ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HUỲNH QUỐC HOÀNG ANH

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT HẠ DU HỒ CHỨA
NƯỚC THUẬN NINH, BÌNH ĐỊNH TRONG TÌNH
HUỐNG VỠ ĐẬP

Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình thuỷ
Mã số: 60.58.02.02

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

ĐÀ NẴNG - 2018


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. VÕ NGỌC DƯƠNG

Phản biện 1: PGS.TS. NGUYỄN THỐNG
Phản biện 2: TS. LÊ HÙNG

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ họp tại Trường Đại học Bách khoa vào ngày 21 tháng 6 năm
2018.

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

đó điển hình là các trận lũ sau: Trận lũ năm 1987 đã làm trôi 664 ngôi
nhà, 3.081 ngôi nhà bị sập hoàn toàn, 513 trường học, nhà trẻ, mẫu giáo bị
trôi hoàn toàn, thiệt hại nặng nề về nông lâm ngư nghiệp, tổng thiệt hại ước
tính 18 tỉ đồng (theo thống kê của Ban chỉ huy PCLB Nghĩa Bình). Trận lũ
năm 1999 đã làm 22 người chết, 630 ngôi nhà bị sập hoàn toàn, tổng thiệt


2
hại ước tính 228 tỉ đồng. Năm 2003 thiên tai đã làm cho tỉnh Bình Định 29
người bị chết, 2233 ha lúa bị mất trắng, 1746 ha ao cá bị thiệt hại, 124
phòng học bị ngập, 232 cầu cống bị hỏng, tổng thiệt hại là 198 tỉ đồng.
Năm 2005 thiệt hại do thiên tại gây ra tại tỉnh Bình Định với 39 người bị
chết, 2001 ha lúa bị mất trắng, 2737 ha ao cá bị thiệt hại, 30 lớp học bị
ngập, 253 cầu cống bị hỏng, tổng thiệt hại lên đến 219 tỷ đồng. Đợt mưa lũ
lịch sử từ ngày 14 - 18/11/2013 đã gây thiệt hại nặng nề: 19 người chết, 14
người bị thương; hơn 101.900 nhà bị ngập nước với 510.00 người bị ảnh
hưởng, trong đó 292 nhà sập, 418 nhà bị hư hỏng nặng; cơ sở hạ tầng giao
thông, thủy lợi, đê điều bị tàn phá, Quốc lộ 1A, QL 19 bị ngập nước và đứt
vỡ nhiều đoạn; hệ thống điện, cấp nước, cơ sở kinh tế, văn hóa -xã hội đều
bị thiệt hại nghiêm trọng. Thiệt hại vật chất 2.125 tỷ đồng. Đợt lũ năm
2016 gây ngập lụt trầm trọng nhất trong thời gian qua, gây nhiều thiệt hại
cho nhân dân và các công trình giao thông thủy lợi... trên địa bàn tỉnh Bình
Định (11/11 huyện, thành phố bị ngập sâu từ 0.5 -1.5m, có nơi trên 1.5m);
vai trò của các hồ đập trên địa bàn trở thành vấn đề tranh luận gay gắt. Các
nghiên cứu về an toàn hồ chứa trở thành vấn đề cấp thiết và ưu tiên đầu tư.
Không những ở Việt Nam, thảm họa vỡ đập cũng gây những hậu
quả nặng nề cho đời sống nhân dân cũng như sự phát triển kinh tế xã hội
của nhiều nơi trên thế giới ví dụ như vỡ đập chứa chất thải mỏ Germano
(Brazil ) vào ngày 5 tháng 11 năm 2015 đã làm 19 người mất tích, 600
người sơ tán, và 60 triệu m3 bùn thải gây ô nhiễm sông Doce, và biển gần

huống vỡ đập”.
Kết quả nghiên cứu hy vọng cung cấp cho chính quyền địa phương
và các cơ quan quản lý thiên tai trên địa bàn những thông tin cần thiết để
giúp chủ động đối phó cũng như giảm thiểu thiệt hại do các tình huống vỡ
đập của hồ chứa nước Thuận Ninh.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
- Ứng dụng bộ phần mềm MIKE (DHI) và công nghệ GIS để thiết
lập mô phỏng ngập lụt do xả lũ trong các tình huống khẩn cấp ở hạ du hồ
chứa nước Thuận Ninh, tỉnh Bình Định
- Xây dựng các bản đồ ngập lụt tương ứng với các tình huống xả
lũ trong tình huống khẩn cấp.


4
- Cung cấp thông tin và đưa ra các kiến nghị cần thiết cho các cơ
quan quản lý nhà nước và phòng chống thiên tai giúp ứng phó kịp thời và
giảm nhẹ thiệt hại cho khu vực hạ du hồ chứa nước Thuận Ninh trong các
tình huống nêu trên.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Chế độ thủy văn của lưu vực sông Kone.
- Quy trình vận hành liên hồ chứa nước trên lưu vực sông Kone Hà Thanh.
- Kết cấu đập Thuận Ninh và các khả năng bị phá hoại.
- Các phần mềm mô phỏng phổ biến hiện nay, tập trung bộ phần
mềm MIKE của DHI.
- Phần mềm ArcGIS và phương thức thể hiện kết quả ngập lụt.
4. Phạm vi nghiên cứu của đề tài:
Lưu vực suối Quéo thuộc lưu vực sông Kone đoạn từ hồ chứa nước
Thuận Ninh đến cửa ra sông Kone (Bình Nghi) sau đập dâng Văn Phong,
xã Bình Tường, huyện Tây Sơn, Bình Định.
5. Nội dung nghiên cứu:

nghị.
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu và vấn đề ngập
lụt ở hạ du hồ chứa nước Thuận Ninh.
Chương 2: Phân tích lựa chọn vết vỡ.
Chương 3: Mô phỏng ngập lụt do vỡ đập xảy ra và quá trình
truyền lũ hạ lưu hồ Thuận Ninh.
Chương 4: Xây dựng bản đồ ngập lụt khu vực nghiên cứu.
Kết luận và kiến nghị.


6
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ VẤN ĐỀ
NGẬP LỤT Ở HẠ DU HỒ CHỨA NƯỚC THUẬN NINH
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực nghiên cứu
1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên:
a. Vị trí địa lý
b. Đặc điểm địa hình
c. Đặc điểm địa chất
1.1.2. Điều kiện khí tượng, thủy văn:
a. Khí Tượng:
- Mạng lưới các yếu tố và thời gian quan trắc khí tượng khu vực và vùng
liên quan:
Bảng 1.2: Mạng lưới trạm quan trắc các yếu tố khí tượng - thủy văn
Số
TT

Tên trạm

Thời kỳ đo

mưa

3

Định Bình

1983-2008

25

X(mm)

Trạm thuỷ văn

4

Kbang

1983-2008

25

X(mm)

5

Krong

1983-2008


25

X(mm)

9

Bình Tường

1983-2008

25

X(H,Q)

10

Quy Nhơn

1983-2008

25

X,V,Z,U

b. Thủy Văn:
c. Tài liệu nghiên cứu:
1.1.3. Tài nguyên thiên nhiên
a. Tài nguyên đất

Trạm khí tượng

1.4.2. Vai trò của Hồ chứa nước Thuận Ninh trong điều tiết dòng
chảy lũ ở hạ lưu.


8
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN VẾT VỠ
2.1. Mục đích:
2.2. Các tài liệu phục vụ lựa chọn kịch bản vỡ đập
2.3. Phân tích lựa chọn các kịch bản vỡ đập

Hình 2.2. Sơ đồ vỡ đập dạng tràn đỉnh theo TCKT03:2015
Bảng 2.1. Các thông số vỡ đập kiểu tràn đỉnh
Cao trình
mực nước
vỡ đập (m)

71.2

Vết vỡ ban đầu

Giới hạn vết vỡ

Z đầu
(m)

B đầu
(m)

Z cuối
(m)



9
Bảng 2.2. Các kịch bản tình huống vỡ đập theo TCKT 03:2015/TCTL
Kịch
bản

TT

Tình huống

Thời điểm vỡ

1

Mô phỏng vỡ đập với trận lũ thực tế
năm 2016 kiểu tràn đỉnh (Qđến tt, Qxảtt)

17h15

2

Mô phỏng vỡ đập với trận lũ thực tế
năm 2017 kiểu tràn đỉnh (Qđến tt, Qxảtt)

3

Mô phỏng vỡ đập với trận lũ ứng với
tần suất 0,1% năm 2016 kiểu tràn đỉnh
(Qđến0,1%, Qxảtt)

tần suất 0,1% năm 2016 kiểu tràn đỉnh
(Qđến0,1% , Qxả = 50m3/s)

KB8

9

Mô phỏng vỡ đập với trận lũ thực tế
năm 2016 kiểu tràn đỉnh (Qđếntt = Qxả):
xả lũ khẩn cấp

KB9

10

Mô phỏng vỡ đập với trận lũ thực tế
năm 2017 kiểu tràn đỉnh (Qđếntt = Qxả):
xả lũ khẩn cấp

KB10

ngày 15/12/2016
6h00 ngày
03/12/2017
17h15
ngày 15/12/2016
17h15
ngày 15/12/2016
17h15
ngày 15/12/2016

- Điều kiện số liệu đo đạc trong khu vực rất hạn chế do nhiều nguyên
nhân khác nhau .
- Diện tích vùng mô phỏng khá lớn.
- Dữ liệu địa hình khu vực tính toán khá thiếu.
- Dữ liệu mặt cắt lòng sông được tổng hợp từ nhiều nguồn: nội suy từ
DEM, công ty thủy lợi Bình Định cung cấp và kế thừa từ các dự án trước.
- Mô hình là sự kết hợp giữa mô hình thủy lực chiều Mike 11 tính
toán dòng chảy trong lòng sông và mô hình thủy lực 2 chiều Mike 21 mô
phỏng dòng chảy ven bờ và Mike -Flood dùng để kết nối 2 mô hình Mike
11 và Mike 21.
3.2.1. Cơ sở lý thuyết các mô hình tính toán
3.2.1.1. Cơ sở lý thuyết Mike Flood


11
3.2.1.2. Cơ sở lý thuyết Mike 11.
3.2.1.3. Cơ sở lý thuyết mô hình Mike 21
a) Cấu trúc mô hình
b) Các phương trình cơ bản trong Mike 21 HD
c) Khả năng ứng dụng của mô hình
3.2.1.4. Các bước xây dựng mô hình thủy lực vùng nghiên cứu
a) Xây dựng mô hình 1 chiều MIKE 11
b) Xây dựng mô hình thủy lực 2 chiều Mike 21
c) Xây dựng mô hình thủy lực Mike Flood
3.2.2. Xây dựng mô hình.
3.2.2.1 Phạm vi mô phỏng
Trong khu vực tính toán từ lý trình 5400 (hồ chứa nước Thuận
Ninh) đến lý trình 21000 (mặt cắt cửa ra sông Kone tại trạm thủy văn Bình
Nghi) chia thành 2 đoạn như sau:
+ Đoạn 1: lòng sông tự nhiên với độ dốc lớn (vùng cao) nên không


Hình 3.14. Sơ đồ mạng lưới sông 1 chiều khu vực tính toán
3.2.2.3 Thiết lập mô hình Mike 21
3.2.2.4. Xây dựng mô hình thủy lực 2 chiều MIKE FLOOD
3.3. Phân tích kết quả.


14
Bảng 3.1. Kết quả chiều cao mực nước và diện tích ngập lụt các kịch bản

Vị trí

Mực
nước
lớn
nhất(m)

Thời điểm
mực nước max(t)

Tại lý trình 6200

49.509

15/12/2016 19:40

Tại lý trình 7800

42.666


3/12/2017 08:00:00

Tại lý trình 11000

36.684

3/12/2017 08:00:00

Tại lý trình 15200

28.581

3/12/2017 08:04:59

Tại lý trình 19000

21.742

3/12/2017 08:10:00

Tại lý trình 6200

49.844

15/12/2016 19:40

Tại lý trình 7800

43.011


15/12/2016 19:40

Tại lý trình 11000

36.97

15/12/2016 19:49

Tại lý trình 15200

28.844

15/12/2016 19:49:59

Tại lý trình 19000

22.025

15/12/2016 19:55

Tại lý trình 6200

49.55

15/12/2016 19:40

Diện tích
ngập lụt
(km2)


lớn
nhất(m)

Thời điểm
mực nước max(t)

Tại lý trình 7800

42.709

15/12/2016 19:40

Tại lý trình 11000

36.888

15/12/2016 19:49

Tại lý trình 15200

28.78

15/12/2016 19:49:59

Tại lý trình 19000

21.977

15/12/2016 19:55


Tại lý trình 6200

49.334

15/12/2016 23:04:59

Tại lý trình 7800

42.471

15/12/2016 23:04:59

Tại lý trình 11000

36.705

15/12/2016 23:10

Tại lý trình 15200

28.657

15/12/2016 23:15

Tại lý trình 19000

21.926

15/12/2016 23:19:59


Tại lý trình 6200

39.612

15/12/2016 17:45

Tại lý trình 7800

35.483

15/12/2016 17:45

Tại lý trình 11000
Tại lý trình 15200

30.000
23.200

14/12/2016 0:00
14/12/2016 0:00

Diện tích
ngập lụt
(km2)

Kịch
bản

32,72267


39.460
35.254
30.000
23.200
18.00

Thời điểm
mực nước max(t)
16/12/2016 13:00
02/12/2017 4:00
03/12/2017 05:45
02/12/2017 4:00
02/12/2017 4:00
02/12/2017 04:00

Diện tích
ngập lụt
(km2)

Kịch
bản

3,536509

KB10

Hình 3.34. Kết quả điển hình hiện tượng truyền sóng trong sông hạ lưu
do vỡ đập gây ra (KB3)



BẢN ĐỒ ĐỘ SÂU NGẬP LỤT HẠ DU HỒ CHỨA
NƯỚC THUẬN NINH ỨNG VỚI KB3

Chú thích:

Chú thích:

Hình 4.4. Bản đồ độ sâu ngập lụt
mô phỏng vỡ đập với trận lũ thực
tế năm 2016 kiểu tràn đỉnh

Hình 4.6. Bản đồ độ sâu ngập lụt
mô phỏng vỡ đập với trận lũ ứng
với tần suất 0,1% năm 2016 kiểu
tràn đỉnh

Bảng 4.1. Bảng thống kê diện tích ngập lụt vùng hạ lưu hồ Thuận Ninh
trong vùng tính toán tương ứng với các kịch bản.
S
T
T

Trường hợp

Thời gian
truyền lũ
(phút)

Diện tích
ngập lụt

19
S
T
T

Trường hợp

Thời gian
truyền lũ
(phút)

Diện tích
ngập lụt
(km2)

Kịch
bản

3

Mô phỏng vỡ đập với trận lũ ứng
với tần suất 0,1% năm 2016 kiểu
tràn đỉnh (Qđến0,1%, Qxảtt)

15

33,889348

KB3


15

32,72267

KB6

7

Mô phỏng vỡ đập với trận lũ
thực tế năm 2016 kiểu tràn đỉnh
(Qđếntt, Qxả = 20 m3/s)

15

32,916686

KB7

8

Mô phỏng vỡ đập với trận lũ ứng
với tần suất 0,1% năm 2016 kiểu
tràn đỉnh (Qđến0,1% , Qxả = 50m3/s)

10

33,452036

KB8



Kịch
bản

KB1


20
Trường hợp

Loại đất
Đất dân cư
Đất chưa sử dụng

Mô phỏng vỡ đập với
trận lũ thực tế năm
2017 kiểu tràn đỉnh
(Qđến tt, Qxảtt)

Mô phỏng vỡ đập với
trận lũ ứng với tần suất
0,1% năm 2016 kiểu
tràn đỉnh (Qđến0,1%, Qxảtt)

1795,5625

Cây trồng hàng năm

223,3125



109,4375

Đất dân cư

559,1875

1823,25

Cây trồng hàng năm

233,1875

Cây trồng lâu năm

194,8125

Rừng tự nhiên

28,75

Rừng trồng

106,9375

Đất dân cư

558,4375

Ruộng lúa

tràn đỉnh (Qđến0,5%, Qxảtt)

Diện tích thiệt
hại
555,5625

KB4

324,75
1820,875

KB5


21
Trường hợp

Loại đất

trận lũ ứng với tần suất
1% năm 2016 kiểu tràn
đỉnh (Qđến1% , Qxảtt)

Cây trồng hàng năm
Cây trồng lâu năm
Rừng tự nhiên

Mô phỏng vỡ đập với
trận lũ ứng với tần suất
5% năm 2016 kiểu tràn


Rừng tự nhiên

28,75

Rừng trồng

104,75

Đất dân cư

544,9375

Đất chưa sử dụng

316,4375

Ruộng lúa

1796,3125

Cây trồng lâu năm
Rừng tự nhiên

Kịch
bản

193,6875

Rừng trồng


1821,8125

Cây trồng hàng năm

231,9375

Cây trồng lâu năm

194,75

Rừng tự nhiên

28,75

KB7

KB8


22
Trường hợp

Rừng trồng

Diện tích thiệt
hại
106,625

Đất dân cư

KB9

Đất dân cư

56

Đất chưa sử dụng

113

Cây trồng hàng năm

194,6875
17,25

Đất dân cư

510125

Đất chưa sử dụng

87,4375

KB10


23
KẾT LUẬN
Qua khảo sát thực tế và kết hợp thu thập tài liệu, phân tích tính toán
cho ra được kết quả của luận văn còn các yếu tố khách quan sau: