Giải pháp lấy nước tự chảy cho sông Đáy, sông Nhuệ và sông Tô Lịch bằng mô hình thủy lực HEC-RAS

Tình trạng khan hiếm nước vào mùa khô diễn ra ở tất cả các hệ thống sông trên địa bàn thành phố Hà Nội, nhất là lưu vực sông Đáy và sông Nhuệ. Nhiều khu vực, người dân vẫn phải dùng nước thải để tưới cho lúa, rau màu, cây trồng và nuôi trồng thủy sản, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nông sản, thực phẩm và sức khỏe đời sông nhân dân. Đứng trước những khó khăn và thách thức nói trên, nhiều giải pháp đã được các nhà khoa học, các cấp, ban ngành đưa ra triển khai nhưng vẫn chưa đạt được hiệu quả mong muốn, chưa giải quyết triệt để các vấn đề nêu trên. Đề tài “Nghiên cứu giải pháp công trình lấy nước tự chảy cho sông Đáy, sông Nhuệ và sông Tô Lịch” được thực hiện góp phần tìm ra lời giải cho bài toán này. Bài báo trình bày nội dung tính toán thủy lực bằng mô hình HEC-RAS hệ thống các sông trong khu vực nghiên cứu ứng với điều kiện biên thượng lưu tại thời điểm kiệt nhất, cống Liên Mạc 1 và cống Cẩm Đình không phát huy tác dụng, nhằm đánh giá hiệu quả của giải pháp dẫn nước tự chảy về cấp cho các sông.

1. MỞ ĐẦU*

Kể từ năm 2006 đến nay, các sông trên địa bàn thành phố Hà Nội vào mùa khô (tháng XI năm trước ÷ V năm sau) luôn ở trong tình trạng khan hiếm nước, diễn ra gay gắt nhất là lưu vực sông Đáy và sông Nhuệ, nơi có 180.536 ha đất sản xuất nông nghiệp. Mặc dù cụm công trình đầu mối Cẩm Đình - Hiệp Thuận trên sông Đáy và các cống điều tiết trên sông Nhuệ mới được xây dựng và cải tạo trong những năm gần đây nhưng vẫn chưa phát huy hết được hiệu quả mong muốn, có khi đang trong chính vụ sản xuất Đông Xuân nhưng các cống đầu mối không thể mở cửa lấy nước do hiện tượng nước chảy ngược từ trong sông ra sông Hồng. Nhiều địa phương thuộc lưu vực hai sông, người dân vẫn phải dùng nước thải để tưới cho lúa, rau màu, cây trồng và đưa vào ao, hồ để nuôi trồng thủy sản, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nông sản, thực phẩm và sức khỏe đời sống nhân dân. Nội dung chính của đề tài là nghiên cứu giải pháp lấy nước từ sông Đà về cấp thường xuyên cho sông Đáy, sông Nhuệ và sông Tô Lịch bằng cách xây dựng một tuyến kênh dẫn nước dài 36 km từ sông Tích nối về các sông để cấp nước.

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hiện nay, việc ứng dụng các mô hình toán để tính toán thủy lực mạng sông và các công trình điều tiết trên sông ngày càng rộng rãi trên toàn thể giới và ở Việt Nam. Mô hình toán giúp người sử dụng có thể tính toán nhiều kịch bản khác nhau một cách nhanh chóng và hiệu quả, các giải pháp công trình đều có thể mô phỏng được nhờ các phần mềm chuyên dụng. Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng phần mềm HEC - RAS 4.1 để tính toán mô phỏng dòng chảy kiệt trên hệ thống các sông trong khu vực nghiên cứu khi xây dựng tuyến kênh dẫn nước tự chảy và các công trình điều tiết. HEC – RAS là mô hình toán thủy lực một chiều do Trung tâm Thủy văn Công trình thuộc hiệp hội Kỹ sư quân sự Hoa Kỳ (Hydrologic Engineering Center of US Army Corps of Engineers) xây dựng. Việc phát triển mô hình HEC - RAS nằm trong một chương trình phát triển đồng bộ các mô hình bao gồm: phân tích mưa rào - dòng chảy, phân tích thủy lực trong sông, diễn toán hồ chứa, phân tích thiệt hại do lũ, dự báo điều tiết hồ chứa... Đây là phần mềm đã được tính toán ứng dụng cho nhiều lưu vực sông ở Mỹ, được Cơ quan quản lý tình trạng khẩn cấp của liên bang Mỹ - FEMA khuyên dùng; ở Việt Nam, phần mềm này đã được nhiều đơn vị sử dụng và cho kết quả tốt. Các thông số của mô hình thủy lực mạng sông trong khu vực nghiên cứu được hiệu chỉnh và kiểm định dựa trên các tài liệu thực đo mực nước tại các trạm thủy văn dọc sông Nhuệ, sông Đáy.

Chi tiết bài báo xem tại đây: Giải pháp lấy nước tự chảy cho sông Đáy, sông Nhuệ và sông Tô Lịch bằng mô hình thủy lực HEC-RAS

Tác giả: TS. Nguyễn Hữu Huế
Đại học Thủy lơi

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI