Ứng dụng mô hình toán để quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Hương theo hướng phát triển bền vững

TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG --- PHẠM ĐÌNH KIÊN Ứng dụng mô hình toán để quy hoạch, sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Hương theo hướng phát triển bền vững

TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

-

PHẠM ĐÌNH KIÊN

Ứng dụng mô hình toán để quy hoạch,

sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực

sông Hương theo hướng phát triển bền vững

Hà Nội – 2007

LỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sỹ khoa học chuyên ngành Môi trường trong phát triển bền

vững với đề tài “Ứng dụng mô hình toán để quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn

nước lưu vực sông Hương theo hướng phát triển bền vững” đã được hoàn thành

với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên

& Môi trường – Đại học Quốc gia Hà nội, Viện Khoa học Thủy lợi cùng các đồng nghiệp công tác tại Trung tâm Tài nguyên nước & Môi trường – Viện Khoa học Thủy lợi Tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ to lớn này

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự hướng dẫn nhiệt tình trong suốt quá trình thực hiện của TS Đinh Vũ Thanh – Vụ Khoa học công nghệ - Bộ NN&PTNT và PGS.TS Nguyễn Quang Trung –Trung tâm Tài nguyên nước & Môi trường – Viện Khoa học Thủy lợi

Tác giả xin chân thành cảm ơn các bạn học viên lớp cao học khóa 2 chuyên ngành Môi trường trong Phát triển bền vững trong chương trình liên kết đào tạo giữa Đại học Quốc gia Hà nội và Viện Khoa học Thủy lợi cùng các đồng nghiệp tại tỉnh Thừa Thiên Huế đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình

thực hiện luận văn

Do vùng nghiên cứu tương đối rộng, liên quan đến nhiều tài liệu cơ bản,

mô hình Mike Basin là mô hình toán còn mới mẻ cùng với điều kiện thời gian có hạn nên luận văn khó tránh khỏi những thiếu sót Tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy giáo, cô giáo và các đồng nghiệp

Tác giả xin trân trọng cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Phạm Đình Kiên

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG 6

DANH MỤC HÌNH 8

DANH MỤC HÌNH 8

MỞ ĐẦU 9

TÓM LƯỢC 11

Mục đích nghiên cứu: 11

Phạm vi nghiên cứu 11

Phương pháp thực hiện 11

Công cụ thực hiện 11

Kết quả nghiên cứu 12

Tình trạng tài liệu, số liệu sử dụng trong nghiên cứu 12

Chất lượng số liệu 13

Chương 1 TỔNG QUAN 14

1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG 14

1.1.1 Vị trí địa lý 14

1.1.2 Đặc điểm địa hình 15

1.1.3 Đặc điểm địa hình thái 17

1.1.4 Môi trường tự nhiên 18

1.1.5 Tài nguyên sinh thái 24

1.1.6 Môi trường xã hội 26

1.1.7 Phát triển kinh tế 28

1.2 CÂN BẰNG NƯỚC VÀ MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC 29

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC 31

1.3.1 Phương pháp cân bằng đại diện 31

1.3.2 Phương pháp cân bằng theo chuỗi tài liệu (phương pháp lịch) 31

1.3.3 Phương pháp tổng quát hóa 32

1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG NƯỚC MẶT 32

1.4.1 Trên thế giới 32

1.4.2 Trong nước 33

1.4.3 Thừa Thiên Huế 34

1.5 CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG NƯỚC 34

1.5.1 Mô hình toán 34

1.5.2 Hệ thống thông tin địa lý GIS 37

Chương 2 THIẾT LẬP MÔ HÌNH TÍNH CÂN BẰNG NƯỚC CHO LƯU VỰC SÔNG

HƯƠNG 39

2.1 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MIKE NAM VÀ MIKE BASIN 39

2.1.1 Giới thiệu mô hình MIKE NAM 39

2.1.2 Giới thiệu mô hình MIKE BASIN 41

2.2 MÔ PHỎNG BÀI TOÁN MƯA – DÒNG CHẢY MẶT 43

2.2.1 Tình hình quan trắc khí tượng 43

2.2.2 Kiểm tra số liệu và tính toán điền số mưa 45

2.2.3 Mô phỏng lượng mưa – dòng chảy mặt 47

2.2.3.1 Xác định tiểu lưu vực 47

2.2.3.2 Xây dựng số liệu đầu vào cho mô hình NAM 47

2.2.3.3 Mô phỏng 48

2.2.3.4 Kiểm nghiệm mô hình 49

2.3 MÔ PHỎNG BÀI TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC, LẬP SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN 49

2.3.1 Sơ đồ tính toán 49

2.3.2 Tài liệu về hồ chứa 51

2.3.3 Tiến trình mô phỏng 51

2.3.4 Kiểm nghiệm mô hình 58

Chương 3 TÍNH TOÁN TƯƠNG QUAN MƯA – DÒNG CHẢY VÀ CÂN BẰNG NƯỚC THEO PHƯƠNG ÁN HIỆN TRẠNG VÀ NĂM 2015 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH SỬ DỤNG TỔNG HỢP NGUỒN NƯỚC 60 3.1 TÍNH TOÁN TƯƠNG QUAN MƯA – DÒNG CHẢY MẶT 60

3.1.1 Tiểu lưu vực Thượng Nhật 60

3.1.2 Tiểu lưu vực Dương Hoà 62

3.1.3 Tiểu lưu vực Bình Điền 64

3.1.4 Tiểu lưu vực Cổ Bi 66

3.1.5 Tiểu lưu vực Ô Lâu 67

3.1.6 Tiểu lưu vực Bắc sông Hương và Nam sông Hương 68

3.1.7 Tiểu lưu vực Truồi 70

3.2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC HIỆN TRẠNG ỨNG VỚI CÁC TẦN SUẤT 5%, 50%, 75%, 90% 71

3.2.1 Tính toán nhu cầu nước: 71

3.2.1.1 Nhu cầu nước dùng cho tưới 71

3.2.1.2 Nhu cầu nước cho sinh hoạt và cho chăn nuôi 76

3.2.1.3 Nhu cầu nước dùng cho thuỷ sản 78

3.2.2.1 Nguyên lý tính toán 79

3.2.2.2 Kết quả tính toán cân bằng nước hiện trạng 80

3.3 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC CHO NĂM 2015 ỨNG VỚI CÁC TẦN SUẤT 5%, 50%, 75%, 90% 85

3.3.1 Sơ đồ tính toán 85

3.3.2 Tài liệu dùng trong tính toán 86

3.3.2.1 Tài liệu khí tượng thuỷ văn 86

3.3.2.2 Tài liệu nông nghiệp 86

3.3.2.3 Tài liệu cấp nước sinh hoạt và chăn nuôi 87

3.3.2.4 Tài liệu thuỷ sản 88

3.3.2.5 Tài liệu công nghiệp 89

3.3.2.6 Nhu cầu nước dùng nước cho môi trường sinh thái 89

3.3.2.7 Tài liệu về hồ chứa 90

3.3.3 Kịch bản tính toán 90

3.3.4 Kết quả tính toán 91

3.4 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ TỔNG HỢP NGUỒN NƯỚC 110

3.4.1 Vùng lưu vực sông Ô Lâu 111

3.4.2 Vùng thượng và trung lưu sông Bồ 112

3.4.3 Vùng hạ lưu sông Bồ và Bắc sông Hương 112

3.4.4 Vùng thượng lưu sông Hương 114

3.4.5 Vùng Nam sông Hương 114

3.4.6 Vùng lưu vực sông Nông 115

3.4.7 Vùng lưu vực sông Truồi và ven đầm phá 116

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 117

TÀI LIỆU THAM KHẢO 120

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN 122

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Lượng mưa bình quân trên thế giới 33

Bảng 2.1: Tình hình quan trắc số liệu khí tượng thuỷ văn 44

Bảng 2.2: Mô tả kết nối của các điểm dùng nước và hồ chứa 52

Bảng 2.3: Tiểu lưu vực của các khu dùng nước theo đơn vị hành chính 54

Bảng 2.4: Các thông số chính của hồ chứa trong sơ đồ hiện trạng 57

Bảng 3.1: Các thông số của tiểu lưu vực Thượng Nhật 61

Bảng 3.2: Các thông số của tiểu lưu vực Dương Hoà 62

Bảng 3.3: Các thông số của tiểu lưu vực Bình Điền 65

Bảng 3.4: Các thông số của tiểu lưu vực Cổ Bi 66

Bảng 3.5: Các thông số của tiểu lưu vực Ô Lâu 68

Bảng 3.6: Các thông số của tiểu lưu vực Bắc Sông Hương 69

Bảng 3.7: Các thông số của tiểu lưu vực Nam Sông Hương 70

Bảng 3.8: Các thông số của tiểu lưu vực Truồi 71

Bảng 3.9: Hệ số cây trồng Kc 72

Bảng 3.10: Thời vụ gieo trồng các loại cây trồng 72

Bảng 3.11: Kết quả tính mức tưới cho các loại cây trồng 73

Bảng 3.12: Diện tích các loại cây trồng năm 2004 75

Bảng 3.13: Tiêu chuẩn cấp nước cho sinh hoạt và chăn nuôi 76

Bảng 3.14: Dân số và vật nuôi tại các điểm sử dụng nước 76

Bảng 3.15: Nhu cầu nước cho nuôi tôm 78

Bảng 3.16: Diện tích nuôi trồng thuỷ sản tại các điểm sử dụng nước 78

Bảng 3.17: Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp 79

Bảng 3.18: Diện tích các loại cây trồng đến 2015 86

Bảng 3.19: Chỉ tiêu dùng nước đến 2015 87

Bảng 3.20: Dân số và vật nuôi tại các khu sử dụng nước đến 2015 87

Bảng 3.22: Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp đến 2015 89

Bảng 3.22: Các thông số chính của hồ chứa trong sơ đồ quy hoạch 90

Bảng 3.23: Tính toán cân bằng nước vùng lưu vực sông Ô Lâu (P=75%) 91

Bảng 3.24: Tính toán cân bằng nước vùng thượng lưu sông Bồ (P=75%) 95

Bảng 3.25: Tính toán cân bằng nước vùng lưu vực hạ lưu sông Bồ và 98

Bắc sông Hương (P=75%) 98

Bảng 3.26: Tính toán cân bằng nước vùng thượng lưu sông Hương (P=75%) 100

Bảng 3.27: Tính toán cân bằng nước vùng Nam sông Hương (P=75%) 101

Bảng 3.28: Tính toán cân bằng nước vùng lưu vực sông Nông (P=75%) 105

Bảng 3.29: Tính toán cân bằng nước vùng sông Truồi và vùng ven đầm phá (P=75%) 106

Bảng 3.30: Lượng dòng chảy xả nước tạo nguồn từ hồ Truồi (P=75%) 107

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc mô hình NAM 40

Hình 2.2 Sơ đồ lưu vực trong mô hình Mike Basin 43

Hình 2.3 Mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn trong lưu vực sông Hương 44

Hình 2.4 Kiểm tra tính đồng dạng về lượng mưa của trạm Nam Đông và Thượng Nhật bằng phương pháp Double-Mass 46

Hình 2.5 Bản đồ các tiểu lưu vực 47

Hình 2.6: Tính toán tỷ trọng mưa cho các tiểu lưu vực bằng phương pháp đa giác Thiessen 48 Hình 2.7 Sơ đồ tính toán cân bằng nước hiện trạng năm 2004 51

Hình 2.8 Kiểm nghiệm mô hình tại vị trí trạm Thượng Nhật 58

Hình 3.1 Kết quả mô phỏng tại ví trí trạm thuỷ văn Thượng Nhật 61

Hình 3.2 Kết quả mô phỏng tại ví trí trạm thuỷ văn Dương Hoà 63

Hình 3.3 Tương quan dòng chảy thực đo của trạm thuỷ văn Dương Hoà và Thượng Nhật 63

Hình 3.4 Kết quả mô phỏng tại ví trí trạm thuỷ văn Dương Hoà (sử dụng bộ thông số của tiểu lưu vực Thượng Nhật) 64

Hình 3.5 Kết quả mô phỏng tại ví trí trạm thuỷ văn Bình Điền 65

Hình 3.6 Kết quả mô phỏng tại ví trí trạm thuỷ văn Cổ Bi 67

Hình 3.7 Sơ đồ tính toán cân bằng nước đến năm 2015 85

Hình 3.8 Sơ đồ tính toán cân bằng vùng sông Ô Lâu nước đến năm 2015 93

Hình 3.9 Sơ đồ tính toán cân bằng nước vùng thượng lưu và trung lưu sông Bồ đến năm 2015 .94

Hình 3.10 Sơ đồ tính toán cân bằng nước vùng thượng lưu sông Hương 99

đến năm 2015 99

Hình 3.11 Sơ đồ tính toán cân bằng nước vùng Nam sông Hương đến năm 2015 104

Hình 3.12 Sơ đồ tính toán cân bằng nước vùng sông Nông, sông Truồi và vùng ven Đầm Phá đến năm 2015 106

Hình 3.13: Đường quá trình mực nước hồ Truồi 108

MỞ ĐẦU

Hệ thống sông Hương, đầm phá Tam Giang - Cầu Hai thuộc Thừa Thiên Huế, nằm ở Trung Trung bộ Việt Nam, nơi có cố đô Huế - một di sản văn hoá thế giới, nơi lưu giữ nhiều nét văn hoá đặc sắc của Việt Nam

Tam Giang – Cầu Hai là đầm phá (lagoon) lớn nhất Việt Nam, một trong những đầm phá ven bờ vào loại lớn trên thế giới (lớn thứ 8), là vùng lợ mặn điển hình có tiềm năng kinh tế thuỷ sản to lớn, là khu bảo tồn đa dạng sinh học ven bờ với diện tích 216km2 Nhưng đầm phá cũng là địa hình cản trở dòng chảy lũ đáng kể của đồng bằng sông Hương

Hệ thống sông Hương có địa hình phức tạp, nét nổi bật là không gian hẹp bao gồm đủ kiểu địa hình, bao gồm: miền núi cao, núi thấp, gò đồi, đồng bằng, đầm phá và cồn cát ven biển Theo chiều dòng chảy địa hình bị chia cắt bởi Quốc lộ 1A và đường sắt Bắc – Nam, phía dưới có đê ngăn mặn quanh đầm phá Lưu vực sông Hương không có miền trung du chuyển tiếp mà chuyển thẳng từ miền núi xuống đồng bằng

Hệ thống sông Hương gồm 3 nhánh chính: Tả Trạch, Hữu Trạch, sông

Bồ đổ xuống đồng bằng, qua đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, nối với biển Đông bằng hai cửa biển Thuận An và Tư Hiền Cũng như các hệ thống sông khác ở miền Trung Việt Nam, hệ thống sông Hương không có đê

Dòng chảy trên địa bàn Thừa Thiên Huế và một phần của Quảng Trị (lưu vực sông Ô Lâu) đổ ra biển qua phá Tam Giang - Cầu Hai bằng hai cửa biển

là Thuận An và Tư Hiền Các cửa biển này luôn biến động phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện dòng chảy sông Về mùa kiệt các cửa biển bị bồi lấp, ảnh hưởng rất lớn đến thoát lũ của đồng bằng sông Hương, về mùa lũ chúng được mở rộng Khi gặp mưa to, lũ lớn các cửa biển không biến đổi kịp gây ngập lụt sâu trên đồng bằng và làm vỡ thêm các cửa biển khác Lũ tháng 11 năm 1999 trong khi cửa Thuận An, Tư Hiền bị co hẹp đã gây ngập trên diện rộng toàn

bộ đồng bằng, thành phố Huế nước ngập sâu hàng mét, dẫn đến dòng chảy phá vỡ dải cồn cát ven biển tạo thêm 4 cửa biển khác chia cắt dải cồn cát ven biển gây xáo trộn mạnh trong các hoạt động kinh tế, xã hội và môi trường sinh thái

Dòng chảy lũ sông Hương không có vùng chuyển tiếp mà chảy trực tiếp từ miền núi xuống ngay đồng bằng và qua đầm phá ra biển Đông bằng hai cửa chính là Thuận An và Tư Hiền Lũ của hệ thống sông Hương có tốc độ tập trung nước nhanh, tốc độ rút lũ chậm, dòng chảy lũ tràn bờ vào đồng ruộng, vùng trũng khi lũ lên và phức tạp nhất trong các hệ thống sông của Việt Nam

Là khu vực có nhiều tiềm năng nhưng cũng lắm thách thức, song việc quy hoạch quản lý nguồn tài nguyên nước còn chưa mang tính tổng hợp, chưa áp dụng các công cụ tin học cũng như các mô hình toán để trợ giúp cho công tác quy hoạch quản lý nguồn tài nguyên này; ở đây các nghiên cứu về tài nguyên nước còn rất nghèo nàn, một số tài liệu cũ đã trở lên lạc hậu vì vậy việc quản lý, khai thác nguồn tài nguyên nước còn nhiều hạn chế, hiệu quả chưa cao Việc nghiên cứu khả năng của nguồn nước và nhu cầu sử dụng nước từ

đó đề xuất phương án sử hiệu quả và bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Hương tỉnh Thừa Thiên Huế là một việc làm cần thiết nhằm góp phần cho việc bảo đảm phát triển bền vững nguồn tài nguyên nước trong lưu vực

TÓM LƯỢC

Mục đích nghiên cứu:

Xác định được tiềm năng và sự phân bố nước mặt trong khu vực, xác định nhu cầu và khả năng cấp nước cho các ngành kinh tế làm cơ sở cho việc quy hoạch và sử dụng hợp lý tài nguyên nước lưu vực sông Hương theo mục tiêu phát triển bền vững

 Theo lưu vực sông: Bao gồm lưu vực các sông: sông Bồ, sông Hương, sông Nông và sông Truồi

Phương pháp thực hiện

+ Thu thập các tài liệu hiện trạng về tài nguyên nước, điều kiện khí tượng thuỷ văn, hiện trạng của các ngành sử dụng nước, khả năng và kế hoạch phát triển các ngành dùng nước trong tương lai

+ Phân tích tổng hợp

+ Phương pháp chuyên gia, toạ đàm, hội thảo hội nghị…

Công cụ thực hiện

Sử dụng mô hình tính toán họ MIKE:

- MIKE BASIN: Tính toán cân bằng nước, xác định khả năng và nhu cầu cấp nước cho các ngành kinh tế

- NAM: Tính toán tương quan giữa lượng mưa – dòng chảy mặt theo thời gian và không gian trong vùng

Kết quả nghiên cứu

 Xác định cân bằng nguồn nước cho các mục đích sử dụng theo các tần suất và các kịch bản phát triển kinh tế xã hội đến 2015

 Đề xuất định hướng các phương án quy hoạch và quản lý tổng hợp tài nguyên nước cho lưu vực sông Hương theo mục tiêu phát triển bền vững

Tình trạng tài liệu, số liệu sử dụng trong nghiên cứu

Các loại tài liệu sử dụng trong nghiên cứu này bao gồm:

- Nghiên cứu quản lý và phát triển nguồn nước ở Việt nam, tháng 3 năm

2002, Nippon Koei Co LTD, Nhật Bản,

- Niên giám thống kê năm 2003 của tỉnh Thừa Thiên Huế, và các huyện Phú Lộc, Phú Vang, Quảng Điền, Nam Đông, Hương Thuỷ

- Quy hoạch phát triển Công nghiệp và Tiểu thủ công nghiệp trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế thời kỳ 2001-2015 do Sở Công nghiệp Thừa Thiên Huế lập năm 2001

- Báo cáo Rà soát, điều chỉnh, bổ sung Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Thừa Thiên Huế

- Đánh giá nhanh dòng chảy Môi trường cho lưu vực sông Hương Tài liệu hội thảo của tổ chức IUCN năm 2004

- Quy hoạch phát triển nuôi trồng thuỷ sản vùng đầm phá ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế thời kỳ 2001-2015 do Sở Thuỷ sản Thừa Thiên Huế lập năm 2002

- Báo cáo đánh giá tác động môi trường Dự án công trình thuỷ điện Bình Điền do Trung tâm Kỹ thuật Môi trường và Đô thị và khu Công nghiệp

- Trường Đại học Xây dựng lập năm 2004

- Báo cáo đánh giá tác động môi trường Dự án công trình thuỷ điện Hương Điền (trên sông Bồ) do Công ty Cổ phần thuỷ điện Hương Điền lập năm 2005

- Quy hoạch thuỷ điện sông Hương do Công ty Khảo sát Thiết kế điện 1 thực hiện năm 1998

- Báo cáo tóm tắt thuỷ điện ARoang;

- Báo cáo tóm tắt thuỷ điện Hương Điền

- Tổng quan phát triển thuỷ sản vùng ven đầm phá

- Quy hoạch thuỷ lợi lưu vực sông Hương

- Mở rộng hệ thống các khu rừng đặc dụng của Việt Nam cho thế kỷ 21 BirdLife, European Union, FIPI, Hà nội 2001;

- Báo cáo Khảo sát hỗ trợ đặc biệt (SAPROF) giai đoạn II cho Dự án Hồ chứa nước Tả Trạch, năm 2003

Chất lượng số liệu

Nhiều nguồn số liệu được thu thập trong quá trình thực hiện nghiên cứu

Số liệu về khí tượng, thuỷ văn là có hệ thống Số liệu thống kê về dân sinh kinh tế có hệ thống và tương đối đầy đủ ở cấp huyện và xã Riêng số liệu môi trường thu thập từ nhiều dự án nghiên cứu sông Hương, và đặc biệt là rất nhiều dự án nghiên cứu về đầm phá Tam Giang - Cầu Hai trong nhiều năm của nhiều ngành khác nhau, nhưng không thể hệ thống bộ số liệu môi trường vì các phân tích môi trường chất lượng nước cho nhiều kết quả rất khác nhau, thiếu mô tả không gian và thời gian lấy mẫu Vì vậy, số liệu môi trường được sử dụng trong nghiên cứu này bị hạn chế

Hình 1.1 Vị trí tỉnh Thừa Thiên Huế và vị trí lưu vực sông Hương

Sông Hương là sông lớn nhất Tỉnh Thừa Thiên Huế, bắt nguồn từ dãy núi Trường Sơn ở độ cao 1000m, nằm trong giới hạn toạ độ giữa 16o00’ và

16o45’ vĩ tuyến Bắc và 107o00’ và 109o15’ kinh tuyến Đông Lưu vực sông

Hương giáp với dãy Trường Sơn ở phía tây và với dãy Bạch Mã ở phía Bắc, thành phố Đà Nẵng ở phía nam và Biển Đông ở phía Đông

Hệ thống sông Hương gồm 3 nhánh chính là Sông Tả Trạch, sông Hữu Trạch và Sông Bồ Hai nhánh Tả Trạch và Hữu Trạch gặp nhau ở ngã ba Tuần hình thành dòng chảy chính Sông Hương Sông Hương chảy qua thành phố Huế và gặp sông Bồ tại ngã ba Sình, cách TP Huế khoảng 8km về phía bắc, sau đó đổ vào phá Tam Giang, đầm Cầu Hai và ra biển Đông qua Cửa Thuận

An và cửa Tư Hiền Diện tích toàn lưu vực là 4768km2, vùng đồi núi chiếm trên 80% diện tích lưu vực, vùng cồn cát ven biển khoảng 5%, phần còn lại là đất có khả năng canh tác khoảng 37.000ha

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Đặc điểm nổi bật của địa hình Thừa Thiên Huế là không gian hẹp nhưng tồn tại hầu hết các kiểu địa hình chính của nước ta: núi cao - núi trung bình - núi thấp - gò đồi - đồng bằng, các cồn cát và đầp phá ven biển Về tổng quan có thể chia địa hình Thừa Thiên Huế ra làm hai miền: đồi núi và đồng

bằng, không có vùng trung du chuyển tiếp

- Miền núi: thuộc vùng núi Trường Sơn giữa biên giới Việt Nam - Lào, có độ

cao từ trung bình đến cao Phía Tây Bắc là vùng núi Động Ngài (1774m) - ranh giới Quảng Trị - Thừa Thiên Huế; Phía Nam, có đỉnh Bạch Mã cao 1440

m kết thúc là dãy núi Hải Vân, đâm ngang sát ra tận bờ biển Nhìn chung, đây

là miền núi có sườn rất dốc, quá trình xâm thực và chia cắt mạnh, địa hình hiểm trở, tạo nên một vòng cung kín đón mưa ở phía Bắc, Tây, Nam và dồn nước về dải đồng bằng hẹp ở phía Đông Các đồi trong khu vực có sườn dốc thoải, bị bào mòn mạnh, phân bố hẹp và rất phân tán trên các vùng đồi trước núi (như khu vực đồi ở Bạch Thạc - Phú Lộc), hoặc ép sát vào vùng đồng bằng (vùng đồi thoải khu vực lăng Tự Đức, Khải Định ) Gò đồi của Thừa Thiên Huế rất hẹp và không rõ ràng, tạo nên một vùng truyền lũ rất ngắn;

Hình 1.2 Địa hình vùng nghiên cứu (tỉnh Thừa Thiên Huế)

- Miền đồng bằng: Thừa Thiên Huế có vùng đồng bằng hẹp, bề ngang rộng

không quá 20km Đồng bằng sông Hương có địa hình không bằng phẳng gò đồi thấp xen kẽ các vùng trũng Từ Bắc đến Nam đều có nhiều vùng núi trung bình - cao áp sát đồng bằng, như vùng đồi núi Động Ngang (268m) áp sát vùng đồng bằng thấp Quảng Điền và thành phố Huế, vùng núi Động Mang Chan (856m) vùng núi Động Truồi (1154m) áp sát vùng Hương Thuỷ, Phú Lộc Các ô trũng đất trồng có diện tích 7173ha, thấp hơn mực nước biển ngay trên bề mặt đồng bằng lưu vực sông Hương Đây là vùng có nhiều bàu, trằm nhất trong cả nước với 78 cái trằm có tên và không tên, 11 đầm, 4 bàu và 1 phá;

Phía Đông đồng bằng sông Hương là Hệ đầm phá Tam Giang- Cầu

tích 216km2 nơi rộng nhất 10km, nơi hẹp nhất 0,5km, sâu 1,5~2,0m tổng dung tích V=300 triệu m3

Phía đông giáp biển tồn tại một dải cồn cát cao trung bình 5 - 15 m kéo dài suốt từ Bắc (vùng Thâm Khê - Thanh Hương) tới Nam (vùng Mỹ Lợi -

Mỹ Á) làm giảm thiểu tốc độ thoát lũ ra biến Các vùng đồng bằng Quảng Điền, Phú Vang, Hương Thuỷ trở thành các vùng ngập nước sâu trong mưa

lũ

Toàn vùng đồng bằng Thừa Thiên Huế có 2 cửa biển chính nhưng thường xuyên ứ nước, ở PTG có cửa Thuận An và đầm Cầu Hai có cửa Tư Hiền

Ngoài đặc điểm địa hình tự nhiên, trên bề mặt địa hình của Thừa Thiên Huế còn có đường là QL1A và đường sắt Bắc Nam chạy song song với bờ biển vuông góc với hướng dòng chảy và hệ thống đê ngăn mặn phía bờ Tây đầm phá

Chính vì vậy, vùng đồng bằng Thừa Thiên Huế có tốc độ nhận và dâng lũ rất nhanh, một số vùng đồng bằng hẹp (như vùng Cổ Bi, Văn Xá, Thạch Hà,

Mỗ Bảo, Vi Gia) trực tiếp bị các dạng hình lũ miền núi (lũ bùn đá, lũ quét )

đe doạ

1.1.3 Đặc điểm địa hình thái

Đặc điểm địa hình thái Thừa Thiên Huế là sự chuyển bậc nhanh chóng từ vùng núi xuống vùng đồng bằng ven biển

- Miền núi tập trung ở vùng phía Tây, chiếm phần lớn diện tích của lãnh thổ và thuộc vào loại núi cao trung bình 1225 - 1774m Các đỉnh cao có độ cao 1225, 1403, 1138m nằm trên đường chia nước chính (thuộc dãy Trường Sơn) đồng thời là đường biên giới Việt - Lào; Trong khi đó, các vùng núi Động Ngài (1774m) ranh giới Quảng Trị - Thừa Thiên Huế ở phía Bắc, vùng núi Mang 1708 m, Hải Vân 1517 m, ở phía Nam đều cao trên 1500m, tạo nên

các vùng sườn cao, dốc đứng hứng mưa lớn của các hướng mưa lớn của các hướng gió mùa Đông Bắc, Đông Nam rồi đổ nhanh nước về các đồng bằng, khiến cho Thừa Thiên Huế trở thành một khu vực phân ranh khí hậu theo chiều Bắc - Nam và chịu tác động của các nhiễu động thời tiết gió mùa đặc sắc nhất Việt Nam;

- Địa hình núi chuyển bậc nhanh và khá đột ngột về phía Đông, xuống dải đồng bằng hẹp ven biển thông qua một dải đồi - núi thấp rất phân tán có

độ cao trung bình 200 - 300m Diện tích núi và đồi chiếm đến trên 80 % diện tích toàn tỉnh, còn dải đồng bằng ven biển thường là dải đồng bằng hạ lưu của các sông ngắn, nhìn chung rất hẹp (thường có bề ngang không quá 20km) lại

bị các dải cát cao (đê cát) ven biển chắn phía Đông Những nét đặc thù địa hình nêu trên có ảnh hưởng rất lớn đến chế độ dòng chảy của các lưu vực sông trong Tỉnh, đặc biệt nó có tác động trực tiếp đến sự vận động của dòng chảy lũ

Tính không cân đối của sự phân bố và qui mô các miền và kiểu địa hình thái trong đó miền núi chiếm tỷ trọng lớn hơn nhiều lần miền đồng bằng của Thừa Thiên Huế là rất rõ rệt Hình thái này qui định sự biến đổi gradient địa hình và dòng chảy, diện tích hứng nước, chiều dài chuyển tải nước Hình dạng

và kích thước lưu vực là những chỉ số có thể định lượng trong phân tích lưu vực cho phép đánh giá mức truyền nước nhanh hay chậm của lưu vực

Lưu vực sông Hương có sự kết hợp của yếu tố không cân đối với yếu tố chiều rộng lớn hơn chiều dài lưu vực, tạo nên một áp lực vô cùng lớn đối với

hạ du khi có lũ: lũ nhanh, cường độ lũ lớn

1.1.4 Môi trường tự nhiên

 Lưu vực Sông Hương nằm ở miền trung có khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa mưa từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến

Lượng mưa trong lưu vực tương đối cao, và có xu hướng to tăng lên theo độ cao địa hình Lượng mưa trung bình trên toàn lưu vực hàng năm 2868, và ở vùng núi cao Nam Đông là 3550mm Lượng mưa tập trung trong mùa mưa khoảng 70-80% tổng lượng mưa cả năm Lượng mưa cao nhất khoảng 100-300mm Trong một số ngày đặc biệt, lượng mưa đạt tới 758,1mm (A Lưới), 977,6mm (Thành phố Huế) Lượng mưa trong mùa khô chỉ chiếm 20-30% tổng lượng mưa cả năm

 Thiên tai:

Hội tụ nhiệt đới: Sự nhiễu động đặc biệt của gió mùa mùa hạ thể hiện

sự hội tụ giữa tấn phong Bắc bán cầu Khi gió mùa mùa hạ không khí giữa hai sườn hội tụ là không khí nóng ẩm liên tục bốc lên cao gây ra những vùng mây rộng lớn Những vùng mây này là nguyên nhân gây nên mưa lớn tập trung, dạng thời tiết này thường gặp vào tháng IX, X Hàng năm đôi khi thường xảy

ra vào tháng IV, V Như năm 1985 gây mưa lũ tiểu mãn rất lớn

Gió Tây khô nóng: thường xuất hiện vào hạ tuần tháng II và kết thúc

vào trước mùa mưa Đặc trưng là nhiệt độ cao, độ ẩm thấp gây ra những đợt nắng nóng kéo dài từ 3 đến 5 ngày Trung bình ở đồng bằng Huế một năm có

từ 35- 55 ngày gặp gió Tây khô nóng Đôi khi kéo dài tới 30 ngày gây nên tình trạng khô hạn như đợt gió Tây năm 1993, độ chênh lệch nhiệt độ (max, min) trong ngày tới 15oC, dao động giữa độ ẩm thấp nhất và trung bình trong ngày từ 45-66% (tại Huế), và 45-72% (tại Nam Đông)

Tình hình khí tượng khí hậu Thừa Thiên - Huế biến động rất phức tạp,

có đủ dạng thời tiết hoạt động trên địa bàn này nhưng nguy hiểm và gây thiệt

hại nhiều nhất tới hoạt động kinh tế xã hội trong vùng là mưa lớn và khô hạn

Lũ lụt: chế độ lũ trên sông Hương diễn biến rất phức tạp do đặc điểm

sông ngắn, không có vùng trung du rõ rệt nên lũ tập trung nhanh, do chịu ảnh

hưởng của thuỷ triều nên hàng năm gây thiệt hại rất nghiêm trọng ở vùng hạ lưu

- Lũ sớm thường là lũ nhỏ, một đỉnh, thời gian lũ ngắn 1- 3 ngày, lũ này thường xảy ra vào tháng 7 và 8, cũng ít khi xảy ra

- Lũ muộn: có đặc điểm là lũ nhỏ, cường xuất nhỏ, thời gian xuất hiện

từ cuối tháng 11 đến tháng 1 Nhưng lũ này 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 gieo cấy vụ đông xuân, kéo theo vụ hè thu cũng chậm và vụ hè thu dễ gặp lũ chính vụ phá hoại

- Lũ tiểu mãn: thời gian xuất hiện từ cuối tháng 4 đến đầu tháng 6 Lũ

có tổng lượng nhỏ, cường xuất và biên độ lũ nhỏ, ít gây nguy hiểm vì thời kỳ này mực nước trên sông còn thấp, các đầm phá còn trống rỗng

Lũ này thường gây nên báo động cấp I, II ở sông Hương Những năm không có lũ tiểu mãn trong vụ hè thu thường thiếu nước trầm trọng

- Lũ chính vụ: trùng với thời kỳ mưa lớn trong năm từ cuối tháng 9 đến tháng 12 Lũ lớn nhất thường là cuối tháng 10, đầu tháng 11 Lũ chính

vụ có đỉnh, lượng, cường xuất lũ lớn và thường là lũ nhiều đỉnh Những trận lũ lớn như 1904, 1953, 1975, 1983, 1985, 1990, 1999 Những trận lũ này có thể xếp vào loại lũ “lịch sử” với tần suất xuất hiện từ 1,5- 5% Lưu lượng đỉnh lũ tại Huế có năm đạt 12500m3/s và mực nước Kim Long là 5,84m (1999) Riêng năm 1999, lượng mưa đột biến tăng lên 5800mm, kèm theo lũ lụt đã gây thiệt hại to lớn (theo

số liệu thống kê, tổng thiệt hại do lũ lụt cuối năm 1999 lên tới 1746 tỷ đồng, 352 người thiệt mạng, 305 người bị thương)

Bốn dạng lũ trên thì lũ chính vụ tuy không ảnh hưởng tới mùa màng ngoài đồng nhưng lại gây thiệt hại nhiều nhất tới tính mạng, tài sản của nhân

Hạn hán: hạn hán thường xảy ra vào giai đoạn nửa cuối vụ Đông-Xuân

và nặng nhất vào vụ Hè - Thu do thiếu nguồn nước và nắng nóng gay gắt kéo dài nên nước cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp bị thiếu và nhiễm mặn Hàng năm có từ 2000-2500ha bị nhiễm mặn thuộc các huyện Quảng Điền, Hương Trà, Phú Vang, Phú Lộc, trong đó diện tích bị mặn thường xuyên là 790ha

Chỉ riêng tính hạn hàng năm vùng hạ du sông Hương đã làm thiệt hại tới

6969 tấn lương thực tương đương với 14 tỷ đồng, đấy là chưa kể đến do thiếu nước sinh hoạt sinh ra các bệnh đường ruột và bệnh tiêu chảy cấp như tháng 10/20031

 Chất lượng nước mặt:

Đã có nhiều tài liệu, số liệu đánh giá chất lượng nước trên sông Hương được thực hiện riêng lẻ ở các dự án: “Quy hoạch tổng thể lưu vực Sông Hương”, “Đánh giá tác động môi trường Nhà máy thủy điện Hương Điền” trên sông Bồ, “Đánh giá tác động môi trường Nhà máy Thuỷ điện Bình Điền” trên sông Hữu Trạch, “Khảo sát SAPROF giai đoạn 2 cho Dự án Hồ chứa nước Tả Trạch”, “Quy hoạch tổng thể lưu vực Sông Hương” thực hiện trong các năm từ 2001- 2004 Các dự án đã tiến hành lấy mẫu trên Sông Hương, Sông Bồ và mẫu nước trên đầm phá Tam Giang - Cầu Hai, và một số mẫu nước ngầm, nước thải cũng đã được lấy trong khu vực thuộc lưu vực Sông Hương Tuy nhiên, các dự án trên đã tiến hành lấy mẫu nước độc lập phục vụ cho riêng từng mục tiêu của mỗi dự án nên không có chuỗi số liệu liên tục về không gian cũng như thời gian

Luận văn nghiên cứu này tập hợp các số liệu và kết quả đánh giá chất lượng nước trong mùa lũ và mùa khô của các dự án nêu trên được thực hiện trong các năm 2002,2003, 2004, cho thấy chất lượng nước thượng nguồn sông

1 Báo cáo rà soát quy hoạch thuỷ lợi tỉnh Thừa Thiên Huế phục vụ chuyển đổi cơ cấu cây trồng, 2003

Hương và sông Bồ tốt, các chỉ tiêu phân tích đều nằm trong giới hạn cho phép TCVN 5942-1995 Riêng hàm lượng chất lơ lửng thay đổi nhiều giữa mùa lũ

và mùa khô, hàm lượng chất lơ lửng trong mùa lũ gấp từ 2,5-13 lần so với mùa khô, và cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn nước mặt Hàm lượng coliform dao động từ 30-1100MPN/100ml trong mùa khô, và từ 50-3500 MPN/100ml trong mùa mưa lũ Sự có mặt của Fecal coliorm ở một số vị trí trên các sông trong cả mùa mưa và mùa khô chứng tỏ nước bị nhiễm phân Do vậy, trước khi sử dụng nước tại các nguồn nước này để cấp cho ăn uống và sinh hoạt cần

Vùng đồng bằng và Thành phố Huế do nhận nước thải sinh hoạt, công nghiệp của Thành phố Huế, vùng nông thôn, và người dân vạn đò nên các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ, vi khuẩn coliform có xu thế tăng lên (các chỉ tiêu phân tích mẫu nước lấy tại các điểm ngã ba Tuần, cầu Tràng Tiền, La Ỷ) Tuy nhiên, hiện tại nước sông trong, độ đục thấp, các chất độc hại và kim loại nặng trong nước sông không lớn, các chỉ tiêu Pb, Cd,… phần lớn ở dạng vết; Các chất gây phù dưỡng như nitơ, phốt pho trong sông không lớn, hàm lương nitơ amoni trong sông ở mức thấp Trên thực tế Sông Hương có khả năng tự làm sạch cao nên dễ nhận thấy các chỉ tiêu như pH, cặn lơ lửng (SS), BOD5, COD, NH4+, … đều thay đổi giảm nhanh theo khoảng cách tính từ nguồn thải

 Mặn và xâm nhập mặn:

Mặn là một loại thiên tai rất khó thống kê tuy nhiên cũng có thể nói nó

hầu khắp các huyện đầm phá và hạ du sông Hương Hạ lưu sông Hương tính

từ Bao Vinh đến Đập Thảo Long dài 10,5km Vào mùa khô, độ mặn trung bình dao động trong khoảng 0,5% tại Ngã ba Sình, 1,4% tại Đập Thảo Long, 0,003% tại Kim Long, 0,09% tại La Ỷ, và 0,1% tại Bao Vinh Xâm nhập mặn trong mùa khô đã làm ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm gây thiếu nước phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt trong toàn lưu vực Do mặn hàng năm có tới 200.000 người vùng hạ du sông Hương phải dùng nước mặn trong sinh hoạt gây ra bệnh dịch nhiều

 Chất lượng nước vùng đầm phá Tam Giang-Cầu Hai 2 :

Nhiệt độ trung bình 29-30oC, sự phân tầng nhiệt độ không đáng kể Độ

pH tương đối ổn định, mang đặc trưng của nước biển, dao động trong khoảng (8,00,27) Độ mặn trung bình dao động từ 0,239-0,664% Sự biến động độ mặn theo thời gian ở vùng đầm phá Tam Giang liên quan rõ rệt với yếu tố thời tiết, độ mặn giảm mạnh trong các tháng có mưa nhiều 10,11,12 Sự phân tầng độ mặn thường thấy xảy ra ở các vùng nước sâu (các lạch sâu 2,0-2,5m),

độ mặn càng cao khi lấy mẫu càng sâu Oxy hoà tan (DO) dao động trong khoảng 5-10,5mg/l, đa số giá trị DO này bằng khoảng 90% DO bão hoà ở các nhiệt độ và độ mặn tương ứng Giá trị DO ở đầm Cầu Hai thường thấp hơn ở phá Tam Giang, những giá trị DO nhỏ hơn 5mg/l thường xuất hiện vào buổi sáng ở những nơi có nhiều rong, tảo, nhưng vào buổi trưa, chiều thì giá trị DO

ở những nơi đó lại khá cao (lớn hơn 8mg/l) Giá trị BOD5 và COD trong vùng này thấp hơn giá trị cho phép Giá trị NO3-N và PO43--P dao động từ 0,01-0,10mg/l, và các giá trị này trong các tháng mùa mưa (tháng 10, 11,12) cao hơn các tháng mùa khô (tháng 5-8)

2 Báo cáo quy hoạch tổng quan phát triển nuôi trồng thủy sản vùng đầm phá ven biển Thừa Thiên Huế giai

đoạn 2001-2015, năm 2002 Báo cáo dự án Quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực Sông Hương, tỉnh Thừa Thiên Huế, tháng 12/2002

1.1.5 Tài nguyên sinh thái

 Thảm thực vật trong vùng thượng lưu của lưu vực là rừng nhiệt

đới xanh Tổng diện tích rừng thượng lưu khoảng 125.645 ha, bao phủ 58,3% tổng diện tích lưu vực, bao gồm:

- Rừng dày chủ yếu trên các đỉnh núi cao và sườn dốc, nơi hiểm trở, đường xa, đi lại khó khăn Rừng còn tồn tại cả 3 tầng cây, có trữ lượng lớn hơn 150m3/ha, độ che phủ trung bình 60-70%, có khả năng phòng hộ tốt Diện tích rừng dày còn khoảng 63.766ha, chiếm 56,5% tổng diện tích rừng và chiếm 30% diện tích tự nhiên

- Rừng trung bình chủ yếu ở các sườn núi có độ cao trung bình, ven các khe suối, trữ lượng nhỏ hơn 100m3/ha, độ che phủ khoảng 50% Loại rừng này bị khai thác quá mức nên kết cấu rừng bị phá vỡ, chỉ còn cây trung bình

và cây bụi thảm tươi, khả năng phòng hộ bị hạn chế

- Rừng thưa: bị tác động mạnh, trữ lượng rừng thấp chỉ khoảng 70m3/ha Kết cấu rừng bị phá vỡ nghiêm trọng, và khả năng phòng hộ hạn chế

60 Rừng rất thưa: loại rừng này bị khai thác quá mạnh, mất hết cây già và trung bình, chỉ còn lại các cây non, độ che phủ nhỏ hơn 30% nên khả năng phòng hộ kém

 Sinh thái nước trên sông Hương: trên sông Hương có nhiều

loài cá quý hiếm có trong danh sách đỏ Việt Nam, đó là Cá chình hoa

(Anguilla marmorata), Cá chình nhật (Anguilla japonica ), Cá mòi cờ (Clupanodon thrissa ), Cá lợ lớn (Cyprinus carpio), Cá sỉnh gai (Onychostoma laticeps), Cá chày đất (Spinnibarbus caldwelli), Cá lăng (Hemibargus elongates), Cá mòi đường (Albula vulpes ), Cá măng sữa (Chanos chanos), Cá ngạnh (Cranoglaris bouderius)

 Sinh thái nước trên đầm phá Tam Giang-Cầu Hai:

Cá sống trong đầm phá Tam Giang - Cầu Hai có 223 loài cá thuộc 125 giống và 62 họ khác nhau, chia làm 3 nhóm sinh thái (i) nhóm cá biển 145 loài, (ii) nhóm cá nước lợ 43 loài, (iii) nhóm cá nước ngọt 35 loài

 Loài quý hiếm và đe doạ tiệt chủng:

Thực vật: có nhiều loài cây được xếp vào dạng quý hiếm và có trong

danh sách đỏ Việt Nam và IUCN có ở Khu bảo tồn thiên nhiên Phong Điền và Rừng Quốc gia Bạch Mã, đó là Cẩu tích (Cibotum barometz (L.) Smith), Hoàng đàn giả (Darcydium elatum (Roxb.) Wall Ex Hook.), Re Hương, Kim Giao, Hồng Quang (Symplocos disepala), Sến mật (Madhuca pasquieri (Dubard) H.J.Lam.), Lá Khối (Ardisia silvestris Pitard), Gụ mật (Sindora tonkinensis Teysm.ex Miq ), Trầm Hương (Aquilaria crassana Pierre ex Lecomte), Gụ Lau (Sindora tonkinensis Achev Ex K.&S Larsen), Lá thắm (Gymnocladus angustifolius (Gagnep.) J.E.Vidal), Lát Hoa (Chukrasia tabularis A.Juss ), Ba gạc cambod (Rauvolfia cambodiana Pierre ex Pitard), Thuỷ tiên hường (Dendrobium amabile (Lour.) O Brien ), Song Bột (Calamus poilanei Conrard)

Động vật: Các loài khỉ, voọc, vượn, gấu, hổ, báo gấm, sơn dương chủ

yếu sống trong rừng nguyên sinh hay thứ sinh trên các triền núi cao hay thung lũng xa dân cư thuộc phía tây huyện Phong Điền, hay phía bắc huyện A Lưới Các loài nai, hoẵng, lợn rừng, cầy thường sống ở rừng thứ sinh, bìa rừng gần các nương bãi, hoặc hai bên bờ suối

Các loài chim cỡ lớn như các loài thuộc họ trĩ Phasianidae, niệc nâu, hồng hoàng,… thường hoạt động ở những khu rừng thấp Những loài sống gần nước như rái cá, các loài chim thuộc họ Diệc ardeidae, họ Gà nước Rallidae, họ Bói cá Alcedinidae, các loài kỳ đà, các loài ếch nhái thường sống tập trung ở ven các vực nước, bờ sông suối ở khu vực hồ chứa Hương Điền:

thỏ nâu Lepus peguensis, Kỳ đà vân Varanus bengalensis, Rắn cạp nia nam Bungarus candidus, Rùa hộp trán vàng Cuora galbinifrons, Ba ba gai Palea steindachneri, Ba ba trơn Pelodiscus sinensis

Tuy nhiên, ở nhiều khu vực số lượng cá thể của loài đã giảm sút nghiêm trọng do sinh cảnh sống ngày bị thu hẹp, cộng với sự săn bắn động vật thường xuyên diễn ra

 Vùng được bảo vệ:

Khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Phong Điền nằm ở toạ độ 16o

18-16o35 vĩ độ Bắc, 107o03-107o21 kinh độ Đông, có diện tích 41.548ha thuộc địa phận của huyện Phong Điền và A Lưới thuộc địa lý sinh học Bắc Trung

Bộ Khu BTTN Phong Điền nằm trong lưu vực của 3 sông chính là sông Mỹ Chánh, Ô Lâu, và sông Bồ Phần diện tích nằm trên lưu vực Sông Bồ ở phía đông-nam của khu bảo tồn này

Vườn Quốc gia Bạch Mã

Vườn quốc gia Bạch Mã có diện tích 22031 ha nằm trên địa phận hai huyện Phú Lộc và Nam Đông, được chia làm 3 phân khu: phân khu bảo vệ nghiêm ngặt 7123ha, phân khu phục hồi sinh thái 12631ha, phân khu hành chính dịch vụ 2295ha Vùng đệm có diện tích gần gấp đôi diện tích của vườn Vườn quốc gia Bạch Mã có tính đa dạng sinh học cao, có nhiều loại động thực vật quý hiếm

1.1.6 Môi trường xã hội

 Dân số : Theo niên giám thống kê năm 2004, tổng số dân tỉnh

Thừa Thiên Huế là 1.119.816 người, trong đó nam 49% và nữ 51% Mật độ trung bình 222người/km2, nhưng phân bố không đều trên địa bàn toàn tỉnh Dân số đô thị khoảng 31,3%, chủ yếu tập trung ở Thành phố Huế, có mật độ dân số cao đến 4.529người/km2 Dân sống ở vùng nông thôn, chiếm 68,7%

tổng dân số toàn tỉnh Các huyện có dân sống thưa thớt là huyện Nam Đông,

A Lưới, mật độ dân ở các khu vực đó chỉ có khoảng 32-35người/km2

Tỉ lệ tăng dân số của tỉnh giảm từ 1,7% (năm 1994) còn 1,3% (năm 2004), tỉ lệ sinh 1,78% (2004) Điều đáng lưu ý là dân số đô thị tăng thêm trong những năm gần đây chủ yếu do thành lập các đô thị mới ở các huyện Riêng đối với Thành Phố Huế, trong 10 năm (1994-2004), tỉ lệ dân số nông thôn so với thành thị hầu như khá ổn định, dao động khoảng 23,1-23,8% Điều đó chứng tỏ sự gia tăng dân số cơ học và dòng di cư từ nông thôn ra thành thị không đáng kể Số người trong độ tuổi lao động của tỉnh chiếm 54% dân số toàn tỉnh Số dân sống ở dải đồng bằng ven biển xung quanh khu vực đầm phá khoảng 350 nghìn người, chiếm 31% dân số toàn tỉnh Có hơn 10 nghìn người sống bằng nghề khai thác nguồn lợi thuỷ sản trên đầm và xung quanh đầm phá và đánh bắt thủy hải sản ngoài khơi, cuộc sống của họ không

ổn định, bấp bênh, nghèo đói và không an toàn trước phong ba bão táp

 Dân tộc: có 24 dân tộc anh em cùng sinh sống, đó là người Kinh

82%, sống chủ yếu ở vùng đồng bằng ven biển, người Vân Kiều 15%, Tà Ôi 2%, và một số dân tộc ít người khác như Pa Kô, Kà Tu, phân bố chủ yếu ở khu vực phía tây các huyện A Lưới, Nam Đông, Phong Điền, Hương Trà và Hương Thuỷ

 Sử dụng đất : Mặc dầu trong vùng lưu vực sông rừng tự nhiên

chiếm tỉ lệ thấp, chủ yếu là rừng thứ sinh Diện tích rừng chiếm khoảng lớn hơn hoặc bằng 40% tổng diện tích lưu vực Khoảng 30% diện tích là cỏ và cây bụi và khoảng 20% là đất nông nghiệp ở vùng hạ lưu đất thấp Một phần nằm trong đầm phá là ao nuôi tôm

Diện tích tự nhiên là: 491.399,3 ha Trong đó diện tích đất nông nghiệp

là 55.144,1 ha, diện tích đất lâm nghiệp là 225.857 ha, đầm phá là 22.000ha còn lại là các loại diện tích khác.3

 Di sản văn hoá: Cố đô Huế được UNESCO công nhận là di sản

văn hoá Thế giới nằm trên địa phận Thành phố Huế và các huyện Hương Trà, Hương Thuỷ, Phú Vang

1.1.7 Phát triển kinh tế

Trong giai đoạn 2000-2005 cơ cấu kinh tế của tỉnh đã chuyển dịch theo hướng tích cực, tỷ trọng GDP của ngành công nghiệp, xây dựng và dịch vụ tăng dần, trong khi đó tỉ trọng ngành nông, lâm, ngư nghiệp giảm dần

Phát triển công nghiệp: đến năm 2005, số doanh nghiệp công nghiệp

tư nhân toàn tỉnh là 68, thu hút 1569 lao động Khu vực kinh tế hộ gia đình và tiểu thủ công nghiệp có 13071 cơ sở sản xuất, thu hút 23870 lao động Công nghiệp quốc doanh có 23 cơ sở, thu hút 10359 lao động Các ngành công nghiệp mũi nhọn như: sản xuất thực phẩm và đồ uống, công nghiệp dệt may, chế biến sản phẩm gỗ và lâm sản, giấy, hoá chất, thiết bị điện tử, Hầu hết các

cơ sở công nghiệp đều tập trung ở khu vực thành phố Huế và vùng ven đô (87% cơ sở doanh nghịêp quốc doanh và 40% cơ sở tư nhân) Một số cơ sở sản xuất nhỏ phân bố ở các huyện Phong Điền, Hương Trà

Phát triển nông nghiệp: nông nghiệp là ngành chủ yếu ở các huyện

của tỉnh Thừa Thiên Huế Cây lúa, ngô và cây chất bột khác vẫn là cây trồng chủ đạo, ngoài ra có cây lạc, vừng, thuốc lá, chè, cà phê, cao su Có hai vụ lúa

là vụ đông xuân từ tháng 12 - 4, vụ hè thu từ tháng 5-8

Sản xuất nông nghiệp trong những năm gần đây có tăng lên nhưng mức tăng không cao và thiếu tính ổn định nhất là vụ hè thu do bị ảnh hưởng của mưa bão Sản lượng lương thực thu được chỉ đủ tự cung cấp cho tiêu dùng,

chưa trở thành hàng hoá Một số cây công nghịêp ngắn ngày và dài ngày đều mới chỉ là hang hoá nội địa

Phát triển thuỷ sản: nuôi trồng thuỷ sản phát triển mạnh ở khu vực

đầm phá Tam Giang-Cầu Hai, diện tích nuôi trồng ngày càng tăng, và phương pháp nuôi thuỷ sản ngày càng hiện đại Từ năm 2002 bắt đầu phong trào

“nuôi thâm canh cao triều” và “nuôi tôm trên cát” bằng công nghệ hiện đại Bên cạnh đó nghề đánh bắt trong đầm phá và ngoài khơi cũng thu hút nhiều lao động, tuy nhiên, thu nhập của người dân đánh bắt nhỏ lẻ ngày càng thấp

do nguồn lợi thuỷ sản tự nhiên ngày càng cạn kiệt, mà số người đánh bắt ngày càng tăng Số người làm nghề đánh bắt tự do thường nghèo, thu nhập thấp Trong cơ cấu dân cư vùng đầm phá có hai bộ phận nghèo đói đó là các hộ làm nghề thuần nông và hộ thuỷ diện, với tỷ lệ nghèo đói là 55% (WB, 2003)

1.2 CÂN BẰNG NƯỚC VÀ MỤC ĐÍCH TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC

Nước là một dạng tài nguyên quan trọng nhất để duy trì cuộc sống của loài người và động, thực vật trên toàn thế giới Tương tự như mọi loại hàng hóa, cung và cầu là vấn đề cần được xem xét đầu tiên để hoạch định sự phát triển của mọi ngành kinh tế Không có sự cân bằng phù hợp thì sẽ xảy ra khủng hoảng: cung lớn hơn cầu thì khủng hoảng thừa, cung nhỏ hơn cầu thì gây ra khủng hoảng thiếu

Do sự biến động của các yếu tố tự nhiên và sự phát triển của xã hội, cung và cầu luôn luôn biến động với xu thế ngày càng tăng về số lượng và đòi hỏi chất lượng ngày càng cao Phải luôn tạo ra được trạng thái cân bằng thì mới duy trì được sự phát triển bền vững Đặc thù của nguồn nước lại là một tài nguyên hữu hạn, xuất hiện theo một chu kỳ nhưng lại không đều theo không gian và thời gian, muốn cân bằng được nguồn nước thì phải có tác động của con người vào chu trình đó

Nước thừa gây ra lụt lội, úng ngập; nước thiếu gây ra hạn hán Thừa hoặc thiếu nước đều gây ra khủng hoảng ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống của con người và phát triển của xã hội Cân bằng nước là cơ sở để con người biết khả năng của tự nhiên, mức độ mất cân bằng do biến động của nguồn nước và

kế hoạch phát triển kinh tế xã hội và cuộc sống của con người ở thời điểm hiện tại cũng như trong tương lai gây ra, từ đó tìm mọi biện pháp tạo ra sự cân bằng mới đáp ứng phát triển bền vững nguồn nước, điều đó chính là mục đích của việc tính toán cân bằng nước

Cân bằng nước được hiểu là sự tính toán thử dần về việc thay đổi cả nguồn nước và nhu cầu dùng nước để tìm ra phương án sử dụng hợp lý nguồn nước phục vụ phát triển bền vững các ngành kinh tế xã hội phục vụ đời sống nhân dân song phải đảm bảo nguồn nước cũng phải được phát triển bền vững Như vậy, cân bằng nước là bài toán liên kết giữa nguồn nước và nhu cầu dùng nước trên cơ sở thay đổi nguồn bằng các biện pháp công trình thủy lợi, đồng thời thay đổi nhu cầu nước bằng các cơ cấu phát triển kinh tế xã hội để tìm ra được một hoặc một số phương án thỏa hiệp nào đó đáp ứng phát triển nền kinh tế quốc dân hiện tại và tương lai nhưng vẫn tôn trọng và đảm bảo sự cân bằng phát triển bền vững nguồn nước

Việc lập cân bằng nước cho một lưu vực sông hay một vùng lãnh thổ nào đó là sự xem xét cân đối giữa nguồn nước và nhu cầu dùng nước khi chưa

có hoặc đã có sự can thiệp của con người bằng biện pháp công trình thủy lợi vào chu trình xuất hiện của nguồn nước cũng như điều chỉnh nhu cầu dùng nước của các phương án phát triển nhằm xác định được một phương án thỏa đáng đảm bảo vừa phát triển được kinh tế xã hội, vừa phát triển được nguồn nước một cách bền vững với mức bảo đảm nhất định đề ra

Để nghiên cứu cân bằng nước, cần phải giải quyết ba vấn đề lớn:

1 Nghiên cứu nguồn nước, bao gồm: trữ lượng, chất lượng, phân bố và diễn biến;

2 Nghiên cứu nhu cầu, bao gồm: khối lượng, chất lượng, vị trí yêu cầu

và quy mô phát triển;

3 Nghiên cứu khả năng đáp ứng và biện pháp thích ứng theo yêu cầu phát triển

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC

1.3.1 Phương pháp cân bằng đại diện

Đây là phương pháp tính cân bằng giữa khả năng cung cấp và nhu cầu dùng nước được tính với các năm có tần suất đặc trưng cho cả nguồn và nhu cầu (ví dụ như tần suất 75%, 90%) với mức bảo đảm cấp nước của các hộ dùng nước chính Đôi khi cũng tính với năm trung bình 50% để đánh giá một cách tổng quát

Để tính toán cân bằng nước, có thể cân bằng tổng lượng nước hoặc lưu lượng nước theo năm, theo mùa, theo tháng hoặc trong giai đoạn giới hạn nào

đó và đều bám chặt vào tần suất đại diện Tuy nhiên, cũng cần được kiểm chứng theo một năm thực tế tương đương để hiệu chính cho phù hợp

1.3.2 Phương pháp cân bằng theo chuỗi tài liệu (phương pháp lịch)

Phương pháp này dựa trên cơ sở chuỗi tài liệu khí tượng thủy văn của lưu vực hay vùng nghiên cứu đã được quan trắc và chuỗi tài liệu dùng nước theo các năm ứng với tài liệu khí tượng thủy văn (thông thường khoảng 20-30 năm) Phương pháp tính toán này đòi hỏi về tài liệu là lớn và tương đối đầy

đủ, nó đảm bảo tính thực tiễn và tính biến động của nhu cầu dùng nước song

để tính được cân bằng nước thì khối lượng tính toán khá lớn, hàng loạt tính toán, thuật toán phải được sử dụng như điều tiết dòng chảy, hồ chứa, các công trình bổ sung

1.3.3 Phương pháp tổng quát hóa

Đây là phương pháp tíng cân bằng theo chuỗi giả định cả về dòng chảy

và lượng nước dùng Cân bằng được thiết lập cho chuỗi năm dòng chảy giả định, chuỗi năm lượng nước tiêu thụ tương ứng và phải kéo dài nhiều năm (thường là 50 năm, ít nhất cũng từ 25-50 năm)

Việc lựa chọn phương pháp ứng dụng vào tính toán cân bằng nước phụ thuộc vào vấn đề cần giải quyết và tài liệu hiện có, thời gian cũng như năng lực thực hiện Thường dùng phương pháp cân bằng đại diện, phương pháp này phù hợp với những lưu vực, những vùng mà nền kinh tế đang phát triển

1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG NƯỚC MẶT

1.4.1 Trên thế giới

Trên thế giới, việc nghiên cứu tính toán cân bằng nước phục vụ phát triển kinh tế - xã hội đảm bảo phát triển bền vững nguồn tài nguyên nước đã được nhiều quốc gia và tổ chức quốc tế quan tâm thực hiện từ nhiều năm nay

và dưới nhiều hình thức:

- Tính toán cân bằng nước theo lãnh thổ quốc gia;

- Tính toán cân bằng nước theo lưu vực sông;

- Tính toán cân bằng nước cho một vùng lãnh thổ

Để thực hiện nhiệm vụ cân bằng nước thì việc đánh giá, xác định lượng nước đến là nhiệm vụ không thể thiếu Nhiều tổ chức thế giới như Tổ chức giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc (UNESCO), Tổ chức khí tượng thế giới (WMO), Chương trình phát triển Liên hiệp quốc (UNDP), Chương trình môi trường liên hiệp quốc (UNEP), Hiệp hội khoa học Thủy văn (IAHS) và các nhà khoa học của nhiều nước đã quan tâm nghiên cứu lượng nước trên trái đất và tuần hoàn nước thiên nhiên Các nghiên cứu nhằm xác định sự biến đổi trong nhiều năm của lượng nước toàn cầu dưới những tác động vĩ mô như sự biến đổi của khí hậu, các hoạt động của sinh quyển và của

Trong phương trình cân bằng nước lục địa thì mưa là yếu tố chủ yếu cho nên yếu tố này được chú ý nghiên cứu Các kết quả nghiên cứu về mưa trên toàn cầu được công bố vào cuối thế kỷ 20, bảng 1.1 thống kê về lượng mưa bình quân trên thế giới

Bảng 1.1 Lượng mưa bình quân trên thế giới

Lục địa

Toàn cầu

Lượng

mưa (mm) 789 742 742 791 756 1597 177 800 1130

Vấn đề tính toán cân bằng nước cũng đã được quan tâm ở nhiều nước châu

Âu Từ những năm 80, các nước châu Âu đã tiến hành tính toán cân bằng nước trên lưu vực Tizza nằm phạm vi lãnh thổ của 5 quốc gia: Liên Xô cũ, Rumani, Tiệp Khắc và Nam Tư cũ Kết quả tính toán cho thấy tốc độ tăng sử dụng nước của lưu vực Tizza có thể dẫn tới tình trạng thiếu nước nghiêm trọng Để khắc phục khả năng thiếu nước, các quốc gia đã tiến hành xây dựng các hồ chứa và các tuyến kênh đào như kênh đào Đanuyp – Tizza

1.4.2 Trong nước

Ở nước ta, việc nghiên cứu cân bằng nước được bắt đầu từ những năm đầu của thập niên 90 Vào giai đoạn 1993-1996 Viện Quy hoạch Thủy lợi đã thực hiện chương trình KC12 về “cân bằng bảo vệ và sử dụng hiệu quả nguồn nước quốc gia” do PTS Nguyễn Trọng Sinh làm chủ nhiệm chương trình Tại

Đề tài này, các tác giả đã đề cập nhiều đến các vấn đề: phương pháp luận, nội dung, trình tự trong quá trình nghiên cứu cân bằng nước

Tại nhánh Đề tài KC-12-03 thuộc chương trình KC-12 các tác giả đã nghiên cứu tính toán cân bằng nước cho toàn bộ vùng ven biển miền Trung nhằm phục vụ phát triển dân sinh kinh tế cho khu vực này

Bước sang thế kỷ 21, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ máy tính với nhiều mô hình toán hiện đại ra đời, việc nghiên cứu tính toán

cân bằng nước được phát triển mạnh mẽ ở nhiều ngành, nhiều lĩnh vực trên phạm vi cả nước Nhiều lưu vực sông như sông Hồng, sông Thái Bình, sông

Đà đã và đang được các cơ quan chuyên môn, các học giả tính toán cân bằng nước nhằm đề ra các giải pháp phát triển bền vững nền kinh tế đất nước

1.4.3 Thừa Thiên Huế

Tại Thừa Thiên Huế, UBND tỉnh đã có nguyện vọng xây dựng một chương trình quản lý hiệu quả và đáng tin cậy cho lưu vực sông Hương, bao gồm sức khỏe của các hệ sinh thái kết hợp với các lợi ích kinh tế - xã hội Liên quan lĩnh vực tính toán cân bằng nước mặt cho lưu vực sông Hương, Dự

án Đánh giá dòng chảy môi trường cho lưu vực sông Hương đã được thực hiện với sự hợp tác của Ban quản lý dự án sông Hương và Viện quản lý nước quốc tế (IWMI) thông qua nhiều cuộc thảo luận ở các cấp tỉnh và trung ương trong quá trình xây dựng chiến lược Quản lý tổng hợp Tài nguyên nước cho tỉnh Thừa Thiên Huế Sáng kiến nghiên cứu dòng chảy môi trường cho lưu vực sông Hương là dự án đầu tiên về vấn đề này ở Việt Nam và đã tạo cơ hội thử nghiệm các kinh nghiệm thực tế đã được công nhận trên thế giới vào điều kiện Việt Nam

1.5 CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG NƯỚC

có tính ngẫu nhiên do nhiều yếu tố tác động thành, còn tính tất nhiên thể hiện bởi tính chu kỳ thủy văn của chúng Mô hình toán tất định – ngẫu nhiên là sự kết hợp giữa hai dạng mô hình toán tất định và mô hình toán ngẫu nhiên trong tính toán thủy văn

Mô hình toán tất định có thể phát triển theo ba hướng: mô hình hộp đen, mô hình nhận thức và mô hình toán thủy lực Khi ứng dụng để giải bài toán cân bằng nước trong phát triển hệ thống Kinh tế - Xã hội – Môi trường,

mô hình toán thủy văn mang các tên khác nhau theo đối tượng nghiên cứu mô hình toán nhu cầu nước, mô hình toán cân bằng nước hệ thống, mô hình toán quản lý lưu vực, mô hình toán quản lý tổng hợp tài nguyên nước Các mô hình toán thủy lực diễn toán dòng chảy trong hệ thống kênh, diễn toán chuyển tải nước và xâm nhập mặn vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều

Mỗi mô hình được xây dựng cho một số chức năng nhất định, phục vụ cho từng đối tượng nghiên cứu, phụ thuộc vào tình hình số liệu và có những điểm mạnh, yếu khác nhau Với những bài toán lớn, phức tạp thường có sự kết hợp hay kết nối giữa hai loại mô hình thủy văn và thủy lực

Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều mô hình mô phỏng các yếu tố thủy văn cũng như chất lượng nước như mô hình MITSIM, WUS, RIBASIN, TANK, WASP5, ĐYNHY5 Một trong những bộ phần mềm được sử dụng phổ biến hiện nay là “DHI Software” của Viện Thủy lợi Đan Mạch Bộ phần mềm này bao gồm các công cụ xử lý dữ liệu và công cụ tính toán cho các lĩnh vực nguồn nước khác nhau, hỗ trợ các chuyên gia quản lý nguồn nước có những phân tích phù hợp và cho phép lập kế hoạch quản lý cho tương lai Các

hệ thống lập mô hình trong nhóm này được mô tả như sau:

TT Tên phần

mềm

Tính năng cơ bản Được sử dụng để…

1 MIKE 11 Là mô hình thủy động lực Lập mô hình mô phỏng

mô tả quá trình truyền lũ, truyền chất và bùn cát dọc theo chiều dòng chảy

thủy lực học trên sông, chuyển động trầm tích, chất lượng nước và dự báo

lũ lụt

2 MIKE NAM Là mô hình mưa - dòng

chảy, tính toán quá trình hình thành dòng chảy từ

số liệu mưa và bốc hơi

Phục vụ cho các mục tiêu tính toán, bổ sung và kéo dài chuỗi số liệu dòng chảy

Lập mô hình mưa - dòng chảy cho các lưu vực thượng lưu Tính toán quá trình hình thành dòng chảy từ lượng mưa dự báo

3 MIKE BASIN Là mô hình lưu vực có

khả năng tính toán cân bằng nước dựa trên mô phỏng trực quan bằng công cụ GIS

Được sử dụng để phân chia lưu vực tính toán dựa trên bản đồ cao độ số (DEM) Xác định lưới trạm KTTV Tính toán các trọng số cho các trạm mưa

và bốc hơi

4 MIKE 11 -

GIS

Là công cụ hiển thị trực quan các kết quả tính toán của MIKE 11 Đồng thời cũng là một công cụ hữu ích cho phép tính toán các thông số địa hình phục vụ lập mô hình thủy động lực

Được sử dụng để phân tích các tài liệu địa hình,

mô tả các ô chứa Phân tích mạng sông, xác định tọa độ các mặt cắt vv

Trong nội dung của luận văn này, mô hình được đưa vào khai thác sử dụng là mô hình MIKE BASIN với mô đun mô phỏng lượng mưa – dòng chảy mặt MIKE NAM

1.5.2 Hệ thống thông tin địa lý GIS

Theo định nghĩa của Viện nghiên cứu hệ thống môi trường ESRI – Mỹ thì GIS là công cụ trên cơ sở máy tính để lập bản đồ và phân tích những cái đang tồn tại và những sự kiện xảy ra trên trái đất Công nghệ GIS tích hợp các theo tác cơ sở dữ liệu như truy vấn và phân tích thống kê với lợi thế quan sát

và thống kê bản đồ Có rất nhiều chương trình máy tính sử dụng dữ liệu không gian như Autocad và các chương trình thống kê, nhưng chúng không phải là GIS vì chúng không có khả năng thực hiện các thao tác không gian

GIS được xây dựng trên các tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhau để tạo ra khoa học mới Trong đó:

- Ngành địa lý là chuyên ngành liên quan mật thiết đến việc hiểu về thế giới Nó có truyền thống lâu đời về phân tích không gian và nó cung cấp các kỹ thuật phân tích không gian khi nghiên cứu

- Ngành bản đồ có truyền thống lâu đời cho việc thiết kế bản đồ, do vậy

nó là khuôn mẫu quan trọng nhất của đầu ra GIS

- Công nghệ viễn thám: các ảnh vệ tinh và ảnh máy bay là nguồn dữ liệu địa lý quan trọng cho hệ GIS Viễn thám bao gồm cả kỹ thuật thu thập

và xử lý dữ liệu mọi vị trí trên địa cầu với giá rẻ Các dữ liệu đầu ra của

hệ thống ảnh vệ tinh có thể được trộn với các lớp dữ liệu của GIS

- Ảnh máy bay và kỹ thuật đo chính xác của chúng là nguồn dữ liệu chính về cao độ bề mặt trái đất được sử dụng làm đầu vào của GIS

- Bản đồ địa hình cung cấp dữ liệu có chất lượng cao về vị trí của ranh giới đất đai, nhà cửa

- Khoa đo đạc là nguồn cung cấp các vị trí quản lý có độ chính xác khá cao cho GIS

- Ngành thống kê: Rất nhiều kỹ thuật thống kê được sử dụng để phân tích dữ liệu GIS

Ngày nay, công nghệ GIS ngày càng được sử dụng rộng rãi Liệt kê một số ứng dụng thông dụng của GIS trong thực tế:

- Quản lý và lập kế hoạch mạng lưới đường phố

Chương 2 THIẾT LẬP MÔ HÌNH TÍNH CÂN BẰNG NƯỚC

CHO LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG2.1 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MIKE NAM VÀ MIKE BASIN

2.1.1 Giới thiệu mô hình MIKE NAM

NAM là từ viết tắt của cụm từ tiếng Đan Mạch Nedbor - Afstromnings Model Mô hình này đã được Nielsen và Hansen xây dựng tại Khoa Tài

nguyên nước và Thủy động lực - Trường Đại học Bách khoa Đan Mạch năm

1973

NAM là một mô hình thủy văn nhận thức dạng bể chứa, mô hình quan niệm lưu vực (theo chiều thẳng đứng) là các bể chứa xếp chồng (xem hình 2.1) Trong đó mỗi bể chứa đặc trưng cho một môi trường có chứa các yếu tố gây ảnh hưởng đến quá trình hình thành dòng chảy trên lưu vực Các bể chứa được liên kết với nhau bằng các biểu thức toán học Qua đó sự hình thành dòng chảy trên lưu vực được mô tả gần giống với hiện tượng thực tế

Điểm khác biệt lớn nhất của mô hình MIKE NAM và mô hình NAM truyền thống là mô hình MIKE NAM đã được mô tả thêm Module khai thác nước ngầm Trong thực tế, việc khai thác nước ngầm cũng phải được xem như một chu trình Thủy văn nhỏ (Khai thác - Sử dụng - Nước thải)

Mô hình MIKE NAM có tổng cộng 19 thông số, với điều kiện Việt Nam

có thể bỏ các thông số trong bể chứa tuyết (4 thông số), còn lại 15 thông số, nhưng có 5 thông số luôn cố định còn 10 thông số cần phải tính, trong đó 9 thông số dưới đây cho phép thẩm định tự động, đó là: