Tài liệu Luận văn ngiên cứu quy hoạch lũ chi tiết cho sông trà lý tỉnh thái bình

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 LỜI CẢM ƠN Luâ ân văn thạc sỹ khoa học “Nghiên cứu quy hoạch lũ chi tiết sông Trà Lý, tỉnh Thái Bình” được hoàn thành tại khoa Khí tượng – Thủy văn – Hải dương học, thuô âc trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nô âi tháng 10 năm 2012. Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều của thầy cô giáo và đồng nghiệp. Trước hết, tác giả xin trân trọng cảm ơn TS Nguyễn Thanh Hùng là người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ trong quá trình hoàn thành luận văn. Tác giả xin trân thành cảm ơn đến lãnh đạo, đồng nghiê âp, cán bộ tại Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia, Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương,Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam trong viê âc hoàn thành nghiên cứu này. Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các Thầy, Cô giáo trong Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học đã giúp đỡ, tạo điều kiê ân tốt nhất cho tác giả trong suốt quá trình học tâ pâ , nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Cuối cùng, tác giả cảm gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ rất nhiều trong thời gian hoàn thành luận văn. Với kiến thức còn hạn hẹp, chắc chắn luận văn vẫn còn nhiều hạn chế và thiếu sót. Vì vậy, tác giả mong muốn nhận được sự góp ý quý báu của độc giả và bạn đồng nghiệp. Tác giả MỤC LỤC MỞ ĐẦU................................................................................................................... 6 I. Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................6 II. Mục đích nghiên cứu......................................................................................9 III. Phạm vi nghiên cứu......................................................................................9 IV. Hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu...............................................9 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN..................................................................................11 1.1 TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC NGHIÊN CỨU..........................................11 1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên...........................................................................11 1.1.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn....................................................................17 1.2 HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN................................................................................................................36 1.2.1 Hiện trạng kinh tế xã hội tỉnh Thái Bình..................................................36 1.2.2 Xu thế biến đổi các quá trình tự nhiên và xu thế phát triển kinh tế xã hội .............................................................................................................................41 1.3 QUAN ĐIỂM MỤC TIÊU QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG LŨ...........46 1.3.1 Quan điểm quy hoạch................................................................................46 1.3.2 Mục tiêu quy hoạch...................................................................................47 1.3.3 Các chỉ tiêu tính toán thiết kế phòng chống lũ.........................................47 1.3.4 Mức đảm bảo phòng chống lũ tuyến sông................................................48 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN LŨ THIẾT KẾ CHO SÔNG TRÀ LÝ...................51 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH MIKE 11...............................................51 2.2 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN THỦY LỰC CHO HỆ THỐNG SÔNG TRÀ LÝ..................................................................................................56 2.2.1 Phạm vi nghiên cứu của mô hình thủy lực...............................................56 2.2.2 Biên tính toán mô hình thủy lực................................................................58 2.2.3 Tài liệu địa hình mạng lưới sông..............................................................58 2.2.4 Tài liệu thuỷ văn........................................................................................59 2.2.5 Tính toán mô phỏng thủy lực hệ thống sông............................................60 2.3 TÍNH TOÁN LŨ THIẾT KẾ TUYẾN SÔNG TRÀ LÝ...........................68 2.3.1 Tính toán biên mạng thủy lực hệ thống sông...........................................68 2.3.2 Nội dung các trường hợp tính toán lũ thiết kế..........................................70 2.3.3 Kết quả tính toán thủy lực mạng sông......................................................71 2.3.4 Lựa chọn phương án lũ thiết kế cho sông Trà Lý.....................................75 CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN THOÁT LŨ CHO TUYẾN SÔNG TRÀ LÝ..................................................................................................................76 3.1 TIÊU CHÍ TÍNH TOÁN HÀNH LANG THOÁT LŨ...............................76 0 3.1.1 Tiêu chí kỹ thuật........................................................................................76 3.1.2 Tiêu chí về kinh tế xã hội..........................................................................77 3.2 TÍNH TOÁN THỦY LỰC DÒNG CHẢY LŨ SỬ DỤNG CÁC BỐI BÃI ỨNG VỚI LŨ THIẾT KẾ.................................................................................77 3.2.1 Phương pháp tính toán thủy lực dòng chảy lũ thiết kế sông Trà Lý........78 3.2.2 Vị trí các bối dọc sông Trà Lý...................................................................80 3.3 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN PHỤC VỤ QUY HOẠCH TUYẾN THOÁT LŨ CHO SÔNG TRÀ LÝ....................................................83 3.3.1 Các phương án tuyến thoát lũ................................................................83 3.3.2 Kết quả tính toán thủy lực tuyến thoát lũ..................................................84 3.3.3 Phân tích kết quả.......................................................................................85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................88 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................90 1 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. Các thông số lòng dẫn sông Trà Lý...................................................16 Bảng 2. Đặc trưng khí hậu tại trạm Thái Bình................................................19 Bảng 3. Lượng mưa 1 ngày max và 3 ngày max vùng nghiên cứu.................22 Bảng 4. Tổng lượng mưa trung bình tháng và năm vùng nghiên cứu.............22 Bảng 5. Phân phối lưu lượng mùa lũ, mùa cạn trước và sau khi có hồ chứa lớn Hòa Bình.................................................................................................26 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.................................................................28 Bảng 7. Đặc trưng trung bình, max, min của mực nước tại các trạm.............28 Bảng 8. Đặc trưng trung bình, max, min của mực nước tại các trạm.............29 Bảng 9. Mực nước ứng với tần suất thiết kế...................................................30 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........................................................32 Bảng 11. Chiều cao nước dâng vùng bờ biển từ Cửa Ông tới Cửa Vạn theo số trận xuất hiện...........................................................................................34 Bảng 12. Mực nước lớn nhất tại các trạm theo tần suất..................................35 Bảng 13. Tần suất mực nước triều thiên văn lớn nhất vào tháng VIII tại các cửa sông...................................................................................................35 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%.........................................................36 Bảng 15. Hiện trạng dân số 2009 của tỉnh Thái Bình.....................................36 Bảng 16. Đóng góp của các ngành kinh tế vào tăng trưởng chung.................37 Bảng 17. Kết quả sản xuất phát triển ngành nông, lâm, thủy sản giai đoạn 2006 - 2010..............................................................................................38 Bảng 18. Dân số năm 2009 phân theo vùng bảo vệ........................................41 Bảng 19. Biến đổi dòng chảy trên sông Hồng tại Sơn Tây năm 2070............42 Bảng 20. Tỷ lệ di dân của tỉnh........................................................................44 Bảng 21. Phân cấp đê chính của đê sông........................................................48 Bảng 22. Phân cấp đê chính của đê sông........................................................49 Bảng 23. Lưu lượng lũ thiết kế - cấp đê..........................................................49 Bảng 24. Tầần suầất thiếất kếấ lưu lượng lớn nhầất c ủa sông đôấi v ới đế chính .....................................50 2 Bảng 25. Tọa độ các biên mô hình.............................................................................58 Bảng 26. Địa hình lòng dẫn sông Hồng - Thái Bình.................................................59 Bảng 27. Các trạm thuỷ văn dùng để mô phỏng và kiểm định mô hình...................60 Bảng 28. Bảng đánh giá sai số hiệu chỉnh.................................................................61 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...............................................67 Bảng 30. Mực nước triều thiết kế tại các biên cửa sông............................................68 Bảng 31. Tần suất chiều cao nước dâng tại vùng đoạn bờ từ Cửa Ông – Cửa Đáy. 69 Bảng 32. Mực nước triều thiên văn 5% tháng VIII và chiều cao nước dâng P=20% ............................................................................................................................69 Bảng 33. Mực nước lũ lớn nhất của các trường hợp tính toán thiết kế lũ thiết kế....71 Bảng 34. Lưu lượng lũ lớn nhất của các trường hợp tính toán lũ thiết kế................72 Bảng 35. Danh mục các bối đã có hoạt động sản xuất và dân cư sinh sống...........83 Bảng 36. Kết quả tính toán mực nước lũ lớn nhất tại các vị trí...............................84 DANH MỤC HÌNH VẼ 3 Hình 1. Nhánh sông và các điểm lưới xen kẽ..........................................................54 Hình 2. Cấu hình các điểm lưới xung quanh điểm mà tại đó ba nhánh gặp nhau...54 Hình 3. Sơ đồ tính thuỷ lực cho toàn mạng sông bằng mô hình MIKE 11 như sau58 Hình 4. Kết quả hiê âu chỉnh trạm Hà Nô .âi................................................................62 Hình 5. Kết quả hiê âu chỉnh trạm Hưng Yên............................................................62 Hình 6. Kết quả hiê âu chỉnh trạm Trực Phương........................................................63 Hình 7. Kết quả hiê âu chỉnh trạm Thượng Cát..........................................................63 Hình 8. Kết quả hiê uâ chỉnh trạm Triều Dương........................................................64 Hình 9. Kết quả hiê âu chỉnh trạm Thái Bình.............................................................64 Hình 10. Kết quả hiê âu chỉnh trạm Phải Lại..............................................................65 Hình 11. Kết quả hiê âu chỉnh trạm Phủ Lý................................................................65 Hình 12. Kết quả hiê uâ chỉnh trạm Gián Khẩu..........................................................66 Hình 13. Kết quả hiê âu chỉnh trạm Nam Định..........................................................66 Hình 14. Mặt cắt thực đo..........................................................................................79 Hình 15. Mặt cắt sau khi co hẹp...............................................................................80 Hình 16. Bối Tịnh Thủy............................................................................................80 Hình 17. Bối Thái Thọ..............................................................................................80 Hình 18. Bối Trà Lý..................................................................................................81 Hình 19. Bối Vũ Đông..............................................................................................81 Hình 20. Bối Trà Giang............................................................................................82 Hình 21. Bối Hồng Thái...........................................................................................82 Hình 22: So sánh cao trình đê hiện tại và mực nước lũ lớn nhất các phương án thiết kế......................................................................................................................86 4 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 5 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 m 3/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 m 3/s; tại Phả Lại bảo 6 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. 7 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. Hướng tiếp cận và phương 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 8 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. 9 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ LƯU 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 10 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 nâ tích lưu vực sông Hồng và sông Thái Bình là 169.020 km2, trong đó phần lưu vực thuô âc lãnh thổ Viê ât Nam là 86.720 km2, tức chiếm 51%. Riêng lưu vực sông Hồng tính đến Sơn Tây là 143.700 km 2, sông Thái Bình là 12.680 km 2, vùng đồng bằng gồm cả sông Tích, sông Bôi là 12.640 km 2. Hê â thống sông Hồng, sông Thái Bình được hợp thành bởi các lưu vực sông sau đây:  Sông Thao (dòng chính sông Hồng) bắt nguồn từ dãy Ngụy Sơn - Trung Quốc có diê ân tích lưu vực 51.800 km2, tổng chiều dài 843 km. Thuô âc lãnh thổ Viê ât Nam có diê ân tích 12.000 km2 và chiều dài tới Viê ât Trì 332 km.  Sông Đà, chi lưu bên phải cũng bắt nguồn từ dãy Nguỵ Sơn chảy vào Viê ât Nam theo hướng Tây Bắc - Đông Nam và song song với sông Thao. Sông Đà có diê ân tích lưu vực là 52.900 km2, chiều dài 1010 km. Trên lãnh thổ Viê ât Nam có diê ân tích 26.800 km2 và chiều dài 570 km. 11  Sông Lô bắt nguồn từ cao nguyên Vân Quý Trung Quốc, đầu nguồn cũng chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, tới thị xã Hà Giang thì chuyển hướng Bắc Nam và nhâ pâ vào sông Hồng ở gần Viê ât Trì, sông Lô có diê ân tích lưu vực 39.000 km2, chiều dài 470 km, diê ân tích thuô âc lãnh thổ Viê ât Nam 22.600 km2 với chiều dài 275 km. Sông Lô có phụ lưu là sông Gâm, sông Chảy và sông Phó Đáy.  Sông Thái Bình có diê ân tích lưu vực 12.680 km2 gồm sông Cầu (6.030)km2, sông Thương (3.580 km2) và sông Lục Nam (3.070 km2). Toàn bô â lưu vực sông Thái Bình nằm trên lãnh thổ Viê ât Nam trên vùng đồi núi thấp vùng Đông Bắc. 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 12 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. 13 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. 14 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 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. 15 - 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 22.200m 3/s và lưu lượng max qua sông Trà Lý 2.610m3/s. - Lũ tháng VIII năm 1969: Hà Nội 17.800m 3/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 tượng 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 27-28 0C, nhiệt độ cao nhất tuyệt đối đạt 40-41 0C. 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 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. 16 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 16-16,8 0C, nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối đạt 4,5 tới 7,0 0C. 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 23,3 0C tại Thái Bình. Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất vào tháng VII đạt 29,2 0C, thấp nhất vào tháng I đạt 16,30C. Nhiệt độ tối cao đạt 39,20C vào tháng 5/VII/1967, nhiệt độ tối thấp đã quan trắc được 4,10C vào 2/I/1974. Bảng 2. Đặc trưng khí hậu tại trạm Thái Bình 17