Khả năng cần sử dụng giải pháp phân lũ sông Đáy trong các giai đoạn kiểm soát lũ sông Hồng - NCS. Đặng Lan Hương

kh¶ n¨ng cÇn sö dông gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y trong c¸c giai ®o¹n kiÓm so¸t lò s«ng Hång NCS. §Æng Lan H­¬ng Côc Qu¶n lý Tµi nguyªn n­íc 1. Giíi thiÖu chung HÖ thèng c«ng tr×nh phßng chèng lò s«ng Hång bao gåm hÖ thèng ®ª, hÖ thèng c¸c hå chøa th­îng nguån, tæ hîp c«ng tr×nh ph©n lò s«ng §¸y vµ c¸c khu ph©n chËm lò. Tr×nh tù sö dông c¸c thµnh phÇn cña hÖ thèng nµy trong viÖc phßng chèng lò cho h¹ du nh­ sau: tr­íc tiªn c¸c hå chøa ®­îc sö dông ®Ó c¾t lò. NÕu sau khi c¸c hå chøa c¾t lò, mùc n­íc s«ng Hång t¹i Hµ Néi vÉn lín h¬n mùc n­íc an toµn ®ª (13,4 m), s«ng §¸y ®­îc sö dông ®Ó ph©n lò. Sau khi ®· ph©n lò vµo s«ng §¸y nh­ng mùc n­íc s«ng Hång t¹i Hµ Néi vÉn cã kh¶ n¨ng v­ît 13,4 m, lò s«ng Hång sÏ tiÕp tôc ®­îc ph©n vµo c¸c khu ph©n chËm lò. C«ng tr×nh ph©n lò s«ng §¸y ®­îc x©y dùng tõ n¨m 1937, tr­íc khi xuÊt hiÖn hå chøa ®Çu tiªn trªn th­îng nguån s«ng Hång. Khi ch­a cã hå chøa trªn th­îng nguån, s«ng §¸y mét m×nh ph¶i ®¶m ®­¬ng nhiÖm vô gi¶m mùc n­íc lò s«ng Hång xuèng thÊp h¬n mùc n­íc thiÕt kÕ ®ª. Víi sù cã mÆt cña c¸c hå chøa Hoµ B×nh, Th¸c Bµ trong hiÖn t¹i vµ S¬n La, Tuyªn Quang trong t­¬ng lai, s«ng §¸y chØ ph¶i ®¶m nhËn l­îng n­íc lò mµ c¸c hå chøa kh«ng thÓ kiÓm so¸t hÕt ®­îc. V× vËy, ®Ó gi÷ mùc n­íc t¹i Hµ Néi nhá h¬n 13,4 m kh¶ n¨ng ph¶i ph©n lò vµo s«ng §¸y sÏ gi¶m dÇn cïng víi viÖc bæ sung c¸c hå chøa trªn nguån s«ng Hång. Bµi viÕt nµy ph©n tÝch kh¶ n¨ng ph¶i sö dông ®Õn gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y trong tõng giai ®o¹n kiÓm so¸t lò s«ng Hång. C¸c giai ®o¹n nµy ®­îc ®¸nh dÊu b»ng sù ra ®êi cña c¸c hå chøa th­îng nguån s«ng Hång nh­ sau  Giai ®o¹n I : lµ giai ®o¹n hiÖn t¹i víi hÖ thèng hå chøa th­îng nguån s«ng Hång gåm cã hå Hoµ B×nh vµ Hå Th¸c Bµ  Giai ®o¹n II: lµ giai ®o¹n sau khi cã hå Tuyªn Quang trªn s«ng G©m. HÖ thèng hå chøa bao gåm hå Hoµ B×nh, Th¸c Bµ vµ Tuyªn Quang  Giai ®o¹n III: lµ giai ®o¹n sau khi cã hå S¬n La. HÖ thèng hå chøa th­îng nguån s«ng Hång gåm: Hoµ B×nh, Th¸c Bµ, Tuyªn Quang vµ S¬n La Kh¶ n¨ng cÇn ph¶i sö dông ®Õn gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y ®­îc ®¸nh gi¸ theo hai khÝa c¹nh sau: 1. Chu kú lÆp l¹i cña c¸c trËn lò cÇn ph¶i sö dông ®Õn gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y ®Ó gi÷ mùc n­íc Hµ Néi kh«ng v­ît qu¸ 13,4 m 2. Tæng l­îng lò cÇn ph©n vµo s«ng §¸y t­¬ng øng víi cïng mét trËn lò qua c¸c giai ®o¹n kiÓm so¸t lò s«ng Hång. 2. C¸c b­íc tÝnh to¸n C¸c trËn lò s«ng Hång t¹i S¬n T©y trong ®iÒu kiÖn tù nhiªn ®­îc sö dông ®Ó ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng cÇn sö dông gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y víi c¸c ®Æc tr­ng sau:  Chu kú lÆp l¹i cña ®Ønh lò lµ 125 n¨m (cì lò n¨m 1971), 200 n¨m, 300 n¨m, 500 n¨m, 1000 n¨m. Gi¸ trÞ l­u l­îng lò t­¬ng øng víi c¸c chu kú nµy ®­îc lÊy theo Quy ho¹ch phßng chèng lò s«ng Hång.  §­êng qu¸ tr×nh cña c¸c trËn lò vµ møc ®é ®ãng gãp cña c¸c s«ng nh¸nh vµo lò s«ng Hång ®­îc m« pháng theo c¸c d¹ng lò ®· x¶y ra vµo c¸c n¨m 1969, 1971, 1 1996. TrËn lò n¨m 1969 lµ trËn lò cã 2 ®Ønh; trËn lò 1971 lµ trËn lò lín nhÊt ®· x¶y ra trªn s«ng Hång; trËn lò n¨m 1996 lµ trËn lò lín nhÊt ®· x¶y ra trªn s«ng §µ Trong bµi to¸n nµy, c¸c vÊn ®Ò sau ®©y cÇn ®­îc gi¶i quyÕt : 1. TÝnh to¸n m« pháng c¸c t×nh huèng lò lín trªn c¸c s«ng nh¸nh th­îng nguån s«ng Hång, t¹o ra c¸c ®Çu vµo cña hÖ thèng kiÓm so¸t lò s«ng Hång . 2. TÝnh to¸n ®iÒu tiÕt lò qua c¸c hå chøa t­¬ng øng víi c¸c giai ®o¹n kiÓm so¸t lò s«ng Hång vµ diÔn to¸n lò vÒ h¹ du 3. X¸c ®Þnh tæng l­îng lò cÇn ph©n vµo s«ng §¸y trong tõng tr­êng hîp tÝnh to¸n Trong bµi b¸o nµy, c¸c vÊn ®Ò (1) (2) ®­îc thùc hiÖn theo c«ng nghÖ tÝnh to¸n trong c¸c nghiªn cøu [2], [3], [4]. Néi dung c¬ b¶n cña c«ng nghÖ nµy bao gåm: (a) M« pháng c¸c t×nh huèng lò theo c¸c ®Æc tr­ng sau:  Quan hÖ gi÷a l­u l­îng ®Ønh lò trªn dßng chÝnh s«ng Hång vµ c¸c s«ng nh¸nh  Quan hÖ gi÷a ®Ønh lò vµ tæng l­îng lò trªn tõng nh¸nh s«ng  Gi¸ trÞ ®Ønh lò trªn tõng nh¸nh s«ng lµ ®¹i l­îng ngÉu nhiªn tu©n theo luËt ph©n bè x¸c suÊt Pierson 3 (b) C¸c hå chøa ®iÒu tiÕt lò theo quy tr×nh sau:  C¸c hå chøa Hoµ B×nh, Th¸c Bµ ®­îc vËn hµnh theo “Quy tr×nh vËn hµnh hå chøa thuû ®iÖn Hoµ B×nh vµ c¸c c«ng tr×nh c¾t gi¶m lò s«ng Hång trong mïa lò hµng n¨m” ban hµnh vµo 6/1997.  Hå Tuyªn Quang vµ Hoµ B×nh ®­îc phèi hîp c¾t lò theo quy tr×nh ®iÒu phèi sau: - Khi mùc n­íc Hµ Néi cã kh¶ n¨ng v­ît 11,5 m, hå Hoµ B×nh ®­îc sö dông ®Ó c¾t lò cho Hµ Néi. - Khi mùc n­íc Tuyªn Quang cã kh¶ n¨ng v­ît møc 26,0 m, hå §¹i ThÞ b¾t ®Çu c¾t lò cho Tuyªn Quang. - Hå Tuyªn Quang ngõng c¾t lò cho Tuyªn Quang khi mùc n­íc Tuyªn Quang cã kh¶ n¨ng thÊp h¬n 26 m hoÆc khi dung tÝch hå ®¹t 500 triÖu m3. - Khi mùc n­íc hå Hoµ B×nh cã kh¶ n¨ng ®¹t cao tr×nh 115 m (MNDBT) vµ mùc n­íc Hµ Néi cã kh¶ n¨ng v­ît 11,5 m, hå Tuyªn Quang ®­îc huy ®éng tiÕp 500 triÖu m3 cßn l¹i trong 1 tû m3 ®Ó c¾t lò cho Hµ Néi.  Hå chøa S¬n La ®­îc ®iÒu hµnh dùa theo yªu cÇu x¶ lò lín cña hÖ thèng hå S¬n La, Hoµ B×nh trong nghiªn cøu kh¶ thi c«ng tr×nh thuû ®iÖn S¬n La. Mét sè ®iÓm c¬ b¶n trong quy tr×nh ®iÒu hµnh theo nghiªn cøu nµy lµ: - B¾t ®Çu sö dông dung tÝch chèng lò cña hå Hoµ B×nh khi mùc n­íc Hµ Néi v­ît 11,5 m - Khi l­u l­îng S¬n T©y v­ît qu¸ 23000 m3, t­¬ng øng víi mùc n­íc Hµ Néi 12,5 m míi sö dông dung tÝch chèng lò hå S¬n La - Khi ®· ®¹t tíi mùc n­íc d©ng cña hå, l­u l­îng n­íc ®­îc x¶ chuyÓn tiÕp qua c¸c mèi c«ng tr×nh trong thêi gian mùc n­íc Hµ Néi ch­a ®¹t tíi cao tr×nh 13,0 m. - Sau khi mùc n­íc Hµ Néi ®¹t cao tr×nh 13 m b¾t ®Çu sö dông dung tÝch gia c­êng cña hå S¬n La. Khi l­u l­îng S¬n T©y tiÕp tôc t¨ng, dung tÝch gia c­êng cña hå Hoµ B×nh ®­îc ngËp ®Õn mùc n­íc lò gia c­êng - ViÖc x¶ n­íc hå chøa ®Õn cao tr×nh mùc n­íc tr­íc lò ®­îc thùc hiÖn khi lò rót tíi kh«ng d­íi møc 11,5 m t¹i Hµ Néi (c) DiÔn to¸n c¸c qu¸ tr×nh lò ®· ®­îc c¸c hå chøa ®iÒu tiÕt vÒ Hµ Néi ®­îc thùc hiÖn theo ph­¬ng ph¸p sãng ®éng häc 2 Tæng l­îng lò cÇn ph©n vµo s«ng §¸y ®­îc x¸c ®Þnh theo tæng l­îng dßng ch¶y t¹i S¬n T©y trong kho¶ng thêi gian mùc n­íc t¹i Hµ Néi v­ît 13,4 m. 4. Ph©n tÝch kÕt qu¶ tÝnh to¸n C«ng tr×nh ph©n lò s«ng §¸y ®­îc thiÕt kÕ ®Ó cã thÓ ph©n ®­îc tæng l­îng lò 1,2 tû m3 víi l­u l­îng lín nhÊt lµ 5000 m3/s. Tr­íc khi qua ®Ëp §¸y, l­îng lò ®­îc ®­a qua trµn H¸t M«n vµ cèng V©n Cèc ®Ó vµo hå V©n Cèc víi søc chøa 196 triÖu m3. V× vËy trong bµi viÕt nµy tr­êng hîp cã tæng l­îng lò cÇn ph©n vµo s«ng §¸y nhá h¬n 0,2 tû m3 ®­îc coi lµ tr­êng hîp kh«ng ph¶i ph©n lò. L­îng lò cÇn ph©n cã thÓ tr÷ ®­îc trong lßng hå V©n Cèc vµ kh«ng cÇn më ®Ëp §¸y. Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n cã thÓ nhËn thÊy c¸c vÊn ®Ò sau ®©y (a) Mèi quan hÖ gi÷a møc ®é ph©n lò s«ng §¸y vµ c¸c d¹ng lò kh¸c nhau H×nh 1 biÓu diÔn mèi quan hÖ gi÷a tæng l­îng lò cÇn ph¶i ph©n vµo s«ng §¸y vµ chu kú lÆp l¹i cña l­u l­îng ®Ønh lò nhiªn t¹i S¬n T©y trong c¸c trËn lò kh¸c nhau. Cã thÓ thÊy râ tæng l­îng lò cÇn ph©n cÇn ph©n vµo s«ng §¸y kh«ng chØ phô thuéc vµo ®é lín cña lò mµ cßn phô thuéc vµo c¶ d¹ng lò. Trong mäi kÞch b¶n tÝnh to¸n, d¹ng lò n¨m 1971 lµ d¹ng lò dÔ kiÓm so¸t nhÊt vµ d¹ng lò n¨m 1996 lµ d¹ng lò khã kiÓm so¸t nhÊt. §èi víi d¹ng lò n¨m 1971, trong c¶ hai giai ®o¹n I vµ II, chØ cÇn ph©n lò s«ng §¸y ë møc ®é nhÑ khi ®é lín cña ®Ønh lò cã chu kú t¸i diÔn 500 n¨m §èi víi d¹ng lò 1969, l­îng lò cÇn ph©n vµo s«ng §¸y trong c¶ hai giai ®o¹n I vµ II ®Òu d­íi møc 0,2 tû m3 trong trËn lò chu kú 200 n¨m . ChØ khi gÆp c¸c trËn lò cì 300 n¨m míi cÇn ph©n vµo s«ng §¸y mét tæng l­îng n­íc xÊp xØ møc thiÕt kÕ. §èi víi d¹ng lò 1996, ngay ®èi víi c¸c trËn lò cì 125 n¨m ®· cÇn ph¶i ph©n lò vµo s«ng §¸y ë møc ®é nhÑ tõ 0,2-0,4 tû m3 trong c¶ hai giai ®o¹n I vµ II. §èi víi c¸c trËn lò cã chu kú lÆp l¹i 200, n¨m møc ®é ph©n lò vµo s«ng §¸y trong c¶ hai giai ®o¹n ®Òu xÊp xØ møc thiÕt kÕ. Chªnh lÖch tæng l­îng ph©n lò gi÷a d¹ng lò 1971 vµ 1996 lµ 1,2 tû m3 trong c¸c trËn lò cã cïng chu kú lÆp l¹i 200 n¨m, 3,5 tû m3 trong c¸c trËn lò 500 n¨m (b) Kh¶ n¨ng cÇn ph¶i sö dông gi¶i ph¸p ph©n lò trong c¸c giai ®o¹n Trong giai ®o¹n hiÖn t¹i, ®èi víi c¸c trËn lò cã chu kú lÆp l¹i 125 n¨m vµ d¹ng lò 1971 vµ 1969, hå Hoµ B×nh vµ Th¸c Bµ cã thÓ gi÷ ®­îc mùc n­íc Hµ Néi nhá h¬n 13,4 m mµ kh«ng cÇn dïng ®Õn gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y. Nh­ng nÕu x¶y ra c¸c trËn lò cã chu kú lÆp l¹i 125 n¨m vµ d¹ng lò n¨m 1996 vÉn cÇn ph¶i ph©n lò vµo s«ng §¸y ë møc ®é nhÑ víi møc ph©n lò 0,4 tû m3. Nh­ vËy, gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y kÕt hîp víi gi¶i ph¸p hå chøa cã thÓ ®¶m b¶o chèng lò cho Hµ Néi ®èi víi c¸c trËn lò cã chu kú t¸i diÔn 125 n¨m §èi víi c¸c trËn lò cã chu kú lÆp l¹i 200 n¨m vµ d¹ng lò 1996, ®ßi hái ph¶i ph©n lò vµo s«ng §¸y 1,6 tû m3, v­ît qu¸ n¨ng lùc thiÕt kÕ cña c«ng tr×nh ph©n lò s«ng §¸y Trong giai ®o¹n 2, víi sù cã mÆt cña hå Tuyªn Quang, nh÷ng trËn lò ®ßi hái ph¶i ph©n lò s«ng §¸y lµ nh÷ng trËn lò víi l­u l­îng ®Ønh cì 200 n¨m lÆp l¹i mét lÇn vµ d¹ng ph©n phèi 1996. Møc ®é ph©n lò vµo s«ng §¸y trong c¸c trËn lò nµy lµ 1,2 tû m3, mét møc ®é phï hîp víi kh¶ n¨ng cña c«ng tr×nh. §èi víi c¸c trËn lò 500 n¨m, gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y kÕt hîp víi gi¶i ph¸p c¾t lò cña c¸c hå chøa Hoµ B×nh, Th¸c Bµ vµ Tuyªn Quang vÉn cÇn ph¶i ph©n lò vµo s«ng §¸y 3,5 tû m3, v­ît qu¸ n¨ng lùc cña tæ hîp c«ng tr×nh ph©n lò s«ng §¸y. H×nh 2 so s¸nh tæng l­îng lò cÇn ph©n vµo s«ng §¸y t­¬ng øng víi c¸c chu kú lÆp l¹i cña trËn lò trong c¸c giai ®o¹n kiÓm so¸t lò kh¸c nhau. Cã thÓ thÊy, kh¶ n¨ng cÇn sö dông gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y thùc sù cã thay ®æi lín vµo giai ®o¹n III víi sù ra ®êi cña hå S¬n La. Trong giai ®o¹n nµy, chØ ®èi víi nh÷ng trËn lò cã chu kú lÆp l¹i 500 n¨m vµ d¹ng lò 1996, gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y míi buéc ph¶i sö dông. Trong trËn lò 3 cã chu kú lÆp l¹i 1000 n¨m theo mäi d¹ng lò ®Òu cÇn ®Õn gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y. Tæng l­îng lò cÇn ph©n vµo s«ng §¸y trong trËn lò 1000 n¨m d¹ng 1996 lµ 1,1 tû m3 . Nh­ vËy, sau khi cã hå S¬n La gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y kÕt hîp víi gi¶i ph¸p hå chøa cã thÓ chèng ®­îc c¸c trËn lò cã chu kú lÆp l¹i 1000 n¨m. ViÖc x¸c ®Þnh tæng l­îng lò s«ng Hång cÇn ph¶i ph©n lò vµo s«ng §¸y phô thuéc rÊt nhiÒu vµo quy tr×nh ®iÒu hµnh c¸c hå chøa c¾t lò th­îng nguån. Tuy nhiªn, víi viÖc ¸p dông mét ph­¬ng thøc ®iÒu hµnh thèng nhÊt, c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®· cho thÊy ®­îc xu thÕ biÕn ®æi cña ®¹i l­îng nµy qua c¸c giai ®o¹n kiÓm so¸t lò s«ng Hång KÕt luËn 1. C¸c t×nh huèng lò s«ng Hång ®ßi hái ph¶i sö dông gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y kh«ng chØ phô thuéc vµo ®é lín cña ®Ønh lò mµ cßn phô thuéc vµo c¶ d¹ng lò. D¹ng lò 8/1996 lµ d¹ng lò khã kiÓm so¸t nhÊt trong c¸c d¹ng lò ®· x¶y ra trªn s«ng Hång. 2. T­¬ng øng víi trËn lò cã d¹ng n¨m 1996, chu kú lÆp l¹i 200 n¨m, tæng l­îng lò cÇn ph¶i ph©n vµo s«ng §¸y sau khi c¸c hå chøa ®· ®iÒu tiÕt lò lµ 1,6 tû m3 trong giai ®o¹n hiÖn t¹i, 1,2 tû m3 trong giai ®o¹n cã hå Tuyªn Quang vµ 0 m3 trong giai ®o¹n cã hå S¬n La. 3. §èi víi d¹ng lò n¨m 1996, ®Ó gi÷ mùc n­íc Hµ Néi thÊp h¬n 13,4 m, cÇn sö dông gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y khi gÆp c¸c trËn lò cã chu kú t¸i diÔn 125 n¨m trong giai ®o¹n hiÖn t¹i, 200 n¨m trong giai ®o¹n cã hå Tuyªn Quang, 500 n¨m trong giai ®o¹n cã hå S¬n La. 4. NÕu vÉn gi÷ mùc n­íc an toµn ®ª t¹i Hµ Néi lµ 13,4 m, b»ng gi¶i ph¸p ph©n lò s«ng §¸y kÕt hîp víi gi¶i ph¸p hå chøa cã thÓ ®¹t ®­îc tiªu chuÈn chèng lò lµ 125 n¨m trong giai ®o¹n hiÖn t¹i, 200 n¨m sau khi cã hå Tuyªn Quang vµ 1000 n¨m sau khi cã hå S¬n La Tµi liÖu tham kh¶o 1. C«ng ty Kh¶o s¸t ThiÕt kÕ §iÖn I, Thuû n¨ng thuû lîi vµ kinh tÕ n¨ng l­îng, Nghiªn cøu kh¶ thi c«ng tr×nh thñy ®iÖn S¬n La, 1998 2. TrÞnh Quang Hoµ, Hoµng Minh TuyÓn, §Æng Lan H­¬ng, B¸o c¸o kÕt qu¶ tÝnh to¸n hiÖu qu¶ ®iÒu tiÕt lò cña c«ng tr×nh §¹i ThÞ trªn s«ng G©m ®èi víi thÞ x· Tuyªn Quang vµ Hµ Néi, 7/2001 3. §Æng Lan H­¬ng, §¸nh gi¸ vai trß s«ng §¸y trong viÖc phßng chèng lò s«ng Hång khi cã hå §¹i ThÞ vµ hå S¬n La. Dù th¶o b¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi cÊp Tæng côc, 2003 4. Hoµng Minh TuyÓn, §¸nh gi¸ vai trß mét sè hå chøa lín th­îng nguån s«ng Hång phÇn ViÖt Nam trong viÖc phßng chèng lò h¹ du, LuËn ¸n tiÕn sÜ §Þa lý, ViÖn KhÝ t­îng Thuû v¨n. 4 4 3.5 D¹ng lò 1969 3 D¹ng lò 1971 2.5 D¹ng lò 1996 2 1.5 1 0.5 0 0 100 200 300 400 500 Chu kú lÆp l¹icña trËn lò (n¨m) (a) 1.5 D¹ng lò 1969 D¹ng lò 1971 1 D¹ng lò 1996 0.5 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Chu kú lÆp l¹icña trËn lò (n¨m) (b) 4 3.5 D¹ng lò 1969 3 D¹ng lò 1971 2.5 D¹ng lò 1996 2 1.5 1 0.5 0 0 100 200 300 400 500 Chu kú lÆp l¹icña trËn lò (n¨m) (c) H×nh 1 Quan hÖ gi÷a tæng l­îng ph©n lò vµ chu kú lÆp l¹i cña trËn lò trong c¸c giai ®o¹n: (a) Hoµ B×nh+Th¸c Bµ; (b) Hoµ B×nh+Th¸c Bµ+§¹i ThÞ; (c) Hoµ B×nh+Th¸c Bµ+Tuyªn Quang+S¬n La 5 ... - tailieumienphi.vn