Phương Án 1 - Cắt Dòng Sông Cà Lồ Đoạn Hạ Lưu

Tên mặt cắt	Sông	Vị trí mặt cắt	Phương án hiện trạng		Vị trí
Tên mặt cắt	Sông	Vị trí mặt cắt	H (m)	Q (m3/s)	Vị trí
6	SP37	Phan	69880	9,63	85,25	Cầu Tam Canh
7	CL01	Cà Lồ	0	9,62	82,06	Cầu Thịnh Kỷ
8	CL02	Cà Lồ	1788	9,51	82,85
9	CL03	Cà Lồ	5108	9,51	310,59	Cầu Khả Do
10	CL04	Cà Lồ	7929	9,40	310,55
11	MC1	Cà Lồ	0	9,27	311,36	Cầu Xuân Phương
12	TV2	Cà Lồ	9620	9,06	342,94	Cầu Gia Tân
13	TV3	Cà Lồ	19029	8,73	345,55	Phù Lỗ
14	MC24	Cà Lồ	26139	8,64	349,88	Ủy ban xã Xuân Thu
15	MC38	Cà Lồ	38193	8,48	361,31	Phố Hồng - Kim Lũ Thượng
16	TV4	Cà Lồ	38801	8,48	364,59	Cầu Đò La
17	MC43	Cà Lồ	42686	8,46	368,60	Đình Diên Lộc
18	MC51	Cà Lồ	48725	8,46	409,22	Xuân Tảo
19	TV5	Cà Lồ	49698	8,48	433,36	Thành Bình Lỗ
20	A80	Cầu Tôn	7058	9,95	99,72	Thượng lưu ngã ba sông Cầu Tôn
21	A82	Cầu Tôn	7281	9,95	16,87	Hạ lưu ngã ba sông Cầu Tôn
22	D6	Kênh nối	751	9,95	26,35	Nối sông Tranh
23	C56	Tranh	8627	9,90	262,46	Cầu Tranh cũ
24	B53	Ba Hanh	9699	9,81	270,90	Hạ lưu ngã ba sông Ba Hanh
25	B83	Ba Hanh	14594	9,62	28,84	Thượng lưu cửa sông Ba Hanh
26	CLC07	Cà Lồ Cụt	15542	9,63	24,08	Xã Đạo Đức

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 210 trang tài liệu này.

Hình 3.8 Đường quá trình mực nước tại các vị trí trên lưu vực sông Phan - Cà Lồ - PAHT

Từ kết quả tính toán có thể thấy:

*Về diễn biến mực nước

- Kết quả tính toán cho thấy diễn biến mực nước lớn nhất biến đổi mạnh ở các khu vực thượng lưu và giảm dần khi về đến khu vực hạ lưu; độ dốc mặt nước trung bình khoảng 0,023 ‰. Tại khu vực thượng lưu của hệ thống sông Phan – Cà Lồ, nhiều đoạn bồi lấp gây nên tình trạng nghẽn dòng, độ nhám lớn và giảm khả năng tiêu úng, thoát lũ trên toàn lưu vực.

- Mực nước lớn nhất trên các sông như sau: Sông Phan tại cống điều tiết Thụy Yên là 12,28 m, tại cống Vũ Di là 10,78 m, cống Lạc Ý là 10,00 m. Trên Cà Lồ đoạn từ cầu Xuân Phương là 9,27 m giảm dần đến thành Bình Lỗ là 8,48 m. Mực nước cao nhất trên các sông nhánh sông Tranh, Ba Hanh, Cầu Tôn đều lớn hơn 9,66 m; mực nước luôn duy trì ở mức cao hơn 9,3 m.

*Khả năng thoát lũ trên các sông có sự khác biệt khá lớn từ thượng lưu xuống hạ lưu. Trên sông Phan, lưu lượng lớn nhất Qmax= 102 m3/s tại cống Lạc Ý, lưu lượng nhỏ nhất Qmin =2,87 m3/s tại cống điều tiết Thụy Yên. Trên sông Cà Lồ, khả năng thoát lũ trên các đoạn khá ổn định, đặc biệt là khu vực từ cầu Xuân Phương tới cửa sông; lưu lượng nhỏ nhất Qmin= 311 m3/s tại cầu Xuân Phương, lưu lượng lớn nhất Qmax = 433 m3/s tại Thành Bình Lỗ gần cửa ra sông Cầu (Bảng 3.3).

Thời gian chảy truyền: Các nhánh sông trên lưu vực phân bố dạng nan quạt với các nhánh cùng đổ ra một cửa, địa hình trong lưu vực với ba dạng điển hình là vùng núi chuyển tiếp sang đồng bằng thấp trũng nên sự hình thành lũ trên lưu vực khá đồng nhất về thời gian chảy truyền, dao động từ 1-3 giờ sau khi xảy ra mưa lớn trên lưu vực.

Bảng 3.4 Kết quả tính toán diện tích ngập lớn nhất và yêu cầu dung tích cần tiêu

Độ sâu ngập (m)

Diện tích (km2)					Tổng
Vùng I	Vùng II	Vùng III	Vùng IV	Vùng V	Tổng
<0,5	5,22	1,43	19,05	9,27	12,4	47,37
0,5-1,0	6,83	1,68	25,97	10,77	17,78	63,03
>1,0	19,38	4,23	23,41	28,81	60,5	136,33
Tổng diện tích ngập (km2)	31,43	7,34	68,43	48,85	90,68	246,73
Tổng lượng nước cần tiêu (106m3)	19,63	3,57	34,36	21,74	36,6	115,9

Theo cấp độ ngập giữa các vùng (Bảng 3.4): Diện tích ngập lớn nhất ở độ sâu trên 1m với tổng diện tích ngập cả 5 vùng là 136,33 km2, trong đó vùng V: 60,5 km2,

vùng IV: 28,81 km2, vùng III: 23,41 km2, vùng I: 19,38 km2, vùng II: 4,23 km2. Với độ sâu (0,5–1,0) m diện tích ngập 63,03 km2.

Theo cấp độ ngập trong mỗi vùng (Bảng 3.5, Hình 3.9, Hình 3.10): Ở các cấp độ sâu ngập <0,5m và 0,5–1m tại vùng III có mức độ ngập lớn nhất. Các vùng khác diện tích ngập tập trung lớn nhất tại độ sâu > 1m, riêng vùng V có diện tích ngập theo độ sâu ngập >1m là 60,5 km2.

Từ bản đồ ngập úng (Hình 3.11) có thể thấy, ngập úng tập trung tại hạ lưu sông Cà Lồ ra sông Cầu, thị xã Mê Linh (vùng V); khu vực nhập lưu các sông nhánh, khu vực các nút giao nhau sông Cà Lồ cụt, sông Cà Lồ dòng chính, sông Cà Lồ thuộc tỉnh Vĩnh Phúc (vùng III, IV); huyện Yên Lạc, huyện Vĩnh Tường (vùng I).

Bảng 3.5 Kết quả tính toán diện tích duy trì độ sâu ngập theo thời gian – Phương án hiện trạng

Vùng

Độ sâu ngập (m)	Diện tích ngập ứng với thời gian ngập (km2)
Độ sâu ngập (m)	1 ngày	2 ngày	3 ngày	4 ngày	5 ngày
I	<0,5	3,80	3,19	2,28	1,38	0,09
	0,5-1,0	4,96	4,06	2,68	1,42	0,20
	>1,0	13,44	8,88	3,94	1,57	0,03
	Tổng	22,2	16,13	8,9	4,37	0,32
II	<0,5	0,97	0,92	0,61	0,24	0,11
	0,5-1,0	1,26	0,87	0,58	0,26	0,09
	>1,0	2,76	2,40	1,04	0,76	0,03
	Tổng	4,99	4,19	2,23	1,26	0,23
III	<0,5	17,90	2,95	0,75	0,14	0,68
	0,5-1,0	8,68	1,89	0,18	0,16	0,03
	>1,0	3,79	2,30	0,64	0,49	0,00
	Tổng	30,37	7,14	1,57	0,79	0,71
IV	<0,5	6,45	5,06	1,82	3,18	0,26
	0,5-1,0	8,91	3,03	3,73	3,98	0,41
	>1,0	16,38	12,59	9,20	4,93	0,02
	Tổng	31,74	20,68	14,75	12,09	0,69
V	<0,5	14,05	13,40	13,41	3,93	0,89
	0,5-1,0	19,13	19,93	8,79	3,50	0,48
	>1,0	42,12	16,37	7,88	2,52	0,68
	Tổng	75,3	49,7	30,08	9,95	2,05
Tổng	<0,5m	43,17	25,51	18,86	8,88	2,03
	(0,5-1,0)m	42,94	29,79	15,96	9,33	1,22
	>1,0m	78,48	42,54	22,71	10,28	0,77

Có thể thấy, mặc dù tổng diện tích vùng V nhiều hơn vùng III khoảng 78 km2, song tổng lượng cần tiêu cho 2 vùng không chênh lệch nhiều (tổng lượng nước cần tiêu cho vùng III là 34,36 x106m3 và vùng V là 36,6x106m3), điều này có thể giải

thích như sau: Vùng V mặc dù có diện tích tự nhiên lớn nhất trong lưu vực nhưng diện tích ngập úng phân bố tập trung chủ yếu khu vực hạ lưu sông Cà Lồ, nơi ảnh hưởng trực tiếp của hiện tượng nước vật trước nhập lưu vào sông Cầu. Trong khi ở vùng III, diện tích ngập úng phân bố tập trung ở khu vực hợp lưu giữa các sông nhánh sông Cầu Tôn, sông Banh Hanh, sông Tranh vào dòng chính sông Cà Lồ nên có mức độ ngập úng lớn cả về chiều sâu và phạm vi ảnh hưởng.

Hình 3.9 Diện tích duy trì ngập theo thời gian – PAHT

Hình 3.10 Phân bố diện tích và độ sâu ngập lụt lớn nhất tại các vùng - PAHT

Hình 3.11 Bản đồ ngập lụt lưu vực Sông Phan – Cà Lồ, PAHT

Hình 3.12 Bản đồ thời gian duy trì ngập lưu vực Sông Phan – Cà Lồ, PAHT

Diện tích duy trì độ sâu ngập theo thời gian có ý nghĩa quan trọng đối với bài toán tiêu thoát nước cho khu vực vì đánh giá được tác động ngập úng lên mỗi vùng. Dựa vào kết quả tính toán phương án hiện trạng Bảng 3.5, Hình 3.12 có thể thấy:

Theo thời gian duy trì ngập từ 1 đến 5 ngày, tất cả các vùng diện tích ngập lớn nhất ở cấp ngập > 1 m; sau đó cấp ngập (0,5-1) m với thời gian duy trì ngập dài 5 ngày; riêng vùng 3 mức độ ngập giữa các cấp như nhau.

Theo Bảng 3.5, diện ngập giữa các vùng như sau: Sau 1 ngày vùng V ngập nghiêm trọng nhất (75,3 km2), sau đó vùng IV(31,74 km2) và III(30,37 km2), vùng I(22,2 km2), vùng II có diện ngập nhỏ nhất là 4,99 km2. Về diễn biến ngập có thể thấy, ở các vùng I, II, III diện ngập khá ổn định giảm dần theo thời gian. Về khả năng tiêu thoát, vùng IV tiêu thoát chậm nhất và không ổn định sau 4 ngày diện ngập là 12,09 km2; sau đó đến vùng V sau 3 ngày diện ngập là 30,08 km2, sau 4 ngày là 9,95 km2. Đối với vùng IV sau 4 ngày diện ngập là 4,37 km2, vùng III sau 3 ngày diện ngập nhỏ hơn 1 km2.

Tóm lại: Kết quả tính toán ngập úng hiện trạng cho thấy, mực nước trên sông luôn duy trì ở mức cao trên 8,46 m; lượng nước cần tiêu là 115,90 x 106 m3, trong đó lớn nhất là ở vùng V đạt 36,6x106 m3, tập trung ở phía hạ lưu sông Cà Lồ, gần cửa ra sông Cầu và thị xã Mê Linh. Vùng V khả năng tiêu thoát chậm, sau 5 ngày diện nước ngập úng còn là 2,57 km2. Đây là khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp của nước vật, đồng thời là đoạn sông có độ uốn khúc lớn nên cần có biện pháp nắn chỉnh lòng sông để lưu thông dòng chảy.

Ở vùng III, mặc dù diện tích lưu vực nhỏ nhưng lượng nước ngập úng sau vùng V là 2 x 106 m3. Xét về khả năng tiêu thoát ở vùng III, do địa hình dốc dẫn đến khả năng tiêu thoát nhanh hơn vùng V, sau 3 ngày diện ngập tại tất cả các cấp ở vùng III đều nhỏ hơn 1 km2 (tổng diện ngập úng sau 3 ngày 1,57 km2).

Vùng IV có lượng nước cần tiêu thoát là 21,74 x106m3, tập trung tại một phần của huyện Yên Lạc và khu vực gần sông Cà Lồ (tỉnh Vĩnh Phúc); đây là khu vực có khả năng tiêu thoát kém và không ổn định; địa hình trũng, dòng chảy không lưu thông, bị dồn ứ khi có lũ lụt từ thượng lưu các sông nhánh đổ về và sông Phan nhập lưu vào sông Cà Lồ.

Vùng I có lượng nước cần tiêu thoát là 19,63 x 106 m3; khi có lũ, mực nước luôn duy trì ở mức cao trên 9,6 m, gây ra ngập úng huyện Vĩnh Tường và một phần

huyện Yên Lạc, sau 4 ngày diện ngập tại các cấp đo sâu còn lớn hơn 1 km2, phải sau 5 ngày diện ngập mới rút gần như triệt để, chỉ còn 0,32 km2. Đây là khu vực tập trung chủ yếu sản xuất nông nghiệp, vì vậy cần có biện pháp tiêu thoát hợp lý để đảm bảo năng suất cây trồng.

Vùng II với tổng lượng nước cần tiêu thoát là 3,57 x106m3, tập trung chủ yếu ở thành phố Vĩnh Yên là trung tâm của tỉnh. Tuy nhiên, vùng này với hệ thống công trình hiện có không đủ khả năng tiêu thoát mạnh nên sau 4 ngày diện ngập úng vẫn còn 4,37 km2, và sau 5 ngày mới tiêu thoát được gần như triệt để.

Dựa vào kết quả bài toán hiện trạng có thể thấy toàn cảnh ngập úng trên lưu vực sông Phan - Cà Lồ. Trên cơ sở kết quả tính toán ngập úng hiện trạng, kết hợp với tình hình sử dụng đất hiện tại và tương lai, luận án đã đề xuất phương án giải quyết bài toán ngập úng trên lưu vực.

3.4.2. Phương án 1 - Cắt dòng sông Cà Lồ đoạn hạ lưu

Trên cơ sở các phân tích trong bài toán hiện trạng có thể thấy, vùng V có lượng ngập úng lớn nhất, tập trung chủ yếu ở hạ lưu. Xem xét địa hình, khu vực hạ lưu Cà Lồ cho thấy, lòng sông ở đây có độ uốn khúc rất lớn, hàng năm vào mùa lũ, bãi sông thường xuyên bị ngập lụt.

Khi thực hiện cắt dòng sẽ tăng quỹ đất đồng thời giảm kinh phí duy tu đê hàng năm, phù hợp với định hướng phát triển kinh tế đến năm 2020 của Thành phố Hà Nội, là sẽ tập trung vào phát triển du lịch sinh thái đoạn hạ lưu sông Cà Lồ. Tuy nhiên, một vấn đề cần phải xét đến là ảnh hưởng nước vật trên sông khi thực hiện cắt dòng. Luận án đã phân tích diễn biến mực nước và lưu lượng trước và sau khi cắt dòng để đánh giá ảnh hưởng của nước vật trong các trường hợp tính toán.

Phương án 1: Nắn chỉnh lòng dẫn theo các trường hợp khác nhau, từ đó mô phỏng và đánh giá cụ thể các tác động cũng như khả năng tiêu thoát lũ của toàn bộ hệ thống để làm cơ sở khoa học tìm ra giải pháp tiêu thoát phù hợp. Phân tích nhiều trường hợp tính toán khác nhau, Luận án lựa chọn đề xuất 4 trường hợp nắn dòng theo thứ tự cắt dòng để nắn thẳng dần ở khu vực hạ lưu đổ vào sông Cầu.

Trường hợp cắt dòng 1 (TH1): Thực hiện cắt bỏ đoạn cong từ uỷ ban xã Xuân Thu (thuộc địa phận thôn Xuân Dương, xã Kim Lũ) đến Kim Lũ Thượng (thuộc địa phận thôn Kim Lũ Thượng, xã Kim Lũ). Đoạn cũ sẽ được thay thế bằng đoạn mới có lòng dẫn thẳng từ uỷ ban xã Xuân Thu đến thôn Kim Lũ Thượng.

Trường hợp cắt dòng 2 (TH2): Thực hiện cắt đoạn cong từ uỷ ban xã Xuân Thu (thuộc địa phận thôn Xuân Dương, xã Kim Lũ) đến đình Diên Lộc (thuộc địa phận thôn Diên Lộc, xã Tam Giang). Đoạn cũ sẽ được thay thế bằng đoạn mới có lòng dẫn thẳng từ uỷ ban xã Xuân Thu đến đình Diên Lộc.

Hình 3.13 Các trường hợp cắt dòng được tính toán

Trường hợp 1 Trường hợp 2

Trường hợp 3 Trường hợp 4

Hình 3.14 Sơ đồ tổng quan các trường hợp tính toán cắt dòng