Ứng dụng mô hình mike 11 tính toán dòng chảy mặt phục vụ công tác cấp phép khai thác tài nguyên nước lưu vực sông cả

Ứng dụng mô hình mike 11 tính toán dòng chảy mặt phục vụ công tác cấp phép khai thác tài nguyên nước lưu vực sông cả

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Ngô Quang Tài

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY MẶT PHỤC VỤ CÔNG TÁC CẤP PHÉP KHAI THÁC TÀI NGUYÊN NƯỚC

LƯU VỰC SÔNG CẢ

Hà Nội - Năm 2022

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Ngô Quang Tài

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY MẶT PHỤC VỤ CÔNG TÁC CẤP PHÉP KHAI THÁC TÀI NGUYÊN NƯỚC

LƯU VỰC SÔNG CẢ

Chuyên ngành: Thuỷ văn học

Mã số: 8440224.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 TS Lê Minh Nhật

2 PGS.TS Trần Ngọc Anh

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC BẢNG 3

DANH MỤC HÌNH 5

LỜI CẢM ƠN 7

MỞ ĐẦU 8

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 11

1.1 Điều kiện tự nhiên 11

1.1.1 Vị trí địa lý 11

1.1.2 Đặc điểm địa hình 12

1.1.3 Đặc điểm thổ nhưỡng và thảm phủ thực vật 13

1.1.4 Đặc điểm khí hậu 14

1.1.5 Đặc điểm mạng lưới sông ngòi [9] 18

1.2 Đặc điểm kinh tế, xã hội 22

1.2.1 Đặc điểm dân cư 22

1.2.2 Đặc điểm kinh tế 24

1 3 Tổng quan nghiên cứu tài nguyên nước mặt lưu vực sông Cả 28

Chương 2 PHƯƠNG PHÁP VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU 40

2.1 Phương pháp tiếp cận 40

2.2 Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE 11 41

2.2.1 Hệ phương trình cơ bản 41

2.2.2 Sơ đồ sai phân và thuật toán 42

2.2.3 Điều kiện biên và điều kiện ban đầu 44

2.2.4 Điều kiện ổn định 45

2.3 Hồ sơ cấp phép khai thác, sử dụng tài nguyên nước mặt 45

2.3.1 Nguyên tắc cấp phép 45

2.3.2 Căn cứ cấp giấy phép 46

2.3.3 Điều kiện cấp phép khai thác nước mặt 46

2.3.4 Các trường hợp phải xin phép và thẩm quyền cấp phép 47

2.3.5 Nhưng nội dung cần tính toán trong đề án khai thác nước mặt 48

2.4 Cơ sở tài liệu [9], [17] 50

Chương 3 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY MẶT CHI TIẾT PHỤC VỤ CẤP PHÉP TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ 53

3 1 Xây dựng mô hình cho lưu vực sông Cả 53

3 1 1 Thiết lập mô hình thuỷ văn (Mike Nam) 53

3 1 2 Thiết lập mô hình thuỷ lực (Mike 11) 64

3.2 Tính toán dòng chảy năm, dòng chảy mùa lũ, dòng chảy mùa kiệt 78

3.3 Tính toán các đặc trưng thuỷ văn tại vị trí cấp phép khai thác 81

3 3 1 Lưu lượng trung bình mùa kiệt 83

3 3 2 Lưu lượng ba tháng kiệt nhất 85

3 3 3 Lưu lượng tháng kiệt nhất 88

3 3 4 Lưu lượng ngày kiệt nhất 90

3 3 5 Đường duy trì lưu lượng bình quân ngày 93

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 Diện tích các loại rừng trên lưu vực sông Cả 13

Bảng 1.2 Nhiệt độ không khí trung bình nhiều năm 14

Bảng 1 3 Tốc độ gió trung bình tháng trên lưu vực sông Cả 15

Bảng 1.4 Đặc trưng độ ẩm tại một số trạm trên lưu vực sông Cả 16

Bảng 1.5 Tổng lượng mưa tháng và năm trung bình nhiều năm 17

Bảng 1 6 Số ngày mưa trung bình tháng và năm tại một số trạm 18

Bảng 1.7 Đặc trưng hình thái một số lưu vực sông 21

Bảng 1.8 Đặc điểm của một vài hồ chứa lớn trên lưu vực sông Cả 22

Bảng 1.9 Phân bố dân cư theo đơn vị hành chính 22

Bảng 1 10 Hiện trạng sử dụng đất lưu vực sông Cả: 25

Bảng 1 11 Dòng chảy trung bình nhiều năm một số trạm 29

Bảng 1 12 Lưu lượng kiệt tháng và kiệt ngày nhỏ nhất trong năm 30

Bảng 1 13 Số lượng công trình khai thác nước phục vu cho sinh hoạt 31

Bảng 1 14 Số lượng hồ chứa, đập dâng và trạm bơm trên lưu vực sông Cả 31

Bảng 1.15 Danh sách trạm thủy văn trong hệ thống sông Cả (phần lãnh thổ Việt Nam) 34

Bảng 3.1 Danh sách các lưu vực bộ phận hệ thống sông Cả 53

Bảng 3.2 Đánh giá kết quả hiệu chỉnh theo chỉ tiêu 57

Bảng 3.3 Đánh giá kết quả kiểm định theo chỉ tiêu 60

Bảng 3.4 Bộ thông số của mô hình NAM 63

Bảng 3 5 Đánh giá kết quả hiệu chỉnh theo chỉ tiêu về mực nước 69

Bảng 3 6 Đánh giá kết quả hiệu chỉnh theo chỉ tiêu về lưu lượng 72

Bảng 3 7 Đánh giá kết quả kiểm định theo chỉ tiêu về mực nước 76

Bảng 3 8 Đánh giá kết quả hiệu chỉnh theo chỉ tiêu về lưu lượng 76

Bảng 3 9 Hệ số nhám lòng sông mạng thủy lực 1 chiều 78

Bảng 3 10 Đặc trưng dòng chảy năm trung bình nhiều năm trên lưu vực sông Cả 79 Bảng 3 11 Tỷ lệ phân phối dòng chảy mùa tại một số trạm thuỷ văn 80

Bảng 3 12 Các đặc trưng dòng chảy năm thiết kế tuyến đập 82

Bảng 3 13 Lưu lượng trnng bình mùa kiệt 84

Bảng 3 14 Đặc trưng dòng chảy mùa kiệt tại công trình 84

Bảng 3 15 Lưu lượng trung bình ba tháng kiệt nhất 86

Bảng 3 16 Đặc trưng dòng chảy ba tháng kiệt nhất tại công trình 87

Bảng 3 17 Lưu lượng tháng kiệt nhất tại công trình (1997-2020) 88

Bảng 3 18 Đặc trưng dòng chảy tháng kiệt nhất tại công trình 89

Bảng 3 19 Lưu lượng ngày kiệt nhất tại công trình (1997-2020) 90

Bảng 3 20 Đặc trưng dòng chảy ngày kiệt nhất tại công trình (1997-2020) 91

Bảng 3 21 Thời gian xuất hiện dòng chảy đến vị trí công trình nhỏ hơn dòng chảy duy trì sông 92

Bảng 3 22 Giá trị đường duy trì lưu lượng ngày đêm tại công trình 93

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Bản đồ hành chính vực sông Cả 11

Hình 1.2 Bản đồ địa hình lưu vực sông Cả 13

Hình 1 3 Bản đồ mạng lưới sông ngòi,mạng lưới trạm trên lưu vực 21

Hình 2 1 Sơ đồ khối nghiên cứu tính toán tài nguyên nước mặt 40

Hình 2.2 Sơ đồ sai phân h u hạn 6 điểm ẩn trung tâm ott-Inoescu) 42

Hình 2.3 Nhánh sông với các điểm lưới xen kẽ 43

Hình 2.4 Hình dạng các điểm lưới xung quanh nút tại ngã ba sông 43

Hình 2.5 Hình dạng các điểm lưới và các nút trong mô hình hoàn chỉnh 44

Hình 3.1 Bản đồ phân chia lưu vực và phân bố các trạm mưa 54

Hình 3 2 Kết quả hiệu chỉnh trạm Mường Xén 57

Hình 3.3 Kết quả hiệu chỉnh trạm Quỳ Châu 58

Hình 3.4 Kết quả hiệu chỉnh trạm Nghĩa Khánh 58

Hình 3.5 Kết quả hiệu chỉnh trạm Dừa 58

Hình 3.6 Kết quả hiệu chỉnh trạm Yên Thượng 59

Hình 3.7 Kết quả hiệu chỉnh trạm Hòa Duyệt 59

Hình 3.8 Kết quả hiệu chỉnh trạm Sơn Diệm 59

Hình 3.9 Kết quả kiểm định trạm Mường Xén 60

Hình 3.10 Kết quả kiểm định trạm Qùy Châu 61

Hình 3.11 Kết quả kiểm định trạm Nghĩa Khánh 61

Hình 3.12 Kết quả kiểm định trạm Dừa 61

Hình 3.13 Kết quả kiểm định trạm Yên Thượng 62

Hình 3.14 Kết quả hiệu chỉnh trạm Hòa Duyệt 62

Hình 3.15 Kết quả hiệu chỉnh trạm Sơn Diệm 62

Hình 3.16 Sơ đồ thuỷ lực mạng lưới sông và mặt cắt trong mô hình MIKE 11 65

Hình 3.17 Thiết lập mặt cắt trong mô hình thuỷ lực MIKE 11 66

Hình 3 18 Thiết lập điều kiện biên trong mô hình MIKE 11 67

Hình 3 19 Vị trí biên và mạng thuỷ lực khu vực nghiên cứu 68

Hình 3 20 Thiết lập các thông số mô hình MIKE 11 68

Hình 3 21 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Dừa 70

Hình 3 22 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Yên Thượng 70

Hình 3 23 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Nam Đàn 71

Hình 3.24 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Linh Cảm 71

Hình 3.25 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Chợ Tràng 71

Hình 3 26 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Hoà Duyệt 72

Hình 3.27 So sánh quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại trạm Dừa 73

Hình 3.28 So sánh quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại trạm Yên Thượng 73 Hình 3.29 So sánh quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại trạm Hoà Duyệt 73

Hình 3.30 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Nam Đàn 74

Hình 3.31 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Linh Cảm 74

Hình 3.32 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Chợ Tràng 75

Hình 3.33 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Dừa 75

Hình 3.34 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Yên Thượng 75 Hình 3.35 So sánh quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Hoà Duyệt 76

Hình 3.36 So sánh quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại trạm Dừa 77

Hình 3.37 So sánh quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại trạm Yên Thượng 77 Hình 3.38 So sánh quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại trạm Hoà Duyệt 77

Hình 3 39 Vi trí dự kiến công trình xin cấp phép 82

Hình 3 40 Phân phối dòng chảy năm trên sông Cả tại công trình 83

Hình 3 41 Biến động lưu lượng trung bình mùa kiệt tại công trình (1997 -2020) 85

Hình 3 42 Đường tần suất dòng chảy trung bình mùa kiệt tại công trình 85

Hình 3 43 Biến động lưu lượng trung bình ba tháng kiệt nhất tại công trình (1997-2020) 87 Hình 3 44 Đường tần suất dòng chảy trung bình ba tháng kiệt nhất tại công trình 87 Hình 3 45 Biến động lưu lượng tháng kiệt nhất tại công trình (1997-2020) 89

Hình 3 46 Đường tần suất lưu lượng trung bình tháng kiệt nhất tại công trình 89

Hình 3 47 Biện động lưu lượng ngày kiệt nhất tại công trình (1997-2020) 91

Hình 3 48 Đường tần suất lưu lượng trung bình ngày kiệt nhất tại công trình 91

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, tôi đã hoàn thành luận văn thạc sĩ khoa học

“Ứng dụng mô hình Mike 11 tính toán dòng chảy mặt phục vụ công tác cấp phép khai thác tài nguyên nước lưu vực sông Cả”

Tôi xin chân thành cảm ơn TS Lê Minh Nhật và PGS.TS Trần Ngọc Anh đã tận tình hướng dẫn trong quá trình nghiên cứu luận văn

Tôi xin bảy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy, cô giáo, cán bộ Khoa Khí tượng Thuỷ văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia

Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có cơ hội học tập, nghiên cứu, phát triển kỹ năng, hoàn thành chương trình học của mình

Do kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm làm việc của bản thân còn hạn chế, nên luận văn khó tránh khỏi nh ng sai sót Vì vậy, tôi rất mong nhận được nh ng góp ý của quý thầy cô, các nhà khoa học và độc giả để luận văn của mình được hoàn thiện hơn

Xin trân trọng cảm ơn!

Học viên

Ngô Quang Tài

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của luận văn

Nguồn nước mặt sông Cả không phải là vô tận mà đang đứng trước nguy cơ suy thoái về số lượng và chất lượng trong khi nhu cầu sử dụng nước mặt cho phát triển kinh tế xã hội của khu vực ngày càng tăng, nên yêu cầu đổi mới trong công tác quản lý tài nguyên nước mặt hiện nay rất bức thiết

Nhằm nâng cao công tác quản lý tài nguyên nước của lưu vực sông thì cần tính toán được lượng nước có khả năng khai thác, sử dụng trên từng đoạn sông thông qua các thông số để từ đó cấp phép sử dụng nước bền v ng và hiệu quả

Một số nh ng thông số quan trọng khi thực hiện đề án xin cấp phép khai thác theo qui định gồm: Dòng chảy năm, lưu lượng bình quân mùa kiệt, ba tháng kiệt nhất, tháng kiệt nhất và ngày nhỏ nhất ứng với các tần suất tại vị trí dự kiến đặt các công trình khai thác; Đánh giá ảnh hưởng quá trình khai thác của công trình đến nguồn nước; Phân tích, đánh giá khả năng đáp ứng của nguồn nước cho công trình

đề nghị cấp phép và các công trình đang hoạt động cho từng thời kỳ trong năm; Phân tích sự ảnh hưởng của công trình xin cấp phép tới nguồn nước, môi trường và các đối tượng khai thác, sử dụng khác

Để tính toán đặc trưng dòng chảy cần phải có các số liệu khí tượng, thuỷ văn, các số liệu trên phải đảm bảo tính đại biểu, tính đồng nhất, tính độc lập và liên tục trên 20 năm Thực tế này rất khó đáp ứng vì hiện nay số lượng trạm thuỷ văn, trạm khí tượng còn ít, chưa kể có nhiều trạm đã bị hư hỏng, xuống cấp, không hoạt động

Mặt khác, để tính toán đặc trưng dòng chảy tại nh ng vị trí của lưu vực có ít

số liệu hoặc không có trạm quan trắc, thường phải kéo dài số liệu hoặc sử dụng phương pháp lưu vực tương tự để tính toán dòng chảy đến; hoặc phương pháp bản

đồ đặng trị hoặc sử dụng phương pháp công thức kinh nghiệm Tuy nhiên, kết quả tính toán khi sử dụng nh ng phương pháp trên có sai số lớn do các điều kiện để sử dụng khó đáp ứng, số lần tính toán nhiều, mỗi lần tính toán chỉ đưa ra được kết quả tại một vị trí nhất định trên lưu vực Nếu để tính toán đặc trưng dòng chảy cho các đoạn sông hay một hệ thống sông với nhiều sông lớn sẽ mất rất nhiều thời gian và

Để giải quyết vấn đề trên, học viên nghiên cứu ứng dụng mô hình Mike 11

để mô phỏng đối với vị trí không có trạm đo đạc) và phục hồi chuỗi số liệu dòng chảy đối với các trạm có số liệu không đầy đủ) tại từng vị trí trên lưu vực, từ đó có thể tính toán, đánh giá tài nguyên nước mặt thông qua việc tính toán các đặc trưng dòng chảy, phục vụ trực tiếp việc xem xét và cấp phép sử dụng nước theo các quy định

Trong hồ sơ cấp phép khai thác, sử dụng tài nguyên nước mặt tuỳ thuộc vào loại hình công trình thác (hồ chứa, đập, cống, trạm bơm) để tính toán, xác định các đặc trưng thuỷ văn tại tuyến công trình, bao gồm các thông tin về dòng chảy năm, dòng chảy lũ, dòng chảy mùa kiệt, dòng chảy bùn cát, đánh giá sự ảnh hưởng của triều đến nguồn nước khai thác Tuy nhiên, trong khuôn khổ luận văn học viên nghiên cứu mô hình Mike 11, tìm bộ thông số phù hợp để mô phỏng dòng chảy năm, dòng chảy mùa kiệt tại vị trí công trình, đối với dòng chảy lũ, dòng chảy bùn cát, đánh giá hoạt động của triều học viên sẽ nghiên cứu và thu thập số liệu quan trắc theo giờ để hiệu chỉnh và kiểm định, tìm các bộ thông số phù hợp trong giai đoạn sau

Việc thực hiện đề tài “Ứng dụng mô hình Mike 11 tính toán dòng chảy mặt

phục vụ công tác cấp phép khai thác tài nguyên nước lưu vực sông Cả” là rất cấn

thiết, nghiên cứu sẽ là cơ sở khoa học, và tài liệu tham khảo trong công tác quy hoạch phân bổ nguồn nước và cấp phép tài nguyên nước một cách hợp lý, bền v ng

2 Mục tiêu của luận văn

Mục tiêu tổng quát: Tính toán tài nguyên nước mặt chi tiết tại các vị trí trên lưu vực sông Cả phục vụ công tác cấp phép khai thác tài nguyên nước

Mục tiêu cụ thể: Ứng dụng mô hình Mike 11 tính toán dòng chảy mặt chi tiết tại các vị trí trên lưu vực sông Cả để phục vụ công tác cấp phép khai thác tài nguyên nước

3 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa: Thu thập các thông tin, số liệu liên quan từ các dự

án, đề tài, nghiên cứu khoa học đã thực hiện từ trước cho đến nay Tổng hợp, phân tích, lựa chọn, kế thừa nh ng nội dung phù hợp với mục tiêu, hướng nghiên cứu của luận văn

- Phương pháp thu thập số liệu: Đây là phương pháp rất quan trọng trước khi thực hiện đề tài Dựa vào các tài liệu thu thập học viên xác định phạm vi nghiên cứu

cả về không gian lẫn thời gian

- Phương pháp thống kê: Tính toán các số liệu thủy văn liên tục và lựa chọn các kịch bản để tính toán

- Phương pháp áp dụng mô hình: Ứng dụng mô hình Mike11 mô phỏng chế

độ thủy văn, thủy lực trên lưu vực sông Cả theo nhiều năm hoặc một năm điển hình,

từ đó đánh giá tài nguyên nước mặt Sau khi thu thập các số liệu liên quan mới lựa chọn thời gian dùng để mô phỏng, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng: Dòng chảy mặt trên lưu vực sông Cả

- Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Cả

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Lưu vực sông Cả một trong nh ng hệ thống sông lớn nhất cả nước, thuộc khu vực Bắc Trung Bộ Thường nguồn của sông bắt nguồn từ nước Lào Sông chảy vào địa phận Việt Nam tại huyện Kỳ Sơn, tỉnh Nghệ An Lưu vực sông Cả chảy qua địa phận 3 tỉnh, bao gồm Nghệ An, Hà Tĩnh và Thanh Hoá [9]

Lưu vực sông Cả có tọa độ địa lý từ 18015’ đến 20010’30’’ vĩ độ Bắc; 103045’20” đến 105015’20” kinh độ Đông Thượng nguồn của lưu vực có tọa độ 20010’30” vĩ độ Bắc; 103045’20’’ kinh độ Đông Cửa ra của lưu vực là cửa Hội, một bên là huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh, bên còn lại là thị xã Cửa Lò, tỉnh Nghệ

An Khu vực nghiên cứu được giới hạn bởi lưu vực sông Mã ở phía Bắc, lưu vực sông Gianh ở phía Nam, nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào ở phía Tây và biển Đông ở phía Đông [9]

Hình 1.1 Bản đồ hành chính vực sông Cả

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình lưu vực sông Cả phát triển theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, nghiêng dần ra biển Phần ở địa phận Việt Nam hơn 80% diện tích là đồi núi Diện tích đất có độ dốc thoả mãn cho yêu cầu phát triên nông nghiệp chỉ chiếm 19% toàn vùng và 14% toàn lưu vực Dãy núi Phu Hoạt ở thượng nguồn sông Hiếu có đỉnh cao 2.452 m, thượng nguồn sông Giăng, sông La là dãy núi Trường Sơn có độ cao trên 2.000 m, càng gần về phía Nam và Tây nam núi đồi thấp dần xuống độ cao 1.300-1.800 m, đến vùng núi đồi Hà Tĩnh độ cao giảm còn 400-600 m Dải Trường Sơn và các dãy núi cao của 6 huyện miền núi Nghệ An đã hình thành một bức tường thành ngăn gió biển thổi vào đất Lào tạo nên sự khác biệt về chế độ khí hậu của hai nước

Địa hình sông Cả rất đa dạng, vùng đồi núi độ dốc lớn gây ra tình trạng tập trung nước nhanh dễ gây ra lũ lớn Lưu vực sông Cả có thể phân chia 3 dạng địa hình:

Vùng đồi núi cao: Bao gồm các huyện Kỳ Sơn, Con Cuông, Thanh Chương, Quế Phong, Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Nghĩa Đàn, thị xã Nghĩa Đàn thuộc tỉnh Nghệ An

và huyện Hương Sơn, Vũ Quang, Hương Khê thuộc tỉnh Hà Tĩnh Vùng có nhiều dãy núi đá vôi phát triển theo hướng Đông Bắc – Tây Nam Gi a nh ng dãy núi là

nh ng nhánh sông lớn như Nậm Mô, Huổi Nguyên, sông Hiếu và sông Giăng

Vùng trung du: Bao gồm các huyện Anh Sơn, Tân Kỳ, Thanh Chương, Đô Lương thuộc tỉnh Nghệ An và huyện Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh Độ cao địa hình dao động từ 300m đến 400m, phân bố khu vực hạ lưu của các nhánh sông Cả Vùng hạ lưu là nơi canh tác phát triển nông nghiệp khu vực, thường chịu ảnh hưởng của thời tiết, đặc biệt là các trận lũ lớn Mưa lũ làm đất bị xói mòn, rửa trôi mạnh, ảnh hưởng tới năng suất sản xuất nông nghiệp

Vùng đồng bằng: Bao gồm các huyện Hưng Nguyên, thành phố Vinh, Nghi Lộc, thị xã Cửa Lò thuộc tỉnh Nghệ An và huyện Nghi Xuân thuộc tỉnh Hà Tĩnh Cao độ bình quân từ 6-8m Khu vực chịu ảnh hưởng của thuỷ triều, hiện tượng xâm

Hình 1.2 Bản đồ địa hình lưu vực sông Cả

Bảng 1 1 Diện tích các loại rừng trên lưu vực sông Cả

TT Các loại rừng Tổng diện tích năm 2019

TT Các loại rừng Tổng diện tích năm 2019

gió này là khô, nóng, thổi theo từng đợt từ 5-7 ngày mà nhân dân thường gọi là gió Lào Một năm trên lưu vực có từ 5 ÷ 7 đợt gió Tây và xuất hiện từ đầu tháng 4 đến tháng 7 [17]

Bảng 1 3 Tốc độ gió trung bình tháng trên lưu vực sông Cả

* Bốc thoát hơi nước:

Thiết bị đo bốc hơi trên lưu vực sông Cả hầu hết bằng ống Piche Riêng trạm Vinh đo bốc thoát hơi nước bằng thiết bị GGI-3000 Theo tính toán thuỷ văn lượng bốc hơi nước trên lưu vực sông Cả khoảng 940 mm/năm Trạm Vinh do theo thiết

bị GGI-3000 lượng nước bốc hơi bình quân năm 954 mm/năm Lượng bốc hơi năm bình quân nhỏ nhất đo được trên lưu vực sông Hiếu Tại Quỳ Châu là 701 mm/năm Khu vực đồng bằng có lượng nước bốc hơi bình quân năm nhỏ hơn miền núi nhưng phần trung lưu gi a lưu vực lại có lượng bốc hơi nhỏ hơn cả Lượng nước bốc hơi bình quân tháng lớn nhất vào tháng 7, do thời điểm khu vực có mực nhiệt độ cao, kèm theo gió Lào phát triển Tại Vinh tháng 7 đạt 172 mm/tháng Tháng có lượng bốc hơi nhỏ nhất vào tháng 2 chỉ đạt 29,7 mm/tháng Bốc hơi 4 tháng lớn nhất là 5,

6, 7, 8 tổng lượng bốc hơi đạt tới 541 mm chiếm gần 60% tổng lượng bốc hơi năm Bốc hơi ngày lớn nhất tại Vinh đạt tới 5,4 mm/ngày [17]

* Độ ẩm không khí:

Độ ẩm bình quân năm trên lưu vực sông Cả biến động từ 83% đến 88%, đối với khu vực miền núi có độ cao trên 500m thì độ ẩm trung bình năm khoảng 87%,

vùng đồng bằng ven biển độ ẩm trung bình năm từ 83% đến 84% Độ ẩm thay đổi theo cao độ địa hình, giảm dần từ địa hình cao xuống địa hình thấp [17]

Bảng 1.4 Đặc trưng độ ẩm tại một số trạm trên lưu vực sông Cả

Đô Lương đo được 28m/s theo hướng Đông, Đông Bắc vào năm 1965, tại trạm Vinh là 40m/s Thông thường bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào lưu vực sông Cả là gây mưa lớn ngập lụt trên diện rộng [9]

* Chế độ mưa: Lượng mưa phân bố không đều theo không gian Lượng mưa năm trên lưu vực biến động trong khoảng 1200 ÷ 3000 mm Trên lưu vực sông Cả, không có sự khác biết rõ ràng gi a mùa mưa và mùa khô, mà chỉ có mùa mưa và

Bảng 1.5 Tổng lượng mưa tháng và năm trung bình nhiều năm

Cũng như các tỉnh vùng đồng bằng ven biển miền trung, biến trình mưa năm của lượng mưa ở Nghệ An – Hà Tĩnh có hai cực đại và hai cực tiểu Cực đại chính xảy ra vào tháng X [17]

Trên lưu vực số ngày mưa phù hợp với phân bố tổng lượng mưa Trung bình hàng năm ở vùng núi có khoảng 80÷90 ngày, vùng đồng bằng ven biển từ 140 ngày đến 150 ngày Trong mùa mưa, mỗi tháng có từ 14 ÷ 18 ngày mưa; mùa ít mưa, mỗi tháng có 6 ÷ 10 ngày có mưa

Bảng 1 6 Số ngày mưa trung bình tháng và năm tại một số trạm

1.1.5 Đặc điểm mạng lưới sông ngòi [9]

Mật độ lưới sông của lưu vực sông Cả là 0,6 km/km2 Sông Hiếu, sông Giăng có mật độ lưới sông cao hơn đạt từ 0,7 - 0,9 km/km2

, đây là vùng mưa lớn Các sông suối ngắn và dốc đổ vào dòng chính sông Cả với tổng số 44 nhánh sông cấp I, sông Hiếu có diện tích lớn nhất đạt 5.340 km2, khe Trò có diện tích nhỏ nhất đạt 20 km2

Thượng nguồn lưu vực sông Cả thuộc tỉnh Xiêm Khoảng, bắt nguồn từ các dãy núi với độ cao khoảng 2.000 m, chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam vào Việt Nam, cách cửa biển 40 km chảy theo hướng Đông Nam đổ ra biển tại Cửa Hội Toàn bộ lượng nước trên lưu vực đều đổ ra biển tại Cửa Hội, sông chỉ có nhập lưu, không có phân lưu Các sông nhánh lớn như sông Hiếu, sông Giăng, sông La, đều

đổ vào đoạn trung hạ lưu của sông Cả Nh ng sông này đều bắt nguồn từ vùng có lượng mưa năm lớn đạt từ 2.000 m bên sông Hiếu, 2.100 – 2.400 mm bên sông

bồi ổn định, ít biến động, chiều rộng lòng sông ở phần thượng nguồn từ 50m đến 60m, phần trung du từ 60m đến 150m Đoạn sông hạ du có độ rộng trung bình 200 – 300 m, càng ra cửa sông, sông càng mở rộng dần và đạt tới độ rộng 1.500m tại Cửa Hội Độ dốc lòng sông thay đổi theo khu vực, từ biên giới tới Cửa Rào là 0,25‰, từ Cửa Rào tới Con Cuông là 0,76‰, từ Dừa tới Đô Lương là 0,22‰, từ Đô Lương tới Nam Đàn là 0,22‰, từ Nam Đàn tới biển 0,09‰ Độ dốc trung bình của lưu vực là 0,5‰

Đặc điểm chính của một số sông nhánh lớn của hệ thống sông Cả:

Sông Nậm Mô: Dòng chính sông Nậm Mô bắt nguồn từ dãy Phu Săm Sum

với độ cao 2.620 m thuộc tỉnh Xiêm Khoảng (CHDCND Lào), sông Nậm Mô nhập lưu vào sông Cả tại Cửa Rào Sông có chiều dài khoảng 160km, độ rộng lòng sông thay đổi từ 30m đến 35m, bãi bồi sông từ 5m đến 20m Khu vực có lượng mưa năm nhỏ, khoảng 1.200mm đến 1.300mm Diện tích lưu vực sông khoảng 3.970km2, chiếm 14,6% diện tích toàn lưu vực Tổng lượng dòng chảy sông Nậm Mô chiếm 9,3% tổng lượng dòng chảy năm trên toàn lưu vực

Sông Hiếu: Sông bắt nguồn từ độ cao 2.452m, đây là dãy núi Phu Hoạt thuộc

huyện Quế Phong Lượng mưa khu vực thay đổi từ 1.500mm đến 2.200mm, tại huyện Quế Phong là 2.200mm, tại huyện Tân Kỳ ghi nhận lượng mưa đạt 1.500mm Sông Hiếu nhập lưu với sông Cả tại ngã ba cây Chanh Tổng diện tích lưu vực là 5.340 km2, chiều dài sông chính là 228 km, lưu vực có độ cao bình quân là 303 m, mật độ lưới sông 0,7 km/km2 Lòng sông Hiếu có đặc điểm hẹp và dốc, càng về hạ

du sông càng mở rộng ít dốc hơn Sông Hiếu có các sông nhánh lớn như sông Chàng, sông Dinh, sông Sào đổ vào trung hạ lưu sông

Sông Giăng: sông có chiều dài 77km, bắt nguồn từ vùng núi cao thuộc dãy

Trường Sơn Lượng mưa năm trung bình trên lưu vực là 2.200 mm Lòng sông hẹp, ngắn và dốc đổ vào sông Cả tại Thanh Tiến Trên sông có nhiều thác ghềnh, nhiều

vị trí trên sông có khả năng xây dựng nhà máy thủy điện, hồ chứa, như Thác Muối

Sông La: là đoạn sông bắt đầu từ Linh Cảm đến Chợ Tràng, với diện tích lưu

vực khoảng khoảng 3.210 km2, sông La gồm 2 nhánh sông lớn là sông Ngàn Phố,

và Ngàn Sâu

+ Sông Ngàn Phố: Thượng nguồn sông bắt đầu từ cửa khẩ Cầu Treo, sông có hướng dòng chảy Tây – Đông, sông có hướng trùng với dòng chính sông Cả, lòng sông mở rộng từ thường nguồn đến Linh Cảm, độ rộng lòng sông thay đổi từ 200m đến 500m, mặt nước trung bình vào mùa kiệt là 120m, về mùa lũ là 800m Từ thượng nguồn đến cửa sông diện tích lưu vực khoảng 1.350km2, diện tích đồi núi chiếm khoảng 60% Khu vực có lượng mưa lớn, có nhiều nhánh sông nhập lưu, bao gồm Khe Tre, Khe Nẫm, Khe Cò, Vực Rồng Các nhánh nhỏ trên sông Ngàn Phố đã được sử dụng xây dựng các hồ chứa phục vụ tưới và cấp nước Sông Ngàn Phố là nguồn nước quan trọng cấp cho các ngành kinh tế của huyện Hương Sơn nhưng cũng là tác nhân gây thiệt hại cho nền kinh tế của huyện Điển hình như trận lũ quét cuối tháng 9/2002 gây thiệt hại cho nền kinh tế huyện có 37 người chết hàng nghìn nóc nhà bị sập, đường 8 bị cắt đứt không giao thông được gần 25 ngày, thiệt hại kinh tế lên tới trên 50 tỷ đồng Tổn thất lớn như vậy làm cho huyện Hương Sơn phải nhiều năm mới phục hồi lại được nền kinh tế của huyện

+ Sông Ngàn Sâu: Bắt nguồn từ dãy núi thuộc huyện Tuyên Hoá, Quảng Bình, sông chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, sông có nhiều nhánh nhỏ, nhập lưu điển hình là sông Tiêm, sông Ngàn Trươi Lưu vực sông Ngàn Sâu phát triển lệch về phía Tây Sông Ngàn Sâu nhập vào sông La tại Linh Cảm Sông có chiều dài khoảng 102 km với diện tích lưu vực 1.860 km2 Sông Ngàn Sâu nằm trong vùng có lượng mưa lớn, vì vậy có nhiều nhánh suối nhỏ nhập lưu Chiều rộng đáy sông từ Chúc A tới phà Địa Lợi mùa kiệt từ 60 – 80 m, mùa lũ từ 300 – 400 m Từ phà Địa Lợi xuống hạ du lòng sông cắt sâu vào địa hình có eo chẹt địa hình tại Hoà Duyệt gây cản trở cho công tác thoát lũ của lưu vực So với sông Ngàn Phố, sông Ngàn Sâu có các thung lũng sông rộng lớn điển hình như thung lũng hạ du sông Tiêm, hạ du Ngàn Trươi và thượng Chúc A Sông Ngàn Sâu là nguồn cung cấp

nhân gây thiệt hại trong mùa lũ cho huyện Trên sông Ngàn Sâu có nh ng vị trí thuận lợi làm kho nước lợi dụng tổng hợp như Chúc A, Ngàn Trươi, sông Tiêm và hàng loạt các suối nhỏ khác

Hình 1 3 Bản đồ mạng lưới sông ngòi,mạng lưới trạm trên lưu vực

Bảng 1.7 Đặc trưng hình thái một số lưu vực sông

Lưu vực Diện tích

(km 2 )

L sông (km)

Độ cao bq (m)

Độ dốc bqlv (‰)

B bq km/km 2

Mật số lưới sông km/km 2

Hệ số không đối xứng dạng lưu vực Hệ số hình

Lưu vực Diện tích

(km 2 )

L sông (km)

Độ cao bq (m)

Độ dốc bqlv (‰)

B bq km/km 2

Mật số lưới sông km/km 2

Hệ số không đối xứng dạng lưu vực Hệ số hình

Nguồn : “Báo cáo quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước trên lưu vực sông Cả”

- Hệ thống hồ chứa nước trên lưu vực:

Trên lưu vực sông Cả có nhiều hồ chứa nước đa mục tiêu, các hồ chứa sử dụng vào các mục đích như phòng lũ, cắt lũ, phát điện và cấp nước cho hạ lưu sông

Cụ thể : trên sông Hiếu có hồ Bản Mồng, trên dòng chính sông Cả có hồ Bản Vẽ, Khe Bố và Chi Khê, trên sông Giăng là hồ Thác Muối, trên sông Ngàn Sâu là hồ Ngàn Trươi, Hố Hô Ngoài ra còn nhiều hồ chứa thuỷ lợi có quy mô từ nhỏ đến vừa, các hồ chứa có chức năng cấp nước để phục vụ tưới tiêu nông nghiệp

Bảng 1.8 Đặc điểm của một vài hồ chứa lớn trên lưu vực sông Cả

Nguồn : “Báo cáo quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước trên lưu vực sông Cả”

1.2 Đặc điểm kinh tế, xã hội

1.2.1 Đặc điểm dân cư

Lưu vực sông Cả nằm trên địa phận Lào và Việt Nam, trong đó diện tích lưu vực tập trung chính ở tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh Theo niên giám thống kê năm 2020 dân số Nghệ An thuộc lưu vực là 2.112.472 người, trong đó dân số đô thị là 327.443 người, chiếm 15,5%, dân số nông thôn là 1.785.038 người, chiếm 84,5% Mật độ dân số trung bình là 148 người/km2 Theo niên giám thống kê năm 2020 dân số Hà Tĩnh thuộc lưu vực sông Cả là 337.464 người, trong đó dân cư nông thôn là 262.581 người chiếm 77,81%, thành thị 74.883 người chiếm 22,19% Mật độ dân số trung bình 105 người/km2 Phân bố dân cư theo đơn vị hành chính như sau: [4], [5]

STT Đơn vị hành chính Diện tích

(km 2 )

Dân số (người)

Mật độ dân số (người/km 2

13 Huyện Đô Lương 353,72 214821 607

14 Huyện Thanh Chương 1126,93 242415 215

Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh năm 2020;

Thành phố Vinh là trung tâm văn hóa chính trị của tỉnh Nghệ An là nơi tập trung dân cư đông nhất so với cả tỉnh với 344518 người, chiếm 10,24% dân số toàn tỉnh với mật độ dân khoảng 3281 người/km2 [4]

Tỉnh Hà Tĩnh dân cư chủ yếu tấp trung ở khu vực đồng bằng, dọc hai bên đường quốc lộ 1A, ở nh ng khu vực miền núi như huyện Hương Khê, Hương Sơn,

Vũ Quang dân cư thưa thớt Thành phố Hà Tĩnh có mật độ cao nhất 1.912 người/km2

trong khi đó huyện Vũ Quang chỉ có 45 người/km2, toàn tỉnh có mật độ

216 người/km2 [5]

1.2.2 Đặc điểm kinh tế

Kinh tế - xã hội lưu vực sông Cả nh ng năm vừa qua diễn ra trong bối cảnh nền kinh tế thế giới rơi vào suy thoái do tác động trực tiếp của đại dịch covid – 19 Nền kinh tế trong nước cũng chịu ảnh hưởng, các chỉ số tăng trưởng kinh tế giảm so với thời kỳ trước đại dịch Tuy nhiên, với quyết tâm và sự nỗ lực lớn của nhân dân trong khu vực vừa phòng chống dịch bệnh, vừa phục hồi phát triển kinh tế - xã hội, nền kinh tế khu vực đạt được nh ng kết quả quan trọng Tốc độ tăng GRDP hàng năm 2015-2020) lưu vực sông Cả đạt từ 4,86% đến 14,1 % năm Tổng sản phẩm (GDP - giá hiện hành) năm 2020 lưu vực sông Cả đạt 77.234 tỷ đồng [4], [5]

1.2.2.1 Tỉnh Nghệ An [4]

Tổng sản phẩm quốc nội (GDP) của tỉnh Nghệ An sơ bộ năm 2020 tính theo giá so sánh năm 2010 đạt là 84.687,7 tỷ đồng, tăng 4,71% so với năm 2019 Trong đó: Nông lâm nghiệp và thủy sản đạt 18.486,9 tỷ đồng, tăng 5,07%; công nghiệp và xây dựng đạt 25.587,9 tỷ đồng, tăng 7,93%; dịch vụ đạt 36.320,9 tỷ đồng, tăng 2,74% Tốc độ tăng trưởng kinh tế năm 2020 tăng thấp hơn so với năm 2019 là 2,19%

Trong 4,71% mức tăng trưởng chung, khu vực nông, lâm nghiệp và thủy sản

đã đóng góp 1,10 điểm phần trăm, khu vực công nghiệp – xây dựng đóng góp 2,32 điểm phần trăm; khu vực dịch vụ đóng góp 1,20 điểm phần trăm và thuế sản phầm đóng góp 0,09 điểm phần trăm [4]

Nghành nông, lâm, thủy sản

Sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp vẫn gi được mức tăng trưởng khá với mức tăng 5,07% so với năm 2019 Ngành nông, lâm nghiệp và thủy sản tăng do sản

phẩm chủ yếu của ngành tăng như: sản lượng lúa đạt 974,4 nghìn tấn, tăng 2,98%; rau các loại đạt 557,8 nghìn tấn tăng 31,9%

Diện tích đất nông nghiệp trên lưu vực sông Cả và vùng phụ cận theo số liệu năm 2020 là 1.485.955,64ha Diện tích để phục vụ sản xuất cây hàng năm và cây lâu năm là: 432.094,26 ha Diện tích nông nghiệp để sản xuất lương thực chiếm tới 67,44%, trong đó 61,0% là sản xuất lúa, phần còn lại là các loại cây công nghiệp ngắn ngày và các cây ngô, khoai Diện tích cây lâu ngày chủ yếu tập trung ở vùng đồi, núi với các loại cây cao su, chè, cà phê, cây ăn quả có múi, dứa Đất trồng chưa

sử dụng 36.204,17 ha Trên lưu vực sông Cả diện tích đất nông nghiệp phân bổ theo đơn vị hành chính như sau:

Bảng 1 10 Hiện trạng sử dụng đất lưu vực sông Cả:

Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh năm 2020

Công nghiệp – xây dựng

Khu vực công nghiệp – xây dựng giá trị tăng thêm 7,93% so với cùng kỳ năm trước; trong đó ngành công nghiệp tăng 5,27% +695,7 tỷ đồng) thấp hơn mức tăng chung của năm 2019 +8,45%)

Thương mại – dịch vụ

Khu vực dịch vụ có mức tăng đạt 2,74% so với năm 2019 Tổng mức bán lẻ hàng hóa và doanh thu dịch vụ tiêu dùng năm 2020 là 90.613 tỷ đồng, tăng 3,30%; luân chuyển hành khách giảm 1,47% -119.780 nghìn người km); luân chuyển hàng hóa tăng 7,21% +249.459 nghìn tấn.km); dịch vụ lưu trú và năm uống năm 2020 đạt 7.340 tỷ đồng giảm 16,74% -1.476 tỷ đồng)

Số doanh nghiệp thực tế hoạt động trên địa bàn tỉnh tại thời điểm 31/12/2020 là 11.686 doanh nghiệp, tăng 1.183 doanh nghiệp +11,07%) so với năm 2019 Trong đó, doanh nghiệp nhà nước là 63 doanh nghiệp, giảm 04 doanh nghiệp -5,97%); doanh nghiệp ngoài nhà nước là 11.755 doanh nghiệp, tăng 1.186 doanh nghiệp +11,27%); doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài là 50 doanh nghiệp, tăng 01 doanh nghiệp +2,04%)

1.2.2.2 Tỉnh Hà Tĩnh [5]

Tổng sản phẩm (GRDP) của tỉnh Hà Tĩnh năm 2020 tăng 0,77% so với năm

2019, trong đó: lĩnh vực nông, lâm nghiệp và thuỷ sản tăng 6,23%, lĩnh vực xây dựng công nghiệp tăng 0,06%; lĩnh vực dịch vụ tăng 0,45%

Đối với lĩnh vực nông, lâm nghiệp và thuỷ sản, thì ngành thuỷ sản có mức tăng cao nhất với 9,52% so với năm 2019; ngành nông nghiệp tăng 5,59%; ngành lâm nghiệp tăng 7,36% Trong lĩnh vực công nghiệp và xây dựng, thì ngành xây dựng giảm 2,28%; ngành công nghiệp tăng 0,62% so với năm trước, trong đó công nghiệp chế biến, chế tạo giảm 2,25%; ngành sản xuất và phân phối điện, khí đốt, nước nóng, hơi nước tăng cao 9,61% Trong lĩnh vực dịch vụ, ngành bán buôn và bản lẻ tăng 1,71%, vận tải khoa bãi giảm 8,10%, dịch vụ lưu trú và ăn uống giảm 23,0%, ngành nghề tài chính, ngân hàng và bảo hiểm tăng 7,77%; trong nhưng năm gần đây, hoạt động kinh doanh bất động sản phát tăng 3,23%

Chỉ số GRDP theo giá hiện hành trong năm 2020 đạt 80.525,58 tỷ đồng; tính theo bình quân đầu người đạt 62,1 triệu đồng Về cơ cấu kinh tế năm 2020, tỷ trọng lĩnh vực nông, lâm nghiệp và thuỷ sản đạt 16,3%; lĩnh vực công nghiệp và xây dựng chiếm 40,49%; lĩnh vực dịch vụ chiếm 34,59%; thuế sản phẩm trừ trợ cấp sản phẩm chiếm 8,62%

Năm 2020, tổng thu ngân sách Nhà nước ước tính đạt 40.77,59 tỷ đồng, tăng 1.779,79 tỷ đồng tăng 4,56%) so với năm 2019 Tổng vốn đầu tư phát triển tỉnh Hà Tĩnh năm 2020 theo giá hiện hành ước đạt 26.081 tỷ đồng, tăng 0,52% so với năm

2019 và bằng 31,88% GRDP

Trong năm 2020, tỉnh Hà Tĩnh có 943 doanh nghiệp được thành lập mới giảm 7,73%) và 38 hợp tác xã tăng 15,15%) so với cùng kỳ năm trước, với tổng số vốn đăng ký đạt 7.393 tỷ đồng, giảm 39,02% so với cùng kỳ năm trước, bình quân doanh nghiệp đăng ký vốn đạt 7,84 tỷ đồng/doanh nghiệp, giảm 6,16 tỷ đồng/doanh nghiệp so với năm 2019

Nghành nông, lâm, thủy sản

Năm 2020 diện tích gieo cấy lúa hai vụ sản xuất chính trong năm Đông Xuân, Hè Thu) nhìn chung đều được mùa Sản lượng lương thực có hạt ở Hà Tĩnh năm 2020 đạt 580,4 nghìn tấn, tăng 5,33% tăng 29,4% nghìn tấn) so với năm 2019, trong đó sản lượng lúa đạt 534,1 nghìn tấn, tăng 5,40% tăng 27,4 nghìn tấn); ngô đạt 46,3 nghìn tấn, tăng 4,45% tăng 2 nghìn tấn) Sản lượng lương thực bình quân đầu người năm 2020 đạt 448kg, tăng 4,92% so với năm 2019 tăng 21kg)

Năm 2020, diện tích rừng trồng mới tập trung ước đạt 8.370 ha, bằng 97,24% (giảm 238 ha) so với năm 2019, trong đó chủ yếu là rừng sản xuất với diện tích ước đạt 8.131 ha (chiếm 97,14%) tổng diện tích rừng trồng và giảm 2,86% Sản lượng

gỗ khai thác năm 2020 ước đạt 398.119m3, bằng 117,09% tăng 58.095 m3) so với năm 2019

Năm 2020, sản xuất thuỷ sản ổn định và tiếp tục có nhiều bước đột phá Sản lượng nuôi trồng thuỷ sản và khai thác thuỷ hải sản ước đạt 55,47 tấn, bằng 3,87% tăng 2.068 tấn) so với năm 2019, trong đó: sản lượng nuôi trồng là 15.981 tấn, tăng

6,50% tăng 976 tấn) và sản lượng khai thác là 39.490 tấn, tăng 2,84% tăng 1.092 tấn)

Nghành công nghiệp

Chỉ số phát triến sản xuất ngành công nghiệp thấp nhất trong vòng 5 năm trở lại đây Trong các ngành công nghiệp cấp II, một số ngành công nghiệp có chỉ số sản xuất năm 2020 tăng cao so với năm trước như: Khai thác quặng kim loại tăng 29,53%; sản xuất phương tiện vận tải khác tăng 27,79%; sản xuất trang phục tăng 22,70%; sản xuất sản phẩm gỗ và lâm sản tăng 17,28%; xuất bản, in và sao bản in tăng 14,77% Bên cạnh đó có một số ngành giảm mạnh như: sản xuất các sản phẩm

từ chất khoáng vi kim loại giảm 30,16%; sản xuất các sản phẩm bằng kim loại giảm 27,26%; sản xuất hoá chất giảm 22,40%

Thương mại và vận tải

Năm 2020, tổng mức bán lẻ hoàng hoá và doanh thu dịch vụ tiêu dùng ước đạt 46,938,5 tỷ đồng, tăng 0,36% so với năm 2019 Xét theo ngành kinh doanh, bán

lẻ hàng hoá đạt 40.853,8 tỷ đồng, tăng 3,70% và chiếm 87,04% tổng chung, dịch vụ lưu trú và ăn uống đạt 4.514 tỷ đồng, giảm 20,67% và chiếm 9,62%; du lịch đạt 14,2 tỷ đồng, giảm 54,63% và chiếm 0,03%; dịch vụ khác đạt 1.556,5 tỷ đồng, giảm 5,71% và chiếm 3,31%

1 3 Tổng quan nghiên cứu tài nguyên nước mặt lưu vực sông Cả

1.3.1 Tổng quan tài nguyên nước mặt [17]

Tổng lượng dòng chảy trung bình nhiều năm trên lưu vực sông Cả khá lớn vào khoảng 24,3 tỷ m3, trong đó phần dòng chảy thuộc lãnh thổ Việt Nam là 18,5 tỷ

m3 (chiếm 76,3% tổng lượng nước toàn lưu vực sông Cả), phần dòng chảy thuộc địa phần Lào là 5,76 tỷ m3 (chiếm 23,7% tổng lượng nước toàn lưu vực sông Cả) Tuy nhiên sự phân phối dòng chảy gi a mùa cạn và mùa lũ lại không đều, mùa cạn trên lưu vực sông Cả thường kéo dài 8 tháng, từ tháng I đến tháng VIII, lượng nước mùa cạn chỉ chiếm 15-20% tổng lượng nước trung bình nhiều năm, mùa lũ thường trong

04 tháng, từ tháng IX đến tháng XII, lượng nước mùa lũ chiếm 80-85% tổng lượng

1.3.1.1 Dòng chảy năm [17]

Dòng chảy năm trên lưu vực sông Cả khá dồi dào nhưng phân bố không đều, thay đổi đang kể theo thời gian và không gian Một số dòng chảy năm tưng dần từ Tây sang Đông và Tây Bắc xuống Đông Nam Mô đun dòng chảy trung bình năm vùng thượng nguồn sông Cả đạt 20l/s.km2, vùng trung lưu đạt 25l/s.km2 và hạ lưu đạt 30l/s.km2 Sự thay đổi chế độ dòng chảy năm lưu vực sông Cả thể thiện tại các

vị trí đo đạc như sau:

Bảng 1 11 Dòng chảy trung bình nhiều năm một số trạm

có 2 thời kỳ kiệt khác biệt nhau: Kiệt vào tháng 3÷4 và kiệt vào tháng 7÷8 Trong

nh ng năm qua kiệt vào tháng 3÷4 tác động lớn tới sản xuất nhiều hơn kiệt vào tháng 7 ÷ 8

Thời gian xuất hiện và kết thúc mùa kiệt trên lưu vực sông Cả thay đổi theo địa hình, không giống nhau Vùng thượng nguồn dòng chính sông Cả thời gian bắt đầu kiệt từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau giống như thời gian kiệt của các sông miền Bắc Vùng trung lưu sông Cả thời gian kiệt bắt đầu tư cuối tháng 11 đầu tháng

12 và kết thúc vào cuối tháng 7 và nửa đầu tháng 8 (vùng sông Hiếu, sông Giăng, sông La) Dòng chảy kiệt phân bố trên toàn lưu vực tuỳ thuộc vào dạng địa hình,

vùng từ thượng nguồn sông Cả đến yên Thượng có mô đun dòng chảy kiệt nhỏ nhật

khoảng 3,0l/s.km2 và thường xuất hiện vào tháng 3 Tại Cửa Rào mô đun dòng chảy

kiệt 2,9l/s.km2 trong khi đó các sông nhánh hạ lưu có mô đun kiệt 10l/s.km2 và xuất

Qmin (m3/s)

Mmin (l/skm2) Thời gian Quỳ

lưu vực sông Cả có tới 85% số năm theo quan trắc là có xuất hiện lũ tiểu mãn

Lũ chính vụ thường xuất hiện từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 11 hàng năm,

có năm xuất hiến ớm vào tháng 8 và cũng có năm kết thúc muộn vào tháng 12 tuỳ

thuộc vào tình hình khí hậu thời tiết trong khu vực Lũ trên dòng chính sông Cả và

dòng nhánh xuất hiện không đồng thời nhau

Dòng chính sông Cả phía thượng nguồn mùa lũ có thể bắt đầu từ tháng 6 kết thúc vào tháng 10 Đoạn trung lưu từ Dừa đến Yên Thượng mùa lũ bắt đầu từ tháng

Trên lưu vực sông Hiếu mùa lũ bắt đầu từ tháng 8 kết thúc vào tháng 11 Trên lưu vực sông La mùa lũ đến muộn nhất, bắt đầu từ tháng 8 hoặc đầu tháng 9 và kết thúc vào tháng 12

1.3.1.4 Hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên nước

Trên lưu vực sông Cả có 15 nhà máy cấp nước sạch tập trung với tổng công suất khai thác là 32.000m3/ngày đêm Tỷ lệ cấp nước người dân đô thị được sử dụng nước sạch trung bình khoảng 94% Ngoài ra, còn có 487 công trình cấp nước sinh hoạt vùng nông thôn, tổng công suất thiết kế là 60.140m3/ngày đêm, lưu lượng khai thác thực tế là 40.680m3/ngày đêm [18]

Bảng 1 13 Số lượng công trình khai thác nước phục vu cho sinh hoạt

STT Cấp nước sinh hoạt Công trình Tổng lưu lượng khai thác (m

3/ngày đêm)

Cấp nước nông nghiệp: Trên lưu vực sông Cả hiện có 599 hồ chứa, 179 đập dâng và 505 trạm bơm, tổng diện tích tưới hiện nay của các loại hình công trình này khoảng 33271,93 ha, tưới chủ yếu cho lúa [17], [18]

Bảng 1 14 Số lượng hồ chứa, đập dâng và trạm bơm trên lưu vực sông Cả

Số lượng

Diện tích tưới (ha)

Hồ chứa Đập

dâng

Trạm bơm

STT Khu vực

Số lượng

Diện tích tưới (ha)

Hồ chứa Đập

dâng

Trạm bơm

Hiện nay số lượng công trình khai thác, sử dụng nước thuộc đối tượng quản

lý cấp giấy phép khai thác đến năm 2021 trên lưu vực sông Cả là 1970 công trình, trong đó 1826 công trình khai thác nước mặt, 144 công trình khai thác nước dưới đất Trong 1826 công trình khai thác nước mặt thì có 1723 công trình khai thác phục vụ tưới tiêu nông nghiệp, 25 công trình phục vụ phát điện, 78 công trình phục

vụ cho các mục đích khác Số lượng công trình khai thác, sử dụng nước phân theo loại hình công trình như sau: 615 hồ chứa, 223 đập dâng, 16 cống, 945 trạm bơm, các loại hình khác là 27 Lượng nước khai thác, sử dụng đã được cấp giấy phép khai thác phân theo mục đích khai thác trên lưu vực cho mục đích tưới là 53m3/s, thuỷ điện 839 MW, mục đích khác là 471.210m3

/ngày đêm [3]

1.3.1.5 Hiện trạng thông tin, d liệu quan trắc tài nguyên nước mặt

Từ đầu thế kỷ XX phần lưu vực sông Cả thuộc lãnh thổ nước ta đã có một số trạm khí tượng thủy văn được xây dựng, nhưng trong thời kỳ kháng chiến chống Pháp (1946 – 1954) hầu hết các trạm đã phải ngừng hoạt động Từ năm 1055, sau khi miền Bắc được giải phóng, hầu hết trạm khí tượng thủy văn đa được khôi phục

và xây dựng mới nhiều trạm khác

Nhưng tiếc rằng, do nhiều lý do khác nhau, không ít trạm đã bị giải thể hay

hạ cấp Tính cho đến nay, trong lưu vực có 12 trạm khí tượng Tổng số trạm thuỷ

chỉ còn 16 trạm thuỷ văn đang hoạt động Tổng số trạm đo mưa (kể cả các trạm khí tượng và thuỷ văn) là 100 trạm nhưng hiện chỉ còn 40 trạm đang hoạt động thuộc lưới trạm đo mưa cơ bản Ngoài số trạm khí tượng thuỷ văn trong lưới trạm khí tượng thuỷ văn cơ bản do Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn trước đây và nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường quản lý ra còn có một số trạm do một số ngành và địa phương xây dựng để phục vụ cho phòng chống lũ hay thiết kế các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện Hiện vẫn chưa có thông tin về tình hình lưới trạm khí tượng thuỷ văn trên phần lưu vực thuộc lãnh thổ Lào [9]

Bảng 1.15 Danh sách trạm thủy văn trong hệ thống sông Cả (phần lãnh thổ Việt Nam)

Vị trí

Diện tích lưu vực (km 2 )

Ghi chú

Vĩ độ bắc Kinh độ đông

Năm bắt đầu

Năm ngừng hoạt động

Mực nước

Lưu lượng

Cát bùn

Thành phần hạt

Thành phần hoá nước

Nhiệt

độ nước

TT Trạm Sông

Vị trí

Diện tích lưu vực (km 2 )

Ghi chú

Vĩ độ bắc Kinh độ đông

Năm bắt đầu

Năm ngừng hoạt động

Mực nước

Lưu lượng

Cát bùn

Thành phần hạt

Thành phần hoá nước

Nhiệt

độ nước

20 La Khê Rào Chan 180 04' 1050 50' 1975 +

21 Chu Lễ Ngàn Sâu 180 13' 1050 42' 1975 1979 +

Đến 1981 ngừng đo Q, lại tiếp tục từ năm 1997

TT Trạm Sông

Vị trí

Diện tích lưu vực (km 2 )

Ghi chú

Vĩ độ bắc Kinh độ đông

Năm bắt đầu

Năm ngừng hoạt động

Mực nước

Lưu lượng

Cát bùn

Thành phần hạt

Thành phần hoá nước

Nhiệt

độ nước

26 Hương Đại Trươi Ngàn 180 23' 1050 29' 408 1964 1975 + + +

27 Sơn Diệm Ngàn Phố 180 30' 1050 21' 790 1961 1981 + + + +

Đến 1981 ngừng đo Q, lại tiếp tục từ năm 1997

1.3.2 Các nghiên cứu về tài nguyên nước mặt lưu vực sông Cả

Trên lưu vực sông Cả cũng có một số đề tài, dự án sử dụng các mô hình để giải quyết các vấn đề trong tài nguyên nước cũng như vận hành các công trình thủy lợi nhằm khắc phục hậu quả do thiên tai gây ra, quản lý và sử dụng nguồn nước hiệu quả Dưới đây là một số các mô hình mô phỏng tài nguyên nước đã được ứng dụng trên lưu vực sông Cả:

- Cat, V M và nnk đã nghiên cứu xây dựng công nghệ dự báo lũ trung hạn cho lưu vực sông Cả Lào – Việt Nam) đã xây dựng công nghệ dự báo mưa trung hạn sử dụng mô hình OLAM và MOLOCH do đối tác Italia chuyển giao cho lưu vực sông Cả bao gồm cả diện tích bên Lào);

- Hoàng Thanh Tùng, và nnk “Nghiên cứu cơ sở khoa học vận hành hệ thống

hồ chứa phòng lũ cho lưu vực sông Cả” Nghiên cứu sử dụng mô hình HEC trong

đó HEC-RESSIM mô phỏng hệ thống các hồ chứa, đoạn sông, các công trình đầy mối của hồ chứa;

- Hoàng Thanh Tùng “Nghiên cứu dự báo lũ trung hạn lưu vực sông Cả” lựa chọn mô hình lai ghép gi a tất định và ngẫu nghiên như HEC-HMS lai ghép với ARIMA p,d,q) và EANN mô hình mạng nơ ron theo thuyết tiến hóa) lai ghép với ARIMA p,d,q) để xây dựng phương án dự báo lũ trung hạn phù hợp cho lưu vực sông Cả;

- Dự án “Quy hoạch tài nguyên nước tỉnh Nghệ An đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035” đã đưa ra 3 mục tiêu quy hoạch chính với nội dung Quy hoạch phân

bổ tài nguyên nước, Quy hoạch bảo vệ tài nguyên nước và Quy hoạch phòng chống

lũ, lụt trên địa bàn tỉnh Nghệ An Dự án Quy hoạch sử sung mô hình MIKE BASIN

do Viện thủy lực Đan Mạch DHI) xây dựng;

- Nghiêm Tiến Lam và nnk đã thành lập bản đồ ngập lụt do nước dâng do bão mạnh và siêu bão ven biển tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh Trong nghiên cứu này các tác giả đã sử dụng hệ thống các mô hình toán bao gồm: 1) Mô hình trường khí áp và trường gió trong bão với công cụ MIKE 21 Toolbox Cyclone Wind Generation; 2)

Mô hình nước biển dâng do bão và thủy triều vùng ven biển tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh;

3) Mô hình thủy lực hệ thống sông Cả - Lam MIKE 11 HD và MIKE21 HD; 4) Mô hình ngập lụt vùng ven biển Nghệ An, Hà Tĩnh MIKE FLOOD;

- Lương Ngọc Chung “Nghiên cứu, đánh giá tác động của biển đổi dòng chảy kiệt đến xâm nhập mặn khu vực hạ du sông Mã và sông Cả” Sử dụng mô hình MIKE 11 – ECOLA mô tả diễn biến xâm nhập mặn trong mùa kiệt tác động đến việc sử dụng nước cấp cho sinh hoạt, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản;

- Dự án “Tính toán xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa các hồ ản Vẽ

và Khe ố trên lưu vực sông Cả trong mùa lũ” Viện khí tượng thủy văn và biến đổi khí hậu đã mô phỏng các hồ chứa trên lưu vực sông, xác định định các điều kiện vận hành của hồ Dự án sử dụng bộ mô hình MIKE để tiến hành mô phỏng dòng chảy trên lưu vực sông Cả

- Dự án “Xây dựng, rà soát điều chỉnh quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông Cả” do đơn vị Cục quản lý tài nguyên nước thực hiện Sử dụng mô hình MIKE

để diễn toán, mô phỏng dòng chảy trên sông;

Có thể thấy, việc sử dụng mô hình toán cho khu vực này đã được quan tâm ở một số nghiên cứu, dự án Tuy nhiên việc sử dụng mô hình toán để mô phỏng chuỗi

số liệu lưu lượng trung bình nhiều năm tại mọi vị trí trên lưu vực sông Cả để phục

vụ cấp phép chưa có nên công tác triển khai xây dựng hồ sơ cấp phép vẫn còn nhiều khó khăn

Tiểu kết chương 1:

Đặc điểm của lưu vực sông Cả đã được tổng quan với mạng lưới sông suối

và lượng mưa phân bố không đều, lượng mưa năm trên lưu vực biến động trong khoảng 1200÷3000mm Đối với nh ng khu vực ít mưa thì nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp chưa đáp ứng đủ, còn khu vực có lượng mưa lớn dẫn tới nguy cơ xảy ra lũ lụt, ảnh hưởng tới đời sống của người dân Tổng lượng dòng chảy trung bình nhiều năm trên lưu vực sông Cả khoảng 24,3 tỷ m3, mô đun dòng chảy thay đổi từ 17,6 l/s.km2

đến 64,6l/s.km2 Dòng chảy kiệt phân bố trên toàn lưu vực không đều nhau, vùng từ thượng nguồn sông Cả đến Yên Thượng