ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CÁC THIÊN TAI LIÊN QUAN ĐẾN DÒNG CHẢY (LŨ LỤT, KHÔ HẠN) TỈNH QUẢNG NAM, VIỆT NAM

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU Ở nước ta, liên tiếp trong những năm gần đây hiện tượng cực đoan của dòng chảy như lũ lớn, khô hạn đã xảy ra với quy mô và cường độ rất lớn, đặc biệt là các lưu vự

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN ĐỊA LÝ

  

DỰ ÁN P1-08-VIE

Chuyên đề 5 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU ĐẾN CÁC THIÊN TAI LIÊN

QUAN ĐẾN DÒNG CHẢY (LŨ LỤT, KHÔ HẠN)

TỈNH QUẢNG NAM, VIỆT NAM

Chủ trì nhiệm vụ:

PGS.TS Nguyễn Bá Quỳ

Đơn vị:

Văn phòng tư vấn thẩm định thiết kế và giám định chất lượng công trình,

Trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội

Hà Nội - 2010

MỞ ĐẦU

Tỉnh Quảng Nam có diện tích lớn (10.406km2) nằm ở khu vực Trung bộ Việt Nam thuộc vùng kinh tế trọng điểm miền Trung, là nơi có 3 di sản văn hóa (khu Di tích Mỹ Sơn, phố cổ Hội An và khu bảo tồn Cù Lao Chàm) được thế giới công nhận Vị trí địa chính trị là những điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Tuy nhiên đây cũng là nơi chịu tác động mạnh mẽ của các thiên tai vì vậy tốc độ tăng trưởng kinh tế vẫn còn rất chậm so với những khu vực xung quanh Trong những năm gần đây, do ảnh hưởng của sự thay đổi về khí hậu toàn cầu và sự phát triển kinh tế xã hội, thiên tai nói chung, bão lũ nói riêng trên địa bàn tỉnh ngày càng gia tăng một cách bất thường và gây thiệt hại ngày càng lớn hơn Trong các dạng thiên tai, các thiên tai liên quan đến dòng chảy sông suối (như lũ lụt, hạn kiệt) được xếp hàng đầu về phạm vi ảnh hưởng, mức độ nghiêm trọng, số lần xuất hiện và cũng là loại thiên tai gây thiệt hại lớn nhất về kinh tế, môi trường và xã hội Theo thống kê 5 năm gần đây từ 2003 - 2007, thiên tai đã gây thiệt hại trên địa bàn tỉnh Quảng Nam ước tính trung bình gần bằng 6,26% tổng GDP Những năm mưa lũ lớn, thiệt hại có thể lên đến 18 - 20% GDP, trong đó thiên tai bão lũ, hạn hán gây thiệt hại nặng nề nhất cả về người và tài sản của tỉnh Quảng Nam Đây là một tổn thất rất lớn đòi hỏi phải có nghiên cứu đồng bộ để tìm ra nguyên nhân và đưa ra các biện pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại các tai biến thiên nhiên gây ra Mặc dù có rất nhiều các nghiên cứu về các tai biến lũ lụt, hạn hán nhưng do còn bị hạn hẹp về phạm vi chuyên ngành và địa bàn, đặc biệt sau các trận lũ lịch sử cuối năm 1999, 2007, 2009 và đợt hạn nặng nề năm 2005 nhiều tính toán, đánh giá về các yếu tố gây lũ lụt, hạn hán ở đây cần được xem xét Cùng với sự biến đổi khí hậu toàn cầu, sự biến động dòng chảy ngày càng mang tính chất cực đoan hơn và các thiên tai liên quan đến dòng chảy như lũ lụt, hạn hán xảy ra với tần suất cao hơn và gây thiệt hại trầm trọng hơn Việc xác định các nguyên nhân, các yếu tố tác động gây ra các dạng thiên tai (lũ lụt, hạn hán) tỉnh Quảng Nam và đưa ra các cảnh báo về tình hình thiên tai lũ lụt, hạn hán theo các kịch bản biến đổi khí hậu là rất cấp thiết, làm cơ sở cho các cấp lãnh đạo của tỉnh xây dựng kế hoạch hành động triển khai Chiến lược Quốc gia phòng chống và giảm nhẹ thiên tai trên địa bàn tỉnh

I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

I.1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

Ở nước ta, liên tiếp trong những năm gần đây hiện tượng cực đoan của dòng chảy như lũ lớn, khô hạn đã xảy ra với quy mô và cường độ rất lớn, đặc biệt là các lưu vực sông vùng Trung Trung Bộ (từ Quảng Bình tới Quảng Ngãi) nơi có địa hình chia cắt mạnh, lòng sông ngắn dốc, là vùng có chế độ khí hậu khắc nghiệt, là nơi hứng chịu nhiều thiên tai: bão, nước dâng do bão, lũ lụt, hạn kiệt, hoang mạc Các dạng thiên tai liên quan đến dòng chảy xảy ra do chịu sự tác động của các yếu tố ngoại sinh, nội sinh cùng với các hoạt động kinh tế - xã hội của con người trên bề mặt lưu vực gây thiệt hại nghiêm trọng

cả về người và của, tàn phá môi trường sinh thái cho nhiều tỉnh miền Trung Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn có diện tích hứng nước 10350km2, là lưu vực sông lớn nhất vùng Trung Trung Bộ thuộc tỉnh Quảng Nam là nơi chịu thiệt hại nặng nề do bão, lũ lụt, hạn kiệt Tính trung bình hàng năm, các thiên tai này đã làm thiệt hại ước tính hàng ngàn tỷ đồng và gây thiệt hại nghiêm trọng về người Vì vậy đã có rất nhiều các chương trình, đề tài, dự án đã triển khai vừa qua đã thu được các kết quả có giá trị về mặt khoa học và thực tiễn, góp phần phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai liên quan đến dòng chảy như lũ lụt hoặc hạn hán cho tỉnh Quảng nam

Về lũ lụt:

* Trong thời kỳ 1996 – 2000: lũ lớn xuất hiện liên tục trong thời kỳ này như lũ

1996, lũ 1998 và lũ lịch sử 1999 nên đã có rất nhiều các nghiên cứu về lũ và ngập lụt trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn, tuy nhiên các nghiên cứu hạn chế về mặt mục tiêu, nội dung nên các nghiên cứu thường mang tính chất chuyên ngành như:

- Nghiên cứu hiện trạng, xác định nguyên nhân lũ lụt các tỉnh Nam Trung Bộ, bước đầu đề xuất các giải pháp khắc phục của PGS.TSKH Nguyễn Văn Cư đã bước đầu đi vào đánh giá các yếu tố mặt đệm (địa hình, địa mạo, lớp phủ thổ nhưỡng, lớp phủ thực vật, cảnh quan sinh thái ) nhằm đưa ra nguyên nhân gây lũ lụt cho các tỉnh Nam Trung Bộ trong đó có Quảng Nam Đây là công trình có ý nghĩa khoa học tuy nhiên do hạn chế về mặt số liệu, dữ liệu nên bản đồ ngập lụt được xây dựng trên nền địa hình 1/500.000 không

có giá trị ứng dụng thực tiễn

- Vấn đề quy hoạch hành lang thoát lũ cho sông ngòi miền Trung do GS Đặng Đình Bảng thực hiện nhưng cũng bước đầu đưa ra những nhận định chung về lũ và ngập lụt

- Nghiên cứu dự báo và cảnh báo diện ngập lụt lưu vực các sông Vu Gia - Thu Bồn

- Tam Kỳ do PGS.TS Trần Thục chủ trì đã bước đầu nghiên cứu công nghệ dự báo lũ Các mô hình lũ được áp dụng ở đây chưa thích ứng trình độ kỹ thuật

* Trong thời kỳ 2000 – 2005:

- Điều tra, nghiên cứu và cảnh báo lũ lụt phục vụ phòng tránh thiên tai ở các lưu vực sông miền Trung (từ Thừa Thiên Huế đến Quảng Ngãi) do PGS.TS Cao Đăng Dư thực hiện đã bước đầu nghiên cứu, đánh giá lũ lụt nói chung và các trận lũ 1998, 1999 nói riêng ở các lưu vực sông miền Trung nhằm nâng cao năng lực cảnh báo lũ lụt và làm cơ

sở cho việc kiểm soát lũ lụt

- Nghiên cứu cơ sở khoa học cho các giải pháp tổng thể dự báo phòng tránh lũ lụt ở miền Trung do TS Nguyễn Lập Dân thực hiện đã đánh giá thực trạng và làm sáng tỏ các tác nhân gây lũ lụt miền Trung trong đó có lưu vực trọng điểm Vu Gia - Thu Bồn, tính toán xây dựng chương trình dự báo lũ lụt, trên cơ sở đó đề xuất các giải pháp tổng thể phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai lũ lụt ở miền Trung

- Ứng dụng mô hình toán trong nghiên cứu dự báo, cảnh báo lũ và ngập lụt cho vùng đồng bằng các sông lớn ở miền Trung của PGS.TS Lê văn Nghinh

- Định hướng qui hoạch lũ Trung Bộ của PGS.TS Tô Trung Nghĩa

Tuy nhiên lũ trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn rất ác liệt, đối với các phụ lưu ở thượng nguồn nằm trong vùng núi có độ dốc địa hình lớn nên thường xuyên xuất hiện lũ quét lên nhanh, xuống nhanh, thời gian tập trung lũ và truyền xuống hạ lưu ngắn nên việc thời gian dự kiến của dự báo thường rất ngắn vì vậy các phương án dự báo lũ phải nhằm vào việc tăng thời gian dự kiến và độ tin cậy của dự báo Xây dựng phương án dự báo lũ trên cơ sở áp dụng các mô hình mưa - dòng chảy và mô hình truyền lũ là hướng đi có nhiều triển vọng Tuy nhiên các mô hình thường được áp dụng như mô hình TANK, HEC – HMS, NLRMM, RUNOFF chưa cho kết quả cao do lưới trạm đo mưa và mực nước, lưu lượng lũ chưa đủ để áp dụng một cách hiệu quả các mô hình trong dự báo tác nghiệp

Ngập lụt ở hạ lưu các sông là do lũ lớn dồn về, mưa nội đồng và còn chịu ảnh hưởng của thuỷ triều Do diện tích của đồng bằng nhỏ (chỉ chiếm khoảng 20% diện tích lưu vực), lượng nước lũ dồn về rất lớn, lại bị cản bởi các công trình thuộc hạ tầng cơ sở nhất là đường Quốc lộ 1A và đường sắt thống nhất nên độ sâu ngập lụt tăng nhanh là mối

đe doạ nghiêm trọng đối với các điểm dân cư, các cơ sở kinh tế xã hội vùng hạ lưu Công tác cảnh báo ngập lụt cần được triển khai mạnh mẽ và rộng khắp, cần được thể hiện một cách trực quan nhất (dưới dạng thông tin bản đồ) Tuy nhiên các tập bản đồ ngập lụt tại hạ lưu lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn được xây dựng trên cơ sở diễn toán lũ bằng mô hình DHM Các thông số của mô hình tính toán ngập lụt được hiệu chỉnh và kiểm nghiệm theo

số hiệu quan trắc yếu tố mưa, lũ, các vết lũ điều tra và bản đồ ngập lụt xây dựng theo kết quả điều tra lũ năm 1998 – 1999, khó sử dụng và độ chính xác còn chưa cao Mặc dù đã

cố gắng tập hợp từ nhiều nguồn khác nhau, bản đồ địa hình hạ lưu sông, tài liệu mặt cắt ngang sông được sử dụng vẫn mang tính chắp vá, tỷ lệ khác nhau nên độ tin cậy của bản

đồ phần nào bị hạn chế

Về hạn hán: Trong những năm gần đây, cùng với bão lụt, hạn hán cũng gây nên

nhiều thiệt hại cho kinh tế, môi trường và xã hội ở các tỉnh miền Trung nói chung và tỉnh Quảng Nam nói riêng Với đặc điểm bất lợi cả về địa hình dốc, hẹp và nằm trên vành đai hoạt động của các hiện tượng biến đổi khí hậu EN-Nino và La-Nila thêm vào đó là luồng gió Tây Nam khô nóng thổi vào trong các tháng mùa khô đã làm tăng thêm tính khốc liệt của hạn hán của tỉnh Đợt hạn từ cuối năm 1997 đến tháng 4/1998, thiệt hại của các tỉnh miền Trung riêng về nông nghiệp đã lên 1.400 tỷ đồng Ngoài ra, các chi phí cho phòng chống hạn cuối năm 1997 và năm 1998 gần 700 tỷ đồng, làm các trạm bơm dã chiến, thực hiện các giải pháp chống hạn khác với kinh phí khoảng 300 tỷ đồng Hạn hán làm ảnh hưởng lớn đến thu nhập của người dân, ở nông thôn miền Trung, số hộ đói nghèo còn khoảng 17 - 22% Đợt hạn năm từ tháng 5 đến tháng 8/1998 miền Trung đã có tới 2,4 triệu người thiếu nước sinh hoạt Vì vậy, bên cạnh nghiên cứu về lũ lụt, cũng rất nhiều các công trình nghiên cứu về hạn hán ở miền Trung như:

Đề tài cấp Nhà nước: “Nghiên cứu các giải pháp giảm nhẹ thiên tai hạn hán ở các tỉnh Duyên hải Miền trung từ Hà tĩnh đến Bình Thuận” do GS.TS Đào Xuân Học Trường Đại

học Thuỷ lợi làm chủ nhiệm thực hiện từ năm 1999 - 2001 Đề tài đã đánh giá tình hình

hạn hán và ảnh hưởng của hạn hán tới 7 vùng kinh tế của Việt Nam, phân tích xác định nguyên nhân gây ra hạn hán, phân loại và phân cấp hạn Dựa trên các nguyên nhân gây hạn hán, đề tài đã đưa ra các biện pháp phòng chống và giảm nhẹ hạn hán

Đề tài cấp Nhà nước: Nghiên cứu ứng dụng các giải pháp KHCN phòng chống hạn hán phục vụ phát triển nông nghiệp bền vững ở các tỉnh miền Trung, 2007-2009 do TS Lê

Trung Tuân Viện Khoa học Thuỷ lợi làm chủ nhiệm đã và đang triển khai với mục tiêu nghiên cứu ứng dụng các giải pháp phòng chống hạn cho các tỉnh miền trung Các giải pháp đề xuất ứng dụng được chia thành 3 nhóm: (i) Thu trữ nước, bảo vệ đất và giữ ẩm; (ii) Quản lý vận hành công trình thuỷ lợi trong điều kiện hạn hán, chế độ tưới và (iii) Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước

Đề tài cấp Nhà nước:“Nghiên cứu dự báo hạn hán vùng Nam Trung Bộ và Tây Nguyên

và xây dựng các giải pháp phòng chống”, mã số KC.08.22, thực hiện năm 2003 - 2005,

do PGS.TS Nguyễn Quang Kim, trường Đại học thủy lợi (cơ sở 2) làm chủ nhiệm đã nghiên cứu hiện trạng hạn hán, thiết lập cơ sở khoa học cho quy trình dự báo hạn, cơ sở

dữ liệu khu vực nghiên cứu để lập trình các phần mềm tính toán chỉ số hạn và phần mềm

dự báo hạn khí tượng và thủy văn Việc dự báo hạn được dựa trên nguyên tắc phân tích mối tương quan giữa các yếu tố khí hậu, các hoạt động ENSO và các điều kiện thực tế vùng nghiên cứu

Đề tài cấp Nhà nước:“Nghiên cứu xây dựng giải pháp tổng thể sử dụng hợp lý các dải cát ven biển miền Trung từ Quảng Bình - Bình Thuận”, mã số KC-08-21 do Viện Địa lý thực

hiện năm 2003 - 2005, chủ nhiệm TS Trần Văn Ý Nội dung chính của đề tài là nghiên

cứu tìm ra các giải pháp tổng thể bao gồm sự kết hợp của 4 hợp phần (giải pháp quy hoạch; giải pháp khoa học kỹ thuật; giải pháp tăng cường quản lý môi trường; giải pháp

về chính sách) sử dụng dải cát ven biển miền Trung, trên cơ sở phân vùng sinh thái vùng cát ven biển và quy hoạch các ngành nghề cũng như việc đánh giá nguồn nước, các nguồn tài nguyên liên quan kết hợp với các kiến nghị về tăng cường cơ chế chính sách để đưa ra giải pháp tốt nhất

Có thể thấy rằng các nghiên cứu về thiên tai trên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn

đã được nghiên cứu rất nhiều tuy nhiên Tuy vậy do hạn chế về mục tiêu, nội dung vì vậy các dạng thiên tai thường xảy ra trên bề mặt lưu vực (lũ lụthạn hán) chưa được đầu tư tập trung nghiên cứu đồng bộ, thường được tách ra từng dạng thiên tai, trong khi mối quan hệ

về thời gian, không gian về quy luật hình thành và quá trình xảy ra các dạng thiên tai qua các kết quả nghiên cứu cho thấy có mối quan hệ rõ rệt Việc đánh giá tổng hợp các yếu tố tác động (nội sinh, ngoại sinh cùng với các hoạt động kinh tế - xã hội) của con người trên

bề mặt lưu vực gây ra các dạng thiên tai (lũ lụt, lũ quét, hạn hán) chưa được triển khai nghiên cứu, đánh giá tổng hợp cùng một thời điểm theo các lưu vực sông, các nghiên cứu

đề xuất các giải pháp phòng tránh các dạng thiên tai trên còn bị bó hẹp trong phạm vi chuyên ngành

I.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Đề tài sẽ sử dụng tổng hợp các phương pháp kỹ thuật sau trong quá trình thực hiện chuyên đề:

I.2.1 Phương pháp điều tra, khảo sát ngoài thực địa

Đây là phương pháp chủ yếu trong quá trình thực hiện chuyên đề bao gồm các bước chính sau:

+ Điều tra thực địa tổng hợp toàn vùng nghiên cứu về điều kiện tự nhiên địa hình, khí tượng thủy hải văn, địa chất công trình, lớp phủ thực vật; điều kiện kinh tế xã hội; + Điều tra thực địa toàn vùng nghiên cứu về các công trình được xây dựng vì nhiều mục đích khác nhau trên dòng chính các sông lớn;

+ Khảo sát vết lũ bằng GPS, tuân thủ theo đúng quy trình quy phạm hiện hành Điều tra, khảo sát đo đạc ngoài hiện trường theo tuyến, điểm đặc trưng nhằm bổ sung tài liệu và kiểm tra kết quả nghiên cứu Khảo sát đo đạc thường xuyên tại các điểm, trạm quan trắc theo dõi diễn biến quá trình dòng chảy, đặc biệt quan tâm là các giá trị dòng chảy cực đoan kết hợp với các số liệu điều tra trên bề mặt sẽ đưa ra hình ảnh trung thực về các tác động của các dòng chảy cực đoan như dòng chảy lớn nhất gây ngập lụt theo diện, thời gian, mức độ hoặc dòng chảy nhỏ nhất gây hạn hán thiếu nước dùng và các vấn đề sinh thái môi trường khác Các kết quả khảo sát sẽ là tài liệu kiểm định tốt nhất cho các mô hình tính toán đối với dòng chảy lũ gây ngập lụt

Trong khuân khổ của chuyên đề, nhóm thực hiện chuyên đề đã tổ chức 01 đợt khảo sát thực địa ở địa bàn tỉnh Quảng Nam từ ngày 16 – 26/11/2009, sau trận lũ lớn tháng 10/2009 Các công việc đã thực hiện bao gồm:

Làm việc với địa phương: Nhóm thực hiện chuyên đề làm việc với các sở, ban ngành

của tỉnh như Ban Chỉ huy PCLB, Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn, Sở Tài nguyên môi trường, Trung tâm dự báo Khí tượng thủy văn tỉnh và đã được cung cấp các tài liệu:

- Số liệu thống kê thiệt hại liên quan đến thiên tai lũ lụt, hạn hán trong những năm vừa qua (từ 1997 đến 2008)

- Số liệu đo đạc khí tượng thủy văn trong những năm từ 2005 – 2008

- Tài liệu về các công trình thủy lợi, thủy điện (thông số công trình, tình trạng công trình ) hiện tại và quy hoạch đến năm 2020

- Tài liệu về các công trình giao thông (đường bộ, đường sắt, đường sông ), công trình cầu cống hiện tại và quy hoạch đến năm 2020

- Hiện trạng sử dụng đất của toàn tỉnh

- Các sơ đồ, bản đồ địa hình ở các tỷ lệ khác nhau

Khảo sát vết lũ: Căn cứ vào tình hình ngập lụt và địa hình trong tỉnh, các tuyến điều tra

vết lũ được bố trí ở những khu vực ngập lụt dọc theo các triền sông ở vùng đồng bằng và một số nơi ở trung lưu, trọng điểm là các vùng ngập nghiêm trọng ở vùng đồng bằng, các thị xã, thị trấn trên cơ sở các cột mốc đã được xác định của Ban Chỉ huy phòng chống lụt bão tỉnh Các vị trí điều tra vết lũ trên các tuyến đã được lựa chọn để có tính đại biểu, phản ảnh mức độ ngập lụt ở từng khu vực (như thôn, xã, phường, huyện, thị xã ) Đồng thời, vết lũ còn được lưu giữ khá rõ và đảm bảo có thể xác định tương đối chính xác độ cao và cũng như độ sâu ngập lụt

Thực tế, các vết lũ được điều tra thường ở trên các cộc mốc đo lũ, cột trụ, tường nhà, cột nhà, cổng của nhà dân, Uỷ ban nhân dân xã, phường, huyện, trạm y tế, trường học, bưu điện, xí nghiệp, nghĩa trang liệt sỹ Để đảm bảo kết quả điều tra tiêu biểu và chính xác, trong quá trình điều tra đã tiến hành điều tra trong nhân dân về tình hình ngập lụt ở xung quanh vị trí điều tra vết lũ, độ cao ngập lũ, thời gian lũ (lúc bắt đầu nước lên, mức nước lũ cao nhất và thời gian ngập lụt, và khi nào thì lũ rút ), tình hình thiệt hại do

lũ gây ra Sau khi các vết lũ đã được điều tra, thu thập đã tiến hành xác định vị trí vết lũ trên bản đồ UTM tỷ lệ 1/25.000 của tỉnh Quảng Nam Từ các vết lũ được xác định trên bản đồ địa hình, đồng thời đối chiếu với các điểm độ cao và các đường bình đồ của bản

đồ nền đã tiến hành xác định phạm vi ngập lụt Căn cứ vào mức độ ngập lụt trong toàn tỉnh, đã chia ra các cấp độ sâu ngập lụt (hn): dưới 1m, 1 - 2m, 2 - 3m và trên 3m

Từ bản đồ nền phân vùng ngập lụt đã xác định, tiến hành số hoá trên bản đồ số tỷ

lệ 1/25.000 Việc số hoá bản đồ, ngoài việc nhập thuộc tính cho các đối tượng trên bản

đồ, còn tiến hành chuyển đổi hệ toạ độ, do khu vực tỉnh Quảng Nam nằm trên 2 múi giờ

48 và 49 Đây là dữ liệu nhằm kiểm chứng kết quả của mô hình thủy lực 2D

Mức ngập lớn nhất (m)

1

Duy Hoà, Duy Châu, Duy Sơn, Duy

Trung, Duy An, Duy Phước, Duy Nghĩa,

Duy Thành, Duy Vinh

2

Đại An, Đại Hoà, Đại Thắng, Đại

Cường, Đại Nghĩa, Đại Quang, Đại

Phước, Đại Phong, Đại Hiệp

3

Điện Hồng, Điện Quang, Điện Thọ, Điện

Trung, Điện Phước, Điện An, Điện

Minh, Điện Phương, Điện Nam, Điện

Hoà, Điện Thắng, Điện Tiến, Điện

Dương

4

Cẩm Nam, Cẩm Kim, Cẩm Thanh, Cẩm

Châu, và một vài đoạn đường phố ở thị

xã Hội An nằm ven sông

Thị xã

5

Hoà Châu, Hoà Tiến, Hoà Thọ, Hoà

Phước, Hoà Quí, Hoà Xuân, Hoà

Khương, Hoà Phong, Hoà Nhơn,

Hoà Hải

I.2.2 Phương pháp thống kê

+ Có được các tài liệu cơ bản, các tài liệu đã nghiên cứu từ trước đến nay liên quan đến dự án Các tài liệu thống kê sẽ giúp tư vấn đánh giá được một cách tổng quát nhất đối với chuyên đề;

+ Thống kê, chập bản đồ và so sánh địa hình để xác định mức độ ngập lụt qua các trận lũ lịch sử khác nhau

I.2.3 Phương pháp mô hình toán: Là phương pháp cơ bản nhất để mô phỏng và dự báo

các giá trị cực đoan của dòng chảy Cho đến nay, có rất nhiều mô hình đã và đang được

sử dụng để mô phỏng chế độ thủy lực hệ thống sông ngòi Mỗi mô hình đều có thế mạnh,

hoặc là về lý thuyết thủy lực và toán học, hoặc là về áp dụng trong thực tiễn, hoặc là có những tiện ích về phân tích kết quả Trong khuôn khổ luận văn này tác giả chỉ chú trọng

về phần tính toán kết quả

Mô hình KOD của GS- TSKH Nguyễn Ân Niên ra đời đầu năm 1974 sử dụng hệ phương

trình Sant-Venant trong tính toán dòng chảy và giải bằng sơ đồ hiện với phương pháp sai phân 4 điểm Preismann Đến năm 1980 tác giả đã phát triển sơ đồ 2D Năm 2005, sơ đồ này đã được hoàn thiện thêm

Mô hình VRSAP do cố PGS Nguyễn Như Khuê khởi thảo năm 1969 với đối tượng là

mạng lưới sông kênh trên đồng bằng thấp, có trao đổi nước với vùng đồng ruộng ngập nước, vận động dưới ảnh hưởng của thủy triều, lũ nguồn và mưa rào trên đồng bằng Đến nay, VSRAP được tiếp tục cải tiến nâng cao tính năng, hoàn thiện phần tính diễn biến mặn, thay đổi cấu trúc chương trình và chuyển sang ngôn ngữ lập trình Visual Basic trong môi trường Windows để tăng tốc độ tính toán và quy mô bài toán Mô hình sử dụng hệ phương trình Saint-Venant và giải bằng phương pháp sai phân hữu hạn dùng sơ đồ sai phân 4 điểm Pressman

Mô hình HYDROGIS được TS Nguyễn Hữu Nhân phát triển từ năm 1995 cho mô phỏng

dòng chảy trong sông kênh và truyền tải chất trên cơ sở hệ phương trình Saint-Venant và giải bằng phương pháp sai phân 4 điểm Pressmann Mô hình có hệ thông tin địa lý (GIS)

hỗ trợ

Mô hình ISIS do công ty Halcrow và Viện Nghiên Cứu Thủy Lực Wallingford xây dựng,

sử dụng chương trình thủy động lực học dòng chảy một chiều mô phỏng dòng chảy không

ổn định trong hệ thống sông kênh và ô đồng Mô hình dựa trên hệ phương trình Venant cho dòng một chiều và giải theo phương pháp sai phân dùng sơ đồ sai phân ẩn 6 điểm của Abbott và Ionescu Hệ phương trình viết cho một mạng sẽ tạo nên hệ phương trình bậc nhất có chứa ẩn số Mực nước tại một điểm bất kỳ có thể biểu diễn bằng hàm của mực nước tại các nút lân cận

Saint-Mô hình HEC-HMS là sản phẩm của tổ chức các Kỹ sư Thủy văn Quân đội Hoa Kỳ Hầu

hết các phương pháp tính diễn toán dòng chảy lũ trong HEC – HMS dựa trên phương trình liên tục và các quan hệ lưu lượng – lượng trữ Các phương pháp được sử dụng bao gồm: Phương pháp Muskingum, Phương pháp Muskingum - Cunge, Phương pháp sóng

mô hình MIKE được phát triển bởi DHI bao gồm các mô hình: MOUSE, MIKE11, MIKE21, MIKE3, MIKE SHE, MIKE NAM, MIKE BASIN và MIKE FLOOD WATCH Đây là bộ mô hình hiện đại và đầy đủ nhất hiện này trong việc giải quyết các bài toán liên quan đến tài nguyên nước Sử dụng bộ mô hình này cho phép mô tả toàn diện các thành phần có trên lưu vực và hệ thống sông Riêng phần tính toán dòng chảy lũ,

bộ mô hình thủy văn (NAM, MIKE – SHE), thủy lực (MIKE 11, MIKE 21, MIKE3) và GIS (MIKE 11 GIS) có thể cho phép diễn toán vận động của dòng nước từ lúc mưa rơi cho đến khi chảy ra biển Ưu điểm lớn nhất của mô hình là khả năng liên kết các mô hình đơn lẻ thành một bộ mô hình thống nhất và hoàn chỉnh Sự liên kết giữa các thành phần thành phần dòng mặt, dòng sát mặt và dòng ngầm, mô hình mưa – dòng chảy với mô hình thủy lực, mô hình 1D với 2D, 2D với 3D mô hình thủy lực với GIS giúp mô hình không những có khả năng mô phỏng đầy đủ vận động của dòng nước trên lưu vực mà còn có đưa ra kết quả một cách trực quan và đễ hiểu dưới dạng các bản đồ ngập lụt Ngoài ra, công cụ hỗ trợ ra quyết định MIKE FLOOD WATCH còn giúp người ra quyết định đưa

ra những quyết định chính xác và kịp thời (phát cảnh báo, sơ tán dân ) ứng phó khi lũ lớn và đặc biệt lớn xảy ra Cùng với đó, do công cụ được phát triển trên nền Web nên không chỉ các nhà quản lý mà cả cộng đồng dân cư cũng có thể truy cập tra cứu thông tin

và xác định nguy cơ ngập lụt ở khu vực mình đang sống và do đó có thể chủ động ứng phó với tai biến

Mô hình MIKE11 là một bộ phần mềm chuyên tính toán kĩ thuật phục vụ tính toán dòng chảy, vận chuyển trầm tích trong khu vực sông, cửa sông và các quá trình sinh hóa phức tạp trong hệ thống sông dạng 1D Đây là một công cụ mô hình một chiều rất có ích với người sử dụng trong việc thiết kế chi tiết, quản lý và điều hành các hệ thống sông và kênh từ đơn giản tới phức tạp Vì vậy chuyên đề đã lựa chọn mô hình Mike 11 (là một modul của bộ mô hình họ Mike) cho tính toán thủy lực dòng chảy lũ cho hệ thống sông

Vu Gia – Thu Bồn

MÔ HÌNH MIKE - NAM

Cấu trúc mô hình MIKE - NAM được xây dựng trên nguyên tắc các hồ chứa theo chiều thẳng đứng và các hồ chứa tuyến tính, gồm có 5 bể chứa theo chiều thẳng đứng như hình 4

- Bể chứa tuyết tan được kiểm soát bằng các điều kiện nhiệt độ Đối với điều kiện

khí hậu nhiệt đới ở nước ta thì không xét đến bể chứa này

- Bể chứa mặt: lượng nước ở bể chứa này bao gồm lượng nước mưa do lớp phủ

thực vật chặn lại, lượng nước đọng lại trong các chỗ trũng và lượng nước trong tầng sát mặt Giới hạn trên của bể chứa này được ký hiệu bằng Umax

- Bể chứa tầng dưới: là vùng đất có rễ cây nên cây cối có thể hút nước cho bốc, thoát

hơi Giới hạn trên của lượng nước trong bể chứa này được ký hiệu bằng Lmax, lượng nước

hiện tại được ký hiệu là L và tỷ số L/Lmax biểu thị trạng thái ẩm của bể chứa

- Bể chứa nước ngầm tầng trên

- Bể chứa nước ngầm tầng dưới

Hình 1: Cấu trúc của mô hình NAM

Các thông số cơ bản của mô hình MIKE - NAM:

CQOF: Hệ số dòng chảy tràn không có thứ nguyên, có phạm vi biến đổi từ 0.0

đến 0.9 Nó phản ánh điều kiện thấm và cấp nước ngầm Vì vậy nó ảnh hưởng nhiều đến tổng lượng dòng chảy và đoạn cuối của đường rút Thông số này rất quan trọng vì nó quyết định phần nước dư thừa để tạo thành dòng chảy tràn và lượng nước thấm Các lưu vực có địa hình bằng phẳng, cấu tạo bởi cát thô thì giá trị CQOF tương đối nhỏ, ở những lưu vực mà tính thấm nước của thổ nhưỡng kém như sét, đá tảng thì giá trị của nó sẽ rất lớn

CQIF: Hệ số dòng chảy sát mặt, có thứ nguyên là thời gian (giờ)-1 Nó chính là

phần của lượng nước trong bể chứa mặt (U) chảy sinh ra dòng chảy sát mặt trong một đơn

vị thời gian Thông số này ảnh hưởng không lớn đến tổng lượng lũ, đường rút nước

CBL: là thông số dòng chảy ngầm, được dùng để chia dòng chảy ngầm ra làm hai

thành phần: BFU và BFL Trường hợp dòng chảy ngầm không quan trọng thì có thể chỉ dùng một trong 2 bể chứa nước ngầm, khi đó chỉ cần CBFL=0- tức là lượng cấp nước ngầm đều đi vào bể chứa ngầm tầng trên

CLOF, CLIF: Các ngưỡng dưới của các bể chứa để sinh dòng chảy tràn, dòng

chảy sát mặt và dòng chảy ngầm, không có thứ nguyên và có giá trị nhỏ hơn 1 Chúng có liên quan đến độ ẩm trong đất Khi các giá trị của ngưỡng này nhỏ hơn L/Lmax thì sẽ không có dòng chảy tràn, dòng chảy sát mặt và dòng chảy ngầm Về ý nghĩa vật lý, các thông số này phản ánh mức độ biến đổi trong không gian của các đặc trưng lưu vực sông

Do vậy, giá trị các ngưỡng của lưu vực nhỏ thường lớn so với lưu vực lớn

Umax, Lmax: Thông số khả năng chứa tối đa của các bể chứa tầng trên và tầng

dưới Do vậy, Umax và Lmax chính là lượng tổn thất ban đầu lớn nhất, phụ thuộc và điều kiện mặt đệm của lưu vực Một đặc điểm của mô hình là lượng chứa Umax phải nằm trong sức chứa tối đa trước khi có lượng mưa vượt quá, PN xuất hiện, tức là U< Umax

Do đó trong thời kỳ khô hạn, tổn thất của lượng mưa trước khi có dòng chảy tràn xuất hiện có thể được lấy làm Umax ban đầu

CK1,2, CKBF: là các hằng số thời gian về thời gian tập trung nước Chúng là các

thông số rất quan trọng, ảnh hưởng đến dạng đường quá trình và đỉnh

Thành phần cơ bản của mô hình:

Bốc thoát hơi nước:

Nhu cầu bốc thoát hơi đầu tiên được thoả mãn từ lượng trữ bề mặt với tốc độ tiềm năng Nếu lượng ẩm U trong lượng trữ bề mặt nhỏ hơn yêu cầu (U < Ep) thì phần còn thiếu được coi rằng là do các hoạt động của rễ cây rút ra từ lượng trữ tầng thấp theo tốc

độ thực tế Ea Ea tương ứng với lượng bốc hơi tiềm năng và biến đổi tuyến tính theo quan

hệ lượng trữ ẩm trong đất, L/Lmax, của lượng trữ ẩm tầng thấp

Dòng chảy mặt:

Khi lượng trữ bề mặt đã tràn, U > Umax, thì lượng nước thừa PN sẽ gia nhập vào thành phần dòng chảy mặt Thông số QOF đặc trưng cho phần nước thừa PN đóng góp vào dòng chảy mặt Nó được giả thiết là tương ứng với PN và biến đổi tuyến tính theo quan hệ lượng trữ ẩm đất, L/Lmax, của lượng trữ ẩm tầng thấp

trong đó: CQOF = hệ số dòng chảy tràn trên mặt đất (0 ≤ CQOF ≤ 1),

TOF = giá trị ngưỡng của dòng chảy tràn (0 ≤ TOF ≤ 1)

Phần lượng nước thừa PN không tham gia vào thành phần dòng chảy tràn sẽ thấm xuống lượng trữ tầng thấp Một phần trong đó, ∆L, của nước có sẵn cho thấm, (PN-QOF), được giả thiết sẽ làm tăng lượng ẩm L trong lượng trữ ẩm tầng thấp Lượng ẩm còn lại, G,

(1)

được giả thiết sẽ thấm sâu hơn và gia nhập lại vào lượng trữ tầng ngầm

Diễn toán dòng chảy mặt và dòng sát mặt

Dòng sát mặt được diễn toán qua chuỗi hai hồ chứa tuyến tính với cùng một hằng

số thời gian CK13 Diễn toán dòng chảy mặt cũng dựa trên khái niệm hồ chứa tuyến tính

nhưng với hằng số thời gian có thể biến đổi

trong đó OF là dòng chảy tràn (mm/hr) OFmin là giới hạn trên của diễn toán tuyến tính (= 0,4 mm/giờ), và õ = 0,4 Hằng số õ = 0,4 tương ứng với việc sử dụng công thức Manning để mô phỏng dòng chảy mặt

Theo phương trình trên, diễn toán dòng chảy mặt được tính bằng phương pháp sóng động học, và dòng chảy sát mặt được tính theo mô hình NAM như dòng chảy mặt (trong lưu vực không có thành phần dòng chảy mặt) được diễn toán như một hồ chứa tuyến tính

Lượng gia nhập nước ngầm

Tổng lượng nước thấm G gia nhập vào lượng trữ nước ngầm phụ thuộc vào độ ẩm chứa trong đất trong tầng rễ cây

(2)

(3)

(4)

trong đó TG là giá trị ngưỡng tầng rễ cây đối với lượng gia nhập nước ngầm (0 ≤ TG ≤ 1)

Độ ẩm chứa trong đất

Lượng trữ tầng thấp biểu thị lượng nước chứa trong tầng rễ cây Sau khi phân chia mưa giữa dòng chảy mặt và dòng thấm xuống tầng ngầm, lượng nước mưa còn lại sẽ đóng góp vào lượng chứa ẩm (L) trong lượng trữ tầng thấp một lượng ∆L

- Độ dốc đáy sông (kênh) là tương đối nhỏ

- Chiều dài sóng là tương đối dài so với độ sâu dòng chảy (điều kiện nước nông, xem rằng tại mọi điểm trong hệ thống, véctơ lưu tốc luôn song song với đáy kênh và không có sự biến đổi của lưu tốc theo phương thẳng đứng, từ đó có thể áp dụng giả thiết

áp suất thủy tĩnh trong kênh)

- Dòng chảy trong hệ thống là dòng chảy êm (có số Froude lớn hơn 1)

3.3.2 Phương pháp giải

Hệ phương trình Saint – Venant về nguyên lý là không giải được bằng các phương pháp giải tích, vì thế trong thực tế tính toán người ta phải giải gần đúng bằng cách rời rạc hóa hệ phương trình Trong mô hình MIKE 11 đã sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn

6 điểm ẩn Abbott, được mô tả qua hình 2a và 2b

Hình 2a Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott

(5)

Hình 2b Sơ đồ sai phân 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phẳng x~t

Trong phương pháp này, mực nước và lưu lượng dọc theo các nhánh sông được tính trong hệ thống các điểm lưới xen kẽ như dưới đây (hình 3)

Hình 3 Nhánh sông với các điểm lưới xen kẽ

Đối với mạng lưới sông phức tạp, mô hình cho phép giải hệ phương trình cho nhiều nhánh sông và các điểm tại các phân lưu/nhập lưu Cấu trúc của các nút lưới ở nhập lưu, tại đó ba nhánh gặp nhau, thể hiện trong hình sau (hình 4):

Hình 4 Cấu trúc các điểm lưới xung quanh điểm nhập lưu

Hình 5 Cấu trúc các điểm lưới trong mạng vòng

Cấu trúc các điểm lưới trong mạng vòng được thể hiện trong hình 5 Tại một điểm lưới, mối quan hệ giữa biến số Zj (cả mực nước hj và lưu lượng Qj) tại chính điểm đó và tại các điểm lân cận được thể hiện bằng phương trình tuyến tính sau:

j

n j j

n j j

n j

và cuối trong một nhánh luôn luôn là điểm h Điều này làm cho n phương trình tuyến tính

có n+2 ẩn số Hai ẩn số chưa biết là do các phương trình được đặt tại điểm đầu và điểm cuối h, tại đó Zj-1và Zj+1 là mực nước, theo đó phần đầu/cuối của nhánh phân/nhập lưu được liên kết với nhau

I.2.4 Phương pháp đánh giá tổng hợp trên quan điểm hệ thống: để xác định nguyên

nhân tác động của các yếu tố mặt đệm đến việc hình thành, diễn biến tài nguyên nước trên lưu vực cũng như các dạng thiên tai liên quan

I.3 CƠ SỞ TÀI LIỆU

I.3.1 Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng

Mạng lưới trạm đo mưa trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn được hình thành vào những đầu thế kỷ XX (trạm Đà Nẵng được xây dựng từ 1931) và số liệu của trạm này bị gián đoạn bởi chiến tranh Cho đến nay trên địa bàn tỉnh Quảng Nam và lân cận có 3 trạm khí tượng: trạm Đà Nẵng, Trà My và Tam Kỳ Ngoài các trạm còn 1 số trạm đo mưa nhân dân được xây dựng từ cuối thập kỷ 70 của thế kỷ XX, như vậy cho đến nay phần lớn các trạm đo mưa có số liệu quan trắc trên 30 năm Nhìn chung, chất lượng số liệu quan trắc mưa là đáng tin cậy Nhưng chất lượng số liệu quan trắc ở một số trạm đo mưa nhân dân (do nhân dân quan trắc) hay trạm đo mưa dùng riêng còn bị hạn chế Có thể thấy rằng

mật độ lưới trạm còn thưa, nhất là thiếu những trạm đo mưa và dòng chảy ở một số sông nhánh Đặc biệt, trong lưu vực chỉ có trạm Trà My ở thượng lưu sông Thu Bồn quan trắc mưa bằng máy tự ghi (trạm Đà Nẵng cũng quan trắc mưa tự ghi nhưng ở hạ lưu), trang thiết bị quan trắc, truyền tin còn lạc hậu, nên gây khó khăn cho công tác cảnh báo, dự báo mưa, lũ ngập lụt

Bảng 2: Mạng lưới các trạm đo khí tượng thuỷ văn

Ghi chú: H mực nước, Q lưu lượng,  phù sa,

X mưa, T nhiệt độ, Z bốc hơi, U độ ẩm, V tốc độ gió

I.3.2 Mạng lưới trạm quan trắc thủy văn

Có thể thấy được mạng lưới sông suối dải duyên hải miền Trung nói chung và trên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn tương đối dày, quy luật biến đổi rất phức tạp nhưng mạng lưới trạm quan trắc thủy văn trên sông rất thưa thớt Sự phân bố trạm đo chưa đặc trưng theo không gian và không đồng nhất về thời gian quan trắc Do chiến tranh nên thời gian bắt đầu quan trắc của các trạm thủy văn trên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn đều từ sau năm 1975, ổn định hoạt động từ năm 1977 Với quy hoạch mạng lưới trạm quan trắc đài trạm của Tổng cục Khí tượng Thủy văn năm 1987, số lượng các trạm thủy văn trên lưu vực giảm đi rất đáng kể

Tính đến năm 2008 trên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn có 7 trạm quan trắc thủy văn trong đó có 2 trạm thủy văn hạng I, 5 trạm thủy văn hạng III:

- Trạm thủy văn hạng I (Nông Sơn và Thạnh Mỹ): Có nhiệm vụ theo dõi diễn biến của chế độ thủy văn nước sông liên tục Tổ chức đo tối thiểu các yếu tố như mực nước, nhiệt độ nước, nhiệt độ không khí, lượng mưa, lưu lượng nước và lượng phù sa lơ lửng

- Trạm thủy văn hạng III (Giao Thủy, Câu Lâu, Hội An, Cẩm Lệ, Ái Nghĩa): Tổ chức đo đạc các yếu tố như mực nước, nhiệt độ nước, nhiệt độ không khí, lượng mưa

II ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TÁC ĐỘNG HÌNH THÀNH DÒNG CHẢY CỰC ĐOAN TRÊN LƯU VỰC SÔNG VU GIA – THU BỒN

II.1 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU

Nằm ở Trung Bộ, cho nên cũng như các nơi khác ở nước ta, khí hậu ở lưu vực hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn cũng mang đặc điểm chung là khí hậu nhiệt đới gió mùa Nhưng lưu vực nằm ở ngay phía nam dãy Bạch Mã và sườn phía đông dãy Trường Sơn, các đồi núi cao bao bọc ở phía bắc, tây và nam còn phía đông là biển, cho nên khí hậu trong lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn có những đặc điểm dưới đây:

Số giờ nắng: Số giờ nắng trung bình năm từ dưới 1800giờ ở vùng núi cao đến

2260 giờ tại Đà Nẵng Số giờ nắng trung bình của từng tháng là 200 - 255giờ trong mùa

hè và dưới 150 giờ trong mùa đông Tháng 7 là tháng có số giờ nắng trung bình cao nhất, tháng 12 có số giờ nắng thấp nhất

xu thế cao ở vùng đồng bằng ven biển và thấp ở miền núi - giảm theo sự tăng của độ cao địa hình Nhiệt độ không khí cũng biến đổi theo mùa Nhiệt độ trung bình tháng biến đổi trong phạm vi 25 - 300C Tháng 6 hoặc 7 là tháng có nhiệt độ không khí trung bình tháng cao nhất (trên 290C) Tháng 1 là tháng có nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất Nhiệt độ không khí tối cao tuyệt đối đạt tới trên 350C Nhiệt độ không khí tối thấp tuyệt đối dưới

150C

Độ ẩm không khí tương đối: Độ ẩm không khí tương đối trung bình năm khoảng

80-90%, thấp ở đồng bằng ven biển, cao ở miền núi Độ ẩm tương đối trung bình tháng tương đối cao trong các tháng mùa đông xuân (từ tháng 9 đến tháng 4) và thấp trong các tháng cuối mùa hè đầu mùa thu (tháng 5 - 8), thấp nhất vào tháng 5, có thể chỉ đạt 40%

Lượng mây tổng quan: Lượng mây tổng quan trung bình năm biến đổi trong phạm

vi 6,5-8,2 phần mười Lượng mây tổng quan trung bình tháng ít thay đổi trong năm Tuy vậy, trong các tháng từ cuối mùa xuân đến đầu mùa thu (3 - 7) lượng mây tương đối thấp, riêng tháng 6 tương đối lớn do có mưa do gió mùa tây nam gây nên

Tốc độ gió: Tốc độ gió trung bình năm từ 0,8m/s tại Trà My đến 1,8m/s tại Tam

Kỳ Nhìn chung, tốc độ gió phụ thuộc lớn vào điều kiện địa hình Trong năm có 2 mùa gió chính: gió mùa tây nam thường vào các tháng 5, 6, 7 với tần suất 20 - 30% mang theo không khí nóng và khô; gió mùa đông bắc thịnh hành trong các từ tháng 11 đến tháng 2 mang theo không khí lạnh

Tốc độ gió lớn nhất trong mùa đông có thể tới 15 - 25m/s với hướng bắc hoặc đông bắc, trong mùa hè có thể tới 20 - 35m/s, thậm chí 40m/s và thường do bão gây nên

Bốc hơi: Lượng bốc thoát hơi tiềm năng trung bình năm từ khoảng trên dưới

1000mm ở vùng núi cao đến gần 1500m ở vùng đồng bằng ven biển Trong các tháng mùa hè thu (3 - 10), lượng bốc hơi tiềm năng trung bình tháng đều lớn hơn 100mm, lớn nhất vào tháng 5 (120 - 130mm ở miền núi, 150 - 160mm ở đồng bằng) Trong mùa đông xuân, lượng bốc hơi tiềm năng trung bình tháng vào khoảng 50 - 100mm, thấp nhất vào tháng 12 (50 - 70mm)

Bảng 1: Đặc trưng trung bình tháng, năm của các yếu tố khí tượng

Lượng mưa:

Nằm trong khu vực Trung Bộ, chịu ảnh hưởng thuần tuý của khí hậu Đông Trường Sơn, mưa trên tỉnh Quảng Nam tương đối phong phú, trung bình đạt 2612mm (tương ứng với 27 tỷ m3 nước mưa) Do có sự phân mùa khí hậu nên (70 – 75%) lượng mưa cả năm tập trung trong các tháng 9 - 12

Nhìn chung lượng mưa tăng dần từ bắc – nam , từ vùng có địa hình thấp đến địa hình cao Theo hướng Nam – Bắc, trạm Trà My, Nông Sơn, Thạnh Mỹ có lượng mưa năm trung bình nhiều năm lần lượt là 4066mm, 2895mm và 2239mm; Trạm Đà Nẵng, ở khu vực đồng bằng có lượng mưa trung bình năm là 2236mm, trong khi đó ở vùng núi cao, trạm Nông Sơn lượng mưa trung bình năm đạt 2895mm, Giao Thuỷ đạt 2452mm Tóm lại, thượng lưu các sông ở khu vực miền núi phía tây và tây nam tỉnh Quảng Nam có lượng mưa lớn nhất (trên 3000mm), lớn nhất ở khu vực Trà My Vùng đồng bằng ven biển có lượng mưa trung bình năm khoảng 2000 - 2400mm) Đặc biệt, lượng mưa năm

1998 tại khu vực hồ Phú Ninh đạt tới 7055mm

Bảng 4: Lượng mưa tháng, năm trong lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn

Phân phối lượng mưa có tính biến động rất mạnh mẽ với hệ số biến động lượng mưa năm Cvnăm dao động từ 0,25 – 0,30 Trong năm lượng mưa cũng biến đổi theo mùa: Mùa mưa và mùa khô (mùa ít mưa) Mùa mưa hàng năm thường xuất hiện vào các tháng

9 - 12 và chiếm tới 60 - 80% tổng lượng mưa năm, còn trong mùa khô chỉ chiếm 20 - 40% Trong mùa khô, tháng 5, 6 hàng năm thường có mưa tiểu mãn Trong năm tháng lớn nhất gấp từ 15 – 20 lần lượng mưa tháng nhỏ nhất Sự phân phối mưa năm bất điều hòa là nguyên nhân gây các tai biến tự nhiên trên lưu vực sông

II.1.1 Đặc điểm khí hậu trong mùa mưa gây lũ lớn và ngập lụt

Một trong những yếu tố khí hậu quan trọng nhất tác động đến dòng chảy lũ và ngập lụt là mưa lớn, đặc biệt là mưa cực đại và thời gian tập trung mưa

Mưa lớn ở dải duyên hải miền Trung nói chung và ở tỉnh Quảng Nam nói riêng là

hệ quả tổng hợp của 3 nhân tố: luồng gió Đông dày với hàm lượng ẩm cao; các nhiễu động khí quyển quy mô lớn và tác động động lực mạnh mẽ của địa hình Trường Sơn Cả

ba nhân tố nêu trên đều rất quan trọng nhưng mưa lớn chỉ xảy ra khi có nhiễu động khí quyển, chủ yếu là các vùng gió xoáy (bão, ATNĐ), dải hội tụ nhiệt đới (HTNĐ) và front lạnh Với các dạng hình thế thời tiết gây mưa lớn ở đây lượng mưa ngày có thể đạt tới

200 - 300mm thậm chí là 500mm Trong vòng 10 năm gần đây, đã xuất hiện những trận mưa rất lớn với giá trị lượng mưa ngày lớn nhất vào loại kỷ lục trong chuỗi quan trắc Giá trị lượng mưa ngày lớn nhất tương ứng với tần suất 1% (Xmax ngày1%) trong lưu vực đạt tới 900mm

Với các hoạt động của các hình thế thời tiết khác nhau, việc hình thành mưa (cả về lượng lẫn phân bố mưa theo không gian, vị trí trung tâm mưa) cũng là nguyên nhân gây lũ lớn và ngập lụt các lưu vực sông vùng nghiên cứu Các lưu vực trải dài từ vùng núi xuống vùng đồng bằng nên mưa xuất hiện không đều trên toàn lưu vực Nếu tâm mưa nằm ở khu vực thượng nguồn và trung lưu thường xảy ra lũ quét nhưng khả năng ngập lụt vùng hạ

du không cao so với nếu tâm mưa nằm ở phần trung lưu xuống hạ lưu Trên cơ sở phân tích trên cho thấy, lũ lụt đặc biệt lớn, lũ lụt lịch sử trên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn

trong thời gian qua do mưa rất to, đặc biệt to dưới tác động của bão, áp thấp nhiệt đới

(ATNĐ); của bão hoặc bão và ATNĐ đổ bộ liên tiếp; của bão và ATNĐ có tác động của không khí lạnh (KKL) và tác động của KKL lên rìa phía bắc của dải HTNĐ Tác động

đơn lẻ của các hình thế thời tiết khác hoặc tổ hợp của chúng đều chưa thấy gây ra lũ lụt đặc biệt lớn lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn

Đặc điểm hoạt động của các hình thế thời tiết gây mưa lớn chính trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn, tỉnh Quảng Nam

(1) Trường hợp bão hoạt động riêng rẽ (dạng A)

Thời gian bão đổ bộ vào chủ yếu từ tháng 7 - 12, khoảng 30% số cơn bão là bão

mạnh, trong đó có 50% là bão rất mạnh Lượng mưa không quá lớn, thời gian không quá dài chỉ khoảng 200mm đến 400 mm trong 4 đến 5 ngày Thời gian duy trì gió mạnh khác nhau rất nhiều giữa các cơn bão có thể chỉ một vài giờ, có thể tới 15 - 20 giờ đối với những cơn bão mạnh, di chuyển chậm Trước khi bão tới thời gian gió mạnh dài hơn 2 lần

so với thời gian gió mạnh sau cơn bão Bão thường kèm theo mưa lớn, lượng mưa thời gian mưa và diện mưa khác nhau rất nhiều giữa các cơn bão, tùy thuộc vào cường độ bão, hướng di chuyển của bão

Nói chung bão vào khu vực nào thì gây lũ lớn ở khu vực đó, tuy nhiên hướng đổ

bộ hoặc sự kết hợp của hình thế thời tiết khác thì khu vực phía dưới hoặc phía trên vẫn có

lũ lớn Do ảnh hưởng của địa hình, phía Tây có dãy núi cao chạy gần dãy Trường sơn Chế độ mưa phụ thuộc vào hướng di chuyển và tốc độ di chuyển của bão Bão vào nhanh thì hướng Tây ít mưa, bão vào chậm theo hướng tây tây nam thì mưa kéo dài Ví dụ như bão đổ bộ vào lưu vực Vu Gia - Thu Bồn ngày 6/9/1982 và ngày 25/5/1989 lượng mưa là 400mm, tâm mưa ở Huế và Đà nẵng gây nên mực nước đỉnh lũ tại Câu Lâu là 367cm (2) Trường hợp bão hoạt động kết hợp với KKL hoặc sau khi bão vào 12 đến 24 giờ vẫn còn KKL xâm nhập (dạng B1)

Vào cuối tháng 9, đã có không khí lạnh ảnh hưởng đến miền Trung Bản thân bão

là một hệ thống thời tiết nóng ẩm với dòng thăng mạnh mẽ, khi có tác động kết hợp với không khí lạnh ở phía Bắc thì phân bố mưa sẽ khác biệt với trường hợp bão vào đơn độc,

lũ xảy ra cũng ác liệt hơn, nhất là từ Nam đèo Ngang trở vào Bão hoặc ATNĐ kết hợp với không khí lạnh thường gây mưa rất lớn ở khu vực miền Trung Khu vực mưa lớn lan rất rộng, ở tâm mưa đạt 500 - 600mm, có khi trên 1000mmm và thường ở cách xa nơi đổ

bộ của bão từ 2,5 đến 5,5 vĩ độ

(3) Trường hợp bão vào sau khi có ảnh hưởng của không khí lạnh (dạng B2)

Bão chỉ có thể duy trì và phát triển trong điều kiện nóng ẩm, khi nhiệt độ nước biển trên 27oC Khi có không khí lạnh cường độ mạnh xâm nhập vào bão, bão sẽ suy yếu nhanh, có khi tan ngay trên biển Ví dụ cơn bão ngày 12/11/1988 tan ở bờ biển Quảng Nam - Đà Nẵng Tuy vậy nó vẫn có thể gây mưa lớn, diện hẹp, lũ lớn có thể xảy ra riêng biệt ở một vài sông

(4) Trường hợp bão đổ bộ vào liên tiếp, kết hợp với không khí lạnh (dạng C)

Các cơn bão cách nhau 4 đến 5 ngày gây mưa lớn, diện rộng và dài ngày Lượng mưa có nơi tới 1000mm hoặc 1500mm trong hơn chục ngày Lượng mưa 1 ngày có thể tới 400mm đến 500mm Đây là trường hợp đặc biệt nghiêm trọng, gây mưa lớn và lũ lớn trên diện rộng: Bốn cơn bão đổ bộ liên tiếp vào miền Trung từ Quảng Bình đến Tuy Hoà trong vòng 3 tuần từ 9/10 đến 29/10/1983 Ba cơn bão đầu gây mưa lũ vừa Trước cơn bão thứ 3 có ảnh hưởng của không khí lạnh, tiếp đến cơn bão thứ 4 (ATNĐ) đổ bộ vào

Tuy Hoà ngày 29/10 đã gây mưa rất lớn giữa hai khu vực đổ bộ của cơn bão thứ 3 và thứ

4 Trung tâm mưa trên 1000mm tại Huế và Quảng Ngãi Lũ trên mức BĐIII xuất hiện đồng thời trên các sông từ Huế đến Qui Nhơn Năm 1978 cũng có 3 cơn bão đổ bộ liên tiếp trong 11 ngày từ 15 - 26/9/1978 trên phạm vi hẹp giữa Quảng Bình và Quảng Nam

Đà Nẵng: 159/1978 bão số 7 vào Quảng Nam – Đà Nẵng, 20/9/1978 bão số 8 vào Huế -

Đà Nẵng, hai trận này gây mưa ở Miền Trung Trung Bộ từ 11 đến 23/9 tâm mưa lớn hơn 1000mm ở Thừa Thiên Huế, vùng mưa 400 - 600mm bao trùm phía Nam Nghệ Tĩnh đến Huế Tiếp theo là cơn bão số 9 đổ bộ vào vùng Hà Tĩnh, Quảng Bình ngày 25/9 gây mưa lớn ở Đô Lương, Kỳ Anh 1281mm trong 3 ngày 25-28/9/1978 Lũ ở các sông Cả, Gianh, sông Hương đều ở mức BĐ III

(5) Ảnh hưởng của không khí lạnh và không khí lạnh kết hợp với hoạt động của dải hội tụ nhiệt đới

- không khí lạnh ảnh hưởng đến miền Trung bắt đầu từ tháng 9 nhưng mạnh nhất

là trong tháng 10,11 Mưa nhiều kéo dài 3 - 4 ngày, có khi 10 đến 11 ngày Trung tâm mưa lại thay đổi, có khi ở Nghệ An, Thừa Thiên, có khi vào tận Bình Định Đợt mưa lớn kéo dài 11 ngày từ 6 - 16/11/1981 trung tâm mưa ở Quảng Trị chỉ lớn hơn 650mm, ở Bình Định 762mm đã gây ra lũ lớn vượt BĐ III Trên các sông từ Huế đến Tuy Hoà Hai đợt không khí lạnh vào ngày 23 - 28/10/1981 đã gây mưa lớn trong 9 ngày từ 22 - 30/X trên một diện rộng từ Huế đến Tuy Hoà hơn 500mm Trên các sông Hương, Thu bồn, Kone đều xuất hiện lũ vượt BĐ III Tại Đà Nẵng mưa do ảnh hưởng của không khí lạnh

từ ngày 12 - 17/11/1983 gây nên mực nước lũ tại Câu Lâu là 412cm

Tóm lại: Bão, ATNĐ hay không khí lạnh dù hoạt động riêng lẻ hay kết hợp hoạt

động đều có thể gây ra mưa lớn, lũ lớn trên mức báo động III trên sông Vu Gia Thu Bồn, bão đổ bộ vào đồng thời với không khí lạnh hoặc sau bão có không khí lạnh thì mưa lũ lớn hớn trường hợp bão vào sau không khí lạnh, lũ xảy ra đồng bộ hơn Ngoài ra không khí lạnh hoạt động kết hợp với hoạt động của giải hội tụ nhiệt đới là một hình thế nguy hiểm có thể mưa to đến rất to gây lũ lớn trên các sông

Mưa gây lũ: Như trên trình bày, đối với lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn, các hình

thế thời tiết chính gây ra mưa lũ là: bão, ATNĐ, không khí lạnh, dải HTNĐ Đặc điểm

riêng biệt là các trận lũ lụt lớn, lũ lụt lịch sử chỉ xảy ra khi có tác động tổ hợp của bão, ATNĐ với không khí lạnh Lũ lụt lớn do mưa bão, ATNĐ hoặc bão, ATNĐ kết hợp với

không khí lạnh chiếm 73%; do không khí lạnh kết hợp với các dạng hoàn lưu khác - 21% tổng số trận

Quy luật xuất hiện các nhiễu động thời tiết trên dải ven biển Việt Nam nói chung

và dải ven biển tỉnh nói riêng khá phức tạp Theo các thống kê nhiều năm cho thấy trong những năm gần đây đặc biệt trong hai thập kỷ 80 và 90 số lượng các nhiễu động thời tiết tăng rất đáng kể trên dải ven biển Việt Nam đồng thời tỷ trọng phân bố trên từng đoạn dải

ven biển cũng thay đổi Nếu như trong các thập kỷ trước bão và ATNĐ đổ bộ chủ yếu vào dải ven biển Bắc Bộ thì trong những năm gần đây số lượng bão và ATNĐ đổ bộ vào dải ven biển miền Trung đặc biệt khu vực Nam Trung bộ gia tăng một cách đáng kể (thường chiếm tới 64,3% số cơn bão đổ bộ vào bờ biển Việt Nam) Thêm vào đó cấp độ của các cơn bão cũng lớn hơn nhiều so với trước đây, các cơn bão làm nước biển dâng cao trên 2m chiếm 11% số lượng cơn bão đổ bộ vào dải ven biển Nam Trung bộ Hàng năm bão thường xuất hiện vào các tháng từ (4 - 12) nhưng chủ yếu tập trung vào tháng 10, 11

* Theo thống kê, trung bình hàng năm có 4 cơn bão và 4 áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến khu vực miền Trung, chiếm 65% tổng số cơn bão và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến nước ta, trong đó 26,2% ở khu vực Quảng Bình - Thừa Thiên Huế, 20,4 % ở khu vực Đà Nẵng - Bình Định Theo thống kê, từ năm 1975 đến 1999 đã có 102 cơn bão

và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng đến trung và nam Trung Bộ Bão ảnh hưởng đến khu vực Miền Trung đều có thể gây mưa ở Đà Nẵng - Quảng Nam Bão ảnh hưởng nhiều nhất vào các tháng 9, 10, 11 (chiếm 70%) Đặc biệt, không ít trường hợp một số cơn bão hay áp thấp nhiệt đới đổ bộ liên tiếp vào miền Trung trong một thời gian ngắn, gây ra mưa lũ đặc biệt lớn trên diện rộng Tuy nhiên, theo số liệu thống kê chưa thấy bão đổ bộ trực tiếp vào đồng bằng sông Vu Gia - Thu Bồn gây ra mưa lũ lớn Số liệu quan trắc trong thời kỳ 1975

- 2008 cho thấy, lượng mưa tháng lớn nhất tại Trà My đạt tới 1894mm (10/1981); 1716mm (11/1985); 1495mm (11/1999) Lượng mưa ngày lớn nhất ứng với tần suất 5% đạt tới 800 - 1000mm ở thượng lưu, 500 - 700mm ở hạ lưu Nhìn chung, mưa giảm dần từ thượng lưu xuống hạ lưu Trong gần 40 năm qua, trận lũ 11/1964 là lớn nhất, trận lũ này

do bão gây ra Trong vòng 13 ngày từ 4 đến 16/11/1964 đã có 3 cơn bão liên tiếp đổ bộ vào Quy Nhơn, Tuy Hoà, Nha Trang kết hợp với không khí lạnh gây ra trận mưa lũ rất lớn trên các sông suối Miền Trung, một số sông như sông Vu Gia - Thu Bồn, Trà Khúc, Vệ xuất hiện lũ lịch sử

- Từ 9 đến 29/9/1983, đã có 3 cơn bão và 1 áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào khu vực từ Quảng Bình đến Tuy Hoà, gây ra lũ rất lớn ở các sông, nhất là ở các sông Hương

- Trong vòng 18 ngày, từ 16/10 đến 3/11/1996 đã có 2 cơn bão và 1 áp thấp nhiệt đới tác động vào khu vực Đà Nẵng - Bình Định

- Khi bão và áp thấp nhiệt đới đơn thuần ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực thường gây ra mưa với lượng mưa 120 - 200mm trong thời gian 2 ngày; tổng lượng mưa lớn nhất trong một đợt có thể tới 300 - 400mm ở đồng bằng và 500 - 600mm ở miền núi hoặc lớn hơn Thí dụ cơn bão Frit 2 hoạt động ngoài khơi Quảng Nam - Quảng Ngãi trong các ngày 16 - 26/9/1997 đã gây ra mưa từ 400mm đến hơn 800mm (Huế 525mm, Đà Nẵng 528mm, Trà Bồng 848mm)

* Không khí lạnh tràn từ phía bắc xuống cũng gây ra mưa trên diện rộng với lượng mưa 100 - 200mm, có khi trên 300mm Đặc biệt, sự kết hợp tác động giữa không

khí lạnh với bão, áp thấp nhiệt đới hay dải hội tụ nhiệt đới, đới gió đông sẽ gây ra mưa đặc biệt lớn trên diện rộng Thí dụ, từ 6 - 10/10/1992, không khí lạnh kết hợp với dải hội

tụ nhiệt đới đã gây mưa rất lớn với lượng mưa 500 - 800mm từ Nghệ An đến Quảng Nam, có nơi 900 - 1000mm Trận lũ lịch sử ở hạ lưu sông Ba đầu tháng 10/1993 cũng do không khí lạnh tác động tới rìa phía bắc dải hội tụ nhiệt đới gây nên, lượng mưa phổ biến

300 - 500mm từ Hà Tĩnh đến Khánh Hoà; trên 1000mm ở Phú Yên (Tuy Hoà 1122mm, Củng Sơn 1359mm)

Trận lũ lớn nhất trong năm 1998 ở sông Vu Gia - Thu Bồn là do cơn bão số 5 kết hợp với không khí lạnh và dải hội tụ nhiệt đới gây nên với lượng mưa phổ biến 300 - 500mm từ Quảng Trị đến Khánh Hoà, đặc biệt mưa lớn ở Quảng Nam (Trà My 1001mm, Tam Kỳ 674mm)

Hai tháng cuối năm 1999, trong vòng 1 tháng, từ đầu tháng 11 đến đầu tháng 12 đã liên tiếp xẩy ra 2 đợt mưa đặc biệt lớn trên diện rộng, chưa từng xẩy ra trong vòng 50 - 70 năm, gây ra lũ rất lớn, một số sông đã xuất hiện lũ lịch sử Đầu tháng 11/1999, do ảnh hưởng của không khí lạnh kết hợp với hoạt động cường độ rất cao của dải hội tụ nhiệt đới

có trục đi qua Nam Bộ trong các ngày 1 đến 6/11 gây ra mưa rất lớn ở Trung Bộ, với trung tâm mưa rất lớn ở Thừa Thiên Huế (1500 - 2300mm: Huế 2238mm, A Lưới 2223mm), Quảng Nam - Đà Nẵng và Quảng Trị 750 - 1450mm, mưa lớn nhất trong 24 giờ tại Huế là 1422mm (từ 6 giờ ngày 2 đến 6 giờ ngày 3) Tiếp sau đó, do ảnh hưởng của không khí lạnh kết hợp với hoạt động của đới gió đông tương đối mạnh và trong 2, 3 ngày đầu có áp thấp nhiệt đới di chuyển qua vùng biển nam Cà Mau, nên trong các ngày 1 - 7/12/1999 lại xẩy ra một trận mưa cũng rất lớn với trung tâm mưa ở nam Quảng Nam (Xuân Bình trên hồ Phú Ninh sông Tam Kỳ 2192mm), Ba Tơ (Quảng Ngãi) 2011mm Khu vực Quảng Nam - Quảng Ngãi có lượng mưa 1000 - 2000mm, các tỉnh Thừa Thiên Huế, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hoà có lượng mưa 400 - 800mm, Quảng Trị 150 - 250mm

Hai trận mưa này không những đạt kỷ lục về tổng lượng mưa trận tại trung tâm mưa mà còn đạt kỷ lục về cường độ mưa (lượng mưa lớn nhất trong các thời đoạn: 6, 12

và 24 giờ) không những ở nước ta mà cũng thuộc loại lớn hiếm gặp trên thế giới

Ở Quảng Nam, lượng mưa trong 6 ngày (1 - 6/11) của trận mưa lũ đầu tháng 11 từ 828mm tại Hiên đến 1450mm tại Tiên Phước, mưa lớn ở trung hạ lưu sông Vu Gia - Thu Bồn, tương đối nhỏ ở thượng lưu sông Thu Bồn, sông Vu Gia

Trận mưa đầu tháng 12/1999 có lượng mưa (1 - 6/12) từ 377mm tại Khâm Đức đến 2192mm tại Xuân Bình Trung tâm mưa lớn nằm ở nam Quảng Nam (lưu vực sông Tam Kỳ), lưu vực sông Vu Gia, nhất là thượng nguồn các sông Cái, Bung có lượng mưa tương đối nhỏ (370 - 550mm), thượng nguồn sông Thu Bồn cũng có lượng mưa không lớn: 400 - 800mm; trung và hạ lưu có lượng mưa tương đối lớn: 650 - 2000mm

Cường độ mưa trong các trận mưa cũng rất lớn, lượng mưa ngày lớn nhất phổ biến 400-500 mm, có nơi tới 600-700 mm Lượng mưa lớn nhất trong 24 giờ đạt tới 844 mm tại Xuân Bình (từ 1 giờ ngày 3 đến 10 giờ ngày 4) và 822 mm tại Tiên Phước (7 giờ ngày

3 đến 7 giờ ngày 4) trong trận lũ 12/1999

Tóm lại nguyên nhân gây ra mưa lũ ở lưu vực là do các hình thế thời tiết là bão, ATNĐ, không khí lạnh, dải hội tụ nhiệt đới và sự phối hợp hoạt động giữa chúng trong đó các cơn bão đổ bộ liên tiếp và sự phối hợp hoạt động của không khí lạnh và dải hội tụ nhiệt đới rất nguy hiểm

II.1.2 Các điều kiện khí hậu trong mùa khô tác động đến thiên tai hạn hán

Nằm ở khu vực miền Trung nước ta, Quảng Nam có loại hình khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa đông không lạnh, mưa nhiều vào đầu mùa và mùa hè nóng và mùa thu đông, ít mưa khô hạn vào nửa đầu Chịu ảnh hưởng của chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa có nền nhiệt độ cao, khí hậu nóng ẩm, bức xạ cao, mưa nhiều Với nhiệt độ trung bình năm khoảng 25,1 - 25,90C ở đồng bằng, giảm xuống 23 - 240C ở độ cao 400 - 500m và 20 - 220C ở độ

cao trên 1.000m và độ ẩm trung bình khoảng 84% Thời kỳ khô hạn (tháng 6, 7), độ ẩm

giảm xuống dưới 80%, lượng bốc hơi trong khu vực từ 800 - 1000mm Trong vùng có nhiều dãy núi cao chạy nhô ra sát biển đã chia cắt dải đồng bằng ven biển thành những ô ngăn cách hẳn với nhau, đặc điểm này đã tác động đến sự phân hóa khí hậu, hình thành các vùng tiểu khí hậu Trong vùng thường xuất hiện các hiện tượng thời tiết gây hạn hán là gió Tây khô nóng Hàng năm có khoảng 50 - 55 ngày gió Tây khô nóng, xuất hiện vào mùa khô Trong thời kỳ này nhiệt độ cao nhất có thể đạt tới 400C và độ ẩm thấp (dưới 60%) và

đây là điều kiện thuận lợi tăng bốc hơi và tác động đến tình trạng hạn hán của tỉnh

Sự phối hợp không hài hòa giữa điều kiện nhiệt và điều kiện mưa tạo nên sự khắc nghiệt có khả năng phát động, thúc đẩy và duy trì vấn đề khô hạn trong nhiều điều kiện địa hình, địa mạo, thổ nhưỡng thuận lợi cho các quá trình đó

Trên địa phận Quảng Nam, gió mùa Tây Nam với khí hậu khô nóng kéo dài suốt 7 – 8 tháng đầu năm, tác động trực tiếp trình trạng hạn hán của khu vực Ngược lại, gió mùa Đông Bắc với mùa mưa tập trung trong 4 – 5 tháng cuối năm, mưa dồn dập trên một bộ phận đất đai trước dải Trường Sơn, tạo nên lũ quét, bồi lấp phù sa lên trung lưu và hạ lưu các dòng sông ngắn và dốc cũng góp phần quan trọng đến hình thành và phát triển hạn hán trong tỉnh

Điều kiện bức xạ và nhiệt độ cao

Lượng bức xạ tổng cộng năm lên đến 140 – 150kcal/cm2, với 8 – 9 tháng mùa khô đều có trên 10kcal/cm2.tháng nhờ độ cao mặt trời không tháng nào dưới 500 vào giữa trưa Cán cân bức xạ năm cũng lên đến 88 – 90kcal/cm2.tháng, tháng ít nhất trong mùa khô cũng lên đến 4kcal/cm2

- Số giờ nắng trung bình năm phổ biến là 2000 – 2600 giờ hầu hết địa phương có

4 – 8 tháng trên 200 giờ nắng, trên các trung tâm mưa lớn Trà My, Ba Tơ

- Nhiệt độ trung bình năm ở vùng đồng bằng lên đến 25 – 280C, trong mùa đông không có tháng nào nhiệt độ trung bình dưới 210C và suốt 4 tháng 5 – 8, nhiệt độ trung bình đều trong khoảng 26 – 280C, tạo nên một mùa hè nắng nóng gay gắt

- Một trong những đặc trưng của chế độ nhiệt ở đới vĩ độ thấp biên độ ngày (chênh lệch giữa nhiệt độ cao nhất ban ngày với nhiệt độ thấp nhất ban đêm) rất cao Trên vùng đồng bằng Nam Trung Bộ, biên độ nhiệt độ ngày trung bình năm lên đến 8 - 90C, nhiều tháng mùa khô lên đến 9 – 100C

Suốt cả mùa hè, tháng nào cũng có nhiệt độ mặt đất trung bình trên 300C và nhiệt

độ cao nhất xấp xỉ 700C

Các điều kiện bức xạ, nắng, nhiệt độ góp phần thúc đẩy quá trình bốc hơi, gây hạn hán nghiêm trọng trên vùng đồi núi và vùng cát ven biển

Mưa lớn ở vùng núi và mùa mưa ngắn ở vùng đồng bằng

Ở Quảng Nam, lượng mưa vùng núi thường lớn hơn lượng mưa vùng đồng bằng Đặc biệt ở đây có trung tâm mưa lớn Trà My và trung tâm mưa lớn Ba Tơ ở vùng lân cận

Mưa lớn, với lượng mưa ngày lớn nhất lên đến 500 – 700mm, lượng mưa tháng trên 2500mm và lượng mưa năm vượt 7000mm như ở vùng núi Trà My, Ba Tơ tạo điều kiện cơ bản cho quá trình khô kiệt của lớp thổ nhưỡng Trái ngược với tình trạng mưa nhiều, mùa mưa kéo dài ở vùng núi là tình trạng mưa tập trung trong mùa mưa rất ngắn

Trên vùng đồng bằng ven biển Quảng Nam lượng mưa mùa mưa phổ biến là 1000 -1200mm, tập trung trong các tháng đầu mùa gió Đông Bắc Với vẻn vẹn 4 tháng mưa dồn dập từ tháng 9 - 12, trung bình mỗi tháng 250 – 300mm cũng góp phần thúc đẩy quá trình xói mòn rửa trôi trên hầu khắp đồng bằng Quảng Nam, làm mất độ ẩm trong đất

Mùa khô kéo dài, chỉ số khô hạn rất cao

Trên địa phận Quảng Nam, mùa khô phổ biến kéo dài 7 – 8 tháng, có nơi đến 8 tháng Suốt mùa khô, lượng bốc hơi đều vượt lượng mưa, có tháng hầu khắp nơi lượng bốc hơi gấp 3 lần Trong 7 – 8 tháng mùa khô, chỉ số bốc hơi tháng đều trên 1, trong đó 3 – 5 tháng trên 2 Mùa khô kéo dài đồng nghĩa với sự thiếu hụt lượng mưa, gây ra hạn hán trầm trọng ở đây

Gió Tây khô nóng

Gió Tây khô nóng là đặc điểm quan trong nhất của khí hậu Trung Bộ nói chung và tỉnh Quảng Nam nói riêng, trên bối cảnh chung của khí hậu Việt Nam Thời tiết gió Tây được coi là tiêu chí chủ yếu về sự khác biệt trong cơ cấu khí hậu của Bắc Bộ, Tây Nguyên, Nam Bộ với khí hậu Trung Bộ Trong thời gian từ tháng 4 - 8 hàng năm, có các

đợt gió Tây Nam khô nóng ảnh hưởng đến thời tiết Quảng Nam Thống kê trung bình hàng năm có 37 đến 38 ngày gió Tây Nam khô nóng, năm ít nhất 14 đến 15 ngày, năm nhiều nhất 66 đến 90 ngày Mỗi đợt gió tây nam khô nóng từ 3 đến 5 ngày , tuy nhiên có đợt kéo dài 21 đến 23 ngày Trong mỗi đợt, thông thường thời gian đầu gió có tốc độ yếu, thời gian giữa gió mạnh dần lên, thời gian cuối yếu dần rồi dừng hẳn

Gió Tây khô nóng đồng hành với tăng quá trình bốc hơi bề mặt tạo điều kiện quan trọng cho hạn hán vào đầu và giữa mùa hè Những đợt gió Tây Nam khô nóng mạnh, đó

là các đợt gió có hướng Tây Nam, Tây hoặc Nam mà nhiệt độ không khí cao nhất lớn hơn

370C và độ ẩm thấp nhất nhỏ hơn 45%, đã gây nên những đợt hạn hán trên diện rộng ở vùng đồng bằng ven biển và vùng trung du do sự tăng nhanh mức độ bốc hơi nước mặt thoáng và thoát hơi nước của cây trồng Gió Tây Nam khô nóng cũng là nguyên nhân của những vụ cháy rừng, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái nghiêm trọng

Bảng 5: Tỷ trọng thời tiết gió Tây khô nóng (%)

II.2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN

Có thể thấy rằng các điều kiện tự nhiên của tỉnh Quảng Nam rất thuận lợi cho việc hình thành dòng chảy cũng như gia tăng sự phân mùa sâu sắc của dòng chảy theo thời gian làm tăng cường lũ và ngập lụt cũng như tình trạng khô kiệt của tỉnh:

II.2.1 Đặc điểm địa hình, địa chất, địa mạo

Địa hình có ảnh hưởng lớn đến tốc độ dòng chảy và lượng nước chảy trên bề mặt Đây là 2 yếu tố quan trọng khống chế tính chất nghiêm trọng của lũ lụt cũng như hạn hán thiếu nước dùng Phần lớn địa hình lưu vực của các hệ thống sông ở đây đều cao và dốc với diện tích đồi núi chiếm tới 80%, độ dốc trung bình toàn hệ thống sông khoảng 25% Địa hình vùng núi bị phân hóa mạnh với nhiều đỉnh núi cao trên 1000m như Ngọc Lĩnh (2598m), Hòn Ba (1858m), A Ròn (1314m), Cu Ác (1072m), Giang Bơ Rai (1143m), An Bang (1030m), Đông Lâm (1066m)… Hơn thế nữa độ dốc của các sườn núi thường dốc trên 350, ngược lại chiều dài các sông đều ngắn (sông dài nhất chỉ khoảng 205km) Những đặc điểm này của địa hình không chỉ làm tăng lượng nước lũ ở vùng hạ lưu mà còn làm cho lũ dâng lên nhanh hơn có thể chỉ một vài ngày sau khi xuất hiện mưa lớn ở thượng nguồn Về phía hạ nguồn, diện tích đồng bằng nhỏ hẹp (chiếm khoảng 20% diện tích lưu vực) với cấu trúc của đồng bằng delta vùng cửa sông và đồng bằng cấu trúc vũng vịnh dọc theo ven biển Đây là khu vực chịu sức ép của các quá trình ngoại sinh và các tai biến

thường có nguy cơ tiềm ẩn ở đây Cụ thể là các hoạt động của sóng thủy triều, các dòng bồi tích ven biển; hoạt động bồi tụ xói lở bờ sông, bờ biển; các hoạt động cát bay, cát lấp

do gió Các dải cát, cồn cát, đụn cát do gió cao 6 - 10m kéo dài dọc theo đường bờ với bề rộng vài km tạo thành những đê chắn tự nhiên kết hợp với các tuyến đường sắt bắc- nam

và tuyến đường quốc lộ đường1 chạy dọc theo đồng bằng đã làm hạn chế khả năng thoát

lũ Bờ biển Quảng Nam lại khá dốc, lệch và lệch hướng so với hướng gió Đông Bắc khoảng 35 - 600 là điều kiện thuận lợi để hình thành dòng các dòng bồi tích ven bờ gây bồi lấp cửa sông Doi cát chắn phía ngoài cửa Đại được hình thành vào khoảng năm 1983

do ảnh hưởng của dòng bồi tích dọc bờ đã góp phần hạn chế khả năng thoát lũ của toàn

bộ hệ thống sông, nhất là đối với hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn chỉ có một cửa duy nhất Hậu quả là lũ lụt sẽ kéo dài nhiều ngày hơn và địa hình vùng cửa sông bị biến đổi mạnh hơn và làm gia tăng tính chất nghiêm trọng của lũ lụt

Một trong những nguyên nhân khác tác động tới quá trình tiêu thoát lũ vùng cửa sông liên quan tới địa hình đó là hệ thống các nhánh sông vùng cửa sông Vu Gia - Thu Bồn thể hiện kiểu phân nhánh khá điển đặc trưng cho môi trường trầm tích với nguồn cung cấp bồi tích lớn, tỷ lệ trầm tích đáy so với tổng lượng bồi tích cao và độ uốn khúc,

độ ổn định của dòng chảy thấp Chính hiện tượng sông uốn khúc mạnh đoạn từ nơi hai con sông Vu Gia và Thu Bồn gặp nhau đến Câu Lâu trên sông Thu Bồn và ở nhiều khúc uốn sông cổ phân bố trên bề mặt tích tụ sông-biển ở Điện Bàn và nhiều nơi khác ở đồng bằng Quảng Nam đã làm tăng quá trình tích tụ trầm tích đáy, tạo các bãi bồi giữa lòng, giảm độ dốc cục bộ của bề mặt dòng chảy, làm đáy sông bị nâng cao dần và hậu quả là tạo sự cản trở dòng chảy, tăng nguy cơ ngập lụt do hoạt động chảy tràn ra 2 bên bờ sông

Địa hình của tỉnh đa dạng, phức tạp, thấp dần từ tây sang đông với dạng địa hình núi, đồi, đồng bằng ven biển và biển Phía đông là các dải đồng bằng ven biển rất hẹp, tiếp sau đó là khu vực đồi thấp và cuối cùng bị chặn bởi sườn đông của dãy Trường Sơn, trong

đó địa hình núi cao từ 500-2000m ở phía tây, độ dốc trên 250 chiếm khoảng 62% diện tích toàn vùng vì vậy bên cạnh việc gia tăng nguồn nước trong mùa lũ gây ngập lụt ở vùng đồng bằng hạ du thì cũng là nguyên nhân làm cho khả năng tích nước kém, do đó tình trạng thiếu nước và hạn hán rất dễ xảy ra

Đặc điểm địa chất : Tính chất nứt nẻ, khả năng thấm nước của lớp đất đá bề mặt

và các cấu trúc nâng hạ hiện đại cũng có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất nghiêm trọng của lũ lụt Với một diện tích khá lớn (80%) bề mặt đá gốc phân bố ở thượng lưu của lưu vực được đặc trưng bởi lớp vỏ phong hóa ferosialit có bề dày mỏng, ít thấm nước; trong khi đó ở vùng hạ lưu các bề mặt đồng bằng tích tụ sông, sông-biển, biển được cấu tạo chủ yếu bởi sét bột có bề dày mỏng làm cho khả năng thấm nước yếu dẫn đến hậu quả là tỷ lệ nước chảy tràn trên mặt sẽ tăng lên làm tăng thêm tính chất nghiêm trọng của lũ lụt Ngoài ra hiện tượng đổi hướng dòng chảy của sông Vu Gia liên quan đến vòm nâng hiện đại Hòa Tiến gần Ái Nghĩa cũng là một nguyên nhân làm tăng thêm tính nghiêm trọng của lũ lụt ở vùng hạ lưu gần cửa Đại Vào khoảng trước năm 1993 nhánh sông Vu Gia

này chảy về phía sông Cầu Đỏ rồi đổ vào vịnh Đà Nẵng ở cửa sông Hàn, nhưng do ảnh hưởng của vòm nâng này hiện nay nó đổi hướng đổ về cửa Đại Chính hiện tượng này làm tăng đột ngột khối lượng nước lũ đổ về cửa Đại , do đó ảnh hưởng không nhỏ đến tình trạng ngập lụt và tăng cường khả năng xói lở bờ sông ở vùng hạ lưu sông Thu Bồn Ngoài ra hiện tượng đổi dòng còn gây tình trạng khô hạn ở các vùng trồng lúa Điện Bàn, Hòa Vang và hiện tượng xâm nhập mặn gia tăng ở khu vực sông Cầu Đỏ, nơi cung cấp nguồn nước sinh hoạt chủ yếu cho thành phố Đà Nẵng

II.2.2 Lớp phủ thổ nhưỡng

Cấu trúc lớp phủ của lưu vực đa dạng, trong đó tổ hợp đất hình thành tại chỗ (đất địa thành) bao gồm đất vàng đỏ, đất xám, đất mùn chiếm từ 81 - 85% diện tích lưu vực Thực chất đây là vùng đồi núi dốc và chất thành tạo các đơn vị đất địa thành chủ yếu là đá macma axit giàu thạch anh và đá phiến biến chất giàu silic của sườn Đông Trường Sơn Cùng với điều kiện sinh khí hậu thành tạo đất nên hầu hết các đơn vị đất có thành phần cơ giới nhẹ đến trung bình Khả năng trữ ẩm kém và tiêu thoát nước nhanh Mặt khác điều kiện địa hình đồi núi dốc, mưa tập trung theo mùa dẫn đến đất bị rửa trôi xói mòn mạnh dẫn đến đất tầng mỏng, nhiều nơi trơ sỏi đá Đồng thời khu lũ lụt xảy ra hiện tượng xói

lở, vùi lấp đất canh tác bằng các dòng sỏi đá

II.2.3 Thảm thực vật

Thảm thực vật của lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn khá phong phú về kiểu loại

Dưới ảnh hưởng của khí hậu ẩm và sự phân hoá của địa hình thảm thực vật nguyên sinh trên đất địa đới gồm rừng kín cây lá rộng thường xanh nhiệt đới ẩm dưới 800 - 900m, rừng kín cây lá rộng thường xanh á nhiệt đới ẩm trên 800 - 900m đến 1600 - 1700m và rừng kín cây lá rộng thường ôn đới ở trên 1600 - 1700m Dưới tác động khai phá của con người từ các kiểu thảm trên đó hình thành hàng loạt các kiểu thảm thứ sinh như rừng tre nứa, trảng cây bụi thứ sinh, trảng cỏ thứ sinh và thảm thực vật trồng như Lúa, các loại rừng trồng, hoa màu, nương rẫy, cây công nghiệp, các cây trồng trong các khu dân cư Trên đất cát phi địa đới có trảng cây bụi, cỏ thứ sinh thay thế các kiểu rừng thấp với bộ lá cứng thích ứng với khô hạn Trên đất nội địa đới có rừng ngập nước ngọt và rừng ngập mặn Các khu vực hầu như không có thảm thực vật chỉ có diện tích nhỏ trong khu vực nghiên cứu Lớp phủ thực vật có mối quan hệ đối với khả năng hình thành lũ lụt, đó là khả năng điều tiết nước Theo nhiều nghiên cứu cho thấy yêu cầu an toàn của một lãnh thổ cần có diện tích che phủ 35% của rừng tự nhiên với đầy đủ cấu trúc, hình thái tự nhiên của chúng Theo tài liệu của Viện Điều tra quy hoạch rừng năm 1995 thì diện tích rừng trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn chủ yếu thuộc loại rừng nghèo và rừng phục hồi có cấu trúc đơn giản, khả năng điều tiết nước kém Đó là nguyên nhân giải thích tại sao diện tích rừng ở đây còn lớn, nhưng những trận lũ lụt lớn vẫn liên tiếp xảy ra và ngày càng gia tăng

Hiện nay trên những cồn cát, bãi biển, thảm thực vật rất thưa thớt Ở những dải cát ven bờ mới có rừng phi lao nhân tạo để chắn gió, chống cát bay Trong các cánh đồng phù

sa, thảm thực vật chủ yếu là cây trồng: lúa, hoa mầu, dừa, mía, thuốc lá… Ở vùng gò, đồi

có nhiều diện tích trồng chè, cao su, hồ tiêu, song nhiều nơi còn bỏ hoang chỉ có trảng cây bụi Các sườn núi trước kia là rừng rậm nhưng bị chặt phá để trồng cây lương thực và trồng cây công nghiệp cộng với việc khai thác gỗ không hợp lý đã làm cho diện tích rừng giảm dần, làm mất cân bằng tự nhiên Diện tích rừng giảm mạnh từ năm 1943 đến năm

1983, độ che phủ từ 69,89% xuống còn 20,5% Đến năm 2005, độ che phủ rừng đạt 43,4% bằng 2/3 độ che phủ rừng năm 1943 Tuy diện tích rừng tăng nhưng chủ yếu là rừng trồng, rừng tái sinh, khả năng trữ nước và điều tiết nước trong lưu vực kém, khiến cho đất đai bị xói mòn mạnh; đó cũng là nguyên nhân gây suy kiệt nguồn nước mặt cũng như nước ngầm, làm gia tăng sự bồi lấp các lòng sông ở hạ du

II.2.4 Hình thái lưu vực sông suối

Là một tỉnh ven biển miền Trung Việt Nam, nhưng địa hình tỉnh Quảng Nam có đầy đủ các kiểu cảnh quan địa hình từ kiểu núi cao phía Tây, kiểu trung du ở giữa, dải đồng bằng và cồn cát ven biển căn cứ vào đặc điểm chung, có thể phân ra 03 vùng địa hình như sau:

- Địa hình vùng núi: Địa hình vùng này có độ cao trung bình từ 700 - 800m, hướng thấp dần từ Tây sang Đông; bao gồm 06 huyện: Đông Giang, Tây Giang, Nam Giang, Phước Sơn, Nam Trà My, Bắc Trà My Với diện tích chiếm 72% đất tự nhiên với nhiều ngọn cao trên 2.000m như Lum Heo (2.045m), Tion (2.032m), Gole – Lang (1.855m) và cao nhất là đỉnh Ngọc Linh (2.598m) - đây cũng là đỉnh núi cao nhất của dãy Trường Sơn

- Địa hình vùng gò dồi, trung du: là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi phía Tây và vùng đồng bằng ven biển, độ cao trung bình từ 100 - 200m, độ dốc trung bình từ 15 – 200m, địa hình đặc trưng có dạng hình bát úp và lượn sóng; bao gồm chủ yếu của các huyện Tiên Phước, Hiệp Đức, Nông Sơn và phần phía Tây huyện Quế Sơn

- Vùng đồng bằng ven biển: là dạng địa hình tương đối bằng phẳng, ít biến đổi, có

độ cao dưới 30m gồm những dải đồng bằng nhỏ hẹp phía Đông và vùng cồn cát, bãi cát ven biển; bao gồm chủ yếu các huyện Đại Lộc, Điện Bàn, Duy Xuyên, thành phố Hội An, vùng đông huyện Quế Sơn, huyện Thăng Bình, thành phố Tam Kỳ, và huyện Núi Thành Vùng ven biển phía đông sông Trường Giang là dài cồn cát chạy dài từ Điện Nam, Điện Bàn đến Tam Quan, Núi Thành

Bề mặt địa hình bị chia cắt bởi hệ thống sông ngòi khá phát triển tập trung trong 2

hệ thống sông chính là Vu Gia - Thu Bồn (10.350km2) và sông Ba Kỳ (1.040km2) và hai hệ thống sông này được nối với nhau bởi sông Trường Giang Tuy nhiên có thể thấy rằng dòng chảy trên hệ thống Vu Gia - Thu Bồn quyết định chế độ dòng chảy của tỉnh Quảng Nam

Hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn

Có diện tích hứng nước 10350km2, lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn là lưu vực sông lớn thứ 2 so với các lưu vực sông khác cùng nằm phía sườn Đông dãy Trường Sơn

Hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn do dòng chính sông Thu Bồn và sông Vu Gia tạo thành

Bắt nguồn vùng núi cao nhất dãy Trường Sơn - vùng núi Ngọc Lĩnh ở độ cao 1600m, dòng chính (Thu Bồn được coi là dòng chính) với chiều dài sông 205km đổ ra biển tại vịnh Đà Nẵng qua 3 phân lưu: sông Hàn (Đà Nẵng), cửa Đại (Hội An) và Trường Giang (cửa Lở)

Sự sắp xếp của các dãy núi đã tạo ra hướng dốc chính của địa hình lưu vực sông

Vu Gia - Thu Bồn là hướng Tây Nam - Đông Bắc, và dòng chính sông Thu Bồn có hướng chảy chính Tây Nam - Đông Bắc ở phần thượng, trung du và chuyển hướng chảy Tây - Đông ở vùng hạ du lưu vực Vì vậy hệ số uốn khúc của các sông lớn trên lưu vực sấp xỉ 2 như dòng chính 1,86, sông Bung 2,02, sông Tĩnh Yên 2,67 Địa hình núi đồi chiếm tỷ trọng diện tích khá lớn (trên 60%) nên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn có độ cao bình quân (552m) cũng như độ dốc bình quân lưu vực (25%) thuộc vào loại lớn nhất

so với các lưu vực sông dải duyên hải Việt Nam Với độ cao và độ dốc lưu vực lớn nên mạng lưới sông suối trong lưu vực phát triển mạnh dạng tia toả - đặc trưng cho mạng lưới sông suối vùng núi cao, về thực chất phần thượng và trung du sông Vu Gia - Thu Bồn là tập hợp của ba nhánh sông lớn có diện tích lưu vực tương tự nhau đó là sông Bung, dòng chính, sông Tĩnh Yên (tính từ phía Bắc xuống phía Nam) tại Châu Sơn - ở km thứ 70 của dòng chính tính từ cửa sông, vì vậy nếu xem xét từng phụ lưu đều có dạng lưu vực có dạng dài, hẹp nhưng toàn lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn – Vu Gia có dạng hình bàu với chiều dài lưu vực gấp 2 lần chiều rộng bình quân lưu vực Mạng lưới sông suối trong lưu vực sông Thu Bồn – Vu Gia kém phát triển với mật độ lưới sông 0,47km/km2 Phần thượng du lưu vực độ dốc địa hình lớn trên 30%, cấu tạo địa chất vùng núi là các đá Granit sườn dốc, đỉnh núi nhọn với lớp vỏ phong hoá chủ yếu là sa thạch, diệp thạch xen lẫn cuội kết nên mạng lưới sông suối trong vùng chỉ phát triển ở những vùng thấp còn ở phần sườn núi hầu như không xuất hiện dòng chảy thường xuyên, mật độ lưới sông 0,38km/km2 Phần hạ du sông chảy trong vùng đồng bằng ven biển thấp, độ dốc bề mặt giảm và lớp vỏ thổ nhưỡng trong vùng này chủ yếu là đất cát, đất đỏ nên mạng lưới sông suối ở đây cũng không phát triển mạnh, mật độ sông suối 0,57 km/km2 Trong phần hạ du sông Thu Bồn có ba phân lưu đưa nước ra biển đó là sông Yên, sông Hàn và sông Trường Giang Với hình dạng lưu vực hình bàu nên mạng lưới sông trên lưu vực Thu Bồn phát triển tới các phụ lưu cấp IV và trong tổng số 78 phụ lưu có chiều dài sông chính lớn hơn 10km được phân chia theo các cấp : 19 phụ lưu cấp I, 36 phụ lưu cấp II, 22 phụ lưu cấp III và 2 phụ lưu cấp IV

* Dòng chính Thu Bồn: Thượng lưu sông Thu Bồn được gọi là sông Tranh hay

sông Tĩnh Gia, bắt nguồn từ vùng núi cao trên 2000 m ở sườn đông nam dãy Ngọc Linh chảy theo hướng gần bắc nam qua các huyện Trà My, Tiên Phước, Hiệp Đức và Quế Sơn, rồi chảy qua Giao Thuỷ vào vùng đồng bằng qua các huyện Duy Xuyên, Đại Lộc, Điện Bản, Quế Sơn, đổ ra biển tại cửa Đại Ở trung thượng lưu sông Thu Bồn có một số sông nhánh tương đối lớn như: sông Ghềnh Ghềnh, sông Ngọn Thu Bồn, sông Vang, sông Chang (sông Khang) , sông Lâu (sông Trầu), sông Diên, Khe Le, Khe Công (bảng 6)

 Sông Khang bắt nguồn từ vùng núi cao trên 1000m (núi Răng Cưa 1152m) ở vùng núi Trà My, tiếp giáp với huyện Trà Bồng tỉnh Quảng Ngãi, chảy theo hướng đông nam - tây bắc qua các huyện Trà My, Tiên Phước, Hiệp Đức, đổ vào sông Thu Bồn (sông Tranh) về phía bờ hữu, cách thị trấn Hiệp Đức về phía hạ lưu vài km Sông Khang dài 57km, diện tích lưu vực 609km2 Sông Khang có một số nhánh như: sông Tiên, (137km2), sông Lung (26km2)

 Sông Vang cũng bắt nguồn từ vùng núi huyện Trà Bồng, tỉnh Quảng Ngãi (vùng Trà Thanh), chảy theo hướng đông nam - tây bắc qua huyện Trà My rồi đổ vào sông Tranh ở phía bờ hữu, hạ lưu thị trấn Trà My khoảng 10km Sông Vang dài 24km, diện tích lưu vực 249km2

 Sông Ngọn Thu Bồn bắt nguồn từ đỉnh núi Ngok Gle Long cao 1865m ở huyện Phước Sơn, chảy theo hướng tây nam đông bắc, đổ vào sông Thu Bồn ở phía bờ tả; sông dài 35km, diện tích lưu vực 488km2

 Sông Ghềnh Ghềnh (sông Nam Nin) bắt nguồn từ vùng núi cao trên 1000m ở vùng biên giới giữa tỉnh Quảng Nam - Kon Tum Sông chảy theo hướng tây nam - đông bắc, đổ vào sông Tranh ở phía bờ tả Sông dài 22km, diện tích lưu vực 195km2

 Sông Trầu (sông Lâu) bắt nguồn từ vùng núi Tiên - Cẩm Hà huyện Tiên Phước, chảy theo hướng đông - tây, đổ vào sông Tranh ở thị trấn Tân An, sông dài 21km, diện tích lưu vực 93km2

Sau khi chảy qua Giao thuỷ, sông Thu Bồn đổ vào vùng đồng bằng Sau khi tiếp nhận nước sông Vu Gia từ phân lưu Quảng Huế đổ vào, sông Thu Bồn có phân lưu Bà Rén - Chiêm Sơn Phụ lưu này chảy qua huyện Duy Xuyên - tiếp nhận nước sông Ly Ly ở

bờ phải, rồi lại chảy vào sông Thu Bồn ở gần cửa sông Với tên mới là sông Kỳ Lam Dòng chính sông Thu Bồn chảy qua huyện Điện Bàn và từ hạ lưu cầu Câu Lâu lại có tên

là sông Câu Lâu Sau đó, sông này tách thành sông Hội An ở phía bờ tả và một phân lưu nhỏ ở dưới bờ hữu Phân lưu này nhập với sông Bà Rén và lại có tên gọi là sông Thu Bồn Sông Hội An chảy qua thị xã Hội An; sau đó nhập với sông Thu Bồn để đổ vào sông Cửa Đại, rồi chảy ra cửa Đại

Sông Kỳ Lam - sông Điện Bình, có các phân lưu: Cổ Cò, Vĩnh Điện Suối Cổ Cò lại tách thành phân lưu Tam Giáp và sông Thanh Quít Các sông này đều chảy vào sông Vĩnh Điện Sông Vĩnh Điện chảy theo hướng bắc - nam, tây nam - đông bắc, đổ vào sông Hàn rồi chảy ra vịnh Đà Nẵng, sông dài 24km

Sông Ly Ly bắt nguồn từ vùng núi huyện Quế Sơn, chảy theo hướng tây nam - đông bắc qua các huyện Quế Sơn (ở bờ tả) và Thăng Bình (ở bờ hữu), đổ vào sông Bà Rén Sông Ly Ly dài 36km, diện tích lưu vực 279km2

Bảng 6: Đặc trưng hình thái các lưu vực thuộc tỉnh Quảng Nam

Độ cao nguồn sông (m)

Chiều dài sông (km)

Chiều dài lưu vực (km)

Diện tích lưu vực (km2)

Đặc trưng trung bình lưu vực

Độ cao (m)

Độ dốc (%)

Độ rộng (km)

Mật độ lưới sông (km/km2)

Hệ số uốn khúc

Độ cao nguồn sông (m)

Chiều dài sông (km)

Chiều dài lưu vực (km)

Diện tích lưu vực (km2)

Đặc trưng trung bình lưu vực

Độ cao (m)

Độ dốc (%)

Độ rộng (km)

Mật độ lưới sông (km/km2)

Hệ số uốn khúc

Độ cao nguồn sông (m)

Chiều dài sông (km)

Chiều dài lưu vực (km)

Diện tích lưu vực (km2)

Đặc trưng trung bình lưu vực

Độ cao (m)

Độ dốc (%)

Độ rộng (km)

Mật độ lưới sông (km/km2)

Hệ số uốn khúc

1.37 Ngọn Thu Bồn Tĩnh Yên T 900 35 30 488 324 22,7 16,2 0,68 1,46

Phân lưu sông

Sông Vu Gia

Lưu vực sông Vu Gia nằm ở phía bên trái dòng chính sông Thu Bồn thuộc địa phận các huyện: Hiên, Giằng, Đại Lộc, Điện Bàn của tỉnh Quảng Nam và huyện Hoà Vang của thành phố Đà Nẵng Sông Vu Gia có các nhánh chính như sông Cái, Bung, Kôn, Tuý Loan Sông Cái được coi là dòng chính của sông Vu Gia, bắt nguồn từ sườn phía tây nam dãy núi Ngọc Linh thuộc địa phận tỉnh Kon Tum, chảy theo hướng bắc nam đến gần thượng lưu Hội Khách thì tiếp nhận sông Bung rồi sau đó lại tiếp nhận thêm sông Kôn ở hạ lưu Hội Khách Khi chảy đến Ái Nghĩa, sông Vu Gia có phân lưu Quảng Huế chảy vào sông Thu Bồn, còn dòng chính tiếp tục chảy về xuôi và chia ra làm nhiều phân lưu (sông Yên, sông La Thọ, sông Quá Giang, sông Thanh Quít ) đổ ra cửa Đà Nẵng Ở khu vực hạ lưu, sông Vu Gia có các chi lưu như sau:

- Sông Ái Nghĩa: từ hạ lưu cửa sông Quảng Huế, sông Vu Gia được gọi là sông Ái Nghĩa, sông này chảy qua thị trấn Ái Nghĩa đến xã Đại Hiệp huyện Đại Lộc, sông dài 4,9km

độ dốc trung bình 0,1%, chiều rộng trung bình sông 160km

- Sông Yên là phân lưu của sông Ái Nghĩa, xuất phát từ xã Đại Hiệp chảy đến ngã

ba sông Tuý Loan và Cầu Đê; sông dài 12,8km, độ dốc 0,4%, chiều rộng trung bình sông 130m Do độ dốc lòng sông lớn nên khoảng trên 90% nước sông Ái Nghĩa đổ vào sông Yên

- Sông Lạc Thành cũng là phân lưu của sông Ái Nghĩa, xuất phát từ cửa sông Yên chảy theo hướng đông đến ngã ba La Thọ và Bầu Sấu; sông dài 4,2km, độ dốc 0,05%, lòng sông hẹp với độ rộng trung bình 85m Do độ dốc nhỏ và lòng sông hẹp nên chỉ có khoảng 4 - 10% lượng nước sông Ái Nghĩa chảy vào sông Lạc Thành

- Sông La Thọ và sông Bàu Sấu là 2 phân lưu của sông La Thành Sông La Thọ chảy theo hướng đông nam trên đoạn đường 5,0km đến Đông Hà thì tách thành 2 nhánh đổ vào sông Thanh Quít và nhánh Cổ Cò Hai nhánh này đều chảy vào sông Vĩnh Điện

- Sông Bàu Sấu chảy theo hướng đông bắc trên đoạn đường 6,5km đến Bích Bắc cũng tách thành 2 nhánh đổ vào sông Quá Giang Tả và Quá Giang Hữu rồi cũng đổ vào sông Vĩnh Điện

Từ nguồn đến Thạnh Mỹ, sông Vu Gia có một số nhánh sông chính như: Đắc Công (142km2), Đắc Sê (297km2), Giang (496km2) ở bờ tả, các sông: Đắc Mê A (114km2), Đắc

Rô Rô (80,5km2) ở phía bờ hữu

- Sông Bung là một nhánh phía bên trái của sông Vu Gia do dòng chính sông Bung

và sông A Vương hợp thành Sông A Vương bắt nguồn từ vùng núi cao 1000m ở phía tây bắc huyện Hiên, có chiều dài 80km, diện tích lưu vực 898km2 Sông Bung dài 131km, diện tích lưu vực 2530km2

- Sông Kôn bắt nguồn từ vùng núi cao 800m ở phía bắc huyện Hiên, chảy vào sông

Vu Gia ở hạ lưu Hội Khách, sông dài 47km, diện tích lưu vực 627km

- Sông Tuý Loan bắt nguồn từ độ cao 900m ở sườn phía nam dãy Bạch Mã, chảy vào sông Yên ở phía bờ trái, sông dài 30km diện tích lưu vực 309km2 Toàn bộ chiều dài dòng chính sông Vu Gia từ nguồn đến cửa Đà Nẵng dài 205km, diện tích lưu vực tính đến Giao Thuỷ bằng 5180km2

Sông Tam Kỳ

Với diện tích 1.040km2, sông Tam Kỳ bắt nguồn từ vùng núi Tiên Phước đổ ra biển tại Vụng An Hòa với chiều dài 70km Nằm ở ven biển có địa hình chủ yếu là gò đồi và đồng bằng nên độ cao bình quân lưu vực chỉ đạt 84m và độ dốc bình quân đạt 9,4% Lưu vực sông

có dạng dài với mật độ lưới sông trung bình đạt 0,5km/km2 Do nằm trong vùng thấp nên hệ

số uốn khúc sông đạt tới 2,33 Năm 1980, hồ Phú Ninh (diện tích lưu vực 235km2) được xây dựng trên nhánh sông Tam Kỳ đã khống chế và điều tiết một phần dòng chảy của hệ thống sông này

Ngoài 2 hệ thống sông chính nói trên, còn có sông Trường Giang, đây là sông tiêu thoát lũ ở khu vực vùng đồng bằng, nối 02 sông Thu Bồn và sông Tam Kỳ với chiều dài 44km dọc bờ biển Trong suốt chiều dài gần 125km bờ biển, lưu vực sông Thu Bồn – Vu Gia chỉ có 3 cửa sông thoát ra biển là cửa Đại (sông Thu Bồn), cửa Hàn (sông Vu Gia) và cửa Lở (Trường Giang, Ba Kỳ) Các cửa sông này hiện đang trong tình trạng biến động lớn, luôn dịch chuyển và bị bồi lấp, khả năng thoát lũ kém vì vậy tình trạng ngập lụt ở vùng đồng bằng tỉnh Quảng Nam rất nghiêm trọng Sông Trường Giang là con sông chảy dọc theo đường bờ biển theo hướng gần bắc nam với chiều dài khoảng 70km, đoạn phía nam chạy cạnh bờ biển cách khoảng 2km trở lại, đoạn phía bắc khoảng cách rộng hơn, đoạn lớn nhất cách bờ biển khoảng 7km Đầu sông phía nam đổ ra biển tại cửa Hòa An (hay An Hoà), huyện Núi Thành, đầu sông phía bắc đổ ra biển tại cửa Đại, thị xã Hội An Ở giữa là huyện Thăng Bình và thị xã Tam Kỳ

Trong tỉnh Quảng Nam còn có nhiều hồ, đầm tự nhiên và hồ chứa Một số hồ tương đối lớn như hồ Thạch Bàn, hồ Vĩnh Trinh

Đặc điểm chung của các sông suối trong vùng là ngắn, có hướng chung từ tây sang đông, đoạn sông thượng nguồn dốc mạnh Mạng lưới sông suối phân bố khá đều đặn, trung bình đạt 0,6 - 0,7km/km2 Trong năm, mùa lũ chỉ kéo dài 3 tháng nhưng lượng dòng chảy chiếm 75 - 80% lượng dòng chảy năm gây nên tình trạng ngập úng, lũ quét trên bề mặt lưu vực

- Trong mùa kiệt kéo dài 8 – 9 tháng, nhưng lượng dòng chảy chỉ chiếm 20 - 25% lượng dòng chảy năm gây nên tình trạng dòng sông bị cạn Do đặc điểm địa hình, sông suối ngắn dốc nên khả năng giữ nước của sông suối kém Tuy lưu lượng trên các sông không quá nhỏ, nhưng do điều kiện tự nhiên khắc nghiệt, cộng với sự phát triển kinh tế - xã hội, nhu cầu dùng nước tăng, nên các hồ chứa trong khu vực hầu hết khan hiếm nước vào mùa khô

Theo tính toán của các nhà địa chất thủy văn, Moduyn dòng ngầm của các hệ thống sông chính ở vùng nghiên cứu khá lớn Tuy nhiên, do lưu vực có độ dốc lớn, nên mặc dù trữ lượng nước ngầm trung bình cả năm lớn nhưng bị thoát rất nhanh ra sông và biển, gây cho mùa khô trong vùng thường xuyên xảy ra hiện tượng khan hiếm nước

- Trong mùa lũ hình thái lưu vực đã được trình bày ở trên đã tác động tới quá trình sinh dòng chảy, đặc biệt là dòng chảy mặt (dòng chảy lũ), thông qua sự phân bố và quy mô các miền địa hình thái xác định diện tích lưu vực, chiều dài sườn, chiều dài dòng chảy, mật

độ lưới sông:

* Hình dạng bồn thu nước của lưu vực có các hình thế núi cao hoặc trung bình sắp xếp theo dạng hình cung, hình phễu của bồn thu nước tạo nên các lưu vực rộng, khả năng đón gió tạo nên lượng mưa phong phú trên lưu vực, tạo nên tâm mưa lớn như Hải Vân - Bạch Mã (8.000mm), Trà My (3.500mm), Tiên Phước (3.000mm)

* Độ cao địa hình càng lớn, gradien địa hình càng có giá trị cao, và biến đổi nhanh, nhất

là trên các sườn, mức phân cắt xâm thực lớn tạo nguy cơ rất lớn về lũ đối với các bồn thu nước rộng, dòng chảy ngắn, hẹp trong vùng núi cao Mặt khác độ dốc và chiều dài sườn chi phối khả năng thấm, tốc độ thấm nước của đất và chi phối vận tốc dòng Sự thay đổi đột ngột độ dốc là một trong những tác nhân có tác động lớn và rất mạnh đối với dòng chảy lũ, đặc biệt là lũ quét Đối với lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn có dạng nan quạt điển hình,phần thượng du các sông ngắn, dốc đổ trực tiếp xuống vùng đồng bằng hẹp gây ngập lụt nghiêm trọng

* Mật độ sông suối là một chỉ số về độ nhạy cảm của mặt đệm đối với dòng chảy lũ, đặc biệt là ngập lụt Đối với sông Thu Bồn, do cửa sông thoát nước hẹp và bị ngăn bởi các

đê cát bên ngoài cùng với dòng chảy dọc bờ biển nên tần suất ngập lụt ở đây rất cao

* Các yếu tố mặt đệm có ý nghĩa quyết định tới phân phối lượng nước rơi trên bề mặt (mưa) thành dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm tầng nông Qua tỷ lệ phân chia dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm thể hiện khả năng tập trung nước trên bề mặt lưu vực và vấn đề sinh

lũ trên lưu vực Quan hệ giữa nước mặt và nước ngầm được thể hiện qua chỉ tiêu hệ số điều tiết tự nhiên Theo tính toán hệ số điều tiết tự nhiên của lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn thuộc vào loại trung bình đến khá

* Tính chất thủy triều ở đây khá phức tạp, ở phía Bắc chủ yếu là chế độ bán nhật triều và vào phía nam chuyển sang chế độ triều hỗn hợp Bên cạnh đó, vùng biển lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn thuộc loại triều yếu với biên độ triều trung bình khoảng 0,8 - 1,2m, lớn nhất đạt trên 1,5m, vì vậy khả năng thoát nước lũ rất kém Đây cũng là 1 trong nguyên nhân gây nên hiện tượng ngập úng kéo dài trong nội đồng