ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------------
Trần Đức Tâm
NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH LŨ CHI TIẾT
SÔNG TRÀ LÝ TỈNH THÁI BÌNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2012
0
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
------------------------
Trần Đức Tâm
NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH LŨ CHI TIẾT
SÔNG TRÀ LÝ TỈNH THÁI BÌNH
Chuyên ngành: Thủy Văn Học
Mã số:604490
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THANH HÙNG
Hà Nội – 2012
1
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 7
I. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................. 7
II. Mục đích nghiên cứu .................................................................................. 10
III. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 10
IV. Hƣớng tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu ........................................... 10
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................12
1.1 TỔNG QUAN VỀ LƢU VỰC NGHIÊN CỨU ......................................... 12
1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên ....................................................................... 12
1.1.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn ................................................................ 18
1.2 HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI VÀ PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT
TRIỂN .............................................................................................................. 38
1.2.1 Hiện trạng kinh tế xã hội tỉnh Thái Bình ............................................... 38
1.2.2 Xu thế biến đổi các quá trình tự nhiên và xu thế phát triển kinh tế xã hội
...................................................................................................................... 44
1.3 QUAN ĐIỂM MỤC TIÊU QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG LŨ ........... 48
1.3.1 Quan điểm quy hoạch ........................................................................... 48
1.3.2 Mục tiêu quy hoạch ............................................................................... 49
1.3.3 Các chỉ tiêu tính toán thiết kế phòng chống lũ ....................................... 50
1.3.4 Mức đảm bảo phòng chống lũ tuyến sông ............................................. 50
CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN LŨ THIẾT KẾ CHO SÔNG TRÀ LÝ ...................53
2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH MIKE 11 ............................................. 53
2.2 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN THỦY LỰC CHO HỆ THỐNG
SÔNG TRÀ LÝ ................................................................................................ 58
2.2.1 Phạm vi nghiên cứu của mô hình thủy lực ............................................. 58
2.2.2 Biên tính toán mô hình thủy lực ............................................................ 60
2.2.3 Tài liệu địa hình mạng lưới sông ........................................................... 60
2.2.4 Tài liệu thuỷ văn. .................................................................................. 61
2.2.5 Tính toán mô phỏng thủy lực hệ thống sông .......................................... 62
2.3 TÍNH TOÁN LŨ THIẾT KẾ TUYẾN SÔNG TRÀ LÝ .......................... 70
2.3.1 Tính toán biên mạng thủy lực hệ thống sông ......................................... 70
2.3.2 Nội dung các trường hợp tính toán lũ thiết kế. ....................................... 72
2.3.3 Kết quả tính toán thủy lực mạng sông ................................................... 73
2.3.4 Lựa chọn phương án lũ thiết kế cho sông Trà Lý................................... 77
CHƢƠNG 3: XÁC ĐỊNH PHƢƠNG ÁN THOÁT LŨ CHO TUYẾN SÔNG
TRÀ LÝ ................................................................................................................78
3.1 TIÊU CHÍ TÍNH TOÁN HÀNH LANG THOÁT LŨ .............................. 78
2
3.1.1 Tiêu chí kỹ thuật ................................................................................... 78
3.1.2 Tiêu chí về kinh tế xã hội ...................................................................... 79
3.2 TÍNH TOÁN THỦY LỰC DÒNG CHẢY LŨ SỬ DỤNG CÁC BỐI BÃI
ỨNG VỚI LŨ THIẾT KẾ ............................................................................... 79
3.2.1 Phương pháp tính toán thủy lực dòng chảy lũ thiết kế sông Trà Lý ....... 80
3.2.2 Vị trí các bối dọc sông Trà Lý ............................................................... 82
3.3 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN PHỤC VỤ QUY HOẠCH
TUYẾN THOÁT LŨ CHO SÔNG TRÀ LÝ .................................................. 85
3.3.1 Các phƣơng án tuyến thoát lũ ............................................................ 85
3.3.2 Kết quả tính toán thủy lực tuyến thoát lũ ............................................... 86
3.3.3 Phân tích kết quả ................................................................................... 87
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................90
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................92
3
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. Các thông số lòng dẫn sông Trà Lý ................................................. 17
Bảng 2. Đặc trưng khí hậu tại trạm Thái Bình .............................................. 20
Bảng 3. Lượng mưa 1 ngày max và 3 ngày max vùng nghiên cứu ................ 23
Bảng 4. Tổng lượng mưa trung bình tháng và năm vùng nghiên cứu ............ 23
Bảng 5. Phân phối lưu lượng mùa lũ, mùa cạn trước và sau khi có hồ chứa lớn
Hòa Bình. ............................................................................................. 27
Bảng 6. Mực nước lũ lớn nhất của các trận lũ lớn đã xẩy ra trên các sông
Hồng và các phân lưu ở hạ du............................................................... 29
Bảng 7. Đặc trưng trung bình, max, min của mực nước tại các trạm ............ 30
Bảng 8. Đặc trưng trung bình, max, min của mực nước tại các trạm ............ 31
Bảng 9. Mực nước ứng với tần suất thiết kế ................................................. 31
Bảng 10. So sánh các giá trị mực nước max, trung bình, min giữa hai thời kỳ
trước và sau khi có các hồ chứa lớn ...................................................... 34
Bảng 11. Chiều cao nước dâng vùng bờ biển từ Cửa Ông tới Cửa Vạn theo số
trận xuất hiện ........................................................................................ 36
Bảng 12. Mực nước lớn nhất tại các trạm theo tần suất ................................ 37
Bảng 13. Tần suất mực nước triều thiên văn lớn nhất vào tháng VIII tại các
cửa sông ............................................................................................... 37
Bảng 14. Mực nước triều thiết kế P=5% vào tháng VIII tại các cửa có xét tới
nước biển dâng do bão với P=20% ....................................................... 38
Bảng 15. Hiện trạng dân số 2009 của tỉnh Thái Bình .................................... 38
Bảng 16. Đóng góp của các ngành kinh tế vào tăng trưởng chung ................ 39
Bảng 17. Kết quả sản xuất phát triển ngành nông, lâm, thủy sản giai đoạn
2006 - 2010 .......................................................................................... 40
Bảng 18. Dân số năm 2009 phân theo vùng bảo vệ ...................................... 43
Bảng 19. Biến đổi dòng chảy trên sông Hồng tại Sơn Tây năm 2070. .......... 45
Bảng 20. Tỷ lệ di dân của tỉnh. ..................................................................... 46
Bảng 21. Phân cấp đê chính của đê sông ...................................................... 50
Bảng 22. Phân cấp đê chính của đê sông ...................................................... 51
Bảng 23. Lưu lượng lũ thiết kế - cấp đê........................................................ 51
4
Bảng 24. Tần suất thiết kế lưu lượng lớn nhất của sông đối với đê chính ..... 52
Bảng 25. Tọa độ các biên mô hình ......................................................................... 60
Bảng 26. Địa hình lòng dẫn sông Hồng - Thái Bình............................................... 61
Bảng 27. Các trạm thuỷ văn dùng để mô phỏng và kiểm định mô hình. ................. 62
Bảng 28. Bảng đánh giá sai số hiệu chỉnh .............................................................. 63
Bảng 29. Mực nước lũ lớn nhất thực đo và kết quả tính kiểm định tại các trạm thuỷ
văn chính trên hệ thống sông Hồng - Thái Bình. ........................................... 69
Bảng 30. Mực nước triều thiết kế tại các biên cửa sông ......................................... 70
Bảng 31. Tần suất chiều cao nước dâng tại vùng đoạn bờ từ Cửa Ông – Cửa Đáy . 71
Bảng 32. Mực nước triều thiên văn 5% tháng VIII và chiều cao nước dâng P=20%
...................................................................................................................... 71
Bảng 33. Mực nước lũ lớn nhất của các trường hợp tính toán thiết kế lũ thiết kế ... 73
Bảng 34. Lưu lượng lũ lớn nhất của các trường hợp tính toán lũ thiết kế ............... 74
Bảng 35. Danh mục các bối đã có hoạt động sản xuất và dân cư sinh sống .......... 85
Bảng 36. Kết quả tính toán mực nước lũ lớn nhất tại các vị trí ............................. 86
5
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. Nhánh sông và các điểm lưới xen kẽ ....................................................... 56
Hình 2. Cấu hình các điểm lưới xung quanh điểm mà tại đó ba nhánh gặp nhau .. 56
Hình 3. Sơ đồ tính thuỷ lực cho toàn mạng sông bằng mô hình MIKE 11 như sau60
Hình 4. Kế t quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Hà Nô ̣i .............................................................. 64
Hình 5. Kế t quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Hưng Yên ......................................................... 64
Hình 6. Kế t quả hiê ̣u chin̉ h tra ̣m Trực Phương..................................................... 65
Hình 7. Kế t quả hiê ̣u chin̉ h tra ̣m Thượng Cát ...................................................... 65
Hình 8. Kế t quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Triề u Dương ..................................................... 66
Hình 9. Kế t quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Thái Bình ......................................................... 66
Hình 10. Kế t quả hiê ̣u chin̉ h tra ̣m Phải La ̣i .......................................................... 67
Hình 11. Kế t quả hiê ̣u chin̉ h tra ̣m Phủ Lý ............................................................ 67
Hình 12. Kế t quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Gián Khẩ u ...................................................... 68
Hình 13. Kế t quả hiê ̣u chỉnh tra ̣m Nam Đinh
̣ ....................................................... 68
Hình 14. Mặt cắt thực đo ..................................................................................... 81
Hình 15. Mặt cắt sau khi co hẹp........................................................................... 82
Hình 16. Bối Tịnh Thủy ...................................................................................... 82
Hình 17. Bối Thái Thọ......................................................................................... 82
Hình 18. Bối Trà Lý ............................................................................................ 83
Hình 19. Bối Vũ Đông......................................................................................... 83
Hình 20. Bối Trà Giang ....................................................................................... 84
Hình 21. Bối Hồng Thái ...................................................................................... 84
Hình 22: So sánh cao trình đê hiện tại và mực nước lũ lớn nhất các phương án thiết
kế. ............................................................................................................... 88
6
MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của đề tài
Lưu vực sông Trà Lý nằm trọn trong đồng bằng Bắc Bộ, thuộc hạ lưu hệ
thống sông Hồng tiếp giáp với biển Đông. Sông Trà Lý có hướng chung là Tây Đông. Bắt đầu từ xã Hồng Minh, huyện Hưng Hà tỉnh Thái Bình, chảy quanh co,
uốn khúc qua Quyết Chiến, Đồng Phú, Đông Phù của huyện Đông Hưng, Thành
Phố Thái Bình, Đông Huy rồi đến Thái Hà, Thái Phúc của huyện Thái Thụy đổi
hướng Bắc-Nam đến Thái Thành, Thái Thọ cuối cùng tới Định Cư rồi đổ ra Vịnh
Bắc Bộ tại cửa Trà Lý. Sông dài 64 km, và là một con sông tự nhiên, mới chỉ chịu
tác động của con người là việc đắp đê hai bên bờ và ngăn các sông nhỏ bằng các
cống. Sông Trà Lý chảy dọc theo vùng kẹp giữa sông Hồng và sông Hóa, chia vùng
này thành hai hệ thống thủy lợi tách biệt: hệ thống bắc và hệ thống nam. Là vùng
đồng bằng ở hạ du sông Hồng lại ở ven biển nên hệ thống sông ngòi ở đây đều chịu
ảnh hưởng của chế độ thủy triều. Mặt khác chế độ thủy văn của sông này cũng chịu
ảnh hưởng của nguồn nước thượng lưu. Mùa lũ tăng dần từ tháng V đến tháng VIII
và hạ dần từ tháng IX.
Phòng chống lũ là chương trình ảnh hưởng lớn đến sự phát triển kinh tế của
tỉnh Thái Bình nói riêng và của cả nước nói chung. Hệ thống công trình chống lũ
dọc theo sông Trà Lý chủ yếu là hệ thống đê sông, đê cửa sông, ngoài ra còn có
hàng chục km các tuyến đê bối, hàng trăm công trình dưới đê. Hệ thống đê đã phát
huy hiệu quả rất tốt, đảm bảo an toàn cho các vùng dân sinh kinh tế xã hội ven sông
trong suốt thời gian dài.
Tuy nhiên do sức ép của quá trình phát triển kinh tế - xã hội, việc khai thác
các khu vực bãi sông, lòng sông bừa bãi, không có quy hoạch cụ thể, thiếu sự kiểm
soát và đã ở mức đáng báo động: các đê bối ngày càng lấn ra phía lòng sông và
được tôn tạo cao hơn, dân cư vùng bãi sông trở nên đông đúc và bùng phát việc xây
dựng nhà cửa, lấn chiếm bờ làm co hẹp lòng sông, bãi sông... Mặt khác, diễn biến lũ
trong những năm gần đây ở đồng bằng Bắc bộ rất phức tạp do các nguyên nhân
chính như thay đổi khí hậu, phá rừng, triều cường, bão, nước biển dâng. Xu thế biến
7
đổi khí hậu toàn cầu ngày càng bất lợi, lũ lụt thường xuyên và lớn hơn, nạn thiếu
nước, xâm nhập mặn do nước biển dâng, lũ quét, lũ ống làm cản trở quá trình phát
triển kinh tế trên lưu vực nhất là đối với tỉnh Thái Bình.
Bên cạnh các yếu tố bất lợi trên thì tại đầu nguồn những hồ chứa lớn đã và
đang được xây dựng phục vụ công tác cắt lũ và điều tiết lũ cho đồng bằng Bắc bộ
như Hồ thác Bà, Hồ Hoà Bình, Hồ Tuyên Quang, Hồ Sơn La. Khi hồ Sơn La đi vào
hoạt động việc điều tiết liên hồ sẽ làm thay đổi cơ bản chế độ thuỷ văn thuỷ lực hạ
du đặc biệt là vùng sông chịu ảnh hưởng thuỷ triều.
Song song với những thách thức của lũ lụt đồng bằng Bắc bộ cũng chịu ảnh
hưởng không nhỏ trước sự gia tăng của thiên tai và sự khai thác lưu vực sông gia
tăng, ngày 21/6/2007 Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng đã ký Quyết định số
92/2007/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch phòng, chống lũ hệ thống sông Hồng, sông
Thái Bình. Quy hoạch này nhằm mục tiêu: xác định mức bảo đảm phòng, chống lũ
cho hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình; xác định lũ thiết kế của tuyến sông gồm
lưu lượng lũ thiết kế và mực nước lũ thiết kế; xác định giải pháp công trình, phi
công trình để phòng, chống lũ đối với từng địa phương thuộc hệ thống sông Hồng,
sông Thái Bình; làm cơ sở để lập quy hoạch, điều chỉnh quy hoạch phòng, chống lũ
chi tiết thuộc phạm vi quản lý của địa phương; quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch
xây dựng và các quy hoạch khác liên quan của các Bộ, ngành, địa phương.
Phạm vi quy hoạch bao gồm các tỉnh, thành phố có đê thuộc hệ thống sông
Hồng, sông Thái Bình là Vĩnh Phúc, Hà Tây, Hoà Bình, Phú Thọ, Hà Nội, Thái
Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hải Dương, Hưng Yên, Quảng Ninh, Hải Phòng,
Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình, Hà Nam và các tỉnh thượng nguồn của hệ thống
hai sông này. Tiêu chuẩn phòng, chống lũ giai đoạn 2007-2010 bảo đảm chống lũ
có chu kỳ 250 năm (tần suất 0,4%), lưu lượng tương ứng tại Sơn Tây 42.600 m3/s;
giai đoạn 2010-2015 bảo đảm chống lũ có chu kỳ 500 năm (tần suất 0,2%), lưu
lượng tương ứng tại Sơn Tây 48.500 m3/s. Tiêu chuẩn phòng lũ đối với hệ thống đê:
tại Hà Nội bảo đảm chống được lũ tương ứng với mực nước sông Hồng tại trạm
Long Biên là 13,4 m và thoát được lưu lượng tối thiểu là 20.000 m3/s; tại Phả Lại
8
bảo đảm chống được lũ tương ứng với mực nước sông Thái Bình tại trạm Phả Lại là
7,2 m. Đối với hệ thống đê điều các vùng khác bảo đảm chống được lũ tương ứng
với mực nước sông Hồng tại trạm Long Biên là 13,1 m, phần lưu lượng vượt quá
khả năng trên được sử dụng các giải pháp khác như: điều tiết hồ chứa, phân lũ,
chậm lũ, cải tạo lòng sông thoát lũ... Các giải pháp phòng, chống lũ hệ thống sông
Hồng, sông Thái Bình bao gồm: điều tiết các hồ chứa cắt giảm lũ; trồng rừng phòng
hộ đầu nguồn; củng cố và nâng cấp hệ thống đê điều; cải tạo lòng dẫn tăng khả năng
thoát lũ; thực hiện phân lũ, chậm lũ, tràn qua các đường tràn cứu hộ và có giải pháp
bảo đảm an toàn đê trong trường hợp tràn toàn tuyến; tổ chức cứu hộ đê.
Sông Trà Lý hiện tại chưa có quy hoạch phòng chống lũ chi tiết cho tuyến
sông, nên việc tổ chức quản lý và khai thác hợp lý các khu vực bãi sông kết hợp hài
hoà giữa đảm bảo phòng, chống lũ và phát triển kinh tế trung hạn và dài hạn còn
nhiều hạn chế, các công trình dự kiến xây dựng không triển khai được do chưa có
quy hoạch, do thiếu cơ sở pháp lý: Nhiều đoạn đê chưa bảo đảm yêu cầu thiết kế,
nhiều công trình dưới đê bị xuống cấp cần bổ sung, nâng cấp; Vấn đề vi phạm hành
lang thoát lũ sông trục và hành lang bảo vệ đê điều vẫn xảy ra thường xuyên; Việc
xác định chỉ giới thoát lũ cho các tuyến sông này cần được thực hiện.
Vì những lý do nêu trên việc xây dựng Quy hoạch phòng chống lũ chi tiết
cho sông Trà Lý để làm cơ sở cho việc lập và điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất,
quy hoạch xây dựng ở khu vực ngoài bãi sông đáp ứng nhu cầu phát triển của các
ngành kinh tế xã hội và đảm bảo thoát lũ, an toàn đê điều và phòng, chống lụt, bão
là cần thiết và cấp bách. Đây cũng là lý do dẫn đến sự hình thành của luận văn:
“Ngiên cứu quy hoạch lũ chi tiết cho sông Trà Lý tỉnh Thái Bình”. Kết quả nghiên
cứu sẽ là một phương án tham khảo cho việc đưa ra các phương án sử dụng các bối
trong quá trình định hướng hoàn thiện các giải pháp phòng, chống lũ phù hợp với
các quy hoạch khác về phát triển kinh tế - xã hội; đảm bảo an ninh quốc phòng;
chiến lược phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai của tỉnh trong giai đoạn mới.
9
II. Mục đích nghiên cứu
Quy hoạch phòng chống lũ nhằm xác định giải pháp thực hiện đảm bảo tháo
lũ cho hệ thống sông Hồng – Thái Bình, đảm bảo an toàn phòng chống lũ cho toàn
bộ hệ thống vùng đồng bằng Bắc Bộ và tỉnh Thái Bình, đảm bảo khai thác hợp lý tài
nguyên nước, tài nguyên đất phục vụ phát triển bền vững kinh tế -xã hội.
Các mục tiêu cụ thể:
1. Xác định mức bảo đảm phòng, chống lũ cho tuyến sông Trà Lý tỉnh Thái
Bình.
2. Xác định lũ thiết kế của tuyến sông Trà Lý gồm lưu lượng lũ thiết kế và
mực nước lũ thiết kế.
3. Xác định phương án sử dụng các bối bãi trong quá trình thực hiện quy
hoạch phòng chống lũ cho tuyến sông Trà Lý.
III. Phạm vi nghiên cứu
Không gian nghiên cứu: Tính toán trên toàn bộ hệ thống lưu vực sông Trà
Lý tỉnh Thái Bình.
Đối tượng nghiên cứu: Đường quá trình mực nước và lưu lượng tại các
trạm trên hệ thống lưu vực sông Trà Lý tỉnh Thái Bình.
IV. Hƣớng tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu
Hướng tiếp cận: Căn cứ vào tình hình thu thập tài liệu, nghiên cứu trên lưu
vực, tác giả lựa chọn hướng tiếp cận vừa mang tính kế thừa vừa đảm bảo tính sáng
tạo trong nghiên cứu.
Tổng hợp hệ thống, xem xét các thành phần tương tác lẫn nhau như: địa
hình, địa chất, thổ nhưỡng, khí hậu, nước, sinh vật, con người, điều kiện kinh tế xã
hội, đặc điểm tình hình lũ lụt và những tác hại do lũ lụt gây ra...
Trên cơ sở kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đây đã sử dụng mô hình 1
10
chiều và sử dụng mô hình 1 chiều tìm ra được phương án sử dụng các bỗi bãi
trong quá trình quy hoạch lũ cho sông Trà Lý tỉnh Thái Bình.
Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp mô hình thủy lực mô phỏng quá
trình thủy động lực học trên hệ thống sông Trà Lý.
11
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ LƢU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên
a. Vị trí địa lý
Sông Trà Lý có hướng chung là Tây - Đông. Bắt đầu từ xã Hồng Minh,
huyện Hưng Hà tỉnh Thái Bình, chảy quanh co, uốn khúc qua Quyết Chiến của
huyện Đông Hưng, Thành Phố, TP Thái Bình, Đông Mỹ, Đông Huy rồi đến Thái
Hà, Thái Phúc của huyện Thái Thụy đổi hướng Bắc-Nam đến Thái Thành, Thái Thọ
cuối cùng tới Định Cư rồi đổ ra Vịnh Bắc Bộ tại cửa Trà Lý. Sông dài 64 km, là
một con sông tự nhiên, mới chỉ chịu tác động của con người là việc đắp đê hai bên
bờ và ngăn các sông nhỏ bằng các cống.
+ Bờ hữu sông Trà Lý gồm các huyện Vũ Thư, Thành phố Thái Bình, Kiến
Xương, Tiền Hải
+ Bờ tả sông Trà Lý gồm các huyện Hưng Hà, Đông Hưng, TP. Thái Bình,
Thái Thụy
b. Đặc điểm địa hình
Địa thế chung của khu vực: Nằm dốc thoải từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Từ
sông Hồng ra đến biển cửa Ba Lạt, từ cửa vào sông Trà Lý đến cửa ra sông Trà Lý
(biển). Từ ven sông Luộc ra tới biển cũng thoải dần theo hướng chảy của các sông
Hoá, sông Diêm Hộ (Diêm Điền), sông Tiên Hưng, Sa Lung 1, Sa Lung 2.
Phía Bắc sông Trà Lý hay (phía bờ tả) có các sông ngang, kênh nội đồng
chảy nhập vào. Khi lấy nước tưới, lợi dụng lúc thuỷ triều lên, một số cống trên sông
nội đồng mở, lúc này mực nước sông Trà Lý cao hơn mực nước sông trong đồng và
hướng chảy có chiều ngược lại (từ sông Trà Lý vào sông, kênh trong đồng). Khu
này gọi chung là Bắc Thái Bình.
Phía Nam Thái Bình hay còn gọi là phía hữu sông Trà Lý cũng có địa hình
chung là dốc thoải dần về phía đông nam ra biển. Các sông tự nhiên và kênh đào
12
cũng dựa vào hướng đó mà tạo ra các trục sông tiêu thoát nước và lấy nước tưới
ngang dọc chằng chịt mà vẫn đảm bảo hướng chung Tây Bắc – Đông Nam.
Đây là vùng phù sa châu thổ sông Hồng, được bồi tụ phù sa sau nhiều triệu
năm. Sau hàng ngàn năm sinh sống, nhân dân đã xây dựng nên hệ thống đê sông
Hồng, sông Luộc, Trà Lý .. và nhiều hệ thống thuỷ lợi, tạo ra vùng đất phì nhiêu
như ngày nay. Đồng thời hệ thống đê sông Hồng, sông Luộc, sông Trà Lý, sông
Hoá… đã chia cắt đồng bằng nói chung và tỉnh Thái Bình ra thành nhiều ô riêng
biệt, có những vùng trũng úng và cũng có những cồn cát cao 2-3 mét. Giữa sông
Trà Lý và sông Hồng có khoảng 25 dải song song tạo thành vùng đất cồn rộng 30
km, cao hơn mặt ruộng 1-2 m, có các làng mạc ở trên đó. Cũng do quá trình khai
hoang lấn biển, qua nhiều năm đất đai đã được mở rộng ra phía biển theo hướng
Đông và Đông Nam.
Cao trình mặt đất trung bình phía bắc tỉnh Thái Bình khoảng +1 ÷ +2.5m
Cao trình mặt đất trung bình phía nam tỉnh Thái Bình khoảng: +0.5 ÷ +1.75m.
Các đường giao thông có cao độ từ +1.75 - +2.5 m.
c. Hệ thống sông ngòi
Diê ̣n tić h lưu vực sông Hồ ng và sông Thái Bin
̀ h là
86.720 km2, tức chiế m 51%. Riêng lưu
phầ n lưu vực thuô ̣c lañ h thổ Viê ̣t Nam là
vực sông Hồ ng tính đế n Sơn Tây là
169.020 km2, trong đó
143.700 km2, sông Thái Bình là 12.680 km2,
vùng đồng bằng gồm cả sôn g Tić h, sông Bôi là 12.640 km2. Hê ̣ thố ng sông Hồ ng ,
sông Thái Bình đươ ̣c hơ ̣p thành bởi các lưu vực sông sau đây:
Sông Thao (dòng chính sông Hồng ) bắ t nguồn từ dãy Ngụy Sơn - Trung
Quố c có diê ̣n tić h lưu vực
51.800 km2, tổ ng chiề u d ài 843 km. Thuô ̣c
lãnh thổ Việt Nam có diện tích 12.000 km2 và chiều dài tới Việt Trì 332
km.
Sông Đà , chi lưu bên phải cũng bắ t nguồ n từ daỹ Nguy ̣ Sơn chảy vào
Viê ̣t Nam theo hướng Tây Bắ c - Đông Nam và song song với sông Thao .
Sông Đà có diê ̣n tích lưu vực là
52.900 km2, chiề u dài 1010 km. Trên
lãnh thổ Việt Nam có diện tích 26.800 km2 và chiều dài 570 km.
13
Sông Lô bắ t nguồ n từ cao nguyên Vân Quý Trung Quố c , đầ u nguồ n cũng
chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, tới thi ̣xã Hà Giang thì chuyể n
hướng Bắ c Nam và nhâ ̣p vào sông Hồ ng ở gầ n Viê ̣t Trì , sông Lô có diê ̣n
tích lưu vực 39.000 km2, chiề u dài 470 km, diê ̣n tích thuô ̣c lañ h thổ Viê ̣t
Nam 22.600 km2 với chiề u dài 275 km. Sông Lô có phụ lưu là sông Gâm,
sông Chảy và sông Phó Đáy .
Sông Thái Bình có diê ̣n tích lưu vực
12.680 km2 gồ m sông Cầ u
(6.030)km2, sông Thương (3.580 km2) và sông Lục Nam
Toàn bộ lưu vực sông Thái Bình nằm trên lãnh thổ Việt Nam
(3.070 km2).
trên vùng
đồ i núi thấ p vùng Đông Bắ c .
Mạng lưới sông hạ du thuộc địa phận vùng nghiên cứu
Sông Hồng phân nước qua sông Thái Bình qua hai phân lưu lớn là sông
Đuống (dài 64 km), sông Luộc (dài 72,4km). Sông Hồng còn phân nước
sang sông Đáy qua sông Nam Định (dài 31,5 km) và chảy thẳng ra biển
(Vịnh Bắc Bộ) ở cửa Ba Lạt và hai phân lưu nữa là sông Trà Lý (dài 64
km) và sông Ninh Cơ (dài 51,8 km). Ở đây dòng chính và các phân lưu
đều có đê chống lũ, nên đồng ruộng ít được bồi đắp thêm, lượng phù sa
chủ yếu của sông Hồng đều đổ ra biển, đã bồi đắp và kéo dài vùng cửa
sông. Sông Hoá nối sông Luộc (ở Chanh Chử) với sông Thái Bình ở
Thuỵ Tân gần biển.
Sông Luộc: Bắt đầu từ Hạ Lão huyện Hưng Hà tỉnh Thái Bình, đổ vào
sông Thái Bình ở làng Quý Cao, huyện Tứ Kỳ tỉnh Hải Dương (sông
Luộc dài 72,4 km). Trước kia sông Luộc có tên là sông Phổ Đà, sông Đa
Lỗ. Sông Luộc chảy theo hướng Tây – Đông, hướng thấp dần của đồng
bằng Bắc Bộ. Cửa vào ở độ cao trung bình +4 ÷ +6m, xuống Quý Cao,
Vĩnh Bảo chỉ còn +1 ÷ 0m. Sông Luộc ít dốc và chảy quanh co, độ rộng
lòng sông trung bình từ 300 – 400 m. Thời gian gần đây ở cửa sông đã
bồi lắng tương đối nghiêm trọng, lòng sông chỉ còn lại một lạch chính
không rộng và không sâu lắm, chảy quanh co giữa các bãi bồi, tàu bè đi
14
lại khó khăn trong mùa kiệt. Sông Luộc có nguy cơ bị bồi lấp dần nếu
không được cải tạo liên tục (sông Luộc là một sông ngang, sông Thái
Bình đang bị bồi lắng rất mạnh ở nhiều đoạn, đặc biệt đoạn Quý Cao).
Hướng nước sông Thái Bình đang chuyển dần sang sông Văn Úc qua các
sông ngang: sông Gùa, sông Mía, sông Mới. Vì vậy, đoạn cửa sông Thái
Bình gần biển có nguy cơ bị lắng đọng và chết dần.
Từ khi có hệ thống đê hoàn chỉnh và sau đó là các cống dọc theo đê, một
số cửa sông chỉ còn được thông nước khi mở cống lấy hoặc khi tiêu nước.
Sông Trà Lý: Sông Trà Lý là phân lưu của dòng chính sông Hồng,
chuyển tải một lượng nước khá lớn trong năm, tham gia quá trình ngọt
hoá vùng ven biển của tỉnh Thái Bình, tiêu thoát bớt một lượng lũ đáng
kể của sông Hồng ra biển, làm giảm sự căng thẳng cho đoạn đê cuối sông
Hồng. Sông Trà Lý có hướng chung là Tây – Đông. Bắt đầu từ xã Hồng
Minh, huyện Hưng Hà tỉnh Thái Bình, chảy quanh co, uốc khúc qua
Quyết Chiến, Đồng Phú, Đồng Phú của huyện Đông Hưng, TP. Thái
Bình, Đông Mỹ, Đông Huy rồi đến Thái Hà, Thái Phúc của huyện Thái
Thuỵ đột ngột đổi hướng Bắc – Nam đến Thái Thành, Thái Thọ cuối
cùng tới Định Cư rồi đổ ra Vịnh Bắc Bộ tại cửa Trà Lý. Sông dài 64 km.
Sông Trà Lý vẫn là sông thiên nhiên, mới chỉ có tác động của con người
là đê được đắp hai bên bờ và ngăn các sông nhỏ bằng các cống.
Sông Trà Lý chảy qua vùng đất thấp, cốt đất đoạn cửa vào phổ biến là
khoảng (+1,0)m và đoạn cửa ra khoảng trên dưới (+0,75m). Riêng vùng
Bắc Thái Bình có 24200 ha ruộng có cốt đất thấp dưới (+1,00m) về vụ
mùa thường hay bị ngập úng; có 15100 ha ruộng có cốt đất nhỏ hơn
(+0,75)m. Vùng Nam Thái Bình cũng ở tình trạng như vậy (hướng dốc ra
cửa Lân).
Ngày nay đê sông Hồng, sông Luộc, sông Trà Lý, sông Hoá đã hình thành
khá hoàn chỉnh, căn bản ngăn được lũ hạ lưu sông Hồng. Tuy còn một số đoạn đê
chất lượng nền móng kém, nhưng thân đê ngày càng được kiên cố hơn.
15
Hệ thống đê và các cống lấy nước phía bờ hữu sông Luộc, tả sông Hồng, hữu
sông Hoá và hai bên tả, hữu sông Trà Lý đã ngăn cách nước lũ sông ngoài bao
quanh vận hành chống lũ tiêu thoát nước nội đồng và lấy nước cấp cho nội đồng
phục vụ sản xuất, sinh hoạt, đẩy và rửa mặn, thau chua… khi được phép mở cống,
đặc biệt trong các tháng mùa kiệt. Các hệ thống thuỷ nông các sông nội đồng đã
được hình thành, tạo thành hai khu thuỷ lợi chính của tỉnh Thái Bình: khu Bắc Thái
Bình và khu Nam Thái Bình.
a. Trong khu Bắc Thái Bình có các trục dẫn nước có hướng chung phù hợp
với thế đất và địa hình nội đồng là từ Tây Bắc chảy xuống Đông Nam ra Vịnh Bắc
Bộ.
* Sông Tiên Hưng chảy từ Nhâm Lang, bờ hữu sông Luộc, thuộc huyện
Hưng Hà chảy quanh co nhưng hướng chung là Tây Bắc – Đông Nam, đến Cổ
Dũng rồi đổi hướng Tây – Đông gặp sông Diêm Hộ theo hướng Đông chảy ra Vịnh
Bắc Bộ.
Các hệ thống sông ngang, dọc trong khu Bắc Thái Bình đều có hướng từ Tây Bắc
và Bắc, chảy từ sông Luộc vào đồng rồi thoát ra sông Trà Lý, sông Diêm Hộ rồi đổ
ra biển.
- Các cống đầu: Lão Khê, Nhâm Lang, Hiệp, Đại Nẫm (sông Luộc).
- Các cống cuối: Sa Lung, Thiên Kiều (sông Trà Lý); cống Trà Linh I, Trà
Linh II (cuối sông Diêm Hộ)…
b. Các sông trục trong đồng khu Nam Thái Bình cũng chảy theo hướng dốc
địa hình, thế đất từ Tây Bắc xuống Đông Nam, sát biển đất đai lại bị nâng cao tạo
thành hình yên ngựa. Hai huyện Vũ Thư và Kiến Xương có những dải đất chạy dọc
theo sông Kiến Giang tạo thành hình sống Trâu bất lợi cho cả tưới và tiêu.
* Sông Kiến Giang chạy dọc khu Nam Thái Bình, chia khu này thành hai
phần đất tương đối đều nhau. Các sông ngang đổ vào sông Kiến Giang tạo thành
một hệ thống thuỷ nông khá phức tạp nhưng tương đối hoàn chỉnh. Sông Kiến
Giang được liên hệ với sông Trà Lý, sông Hồng nhờ có các cống lấy nước qua đê
hữu sông Trà Lý, để tả sông Hồng và các đoạn sông kênh ngang hình xương cá.
16
Các cống lấy nước tưới ở dọc bờ đê hữu sông Trà Lý: Cự Lâm, Nang, Ô Mễ,
Tam Lạc, Vũ Đông, Ngữ, Dục Dương. Các cống lấy nước tưới ở dọc bờ đê tả sông
Hồng: Tân Đệ, Ngô Xá, Thái Hạc, Cù Là, Nguyệt Lâm.
Các cống tiêu chính là Lãng Đông, Ngũ Thôn, Tam Đồng, Ngặt Kéo, Định
Cư (sông Trà Lý), Bồng He, Doãn Đông, Khổng, Sáu (sông Hồng), An Long, Nho
Lâm, Hoàng Môn, Cống Lân I, Lân II (Cửa Lân ra Vịnh Bắc Bộ).
c. Đặc điểm hình thái và diễn biến sông Trà Lý
Sông Trà lý dài khoảng 64 km, sông quanh co uốn khúc, nhiều đoạn sông có
bán kính cong khá nhỏ khoảng trên dưới 500m, nhưng cũng có đoạn bán kính cong
lớn khoảng một vài nghìn mét. Bề rộng của sông cũng biến thiên lớn, nhiều đoạn
sông có bề rộng chỉ khoảng hơn trăm mét, nhiều đoạn rộng đến vài trăm mét.
Bảng 1. Các thông số lòng dẫn sông Trà Lý
TT
Đoạn sông cong
1
2
3
4
5
6
7
8
K1+460 tả TL
K2+830 hữu TL
K14 tả TL
K22+160 tả TL
K36 hữu TL
K39+620 hữu TL
K4+30 đê biển 7
K13+130 đê biển 7
Bc
(m)
125
135
130
175
150
182
115
255
Rc
(m)
800
770
900
1060
4500
960
1000
1650
Sông Trà Lý có xu thế gia tăng lượng nước về mùa lũ làm gia tăng nguy cơ
mất ổn định đê, đe dọa an toàn dân sinh, kinh tế xã hội.
Lòng sông Trà Lý nhìn chung không ổn định, dễ biến động. Kết quả tính
toán cho thấy chỉ số ổn định theo chiều ngang φ'h và φb dao động trong khoảng nhỏ
hơn 1.0
d. Khả năng thoát lũ của sông Trà Lý
Sông Trà Lý đóng vai trò quan trọng trong thoát lũ hệ thống sông Hồng. Nếu
lấy coi lượng lũ thoát qua Sơn Tây là 100% thì lượng lũ phân qua sông Trà Lý dao
17
động trong khoảng 8% -11% tùy theo trận lũ và tùy địa hình lòng dẫn của sông Trà
Lý tương ứng với lòng dẫn của hệ thống sông Hồng.
-
Trong thời đoạn 1972 ÷ 1987 lưu lượng đỉnh lũ bình quân ở Sơn Tây là
17.540m3/s (coi 100%) thì phân lưu lượng lũ bình quân vào sông Trà Lý
1.380m3/s chiếm 8,6% lưu lượng sông Hồng ở Sơn Tây.
-
Lũ tháng VIII năm 1971 lớn nhất ở sông Hồng sau khi đã vỡ đoạn đê
Cống Thôn ở sông Đuống thì Qmax Hà Nội còn đạt 22.200m3/s và lưu
lượng max qua sông Trà Lý 2.610m3/s.
-
Lũ tháng VIII năm 1969: Hà Nội 17.800m3/s, thì lưu lượng qua Quyết
Chiến sông Trà Lý 2.440m3/s.
-
Lũ năm tháng VIII/1996 lưu lượng Hà Nội là 14.800m3/s thì lưu lượng
qua Quyết Chiến là 2180 m3/s.
Qua đó có thể thấy rằng sông Trà Lý là một phân lưu quan trọng trong thoát lũ của
hệ thống sông Hồng và đồng bằng Bắc Bộ.
1.1.2 Đặc điểm khí tƣợng thủy văn
a. Đặc điểm khí hậu
Vùng nghiên cứu có chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa, với chế độ gió mùa
thể hiện sự tương phản rõ rệt giữa hai mùa. Mùa hè trùng với gió mùa Tây nam kéo
dài từ tháng V tới tháng IX có thời tiết nóng ẩm và mưa nhiều. Mùa đông trùng với
gió mùa Đông bắc kéo dài từ tháng XI tới tháng III có thời tiết lạnh và ít mưa.
Tháng IV và tháng X là những tháng giao thời ngắn giữa 2 mùa nhưng mang tính
chất mùa hè nhiều hơn mùa Đông.
Mùa hè: Vào tháng V và tháng VI gió mùa tây nam hoạt động mạnh khi xâm
nhập vào Bắc bộ tràn xuống vùng đồng bằng mang thời tiết khô nóng. Nhiệt độ cao
nhất thường xảy ra vào các tháng này với nhiệt độ trung bình tháng 27-280C, nhiệt
độ cao nhất tuyệt đối đạt 40-410C. Ban ngày trời nắng gắt, độ ẩm cao không khí oi
bức, chiều tối hay có giông. Lượng mưa tháng trung bình đạt 160-240mm. Có năm
18
gió mùa tây nam hoạt động mạnh gây ra những đợt nắng hạn kéo dài có khi lấn sang
cả tháng VII và chỉ chấm dứt khi có bão và áp thấp ở biển đông lấn vào.
Vào tháng VII, VIII khi giải hội tụ nhiệt đới di chuyển từ nam lên bắc nằm
vắt ngang qua đồng bằng Bắc bộ. Những áp thấp và bão phát triển dọc theo dải hội
tụ này gây lên những đợt mưa lớn có khi bao trùm toàn bộ vùng đồng bằng. Lượng
mưa trong vùng nghiên cứu đạt từ 250-350mm những năm do ảnh hưởng của bão
lượng mưa tháng VIII, IX tại Thái Bình đạt tới 924.7mm (1975), 963.7mm (2003),
tại Thụy Anh đạt 863.5mm (1975), 834.7mm (1973)
Tuy vậy thời tiết của những tháng này biến động rất mạnh mẽ tùy theo tần số
xuất hiện hàng năm của những nhiễu động thời tiết gây mưa lớn như bão và áp thấp
nhiệt đới. Năm ít mưa thì nắng nóng kéo dài lượng mưa chỉ đạt dưới 100mm. Tại
Thái Bình lượng mưa trung bình tháng nhỏ nhất đạt 43.8mm (VII/1968).
Sang tháng X gió mùa đông bắc từ lưỡi áp cao Trung Quốc bắt đầu tràn về
từng đợt làm nhiệt độ giảm và gây ra mưa rải rác ở các vùng. Lượng mưa trung bình
tháng chỉ đạt 9 -10% lượng mưa năm.
Mùa đông: bắt đầu từ tháng XI tới tháng III , gió mùa đông bắc đã ngự trị
hoàn toàn trong vùng nghiên cứu với trung bình từ 2 tới 4 đợt gió mùa Đông bắc
tràn về, nhiệt độ giảm xuống nhanh chóng và đạt thấp nhất vào tháng I. Nhiệt độ
trung bình tháng I đạt 16-16,80C, nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối đạt 4,5 tới 7,00C.
Lượng mưa trung bình tháng XII, I chỉ bằng 1,2 -1,5% lượng mưa năm.
Vào cuối mùa đông từ tháng II tới tháng IV áp cao Nam Trung Hoa dịch
chuyển sang phía đông gió mùa có hướng lệch sang đông bị biến tính khi thổi qua
biển Nam Hải nhiệt độ không khí cao hơn và độ ẩm tương đối đạt 90-91% bầu trời
u ám mây thấp và mưa phùn ẩm ướt, số ngày mưa lên đến 15-20 ngày mỗi tháng,
lượng bốc hơi piche giảm chỉ còn 30-40mm/tháng.
* Nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình năm vùng nghiên cứu đạt 23,30C tại Thái Bình. Nhiệt độ
trung bình tháng cao nhất vào tháng VII đạt 29,20C, thấp nhất vào tháng I đạt
19
- Xem thêm -