BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

VŨ TRUNG HẢI

NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN NGẬP LỤT VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU THIỆT HẠI DO VỠ ĐẬP, XẢ LŨ
HỒ ĐỒNG MỎ, HUYỆN TAM ĐẢO, TỈNH VĨNH PHÚC
THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

VŨ TRUNG HẢI

NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN NGẬP LỤT VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU THIỆT HẠI DO VỠ ĐẬP, XẢ LŨ
HỒ ĐỒNG MỎ, HUYỆN TAM ĐẢO, TỈNH VĨNH PHÚC
THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành:
Mã số:

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

văn.
Hà Nội, tháng 04 năm 2018
Học viên

Vũ Trung Hải

ii


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH......................................................................................v
DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................x
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ NGẬP LỤT DO XẢ LŨ
HOẶC VỠ ĐẬP CÁC HỒ CHỨA TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU .........5
1.1. Các khái niệm chung về biến đổi khí hậu ............................................................5
1.1.1. Định nghĩa về BĐKH ....................................................................................5
1.1.2. Một số hiện tượng của biến đổi khí hậu ........................................................5
1.2. Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới và ở Việt Nam ................................6
1.2.1. Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên thế giới ..................................................6
1.2.2. Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam ..................................................7
1.2.3. Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên tỉnh Vĩnh Phúc......................................8
1.3. Tình hình nghiên cứu về diễn biến ngập lụt do xả lũ hoặc vỡ đập ở hạ du các
công trình hồ chứa .......................................................................................................9
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước..................................................................9
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ..............................................................14
1.4. Tình hình nghiên cứu biến đổi khí hậu trên tỉnh Vĩnh Phúc ..............................19
1.5. Kết luận chương 1 ..............................................................................................20

2.6.3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình Mike Flood. ..........................................73
2.7. Kết luận chương 2 ..............................................................................................76
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN NGẬP LỤT THEO CÁC
KỊCH BẢN XẢ LŨ, VỠ ĐẬP HỒ ĐỒNG MỎ VÀ ĐỊNH HƯỚNG GIẢI PHÁP
GIẢM THIỂU 77
3.1. Diễn biến ngập lụt và thiệt hại ứng với kịch bản xả lũ khẩn cấp .......................77
3.1.1. Kết quả mô phỏng ngập lụt khi xả lũ khẩn cấp ...........................................77
3.1.2. Kết quả đánh giá mức độ ngập lụt khi xả lũ khẩn cấp ................................79
3.2. Diễn biến ngập lụt và thiệt hại theo các kịch bản tính toán vỡ đập ....................81
3.2.1. Kịch bản vỡ đập chính (VĐ1) .....................................................................81
3.2.2. Kịch bản vỡ đập phụ số 2 (VĐ2).................................................................84
3.2.3. Kịch bản vỡ đập tổ hợp (VĐ3) ....................................................................88
3.3. Phân tích đánh giá mức độ ngập lụt theo các kịch bản ......................................91
3.4. Định hướng một số giải pháp ứng phó, giảm thiểu thiệt hại ..............................94
3.5. Kết luận chương 3 ..............................................................................................95
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................96
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................98
PHỤ LỤC ......................................................................................................................99

iv


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình i. Bản đồ vị trí hồ chứa nước Đồng Mỏ - Tỉnh Vĩnh Phúc. ....................................2
Hình 1.1. Đập Gleno với phần vỡ ở giữa vẫn còn đến ngày nay ..................................10
Hình 1.2. Khu vực thung lũng đập Kelly Barnes sau khi bị sự cố vỡ đập năm 1977 ...11
Hình 1.3. Thí nghiệm mô phỏng vỡ đập trên mô hình vật lý ........................................14
Hình 1.4. Vị trí vỡ đập thủy điện Đakrông 3.................................................................15
Hình 1.5. Vỡ đập hồ Đầm Hà Động tại Quảng Ninh, tháng 10-2014 ...........................16

Hình 2.27. Vỡ đập phụ số 2 kịch bản VĐ2-2 ................................................................58
Hình 2.28. Vỡ đập phụ số 1 kịch bản VĐ3-1 ................................................................58
Hình 2.29. Vỡ đập phụ số 1 kịch bản VĐ3-2 ................................................................59
Hình 2.30. Vỡ đập phụ số 3 kịch bản VĐ3-1 ................................................................59
Hình 2.31. Vỡ đập phụ số 3 kịch bản VĐ3-2 ................................................................59
Hình 2.32. Các thành phần theo phương x và y ............................................................60
Hình 2.33. Các ứng dụng trong kết nối tiêu chuẩn........................................................61
Hình 2.34. Một ứng dụng trong kết nối bên ..................................................................61
Hình 2.35. Một ví dụ trong kết nối công trình ..............................................................62
Hình 2.36. Mạng thủy lực 1 chiều Mike 11 ..................................................................65
Hình 2.37. Các biên nhập lưu dọc sông trên mô hình ...................................................67
Hình 2.38. Tạo mới công cụ Mesh Generator. ..............................................................68
Hình 2.39. Lựa chọn hệ qui chiếu cho miền tính. .........................................................68
Hình 2.40. Thiết lập lưới tính toán cho khu vực hạ lưu hồ Đồng Mỏ ...........................69
Hình 2.41. Các giá trị cao độ địa hình được đưa vào. ...................................................69
Hình 2.42. Địa hình 2D khu vực nghiên cứu ................................................................70
Hình 2.43. Địa hình 3D khu vực nghiên cứu ................................................................70
Hình 2.44. Sơ hoạ kết nối MIKE11 và MIKE21 ...........................................................72
Hình 2.45. Vị trí các điểm khảo sát vết lũ năm 2008 ....................................................73
Hình 3.1. Diễn biến ngập lụt hạ du hồ Đồng Mỏ theo thời gian kịch bản XL-1...........77
Hình 3.2. Diễn biến độ sâu ngập tại các vị trí hạ du hồ Đồng Mỏ kịch bản XL-1........78
Hình 3.3. Diễn biến ngập lụt hạ du hồ Đồng Mỏ theo thời gian kịch bản XL-2...........78
Hình 3.4. Diễn biến độ sâu ngập tại các vị trí hạ du hồ Đồng Mỏ kịch bản XL-2........79
vi


Hình 3.5. Bản đồ phân vùng ngập lụt Kịch bản xả lũ khẩn cấp XL-1 ..........................80
Hình 3.6. Bản đồ phân vùng ngập lụt Kịch bản xả lũ khẩn cấp XL-2 ..........................80
Hình 3.7. Diễn biến ngập lụt hạ du hồ Đồng Mỏ theo thời gian kịch bản VĐ1-1 ........81
Hình 3.8. Diễn biến độ sâu ngập tại các vị trí hạ du hồ Đồng Mỏ kịch bản VĐ1-1 .....81

Bảng 2.10. Phân phối dòng chảy năm tần suất P = 86% ...............................................25
Bảng 2.11. Lưu lượng đỉnh lũ kiểm tra. đỉnh lũ thiết kế HCN Đồng Mỏ .....................26
Bảng 2.12. Quá trình lũ thiết kế, lũ kiểm tra của HCN Đồng Mỏ.................................26
Bảng 2.13. Dòng chảy lớn nhất các tháng mùa khô tại HCN Đồng Mỏ .......................27
Bảng 2.14. Cơ cấu diện tích, dân số theo khu vực hành chính huyện Tam Đảo. ..........28
Bảng 2.15. Số hộ và số lao động tham gia ngành nông, lâm, thủy sản .........................28
Bảng 2.16. Giá trị sản xuất trên địa bàn theo giá hiện hành ..........................................30
Bảng 2.17. Chức năng và nhiệm vụ ..............................................................................32
Bảng 2.18. Thông số thiết kế chính của công trình. ......................................................32
Bảng 2.19. Biến đổi nhiệt độ trung bình năm (0C) so với thời kỳ 1986-2005 ..............39
Bảng 2.20. Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1986-2005 ....................39
Bảng 2.21. Mức thay đổi lượng mưa mùa hè, mùa đông, mùa thu, mùa xuân (%) so với
thời kỳ 1986-2005 .........................................................................................................39
Bảng 2.22. Tổng hợp các kịch bản tính toán ngập lụt với xả lũ qua tràn (TH1) ...........41
Bảng 2.23. Tổ hợp các kịch bản vỡ đập (VĐ) ...............................................................41
Bảng 2.24. Tổng hợp các kịch bản dòng chảy tính toán vỡ đập, ngập lụt. ...................41
Bảng 2.25. Vị trí các điểm trích đặc trưng ngập ...........................................................42
Bảng 2.26. Bảng kết quả tính toán trọng số mưa lưu vực hồ Đồng Mỏ........................45
Bảng 2.27. Kết quả tính toán hệ số NASH giai đoạn hiệu chỉnh ..................................46
viii


Bảng 2.28. Kết quả tính toán hệ số NASH giai đoạn kiểm định ...................................48
Bảng 2.29. Bảng thông số hiệu chỉnh mô hình .............................................................49
Bảng 2.30. Quá trình lũ thiết kế của HCN Đồng Mỏ ...................................................50
Bảng 2.31. Quan hệ Z~F~W của hồ Đồng Mỏ .............................................................53
Bảng 2.32. Các thông số vết vỡ đầu vào của mô hình thủy lực ....................................56
Bảng 2.33. Tính toán các thông số vết vỡ .....................................................................57
Bảng 2.34. Vị trí kết nối trong mô hình MIKE 11 ........................................................65
Bảng 2.35. Vị trí các nút nhập lưu khu giữa trên mô hình ............................................67

Bộ Tài nguyên Môi trường

UBND

:

Ủy ban nhân dân

TNHH

:

Trách nhiệm hữu hạn

QCVN

:

Quy chuẩn Việt Nam

TCXD

:

Tiêu chuẩn xây dựng

PCLB

:


Hồ chứa nước

TVTK

:

Tư vấn thiết kế

NSNN

:

Ngân sách nhà nước

N-L-TS

:

Nông lâm thủy sản

CN-XD

:

Công nghiệp, xây dựng

TTAT

:


Đồng Mỏ có nguồn sinh thủy lớn, có khả năng trữ nước vào mùa mưa và điều tiết
nước thuận lợi phục vụ sản xuất, sinh hoạt cho nhân dân các xã lân cận.
Cụm công trình đầu mối hồ chứa Đồng Mỏ được thiết kế gồm 05 tuyến đập dâng
(trong đó có 01 tuyến đập chính và 4 tuyến đập phụ), các tràn xả lũ có cao trình
ngưỡng tràn +64,70m, lưu lượng xả lũ thiết kế (tần suất 1%) là 302,94m3/s, lưu lượng
xả lũ kiểm tra (tần suất 0,2%) là 385,56 m3/s. Với dung tích hữu ích là 5,301 triệu m3,
hồ Đồng Mỏ đóng một vai trò quan trọng trong việc điều tiết cấp nước cho hạ du. Do
công trình được xây dựng trên thượng nguồn suối Thai Léc nơi có địa hình dốc và cao,

1


các khu vực dân cư sống tập trung dọc theo hai bên suối ngay sau tuyến đập, vì vậy
nếu xảy ra vỡ đập hoặc có sự cố công trình thì thiệt hại sẽ vô cùng lớn.

Hình i. Bản đồ vị trí hồ chứa nước Đồng Mỏ - Tỉnh Vĩnh Phúc.
Năm 2007, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành nghị định số 72/NĐ-CP về công tác
quản lý an toàn hồ đập. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã ban hành thông tư
số 33/2008/TT-BNN ngày 04 tháng 02 năm 2008 “Hướng dẫn thực hiện một số điều
thuộc Nghị định số 72/2007/NĐ-CP ngày 07 tháng 5 năm 2007 của Chính phủ về quản
lý an toàn đập”. Ngày 14/10/2013, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Chỉ thị số
21/CT-TTg về việc tăng cường công tác quản lý, đảm bảo an toàn hồ chứa nước. Từ
những yêu cầu, phân tích ở trên cho thấy việc lựa chọn đề tài “Nghiên cứu diễn biến
ngập lụt và đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại do vỡ đập, xả lũ hồ Đồng Mỏ,
huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu” là một
công việc cần thiết và cấp bách.
2. Mục tiêu của luận văn
- Tính toán và mô phỏng diễn biến ngập lụt ứng với các tình huống nguy hiểm, khẩn
cấp trong trường hợp xả lũ hoặc khi xảy ra sự cố vỡ đập hồ Đồng Mỏ dưới tác động
của biến đổi khí hậu.

văn trên lưu vực phục vụ công tác nghiên cứu.

3


- Phương pháp phân tích thống kê và xử lý số liệu: Phương pháp này được sử dụng
trong việc phân tích, thống kê các đặc trưng khí tượng thủy văn, dòng chảy trên lưu
vực và xử lý các tài liệu, số liệu phục vụ cho quá trình phân tích, tính toán của luận
văn.
- Phương pháp mô hình toán: Ứng dụng các phần mềm mô hình toán hiện đại như:
MIKE NAM, MIKE 11HD, MIKE 21HD, MIKE FLOOD, MIKE GIS để tính toán
thủy văn, thủy lực và mô phỏng diễn biến ngập lụt.
- Phương pháp phân tích GIS: Sử dụng các phần mềm GIS chuyên dụng như MapInfo,
ArcView, ArcGis để tính toán xác định phân vùng ngập lụt và xây dựng các bản đồ
ngập lụt.
- Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến các chuyên gia có kinh nghiệm trong
tính toán vỡ đập, tính toán ngập lụt, đánh giá thiệt hại và xây dựng bản đồ để hoàn
thiện các kết quả nghiên cứu của luận văn một cách tốt nhất.
5. Nội dung nghiên cứu
Luận văn gồm phần mở đầu, nội dung, kết luận và kiến nghị, phụ lục và tài liệu tham
khảo. Bao gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu về ngập lụt do xả lũ hoặc vỡ đập các hồ chứa
trong điều kiện biến đổi khí hậu.
Chương 2: Cơ sở khoa học tính toán mô phỏng ngập lụt và đánh giá thiệt hại khi xả lũ
khẩn cấp hoặc xảy ra vỡ đập hồ Đồng Mỏ.
Chương 3: Kết quả nghiên cứu diễn biến ngập lụt và thiệt hại theo các kịch bản xả lũ,
vỡ đập hồ Đồng Mỏ và định hướng giải pháp giảm thiểu.
6. Các kết quả đạt được
- Xây dựng được bộ bản đồ về phân vùng ngập lụt hạ du hồ Đồng Mỏ ứng với các kịch
bản xả lũ khẩn cấp hoặc khi xảy ra sự cố vỡ đập.

ngắn của mặt trời chiếu xuống trái đất, nhưng hấp thụ bức xạ hồng ngoại do mặt đất phát ra
và phản xạ một phần lượng bức xạ này trở lại mặt đất, qua đó hạn chế lượng bức xạ hồng
ngoại của mặt đất thoát ra ngoài khoảng không vũ trụ và giữ cho mặt đất khỏi bị lạnh đi quá
nhiều, nhất là về ban đêm khi không có bức xạ mặt trời chiếu tới mặt đất.

2. Nước biển dâng

5


Sự dâng cao mực nước biển do băng tan, dẫn tới sự ngập úng ở các vùng đất thấp, các
đảo nhỏ trên biển. Trường hợp này đang là vấn đề được quan tâm nhiều nhất trên lưu
vực Đông Nam Á đặc biệt là tại Đồng bằng Sông MeKong, Miền Nam ViệtNam.
Theo báo cáo của Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), thì mực nước
biển toàn cầu sẽ dâng khoảng 0,5-1,7 m trong giai đoạn 2000-2020 và 0,6-2,4 m trong
giai đoạn 2020-2060.
3. Lũ lụt
Lũ là hiện tượng nước sông dâng cao trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó
giảm dần, lũ là hiện tượng dòng nước do mưa lớn tích luỹ từ nơi cao tràn về dữ dội
làm ngập lụt một khu vực hoặc một vùng trũng, thấp hơn.
(Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường, Kịch bản Biến đổi khí hậu và nước biển dâng
cho Việt Nam năm 2016.) [1]
1.2. Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới và ở Việt Nam
1.2.1. Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên thế giới
Tóm tắt các biểu hiện chính của biến đổi khí hậu toàn cầu (IPCC,2013):
- Nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng khoảng 0,89°C (dao động từ 0,69 đến 1,08°C)
trong thời kỳ 1901-2012.
- Nhiệt độ trung bình toàn cầu có nhiều hướng tăng nhanh đáng kể từ giữa thế kỷ 20
với mức tăng khoảng 0,12°C/thập kỷ trong thời kỳ 1951-2012.
- Giáng thủy trung bình toàn cầu kể từ năm 1901 có xu thế tăng ở vùng lục địa vĩ độ

- Hạn hán xuất hiện thường xuyên hơn trong mùa khô.
- Mưa cực đoan giảm đáng kể ở vùng Đồng Bằng Bắc Bộ, tăng mạnh ở Nam Trung Bộ
và Tây Nguyên.
- Số lượng bão mạnh có xu hướng tăng.
- Số ngày rét đậm, rét hại có xu thế giảm nhưng xuất hiện những đợt rét dị thường.

7


- Ảnh hưởng của El Nino và La Nina có xu thế tăng.
Tóm tắt xu thế biến đổi mực nước biển tại Việt Nam:
- Theo số liệu mực nước quan trắc tại các trạm hải văn:
+ Mực nước tại hầu hết các trạm đều có xu hướng tăng.
+ Trạm Phú Quý có xu thế tăng mạnh nhất (5,6mm/năm).
+ Trạm Hòn Ngư và Cô Tô có xu thế giảm (5,77 và 1,45mm/năm).
+ Trạm Cồn Cỏ và Quy Nhơn không có xu thế rõ rệt.
+ Mực nước trung bình tại tất cả các trạm có xu thế tăng khoảng 2,45mm/năm.
+ Giai đoạn 1993-2014, mực nước tại các trạm có xu thế tăng khoảng 3,44mm/năm.
- Theo số liệu vệ tinh giai đoạn 1993-2014:
+ Mực nước trung bình toàn Biển Đông có xu thế tăng (4,05±0,6mm/năm).
+ Mực nước trung bình khu vực ven biển Việt Nam có xu thế tăng (3,50±0,7mm/năm).
+ Mực nước khu vực ven biển Nam Trung Bộ tăng mạnh nhất (5,6mm).
+ Mực nước khu vực ven biển Vịnh Bắc Bộ có mức tăng thấp nhất (2,5mm/năm).
(Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường, Kịch bản Biến đổi khí hậu và nước biển dâng
cho Việt Nam năm 2016.) [1]
1.2.3. Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên tỉnh Vĩnh Phúc
Theo các kết quả thu được tại các trạm thuộc tỉnh Vĩnh Phúc, các yếu tố khí hậu có sự
thay đổi biểu hiện như sau:
- Nhiệt độ:
+ Nhiệt độ ở trạm Vĩnh Yên ở cả mùa mưa, mùa khô và trung bình cả năm có xu thế

1. Một số trường hợp vỡ đập

9


- Đập Gleno, Italia
Gleno là con đập nhiều tầng được xây dựng trên sông Gleno ở Valle di Scalve, Italia.
Con đập được xây dựng từ năm 1916 đến năm 1923 với mục tiêu sản xuất điện năng.
Tuy nhiên, chỉ sau 40 ngày sau khi nước được chứa đầy phần lòng hồ, thì một phần
lớn của đập đã bị vỡ vào ngày 1/12/1923 làm 356 người thiệt mạng.

Hình 1.1. Đập Gleno với phần vỡ ở giữa vẫn còn đến ngày nay
Theo những điều tra, nguyên nhân dẫn đến sự cố của đập Gleno phần lớn là do chủ
quan. Việc thiếu kinh phí đã làm các nhà thầu thay đổi thiết kế và thiết kế mới đã
không phù hợp với loại móng được thi công từ trước. Đơn vị thi công không sử dụng
loại vữa, xi măng thích hợp và thiếu kinh phí, thiết kế đập Gleno đã thay đổi từ đập bê
tông trọng lực chuyển sang đập nhiều tầng.
Ngoài ra một số nguyên nhân khác như: Tay nghề công nhân kém, sai phạm trong sử
dụng vật liệu, sự thay đổi thiết kế từ đập trọng lực sang đập đa vòm và bê tông không
hoàn toàn khô khi hồ được chứa đầy nước.
-

Đập Bản Kiều, Trung Quốc

Đây là con đập được xây dựng trên sông Ru tỉnh Hà Nam, Trung Quốc, đập được làm
bằng đất sét và cao 24,5m sau khi gia cố được các chuyên gia Xô Viết đánh giá là "đập
thép". Sự cố vào năm 1975 đã làm con đập này bị vỡ và gây ra thiệt hại nặng nề. Sau
đó nó đã được xây dựng lại. Trong mùa lũ năm 1975, đập đã bị vỡ làm cho 175.000
người thiệt mạng và hơn 11 triệu người khác mất nhà cửa.
10

nước khác, được sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới và trong nước.
Văn bản quy phạm pháp luật đầu tiên ở Châu Âu về rủi ro vỡ đập được ban hành ở
Pháp năm 1968 sau khi đập Malpasset bị vỡ năm 1959 làm trên 400 người bị chết và
mất tích. Một trong các cơ quan có kinh nghiệm nghiên cứu về vỡ đập là Phòng thí
nghiệm Thủy lực Quốc gia Pháp.
Một mô hình cho chức năng nghiên cứu vỡ đập thường có 3 mô đun cơ bản là:
+ Mô tả vết vỡ theo kích thước hình học và phát triển vết vỡ theo thời gian;
+ Tính đường quá trình lưu lượng chảy qua vết vỡ;
+ Diễn toán quá trình sóng vỡ đập xuống hạ lưu.
Các mô hình mô phỏng vỡ đập có đặc điểm là sử dụng các điều kiện biên trong để mô
tả dòng chảy tại các vị trí dọc theo đường chảy mà tại đó phương trình Saint-Venant
không áp dụng được như đập tràn, thác nước, vết vỡ, cầu cống, đập có cửa điều khiển.
Trước đây, xu thế nghiên cứu là các nỗ lực xây dựng các mô hình chuyên nghiên cứu
về vỡ đập. Mô hình vỡ đập được dùng phổ biến nhất ở Hoa Kỳ là mô hình DAMBRK
(Dam-Break Flood Forecasting Model) do Fread thiết lập (1977, 1980, 1981). Mô hình
có 3 chức năng : Mô tả vết vỡ theo hình học và theo thời gian, tính quá trình lưu lượng
qua vết vỡ và diễn toán quá trình xuống hạ lưu. Mô hình DAMBRK đã được áp dụng
để tái tạo sóng lũ truyền xuống hạ lưu gây ra bởi đập chắn nước Teton bị vỡ vào năm
1976. Đập Teton là đập đất cao 300ft (91,1m) dài 3000ft. Hậu quả đã làm 11 người
chết, 25000 người mất nhà cửa và thiệt hại vật chất khoảng 400 triệu đô la. Kết quả mô
phỏng sóng vỡ đập bằng mô hình DAMBRK có sự phù hợp tốt với số liệu đo đạc khảo
sát.
Mô hình FLDWAV là mô hình tổng hợp của 2 mô hình mô hình thủy lực mạng sông
DWOPER (Dynamic Wave Operational Model) và DAMBRK có khả năng tính sóng
vỡ đập, điều khiển các cửa xả công trình hồ và diễn toán thủy lực được Fread xây
dựng năm 1985. Mô hình đã được phát triển dựa trên phương pháp giải số hệ phương
trình Sain-Venant theo sơ đồ ẩn phi tuyến có trọng số. Mô hình có nhiều tính năng ưu

12


động lực 1D có khả năng được áp dụng nghiên cứu vỡ đập trên thế giới là NWS

13