Luận văn thạc sĩ Thủy văn học: Ứng dụng mô hình SWAT đánh giá ảnh hưởng của xói mòn lưu vực thượng nguồn đến vận chuyển bùn cát cửa sông NHật Lệ tỉnh Quảng Bình

môn là hiện tượng dĩ chuyển đất bởi nước mưa, bồi gió số với biến số la loại đắt, độ dốc địa hình, mật độ che phủ của thảm thực vật, lượngmưa và cường độ mưa" ‘Theo Rattan Lal 1990: “Xói

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, Các số liệu, kết quả nêu trong

uận văn là trung thực và chưa từng được ai công bổ trong bắt kỳ luận văn nào khác,

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự đã được cảmúp đỡ cho việc thực hiện luận vã

‘on, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được trích dẫn rõ nguồn gốc.

“Tác giả luận van

Hoang Mạnh Cường.

LỜI CÁM ƠN

“rong quá tình điều tra, thụ thập, nghiên cứu để hoàn hiện luận văn, tôi đã nhận được

sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, quý báu của các nhà khoa học, của các cơ quan, tổ.chức, cá nhân có sự hiểu biết inh vực nghiên cứu.

Tôi xin được bảy tỏ sự cảm ơn chân thành nhất tới 02 giáo viên hướng dẫn khoa họcPGS.TS Nguyễn Thanh Hùng và PGS.TS Ngô Lê Long đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ.tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn.

Tôi xin trân trọng cảm on sự góp ý chân thành của các thầy giáo, cõ giáo trong khoa

“Thủy Văn và Tai nguyên nước - trườ 1g Dai học Thủy Lợi, chân thành cảm on các anh chị trong Phòng Thí nghiệm trọng điểm quốc gia về động lực học sông biễn đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này.

Sau cũng, tôi xin chân thành cảm ơn gia din! những người thân, đồng nghiệp và bạn

"bè đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đ

Mặc dù đã có nhiều cổ gắng để thực hiện đề ti một cách hoàn chính nhất Song dothời gian và kinh nghiệ còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sốt,

vi vay rit mong nhận được sự góp ÿ của các Thầy, Cô và các bạn để luận văn đượchoàn thiện hơn.

Một lẫn nữa ôi in trân trọng cảm ơn

Ha Nội, ngày - tháng nim 2019

Tác giả luận văn

Hoàng Mạnh Cường.

MỤC LỤCDANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BANG

MỠ ĐẦU

1-Tính cấp thiết của Để tả

2.Mue tiêu nghiên cứu

3 Đồi tượng và phạm vi nghiên cứu

4.Cich tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

CHƯƠNG I: TONG QUAN VIỆC TÍNH TOÁN DONG CHẢY, BUN

CAT TREN LƯU VỰC SONG

1.1-Một số khái niệm

1.L.LKhái niệm xói môn đắt

1.1.2 Các nhân tổ ảnh hưởng tới xói môn đắt

1.12.1.Yêu tổ Khí hân

112.2 Tế tổ địa hình

11.33 Yếu tổ thé nhường

11.24.Thim thực vật

1.1.2.5 Hoại động của con người

1.1.3 Phân loi xôi môn đất

nghiên cứu trên thể gi vỀ tính toán đồng chảy, bùn

-Tổng quan các nghiên cứu ở Việt Nam về tính toán dòng chảy, bùn

1.4.1.5 Đặc điểm địa lý thủy vẫn

1.4.2.Tình hình dan sinh - kinh tế - xã hội

1.4.3.Hign trạng các hồ thủy điện trên lưu vực,

1.4.4 Đặc điểm khí tượng thủy văn lưu vực sông Nhật Lệ

1.4.4.1.Lưới tram khí tượng thủy văn

1.4.4.2 Chế độ khí hậu lieu vực sông Nhật Lệ

1.4.5.Chế độ thủy văn sông Nhật Lệ

"

" in

" 12

13

13 16 16 0

1

19 25

1.4.5.1 Dong chiy năm

14.5.2 Ding chủy li

1.5.Khái quát một số phương phi

CHUONG II: PHAN TÍCH THIẾT LẬP MÔ HÌNH TÍNH TOÁN XÓI

MON LƯU VỰC SÔNG NHẬT LỆ

2.1.Gi6i thiệu mô hình SWAT

2.1.1.Téng quan

2.1.2 Nguyên lý mô phông

2.2.Dữ liệu và phương pháp tinh

22.1.Yêu ci igu phục vụ chạy mô hình lưu vực.

2.2.2.Thu thập số liệu đầu vào phục vụ chạy mô hình.

2.2.3.Dinh giá độ tin cậy của mô hình

2.3:Thidt lập mô hình SWAT tính toán xói min lưu vực sông Nhậ

23.1 Chuẩn bị đỡ liệu

2.3.2 Phân định lưu vực.

2.3.3 Định nghĩa đơn vị thủy văn

2.34, Nhập dã liệu đầu vào

3.35 Chạy mô hình

23.6, Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

CHUONG II: UNG DUNG MÔ HÌNH SWAT DE TÍNH TOÁN, DANH

GIÁ ANH HUONG CUA XÓI MON LƯU VỰC THƯỢNG NGUON

DEN VAN CHUYEN BUN CAT VUNG CUA SONG NHAT LE

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BÓ CỦA TÁC GIÁ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

h toán xi mòn lưu vực

26 28 30

s0 51

92

s

DANH MỤC HÌNHHình 1 Sơ đỗ cách tiếp cận vin đề nghiên cứu,

Hình 1.1 Vị tí địa lưu vực sông Nhật Lệ

Hình 2.1 Các quá trình thủy văn trên lưu vực

Hình 2.2 Sơ đồ chu trình thủy văn trong pha lưu vực

Hình 2.3 Bản đỗ độ cao lưu vực sông Nhật Lệ

Hình 2.4 Bản đỗ sử dụng đắt (2001-2010) trên lưu vực sông Nhật Lệ

Hình 2.5 Bản đồ đất lưu vục sông Nhật Lệ

Hình 2.6 Bảng tọa độ 3 tram do ma trên lưu vực

Hình 2.7 Bảng (oa độ trạm khí tượng

Hình 2.8 Bang dữ liệu lượng mưa ngày trạm Ba Đồn

Hình 2.9 Bảng dữ liệu lượng mưa ngày trạm Kiến Giang,

Hình 2.10 Bảng dỡ liệu lượng mưa ngày tram Lệ Thủy

Hình 2.11 Bảng dữ liệu nhiệt độ cao nhất, thấp nhất ngày trạm Ba Đồn

Hình 2.12 Bảng dữ liệu nhiệt độ cao nhất, thấp nhất ngày trạm Đông Hới

Hình 2.13 Bảng dữ liệu nhiệt độ cao nhất, thấp nhất ngày trạm Tuyên Hóa

Hình 2.14 Kết quả phân định lưu vue

Hinh 2.15 Kết quả file báo cáo định nghĩa đơn vị thủy văn

Hình 2.16 Giao diện nhập dữ iệu trạm thời tiết

Hình 2.17, Giao diện nhập dữ liệu lượng mưa.

Hình 2.18 Giao diện nhập dữ liệu nhiệt độ

Hình 2.19, Giao diện ghỉ bang các dữ liệu đầu vào của mô hình SWAT

Hình 2.20, Giao diện thiết lập thông số chạy mô hình

Hình 2.21, Giao điện chạy mô hình thành công

Hình 2.22 Giao diện phin mém SWAT-CUP2012

Hình 2.23 Kết quả so sánh đường quá trình đông chảy tinh toán va thực đo ti

trạm Kiến Giang (Giai đoạn hiệu chinh - năm 1977)

Hình 2.4 Kết quả so sánh đường quá trình dòng chảy tính toán và thực đo tại

trạm Kiến Giang (Giai đoạn hiệu chỉnh - năm 1977)

Hình 3.1 Vị trí 04 bồ trong kịch bản tính toán

Hình 3.2 Các thông số hồ chứa giả định

Hình 3.3 Bản đồ thâm phủ nim 2018

Hình 3.4 Biểu đồ kết qua tinh toán dang chảy theo KBI

Hình 3.5 Biểu đồ kết quả tính toán tram tích theo KBI

Hình 3.6 Biểu đồ kết quả tinh toán nồng độ bùn cát theo KBI

Hình 3.7 Biểu đồ kết quả tinh toán động chảy theo KB2.

5s

58

59

39 60 2 63

65

tà tinh toán trim tích theo KB2 Hình 3.9 Biểu đồ kết qua tính toán nồng độ bùn cất theo KB2

66 6

DANH MỤC BANG

Bảng 1.1 Bang các hồ thủy điện vừa và nhỏ lưu vực sông Nhật Lệ theo Quy

hoạch

Bảng 1.2 Lưới trạm thủy văn lưu vực sông Nhật Lệ

Bang 1.3 Ludi trạm khí tượng đo mưa lưu vực sông Nhật Li

Bang 1.4 Tổng hợp một số phương pháp đánh giá x6i môn trên th

Bảng 2.1 Danh sách các trạm thu thập sổ liệu lượng mưa

Bảng 2.2, Danh sách các tram thu thập số liệu nhiệt độ không khí

Bang 2.3, Chuẩn bị dữ liệu đầu vào mô hình SWAT

Bảng 2.4, Số liệu lưu lượng trung bình ngày (năm 1977) đo đạc tại Kiến Giang

Bảng 2.5 Thông số mô bình thủy văn SWAAT cho lưu vực Kiến Giang

Bảng 2.6 Số liệu lưu lượng ngày năm 1978 tại trạm Kiến Giang

Bảng 3.1, Bảng diễn giải các thông số hỗ chứa giả định

Bảng 3.2, Bảng thay đổi diện tích

Bang 3.3 Kết quả tính toán đông chảy theo KBI (trung bình thing từ năm

MỞ DAU

1 Tính cắp thiết của Đề tài

Xöi môn đắt là một trong những vin đề mỗi trường toàn cầu hiện nay và đang có xu

hướng gia tăng Trong khi quỹ đất canh tác của th giới hết sức hữu hạn và dân số

không ngừng phát triển, Theo các chuyên gia của FAO-UNEP hàng năm trén toàn thểgiới cổ khoảng từ 57 triệu ha đắt bị mắt khả năng sản xuất do bi x6i môn đất Ở Việt

‘Nam, với 1⁄4 diện tích là đồi núi và lại nằm trong vùng nhiệt đới ẩm gió mùa, vậy xói

mn được xem là một hiểm họa đổi với đắt đốc ở Việt Nam Nếu không có biện pháp

phòng chống thì mỗi năm hàng trăm tấn đất và đỉnh dưỡng sẽ bị mắt và chỉ sau vài

năm đắt trở nên thoải hóa không côn khả năng canh tác, Lưu vực sông Nhật Lệ có đặcđiểm địa hình nhiễu đồi núi, hệ thống sông ngòi với mật độ dày, ác con sông ngắn, cổ

đỗi

độ đốc lớn, khả năng tập trung là nhanh, đồng bing ven biển hẹp, cửa sông bi

theo mia, bị co hẹp ảnh hưởng đến khả năng thoát lũ nên vio mia mưa bão trên lưuVực sông này thường xây ra các trận lũ lụt lớn.

Cho đến nay vùng của sông ven biển Nhật Lệ tinh Quảng Bình vẫn chưa cỏ một

nghiên cứu tổng thể nào về ảnh hưởng của dòng chảy bùn cát tir thượng nguồn liên

«quan đến hiện tượng x6i lờ, bồi tụ vùng cửa sông Sự thay đổi vé dòng chảy bùn cát

nôn của lưu vực thượng nguẫn vì vậy ving cửa sông chịu ảnh hưởng lớn từ sự x‹

việc ứng dung mô hình SWAT để đánh giá ảnh hưởng của xói mon lưu vực thượng nguồn đến vận chuyển bùn cát ra cửa sông là rất cin thiết

2 Mục tiêu nghiên cứu

~ Nghiên cứu ứng dụng mô hình SWAT mô phỏng va tính toán lượng bùn cát trên lưu.Vực ra cửa sông theo các kịch bản khá thắc thượng nguồn Ap dung cho lưu vue sôngNhật Lệ tỉnh Quảng Bình

3, Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

ối tượng nghiên cứu: Dong chảy và dòng chay bin cát, tải lượng bùn cát cửa rasông Nhật Lệ.

~ Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Nhật Lệ, tỉnh Quảng Bình

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.

2 Cách tếp cận

= ĐỀ tải sẽ sử dụng cách tiếp cận vin để nghiên cứu trên cơ sở các quá trình xây ra trên

Š mặt li vục và lòng dẫn như được tỉnh bày tại hình đưới dy

feo { sss

Ls==)

Hình 1 Sơ đồ cách tip cận vẫn để nghiên cứu

“Quá trình mưa sẽ làm xói môn bề mặt lưu vục đồng thời hình thảnh nên dòng chảy mật

và dong chay trong sông ngòi Một phần bùn cát do xói mòn trên bé mặt lưu vực sẽ.được vận chuyển đến sông theo dng chảy mặt, Dòng chảy trong sông mang theo bùncắt và phụ thuộc vào sức tài cát của dòng nước trong sông sẽ gây ra hiện tượng bồiling hoặc x6i mòn trong sông (vận chuyển bản cát rong sông)

'b Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp thống kê: Thu thập và xử lý các tải liga cin thiết có liên quan đến lưu

‘ve nghiên cứu cũng như các nội dung tính toán để cập trong luận văn Tham khảo các

tải liệu, các đề tả có liên quantới nội dung nghiên cứu

- Phương pháp mô hình toán: Phân tích và lựa chọn mô hình toán thủy văn để tính tn

van chuyển bùn cát và biến hình lòng dẫn lưu vực sông

CHƯƠNG I: TONG QUAN VIỆC TÍNH TOÁN DONG CHAY, BUN CAT

TREN LƯU VỰC SÔNG1.1 Một số khái niệm

1.1.1 Khải niệm xói man đất

‘Xi mon đắt hiện nay có nhiễu định nghĩa khác nhau:

“Theo Ellison (1944): *

dưới tác động của trọng lực lên bề mat của đất Xói mòn dat được xem như là một hàm

môn là hiện tượng dĩ chuyển đất bởi nước mưa, bồi gió

số với biến số la loại đắt, độ dốc địa hình, mật độ che phủ của thảm thực vật, lượngmưa và cường độ mưa"

‘Theo Rattan Lal (1990): “Xói mòn dat là sự mang đi lớp đất mặt do dòng chảy, tuyếttan hofe các tác nhân địa chất khác bao gồm cả quá tình sạtlở do trong lực”,

Cũng dựa trên yếu tổ trọng lực, tác giả Cao Đăng Dư (1992) có quan niệm cho ring

<q tình xói môn, trượt lờ, bồ ắp thục chất là quá nh phân bổ li vật chất dr ảnhhưởng của trọng lực, xảy ra khắp nơi và bị chỉ phối bởi yếu tổ địa hình

“Theo Tổ chức FAO (1994): *Xöi mòn là hiện tượng các phẳn tử mảnh, cục và có khi

cả lớp b& mặt dit bị bào môn, cuốn trôi do sức gió và sức nước”,

Theo cách tiếp cận khác khi nghiên cứu về lớp phủ thực vật của các tác giá Nguyễn

‘Quang Mỹ và Nguyễn Tứ Dẫn (1986) cho rằng: "Xói mòn là một quá trình động lực

phá hủy độ màu mỡ của đất, làm mắt trạng thái cân bằng của cả vùng bị xói mỏn lẫn

vũng bị bồi tạ”

Như vậy, xôi môn đất là hiện tượng các cắp hat đất, cục đt, có khi cả lớp đt bể mặt bị

bio môn, cuốn trồi do sức gió, súc nước và một số hoạt động khác của con người Xói

môn đất được biểu hiện bằng bai hình thức chủ yếu là xói mòn bÈ mặt và xói mòn rãnh,

1l.

1.1.2 Các nhân tổ ảnh hưởng tối xói min đất

“Theo kết quả nghiền cứu xối môn đất của các nhà khoa học (Elision 1944, Wishmeier

và Smith 1978, ) thi các yêu tổ ảnh hưởng đến xói mòn đắt (chủ yếu là xói mòn do

nước) bao gồm: khí hậu (mưa) địa hình thổ nhường, thảm phủ bé mặt và hoạt độngcủa con người

1.1.2.1 Yếu tổ khí hậu

_Yếu tổ khí hậu chính là mưa và gió Ở Việt Nam, mưa là yếu tố khí hậu quan trọngnhất Gió ảnh hưởng đến xói mòn chủ yêu thông qua hướng gió va tốc độ gid, giỏ cũngảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi nước và ẩm độ đắt Lượng mưa, cường độ mưa, và sựphân bố mưa sẽ quyết định đến lực phản tan các hạt của đt, én lượng nước và tốc độcủa nước chảy tràn Tổng lượng mưa cao chưa hẳn gây xói mon mạnh hơn cường độ.

mưa cao Thời gian mưa ngắn cũng hạn chế xdi môn do không đủ lượng nước hình thành đông chảy Khi cường độ mưa cao, thời gian mưa kéo dài, xói mòn rất nghiêm

trong ĐiỀu này đặc biệt nghiêm trọng sau khi thu hoạch hay ngay sau làm đắt cho câytrồng vụ sau

1.122 Yếu t6 da hình

Độ đốc và chiều dải sườn dốc là 2 thành phần ảnh hưởng đến chảy tràn và xói mòn

"Độ đốc cảng lớn, mức độ xôi mòn cảng cao Theo nguyên ắc, chiều di sườn dốc cảngdai, tốc độ dòng chảy cảng tăng, nhưng thực tế, đất có tính thắm và không thật bằngphẳng nên stim dốc cing đài, lượng nước chảy trăn lại giảm Chay trần chịu ảnh hưởng bởi lưu lượng và tốc độ dòng chảy, và lưu tốc phụ thuộc vào độ dốc Tốc độ di chuyển cảng nhanh, lực mang các vật liệu cảng lớn.

1.123, Yêu tổ hồ nhường

“Các tính chất đất ảnh hưởng đến xói môn bao gồm các tinh chất ảnh hưởng đến tínhthấm ban đầu và tinh bền của cấu trú đất như sa cấu ( lệ phần trim các cấp hạtkhoảng như hạt sé, thị, cất rong dit), chất hữu cơ, độ dốc Đắt ảnh hưởng đến xôi

mòn phụ thuộc vào tốc độ thắm ban đầu và khả năng chống lại sự phân tan các hạt khi nước chảy tràn.

độ âm

- Tính thấm ban đầu: Khả năng thắm nước mưa vào đất phụ thuộc: độ rồng đấ

đất trong thời gian mưa va tính thắm xuyên suốt phẫu diện đất Tốc độ thấm ban đầu ti

lệ nghịch với căn bậc 2 của độ âm đắt tại thời điểm mưa bắt đầu.

~ Khả năng chống phân tin của đắt: Có 2tính chất ảnh hưởng đến khả năng phân tin hạt

(1) Khi đắt khô và đắt bị nén chặt, lượng mưa ban đầu sẽ có tác động tạo văn (hỗn hopsét và nước), làm tăng tỉ trong nước chảy trin, Khi mưa kéo di, phần dit bị phân tin,tạo vữa, bị nước cuốn rồi đi, nên chỉ còn lại ting đất bị nén chặt, Am ớt, lượng huyềnphủ (vữa) trong nước chảy tin giảm din theo thd gian mưa Tinh chống chịu sự phântắn của ting đất gia tăng theo ham lượng sét Vì vậy, khi mưa đắt bị xdi mòn do sự tạo.

hồ vữa và tác động va đập của hạt mưa lên mặt đất Các vật liệu min bị mang đi chủyếu trong giai đoạn này, D có cấu trúc căng bền chặt, cảng chồng lại được sự phântấn va tạo hỗ vữa, nên cảng giảm lượng huyền phủ trong nước chảy trần

Tuy nhiên nếu mưa lớn kéo dài, chảy trần sẽ gia tang cả lưu lượng và tốc độ, sự xói mòn phụ thuộc vào khả năng liên kết giữa các thành phần hạt trên mặt và bên dưới Trongtrường hợp này, đất có cấu trúc tơi xốp có thé bị xói mòn mạnh hơn đắt bị nón chat(2) Khi đất bão hỏa, nhất là đất thịt, có tính dính thấp, nếu mưa to, xói mon sẽ rấtnghiêm trong.

- hay khi đưa vào chân th gia súc tự do, rùng bị phá Con người là ác nhân chính làm

it thoái hóa khi đưa đất rừng vào sản xuất nông nghiệp

"Nguy cơ xối môn cao nhất khí bit đầu canh tác cây ngắn ngày, nhất các vũng cổ nguy

cơ xói mỏn cao, Một thảm phủ thực vật tốt sẽ bạn chế rat lớn tác động của mưa, gid, nên

số vai rồ lớn ong hạn chế xi mòn đất Trong nông nghiệp ta không thể luôn luôn duy

tr thảm phủ cây trồng, tuy nbn, đất có canh tắc cũng có tác dụng hạn chế x6i mòn rấtlớn Các ảnh hưởng của thực vật có thé chia thành 4 dang:

~ Chin mưa do tin ác Một phần nước mưa này đọng li trén lá, không rơi vào đất tiêuhao năng lượng hạt mưa, giảm lực va đập lên mặt đắt Day là tính chat quan trọng của.tân lá hạn chế x6i mòn đất.

dòng chay: Do t lá giữ lại 1 phần nước nên làm giảm được lượng nước chảy trin trên mặt, Thực vật dang sinh trưởng cũng làm giảm 1

- Giảm tốc độ nước chảy tran và

lượng nước chiy trin hữu hiệu nhất Bắt kỷ loại thực vật nào cũng lim n trở dòngchy của nước, Thâm thục vật không chỉ làm giảm tốc độ đồng chảy theo độ đốc, mãcòn có khuynh hướng ngăn chặn sự tích lũy nước quá nhanh Đây chính là tác dụng cắtdng chy củ thâm thực vt Khổ tốc độ chảy tin giảm do thảm thục vật tốc độ thắmcủa đất phải cần nhiều thời gian để làm giảm tổng lượng nước chảy tràn Một thám cótốt có tác dụng cắt đồng chây tốt

~ Rễ cây có ảnh hưởng đến cau trúc dat, độ bẻn và các hoạt động sinh học liên quanđến sinh trường thực vật nên ảnh hưởng đến độ rổng của đắt

- Thoát hơi nước làm giảm ẩm độ đít, tăng tính thắm,

1.1.2.5 Hoạt động của con người

“Nhiều kỹ thuật canh tác có thẻ làm gia tăng tốc độ xói mòn như du canh, đốt rừng làm.riy, canh tác cây ngắn ngày, đồng cỏ chan thả t do, quản ý đất và hệ thống canh táckhông hợp lý

1.13 Phân loại xói màn đắt

Tay theo tác nhân gây x6i môn mi người ta có thé phân loại xôi môn như sau:

~ Xói mòn do gió: Hiện tượng xôi mon đắt do gió thường xây ra ở những ving đất có

thành phn cơ giới nhẹ như nhĩng vùng đất cát ven biển, dit vùng đổi bán khô hạnMức độ xéi môn do giỏ mạnh hay yếu phụ thuộc vào những yếu tổ như: tốc độ gió,thành phần cơ giới của đất, độ ẩm đất, độ che phủ của thảm thực vật

- Xôi môn do nước: Xói môn do nước là loại xói mòn do sự công phá của những hạt

cuốn trôi của dòng chảy trên bề mặt đất Đây là loạimưa đối với lớp đất mặt và si

xöi môn nguy hiểm cho vùng dat đốc khi không có lớp phủ thực vật, gây ra các tượng xói môn mặt, xói rãnh, xói khe.

~ Xói mòn do trọng lực: Do đặc tính vật lý của đất là có độ xốp, đắt có nhiều khe hớvới nhiều kích thước khác nhau và do lục hút của quả đắt, nền dit có khả năng di

chuyển từ ng đất trên bé mặt xuống các ting đất sâu hơn do chỉnh trọng lượng của nóhoặc có thể là đất bị trồi nhẹ theo khe, rãnh Hay người ta còn gọi đây là hiện tượngrửa tôi đất theo chiều siu của phẫu din đất

- X6i mòn do các hoạt động sử dụng và quản lý đất của con người: Nhịp độ tăng

trưởng kinh tế về mặt dân số và phát triển kinh tế - xã hội trong nhiều thập ky qua đãlâm cạn kiệt các nguồn tải nguyên thiên nhiên, đặc biệt là tải nguyên đất Con người với các hoạt động sử dụng và quản lý đất khác nhau đã góp phần gây ra xói mòn đắt, din đến suy thoái đất.

“Các hoạt động sử dung và quan lý đắt dẫn đến xói mòn dit; Khai thác rừng không hợp

lý, phi rừng làm nương rly, canh tác nông nghiệp không bén vững, cháy rừng, chănthả gia súc quá mức, xây dựng các công trình đường xá, cầu công, nhà cửa, đườngđiện ở vùng núi không hợp lý, ig rừng nhưng không chú ý đến hỗn loài vả chọnloại cây trồng thích hợp.

1.2 Tổng quan các nghiên cứu trên thé giới về tính toán ding chảy, bàn cát trên

lưu vực

Van chuyên trim tích được nghiên cứu từ rất sớm như ở Trung Quốc cổ đại, Lương.

Ha, Hy Lạp và ĐỀ quốc La Mã Nghiên cứu bằng phương pháp lý thuyết và thựcnghiệm sớm nhất được thực biện bởi nhà khoa học DuBuat (1738-1809) người Pháp.Ong xác định vận tốc dòng chảy gây ra xói mòn day, trong đó có xem xét đến sự khác

khái it trượt, Hagen nhau của vật liệu diy DuBuat đã phát tr

(1797-1884) người Đức và Dupuit (1804-1866) người Pháp mô tả về chuyển động đọc theo.đây và chuyển động lơ lừng của trằm tích Brahms (1753) đề xuất một công thức tỉnh

vận tốc tới hạn trên đáy với vật liệu là đá Công thức vận tải đáy đầu tiên dựa vào độ

đốc và độ sâu được DuBoys (1847-1924) người Pháp đề xuất, Ông khái quất quả tinh

ân chuyển như chuyển động của các hạt rằm tích trong một loạt các lớp.

Đến khoảng năm 1900, mô hình biến đổi đáy đầu tiên được Fargue (1827-1910) người

js (1892-1912) người Anh xây dựng Cơ sở nghiên cứu vận chuyển

Pháp và Reynol

im tích trong các mắng thí nghiệm được bắt dầu bởi Engels (1854-1945) người Dức

và Gilbert (1843-1918) người Mỹ,

Lý thuyết vận chuyển trim tích được viết bởi Forchheimer (1852-1933) và Schoklisch

(1888-1969) người Đức Đến năm 1914, phát triển phương trình tích ứng suất trượt

đây tới hạn (bất đầu chuyển động của một hat) theo chigu dọc của đáy đốc, Phươngtrình tương tự cho một bạt dimg chuyển động theo chiều ngang một đáy đốc đượcLeiner để xuất năm 1912 Năm 1936, Shields có một đóng góp quan trọng liên quanđến ứng suất trượt đây tới hạn cho sự khỏi đầu chuyển động của các hạt rằm tích Cácđường cong được đề xuất gọi là đường cong “Shi

CCác nghiên cửu đầu tên iên quan đến động lực học chit lỏng và vận chuyển bùn cấtđược thực hiện bởi Bagnold năm 1936, 1937 Đến năm 1980, Einstein và các cộng sự

nhờ vio sự phát n của năng lực tỉnh toán, biến các mô hình toán vận chuyển bincát thành một chủ đề quan trong trong lĩnh vực khoa học ven biển Năm 1967, Robert

P Apmann va Ralph R Rumer nghiên cứu quá trình phát tán các hạt trim tính do

kh hin i trong đồng chảy bit đồng nhất da trên mô hình toán Thi nghiệm được

ầm tích Hệ số khuếch tán được xác định làmột ham của đặc trưng trim tích và vận tốc đồng chảy.

tiến hành trong một máng dai với 3 lớp

Odd và Owen, 1972 sử dụng mô hình 1D xem xét tốc độ xói mon và lắng dong dựatrên công thức đề xuất của Krone 1962 và Partheniades 1965 Smith và Kirby, 1989 đãứng dụng các mô hình 1D để mô phỏng vận chuyển bùn cát và thay đổi ình thái quy

mô lớn ở các sông De Vries, trong kênh thủy triều Dyer và Evans, mô phỏng quá trình

"hình thành “lutoctine” ở các cửa sông Ross và Mehta.

Năm 1971, O'Connor trình bày mô hình 2D tích phân theo độ sâu Ariathurai vàKrone, 1976 đã trình bảy một mô hình phần tử hữu han áp dụng các yếu tổ hình tam

giác với một xắp xi bậc hai cho nông độ và phương pháp trọng sổ thing dư Galerkian

Mô hình sử dung các công thúc cổ điễn xác định qui tinh xói môn và lắng đọng teitích Quá trinh keo tụ được tinh toán bằng cách xác định vận tốc chim lắng trên mỗiphân tir lưới là một ham của thời gian Mulder vả Udink 1991 áp đụng mô hình 2D cho.

ng Western Scheldt cổ tính đến thủy tiểu và sóng gió Mô hình giải một phương,trình cân bằng tác động phd, nội suy độ cao và chu kỳ sóng tính toán theo các thời kỳtriều khác nhau để xác định vận tốc quf đạo và thành phần ứng suất trượt đầy do sống

Sử dụng các công thức thực nghiệm để tinh toán xói mòn và lắng đọng trim tích và sir

dụng các giá tri đồng nhất cho ứng suất trượt tố hạn của quá hình xói môn, lắng đọng

và vận tốc chim lắng

Năm 1994, Leonor Cancino và Ramiro Neves mô ta và ứng dụng hệ thống mô hình thuỷ động lực và vận chuyển trim tích 3D (dang nghiêng áp, sử dụng phương pháp sai phân hữu han) Mô hình thủy động lực dựa trên xắp xi thuỷ tinh và xp xi Boussinesq,

sử dụng tọa độ sigma kép cho chiều thẳng đứng với lưới so le và sơ đồ ban ấn bậc bai Ngoài phương trình động lượng và phương trình liên tục, mô hình giải hai phương, trình vận chuyển nhiệt độ, độ muối và một phương trình trạng thái có tính đến hiệu ứng nghiêng áp Mô phỏng quá trình vận chuyển trim tích gắn kết được thực hiện

bằng cách giai các phương trình bảo toàn, bình lưu - khuếch tin 3D, tong cũng mộtlưới sử đụng trong mô hình thủy động lực Qa tình cổ kết si môn và lắng đọng củatrằm tích được biểu diễn bằng các công thức thực nghiệm Các mô đã được thử

"nghiệm và hiệu chỉnh bằng cách mô phỏng dòng triều và vận chuyển bùn cất lơ lửng ởcác cửa sông Hai ứng dụng ở cửa sông Western Scheldt (Ha Lan) và Gironde (Pháp)cho thấy sự phi hợp tốt giữa kết quả tính toán và đo đạc thực dia

Năm 2005, C.H Wang, Onyx W.H Wai và C.H Hu phát iển mô hình tinh toán vậnchuyển trim tích cho vùng cửa sông Pearl River (vinh Lingding) Mô hình sử dụng kỹthuật tách để giải các phương tình chủ dạo: giải các số hạng bình lưu bằng phươngpháp Bulerian-Lagrangian, sử dụng phương pháp phin tử hữu hạn cho các số hạng

kh h tan theo phương ngang và phương pháp sai phân hữu hạn cho số hạng khuếch.

tin theo phương thẳng đứng Sơ đồ khép kín rồi bậc 2,5 của Mellor-Yamada được sửdụng kết hợp để xác định tham số nhét rồi thẳng đứng

Năm 2008, Idris Mandang và Tetsuo Yanagi áp dụng mô hình 3D ECOMSED được phát trim bởi HydroQua (2002) vào tinh ton vận chuyển trim tích khu vue cửa sôngMahakam, phía Đông Kalimantan, Indonesia Mô hình có sử dụng phép xấp xiBousinesq và xp xi thủy tĩnh Mô phỏng qúa trình vận chuyển trim tích dựa trên cơ

sở giải đồng thời các phương trình bình lưu - khuếch tn - bảo toàn 3 chiều.

13 Tổng quan các nghiên cứu ở Việt Nam về tinh toán dòng chấy, bùn cát trên

6 Việt Nam tinh đến thời điểm hiện nay 6 nhiều nghiên cứu về đồng chảy, in cấttrên lưu vực sông được công bổ trên các Tap chí trong nước trong đó số đồ có cácnghiên cứu tiêu biểu sau:

= Mô phòng vận chuyển bin cất và bin đổi dia hình day khu vực cửa sông Thu Bồn của nhỏm tác giả Vũ Minh Cát, Đặng Minh Đoan đăng trên Tạp chí Khoa học kỹ thuậtthủy lợi và môi trường số đặc biệt (11/2013): Nội dung chính của nghiền cứu là Ứngdụng mô hình MIKE21_FM Couple để mô phòng và tính toán, đánh giá định lượng sự thay dỗi địa hình đây sau những trin lũ kinh dign cũng như quả trình xa lũ từ hỗ chứa,

bùn cát từ trong sông cũng như sự thay đổi trường mực nước và trường sống phía biển.

~ Nghiên cứu sự biến động vé bùn cát trên các tuyển sông chỉnh đỗ vào vũng biển DS Sơn - Hải Phòng của nhóm tác giả Hồ Việt Cường và Nguyễn Thị Ngọc Nhẫn đăng,

trên Tạp chí Khoa học và công nghệ Thủy lợi số 26-2015: Nội dung chính của nghiêncứu là Ứng dung mô hình MIKEI 1 đánh giá sự thay đổi của lưu lượng đồng chảy, bùncát vận chuyển ra vùng biển Đỏ Sơn khi có sự phát triển kinh tế xã hội, thay déi yếu tốmặt dé, khai thắc nguồn nước và khai tú cất trén lưu vực trên hệ thống sông Hồng -Thai Bình có các cửa sông đổ ra vùng biển Đỏ Sơn - Hai Phòng.

~ Nghiên cứu sự thay đổi chế độ bùn cát tại hạ lưu sông Ba dưới tác động của hệ thống

hồ chữa của nhóm tác giá Nguyễn Tiền Giang, Hoàng Thu Thảo, Trin Ngọc Vĩnh,Pham Duy Huy Binh, Vũ Đức Quân đăng trên Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà.

Nội số 4(2017) 127-134: Nội dung chính của nghĩề

định lượng tác động của Hồ chứa Ba Hạ và hồ Sông Hinh đến chế độ bùn cát tại trạm

n cứu là thực hiện việc dánh giá

thủy văn Củng Sơn trên lưu vực.

~ Ứng dụng mô hình SWAT để tinh toán lưu lượng ding chảy và bùn cát trên lưu vựcsông cầu của tác giả Trin ch đăng trên Tạp chỉ Khoa học kỹ thuật thủy lợi va

môi tường số S6 (3/2017): Nội dung chính của nghiên cứu là Ứng dụng mô hìnhSWAT mô phỏng, tinh toán lượng bùn cát đóng góp và hệ thống sông Cầu biển đổitheo không gian và thời gian phụ thuộc vào các yếu tố như mưa, thảm phủ, thổ nhưỡng, độ dốc địa hình

0

1.4 Giới thiệu khái quát lưu vực sông Nhật Lệ

1.41 Điều kiện ự nhiền

QUANG BÌNH

‘Tom Huy vn

Người RepCM

Ranh gói phụ,

Hình 1.1 Vị trí địa lưu vực sông Nhật Lệ

Lưu vực sông Nhật Lệ thuộc địa phận tinh Quảng Bình với diện tích tự nhiên khoảng.2.653km: (chiếm khoảng 347% diện ích tinh Quảng Bình), nằm địa phận Thành phốĐồng Hới, huyện Quảng Ninh và huyện Lệ Thủy Lưu vực nằm trong phạm vỉ 17°31" -16°55" vĩ độ Bắc và 106°17" - 106°S9" kinh độ Đông

VỀ phía Bắc, lưu vực tiếp giáp với huyện Bổ Trach, Quảng Bình Phía Tây là dayTrưởng Sơn dai 202km, giáp với tinh Kham Muộn của CHDCND Lào Phia Dongsip với dai cồn cất Biển Đông với đường bờ biển đãi 126km Doan hẹp đãi nhất từ

‘Tay sang Đông đi qua Thành phố Đẳng Hới dài chừng 4Skm

1.4.1.2 Đặc điềm địa hình

Sông Nhật Lệ nằm tong vùng tring của đuyên hải Trung Bộ Địa hình lưu vực sông

Nhật Lệ chủ yếu là đồi núi thấp, độ cao bình quân lưu vực đạt 234m và độ dốc đạt 20,1, Lưu vực có dang hình trồn, là tập hợp của hai nhánh sông Kiển Giang và Long Đại, Nhánh sông Kiến Giang có chiều dài 96m chảy theo hướng Tây Nam ~ ĐôngBắc ở phần thượng du, sau đó chuyển sang hướng Đông Nam - Tây Bắc ở phần hạlưu, chạy song song với đường bir biển bằng day dun cát cao Nhánh Long Đại chảytheo hướng Tây Nam - Đông Bắc với chiều đài 39km Bé mặt lưu vực bj chia cắtmạnh nên mang lưới sông subi khá phát triển với mật đọ lưới sông là 0.84lơw km Phin hạ lưu sông thuận lợi cho việc tập trung nước nên dễ bị ng ngập trong mùa mưa, 1.4.1.3, Đặc diém địa chất thổ nhưỡng.

‘Trim tích hiện đại ở dai ven biển cửa sông Nhật Lệ phân bố ở điện hẹp, kéo dai cùngphương với đường bờ biển Tram tích cát trung, cát nhỏ, bột có chiếm từ 50 -90%, các.trim tích chuyển tiếp cát thô ~ cất rung, cát rung - cát nhỏ, cát bột chỉ chiếm từ 30

— 40%, Trim tích ting mặt hiện đại đa số có độ chọn lọc (So) tốt, gia trị So đạt tử 1-2,ring đối với các trim tích sét bột độ chọn lọc km hơn với giá t So đạt từ 27 — 5Trim tích ở dai ven biển có đương kính trung bình (Md) thay đổi từ 0,1 -1.Imm, cómàu trắng, trắng xm, trắng nhạt và ving trắng Đỗi với các rằm tích trong sông do có

lẫn thành phần hữu cơ nên thường có màu xám xanh hoặc nâu xám, giá trị Md thay đổi

từ 0,003 ~ 0,1 mm,

“Có hai hệ đất chính là hệ phủ sa (ở vùng đồng bằng) và hệ eralit (ở vũng đồi núi) ví

15 loại thuộc 5 nhóm khác nhau

[hom đất cát nhìn chung là xu, it dinh đường, thành phần cơ giới rời rục, ở các on

cát thường xuất hiện nạn cát bay, cất chảy cát đi động, Vùng đất cát ven biển chủ yếu

im nghiệp.

duge sử dung vào mye

"Nhôm dit mặn phan bố phần lớn 6 các cửa sông, diện tích đắt mặn có chiều hướng giatăng do nước biển tràn sâu vào dit liền dưới tác động của bão hoặc triều cường

Nhóm đất phủ sa chủ yếu là loại đất được bai hing năm phan bổ ở đài đồng bằng và

các thung lũng sông Nhìn chung đây là nhóm dit chính để trông cây lương thực và cây công nghiệp ngắn ngày.

"Nhóm đất ly thụt và đất than bản phân bổ ở các ving ting, đọng nước

"Nhóm đất đỏ vàng tập trung chủ yếu ở những nơi có độ cao từ 25 ~ 1.000m

1.4.1.4 Thâm phủ thực vật

Khu vực nghiên cứu là nơi giao thoa của hai luông thực vật từ phí Bắc xuống và từ.phía Nam lên nên thực vật tương đối phong phú

“Chủ yếu hai bên bờ sông là điện tích đất được dùng để sản xuất nông nghiệp, cây trồng

ở đây tương đối phong phủ gỗm có: cây nông nghiệp lầu năm, cây công nghiệp ngắnngày, lúa, cây ăn quả,

“Tại các vùng cát ven biển có độ che phủ thực vật từ 20 = 40%, trên vùng cát còn trồng

rig (chủ yếu là cây thân gỗ) để ngân chin cát bay.

14.1.5 Đặc điển địa lý thay vn

“heo các tả liệu hiện có, Quảng Binh có một số đặc điểm địa chất thủy văn chủ yếu

4) Các tang chứa nước ving

[Nae tổn tai trong các ỗ hồng của các trim tích bở rồi Neogen và Đệ Tứ phân bổ hạnchế trong vùng ng! ‘iru Nước tôn tại va vận động trong các lỗ hồng của đất đá bo

rời như cát, cuội, tang Tang chứa nước lỗ hồng phân bổ rất hạn chế, chủ yếu ở các bãi

Đồi, các thêm kéo dài theo dòng chây của sông, BE diy ting chứa nước nhỏ, Nước ởđây cố quan hệ chat chế với nước các sông, Nước nhạt cổ thành phần chủ yếu là

Bicacbonat Nai - Canxi, Do phân bổ hep, bề diy mỏng, mùa khô thường bị cạn nên nước lỗ hing chỉ đáp ứng cắp nước nhỏ, qui mô gia định hoặc cụm gia đình Thành

phần vật chất chủ yếu là cát, cát bột, et sét, cát lẫn sạn sỏi, sét xen ke, phân bd phức

tạp Độ chứa nước trong các ting phụ thuộc vào đặc đi nay, giầu nước trong các tập,

"hạt thô, nghéo nước trong các tập hạt mịn Nhìn chung, các trim tích Neogen và Đệ Tứ

trong vũng thuộc loại giảu nước nhưng chitu diy chứa nước không lớn, thường 3-6mđến 15-25m Các tang chứa nước lỗ hông thường có áp lực giảm dẫn từ đất liền ra phía

biển, độ dốc thuỷ lực thấp (0,005-0,05), đôi chỗ mặt thuỷ áp nghiêng cục bộ ra sông.

"Độ sâu mực nước ở trung tâm lưu vực chỉ vào khoảng 0,5-2m, ở vùng chân núi có thểđạt 4-5m VỀ chất lượng, nước trong các ting chứa nước lỗ hồng trong khu vực có thểtir siêu nhạt đến nhạt Nhìn chung nước sạch, đạt tiêu chuẩn vệ sinh cho sinh hoạt vasản xuất, Tuy nhiên, do nước dưới đất nằm nông, phần trên cùng của tang chứa chủ

‘yéu có thành phần hạt thô, tinh thắm cao, nên dễ bị 6 nhiễm tir các nguồn nước, rácthải trên mặt đất

Nguồn bổ cập cho các ting chữa nước là nước mưa và nước của các ding chảy mặt

Di lượng mưa trung bình năm khá lớn (hơn 2.000mm), nhưng do địa hình đồi núi ít cóđiều kiện tụ thủy nên mặc dù tính thắm của lớp phủ cao nhưng các ting chứa nước lỗ

ý có trữ lượng tự nhiên thấp

Miền thoát nước của các ting chứa nước lỗ hing trùng với các thung lũng sông lớn

"Ngoài ra, những đất gay lớn nằm trong ting phủ tạo điều kiện dễ dàng cho nước tử các

tng lỗ hồng thắm xuống cung cắp cho các ting lỗ hông ở dưới.

“Có thé phân biệt những

- Tầng chúa nước lỗ héng trong trim tích Đệ Tứ không phân chia (q).

~ Ting chứa nước lỗ hổng tong trim tích Holocen (qh): Bao gồm 2 lớp chứa nước+ Lớp chứa nước trim tích biễn gió (qbl-3 mv), chủ yếu phân bổ ở một số vũng cấtven biển Tầng này có độ chứa nước cao, lưu lượng 1,60-6,56 V/s, chất lượng tốt Độtổng khoảng hóa 01541355 pf

+ Lớp chứa nước trim tích sông - biển (qhI-3 am), phân bổ chủ yếu ở vùng trangtrung tâm đồng bing và ven cúc suỗi ở phía Tây thuộc vùng đồi núi, Ting nước nàythường có độ khoáng hóa khoảng 0,25-1,11 g/l

~ Tầng chứa nước lỗ hồng trong trim tích Pleistocen (qp): Phân bé rộng trên toàn bộđồng bằng ven biển và một phần phía Tây Thành phần đất đá chứa nước chủ yếu là

cat, cát lẫn bột Độ chứa nước của ting này nghéo, lưu lượng nhỏ, Độ tổng khoảng hóa 0,050-0,202 g/l Tầng này ít có ý nghĩa khai thác sử dụng,

- Tầng chứa nước lỗ hồng trong trim tich Neogen (n): Có độ chứa nước tương đổigiàu, lưu lượng Ì.-1-16 Vs, có nơi đến 2.4 is Pang nước này có ý nghĩa khai thác sửdụng.

b) Các ting chứa nước khe nite

Nước khe nứt trong đá gốc có tuổi khác nhau: Nước tổn tại và vận động trong các khe.nứt của các da cứng nứt nẻ Trê địa bin ving dồi núi phía Tây, nước chủ yéa chia

trong các khe nút của các đá trim tích biến chất có tuổi từ Paleozoi đến Mesozoi

“hành phần thạch học bao gồm cát kết dang quarzt, đã phiến thạch anh - seiei, đãphiến thạch anh - felspat, đá phiến slic, đá phiến giảu vật chất than, đá phiến biotit,thạch anh biodit, đá phiền thạch anh 2 mica, cát kết tuf, bột kết tuf,rioli Các thànhtạo này kém nút né, bị biến chất ép nén mạnh, nên mite độ chúa nước rất han chế Chỉcọc theo các đới huỷ hoại của các đứt gay kiến tạo, hoặc trục các nếp uốn đất đá nứt nẻmạnh hơn có mức độ chứa nước cao hơn Nghiên cứu một số giếng và lỗ khoan cho

thấy lưu lượng nước trong ting này khá nhỏ từ 0,15-0,24 Vs, pH từ 6.5-7.0 Nguồn cung cấp chính là nước mưa va nước ở đưới sâu đưa lên.

CC ting chứa nước không liên tục mà thường nằm trong những hệ thuỷ lục (những

khối cứng chắc (ginban hay các khối đá nứt nẻ) cách biệt nhau bởi những đới ngu)

như không nứt né) Độ sâu mực nước ngắm thưởng biến đổi rit đột ngột ty vào độđốc địa hình và đặc điểm nứt né, phong hóa Vùng sườn dốc, đỉnh đồi, núi, mực nước.ngằm nằm rất sâu 5-l0m hoặc hơn Vũng đồng bằng phía Đông vùng nghiên cứu, độ

sâu mực nước của ting chứa nước khe nứt xắp xỉ với tng chứa nước lỗ hồng, 2-Sm ở

vũng thêm sông và 2m ở các bin tring, lông sông Độ chứa nước trong ác ting nàybiến đổi phúc tp, tuỳ thuộc mức độ phong hóa, bÈ đây đối nứt nẻ và đặc điểm thịch

"học của đá gốc, nhưng thông thường, trừ các trim tích carbonat, đều thuộc loại nghèo.Mat gương nước ngằm có dang bậc thang, độ sâu mực nước thay đổi từ 2-Sm đến 5-10m hay sâu hơn nữa, đôi khi hình thành những ting chứa nước cỏ áp lực cục bộ bịchắn bên trên bởi những lớp vỏ phong hoá sét bột day VỀ chất lượng, nước khe nút

nôi chung thu loại nhạt (M < 0.5 gi) Nguồn bé sung của nước khe nứt chủ yéu lànước mưa rơi trên diện lộ và nước thắm từ các tang chứa nước lỗ hỗng nằm trên Miền.thoát nước trùng với các hệ thống sông suỗi trong vũng

Nước khe nứt Karst trong trim tích Carbon - Pemmi: Cc trim tích Carbon - Perm cóthành phần chính là đá vôi phân lớp dày, bị Karst hoá, nứt nẻ ở những mức độ khác

nhau, có chứa nhị g hang hốc Karst, đôi khi hình thành những hang động lớn Lưu lượng các mạch lộ, suối ngầm Karst thay đổi từ 0,5 đến 0,75 V/s Nước thuộc loại nhạt

- siêu nhạt với M = 0,17 -0,5 gil, có nói đến 1,0 Us.

Nước khe nứt trong các đới đút gay, dập vỡ: Trong các hệ thống đứt gây lớn như đứtgãy Long Đại, Kiến Giang

1.4.2 Tình hình dan sinh - nh - xã hội

Tinh hình tăng dân số trên lưu vực diễn ra khá nhanh, trong đó mật đô dan số cao nhất

là ở Thành phổ Đồng Hỏi là 687 người lam" theo số liệu thông ké năm 2007, tiếp đền

là huyện Lệ Thủy với mật độ là 104 người/km? theo số liệu thống ké năm 2007 vàhuyện Quảng Ninh là 76 người km” theo số liệu thống kể năm 2007

Dân cư phân bổ không đều, tập trung phần lớn ở khu vực ven biển và đồng bằng, ởkhu vực miễn núi và gồ đổi din cx thu thớt

“Thành phố Đồng Hới có mật độ dân số gip 6 lần mật độ din số của tinh Quảng Bình

‘Ving ven hai bên sông Nhật Lệ có mật độ dân số khá cao vì gin nguồn nước, gần nới sản xuất, điều kiện quần cư thuận lợi.

Dan cư sinh sống hai bên bờ sông phát triển nghề nuối trồng thủy sản khá mạnh vàhoạt động này trực tiếp kim biển đi, thay đổi dòng sông Tại Thành phổ Đẳng Hới cáckhu công nghiệp, các cơ sở kinh doanh tập trung dày đặc hai bên bở sông cũng gây cản trở rit lớn cho dong chảy.

1.4.3 Hiện trạng các hỗ thủy điện trên lưu vực

“Theo Quyết định số 144/QĐ-UBND ngày 19 tháng 6 năm 2009 của Uy ban nhânnhân tỉnh Quảng Bình về việc phê duyét Quy hoạch phát triển thủy điện vừa và nhỏ

tinh Quảng Bình đến năm 2020 thi lưu vực sông Nhật Lệ có 14 hỗ thủy điện vừa vànhỏ thuộc Quy hoạch.

Bảng 1.1 Đăng các hồ thủy din vừa và nhỏ lưu vực sông Nhật Lệ theo Quy hoạch

TT Tênhồ Huyện Sông/suối Hiện trạng.

1 Long Dai | Lệ Thủy Long Đại ‘Chua xây dựng

2— Long Đại2 Lệ Thủy, “Chưa xây dựng

3 Long Đại 3 Lệ Thay “Chưa xây dựng

4 LongDại4 Quảng Ninh Long Dai “Chưa xây dựng

5 Long Đại § Quảng Ninh Long Đại “Chưa xây dựng

6 LongDại6 Quảng Ninh Long Đại “Chưa xây dựng

7 10 Quảng Ninh Tệ Nghĩ ‘Chua xây dụng

8 Rao Reng 1 Lệ Thay Rio Reng “Chưa xây dựng

9 — Rao Reng 2 Lệ Thủy, Rio Reng “Chưa xây dựng

10 Khe Den 4 Quang Ninh Khe Den “Chưa xây dựng,

11 Rao May Quảng Ninh Rào Mây “Chưa xây dựng

12 Sông Cát Quảng Ninh Sông Cát ‘Chua xây dựng

13 Rao Tring! | QuảngNinh Rio Trang “Chưa xây dựng

14 [Rio Trang? | QuảngNinh Rio Trang “Chưa xây dựng.1.4.4 Đặc điểm khí tượng thủy văn lưu vực sông Nhật Lệ

1.4.4.1 Lưới tram khí tượng thủy vấn,

‘Trén hệ thống sông Nhật Lệ có hai trạm thủy văn đo mực nước, lưu lượng và phủ sa làtrạm Tám Lu tén sông Đại Giang không chế lưu vực là I.130 km, trạm Kiến Giangtrên sông Kiến Giang có diện tích lưu vực là 321 kmẺ Hai trạm này đều bắt đầu hoạtđộng từ năm 1960, 1961 và đến năm 1976 + 1977 thì hạ cắp và chỉ còn do mực nước.C64 trạm do mực nước là Đồng Hới, Phú Vinh, Lệ Thủy và Xuân Ninh Hầu hết cáctram do này đều sử dụng cao độ đường sắt

- Tram Đồng Hới: Chỉ quan tắc từ năm 1962, 1964 + 1/1966, thing 11/1966 tramchuyễn lên Lương Yến cách vị trí cũ 6 km và đo đạc tới nay (theo cao độ đường sit).Đến năm 2004 tram được khối phục lại, quan trắc mục nước tiểu và độ mặn theo mia,

- Trạm Phú Vinh: Trạm lập năm 1960, nhưng đến năm 1963 mới có tai li ‘Tram nay thuê người din tộc đo đạc cho nên múi

1966-1967 do địch đánh phá ác liệt, do đạc thất thường, không có tả liệu chỉnh biển.

Từ năm 1968 có thêm 2 cán bộ nên tải liệu có khá hơn, đến hết năm 1978 thi tram

độ tin cậy không cao, đặc biệt là những năm.

đồng cửa

- Trạm Lệ Thủy (Phan Xá): Xây dựng trạm từ năm 1960 nhưng đến năm 1964 mới cótải liệu, tr tháng VIV/1968 = VIU1970 quan tre tại tuyn sơ tán về phía thượng lưusông từ L/VIII/1910 trở về vị trí cũ,

~ Trạm Xuân Ninh: Xây dựng năm 1960 ngay đầu mỗi giao thông nên bị đánh phá liên

triên, ram di chuyển tới 4 lẫn đến năm 1969 trạm đông của

Toàn vùng không còn trạm thủy văn quan trắc lưu lượng dòng chảy Các trạm đo mựcước côn hoạt động đến nay đã thông nhất cao độ vé cao độ quốc gia

Bảng L2 Lưới trạm thủy văn lưu vực sông Nhật Lệ

TTỊ tram | SH na An | amt

1 Dong Hới Nhật Lệ 106837" 17928' Ht do mặn

2 | Luong Yén Nhật Lệ 106038" ims’ Ho

3 | Kiến Giang Nhật Lệ 106044" 17900" HQ.p

4 Lệ Thủy Kiến Giang 106047" 1713 H

7 Tám Lu Dai Giang | 106°28" ims" Q.Hp

Bảng 1.3 Lưới tram khí tượng đo mưa lưu vực sông Nhật Lệ

TT) Têntrạm Sông Kinh độ | Viđộ Các xu quan

1 | Đồng Hới NhậtLệ | 10637 | 1728

2 | Lệ Thủy KiénGiang | 106472 | 1713 | X.V,ZTU

3 | Kiến Giang Kiến Giang 10644" 1700" x

5 | Tám Lu Đại Giang | 10629 | 1715) x

1.4.4.2 Chế độ khí hậu lưu vực sông Nhật Lệ

Lưu vực sông Nhật Lệ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa và luôn bị tác động.

bởi lâu của phía Bắc, phía Nam và được chia làm hai mia rõ rệt

Mùa mưa từ thắng IX đến tháng IIT năm sau Lượng mưa trung bình từ 1.800 đến 2.600 mm/nam, thời gian mưa tập trung vào các tháng IX, X, XI Mùa khô từ thắng IV cđến tháng VIII với nhiệt độ trung bình 24-25°C, ba tháng có nhiệt độ cao nhất là các

thing VI, Vil, VIHL Nhiệt độ tối cao tuyệt đối lên đến 41,6°C Nhiệt độ trung bình

1g bức xạ đạt 70-80 năm ting din từ Bắc vio Nam, từ Tây sang Đông Cân

keal/em, Số giờ nắng bình quân năm khoảng 1.700-1.900 giờ.

1 Đặc điểm mưa

<a) Lượng mu thắng và năm"

Lưu vực cổ lượng mưa khả dồi dio và phân bổ phụ thuộc vào điều kiện địa hình, cụthể vào sự phân bổ của các đây núi so với hướng hoàn lưu chung của khu vực Tổng lượng mga năm dao động trong khoảng 1,600-2.800mm; song đại bộ phận lãnh thổ có lượng mua năm đạt 2.000-2.700mm,

(Ci khu vực nằm phía trước hoặc tr ic sườn đón gió mủa Đông Bắc có lượng mua năm lớn, đạt 2.500-2.800mm Đó là ác khu vực vùng nú ở phía Tây của tinh (TâyBắc đến Tây Nam), Các khu vục nằm khuất ở phía Tây Nam của các dãy núi hoặctrong các thung lũng kin gi có lượng mưa năm thấp Lượng mưa phân bổ không đều

trong năm, phân hóa ra hai mùa mưa và it mưa rõ rệt: kiểu mùa mưa kéo dài liên tục từ.

bé sang đồng và kiểu mùa it mưa bị ngất quãng vio giữa hé do ảnh hưởng cia hiệu

‘ing phon đối với gió mùa Tây Nam

Kiểu mia mưa kéo dài liên tục từ hè sang đông, trong khoảng 7-8 thing (V-XI hoặc XI) ó ở trên phần lớn lưu vực Kiểu mùa mưa ít không liên tục, bắt đầu vio thing V,

kết thúc vio thing XI hoặc thing XII nhưng bị ngất quảng tử 1 đến 2 thắng vào giữamùa hé (thing VIT hoặc tháng VI-VIT) do ảnh hưởng của hiệu ứng phon với gió mia Tây Nam, ki mùa it mưa này quan sit thấy ở các khu vực còn lại

5) Tink biển động của lượng mea

“rong số các đặc trưng khi hậu thi mưa là đặc trưng cỏ tinh biển động mạnh mẽ nhất

Để đánh giá mức độ biến động của lượng mưa tháng và năm cần căn cứ vào hệ số biển động Cv Lượng mưa năm, nhìn chung toàn tinh biến động không nhiều Hệ sốbiến động Cv của lượng mưa năm dao động trong khoảng 0,19-0,29 Như vậy, ta cóthể thấy rằng, tính trung bình thì lượng mưa hảng năm dao động xung quanh trị sốtrung bình nhiều năm khoảng 19-29%.

Tuy nhiên, lượng mưa thắng lại biến động nhiều hơn khá nhiễu, Hệ số Cv của lượng

mưa thắng dao động trong khoảng 0,50-0.90, thing VII 66 hệ số Cv lớn nhất đạt tối

0.90-1,20, Ngoài ra, ở một số nơi vào một vài tháng khác trong mùa ít mưa hệ số Cv cũng có thể đạt

©) Lượng mưa ngày lớn nhất

Lượng mưa ngày lớn nhất trong mùa mưa (V-XI hoặc XII) đều lớn hon 100mm; thậm.trí đạt 300-400mm vào thời ky mua lớn trong năm Lượng mưa ngày lớn nhất đã từng.quan tric được ở Quảng Bình đều lớn hơn 400mm Cường độ mưa lớn xuất hiện vào

20

thời kỹ cốt bề đến giữa đông, thường do boot động của bio, ip thấp nhiệt đái, đãi hội

tụ nhiệt đi, kết hợp với gió mùa Đông Bắc gây ra

4) SỐ ngày mưa

Tính trang bình mỗi năm có khoảng 130-160 ngày mưa Nhìn chung khu vực đồi ni

có nhiều ngày mưa hơn đạt khoảng 150-160 ngày/năm; còn vùng thấp ven biển có ítngây mưa, dao động trong khoảng 130-140 ngày/năm.

Vào thời ky gió khô nóng hoạt động (IV-VIID) có ít ngày mưa nhất, đạt 6-10 ngày ở

vũng thấp ven bign, đạt $12 ngày ở các khu vục côn hũ Trên ton lưu vụ thời kỹ có

nhiễu ngày mưa nhất là ba tháng IX-XI, với khoảng 14-20 ngày mua/thing.

nắng năm khá nhiễu, dao động trong khoảng 1.500-1860 Thời kỳ có

n 100 giờ nắng tháng kéo di từ thing II đến hết thing X hing năm

“rong đó ba thing có nhiễu nắng nhất là các tháng V, VI, VI với số giờ nắng đạt từ215-260 gid/thing, tức là có khoảng 7,2-8,7 giờ nắng/ngày,

“Thời ky có tương đối ít nắng trong năm là các thing mia đông từ tháng XI đến thing

Il năm sau, đạt dưới 100 giờ nắng/tháng Tháng có it nắng nhất là tháng II, chỉ có.

khoảng 62-73 giờ nắng, ức là cổ khoảng 22-2,6 gid ningingiy

©) Lượng may tổng quan.

Lượng mây tổng quan khá nhiễu, dao động trong khoảng 7.4-7,9/10 bau trời Lượng mây tổng quan phân hóa không nhiều tong năm, Tuy nhiên, thời kỳ nữa cuỗi mùa

đồng và thời kỳ mia mưa chính (VIILII) cổ nhiều may hơn cả, đạt 76-8/5/10 bầutrời

‘Thai kỳ có ít mây nhất là các tháng IV-V và VII, day là những tháng chịu ảnh hướngnặng nễ của thời tiết khô ni 1g Lượng mây tổng quan vào thời kỳ này dao động trong khoảng 6,7-6,9/10.

Vio mùa hi, các hướng gié thịnh hành là Tây Nam hoặc Đông và Đông Nam với tin suit đạt khoảng 14-35%; sau đó là các hướng Nam, Tây với tin suất mỗi hướng dao

Vio tt cả các thing trong năm vận tốc gió mạnh nhất đều 212 mis; đạt giá t cực dại

là 40ms ở Đồng Hới vào tháng X năm 1983 Các giá tri cực đại của vận tốc gió mạnh.

nhất thường quan tric được vào thời kỳ bão host động mạnh nhất trong năm là các

tháng IX, X hing năm

Không phụ thuộc vào độ cao địa hình, trên toàn lãnh thé của tỉnh Quảng Binh biến

trình năm của nhiệt độ có dang một cực đại và một cực tiểu Cực đại quan tắc vào.

tháng VIL, cực tiểu vào tháng 1 N

30°C ở những vùng thấp, lên đến độ cao khoảng 400-450m đạt 2

độ trung bình thing nóng nhất đạt khoảng

29-27°C Nhiệt độ

„ nhỏ hơn 18°C ở trung bình thing lạnh nhất đạt 18-19°C ở những ving thấp ven bi

khu vực đổi núi.

Do ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc cũng như độ cao địa hình, chế độ nhiệt phân hoá

rõ rệt theo mùa Ở những vùng thấp mùa nồng dài Š tháng, từ tháng V đến tháng IX.

Độ dai mila nóng cũng giảm theo độ cao địa ly, đến độ cao khoảng 800-900m mùa nóng hầu như không còn nữa Ở những vùng thấp ven biển có một thời kỳ mùa đông

không lạnh (nhiệt độ trung bình tháng <20°C, nhưng vẫn >18°C), Tuy nhiên, ở những,

‘ving đồi núi thấp có độ cao từ vai chục mét đến 400-450m, mùa lạnh dài từ I-3 tháng.

“Cảng lên cao mùa lạnh cảng dai, đại tử 6 thắng trổ lên ở những vùng núi có độ cao trên 1.200m,

Anh hưởng của gió mùa Đông Bắc vẫn còn tương đối đáng kể nên chênh lệch nhiệt độ.trong năm (giữa thắng nông nhất và lạnh nhấ) khá lớn Tr số biên độ nhiệt năm dattrên dưới 11°C.

“Chênh lệch nhiệt độ trong ngày nhìn chung không lớn, giá trị biên độ ngày trung bình

xui

căm của nhiệt độ dao động trong khoảng 6,1-7,1°C và ing từ vùng ven biển

vào vùng đổi núi nằm xa biễn Trị số biên độ ngày trung bình của nhiệt độ lớn nhất(7,2-9,4°C) vào thời kỳ từ đầu đến giữa mùa hè (V hoặc tháng IV đến tháng VIN) làthời kỳ

thing XI đến thing I

6 khô nóng hoạt động mạnh; thắp nhất (4,7-5,8°C) vio giữa mia đông, từ

1) D6 ẩm không khí

Độ fim không khí ở ưu vục khả cao và biển động khá mạnh trong năm Độ im không

khí tương đối trung bình năm đạt 83-84% Thời kỳ có độ âm thấp nhất là cúc thing đầu và giữa mùa hè (V-VIH) do ảnh hưởng thời tiết khô nóng Vào thời kỳ này độ ẩm trung bình dao động trong khoảng 71-81% Thời kỳ côn lại có độ âm khá cao, đạt 85- 90%.

"Độ âm tương đổi tối thấp trung bình năm đạt 66-68% Vào thồi ky đầu và giữa mùa hè

{V-VIH), khi gió khô nóng thịnh hành nhất trị số độ ẩm tương đối thấp nhất trung bình

đều nhỏ hơn 65% ấp hơn 55% (dat S3-5:

của thời tiết gió khô nóng, thời kỳ này là thời kỳ khá thiểu nước đối với cây trồng mặc

thậm chí 4) vào tháng VII Do ảnh hưởng,

dda lượng mưa không phải là thấp (đạt trên dưới 100 mmvhắng) Vào các thời ky còn lại trong năm độ âm tương đối thấp nhất trung bình dao động trong khoảng 65-78%.

Chiu ảnh hướng của cả giố mùa Đông Bắc lẫn gió Tây khô nóng, nên hẳu như quanhnăm độ âm tối hấp tuyệt đối dat giá tri nt thấp, Trên toàn ãnh thổ tỉnh Quảng Bình độ

ẩm tối thấp tuyệt đối đều thấp hơn 45%, trong đó có nhiều tháng < 35% (6 Đồng Hới

số tới 11 thing), Giá tr độ âm thấp nhất tuyệt đối quan tắc được là 19% tại Đồng Hồivào thing IV năm 1958,

@) Ling bắc thoái hơi tiền năng PET

"Để có thé đánh giá một cách đẫy đủ hơn chế độ mưa Am của khu vực, đại lượng có the

ốc thoát hơiđược xem xét là lượng, năng PET theo công thức của FAO Đây

chính là lượng nước lớn nhất có thé bốc thoát qua thảm thực vật day và đều như thảm

ở trong điều kiện cung cấp nước day đủ

Lượng bốc thoát hoi tiềm năng PET ở lưu vực khá cao Trị số trung bình năm daođộng trong khoảng 1.050-1.250mm Ở khu vực đồi núi thuộc phần phía Tây lượng bốc:

thoát hơi PET dat 1.050-1.150mm; còn ở khu vực ven biển phía Đông dat

1.150-1.250mm.

Lượng bốc thoát hơi tiểm năng PET biển động khả mạnh trong năm Thời ky có lượng

VIID Lượng bốcthoát hơi trung bình tháng đạt 125-165mm Đây là thời kỳ có lượng bức xạ mặt trờibốc hơi PET lớn nhất trong năm là thời kỳ đầu và giữa mia hè (V-

lớn, nhiều nắng, nhiệt độ cao và độ âm thắp nhất rong năm Thời ky giữa mùa đồng

(XLT) lượng bốc thoát hơi tiềm năng đạt giá trì thấp nhất rong năm, dao động trong Khoảng 45-71 mmvthing

8g) Chỉ số khổ han

“Chỉ số khô hạn ở đây được tính là tỷ số giữa lượng bốc hơi, đại diện cho phần chỉ quantrọng nhất của cán cân nước và lượng mưa tiêu biểu cho phần thu chủ yếu Dựa vào.chỉ số khô hạn ta có thể xác định được thời kỳ cũng như mức độ thiếu nước của vùnglãnh thổ đối với thực vật, cây trồng Trên cơ sở đó có thể xác định mức tưới tiêu của

‘ving lãnh thổ phục vụ sản xuất nông lâm nghiệp.

Nếu xét chỉ số khô hạn năm thi ở lưu vực có chỉ số khô hạn năm <1 khí hậu thuộc loại

khá âm, nhìn chung đủ nước

Khi sét chỉ số khô hạn từng thing thy có sự phân hoá khá rõ trong năm và the lãnhthổ Khu vực đồi núi ở phía Bắc, Tây và Tây Nam của tinh có thời kỳ thiểu nước (chỉ

số khô han >1) đãi khoảng 2:5 tháng và thờ kỹ từ tháng -1V và tháng VI Trong khỉ.ở vùng thấp ven biển phía Đông của tỉnh có thời kỳ thiểu nước dai hơn tới 6-7, có nơitới 8 thing với mức độ khô hạn trim tong hơn có từ 1-3 thắng chi số khô hạn >2, có nơi chỉ số khô hạn thậm chí >3 Ở khu vực này thời ky thiểu nước thường kéo dải liên

tye từ táng I đến thing VIL

‘Dic biệt la vùng thấp ven biển phía Đông thời ky đầu va giữa mùa hé (V-VII) tuy cólượng mưa tháng không phải là thấp đạt trên dưới 100mm, song do ảnh hưởng của gió

“Tây Nam khô nóng, vẫn là tồi kỳ thiểu nước,

1.4.5, Chế độ thấy văn sông Nhật LỆ

1.4.5.1, Dang chảy năm

Dòng chảy năm trên các sông suối vùng nghiên cứu chủ yếu là do nước mưa sinh ra và.

số | phin do nước thắm ra từ cát hoặc từ các sông ngim, Nơi nào mưa nhiễu thì đôngchảy lớn và ngược lại

sự biến động đáng kể

"Nhìn chung, tình hình ding chảy trong vùng nghién cứu

về cả không gian cũng như thời gian Vùng sông Nhật Lệ có 2 trạm quan trắc dòngchảy là tram Tám Lu trên sông Đại Giang và tram Kiến Giang trên sông Kiến Giang,Trạm Kiến Giang không chế li vục 321 km cổ lượng đồng chiy năm trang bình là20,3 m/s, có mô số đồng chảy năm trung bình là 63,2 Vs.km*

‘Tram Tám Lu khống chế lưu vực có điện tích 1130 km*, lượng dòng chảy trung bìnhnăm đạt 71,2 m°/s, mô số đồng chảy trung bình đạt 63,1 ls,kmẻ

"Như vậy, tuy điện tích lưu vực của nhánh sông Long Đại lớn hơn nhánh Kiến Giang

nhiều thì xét về mô số dòng chảy, hai sông này là tương đương nhau.

Ty số chênh lệch giữa lưu lượng bình quân lớn nhất với lưu lượng bình quân nhỏ nhất

ở ôi sông dao động từ 2 - 3 lần; Với lưu lượng bình quân nhiều năm từ 1.6 - L7 lần

và tỷ số giữa lưu lượng bình quân nhỏ nhất với lưu lượng trùng bình nhiễu năm chỉ thay đội vào khoảng 0,5 0.56 i

Lượng ding chảy trên sông Nhật Lệ tương dối là phong phú tuy vay phân bổ khônglều theo thời gian, tập trung chủ yếu vào các tháng mùa lữ, từ tháng IX + XII Tức làmùa lũ tên lưu vue sông Nhật Lệ bit đầu cũng với mia mưa và kết thúc sau 1 thing

Lượng dong chảy trong bốn tháng mùa lũ (từ tháng IX + X11) chiếm khoảng 75 + 77%

lượng đông chảy toàn năm còn mia cạn kéo dài § thing chỉ chiếm 23 + 25% lượngđồng chảy năm Điễu này cho thấy sự phân bổ dòng cháy trong năm rất không đều, Không thuận lợi cho sin xuất ông nghiệp

Đông chiy thing lớn nhất chiếm tới 20 30% lượng đồng chảy năm, còn đồng chảytháng nhỏ nhất chỉ chiếm có gin 2% lượng dòng chảy năm Chênh lệch giữa dong

và dong tháng nhỏ nhất tới 18 = 19 lần

Bước vio mia lũ (thing IX), lưu lượng nước trong sông tăng vọt hẳn lên và đạt tối trị

số lớn nhất vào tháng X, sang tháng XI lưu lượng nước đã giảm bớt và tới tháng XII,lưu lượng chỉ còn 1/2 hoặc 1/3 so với lưu lượng thing lớn nhất (thẳng X) nhưng vẫnsòn lớn hơn lưu lượng bình quân năm Sang thing I, lưu lượng tiếp tue giảm thấp vàbắt đầu nhỏ hom lưu lượng bình quân năm Lưu lượng tiếp tục giảm dẫn din cho tớitháng IV Từ tháng V ~ VIL, lưu lượng lạ tăng lên chút it do ảnh hưởng của nước tiểu

mãn Tới tháng VII, lưu lượng lại giảm đi báo hiệu đã kết thúc mùa khô hạn.

Cig tong các điều kiện gần như nhau v8 địa hình, khí hậu nhưng lưu vực sông Long

Đại (Đại Giang) lớn gấp 3,5 lần lưu vực Kiến Giang nên kha năng điều tit của sông

Long Đại cũng lớn hơn Kiến Giang Tại Tâm Lu lưu lượng trang bình thing nhỏ nhấttơi vào thing IV đến tháng V, tới tháng VI nhận được mưa tiga mãn nên lưu lượng có

giảm đi nhưng vẫn còn khá Còn tại Kiến Giang, lưu vực nhỏ hơn nên hết mưa tiểu

mãn cũng là lúc lưu lượng nhỏ nhất năm xuất hiện, thing cổ lưu lượng nhỏ nhất ơivào tháng VIIL

"Năm 1964 là năm có lưu lượng dng chảy lớn nhất ti cả 2 trạm thủy văn Năm này có mưa lớn, điện rộng trong cà 3 tháng mùa mưa, ở các trạm do mưa đều có lượng mưa thing từ 700 + $00 mm, còn năm 1969 cả 2 trạm cổ lượng đồng chảy nhỏ nhất ligtquan trắc Mô số dòng chảy năm 1964 dạt 101 > 103 lisckn?, còn năm 1969 chỉ có xip

+2/ilần

xi 40 lís/km”, chênh lệch giữa năm nhiều nước và năm ít nước khoảng 2

Lượng đồng chảy năm sinh ra trên đất lớn nhưng dòng chảy này phân bổ không đều.theo không gian và thời gian nên trong mùa khô thường thiểu nguồn để sử dụng.Ngược lại mùa mưa lại quá dư thừa gây ding ngập Theo chỉ tiêu tri số “vượt trungbình” tại các trạm đã đo đạc được cho thấy:

= Mia liệt mia có đồng chảy nhỏ hơn giá tị rung bình kéo di 8 thẳng, bắt đầu từtháng XU năm trước đến thắng VII năm sau

~ Mùa lũ có dong chảy lớn hơn giá trị trung bình kéo dai từ tháng VIII đến tháng XI (4thing) Giữa tháng V, VI có lũ tiêu man do sự chuyển tiếp giữa các tiểu phong giómùa và hội tụ gây ra Thông thường lũ tiểu man ở đây là nguồn cấp nước tốt cho vụ

Hè Thu nhưng cũng có năm lũ tiểu man gây ngập lụt lớn.

1.4.5.2 Dang chy lũ

4) Nguyên nhân hình thành dòng chảy tt

Mia mưa 1d ở ving Đắc Trung bộ có sự dịch chuyể bão và dp thấp nhiệt đối dẫn từBắc vào Nam, có sự phân hoá khá sâu sắc có iên quan tới sự hoạt động của gió mùa,

éu kiện khối

vùng côn tích đầy hơi ẩm bị diy lên cao, kết hợp với các nhiễu động trong đối gió

nhũng đợt không khí lạnh đầu mùa erin vé, trong, i không khí nóng trong

Đông gây mưa lớn Các nguyên nhân chính gây ra mưa lũ là do bão, áp thấp nhiệt đổi,

dai hội tụ nhiệt đới, không khí lạnh gây ra Các hình thái này hoạt động ri l lẽ hoặc phối hợp với nhau và có thé phân ra lâm 3 dạng chỉnh như sau:

* Bão hoặc áp thấp nhiệt đới hoạt động đơn độc hoặc phối hợp với các hình thái khác(air không khí lạnh)

* Bão hoặc Áp thấp nhiệt đới và dai hội tu nhiệt

thái nguy hiểm có thé gây mưa và lũ lớn trên diện rng; Bão dé bộ liên tiếp trong thời

đới kết hợp với không khí lạnh là hình

gian ngắn là nguy hiểm nhất

* Không khí lạnh, hội tụ nhiệt đới và các hình thải thi tiết khác

Dang hình thé không khí lạnh kết hợp với hoạt động của giải hội tw nhiệt đói cũng gây thiên tai mưa, lũ lụt rất nghiêm trọng Trung bình hàng năm có khoảng 2 đợt mưa lớn

do ác động của hình thé thời tết này và thường xảy ra vào tháng X, XI Trong nhữngnăm gần đây mưa lớn do dạng bình thời tiết này xây ra nhiễu hơn, Mưa to và rất tothường trên 300mm, có nơi trên 1000mm và thường kéo đài trên điện rộng có thể gây

10 lớn trên báo động IIT và nhiều khi gây lũ

X/1993; trận lũ đầu tháng X năm 2010.

sử Diễn hình là các trận lũ tháng

không én định về thời gian hoạt động của các hình th thời tiết gây mưa dẫn đến

thời gian bắt đầu và kết thúc mùa lũ không cổ định giữa các năm, có thé sớm hoặcmuộn hơn bình thưởng 1- 2 tháng.

Nguyên nhân gây ra lồ đặc biệt lớn chủ yếu là khi có sự kết hợp của các loại hình thờitit phức tap và có bão đổ bộ vào vùng biển từ Nghệ An đến Quảng Bình gây nên mưa

cô cường độ lớn kéo dài nhiều ngày liền Đặc điểm của lũ ở đây là lũ l nhanh, do thượng nguồn của sông suối dốc và ngắn, sông lại không có vùng trung lưu rõ rệt.

Thời gian một trận mưa lũ có khi kéo dãi ừ 7 - 10 ngày song tập trừng nhất rongkhoảng 4 - 5 ngày,

~ Lũ muộn: có đặc điểm là lũ nhỏ, cường suất nhỏ, thời gian xuất thắng

XI đến tháng I Nhung lũ nay nguy hiểm hơn lũ sớm là khi vừa ra khỏi lũ chính vụ, mực nước trên sông và trong đồng còn cao Nếu gặp lũ muộn sẽ chậm thời gian gieosẩy vụ Đông Xuân, kéo theo vụ Hệ Thu cũng chậm và dễ sặp lãchính vụ phá hoại

mãn: thời gian xuất hiện từ tháng V đến tháng VI Lũ có tổng lượng nhỏ,

và biên độ lũ nhỏ, it gây nguy hiểm vi thôi ky nảy mye nước trên sông, các đầm phá còn thấp La này thường gây nên bio động cấp I, 116 sông Nhật Lệ Những

năm không có l tiểu mãn trong vụ hè thu thường thiểu nước trim trọng

- Lũ chính vụ: xuất hiện tring với thi kỳ mưa lớn trong năm và kết thúc sau một

tháng, từ thing EX > XI Lũ lớn nhất thường xảy ra vào thing X, đầu thing XI Tuythời gian chỉ có 4 thắng nhưng lại có lượng nước chiếm tỷ I khả lớn, tới 15 + 77%tổng lượng ding chảy năm Theo tai liệu quan trắc các trận mưa lũ lớn nhất trong 49năm qua (từ năm 1960 + 2008) tg các trạm có 60 + 70% c trận mưa lớn trong năm.

nh thường rơi vào thing X, XI Các trận mưa gây lũ đặc biệt lớn trên lưu vực sông Gi

và phụ cân thường xây ra vào cuỗi thing IX đến cuối thing X, đầu thing XI (tn lũthing X/1984; thing X/1993; thing X/1995, thing IX/1996 và gần đây nhất là thingX/2010) Lũ chính vụ có đỉnh, lượng, cường suất lớn và thường là lũ nhiều đỉnh.Những trận lũ lớn như 1993, 1995, 1996, 2010, có thể xếp vào loại lũ "lịch sử” với tinxuất hiện từ 0,3 + 5%, Các trận mưa gây lũ đặc biệt lớn trên lưu vực sông Nhật Lệ

thường xảy ra vào cuối thing IX đến cuối thing X, đầu thing XI (năm 1992 từ 6 + 10/X; năm 1979 từ 21 + 25/1X; năm 1995 từ 7 + 11/X, năm 2010 từ 1 + 5/X) Lũ chính

vụ có định, lượng cường suất lớn và thường là la nhiễu định Những trận là lớn như

1979, 1992, 1995, 2010, có thể xếp vào loại lũ "lịch sử” với tin suất xuất hiện từ 0.0155%.

“Trong bốn dang lũ trên thi lũ chính vụ tuy không ảnh hưởng tới mùa màng nông vụ nhiều nhưng lại gây thiệt hại nhiều nhất tới tính mạng, tài sản của nhãn dân, cơ sở hạ

tng bị phá huỹ và mỗi trường b nhiễm nặng

1.5 Khái quát một số phương pháp tính toán xói mòn lưu vực

“Xôi môn đất đã trở (hành một thách thức kể từ khi son người chuyển từ ngành nôngnghiệp theo kiểu du canh du cư sang ngành nông nghiệp định cư Một trong số những,biện pháp cố gắng kiểm soát xi mon dau tiên trên thé giới là việc xây đựng các ruộng.bậc thang trên đất đốc.

“Theo Baver (1939), các nghiên cứu đầu tiên về xói mòn đất được các nhà khoa họcngười Đức thực hiện vào những năm 1877 Năm 1907, các chương tình nghiên cấu về xôi mon đất tại Mỹ được bit đầu khi Bộ Nông nghiệp nước này tuyên bổ chính sich về bảo vệ nguồn tài nguyên đất, nhưng cũng phải đợi đến những năm 1930, khi cácnghiền cứu hiện đại vỀ xói môn đất và các kỹ thuật kiểm soát xói mòn bắt đầu đượctriển khai thì các khái niệm cả về cơ bán lẫn ứng dụng trong nghiên cứu xói mòn mới

được phát triển rộng rãi rên thé giới

Năm 1947, Musgrave và cộng sự đã phát triển một phương trình thực nghiệm được gọi

là phương trình Musgrave, Phương trình nay đã được triển khai áp dụng trong nhiều năm cho đến khỉ Wischmeier and Smith (1958) đưa ra công thức tinh xôi mon đắt,

được gọi là phương trinh mắt đắt pho dụng (USLE) Từ giữa những năm 1980 đểnăm 1990, các mô hình xói mòn khác nhau đã được phát triển dựa trên phương trình

USLE ở nhiều nơi trên thé giới như: mô hình dự đoán mắt đắt cho miễn nam châu

Phi-SLEMSA (Elwell, 1981), mô hình SOILLOSS (Rosewell, 1993) được phát triển tạiÚc

30

Dựa theo phương pháp đánh giá thì cứu x6i môn trên thể giới có th chia thành 4 thời kỳ chủ đạo là:

- Phương trình Musgrave: 1947-1958,

~ Phương trình mắt đất phd dụng USLE (RUSLE): 1958-1980s

~ Thời kỳ phát triển và ứng dụng các mô hình dựa trên phương trình USLE:

1980s-1990s.

~ Hiện nay với xu hướng sử dung GIS kết hợp với các phương pháp khác

Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược diém riêng Vi dụ như các phương pháp môphông (mô hình mô phóng, đồng vi, modul dòng bùn cát ) thì có wu điểm trực quan,

p nhận: quy mô nhỏ và chỉ iết nhưng lại số nhược điểm là khổ đưa ra các dựbáo và đánh giá xu thể, tốn nhiều chỉ phí và thời gian Các phương pháp mô hình toần(USLE, RUSLE, ) tuy it tốn chi phi, thời gian; có thể đánh giá ở các vùng hiểm trửkhó tiếp cận và hoàn toàn có thé đưa ra dự báo xu thé nhưng lại khó thuyết phục, quy

mô rộng mang tính khái quát Vì vậy việc xác định phương pháp đánh giá thích hop

cho từng vũng cụ thé là

8Ì

cạnh quan trọng trong việc nghiên cứu đánh giá xói min

Bang 1.4 Tổng hợp một số phương pháp đánh gid xói mon trên thé giới

STT Phương pháp “Tác giả, năm

1 Phương Hình Musgrave Musgrave và etv, 1947

2 Phương trình mắt đất phỏ dụng USLE Wischmeier và Smith, 1958

HỆ thông quan lý ha chất, đồng chảy và xối mon

3 | CREAMS Knisel, 1980

4 | Phương pháp Dang vi LM Norderman, 1980

MG hình dự đoán mắt đất cho miễn nam châu Phi

5 | SLEMSA Elvell, 1981

6 | Mô hình đánh giá đất và nước SWAT Jeff Amold, 1990s

7 Môhình SOILOSS Rosewell, 1993

STT Phương pháp “Tác giả, nam

8 Mô hình md phỏng xối môn do gió WERU EdwardL Skidmore, 1994

9) Môhình x6i mòn EROSION-3D ‘Von Werner, 1995

Mồ hình dinh giá Xói môn dang mương xối tức thôi |

M Woodward, 1999

Trong các phương pháp trên thi phương pháp sử dụng mô hình SWAT để tinh toán,

đánh giá x6i môn lưu vực thông qua việc sử dụng phủ hợp đổi với lưu vực lớn như lưu vực sông Nhật Lệ Mô hình SWAT có thể giúp m6 phỏng, xác định được quátrnh vận chuyển bùn cát trong sông rong trường hợp không có số iệu về bùn cát trên

ưu vực, đồng thời công cụ hiệu chỉnh, kiểm định một cách tự động (SWAT-CUP) của

mô hình giúp rút gọn thời gian nhưng vẫn mang lại tính chính xác và hiệu quả Vì vậy, luận van lựa chọn phương pháp sử dụng mô inh SWAT để tính toán, đánh giá ảnh.hưởng của lưu vực thượng ngồn đến vận chuyén bùn cát cửa sông Nhật Lệ

'CHƯƠNG II: PHAN TÍCH THIẾT LAP MÔ HÌNH TÍNH TOÁN XÓI

MON LƯU VỰC SÔNG NHẬT LỆ

2.1 Giới thiệu mô hình SWAT

2.1.1 Tổng quan

SWAT (Soil and Wa

dựng bởi tiến si Jeff Amold ở Trung tâm phục vụ Nghiên cứu Nông nghiệp (ARS

+ Assessment Tool) là công cụ đánh giá nước và đất được xã

Agricultural Research Service) thuộc Bộ Nông nghiệp Hoa Kỷ (USDA - United States Department of Agriculture) và giáo sử Srinivasan thuộc Đại học Texas A&M, Hoa Kỳ.

Mồ hình SWAT được phất tiễn liên tục rong gn 30 năm qua bi Viện Nghiễn cứunông nghiệp USDA Phiên bản đầu tiên của SWAT là mô hình USDA-ARS, bao gồmchất hóa học, đỏng chảy và xói mòn từ mô hình hệ thống quản lý nông nghiệp(CREAMS), tic động lượng nước ngầm trong mô hình hệ thống quản lý nông nghiệp

va mô hình khí hậu chỉnh sách tác động môi trường (EPIC) — tính toán tác động hiệu.suất xdi môn Mô hình SWAT hiện tại là phiên bản tip theo của tỉnh toán ti nguyênnước trong mô hình lưu vực SWRRB ~ tính toán tác động của quản lý lưu vực đối với chuyén động của nước, bùn cắt

Mô hình SWAAT được xây dựng để đánh giá tác động của việc sử dụng đắt của xôi mòn

và việc sử dụng hóa chat trong nông nghiệp trên một hệ thong lưu vực sông Mô hìnhđược xây dựng dựa trên cơ sở vé mặt vật lý, bên cạnh đó kết hop các phương tình hồisuy mô tả mối quan hệ giữa các in đầu vào và đầu ra, mô hình yêu cầu các thông tin

về thời tế, thuộc tinh của đất, i liệu địa hình, thảm phù và việc sử dung đất trên lưu

‘ge, Những quá tình vật lý liên quan đến sự chuyển động của nước, bùn cát quá tỉnh

trong mô hình SWAT chu trình chất dinh dưỡng được mô tả trực ti

sử dụng dữ liệu đầu vào này,