Xác định hành lang thoát lũ cho đoạn sông Thái Bình chảy qua địa phận tỉnh Hải Dương

MỤC LỤC MỞ ĐẦU10 1.Tính cấp thiết của đề tài10 2.Mục tiêu của đề tài11 3.Phạm vi nghiên cứu. 12 4.Nội dung nghiên cứu. 12 5.Phương pháp nghiên cứu. 12 a.Phương pháp thực hiện. 12 b.Kỹ thuật sử dụng. 12 6.Bố cục của đồ án. 12 CHƯƠNG 1: ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI & HIỆN TRẠNG CÁC CÔNG TRÌNH PHÒNG LŨ TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH HẢI DƯƠNG13 1.1Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu. 13 1.1.1Điều kiện tự nhiên. 13 1.1.1.1Vị trí địa lý. 13 1.1.1.2Đặc điểm địa hình, địa mạo. 14 1.1.1.3Đặc điểm địa chất15 1.1.1.4Đặc điểm thổ nhưỡng và thảm phủ thực vật16 1.1.1.5Đặc điểm khí hậu, thủy văn. 17 a.Đặc điểm khí hậu. 17 b.Đặc điểm sông ngòi và tình hình quan trắc. 20 c.Phân bố bùn cát trên hệ thống sông. 25 d.Tài nguyên nước mặt26 e.Tài nguyên nước ngầm27 1.1.1.6Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên của tỉnh Hải Dương. 28 1.1.2Đặc điểm kinh tế - xã hội29 1.1.2.1Cơ cấu tổ chức hành chính. 29 1.1.2.2Dân cư, lao động. 29 1.1.2.3Các ngành kinh tế. 30 a.Về công nghiệp. 30 b.Về nông nghiệp – nông thôn. 30 1.1.2.4Hệ thống cơ sở hạ tầng. 31 a.Hệ thống đường giao thông. 31 b.Hệ thống điện. 32 c.Bưu điện. 32 d.Hệ thống tín dụng ngân hàng. 32 e.Hệ thống thương mại khách sạn. 32 f.Y tế. 32 g.Đầu tư phát triển. 33 1.1.2.5Định hướng phát triển của tỉnh. 33 1.2Công tác phòng chống lũ và hiện trạng các công trình phòng chống lũ trên địa bàn tỉnh Hải Dương. 34 1.2.1Đánh giá diễn biến thiên tai và thiệt hại34 1.2.1.1Bão và áp thấp nhiệt đới34 1.2.1.2Lũ lụt35 1.2.1.3Thuỷ triều. 35 1.2.1.4Sạt lở đất36 1.2.2Yêu cầu đặt ra đối với công tác phòng lũ. 37 1.2.3Hiện trạng các công trình phòng lũ trên địa bàn tỉnh Hải Dương. 38 1.2.3.1Hệ thống các công trình đê điều. 39 a.Đê từ cấp III trở lên. 39 b.Các tuyến đê dưới cấp III (đê địa phương). 40 1.2.3.2Hệ thống công trình kè. 40 1.2.3.3Hệ thống công trình cống dưới đê. 41 1.2.3.4Hệ thống công trình quản lý, điếm canh đê. 41 1.2.3.5Tre chắn sóng. 42 1.2.3.6Cải tạo và cứng hoá mặt đê. 42 1.2.3.7Vật tư chuyên dùng và phương tiện PCLB42 1.2.4Phân tích dòng chảy lũ. 43 1.2.4.1Các hình thế thời tiết gây mưa lũ. 43 a.Xoáy thuận – Bão và áp thấp nhiệt đới43 b.Không khí lạnh. 43 c.Cao áp Thái Bình Dương. 43 1.2.4.2Phân mùa dòng chảy. 46 1.2.4.3Đặc điểm lũ thượng nguồn sông Thái Bình. 46 a.Đặc điểm mưa, lũ trên lưu vực Sông Cầu. 47 b.Đặc điểm mưa, lũ trên lưu vực sông Thương. 49 c.Đặc điểm mưa, lũ trên lưu vực sông Lục Nam51 1.2.4.4Đặc điểm lũ hạ lưu sông Thái Bình. 53 1.3Kết luận chương 1. 55 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC MÔ HÌNH THỦY LỰC ĐƯỢC ỨNG DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH HÀNH LANG THOÁT LŨ CHO ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU56 2.1Giới thiệu chung. 56 2.2Các mô hình thủy lực một chiều tính toán lũ trên sông. 57 2.2.1Mô hình thủy lực của SOGREAH57 2.2.2Mô hình KOD58 2.2.3Mô hình VRSAP58 2.2.4Mô hình ISIS. 59 2.2.5Mô hình HECRAS. 60 2.2.6Mô hình Mike 11. 61 2.2.6.1Cơ sở lý thuyết61 a.Các giả thiết cơ bản. 62 b.Hệ phương trình cơ bản. 62 c.Thuật toán. 64 2.2.6.2Cấu trúc mô hình. 65 2.2.6.3Khả năng ứng dụng của mô hình. 66 a.Các công trình được mô phỏng trong Mike 11. 66 b.Các ứng dụng liên quan đến mô-đun MIKE 11-HD66 2.2.6.4Các Input, Output của mô hình Mike 11. 66 a.Input66 b.Output67 2.3Các mô hình thủy lực hai chiều nghiên cứu diễn biến hình thái lòng dẫn. 67 2.3.1Mô hình EFDC68 2.3.2Mô hình Mike 21FM . 69 2.3.2.1Cơ sở lý thuyết. 70 a.Phương trình cơ bản trong hệ tọa độ Đê-các-tơ. 70 b.Phương trình cơ bản trong hệ tọa độ cầu. 72 2.3.2.2Cấu trúc mô hình. 73 2.3.2.3Khả năng ứng dụng của mô hình. 73 2.3.2.4Các Input, Output của mô hình. 74 a.Input74 b.Output75 2.4Phân tích lựa chọn mô hình. 75 2.4.1Lựa chọn mô hình một chiều cho tính toán dòng chảy lũ trên sông. 76 2.4.2Lựa chọn mô hình hai chiều cho tính toán xác định hành lang thoát lũ .76 2.5Kết luận chương 2. 77 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY LỰC XÁC ĐỊNH HÀNH LANG THOÁT LŨ CHO ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU78 3.1Các tiêu chuẩn kỹ thuật phòng chống lũ. 78 3.1.1Tiêu chuẩn phòng chống lũ cho các tuyến sông có đê. 78 3.1.2Tiêu chuẩn lũ thiết kế cho các tuyến đê sông. 78 3.1.2.1Lưu lượng lũ thiết kế. 79 3.1.2.2Mực nước lũ thiết kế. 80 3.1.2.3Cao trình đỉnh đê. 80 3.2Ứng dụng Mike 11 tính toán lũ trên sông. 81 3.2.1Xác định tổ hợp lũ, dạng lũ bất lợi cho tính toán. 81 3.2.1.1Các trường hợp lũ thực tế. 81 3.2.1.2Các trường hợp lũ mô phỏng. 81 3.2.2Xác định lũ thiết kế của các tuyến sông có đê trên địa bản tỉnh Hải Dương 82 3.2.2.1 Thiết lập mô hình thủy lực Mike 11 tính toán lũ trên hệ thống sông Hồng –Thái Bình82 a.Phạm vi nghiên cứu của mô hình thủy lực. 82 b.Sơ đồ thủy lực. 82 c.Điều kiện biên, điều kiện ban đầu. 83 d.Các tài liệu cơ bản sử dụng trong mô hình. 84 e.Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình. 88 3.2.2.2Xác định lũ thiết kế của các tuyến sông có đê trên địa bàn tỉnh Hải Dương .94 a.Dạng lũ chọn. 94 b.Tần suất lũ chọn. 94 c.Kết quả tính toán. 94 3.3Tính toán xác định hành lang thoát lũ cho đoạn sông nghiên cứu. 95 3.3.1Các khái niệm cơ bản. 95 3.3.1.1Vùng bãi sông. 95 3.3.1.2Hành lang thoát lũ. 95 3.3.2.1Tiêu chí về cho phép tăng mực nước khi thiết lập HLTL:. 96 3.3.2.2Các tiêu chí kỹ thuật có liên quan khác. 97 3.3.2.3Các tiêu chí về kinh tế xã hội98 3.3.2.4Các tiêu chí về môi trường. 98 3.3.3Công cụ tính toán xác định hành lang thoát lũ. 98 3.3.3.1Thiết lập mô hình Mike 21FM cho đoạn sông nghiên cứu. 98 a.Phạm vi và miền tính toán mô hình. 98 b.Lập lưới tính toán. 99 c.Thiết lập địa hình tính toán. 101 d.Điều kiện biên và điều kiện ban đầu của mô hình. 103 3.3.3.2Xác định các trường hợp lũ tính toán. 104 3.3.3.3Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình. 104 a.Quá trình dòng chảy lũ dùng để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình. 104 b.Vị trí và các yếu tố hiệu chỉnh, kiểm định. 105 c.Chỉ tiêu đánh giá kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình. 106 d.Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định. 106 e.Đánh giá kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình. 107 3.3.4Xây dựng các kịch bản tính toán. 107 3.3.5Kết quả tính toán xác định hành lang thoát lũ trên tuyến sông nghiên cứu .110 Theo các kịch bản tính toán được đề xuất ở trên, sử dụng mô hình Mike 21FM để mô phỏng, ta có các kết quả tính toán theo từng kịch bản như sau:110 3.3.5.1Kết quả tính toán về mực nước. 110 3.3.5.2Kết quả tính toán về lưu tốc. 113 3.3.6Xác định hành lang thoát lũ hợp lý cho đoạn sông nghiên cứu. 116 3.3.7Đề xuất giải pháp tăng cường khả năng thoát lũ cho đoạn sông. 117 Dựa vào kết quả tính toán mực nước và lưu tốc theo ba phương án kể trên, ta thấy lưu tốc dòng chảy khá nhỏ, có hiện tượng dòng chảy ngược ở đoạn đầu và đoạn cuối của bãi giữa. Nếu xảy ra lũ lớn, cường suất biến đổi lũ nhanh, hiện tượng dòng chảy ngược kể trên có thể gây ra tình trạng mất ổn định lòng dẫn, ảnh hưởng đến sự an toàn của đê bao tại khu vực cũng như khả năng thoát lũ của đoạn sông.117 3.4Kết luận chương 3. 117 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 118 1.Kết luận. 118 a.Kết quả đạt được. 118 b.Những hạn chế của đồ án. 118 2.Kiến nghị MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Nạn lụt là một trong những thiên tai khủng khiếp nhất từ trước tới nay đối với nhân dân Việt Nam nói chung và nhân dân sống trong lưu vực sông Hồng – Thái Bình nói riêng. Vì vậy từ khi vua Hùng dựng nước việc phòng chống lũ lụt đã được coi trọng và đặt lên hàng đầu trong bốn tai họa là Thủy–Hỏa–Đạo–Tặc. Nằm trong vùng đồng bằng Bắc Bộ - nơi thường xuyên chịu sự đe dọa của các loại thủy tai, sự nghiệp chống lũ lụt bảo vệ đời sống và sản xuất của nhân dân Hải Dương là sự nghiệp của nhiều thế hệ từ ngàn năm nay, gắn liền với truyền thống dựng nước và giữ nước. Vào mùa mưa, các trận mưa lớn gây nên lũ trên các sông suối. Lũ lớn từ thượng lưu đổ về có thể gây tràn bờ sông, bờ đê khi lòng sông không đủ khả năng tải nước lũ, gây nên ngập lụt các vùng trũng ven sông. Các trận lũ đặc biệt lớn có thể gây vỡ đập, tràn đê, vỡ đê gây ngập lụt trên diện rộng dẫn đến những hậu quả khôn lường về kinh tế - xã hội và môi trường nếu con người không phòng tránh và khống chế kịp thời. Ngoài ra, trên các sông suối vừa và nhỏ, mưa có cường độ lớn có thể gây ra lũ quét với sức tàn phá rất ác liệt. Việc phòng chống lũ là một chương trình có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển kinh tế - xã hội của cả nước nói chung và nhân dân tỉnh Hải Dương nói riêng, đặc biệt là khi lũ lụt xảy ra ngày càng ác liệt như hiện nay. Hải Dương là một tỉnh nằm trong tam giác phát triển kinh tế trọng điểm phía Bắc (Hà Nội, Quảng Ninh, Hải Phòng). Tỉnh còn có tiềm năng về du lịch với nhiều danh lam thắng cảnh, nhiều đặc sản và các làng nghề truyền thống nổi tiếng. Trên địa bàn tỉnh thường xuyên xảy ra các loại thủy tai như: bão, lũ lụt, sạt lở bờ sông Nguyên nhân của các nạn lụt lớn đều do vỡ đê tả sông Hồng, tả sông Luộc, hữu sông Đuống và các đê trên hệ thống sông Thái Bình. Trong những năm gần đây, tỉnh đã có nhiều nỗ lực trong công tác nâng cấp, tu bổ hệ thống đê điều như tôn cao, áp trúc, mở rộng, gia cố mặt đê và sửa chữa một số tuyến kè bảo vệ bờ. Nhưng do kinh phí có hạn, việc đầu tư chủ yếu tập trung vào một số trọng điểm xung yếu có tính chất khẩn cấp, nên các công tác này còn thiếu đồng bộ. Nhìn chung, có thể thấy hệ thống công trình phòng chống lũ của tỉnh mà chủ yếu là hệ thống đê đã vận hành tương đối tốt, bảo vệ an toàn cho nhân dân sống ven sông trong một thời gian dài. Tuy nhiên, tình hình phát triển kinh tế - xã hội vùng ven sông thiếu quy hoạch đã tới mức báo động, các đê bối ngày càng lấn ra phía lòng sông và ngày một được tôn cao, dân cư vùng bãi sông trở nên đông đúc và bùng phát việc xây dựng nhà cửa, lấn chiếm bờ, bãi làm co hẹp dòng chảy, ảnh hưởng lớn đến công tác phòng chống lũ lụt của địa phương. Do chưa có quy hoạch phòng chống lũ cho từng tuyến sông có đê trên địa bàn tỉnh nên việc kết hợp hài hoà giữa đảm bảo phòng chống lũ và phát triển kinh tế trung hạn và dài hạn còn hạn chế, các công trình dự kiến xây dựng không triển khai được. Vì vậy cần thiết phải có chiến lược phòng chống lũ dài hạn phù hợp với quy hoạch chung về phòng chống lũ trên toàn hệ thống sông Hồng – Thái Bình, quy hoạch tổng thể về phát triển kinh tế xã hội, mục tiêu quốc phòng, an ninh và giảm nhẹ thiên tai, đảm bảo tính kế thừa, tính thống nhất và không ảnh hưởng đến các vùng lân cận. Để đáp ứng các yêu cầu trên, một trong những công việc cần làm là xác định hành lang thoát lũ cho các tuyến sông có đê trên địa bàn tỉnh Hải Dương. 2. Mục tiêu của đề tài Quy hoạch phòng chống lũ, giảm nhẹ thiên tai bao gồm rất nhiều nội dung cần giải quyết. Với phạm vi của một đồ án tốt nghiệp, thời gian cũng như năng lực còn nhiều hạn chế, tác giả chỉ cố gắng giải quyết một trong số đó, là: “Xác định hành lang thoát lũ cho đoạn sông chảy qua địa bàn tỉnh Hải Dương (đoạn từ Km26 – Km40)”. 3. Phạm vi nghiên cứu Tỉnh Hải Dương với mạng lưới sông ngòi dày đặc kèm theo đó là hệ thống đê bao khá kiên cố. Tuy nhiên, do diễn biến mưa lũ ngày một phức tạp trong những năm gần đây, kèm theo đó là tình trạng lấn chiếm bãi sông để xây dựng nhà cửa, phát triển sản xuất, các đê bối ngày càng lấn ra phía lòng sông và được tôn tạo cao hơn làm co hẹp dòng chảy trong sông. Do đó rất cần xác định hành lang thoát lũ cho tất cả các tuyến đê bao trên địa bản tỉnh. Ở đây, đồ án chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu tính toán xác định hành lang thoát lũ cho đoạn sông Thái Bình qua địa bàn huyện Thanh Hà - tỉnh Hải Dương (từ Km26 – Km40). 4. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu các mô hình thuỷ động lực học Mike 11(1D), Mike 21FM (2D) và ứng dụng chúng vào việc xác định hành lang thoát lũ cho đoạn sông Thái Bình qua địa bàn huyện Thanh Hà - tỉnh Hải Dương. 5. Phương pháp nghiên cứu a. Phương pháp thực hiện - Phương pháp phân tích thống kê, phân tích xử lý số liệu - Phương pháp phân tích đánh giá diễn biến thực địa - Phương pháp mô hình toán thuỷ văn, thuỷ lực. b. Kỹ thuật sử dụng - Các phần mềm phù hợp với những nội dung nghiên cứu: MIKE11, MIKE21FM - Ứng dụng GIS 6. Bố cục của đồ án Đồ án được chia làm ba chương, bao gồm các nội dung sau: Chương 1: Đánh giá thực trạng điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và hiện trạng các công trình phòng lũ trên địa bàn tỉnh Hải Dương. Chương 2: Tổng quan về các mô hình thủy lực được ứng dụng để giải quyết bài toán xác định hành lang thoát lũ cho đoạn sông nghiên cứu. Chương 3: Ứng dụng mô hình thủy lực xác định hành lang thoát lũ cho đoạn sông nghiên cứu. 118

TÀI LIỆU LUẬN VĂN CÙNG DANH MỤC

TIN KHUYẾN MÃI

  • Thư viện tài liệu Phong Phú

    Hỗ trợ download nhiều Website

  • Nạp thẻ & Download nhanh

    Hỗ trợ nạp thẻ qua Momo & Zalo Pay

  • Nhận nhiều khuyến mãi

    Khi đăng ký & nạp thẻ ngay Hôm Nay

NẠP THẺ NGAY