Kết quả ban đầu của đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng nước, đảm bảo an toàn công trình đầu mối và hạ du hồ Dầu Tiếng trong điều kiện khí hậu, thời tiết cực đoan”

TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2017 - 2018 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 249 KẾT QUẢ BAN ĐẦU CỦA ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NƯỚC, ĐẢM BẢO AN TOÀN CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI VÀ HẠ DU HỒ DẦU TIẾNG TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, THỜI TIẾT CỰC ĐOAN” INITIAL RESULTS OF THE PROJECT " STUDY AND PROPOSE SOLUTIONS TO IMPROVE WATER USE EFFICIENCY, ENSURE SAFETY OF HYDRAULIC STRUCTURE ENGINEERING COMPLEX AND DOWNSTREAM OF DAU TIENG LAKE IN CLIMATIC CONDITIONS, EXTREME WEATHER" PGS. TS. Đinh Công Sản1, ThS. Nguyễn Bình Dương1, ThS. Nguyễn Tuấn Long1 và Bảo Thạnh2 1 Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam 2 Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường thành phố Hồ Chí Minh TÓM TẮT Hồ Dầu Tiếng đóng góp vai trò rất lớn về cung cấp nguồn nước sạch cho phát triển các ngành kinh tế xã hội của các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Long An và Tp. Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, việc xả lũ là một trong những nguyên nhân gây ra ngập lũ vùng hạ du (cùng với mưa lớn và triều cường). Để giải quyết vấn đề mâu thuẫn giữa đảm bảo an toàn công trình đầu mối với ngập lụt ở Tp.HCM và vùng phụ cận đặc biệt trong điều kiện BĐKH, đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng nước, đảm bảo an toàn công trình đầu mối và hạ du hồ Dầu Tiếng trong điều kiện khí hậu, thời tiết cực đoan” được thực hiện. Đề tài đã thực hiện từ cuối năm 2016 đến nay và đã: (i) Thiết lập bộ cơ sở dữ liệu đồng bộ về hồ Dầu Tiếng và vùng hạ du; (ii) Đánh giá thực trạng và khả năng tích nước, cấp nước trong những năm qua; (iii) Mô hình hóa chi tiết BĐKH (downscaling) trong lưu vực trong điều kiện lũ và kiệt cực đoan; (iv) Tính toán dòng chảy đến hồ và điều tiết hồ với lũ cực đoan; (v) Đánh giá sơ bộ hiệu quả của việc nâng cao đập Dầu Tiếng nhằm giảm thiểu ngập lụt vùng hạ du. Đề tài sẽ còn thực hiện trong năm 2018 và 2019 với các nội dung chính là đề xuất giải pháp giải quyết mâu thuẫn giữa bảo đảm an toàn hồ đập và ngập lụt Tp. Hồ Chí Minh và các vùng lân cận khi có lũ và hạn hán cực đoan. Từ khóa: Chi tiết hóa biến đổi khí hậu, giảm thiểu rủi ro ngập lụt và hạn hán, điều tiết lũ, thành phố Hồ Chí Minh và vùng phụ cận. ABSTRACT Dau Tieng Lake plays a crucial role in the supply of clean water for socio-economic development of Tay Ninh, Binh Duong, Long An and Ho Chi Minh City. However, flood discharge is one of the causes of downstream floods (along with heavy rain and tides). In order to solve the conflict between ensuring the safety of hydraulic structure engineering complex with the floods in Ho Chi Minh City and surrounding areas especially in climate change condition, the topic of " Study and propose TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2017 - 2018 250 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM solutions to improve water use efficiency, ensure safety of hydraulic structure engineering complex and downstream of Dau Tieng lake in climatic conditions, extreme weather" has been processed. The project has been performed since in the end of 2016 and has: (i) Establish a synchronized database on Dau Tieng Lake and downstream areas; (ii) Assessment of current status and capacity of water and water supply in recent years; (iii) Detailed modeling of downscaling in the basin in flood conditions and extreme exhaustion; (iv) Calculate the flow to the lake and regulate the lake with extreme floods; (v) Preliminary assessment of the effectiveness of the Dau Tieng dam to reduce downstream floods. The project has been processed in 2018 and 2019 with the main contents of which are proposed solutions to solve the conflict between the safety of dams and floods in Ho Chi Minh City and surrounding areas when extreme floods and droughts. 1. MỞ ĐẦU Hồ Dầu Tiếng là một hồ chứa nằm ở thượng lưu sông Sài Gòn trong hệ thống lưu vực sông Đồng Nai. Hồ có có vai trò rất lớn với nhiệm vụ cung cấp nước cho các ngành nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt cho vùng kinh tế trọng điểm phía Nam (VKTTĐPN) – vùng năng động nhất của cả nước, trong đó có các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Long An và Tp. Hồ Chí Minh (xem Hình 1). Sự phát triển mạnh mẽ về kinh tế xã hội của VKTTĐPN với mức tăng trưởng kinh tế gấp 1,5 lần mức bình quân của cả nước, chiếm 40% kim ngạch xuất khẩu, đóng góp 60% ngân sách quốc gia, thu hút hơn 60% số dự án và 50% số vốn đầu tư nước ngoài vào Việt Nam [6]. Mặt trái của phát triển kinh tế mạnh mẽ nhưng không bền vững ở vùng KTTDPN đã và đang nảy sinh các vấn đề liên quan đến lũ lụt. Tần suất các thảm họa do thiên tai do biến đổi khí hậu (BĐKH) đã và đang gia tăng cùng với quá trình phát triển kinh tế, xã hội, làm cho cơ sở hạ tầng thoát nước không đáp ứng kịp, đã gây ra những thiệt hại to lớn về lũ lụt, hạn hán, xói lở... Nguồn gốc của các thảm họa về lũ lụt là do mưa lớn, triều cường (thường xuyên) và mực nước sông dâng cao. Mực nước sông dâng cao trong mùa lũ hạ lưu hồ Dầu Tiếng có nguyên nhân chính là do hồ xả lũ. Đối với mưa lớn, vào ngày 1 tháng 8 năm 2008 xuất hiện trận mưa 140 mm (lớn thứ 2 kể từ năm 1952). Gần đây nhất là ngày 26/9/2016, Tp.HCM có mưa lớn gây ngập nặng nề. Theo thống kê của Trung tâm điều hành chống ngập nước thành phố thì trong vòng 1h45 phút (từ 16h45 đến 18h30), lượng mưa tại 8 trạm trong thành phố lên tới từ 101 mm đến 204,3 mm [7]. Đối với triều cường, ngày 20 tháng 10 năm 2013, mực nước sông Sài Gòn dâng cao đạt giá trị lịch sử là 1,68 m và cũng bằng mực nước ngày 11/10/2014. Những thiệt hại do lũ lụt gây ra ngày càng nặng nề hơn trước. Theo thống kê sơ bộ, thiệt hại về vật chất thông qua kết quả điều tra 1.000 hộ dân ước khoảng 30 triệu đô la Mỹ mỗi năm và thiệt hại gián tiếp có thể gấp nhiều lần [8]. Để giải quyết vấn đề mâu thuẫn giữa đảm bảo an toàn công trình đầu mối với ngập lụt ở Tp.HCM và vùng phụ cận đặc biệt trong điều kiện BĐKH, đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng nước, đảm bảo an toàn công trình đầu mối và hạ du hồ Dầu Tiếng trong điều kiện khí hậu, thời tiết cực đoan” (mã số KC08.07/16-20) được thực hiện trong 3 năm (2016 - 2019) với mục tiêu là (i) Đánh giá được thực trạng cấp nước, an toàn công trình đầu mối hồ và hạ du công trình Dầu Tiếng TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2017 - 2018 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 251 sau hơn 30 năm vận hành, đặc biệt những năm lũ, hạn cực đoan; (ii) Đề xuất phương án cấp nước hiệu quả cho các đối tượng dung nước (khu vực Tp. Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương) vào các năm có điều kiện khí tượng thủy văn bất lợi như khan hiếm nước, mặn xâm nhập sâu; và (iii) Đề xuất được giải pháp giải quyết mâu thuẫn giữa bảo đảm an toàn hệ thống công trình đầu mối, hạ du công trình, ngập lụt Tp. Hồ Chí Minh và các vùng lân cận khi có lũ cực đoan. Hình 1. Hồ Dầu Tiếng ở thượng lưu sông Sài Gòn trong hệ thống lưu vực sông Đồng Nai 2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 2.1. Thiết lập bộ cơ sở dữ liệu đồng bộ về hồ Dầu Tiếng và vùng hạ du Cơ sở dữ liệu về công trình đầu mối bao gồm (i) Các tài liệu liên quan đến kết cấu công trình khi hoàn công, trong đó các tài liệu cơ bản về địa hình, địa chất, thuỷ văn liên quan đến thiết kế, các bản vẽ công trình khi hoàn công của đập chính, đập phụ, đập tràn, các cống số 1, 2, 3; cống xả cát; (ii) Tài liệu liên quan đến duy tu, sửa chữa, nâng cấp trong đó có các tài liệu cơ bản về địa hình, địa chất, thủy văn liên quan đến thiết kế sửa chữa, nâng cấp, các bản vẽ hoàn công các hạng mục nâng cấp. Cơ sở dữ liệu về vận hành công trình từ khi hoạt động đến nay, bao gồm (i) các tài liệu về quá trình tích nước từ ngày vận hành hồ đến nay; (ii) tài liệu về quá trình xả TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2017 - 2018 252 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM nước từ hồ qua tràn và các kênh chính Đông, kênh chính Tây và kênh Tân Hưng và (iii) tài liệu về hoạt động của cống xả cát. Các tài liệu khác đã thu thập, cập nhật bao gồm cơ sở dữ liệu địa hình (DEM) thượng hạ lưu hồ Dầu Tiếng, Phước Hòa (lưu vực sông Sài Gòn, sông Bé); số liệu khí tượng, thủy văn vùng nghiên cứu; bản đồ đất, bản đồ lớp phủ, bản đồ sử dụng đất (hiện trạng và qui hoạch) vùng thượng, hạ lưu hồ Dầu Tiếng, Phước Hòa. Tài liệu khảo sát bổ sung gồm các mặt cắt ngang cấy dày thêm ở các khu vực địa hình phức tạp, biến đổi nhiều (dựa vào bản đồ Google Map). Tổng chiều dài khảo sát mặt cắt ngang trên sông Sài Gòn dự kiến là 10 km. Bộ cơ sở dữ liệu về hồ Dầu Tiếng và vùng hạ du sẽ được tích hợp trong phần mềm quản lý dữ liệu phục vụ công tác quản lý của chủ hồ. 2.2. Đánh giá thực trạng và khả năng tích nước, cấp nước trong những năm qua Theo thiết kế, hồ Dầu Tiếng có dung tích là 1.580 triệu m3, diện tích mặt thoáng là 27.000 ha (ứng với mực nước dâng bình thường 24,40 m). Tổng lượng nước chảy vào hồ trung bình nhiều năm là 1.841 triệu m3. Cao trình mực nước chết 17 m ứng với dung tích chết là 470 triệu m3, diện tích mặt thoáng 5.500 ha, dung tích hữu ích của hồ là 1.110 triệu m3. Hồ được thiết kế với tần suất lũ P = 0,1% (hay 1.000 năm xuất hiện một lần) có đỉnh lũ Qmax = 4.800 m3/s, tổng lượng lũ trong 5 ngày là 762 triệu m3. Trong trường hợp xảy ra lũ thiết kế mực nước hồ sẽ dâng đến mực nước siêu cao là 25,10 m và lưu lượng lớn nhất xả qua tràn là 2.800 m3/s [1]. Theo kế hoạch mục tiêu phát triển, nhiệm vụ cấp nước của hồ Dầu Tiếng cho các tỉnh thành tăng so với nhiệm vụ thiết kế ban đầu (được Bộ NN & PTNT phê duyệt điều chỉnh tại Quyết định số 2851/QĐ-BNN-XD ngày 17/9/2008; Quyết định số 2597/QĐ- BNN-TCTL ngày 23/10/2012 và Quyết định số 3184/QĐ-BNN-XD ngày 21/12/2012), nhiệm vụ của hệ thống công trình thủy lợi Dầu Tiếng - Phước Hòa [5] được thống kê trên Bảng 1. Bảng 1. Nhiệm vụ của hệ thống công trình thủy lợi Dầu Tiếng - Phước Hòa Nhiệm vụ Địa phương Tân Hưng Kênh Tây Kênh Đông Tân Biên* (TN) Đức Hòa (LA) Thái Mỹ (CC) Bình Dương Mở rộng TN Lộc Giang A (LA) Tưới ha 10.701 21.000 36.600 6.407 10.181 1.161 1.950 21.000 1.868 Cấp hỗ trợ tưới 21.000 ha thiếu nước của khu tưới Dầu Tiếng cũ trong các năm hạn 75% Sinh hoạt Cấp nước cho nhà máy nước TP. HCM từ tháng 01 đến tháng 7 với lưu lượng 7 m3/s Cấp nước sinh hoạt và công nghiệp (38 m3/s) bao gồm Địa phương Bình Dương Bình Phước Long An Tây Ninh Tp.HCM Q (m3/s) 15 5 4 3,5 10,5 Xả xuống hạ du Xả cho hạ du sông Bé tối thiểu 14 m3/s, sông Sài Gòn tối thiểu 16,1 m3 để hỗ trợ Tạo nguồn tưới cho 28.800 ha ven sông Sài Gòn Tạo nguồn tưới cho 32.317 ha ven sông Vàm Cỏ Đông Tạo nguồn sinh hoạt và công nghiệp 11,57 m3/s TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2017 - 2018 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 253 Kết quả tính toán từ đề tài KC08.15/06-10 khi có bổ sung nước từ hồ Phước Hòa với lưu lượng 50 m3/s, nước dùng trong giai đoạn phát triển kinh tế xã hội đến năm 2020, tính toán dòng chảy và điều tiết trong 25 năm đã qua, tần suất bảo đảm cấp nước chỉ đạt P = 70% < PTK = 75% (là phương án sử dụng đất và nước tối ưu trên cơ sở gắn kết với thị trường và gia tăng lợi nhuận trên một đơn vị diện tích có tính đến sử dụng các cơ cấu cây trồng sử dụng hiệu quả nước tưới) [3]. Kết quả thực hiện nhiệm vụ cấp nước của hồ Dầu Tiếng [1] theo các mục tiêu, nhiệm vụ đã được phê duyệt cho giai đoạn gần đây nhất (2006 - 2016) cho thấy trong vòng 10 năm đã có tới 3 năm (2006 - 2007; 2009 - 2010; 2010 - 2011) không cấp đủ nước, tức là tần suất đảm bảo cấp nước cũng chỉ đạt 70%. Trong bối cảnh BĐKH và sự phát triển KTXH vùng KTTĐPN thì vấn đề thiếu nước chắc chắn phải đặt lên hàng đầu để tìm cách giảm thiểu thiệt hại do thiếu nước. 2.3. Mô hình hóa chi tiết BĐKH (downscaling) trong lưu vực trong điều kiện lũ và kiệt cực đoan Kết quả tính toán thống kê nhu cầu sử dụng nước và cấp nước đối với hồ Dầu Tiếng từ ngày hoạt động cho đến nay cho thấy hồ không cấp đủ nước cho các nhu cầu ở vùng hưởng lợi theo thiết kế. Vì thế, cần phải xem xét đề xuất giải pháp giảm thiểu bất lợi trong điều kiện BĐKH, đó là chi tiết hóa dự báo BĐKH (dowscaling) để tính toán sự thay đổi dòng chảy và có giải pháp thích ứng. Các kết quả chi tiết hóa kịch bản BĐKH cho khu vực hồ Dầu Tiếng được dựa trên nền kịch bản BĐKH của Việt Nam được công bố năm 2016 bởi Bộ Tài Nguyên và Môi Trường. Bảng 2. Các mô hình khí hậu khu vực được sử dụng trong tính toán xây dựng kịch bản biến đổi khí hậu cho hồ Dầu Tiếng Mô hình Điều kiện biên Từ mô hình toàn cầu Độ phân giải Thời kỳ có số liệu Thời kỳ cơ sở RCP4.5 RCP8.5 CCAM ACCESS1-0 10 km 1970 - 2005 2006 - 2099 2006 - 2099 CCSM4 CNRM-CM5 GFDL-CM3 MPI-ESM-LR NorESM1-M RegCM ACCESS1-0 20 km 1980 - 2000 2046 - 2065 2080 - 2099 2046 - 2065 2080 - 2099 NorESM1-M PRECIS HadGEM2-ES 25 km 1960 - 2005 2006 - 2099 2006 - 2099 GFDL-CM3 CNRM-CM5 CLWRF NorESM1-M 30 km 1980 - 2005 2006 - 2099 2006 - 2099 Mô hình khí hậu toàn cầu và khu vực là những công cụ chính được sử dụng để đánh giá xu thế biến đổi và diễn biến khí hậu tương lai, đặc biệt là các cực đoan khí hậu. Các mô hình sau đây đã được sử dụng trong tính toán xây dựng kịch bản biến đổi khí TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2017 - 2018 254 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM hậu độ phân giải cao cho lưu vực hồ Dầu Tiếng: Mô hình PRECIS của Trung tâm Hadley - Vương quốc Anh, mô hình CCAM của Tổ chức Nghiên cứu Khoa học và Công nghiệp Liên bang Úc (CSIRO), Mô hình RegCM của Ý, mô hình clWRF của Mỹ (Bảng 2). Kết quả tính toán theo phương pháp chi tiết hóa động lực, tổ hợp từ các mô hình khí hậu khu vực độ phân giải cao (CCAM, PRECIS, clWRF và RegCM) cho giai đoạn 1986 - 2005 được so sánh với số liệu thực đo từ các trạm quan trắc trên lưu vực hồ Dầu Tiếng. Mục đích của việc so sánh là nhằm đánh giá mức độ tin cậy của kết quả tính toán. 2.3.1. Kết quả chi tiết hóa BĐKH trong mùa kiệt Hai kịch bản RCP 4.5 và RCP 8.5 được xây dựng theo 3 giai đoạn: đầu thế kỷ 21 (2016 - 2035), giữa thế kỷ 21 (2045 - 2065) và cuối thế kỷ 21 (2080 - 2099) so với thời kỳ cơ sở (1986 - 2005). Biến đổi về nhiệt độ, lượng mưa, bốc hơi đã được tính toán và đánh giá theo sai số trung bình (ME), sai số tuyệt đối trung bình (MAE) theo tổ hợp trung bình 12 thành phần chi tiết (Bảng 2) cho 4 trạm trong lưu vực hồ Dầu Tiếng (Gò Dầu Hạ, Dầu Tiếng, Tây Ninh, Cần Đăng) (Bảng 3). Bảng 3. Giá trị giảm về lượng mưa (%) ở các trạm lưu vực hồ Dầu Tiếng theo ngưỡng phân vị 10% với các kịch bản BĐKH Kịch bản Giai đoạn Dầu Tiếng Tây Ninh Cần Đăng Gò Dầu Hạ RCP 4.5 2016 - 2035 -5,5 -2,1 -6,7 -3,4 2045 - 2065 -2,1 -0,8 -1,5 -0,6 2080 - 2099 -6,1 -7 -6,7 -7,9 RCP8.5 2016 - 2035 -1,8 -2,7 -2,2 + 4,7 2045 - 2065 -7,7 -6,3 -8 -1,6 2080 - 2099 -18,6 -13,5 -9,7 -14,9 2.3.2. Kết quả chi tiết hóa BĐKH trong mùa lũ Tương tự như tính toán chi tiết BĐKH trong mùa kiệt, biến đổi về nhiệt độ và lượng mưa đã được tính toán đánh giá theo tổ hợp trung bình 12 thành phần chi tiết (Bảng 2) và chi tiết cho 4 trạm trong lưu vực hồ Dầu Tiếng (Gò Dầu Hạ, Dầu Tiếng, Tây Ninh, Cần Đăng) (Bảng 4). Lượng mưa 1, 3, 5 ngày lớn nhất cũng được tính toán phục vụ việc tính toán xác định dòng chảy lũ cho lưu vực theo kinh nghiệm trước đây, đó là sử dụng mô hình mưa 3 ngày lớn nhất [3]. Bảng 4. Giá trị tăng về lượng mưa (%) ở các trạm lưu vực hồ Dầu Tiếng theo ngưỡng phân vị 90% với các kịch bản BĐKH Kịch bản Giai đoạn Dầu Tiếng Tây Ninh Cần Đăng Gò Dầu Hạ RCP 4.5 2016 - 2035 11 12,7 13,7 16,3 2045 - 2065 16,4 19,4 18,3 19,9 2080 - 2099 20,1 19,6 20,9 20,2 RCP8.5 2016 - 2035 16,2 19,3 18,4 18,9 2045 - 2065 20,9 22,8 21,8 24,4 2080 - 2099 29,3 32,1 32 31,3 TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2017 - 2018 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 255 Mưa 3 ngày lớn nhất RCP4.5 2016 - 2035 16,9 17,7 13 23,8 2045 - 2065 18,9 14,9 17,1 18,9 2080 - 2099 24,3 16 28,5 22,3 Mưa 3 ngày lớn nhất RCP8.5 2016 - 2035 26,2 26,8 23,6 37,2 2045 - 2065 30,2 28,6 34,5 39,2 2080 - 2099 35 26,5 33,7 30,9 Kết quả tính toán chi tiết biến đổi khí hậu từ dự án AFD đối với lưu vực hồ Dầu Tiếng cho thấy, tại trạm Cần Đăng có lượng mưa ngày lớn nhất trung bình mười năm của các thập kỷ 2020s, 2050s và 2080s với kịch bản phát thải cao A2 tương ứng tăng 12,1 ÷ 14,7%; 18,7 ÷ 31,6% và 32,4 ÷ 57,1% so với hiện trạng. Tại trạm Dầu Tiếng với các thập kỷ 2020s, 2050s và 2080s lượng mưa tăng 19 ÷ 21,1%; 24,8 ÷ 28,7% và 33,9 ÷ 35,6% tương ứng so với hiện trạng [4]. Kết quả này cũng khá tương đồng so với kết quả tính toán của đề tài này. 2.4. Tính toán dòng chảy đến hồ và điều tiết hồ với lũ cực đoan Hình 2. Kết quả tính toán mô hình Marine lưu vực hồ Dầu Tiếng khi chịu ảnh hưởng của áp thấp nhiệt đới (tăng 40% so với thời kỳ 2050s – kịch bản RCP8.5). Dòng chảy đến hồ Dầu Tiếng được tính toán từ mưa với mô hình mưa 3 ngày lớn nhất, do lượng mưa này sinh ra dòng chảy lũ lớn nhất trong lưu vực [258]. Sử dụng mô hình MARINE là loại mô hình phân bố để tính toán dòng chảy lũ. MARINE thể hiện rõ ràng sự biến thiên về mặt không gian của các quá trình, dữ liệu đầu vào, điều kiện biên và các đặc trưng lưu vực. MARINE kết hợp modul thủy lực giải phương trình Saint Vernant đầy đủ tính diễn toán lũ trong sông. MARINE thực hiện quá trình tuần tự: tính toán dòng chảy khu giữa hoặc sườn dốc từ mưa sau đó mô hình thủy lực gom nước vào dòng chính và diễn toán xuống hạ lưu. Vì vậy, mô hình MARINE rất thích hợp khi dùng để tính toán lũ. Đầu vào cơ bản cho mô hình MARINE bao gồm: các thông số mô hình, các điều kiện ban đầu, tài liệu địa hình (DEM, tài liệu khảo sát đo đạc); tài liệu đất, TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2017 - 2018 256 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM thảm thực vật (đất, thực vật); dữ liệu khí tượng (mưa, bốc hơi, độ ẩm...) và dữ liệu dòng chảy cho việc hiệu chỉnh và kiểm định mô hình [4]. Lượng mưa các trạm theo mô hình 3 ngày lớn nhất cho dòng chảy về hồ Dầu Tiếng chỉ đạt 2.177 m3/s. Lưu ý là trong quá khứ chưa có khi nào ở vùng thượng du hồ Dầu Tiếng bị ảnh hưởng bởi áp thấp nhiệt đới. Tuy nhiên, hiểm họa của BĐKH vẫn có thể gây ra và cần phải có giải pháp đề phòng. Giả thiết do tác động của áp thấp nhiệt đới vào vùng thượng du hồ Dầu Tiếng, khi đó lượng mưa 3 ngày lớn nhất của các trạm Cần Đăng, Dầu Tiếng và Lộc Ninh tăng lên khoảng 40% so với thời kỳ 2050s. Kết quả tính toán dòng chảy về hồ Dầu Tiếng có lưu lượng đỉnh lũ đạt tới 3544 m3/s (Hình 2). Kết quả điều tiết lũ cho thấy lưu lượng xả qua tràn lớn nhất là 1.662 m3/s. 2.5. Đánh giá sơ bộ hiệu quả của việc nâng cao đập Dầu Tiếng nhằm giảm thiểu ngập lụt vùng hạ du Việc nâng cao đập Dầu Tiếng để chứa lũ, giảm lưu lượng xả lũ về hạ du sẽ làm giảm thiểu ngập lụt vùng hạ du và Tp.HCM. Sử dụng kết quả tính toán dòng chảy lớn nhất xả qua tràn trong điều kiện nâng cao đập Dầu Tiếng thêm 1,0 m và 1,5 m (theo kiến nghị từ Hội thủy lợi Tp.HCM) bằng mô hình Telemac2D. Mô hình này đã được kiểm định ứng với 3 trường ngập nghiêm trọng tại Tp.HCM. Trong đó, trường hợp được lấy làm nền là trận ngập ngày 21/7/2009 khi có mưa lớn và triều cường kết hợp (KB2). Kết quả tính toán điều tiết lũ cho thấy, trường hợp chưa nâng cao đập, nâng cao đập 1,0 m và và 1,5 m, thì lưu lượng xả về hạ lưu lớn nhất tương ứng là 1.662 m3/s, 500 m3/s và 300 m3/s. Bảng 5. So sánh diện tích ngập lụt và gia tăng ngập lụt ứng với các phương án xả lũ tối đa trên nền của mức ngập lụt do mưa lớn và triều cường (tháng 7/2009 – KB2) Diện tích ngập lụt (ha) PA1 PA2 PA3 KB2 Nhận xét Toàn vùng tính toán (hạ du) 219.329 212.185 212.032 205.043 Gia tăng so với KB2 (ha) 14.286 7.142 6.989 0 Gia tăng so với KB2 (%) 6,97 3,48 3,41 0,00 Các huyện của Bình Dương và Tây Ninh 8.603 6.160 5.056 3.406 Ảnh hưởng của lũ nhiều nhất Gia tăng so với KB2 (ha) 5.197 2.754 1.650