1

L I CAM OAN
Tôi xin cam đoan đây là đ tài nghiên c u c a riêng tôi.
Các s li u trích d n, k t qu nghiên c u c a lu n v n là hoàn toàn trung th c,
khách quan và ch a t ng đ

c công b trong b t k công trình khoa h c nào khác.
Hà N i, ngày 19 tháng 04 n m 2015
H c viên

Nguy n Th H

ng


2

L IC M

N

Sau kho ng th i gian làm lu n v n th c s v i đ tài "Nghiên c u đ xu t
gi i pháp phòng ch ng l , gi m nh thiên tai sông Hoàng Long- t nh Ninh Bình
khi xét đ n nh h

ng c a bi n đ i khí h u”, nay tôi đã hoàn thành v i s giúp

đ nhi t tình c a các th y cô giáo trong khoa k thu t tài nguyên n

c, b n bè cùng

Xin trân tr ng c m n!
Hà N i, ngày 19 tháng 04 n m 2015
H c viên th c hi n

Nguy n Th H

ng


3

M CL C
M

U ..............................................................................................................8

CH

NG 1: T NG QUAN V L NH V C VÀ VÙNG NGHIÊN C U .12

1.1. T ng quan v l nh v c nghiên c u ..........................................................12
1.1.1. T ng quan v l nh v c nghiên c u trong n

c ...............................12

1.1.2. T ng quan v l nh v c nghiên c u ngoài n

c ...............................14

1.2. T ng quan v vùng nghiên c u ...............................................................15


2.1. V n đ t h p l và úng ng p trên l u v c sông Hoàng Long ...............48
2.2. Phân tích và đánh giá th c tr ng và kh n ng phòng ch ng l c a h
th ng công trình trong vùng ...........................................................................50
2.2.1. H th ng đê đi u và hi u qu phòng l ...........................................50
2.2.2. Các khu phân, ch m và ng p l thu c sông Hoàng Long ...............56
2.2.3. Th c tr ng tuy n thoát l sông Hoàng Long ...................................57
2.3. Phân tích nh h

ng c a đ nh h

ng phát tri n kinh t - xã h i đ n yêu

c u phòng tránh l l t c a vùng .....................................................................61


4

CH

NG 3:

XU T VÀ L A CH N GI I PHÁP PHÒNG CH NG

L , L T VÀ GI M NH
LONG D

I TÁC

THIÊN TAI CHO L U V C SÔNG HOÀNG

3.4.3. Ki m nghi m và xác đ nh b thông s c a mô hình ........................76
3.4.4. Các tr

ng h p tính toán đ l a ch n ph

ng án phòng l xét đ n

bi n đ i khí h u..........................................................................................80
3.4.5. Phân tích và l a ch n gi i pháp ch ng l , l t và gi m nh thiên tai
....................................................................................................................88
K T LU N VÀ KI N NGH ........................................................................111
TÀI LI U THAM KH O..............................................................................113


5

DANH M C B NG BI U
B ng 1.1: L u l

ng bình quân tháng t i các tr m ............................................19

B ng 1.2: M c n

c th c đo l n nh t t i các sông tr c .....................................20

B ng 1.3: Hi n tr ng phát tri n dân s đ n n m 2012 ......................................23
B ng 1.4: C c u phát tri n nông nghi p t nh Ninh Bình .................................24
B ng 1.5: Di n bi n di n tích gieo tr ng các n m ............................................24
B ng 1.6 : Di n bi n di n tích, n ng su t, s n l


trên sông Hoàng Long, sông áy .......................................................................66
B ng 3.5:

ng đ c tính h H ng Thi ............................................................69

B ng 3.6: Các thông s c b n c a h H ng Thi theo giai đo n nghiên c u ...70


6

B ng 3.7: K t qu m c n

c l n nh t tính toán và th c đo th i k mô ph ng

mùa l n m 1996 t i m t s v trí .......................................................................76
B ng 3.8: K t qu m c n

c l n nh t tính toán và th c đo th i k ki m đ nh

mùa l n m 2004 t i m t s v trí .......................................................................78
B ng 3.9: M c thay đ i l

ng m a và b c h i (%) so v i th i k 1970 – 1999

k ch b n phát th i A1B cho n m 2020 và 2050..................................................80
B ng 3.10 : M c thay đ i l

ng m a (%) so v i th i k 1970 – 1999 k ch b n

A2 .......................................................................................................................81

Hình 2.1 : Kh n ng g p g gi a l các sông.....................................................48
Hình 2.2: Hi n tr ng các tuy n đê sông Hoàng Long ........................................60
Hình 2.3: Hi n tr ng các khu phân ch m l sông Hoàng Long .........................60
ng đ c tính h H ng Thi ............................................................69

Hình 3.1:

Hình 3.2. S đ tính toán thu l c h th ng sông H ng - Thái Bình.................75
Hình 3.3:

ng quá trình m c n

c th c đo và tính toán mô ph ng mùa l

1996 trên sông áy. ............................................................................................77
Hình 3.4:

ng quá trình m c n

c th c đo và tính toán mô ph ng mùa l

1996 trên sông Hoàng Long. ..............................................................................77
Hình 3.5:

ng quá trình m c n

c th c đo và tính toán mô ph ng mùa l

2004 tr m Ph Lý - Sông áy ............................................................................78
Hình 3.6:

ng h p ........99

ng h p c t l c a

h H ng Thi. .......................................................................................................99
Hình 3.10: Quá trình Qđ n; Qx h H ng Thi và Q B n đ tr

c và sau khi có

đi u ti t Wpl = 42 tri u m3 .............................................................................100
Hình 3.11: Quá trình Qđ n; Qx h H ng Thi và QB n đ tr

c và sau khi có

đi u ti t Wpl = 34 tri u m3 .............................................................................100
..........................................................................................................................101
Hình 3.12: Quá trình Qđ n; Qx h H ng Thi và QB n đ tr

c và sau khi có

đi u ti t Wpl = 30 tri u m3 .............................................................................101


8

M
1. Tính c p thi t c a

U


p, sông

L ng và m t s nhánh nh h p thành. Có ch đ thu v n r t đa d ng. Th i k
mùa l , sông Hoàng Long v a b tác đ ng c a l th
Bôi, L ng và sông

ng ngu n c a 3 nhánh sông

p d n v . M t khác còn ch u tác đ ng r t l n c a l sông

áy, l sông H ng phân qua sông ào Nam

nh. T h p c a 3 d ng l này khá

ph c t p, ít khi xu t hi n đ ng b 3 d ng l l n nh t, nh ng th
l trung bình và m c n

c cao trên sông

ng g p

d ng

áy làm c n tr vi c tiêu thoát l c a

sông Hoàng Long, nh t là hai huy n Nho Quan và Gia Vi n, t nh Ninh Bình.
Khu v c t nh Ninh Bình đã nhi u l n đ

c l p quy ho ch thu l i nh :



hình th i ti t, th y v n có nhi u di n bi n ph c t p khó l
xu t bão, c

ng.

c bi t là c

ng

ng xu t l có th ngày càng gia t ng. V di n bi n th y v n, trên

các sông c a t nh có kh n ng xu t hi n ít l h n nh ng do h th ng sông Hoàng
Long có l u v c nh , đ a hình d c, kh n ng t p trung n
ch đ ng đ phòng l xu t hi n nhanh, c

c nhanh, vì v y c n

ng xu t cao và b t th

m a l n c c b trên l u v c gây ra, đ nh l có th v
Vi c nghiên c u và th c hi n các ph

ng do các tr n

t báo đ ng 3...

ng án phòng, ch ng l sông Hoàng

Long g p r t nhi u khó kh n, vì ph i đ u t r t l n, m t nhi u th i gian.Vì v y vi c


i tác đ ng c a bi n đ i khí

h u c a l u v c sông Hoàng Long t nh Ninh Bình đ n nh ng n m 2050. Di n tích
l u v c c a sông Hoàng Long tính đ n Gián Kh u là: 1.550km2.
4. Cách ti p c n và ph
4.1. Cách ti p c n
(1) Ti p c n t ng h p

ng pháp nghiên c u.


10

Thu th p tài li u liên quan đ n vùng nghiên c u:
+ Tài li u v đ c đi m t nhiên có nh h
đ ng và bi n đ i n
nh

ng đ n quá trình hình thành, v n

c trên các l u v c bao g m: Tài li u đ a hình, đ a m o, th

ng, th m ph th c v t, tài li u khí t

ng th y v n c a các tr m trong vùng và

lân c n vùng nghiên c u.
+ Tài li u hi n tr ng dân sinh kinh t , hi n tr ng các công trình ch ng l .
+ Tài li u v di n bi n và thi t h i c a các tr n l l n đã x y ra.


ng pháp chuyên gia;

- Ph

ng pháp thu th p tài li u, s li u;

- Ph

ng pháp phân tích, x lý, đánh giá s li u;

- Ph

ng pháp s d ng mô hình toán;

5. K t qu đ t đ

c

Lu n v n s đ t đ

c các k t qu chính sau:

+ Phân tích và đánh giá đ

c tình hình l l t, úng ng p và các nguyên nhân

gây ra l l t trên l u v c sông Hoàng Long
+ Phân tích đ



1.1.

1.1.1. T ng quan v l nh v c nghiên c u trong n
L l n trên th

c

ng ngu n là m i hi m h a hàng n m đ i v i Th đô Hà N i và

đ ng b ng sông H ng là vùng dân c có dân c đông đúc (kho ng 18 tri u ng
c ng là vùng kinh t quan tr ng c a n

i)

c ta. B i v y, phòng ch ng l l t là m t

trong nh ng nhi m v quan tr ng trong quy ho ch khai thác qu n lý h th ng sông
H ng.

ng b ng sông H ng là vùng kinh t và dân sinh quan tr ng c a c n

nên công tác quy ho ch phòng l cho đ ng b ng sông H ng đã đ

c

c th c hi n trong

các d án và nhi u nghiên c u khác nhau.
tài " ánh giá kh n ng phân l sông

ng l l ch s n m 1985,

ng ng t n su t kho ng 2%÷3%, th p h n so v i h th ng sông H ng nên chu

k phân l c a khu v c này ng n h n so v i sông H ng. Trong d án “Quy ho ch
s d ng t ng h p ngu n n

c l u v c sông H ng, Thái Bình (2002-2007)” đã

rút ra k t lu n vi c xây d ng đ p đi u ti t trên sông
gi m đáng k m c n

c sông

ào Nam

nh có th

áy. K t qu này cho phép xem xét đi u ti t l

sông H ng đ h tr cho vi c nghiên c u xóa các khu phân ch m l vùng Nho
Quan và Gia Vi n c a t nh Ninh Bình và xem xét vi c t o dòng ch y th
xuyên vào sông
d ng l i
Nam

áy trong th i k

m c đ đánh giá nh h



xu t hi n ngày càng nhi u ( n

, Banlades, Trung Qu c, Philipin, Mianma,

M ,...) đã gây thi t h i nghiêm tr ng v ng
th gia t ng c v t n su t l n c

c

i và c a. Thiên tai l l t đang có xu

ng đ . Nhi u nhà khoa h c, nhi u t ch c qu c t

đã t p trung nghiên c u nh m tìm ra các gi i pháp phòng ch ng và phòng tránh h u
hi u gi m thi t h i do l l t gây ra.
l t th
n

i v i các n

ng g n v i qu n lý tài nguyên, môi tr

c phát tri n các nghiên c u v l
ng theo l u v c sông.

i v i các

c đang phát tri n vi c d báo, c nh báo l l t còn g p nhi u khó kh n, các



v c có thông s phân b , tính toán dòng ch y t m a. H th ng d báo đ

c phân

thành 3 ph n: thu nh n s li u t v tinh và các tr m t đ ng, d báo th y v n và d
báo ng p l t. Th i gian d ki n d báo là 1 ho c 2 ngày.
- Vi n i n l c (EDF) c a Pháp đã xây d ng ph n m m TELEMAC tính các
bài toán thu

l c 1 và 2 chi u. TELEMAC-2D là ph n m m tính toán th y l c

2 chi u, n m trong h

th ng ph n m m TELEMAC. TELEMAC-2D đã đ

c

ki m nghi m theo các tiêu chu n nghiêm ng t c a Châu Âu v đ tin c y; mô hình
này đã đ

c áp d ng tính toán r t nhi u n i

Vi t Nam, mô hình đã đ
Thu

l i - Thu đi n, Tr

C ng hòa Pháp và trên th gi i.


Indonesia, Thái Lan. Mô hình c ng đã đ

l h th ng sông Thu B n

Vi t Nam. G n đây, mô hình đ

thành HMS có giao di n đ ho thu n l i cho ng

Châu Á, mô hình

c áp d ng đ tính toán
c c i ti n và phát tri n

i s d ng.

1.2. T ng quan v vùng nghiên c u
1.2.1.
-

c đi m t nhiên vùng nghiên c u
V tri đ a lý:

Vùng nghiên c u g m toàn b t nh Ninh Bình có v trí đ a lý t 105o30’ đ n
106o10’ kinh đ
138.868 ha đ

ông và 20o00’đ n 20o30’ v đ B c, t ng di n tích t

nhiên


ng thoát n

c chính ra sông

ng d c Tây B c ÷

ông Nam và

áy, sông Càn và Bi n. V i đi u

ki n đ a hình nh trên, bi n pháp công trình thu l i c ng r t đa d ng, có s liên h ,
ràng bu c trong vi c c p n

c, tiêu úng, thoát l và phòng ch ng l .


16

Hình 1.1: L u v c sông Hoàng Long và vùng ph c n


17

c đi m đ a ch t :

-

a ch t vùng nghiên c u khá ph c t p, ch y u là tr m tích có 3 h chính: h
Triát (T), h Neogen (N) và h
-


c

phân b thành hai mùa rõ r t.
Nhìn chung khí h u c a Ninh Bình t

ng đ i thu n l i cho phát tri n nông

nghi p. Bên c nh đó thì Ninh Bình c ng ph i ch u nhi u thiên tai nh : Bão gây ra
gió m nh kèm theo m a l n gây hi n t

ng dâng n

c trên các sông; L l t và úng

ng p n i đ ng làm t n th t đ n tài s n, hoa màu, nh t là các huy n Nho Quan, Gia
Vi n, Yên Mô. Ngoài ra gió tây khô nóng và gió mùa đông B c c ng có nh h

ng

và gây thi t h i cho s n xu t nông nghi p c a t nh.
+ M ng l

i sông ngòi:

Sông Hoàng Long dài 125 km, đo n ch y gi a khu B c Ninh Bình là khu v c
h l u có chi u dài trên 31 km. Ch đ dòng ch y c a sông Hoàng Long r t ph c
t p:
+M cn
thu tri u và l

Th c t t nh ng n m c a th p k 1960 đ n 2007 đã có 8 l n ph i phân l vào
khu h u Hoàng Long, c ng t đó đ n nay các tuy n đê t Hoàng Long, h u Hoàng
Long, Gia T

ng -

c Long, N m C n đ

còn khu Xích Th là khu v c ng p l th

c đ u t , nâng c p r t l n. Hi n t i ch

ng xuyên.

+ Sông V c là sông n i đ a l n trong khu Nam Ninh Bình, nó đ
sông Chanh, sông H D
qua Th ng

ng, sông Vân

th

ng. Chi u dài ra đ n c a Kim

cn iv i

ng l u C u Yên và sông B n

ang


bi n nên vi c tiêu n

c b h n ch , m t khác c a Càn đang ngày càng kéo dài ra

bi n, không thu n l i cho tiêu, m c đ b i l ng l n do dòng ch y c b n r t nh .
Ngoài ra còn các tr c sông khác nh
i m,.. t o thành m ng l

i ch ng ch t ph c v tiêu và t

vùng nghiên c u.
+ Các đ c tr ng th y v n dòng ch y :
1. Dòng ch y n m.

sông R a, B n

ang, Tiên Hoàng,

i cho h u h t di n tích


19

Ch đ dòng ch y các sông trong vùng nghiên c u là m t s hoà đ ng ph c
t p c a ch đ dòng ch y sông l n vùng đ ng b ng, các sông mi n núi v a và nh ,
thu tri u và tác đ ng c a các công trình thu l i.
Dòng ch y hi n nay trên các m ng l
h th ng công trình thu l i đã đ

i sông đ u đã b tác đông r t nhi u do

Sông Tích

: 1,5 t m3

Sông áy và các l u v c nh khác: 1,1 t m3.
B ng 1.1: L u l

ng bình quân tháng t i các tr m
n v : m3/s
Tháng
6
7
65,9 116

Tr m Sông
1
2
3
4
5
8
Ba
7,5 7,1 6,5 13,8 38,1
67,4
thá
áy
H ng
4,68 4,01 3,09 4,71 15,1 19,2 42,3 34,7
Thi
Bôi


ng c a vào l sông H ng sang, l sông

áy v cùng v i tri u bi n, kh


20

n ng thoát ra th

ng là r t ch m và b d n

l i duy trì m c n

c cao dài ngày t o

ra m t khu v c ng p r ng l n nh là h ch a đi u ti t (Xích Th , Gia S n, Gia
Thu , Gia T

ng). Nh ng n m có l l n nh tr n l tháng 9/1985; 8/1996, 10/2007,

đ b o đ m an toàn cho h du bu c ph i x l sông Hoàng Long qua tràn L c Khoái
vào khu phân l h u Hoàng Long.
N

c l x vào khu h u Hoàng Long v i dung tích tr kho ng trên 200 tri u

m3 đ ng th i tràn vào sông R a.
B ng 1.2: M c n
N m

3,69

4,51
4,33

4,28
3,64

4,11
3,77

3,8

- Ninh Bình

3,34

3,19

3,82

3,13

3,24

3,42

- Nh Tân

2,45

2,06

2,13

1,74

2,78

2,71

2,13

Sg C u H i - G nh
-C uH i
Sông Càn
- C a T ng

Khu Nam Ninh Bình: Dòng ch y và m c n

3,98

5,17

1,77

c l t i khu Nam Ninh Bình c ng

ph thu c vào khá nhi u y u t bao g m:
+ L do m a gây ra trong b n thân khu v c do các nhánh su i
i p, l


i p d n v . N u g p tri u c

ng m c n

c l gi cao và dài ngày gây

nhi u khó kh n cho ch ng l và s an toàn c a h th ng đê đi u n i đ a.
M ng l

i sông su i trong khu Nam Ninh Bình ch ng ch t l i liên h tr c ti p v i

sông ngoài, vi c nghiên c u l cho khu v c r t khó kh n ph c t p v a ph i k t h p tiêu
úng n i đ ng, m a và l ngo i lai c ng nh tri u bi n.
+ Âu M Quan Trang ng n không cho l t kênh Vách B c và đo n cu i sông
T ng tràn vào khu v c B c Lèn, m t khác g n 30 km2 di n tích trong khu l i b m
tr c ti p ra sông T ng, sông Càn. V i các công trình trên làm cho l B c Lèn nh đi
nhi u song l i gây nh h

ng cho khu Nam Ninh Bình qua c a sông C u H i.

3. Dòng ch y ki t
Khu v c phía Tây và Tây B c là khu v c núi đá vôi, kh n ng tr n

cr tl n

trong mùa l . Vi c đánh giá dòng ch y ki t trong vùng có nhi u hang đ ng nh
vùng này là r t khó kh n. V i s li u phân tích m t s tr m đ c tr ng và k t qu
kh o sát ki t tháng III/1995 và tháng III/2006, cho th y s b mô đuyn dòng ch y
ki t (bình quân tháng ki t) kho ng 4÷5 l/s.km2,

- Gián Kh u: L u l

ng ng

c xuôi : 100 m3/s.

- Ninh Bình: L u l

ng ch y xuôi : Q max = 140 ÷ 150 m3/s
Ch y ng

-

cB :L ul

c : Q max = 220 ÷ 240 m3/s

ng ch y xuôi : Q max = 600 ÷ 650 m3/s


22

Ch y ng
b) M c n

c :Q max = 550 ÷ 600 m3/s

c v mùa ki t (giai đo n t n m 2000 đ n 2006)

-B n

ng, th tr n.

2. Dân c và lao đ ng:
a) Dân c :T ng dân s toàn t nh là 922.582 ng
ng

i, nông thôn 781.449 ng

i, trong đó: thành th 141.133

i. T c đ t ng dân s 0,56 % n m.(2012)


23

B ng 1.3: Hi n tr ng phát tri n dân s đ n n m 2012

T ng s

Huy n

TT

Di n tích

(Ng

t nhiên

i)

103.53

46,7

2.217

77.275

26.255

2

Th xã Tam i p

53.649

106,8

502

27.201

26.448

3

Huy n Nho Quan

147.514


642

3.009

63.066

6

Huy n Yên Mô

119.223

144,1

827

4.347

114.876

7

Huy n Yên Khánh

142.184

137,9

1.031


Ngu n: Niên giám th ng kê t nh Ninh Bình

b) Lao đ ng:S ng
473.214 ng

i trong đ tu i lao đ ng (n m 2012) là 563.042 ng

i, có

i đang làm vi c trong các ngành kinh t qu c dân, trong đó lao đ ng khu

v c nông, lâm nghi p, th y s n chi m t tr ng l n 61,62 %.
1.2.2.2. Hi n tr ng phát tri n kinh t - xã h i.
T c đ t ng tr

ng GDP giai đo n 2007÷2012 đ t bình quân 13,0 % n m, và

cao h n m c bình quân chung c n

c (7,5 %); trong đó t c đ t ng tr

ng giá tr

s n xu t bình quân các ngành nh sau:
- Nông, lâm, ng nghi p: 2,13 % n m
- Công nghi p, xây d ng: 23,88 % n m
- D ch v : 13,76 % n m
1. Hi n tr ng ngành nông nghi p:
a. S n su t nông nghi p:T ng di n tích t nhiên toàn t nh n m 2012 là 138.868
ha trong đó: đ t nông nghi p 69.260 ha. M t đ dân c nông thôn là 11,28

1761,0

1810,3

2083,4

2194,0

2.488,2

1

Tr ng tr t

1243,3

1305,0

1316,4

1477,5

1406,6

1725,0

2

Ch n nuôi


C c u ngành %

100

100

100

100

100

100

11

Tr ng tr t

74,9

74,1

72,7

70,9

64,1

69,3


2,0

Ngu n: Niên giám th ng kê t nh Ninh Bình

b. Tr ng tr t
Ngành nông nghi p đã t ng b

c chuy n đ i cây tr ng, t nh ng di n tích

tr ng lúa có chân ru ng cao ho c quá th p sang các lo i cây tr ng có giá tr
kinh t cao h n ho c sang nuôi tr ng thu s n.
B ng 1.5: Di n bi n di n tích gieo tr ng các n m (đ n v : ha)
Lo i cây tr ng

2007

2008

2009

2010

2011

2012

T ng DT gieo tr ng

114.346


80.106

79.851

- Cây CN hàng n m

9.316

9.888

10.331

10.56

10.51

10.065

+ Cây lâu n m

6.201

6.374

7.368

7.593

7.369



+ Lúa c n m: DT

ha

83.24

82.572

81.966

81.38

80.106

79.851

S nl

t n

440.381

455.959

427.752

460.968

398.146


258.878

258.923

262.4

+ Lúa mùa: DT

ha

40.534

40.15

39.771

39.403

38.649

38.503

S nl

ng

t n

192.454


t n

15.47

14.876

16.76

17.603

18.229

19.363

+ Khoai lang: DT

ha

3.906

3.356

3.31

3.029

2.759

2.651


1.12

S nl

t n

8.386

554

14.337

14.291

12.401

18.01

+ Cây mía: DT

ha

1.415

1.468

1.528

1.534


5.742

5.691

5.288

S nl

t n

8.893

8.555

10.271

11.282

11.284

10.799

ha

1.396

1.518

1.792


1.023

650

850

854

S nl

t n

5.782

6.8

6.66

4.258

5.568

6.838

+ Cây n qu : DT

ha

5.7


ng
ng

II. Cây CN

+
S nl

ng
ng
ut

ng: DT

ng

IV. Cây lâu n m
ng

Ngu n: Niên giám th ng kê t nh Ninh Bình

c. Ch n nuôi.