, cầu chống lũ với tiêu chuẩn hiện hanh theo quy định của Bộ NN & PTNT. lần phải phân lũ vào khu hữu Hoàng L giai đoạn từ năm 1985 trở về trước khoảng 3 nănv/1 Lin, từ năm 1985 đến nay chỉ phải phân lũ 3 lần.
Nghiên cứu phòng chẳng lũ sau khi e6 Luật dé điều năm 2007: Khi Luật dé điều có hiệ lực, đã có một số nghiên cứu quy hoạch phòng chống lĩ cho ving nghiên cứu đã và đang được triển khai. (1) Quy hoạch phòng chang ũ và dé điu sông Hoàng Long (inh Ninh Bình) Kết quả nghiên cứu đã để xuất giải pháp phỏng chống lũ cho sông Hoàng Long đoạn qua tỉnh Ninh Bình: Cải tạo, nâng cấp hệ thống dé với tiêu chuẩn chống lũ — Tuyển dé cấp II: dé tả Hoàng Long, đề bữu Hoảng Long (đoạn từ KI0- K201850 dự kiến nâng lên cắp II), đề Trường Yên. —_ Tuyển dé cấp IV: đê Đức Long - Gia Tường, đê Năm Căn và đê hữu Hoàng Long (K0 - KI0) (2) Quy hoạch phòng chẳng It và dé điều sông Đây tink Ninh Bình và Rà soát quy hoạch phòng chẳng lũ lưu vực sông Day: Với mục tiêu bảo đảm mực nước tại Hà Nội không vượt quá +13,6 m, khi có sự tham gia của các hỗ chửa lớn trên thượng nguồn. Phương án quy hoạch trong trường hợp phân là qua đập Day với lưu lượng phân lũ 2.500 m”⁄s, giải pháp công.
trnh được để xuất đối với đoạn sông Đây chảy qua ving nghiên cứu: —_ Năng cấp, cdi tạo tuyển để dim bảo yêu cầu chống lũ thiết kế tin suất (=2): Tại Ninh Bình: + 46m; Độc Bộ: #4.0m Như Tân: 13,2m Nao vét lòng dẫn sông Đây: Noo vét sông Bay từ Dich Lộng (Gia Viễn) đến cửa biển với Bay 50m. (3) Quy hoạch phòng chẳng lũ các tuyển sông có dé nội đông tink Ninh Bình Quy hoạch phòng lũ đ ác phương án sau: —_ Phương án cải tạo các tuyển để nội đồng là đ địa phương (cắp IV, cắp V) với mực nước tÌ Ê tương ứng với mực nước lũ tí tại Cầu Yen: + 2,67m, lại Chu Gen: +2/81 m —_ Nạo vét hệ thống sông trụ chính như sông Bến Dang, sông Vae. xây dựng mới âu Kim Đài trên sông Vac tại cửa Vac có nhiệm vụ ngăn nước sông Day dồn vào ving nghiên cửu khi triều cường, cải thiện khả năng thoát lĩ từ sông Vac ra sông Bay khi triều thấp, (4) Quy hoạch Tổng thé thủy lợi vùng đồng bằng sông Hang trong đi hiện biến đổi khí hậu - nước biển dling: "Nghiên cứu quy hoạch phỏng chồng lũ cho toàn vùng đồng bằng sông Hồng gắn với kịch bản biến đổi khí hậu ứng với mức phát thi trung bình (B2). Quy hoạch đã đề xuất được các giải pháp tổng thể vé khai thác nguồn nước nhằm thích nghỉ với vẫn để n đổi khí hậu tong tương li, đồng thôi sơ bộ đề xuất lộ trình thực hi giải pháp cụ thể trong toàn vùng đồng bằng sông Hồng theo các giai đoạn đến năm 2020, 2030 và 2050.
Tình hình nghiên cứu trên thé giới: 1.1 Nghiên cứu về thoát nước do thị: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và năng lực cơ sở hạ ting thoát nước trong 1 lưu vực đô thị do C. Millar Phòng Xây dựng, Đại học Britis lumbia, Canada. Hầu hết các hệ thống thoát nước thiết kế cơ sở họ ting dựa tên tin suất thiết kế mưa ngày 1% hay trận lũ có thể tối da trong trường hợp hậu quả của thất bại là eye đoan. Mội trong những yéu gi định trong cách tip cận truyền thống của thết kế cơ sirha ting la các thông số thẳng kể của biến thủy văn không tha đổi theo thôi gan, không có biến động lớn, xu hướng đài hạn.
Tuy nhiên, nếu biến đổi khí hậu góp, phần vio sự gia ting cường độ mưa, điều gia định trổ thành sai lắm Trong nghiên cứu này, phátt n các kịch bản thiết kế trong tương lai bằng cách sử dụng phân tích hồi quy tuy nh của 1 loot ida cho cường độ mưa trong thời gian ngẫn. Kết quả được sử dụng để đảnh giá tương la thiễu sốt trong cơ sở hạ ting thoát nước hiện tại 112.2 Nghiên cửu về hiệu ứng nhà kính và mưa: Một số nghiên cứu GCM (Mechl và Washington năm 1996; Kmuson và Manabe, 1998) có chứng minh rằng sự gia tăng khí gây hiệu ứng nha kinh sẽ dẫn đến hiện tượng El Nino thường xuyên hơn và dai ding các sự kiện, trong trường hợp này, biến đổi khí hậu vẫn sẽ là nguồn gốc của tăng cường độ mưa. Cách tgp cân trong nghiên cứu này đã được phát triển với mục dich cung cấp một phương pháp đơn giản để đánh giá lỗ hổng hệ thống thoát nước để tăng cường độ mưa, và dự tinh ti n năng kinh tế và môi trường tác động của biển đổi khí hậu, Kết au cho thấy, ngay cả trong trường hop kết hợp đô thị hoa và ảnh hướng của biến đổi khí hậu, công sức vả chi phi cần thiết để nâng cấp hiện tại cơ sở hạ ting sẽ không phải là quá nhiều và có thể được quản lý thông qua kế hoạch dai hạn. Một số mô hình ứng đụng trong tính toán thấy lực: 1.
Một số mô hình tính toán thủy lực trong nước: Do yêu cầu thực tin quy hoạch và sử dụng tải nguyên nước, nhiễu chuyên gia trong nước đã xây dng các bộ phần mềm, các phin mém này gồm: (1) VRARP là bộ phần mềm được xem là tiên cho tinh toán thủy lực mang do cổ PGS.TS Ngu Như Khuê phát triển từ năm 1978, VRARP đã được phân Viện. Khảo sit Quy hoạch Thủy lợi Nam Bộ (nay là Viện Quy hoạch Thủy lợi miễn Nam) sử dụng cho nhiều dự án quy hoạch cả trong nước và quốc tế. nhóm mô hình củn Viên QHTL miỄn Nam hoàn thiện dẫn tong quả tri áp dụng (2) KODI là bộ phần mềm cửa GS Nguyễn An Niễn. Đây là phần mềm dựa trên sự đồ sai phân hiện.
Phin giao diện, kết nổi GIS và Database dang trong giai đoạn nâng cắp và hoàn thiện. Mặc dù thời gia tính nhanh nhưng nhiều khi gặp vin đề cân bằng toàn cục ảnh hưởng đến kết quả. Trước day khi máy tính còn chậm thì thuật toán còn hữu ich. KDOI chủ yếu được một số cán bộ của Viện Khoa học Thủy lợi sử dụng.
(3) HydroGIS của TS. Nguyễn Hữu Nhân: Là phần mÈ n mới được xây dựng trong thời gian gin đây. HydroGis cũng giải hộ phương tinh Sain-Venant một chiêu bằng sơ đồ sai phân Preissmann, nhưng giải trục tiếp hệ sai phân bing phương pháp lập nên tốc độ tinh toán chưa nhanh. (4) MK¢ của PGS.TS Lê Song Giang, Dai học Bách khoa TP Hồ Chi Minh là phần mềm mang tính học thuật nhiều hơn và chủ yếu dùng trong giảng day, việc áp dung cho các bài toán thực t lớn còn hạn chế, (5) SAL (hay SALBOD) cia GS.TS Nguyễn Tắt Đắc.
SAL được xây dụng từ năm 1980, đã được chỉnh sửa hoàn thiện qua quá trình sử dụng được áp dụng cho nhiều dy án lớn trên ĐBSCL, hệ thống sông Sai Gòn- Dang Nai- Thị Vai, ké cả áp dung cho các dự án quốc tế (hủy lực, mặn, ô nhiễm, chua phén). SAL cũng giải hệ phương trình Sain-Venant một chiều bằng sơ đồ sai phân preissmann. Với phường, pháp tuyên tính hóa không cần giải lặp nên tốc độ tinh toán nhanh. Tuy nhiên, SAL có nhược điểm phần giao điện kết nối GIS và Database còn nhiễu hạn chế và đang quế tinh xây dụng hoàn thiện 1.
Một số ma hình tính toán thủy lực Quốc : (1) Mo hình HEC-RAS (phần mém mổ hình hoá 1 chigu thuỷ lục mang sông ) Là mô hình phan tích đồng sông do Trung tâm Công trình Thuỷ văn (River Analysis System - Hydrologic Engineering Center - HEC-RAS) của Cục Kỹ thuật công trình Quân đội Mỹ thiết kế dùng để phân tích thuỷ lực các công trình xây dựng. có liên quan tới dòng chảy sông. Mô hình HEC-RAS là phần mềm tổng hợp, được thiết kể để sử dụng trong mỗi trường nhiều chức năng có ảnh hưởng lẫn nhau. Các mô-đun trong Mô hình HEC- RAS đều được xây dựng dựa trên những cơ sở lý thuyết có liên quan tới những khả năng tinh ton khác nhau.
Nhưng trong tất cả các mô-đun du có sử đụng chung hai phương trình cơ bản là phương trình năng lượng và phương trình động lượng. Doi với công trình cầu vượt sông, để phục vụ dự báo x6i chung dưới cầu do cầu thu hẹp dong chảy vi xói cục bộ tại chân trụ và mồ cầu, trong Mô hình HEC-RAS còn sử dung các phương trình bản thực nghiệm: (2) Mô hình MIKE 11 Mô hình MIKE 11 là một phần mm kỹ thuật chuyên dung do Viện Thuỷ lực Đan Mach (DHD xây đựng, phát tin trong những năm 90.