Đồ án Xác định hành lang thoát lũ cho đoạn sông Thái Bình chảy qua địa phận tỉnh Hải Dương (từ Km26 đến Km40)
MỤC LỤC MỞ ĐẦU 10 1. Tính cấp thiết của đề tài 10 2. Mục tiêu của đề tài 11 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 DƯƠNG 13 1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu 13 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 13 1.1.1.1 Vị trí địa lý 13 1.1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo 14 1.1.1.3 Đặc điểm địa chất 15 1.1.1.4 Đặc điểm thổ nhưỡng và thảm phủ thực vật 16 1.1.1.5 Đặc 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 mặt 26 e. Tài nguyên nước ngầm 27 1.1.1.6 Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên của tỉnh Hải Dương 28 1.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 29 1.1.2.1 Cơ cấu tổ chức hành chính 29 1.1.2.2 Dân cư, lao động 29 1.1.2.3 Các ngành kinh tế 30 a. Về công nghiệp 30 b. Về nông nghiệp – nông thôn 30 1.1.2.4 Hệ 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 1.1.2.5 Định hướng phát triển của tỉnh 33 1.2 Công tác phòng chống lũ và hiện trạng các công trình phòng chống lũ trên địa bàn tỉnh Hải Dương 34 1.2.1 Đánh giá diễn biến thiên tai và thiệt hại 34 1.2.1.1 Bão và áp thấp nhiệt đới 34 1.2.1.2 Lũ lụt 35 1.2.1.3 Thuỷ triều 35 1.2.1.4 Sạt lở đất 36 1.2.2 Yêu cầu đặt ra đối với công tác phòng lũ 37 1.2.3 Hiện trạng các công trình phòng lũ trên địa bàn tỉnh Hải Dương 38 1.2.3.1 Hệ 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 1.2.3.2 Hệ thống công trình kè 40 1.2.3.3 Hệ thống công trình cống dưới đê 41 1.2.3.4 Hệ thống công trình quản lý, điếm canh đê 41 1.2.3.5 Tre chắn sóng 42 1.2.3.6 Cải tạo và cứng hoá mặt đê 42 1.2.3.7 Vật tư chuyên dùng và phương tiện PCLB 42 1.2.4 Phân tích dòng chảy lũ 43 1.2.4.1 Các hình thế thời tiết gây mưa lũ 43 a. Xoáy thuận – Bão và áp thấp nhiệt đới 43 b. Không khí lạnh 43 c. Cao áp Thái Bình Dương 43 1.2.4.2 Phân mùa dòng chảy 46 1.2.4.3 Đặc 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 Nam 51 1.2.4.4 Đặc điểm lũ hạ lưu sông Thái Bình 53 1.3 Kết 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 CỨU 56 2.1 Giới thiệu chung 56 2.2 Các mô hình thủy lực một chiều tính toán lũ trên sông 57 2.2.1 Mô hình thủy lực của SOGREAH 57 2.2.2 Mô hình KOD 58 2.2.3 Mô hình VRSAP 58 2.2.4 Mô hình ISIS 59 2.2.5 Mô hình HECRAS 60 2.2.6 Mô hình Mike 11 61 2.2.6.1 Cơ sở lý thuyết 61 a. Các giả thiết cơ bản 62 b. Hệ phương trình cơ bản 62 c. Thuật toán 64 2.2.6.2 Cấu trúc mô hình 65 2.2.6.3 Khả 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-HD 66 2.2.6.4 Các Input, Output của mô hình Mike 11 66 a. Input 66 b. Output 67 2.3 Các mô hình thủy lực hai chiều nghiên cứu diễn biến hình thái lòng dẫn 67 2.3.1 Mô hình EFDC 68 2.3.2 Mô hình Mike 21FM 69 2.3.2.1 Cơ 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 2.3.2.2 Cấu trúc mô hình 73 2.3.2.3 Khả năng ứng dụng của mô hình 73 2.3.2.4 Các Input, Output của mô hình 74 a. Input 74 b. Output 75 2.4 Phân tích lựa chọn mô hình 75 2.4.1 Lựa chọn mô hình một chiều cho tính toán dòng chảy lũ trên sông 76 2.4.2 Lựa chọn mô hình hai chiều cho tính toán xác định hành lang thoát lũ . 76 2.5 Kết luận chương 2 77 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY LỰC XÁC ĐỊNH HÀNH LANG THOÁT LŨ CHO ĐOẠN SÔNG NGHIÊN CỨU 78 3.1 Các tiêu chuẩn kỹ thuật phòng chống lũ 78 3.1.1 Tiêu chuẩn phòng chống lũ cho các tuyến sông có đê 78 3.1.2 Tiêu chuẩn lũ thiết kế cho các tuyến đê sông 78 3.1.2.1 Lưu lượng lũ thiết kế 79 3.1.2.2 Mực nước lũ thiết kế 80 3.1.2.3 Cao trình đỉnh đê 80 3.2 Ứng dụng Mike 11 tính toán lũ trên sông 81 3.2.1 Xác định tổ hợp lũ, dạng lũ bất lợi cho tính toán 81 3.2.1.1 Các trường hợp lũ thực tế 81 3.2.1.2 Các trường hợp lũ mô phỏng 81 3.2.2 Xác 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 Bình 82 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 3.2.2.2 Xác 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 3.3 Tính toán xác định hành lang thoát lũ cho đoạn sông nghiên cứu 95 3.3.1 Các khái niệm cơ bản 95 3.3.1.1 Vùng bãi sông 95 3.3.1.2 Hành lang thoát lũ 95 3.3.2.1 Tiêu chí về cho phép tăng mực nước khi thiết lập HLTL: 96 3.3.2.2 Các tiêu chí kỹ thuật có liên quan khác 97 3.3.2.3 Các tiêu chí về kinh tế xã hội 98 3.3.2.4 Các tiêu chí về môi trường 98 3.3.3 Công cụ tính toán xác định hành lang thoát lũ 98 3.3.3.1 Thiết 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 3.3.3.2 Xác định các trường hợp lũ tính toán 104 3.3.3.3 Hiệu 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 3.3.4 Xây dựng các kịch bản tính toán 107 3.3.5 Kết 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 3.3.5.1 Kết quả tính toán về mực nước 110 3.3.5.2 Kết quả tính toán về lưu tốc 113 3.3.6 Xác định hành lang thoát lũ hợp lý cho đoạn sông nghiên cứu 116 3.3.7 Đề 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 3.4 Kết 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 118
Các file đính kèm theo tài liệu này:
DA_Mai.doc
