Xây dựng bản đồ ngập lụt và đề xuất các phương án phòng chống lụt bão và giảm nhẹ thiên tai cho hệ thống sông cả

Xuất phát từ những yêu cầu nêu trên, tác giả lựa chọn đề tài “Xây dựng bản đồ ngập lụt và đề xuất các phương án phòng chống lụt bão và giảm nhẹ thiên tai cho hệ thống sông Cả” làm đề tài

M ỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM ĐẶC ĐIỂM MƯA, LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ 3

1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 3

1.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 7

1.3 Giới thiệu đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực nghiên cứu 8

1.4 Mạng lưới khí tượng thủy văn trên lưu vực nghiên cứu 21

1.5 Đặc điểm lũ trên lưu vực sông Cả 23

1.5.1 Hình thế thời tiết gây ra mưa lũ 23

1.5.2 Chế độ mưa 26

1.5.3 Đặc điểm chính của một số sông nhánh lớn của hệ thống sông Cả 28

1.5.4 Chế độ lũ 30

Kết luận Chương 1 39

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN MÔ HÌNH THỦY VĂN VÀ VẬN DỤNG ĐỂ TÍNH BIÊN ĐẦU VÀO CHO MÔ HÌNH THUỶ LỰC 40

2.1 Phân tích lựa chọn mô hình thủy văn 40

2.2 Ứng dụng để tính biên đầu vào cho mô hình thuỷ lực 59

2.2.1 Thiết lập mô hình thuỷ văn 59

2.2.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 63

2.2.3 Mô phỏng tính toán nhập lưu cho các tiểu lưu vực trên hệ thống sông Cả 65

Kết luận Chương 2 72

CHƯƠNG III: THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỦY LỰC PHỤC VỤ DIỄN TOÁN LŨ CHO LƯU VỰC SÔNG CẢ 73

3.1 Giới thiệu mô hình 73

3.2 Ứng dụng mô hình thủy lực phục vụ diễn toán lũ cho lưu vực sông Cả 79

3.2.1 Thiết lập sơ đồ thủy lực 79

3.2.2 Hiệu chỉnh, kiểm định mô hình 81

3.2.3 Nguyên lý xây dựng bản đồ ngập lụt 84

CHƯƠNG IV: Đề XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN PHÒNG CHỐNG LỤT BÃO

VÀ GIẢM NHẸ THIÊN TAI TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ 95

4.1 Hiện trạng công tác phòng chống lụt bão trên địa bàn tỉnh Nghệ An 95

4.1.1 Tình hình thiệt hại do thiên tai gây ra 95

4.1.2 Đánh giá về công tác PCTT và TKCN của tỉnh Nghệ An 95

4.1.3 Hiện trạng các công trình phòng, chống thiên tai 97

4.1.4 Đánh giá ưu, khuyết điểm trong công tác ứng phó với thiên tai 103

4.2 Đề xuất các phương án phòng chống lụt bão và giảm nhẹ thiên tai cho Nghệ An trong thời gian tới 105

4.2.1 Mục tiêu 105

4.2.2 Các nội dung 105

4.2.3 Phương án phòng chống lụt bão và giảm nghẹ thiên tai cho tỉnh Nghệ An 106 Kết luận Chương 4 120

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH M ỤC HÌNH

Hình 1.1: Nước nhấn chìm nhiều ô tô trong trận lũ lụt ở thành phố Greenley, bang

Colorado, Mỹ ngày 14/9/2013 Ảnh: Reuters 3

Hình 1.2: Các tòa nhà ngập chìm trong biển nước tại Srinagar-Ấn Độ ngày 11/9/2014, nguồn TheAtlantic 4

Hình 1.3: Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sông Cả 23

Hình 1.4: Đường quá trình mực nước thượng lưu sông Cả 35

Hình 1.5: Đường quá trình mực nước trung lưu sông Cả 35

Hình 1.6: Đường quá trình mực nước hạ lưu sông Cả 36

Hình 1.7: Đường quá trình mực nước lưu vực sông La 36

Hình 2.1: Giao diện phần mền Hec-HMS 4.0.0 42

Hình 2.2: Biểu đồ mưa 45

Hình 2.3: Tổn thất dòng chảy theo phương pháp SCS 49

Hình 2.4: Các phương pháp cắt nước ngầm 56

Hình 2.5: Phân chia lưu vực tính đến Quỳ Châu 60

Hình 2.6: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo năm 1978 64

Hình 2.7: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo năm 2007 65

Hình 2.8: Nhập lưu 1 66

Hình 2.9: Nhập lưu 2 66

Hình 2.10: Nhập lưu 3 67

Hình 2.11: Nhập lưu 4 67

Hình 2.12: dòng chảy lũ tính toán của lưu vực 3 (năm 2002) 70

Hình 2.13: Dòng chảy lũ tính toán của lưu vực 4 (năm 2005) 71

Hình 3.1: Thanh menu chính của mô hình Hec-Ras 73

Hình 3.2 Sơ đồ sai phân 75

Hình 3.3: Sơ đồ mạng lưới thuỷ lực hệ thống sông Cả 79

Hình 3.4: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Nam Đàn, trận lũ 2002 82

Hình 3.5: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Linh Cảm, trận

lũ 2002 82

Hình 3.6: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Nghĩa Khánh, trận lũ 2005 83

Hình 3.7: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Đô Lương, trận lũ 2005 83

Hình 3.8: Bản đồ ngập lụt hệ thống sông Cả ứng với tần suất 0.01% 86

Hình 3.9: Bản đồ ngập lụt hệ thống sông Cả ứng với tần suất 0 1% 89

Hình 3.10: Bản đồ ngập lụt hệ thống sông Cả ứng với tần suất 1% 92

DANH M ỤC BẢNG

Bảng 1.1: Phân bố diện tích lưu vực sông Cả theo địa bàn hành chính 9

Bảng 1.2: Đất đai trên lưu vực sông Cả theo điều tra (đơn vị tính: ha) 20

Bảng 1.3: Các trạm thủy văn phục vụ dự báo trên hệ thống sông Cả 22

Bảng 1.4: Đặc trưng hình thái một số sông thuộc lưu vực sông Cả 30

Bảng 1.5: Đặc trưng mực nước đỉnh lũ cao nhất năm 31

Bảng 1.6: Thống kê số trận lũ từ báo động II trở lên trên hệ thống sông Cả 31

Bảng 1.7: Đặc trưng lũ từ IX/2002 sông Ngàn Phố và các sông lân cận 38

Bảng 2.1: Diện tích các tiểu lưu vực trên lưu vực Quỳ Châu 60

Bảng 2.2: Thông số về tổn thất 61

Bảng 2-3: Thông số trong phương pháp SCS 62

Bảng 2.4: Thông số phương pháp triết giảm 62

Bảng 2.5: Thông số của 6 kênh dẫn trong mô hình 63

Bảng 2.6: Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định 64

Bảng 2.7: Các nhập lưu trên lưu vực sông Cả 65

Bảng 2.8: Các thông số của mô hình Hec-HMS cho các tiểu lưu vực của nhập lưu 1 68

Bảng 2.9: Các thông số của mô hình Hec-HMS cho các tiểu lưu vực của nhập lưu 2 68

Bảng 2.10: Các thông số của mô hình Hec-HMS cho các tiểu lưu vực của nhập lưu 3 69

Bảng 2.11: Các thông số của mô hình Hec-HMS cho các tiểu lưu vực của nhập lưu 4 69

Bảng 2.12: Số liệu mưa đầu vào và mô hình mưa 69

Bảng 3.1: Các biên trên hệ thống sông Cả 80

Bảng 3.2: Hệ số nhám của lưu vực sông Cả 81

Bảng 3.3: Kết quả hiệu chỉnh mô hình 83

Bảng 3.4: Kết quả kiểm định mô hình 84

Bảng 3.5: Diện tích ngập lụt theo kịch bảng lũ có tần suất 0.01% 87

Bảng 3.6: Diện tích ngập lụt theo kịch bảng lũ có tần suất 0.1% 90

Bảng 3.7: Diện tích ngập lụt theo kịch bảng lũ có tần suất 1% 93

Bảng 4.1: Dự kiến số người dân sơ tán theo KB VI - Lũ trên sông cả (đạt mức báo động III và khẩn cấp) 109

DANH M ỤC CHỮ VIẾT TẮT

KTTV : Khí tượng Thủy văn

PCTT : Phòng chống thiên tai

TKCN : Tìm kiếm cứu nạn

UBND : Uỷ ban nhân dân

UBQG : Uỷ ban quốc gia

và Nậm Ka Dinh - các sông nhánh của sông Mê Kông trên lãnh thổ nước CHDCND Lào, ở phía tây, sông Gianh ở phía nam, sông Rào Cái, Cửa Nhượng, Cửa Khẩu ở phía đông nam và biển ở phía đông Với diện tích lưu vực 27.200 km2, trong đó

9470 km2ở thượng lưu (chiếm 34,8%) nằm trong lãnh thổ Lào, 17.730 km2 (65,2%)

ở trung và hạ lưu nằm trong phần lớn địa phận 2 tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh và một phần huyện Như Xuân của tỉnh Thanh Hoá

Là một trong chín hệ thống sông lớn của nước ta, hệ thống sông Cả nằm trong vùng thường xuyên chịu ảnh hưởng của các hình thế thời tiết gây mưa lũ lớn và đã gây ra những trận lũ lịch sử gây thiệt hại to lớn về người và của cho nhân dân hai tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh như các trận lũ năm 1978, 1988 và gần đây nhất là trận lũ tháng IX/2002 Vì vậy việc nghiên cứu chế độ lũ hệ thống sông Cả phục vụ qui hoạch hệ thống công trình phòng lũ cũng như công tác dự báo nhằm xây dựng các phương án phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại do lũ gây ra có ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất to lớn

Xuất phát từ những yêu cầu nêu trên, tác giả lựa chọn đề tài “Xây dựng bản đồ ngập lụt và đề xuất các phương án phòng chống lụt bão và giảm nhẹ thiên tai cho hệ thống sông Cả” làm đề tài luận văn tốt nghiệp của mình, với mong muốn đóng góp những kiến thức và hiểu biết của mình trong việc giảm thiểu ảnh hưởng do thiên tai gây ra, góp phần ứng phó với biến đổi khí hậu đang ngày một hiện hữu với cuộc sống của chúng ta nói chung và đối với lưu vực sông Cả nói riêng

2 Phương pháp tiếp cận

Để hoàn thành nội dung và vấn đề nghiên cứu của luận văn, tác giả dự kiến

áp dụng các phương pháp nghiên cứu sau: Phương pháp điều tra thực tế thu thập nguồn số liệu trên địa bàn lưu vực sông Cả và một số vùng lân cận; Phương pháp

mô hình toán; phương pháp viễn thám và GIS; phương pháp thống kê so sánh; phương pháp suy luận và phương pháp tham vấn ý kiến chuyên gia để để xuất các giải pháp

3 Nhiệm vụ của Luận văn

Trên cơ sở thu thập tài liệu thực tế trên lưu vực, kết hợp với các phương pháp khoa học trong luận văn để bước đầu xây dựng được bản đồ ngập lụt trên lưu vực sông Cả, góp phần cảnh báo tình hình ngập lụt trên lưu vực sông khi xảy ra mưa trên lưu vực

4 Những nội dung chính của Luận văn

Nội dung của Luận văn gồm phần mở đầu, phương pháp tiếp cận, nhiệm vụ của đồ án và 4 chương chính như sau:

Chương I : Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam; đặc điểm mưa, lũ trên lưu vực sông Cả

Chương II: Phân tích lựa chọn mô hình thủy văn và vận dụng để tính biên đầu vào cho mô hình thuỷ lực

Chương III: Thiết lập mô hình thủy lực phục vụ diễn toán lũ cho lưu vực sông Cả

Chương IV: Đề xuất các phương án phòng chống lụt bão và giảm nhẹ thiên tai trên

lưu vực sông Cả

CHƯƠNG I

T ỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

ĐẶC ĐIỂM MƯA, LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ

1.1 Tình hình nghiên c ứu trên thế giới

Thế giới thường xuyên phải đối diện với các thảm họa về lũ lụt, điển hình như Ấn Độ, Srilanca, Hoa Kỳ, Ngày nay với tác động của biến đổi khí hậu thì các thảm họa về lũ lụt ngày một khốc liệt, dưới đây là một số hình ảnh nói nên tính khốc liệt của lũ lụt ở một số nơi trên thế giới:

Hình 1.1 : Nước nhấn chìm nhiều ô tô trong trận lũ lụt ở thành phố Greenley, bang

Colorado, Mỹ ngày 14/9/2013 Ảnh: Reuters

Hình 1.2: Các tòa nhà ng ập chìm trong biển nước tại Srinagar-Ấn Độ ngày

11/9/2014, ngu ồn TheAtlantic

Vì vậy việc nghiên cứu các giải pháp phòng tránh lũ, lụt được các nước trên thế giới đã và đang được đặc biệt quan tâm, hiện nay có nhiều hướng tiếp cận khác nhau và một trong số đó là giải pháp kết hợp giữa giải pháp công trình và phi công trình Các giải pháp công trình thường được sử dụng như hồ chứa, đê điều, cải tạo lòng sông trong khi các giải pháp phi công trình có thể là xây dựng bản đồ nguy

cơ ngập lụt, quy hoạch trồng rừng và bảo vệ rừng, xây dựng và vận hành các phương án phòng tránh lũ lụt và di dân khi cần thiết, Trong đó, để di dân được sớm và chính xác thì việc có thông tin dự báo chính xác, cảnh báo lũ lụt và khu vực ngập lụt chính xác là vô cùng quan trọng, ở đây việc xây dựng bản đồ ngập lụt là một trong những nội dung quan trọng của việc phòng tránh lũ lụt

Hiện nay trên thế giới có ba phương pháp thường được ứng dụng dể xây dựng bản đồ ngập lụt, đó là:

- Phương pháp truyền thống: xây dựng bản đồ ngập lụt dựa vào điều tra thủy văn và địa hình

- Xây dựng bản đồ ngập lụt dựa vào điều tra các trận lũ lớn thực tế đã xảy ra

- Xây dựng bản đồ ngập lụt dựa vào việc mô phỏng các mô hình thủy văn, thủy lực

Mỗi phương pháp trên đây đều có các ưu nhược điểm riêng trong việc xây dựng

và ước lượng diện tích ngập lụt Bản đồ ngập lụt xây dựng theo phươg pháp truyền thống chỉ tái hiện lại hiện trạng ngập lụt, chưa mang tính dự báo nhưng nó vẫn mang ý nghĩa to lớn về nhiều mặt trong công tác chỉ huy phòng chống lũ lụt cung như làm cơ sở để đánh giá, so sánh các nghiên cứu tiếp theo Tuy vậy phương pháp này tốn công, mất nhiều thời gian, không đáp ứng được nhu cầu thự tế và có những

vị trí mà người nghiên cứu không thể đo đạc được hoặc không thu thập được số liệu

đo đạc

Việc xây dựng bản đồ ngập lụt dựa vào số liệu điều tra, thu thập từ nhiều trận lũ

đã xảy ra là đáng tin cậy nhất, tuy nhiên dữ liệu và thông tin điều tra cho các trận lũ lớn là đáng tin cậy nhất, tuy nhiên dữ liệu và thông tin điều tra cho các trận lũ lớn là rất ít lại không có tính dự báo trong tương lai, do vậy hạn chế nhiều ưu điểm và tính ứng dụng của bản đồ ngập lụt trong thực tế

Sử dụng công cụ mô phỏng, mô hình hóa bằng các mô hình thủy văn, thủy lực

là rất cần thiết và có hiệu quả hơn rất nhiều và cũng là cách tiếp cận hiện đại và đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới trong thời gian gần đây, cùng với đó là sự kết hợp các lợi thế của phương pháp truyền thống

Mặt khác, với sự phát triển của máy tính và các hệ thống thông tin, cơ sở dữ liệu, ngày càng có nhiều ứng dụng phát triển dựa trên nền hệ thông tin địa lý (GIS),

mà xây dựng bản đồ ngập lụt là một trong những ứng dụng quan trọng, mang lại nhiều lợi ích thiết thực trong thực tiễn công tác phòng chống lụt bão và giảm nhẹ thiên tai

Hiện nay trên thế giới có một số mô hình điển hình để tính toán ngập lụt như sau:

- Mô hình HEC-HMS: là mô hình mưa dòng chảy của Trung tâm Thủy văn kỹ thuật quân đội Hoa Kỳ được phát triển từ mô hình HEC-1, mô hình có những cải tiến đáng kể cả về kỹ thuật tính toán và khoa học thủy văn thích hợp với các lưu vực sông vừa và nhỏ Là một dạng mô hình toán thủy văn được dùng để tính dòng chảy

từ số liệu mưa trên lưu vực Trong đó các thành phần mô tả lưu vực sông gồm các công trình thủy lợi, các nhánh sông

Kết quả của HEC-HMS được diễn tả dưới dạng sơ đồ, biểu bảng tường minh rất thuận tiện cho người sử dụng Ngoài ra, chương trình có thể liên kết với cơ sở dữ liệu dạng DSS của mô hình thủy lực HEC-RAS

- Mô hình NAM: được xây dựng năm 1982 tại khoa thủy văn viện kỹ thuật thủy động lực và thủy lực thuộc đại học kỹ thuật Đan Mạch Mô hình dựa trên nguyên tắc các bể chứa theo chiều thẳng đứng và hồ chứa tuyến tính Mô hình tính quá trình mưa – dòng chảy theo cách tính liên tục hàm lượng ẩm trong năm bể chứa riêng biệt tương tác lẫn nhau

Các mô hình thủy văn trên đây cho kết quả là các quá trình dòng chảy tại các điểm khống chế (cửa ra lưu vực) vì vậy tự thân chúng đứng độc lập chưa đủ khả năng để đưa ra các thông tin về diện tích và mức độ ngập lụt mà phải kết hợp với một số các công cụ khác như GIS, hoặc là biên cho các mô hình thủy động lực 1-2 chiều khác

- Mô hình WENDY: do Viện thủy lực Hà Lan xây dựng cho phép tính thủy lực dòng chảy hở, xói lan truyền, truyền tải phù sa và xâm nhập mặn

- Mô hình HEC-RAS: do Trung tâm Thủy văn kỹ thuật quân đội Hoa Kỳ xây dựng được áp dụng để tính toán thủy lực cho hệ thống sông Phiên bản mới nhất hiện nay đã được bổ sung thêm modul tính vận chuyển bùn cát và tải khuếch tán

Mô hình HEC-RAS được xây dựng để tính toán dòng chảy trong hệ thống sông có

sự tương tác 2 chiều giữa dòng chảy trong sông và dòng chảy vùng đồng bằng lũ Khi mực nước trong sông dâng cao, nước sẽ tràn qua bãi ngập vùng đồng bằng, khi

mực nước trong sông hạ thấp nước sẽ chảy lại vào sông

- Họ mô hình MIKE: do Viện thủy lực Đan Mạch xây dựng được tích hợp rất nhiều công cụ mạnh, có thể giải quyết các bài toán cơ bản trong lĩnh vực tài nguyên nước Tuy nhiên đây là mô hình thương mại, phí bản quyền rất cao nên không phải

cơ quan nào cũng có điều kiện sử dụng

+ MIKE 11: là mô hình một chiều trên kênh hở, bãi ven sông, vùng ngập lũ, trên sông kênh có kết hợp mô phỏng các ô ruộng mà kết quả thủy lực trong các ô ruộng là giả 2 chiều MIKE 11 có một số ưu điểm nổi trội so với các mô hình khác

như: (i) liên kết với GIS, (ii) kết nối với các mô hình thành phần khác của bộ MIKE, ví dụ như mô hình mưa rào – dòng chảy NAM, mô hình thủy động lực học 2 chiều MIKE21, mô hình dòng chảy nước dưới đất, dòng chảy tràn bề mặt và dòng bốc thoát hơi thảm phủ , (iii) tính toán chuyển tải chất khuyếch tán, (iv) vận hành công trình, (v) tính toán quá trình phú dưỡng

+ MIKE 21&MIKE FOOL: Là mô hình thủy động lực học dòng chảy 2 chiều trên vùng ngập lũ đã được ứng dụng tính toán rộng rãi tại Việt Nam và trên phạm vi toàn thế giới Mô hình MIKE 21 HD là mô hình thủy động lực học mô phỏng mực nước và dòng chảy trên sông, vùng cửa sông, vịnh và ven biển Mô hình mô phỏng dòng chảy không ổn định hai chiều ngang đối với một lớp dòng chảy

- Bộ mô hình MIKE11 và MIKE-GIS của viện thủy lực Đan Mạch sử dụng để xây dựng bản đồ ngập lụt cho vùng hạ lưu sông MIKE11-GIS là bộ công cụ mạnh trong trình bày và biểu diễn về mặt không gian và thích hợp công nghệ mô hình bãi ngập và sông của MIKE11 cùng với khả năng phân tích không gian của hệ thống tin địa lý trên môi trường ArcGIS 9.1

- Mô hình MIKE SHE: Mô hình toán vật lý thông số phân bổ mô phỏng hệ thống tổng hợp dòng chảy mặt – dòng chảy ngầm lưu vực sông Được ứng rộng rãi trên thế giới

1.2 Tình hình nghiên c ứu ở Việt Nam

Nước ta nhiều đồi núi, địa hình, điều kiện khí tượng, khí hậu, thuỷ văn diễn

biến phức tạp Cùng với sự ấm lên của khí hậu toàn cầu các hiện tượng thời tiết bất thường như hạn hán, lũ lụt ngày càng gia tăng và mức độ gây tổn hại ngày càng lớn

Vì vậy việc nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lụt để cảnh báo trước, từ đó có các

- Xây dựng bản đồ ngập lụt dựa vào việc mô phỏng các mô hình thủy văn, thủy lực: Hec-Ras, Mike 11

Ngoài ra, hiện này công nghệ Viễn thám sẽ giúp quan sát trên trên khu vực

rộng lớn, đặc biệt là lưu vực sông, quan sát rõ nước tại lưu vực đó sẽ chảy khu vực sông nào Từ đó xây dựng các bản đồ ngập lụt, vùng ngập nước, ngập mặn do nước

Từ ngã ba này ra tới biển sông được gọi là sông Lam Lưu vực sông Cả nằm ở vùng Bắc Trung bộ, có toạ độ địa lý từ 18015' đến 20010'30'' vĩ độ Bắc; 1030

45'20'' đến

105015'20'' kinh độ Đông Điểm đầu của lưu vực nằm ở toạ độ 20010'30'' độ vĩ Bắc;

103045'20'' kinh độ Đông Cửa ra của lưu vực nằm ở toạ độ 18045’27” độ vĩ Bắc;

105046’40” kinh độ Đông

Điểm sông Cả chảy vào đất Việt Nam tại Biên giới Việt Lào trên dòng Nậm

Mô có toạ độ: 19024'59'' độ vĩ Bắc; 104004'12'' kinh độ Đông

Lưu vực sông Cả nằm trên hai quốc gia, phần thượng nguồn nằm trên đất tỉnh Phông Sa Vẳn và Sầm Nưa của nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào Ở Việt Nam, lưu vực sông nằm trên địa phận của 3 tỉnh Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh

- Thuộc tỉnh Thanh Hoá, lưu vực sông Cả chiếm 1/2 diện tích huyện Như Xuân trên lưu vực sông Nhánh - sông Chàng

- Thuộc tỉnh Nghệ An, lưu vực nằm trên đất huyện Quế Phong, Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Nghĩa Đàn, Tân Kỳ (nhánh sông Hiếu) Kỳ Sơn, Tương Dương, Con Cuông, Anh Sơn, Đô Lương, Thanh Chương, Nam Đàn, Hưng Nguyên (nhánh dòng chính sông Lam)

- Thuộc tỉnh Hà Tĩnh lưu vực nằm ở các huyện Hương Sơn, Hương Khê, Vũ Quang, Nghi Xuân

Lưu vực sông Cả được giới hạn bởi phía Bắc tỉnh Nghệ An từ đường quốc lộ 1A lên giáp với lưu vực sông Hoàng Mai, Khe Dứa, Độ Ông - lưu vực sông Mực - lưu vực sông Chu; Phía Tây giáp lưu vực sông Mã, sông Mê Kông; Phía Nam giáp lưu vực sông Gianh, sông Trí và sông Rào Cái; Biển ở phía Đông

Theo tài liệu đặc trưng mạng lưới sông ngòi Việt Nam của tổng cục Thuỷ Văn xuất bản, diện tích tự nhiên toàn bộ lưu vực sông Cả, tính từ thượng nguồn đến cửa sông là 27.200 km2và phân bố trên các địa dư hành chính như sau:

Bảng 1.1: Phân bố diện tích lưu vực sông Cả theo địa bàn hành chính

Lưu vực Sông

Cả

Diện tích tự nhiên (km2)

Diện tích lâm nghiệp (ha)

Diện tích nông nghiệp (ha)

Diện tích khác (ha)

1.3.2 Đặc điểm địa hình lưu vực sông Cả

1.3.2.1 Địa hình đồng bằng và đồng bằng ven biển

Đồng bằng sông Cả nằm dọc hai bên bờ sông tính từ phần trung lưu của sông trở xuống bao gồm Đô Lương, Thanh Chương, Nam Đàn, Hưng Nguyên và chủ yếu

là vùng đồng bằng hưởng lợi từ nguồn nước của lưu vực sông Lam như vùng đồng bằng Diễn-Yên-Quỳnh, Nam-Hưng-Nghi, sông Nghèn và Nghi Xuân Đây là vùng đất đã được khai thác lâu đời đưa vào sản xuất nông nghiệp Cho đến nay vùng đồng bằng này cũng là nơi tập trung phát triển kinh tế xã hội của lưu vực Địa hình đồng bằng sông Cả theo dạng lòng máng Sát mép sông cao độ tăng dần, đến vùng đáy máng trũng và sau đó sát với sườn đồi Điển hình của dạng địa hình này là vùng hữu Thanh Chương Cao độ đồng bằng ven sông Cả biến đổi dần: từ khu Đô Lương (+10m ÷ + 15m), vùng Thanh Chương (+7m ÷ +8m) và vùng Nam Đàn, Hưng Nguyên (+2,5m ÷ + 1,0m) Đồng bằng sông Cả thuộc loại nhỏ, hẹp và nằm sát với dòng

chính Toàn bộ đồng bằng được bảo vệ bằng đê hai bên bờ sông, trừ vùng hữu Thanh Chương và vùng hữu Nam Đàn chỉ bảo vệ bằng đê bối và đây được xác định

là vùng chứa lũ khi mực nước sông Cả vượt báo động III Tổng diện tích mặt bằng vùng đồng bằng khoảng 350.000ha, chiếm 10% diện tích lưu vực sông Cả, là vùng cần chủ động về thuỷ lợi tưới, tiêu, chống lũ để thâm canh

1.3.2.2 Vùng đồi trung du

Trung du lưu vực sông Cả nằm ở các huyện Nghĩa Đàn, Quỳ Hợp, Tân Kỳ, Anh Sơn, Thanh Chương, Vũ Quang, Hương Sơn và Hương Khê Đây là dạng địa hình phức tạp, dạng đồi bát úp và đồi cao xen kẽ, có các thung lũng thấp như khu Bãi Tập - Quỳ Hợp, vùng sông Sào - Nghĩa Đàn, vùng trung tâm huyện Hương Khê, Vũ Quang, vùng Sơn Hà của Hương Sơn cao độ biến đổi từ +20 đến +200 m Dạng địa hình này bị chia cắt mạnh có thế dốc nhiều chiều do các sông nhỏ tạo nên Ven các sông Hiếu, sông Dinh, sông Cả, sông Ngàn Sâu, Ngàn Phố địa hình tương đối bằng phẳng và có thế dốc chính vào các lòng sông, càng xa sông địa hình càng phức tạp Dạng địa hình này ít khi ngập úng và ít bị lũ đe doạ nhưng lại thường xuyên thiếu nước cho cây trồng Tổng diện tích mặt bằng dạng địa hình này khoảng 680.000 ha Tiềm năng đất đai trên dạng địa hình này còn rất lớn, cần có kế hoạch khai thác gieo trồng hợp lý Với dạng địa hình dốc theo nhiều kiểu như phía sông Hiếu, sông Lam ít khi xảy ra lũ quét.Nhưng dạng địa hình hữu Thanh Chương, trên sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu tương đối không bằng phẳng, thế dốc theo một chiều nên

dễ sinh lũ quét, lũ sườn dốc

Tuy nhiên, dạng địa hình đồi thấp ở đây do có nhiều sông suối nên rất nhiều vị trí cho phép xây dựng các hồ chứa vừa và nhỏ, rất thuận lợi cho công tác phát triển nguồn nước để tưới và cấp nước cho các mục tiêu phát triển kinh tế trên lưu vực

1.3.2.3 D ạng địa hình vùng núi cao

Địa hình vùng núi cao chủ yếu tập trung ở phía Tây, Tây Bắc và Tây Nam lưu vực Chạy suốt từ Đồng Văn Thông Thụ (Quế Phong), men theo biên giới Việt - Lào đến tận Hương Liên (Hương Khê - Hà Tĩnh) Các dãy núi liền đỉnh như dãy Giăng Màn ở Hà Tĩnh và dãy núi biên giới từ Nậm Mô (Làng Nhãn) đến cửa khẩu

Cầu Treo (Hương Sơn) Dạng địa hình này có cao độ từ 1200m ÷1500mnhư một bức tường thành ngăn giữa lưu vực sông Mê Kông và lưu vực sông Lam Các huyện miền núi cao thuộc lưu vực sông Cả là: Kỳ Sơn, Tương Dương, Con Cuông, Quế Phong, Quỳ Châu và một phần đất đai của Quỳ Hợp, Nghĩa Đàn, Như Xuân, Anh Sơn, Thanh Chương, Nam Đàn, Hương Khê, Vũ Quang Dạng địa hình này có độ dốc lớn, thung lũng hẹp, chiếm tới 60% diện tích lưu vực nhưng diện tích đất canh tác chỉ chiếm 1,5 ÷2% tổng diện tích mặt bằng Đây là vùng đất được xác định chủ yếu là rừng phòng hộ đầu nguồn, vùng cung cấp nước chủ yếu cho sông Cả về mùa kiệt và điều tiết giảm dòng chảy lũ khi chảy về hạ lưu Do thung lũng tạo ra dọc dòng chính sông Lam, sông Hiếu, sông Giăng, sông Ngàn Sâu và sông Ngàn Phố lại nằm trong vùng địa chất tốt nên trên dạng địa hình này có thể tìm được những vị trí xây dựng hồ nước lớn như Bản Lả, Huổi Nguyên, Thác Muối, Bản Mồng, Khe Bố, Kim Cương, Đá Gân, Ngàn Trươi, Chúc A để điều tiết lũ và kiệt cho hạ du Ngoài

ra còn nhiều vị trí có thể xây dựng các nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ như Bản Kộc, Nhạn Hạc, Sao Va, Yên Na, Cánh Tráp, Cốc Nà… Có thể nói dạng địa hình này có tiềm năng về thuỷ điện và phát triển lâm nghiệp của lưu vực sông Cả

Tóm lại: Địa hình sông Cả là một dạng địa hình tổng hợp, đa dạng, thích hợp cho phát triển kinh tế tổng hợp, rất thuận lợi cho nền nông nghiệp đa dạng hoá cây trồng vật nuôi và có khả năng tạo ra các vùng chuyên canh cây hàng hoá, cây công nghiệp

1.3.3 Đặc điểm về thảm phủ thực vật

Nói đến thảm phủ thực vật thường xét đến điều kiện rừng trên lưu vực tuy nhiên thảm phủ thực vật phải xét đến độ che phủ trong năm của toàn lưu vực

1.3.3.1 Th ảm phủ thực vật vùng canh tác nông nghiệp

Diện tích canh tác nông nghiệp trên toàn lưu vực chỉ chiếm khoảng 7% diện tích toàn lưu vực Trên diện tích đất này hiện nay canh tác với hệ số quay vòng ruộng đất từ 1,7 đến 1,8 lần trong năm nghĩa là trong một năm chỉ có khoảng 6 tháng có cây che phủ còn lại 6 tháng đất trống Trong 6 tháng phần cây có lá che phủ cho diện tích chỉ chiếm 3,5-4 tháng Có thể đánh giá thảm phủ thực vật trên đất nông nghiệp chỉ đạt 20-25%

1.3.3.2 Th ảm phủ thực vật trên đất Lâm nghiệp

Rừng ở lưu vực sông Cả tập trung chủ yếu ở ba tỉnh phía Lào (Bô-li-khăm-xay, Siêng Khoảng và Hủa Phăn) Theo khảo sát sơ bộ và đánh giá tài nguyên riêng phía Lào thảm phủ còn hơn 555.000 ha Ở Việt Nam, rừng tập trung ở phía Bắc, Tây Bắc

và Tây Nam lưu vực trên cao độ từ 150m ÷ 1.500m Lưu vực có hai vùng rừng quốc gia là Pù Mát (Nghệ An) và Vũ Quang (Hà Tĩnh) Trước năm 1995, rừng bị suy giảm nhanh do rừng trồng bổ sung không kịp với tốc độ cháy rừng, phá rừng làm nương rẫy và du canh du cư của đồng bào dân tộc ít người Theo tài liệu điều tra

rừng trên lưu vực sông Cả, phía Việt Nam năm 1943 có khoảng 12.106 ha, đến năm

1999 đánh giá rừng chỉ còn khoảng 710.000 ha, mức che phủ còn 35,5 % So với cùng thời kỳ, các khu vực khác phía Bắc như rừng ở Tuyên Quang còn 28,5%, vùng Tây Bắc còn 8% thì lưu vực sông Cả rừng còn phong phú hơn Từ năm 1995 đến

2003 do tốc độ trồng rừng nhanh cộng với chính sách giao đất, giao rừng và các chương trình phát triển kinh tế miền núi nên cho tới nay rừng trên lưu vực đã bắt đầu được bảo tồn và phục hồi Độ che phủ rừng đã đạt 41,51% ở Nghệ An và 39,18% ở Hà Tĩnh, trong đó có trên 90% là rừng tự nhiên

Trên lưu vực sông Cả theo thống kê có tới 153 họ, 522 chi và 986 loài thân gỗ, chưa kể các loại thân thảo, thân leo, trong đó có 23 loài thân gỗ và 6 loài thân thảo được ghi vào sách đỏ Việt Nam

- Thân gỗ bao gồm: Bách Xanh, Thông Đỏ, Phủ ba mùi, Thông tre, Thông Pà

Có, Thông Đà Lạt, Thuỷ Tùng (Thông nước), Sam Bông, Sam Lạnh, Trầm (gió bàu), Hoàn Dâu, Thông hai lá dẹt, Cẩm Lai, Cẩm lai Bà Rịa, Cẩm lai Đồng Lai , Gõ

đỏ (Cà Tre), Gụ mật (Gõ mật), Giáng Hương, Cambốt, Giáng Hương mắt chim, Lát hoa, Lát đa đồng, Lát Chua, Trắc, Trắc Mây, Trắc Cambốt, Pơmu (Ngọc An) Mưu, Mưu sọc, Đinh, Sến mật, Nghiến, Lim xanh, Kim Giao

- Thân thảo gồm: Ba Gạc, Ba Kích, Bách Hợp, Sâm Ngọc Linh, Sa Nhân, Thảo Quả

Rừng trên lưu vực sông Cả tập trung ở thượng lưu và được phân thành hai kiểu:

- Rừng kín thường xanh phân bố ở độ cao 150 m ÷ 700 m

- Rừng kín hỗn giao cây lá kim phân bố ở độ cao trên 700 m

Rừng trên lưu vực sông Cả vẫn là nguồn nguyên liệu quan trọng của các ngành công nghiệp chế biến với tổng trữ lượng gỗ khoảng 57 ÷ 60 triệu m3 trong

đó có 42,5 vạn m3gỗ Pơ Mu; Tre, Nứa, Mây khoảng 1 tỷ cây

Cộng với sự đa dạng của địa hình cảnh quan sinh thái, khí hậu thời tiết và nguồn thức ăn dồi dào đã tạo cho hệ động vật ở đây cũng rất phong phú Theo thống

kê, trên toàn lưu vực có 241 loài của 86 họ và 28 bộ, trong đó có 64 loài thú, 137 loài chim, 25 loài bò sát, 15 loài lưỡng thê Trong số đó có 34 loài thú, 9 loài chim

và một loài cá được ghi vào sách đỏ Việt Nam

Rừng trên lưu vực sông Cả đa dạng và phong phú cả động vật và thực vật- đặc biệt có những loài quý hiếm như Sao La, Gỗ Pơ Mu Đây cũng là nguồn tài nguyên đáng kể thúc đẩy cho quá trình phát triển kinh tế trên lưu vực, đồng thời cũng là một vốn quý để duy trì nguồn nước mùa kiệt và hạn chế nước trong mùa lũ Chính vì vậy, cần phải có quy hoạch sử dụng, bảo vệ phát triển rừng một cách bền vững, tạo môi trường sinh thái của lưu vực tốt hơn

1.3.4 Đặc điểm địa chất , thổ nhưỡng lưu vực sông Cả

1.3.4.1 Đặc điểm địa chất

Rất nhiều nhà địa chất ở nhiều giai đoạn lịch sử khác nhau đã nghiên cứu cấu tạo địa chất lưu vực sông Cả:

Trước năm 1954 các nhà địa chất người Pháp như Fromeget, Suarin, Fuchs

đã nghiên cứu cấu tạo địa chất một số vùng trong lưu vực phục vụ cho việc lập bản

đồ địa chất Đông Dương và tìm kiếm các loại khoáng sản

Từ năm 1954 đến nay các nhà địa chất Liên Xô (cũ) và Việt Nam đã tiến hành khảo sát chi tiết, lần lượt cho ra đời các tờ bản đồ: Dovjcov (1965) với bản đồ địa chất Việt Nam tỷ lệ 1/500.000, trong đó có lưu vực sông Cả Trần Đức Lương chủ biên và các nhà địa chất khác lập bản đồ địa chất 1/200.000 vùng Bắc Trung Bộ trong đó có toàn bộ phần lưu vực sông Cả Ngoài ra Bộ Thuỷ Lợi, Liên Đoàn Địa Chất 4 đã khảo sát một số tuyến công trình như Bản Mồng, Thác Muối

Đáng lưu ý trong phần này là vấn đề động đất Theo qui chuẩn Việt Nam thì

lưu vực sông Cả có các vùng và cấp động đất chính như sau:

- Vùng phát sinh động đất bao gồm toàn bộ phần trung, hạ lưu sông Cả và nhánh Ngàn Sâu, Ngàn Phố Trong vùng này đã ghi được tại Vinh (1903) và Đô Lương (1937), có chấn tâm động đất với M = 5,1 - 5,5 độ Ricte

- Vùng chấn động lan truyền bao gồm lưu vực sông Hiếu và thượng sông Lam Tài nguyên nước :

- Nước trong tầng phủ: Cấu tạo tầng phủ vùng sông Lam hầu hết là á sét, á cát lẫn dăm sạn, chiều dày mỏng, khả năng giữ nước kém Nước trong tầng này chỉ tồn tại trong mùa mưa

- Nước trong tầng phong hoá nứt nẻ: Các loại đá gốc trong vùng có tầng phong hoá nứt nẻ dày, khả năng chứa và thông nước tốt, lưu lượng Q = 5 l/phút

- Nước dưới đất trong đới phá huỷ kiến tạo dạng tồn tại này có lưu lượng rất nhỏ ít có ý nghĩa khai thác do bị lấp, nhét kín của các đứt gãy

- Nước phát triển ở vùng đá vôi Mường Lống khả năng chứa dồi dào và là nguồn cấp cho các sông suối mùa cạn

Nước dưới đất còn tồn trữ ở các trầm tích đệ tứ, trầm tích sông biển và các dạng trầm tích khác

Nước dưới đất vùng sông Lam chỉ có thể khai thác để phục vụ cấp nước sinh hoạt, công nghiệp và kinh tế, khai thác để phục vụ sản xuất nông nghiệp sẽ phải đầu

tư tốn kém

1.3.4.2 Đặc điểm thổ nhưỡng

Theo kết quả điều tra thổ nhưỡng có thể phân đất đai lưu vực sông Cả thành

2 loại chính Đất thuỷ thành và đất địa thành

+ Đất thuỷ thành

Đất này phân bố chủ yếu tập trung ở các huyện đồng bằng và đồng bằng ven biển, bao gồm một phần đất của Đô Lương, Thanh Chương, Nam Đàn, Hưng Nguyên, Nghi Lộc, Diễn Châu, Yên Thành, Quỳnh Lưu, Thị Xã Cửa Lò - thành phố Vinh của Nghệ An và Hương Sơn, Hương Khê, Can Lộc, Đức Thọ, thị xã Hồng Lĩnh

Loại đất này có 5 nhóm đất chính:

- Nhóm đất cát phân bố ven biển Nghi Xuân (Hà Tĩnh), Nghi Lộc, thị xã Cửa

Lò, Diễn Châu, Quỳnh Lưu

- Nhóm đất phù sa dốc tụ phân bố các huyện ven sông Cả, sông La

- Nhóm đất mặn chủ yếu ven cửa sông và ven biển

- Nhóm phèn mặn và nhóm đất bạc màu được cải tạo tốt đưa vào trồng lúa Chiếm vị trí quan trọng trong số này có 300.000 ha đất phù sa và nhóm đất cát Đây là nhóm đất có ý nghĩa lớn đối với sản xuất trên lưu vực

- Đất cát cũ ven biển có 31.400 ha tập trung ở vùng ven biển Đất có thành phần

cơ giới thô, kết cấu rời rạc, dung tích hấp thụ thấp Các chất dinh dưỡng như mùn, đạm, Lân nghèo, Kali tổng số cao nhưng Kali dễ tiêu nghèo Loại đất này thích hợp cho trồng hoa màu, cây công nghiệp ngắn ngày như lạc, vừng, đỗ, cây ăn quả Khi

sử dụng cần hết sức chú ý đến phát triển cây họ đậu, tăng cường phân chuồng, không để hở đất bằng biện pháp xen canh gối vụ

- Đất phù sa như đất phù sa được bồi hàng năm, đất phù sa không được bồi, đất phù sa vùng úng, đất phù sa cũ sản phẩm của Feralit Các loại đất này thích hợp với canh tác lúa nước và hoa màu, có diện tích khoảng 268.600 ha Trong đó đất phù sa không được bồi hàng năm khoảng 74% Đất này bị chia cắt mạnh, nghiêng dốc và lồi lõm Quá trình rửa trôi xảy ra liên tục cả trên bề mặt và tầng sâu Thành phần cơ giới đa số là nhẹ Độ dày tầng canh tác mỏng, dung tích hấp thụ thấp, thường chua, nghèo dinh dưỡng đặc biệt là nghèo Lân Đất phù sa chủ yếu tập trung ở đồng bằng ven hai bên bờ sông và vùng đồng bằng sông Bùng, sông Cấm, sông Nghèn Đây là địa bàn sản xuất lương thực chính của lưu vực do chủ động tưới, tiêu, chống lũ Phần lớn loại đất này đang sử dụng trồng lúa nước (khoảng 110.000 ha lúa 2 vụ) Ngoài hai loại đất chính trên còn một số loại đất cồn cát ven biển, đất bạc màu, nhiễm mặn, với diện tích nhỏ Các loại đất này đang được cải tạo để có thể trồng trọt được nhưng đòi hỏi phải có nguồn nước ngọt cung cấp thường xuyên và

có biện pháp tiêu tốt để đảm bảo môi trường

+ Đất địa Thành

Loại đất này có 1.518.892 ha chiếm 83,51% diện tích đất điều tra thổ nhưỡng Đất này tập trung chủ yếu ở vùng đồi núi bao gồm các nhóm đất:

- Đất Feralit đỏ vàng vùng đồi nằm ở cao trình dưới 200 m

- Đất xói mòn trơ sỏi đá nằm ở sườn núi dốc và ven sông bị khai phá làm nương rẫy do chế độ canh tác du canh và phá rừng

- Đất đen nằm kẹp giữa các thung lũng

- Đất Feralit vàng trên núi thấp từ cao trình 200 m ÷100 m

- Đất màu vàng trên núi từ cao trình 1.000 ÷ 1.500 m

- Đất vàng trên núi cao

Tính chất đặc điểm một số loại đất chính:

a, Đất đỏ vàng trên đá phiến sét (Fs)

Phân bố trên phạm vi rộng lớn ở hầu khắp các huyện nhưng tập trung nhiều ở Tương Dương, Con Cuông, Tân Kỳ, Nghĩa Đàn, Quỳ Hợp, Anh Sơn, Thanh Chương, Vũ Quang, Hương Khê, Hương Sơn Tập trung ở vùng núi thấp có độ dốc lớn có tầng phủ khá dày, có độ phì khá mùn 2 ÷ 4%, Đạm 0,1÷ 0,25%, Lân 0,06 ÷ 0,07%, Kali 1÷ 2% độ pH<4, thành phần cơ giới từ thịt nặng đến sét nhẹ Đây là loại đất đồi núi khá tốt, có khả năng giữ nước và giữ màu tốt Loại đất này thích hợp cho trồng cây công nghiệp dài ngày, đặc biệt là chè, cây ăn quả có múi, cà phê, hồ tiêu, cao su Cả hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh đang tập trung khai thác loại đất này Nhưng để cho năng xuất cây trồng cao trên loại đất này phải chủ động tưới, tiêu và

có quy hoạch chống sói mòn tốt

b, Đất vàng nhạt phát triển trên đá sa thạch và cuội kết (Fq)

Tổng diện tích loại đất này khoảng gần 400.000 ha phân bố rải rác theo dải hẹp xen giữa các giải đất phiến thạch kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam của Nghệ An và theo hướng gần như Bắc Nam của Hà Tĩnh Thành phần

cơ giới tương đối nhẹ, tầng đất mỏng và nhiều vùng trơ sỏi đá Chỉ một vài nơi địa hình tương đối cao và thảm thực vật tương đối tốt mới có tầng dày 70 -80

cm Đất nghèo dinh dưỡng, mùn 1,5 - 2,5%, ở vùng thấp lượng mùn không quá

1,5% Các chỉ tiêu như Đạm, Lân, Kali đều nghèo, độ pH<4,0 Độ no Bazơ thấp Thành phần cơ giới từ đất thịt nhẹ đến cát pha, khả năng kết dính và giữ nước kém Đất có khả năng trồng cây công nghiệp, nhưng phải có chế độ cấp nước và giữ nước tốt, cần có biện pháp chống xói mòn mới nâng cao được hiệu quả sử dụng đất

c, Đất vàng đỏ phát triển trên đá axit:

Diện tích đất này hẹp khoảng 250.000 ha phân bố ở các huyện Anh Sơn, Hương Khê, Vũ Quang, có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo dinh dưỡng, bị xói mòn rửa trôi mạnh, độ pH<4, loại này ít có ý nghĩa trong sản xuất nông nghiệp, chủ yếu thích hợp với trồng rừng, nhưng cho đến nay là vùng đất trống đồi núi trọc

d, Đất đỏ nâu trên nền đá vôi(Fv):

Diện tích khoảng trên 400.000 ha phân bố xen kẽ trên các huyện miền núi của lưu vực Tầng đất này độ phì khá, hàm lượng mùn từ 2 ÷ 4%, đạm chiếm trên 0,15%, đất có pH<4 Do bị rửa trôi nên lượng sắt, nhôm di động cao Đất này thích hợp cho trồng cây lâu năm như cam, bưởi, chè, cà phê, cao su và cây lâm nghiệp

e, Đất đỏ bazan

Diện tích khoảng 14.711 ha tập trung chủ yếu vùng Phủ Quỳ, hiện nay đang sử dụng trồng cao su, cà phê, cam, chanh, chè… Đất này có tầng dày trên 1m, địa hình

bề mặt khá bằng phẳng, ít dốc, độ phì cao, hàm lượng mùn từ 2 ÷ 4%, đạm tổng số trên 0,15%, kali tổng số từ 1 ÷ 1,5%, bazơ trên 70%, độ pH từ 5 ÷ 6 Cấu tượng đất tơi xốp, thoát nước tốt, nhưng giữ nước kém, lỗ rỗng lớn, nhiều keo sét, khả năng hấp thụ tốt, rất thích hợp với cây công nghiệp dài ngày

f, Đất Feralit đỏ vàng trên núi, đất màu trên núi cao

Loại đất này chiếm gần 25% diện tích điều tra thổ nhưỡng Đất có độ phì cao đạm, lân, kali tổng số đều cao song do có độ dốc lớn nên khả năng phát triển nông nghiệp kém Đây là vùng thích hợp cho trồng cây lâm nghiệp và rừng phòng hộ đầu nguồn

Tóm lại: Các loại đất trên lưu vực sông Cả được hình thành và phân bố trên nền địa hình phức tạp, hơn 83% diện tích là đồi núi, với điều kiện khí hậu thời tiết nóng

ẩm và mưa nhiều, lượng mưa phân bố không đều theo mùa và có các trận mưa có cường độ lớn Nền địa chất lưu vực sông Cả nhiều loại đá gốc khác nhau tạo cho lưu vực có nhiều chủng loại thổ nhưỡng Đó là một điều kiện thuận lợi lớn cho việc

đa dạng hoá cây trồng, vật nuôi trên lưu vực, đồng thời là một địa bàn phát triển cây lâm nghiệp tốt

-Vùng cát ven biển có thể chuyên canh màu, rau, đậu và cây công nghiệp ngắn ngày nhưng phải đầu tư tiêu thoát và đầu tư tưới

-Vùng trũng thấp sản xuất hai vụ lúa Đông Xuân và Hè Thu, vùng cao sản xuất lúa Đông Xuân và lúa Mùa, màu vụ Đông

-Vùng núi sản xuất cây hàng hoá như mía, dứa, chè, cà phê, cao su và các loại cây ăn quả

-Vùng đồi và núi cao giành cho cây lâm nghiệp, rừng phòng hộ đầu nguồn

1.3.5 Đặc điểm một số ngành kinh tế trên lưu vực sông Cả

1.3.5.1 Hi ện trạng ngành công nghiệp

Công nghiệp trên lưu vực sông Cả trong những năm qua đã có bước phát triển nhất định Công nghiệp đã hình thành cơ cấu đa ngành: Cơ khí luyện kim, hoá chất, dệt may, thuộc da, khai thác khoáng sản, chế biến nông sản, vật liệu xây dựng v.v Nhưng công nghiệp trên địa bàn vẫn chưa phát triển tương xứng với tiềm năng

và lợi thế của lưu vực Đã bước đầu hình thành các cụm công nghiệp tập trung:

- Cụm công nghiệp Hoàng Mai gồm nhà máy xi măng 1,5.106 tấn/năm, sản xuất vật liệu xây dựng, sản xuất đá các loại

- Cụm công nghiệp Nghĩa Đàn gồm nhà máy hoa quả hộp, ép dầu, mía đường Quỳ Hợp, chế biến lâm sản

- Cụm công nghiệp Đô Lương gồm chế biến gỗ, cơ khí, sản xuất công cụ máy móc nông nghiệp và cơ khí quốc phòng

- Khai thác Thiếc ở Quỳ Hợp với công suất tinh chế 3000 tấn/năm và khai thác đá quý ở Quỳ Châu, quặng Thiếc ở Quế Phong

- Cụm công nghiệp Anh Sơn gồm xi măng quốc phòng 800.000 tấn/năm, mía đường sông Lam

- Cụm công nghiệp Thanh Chương (Dùng) gồm Diêm, gỗ dán, bột giấy và gia công chế biến nông sản

- Cụm công nghiệp Vinh - Cửa Lò - Bến Thuỷ đây là cụm công nghiệp tổng hợp: Bia rượu, dệt may, gỗ ván sàn, cơ khí sửa chữa tầu thuyền, sửa chữa ô tô, lắp ráp xe máy, điện, điện tử, chế biến hải sản, thuỷ tinh, sành sứ v.v…Cụm công nghiệp này gắn liền với các cảng Cửa Lò, Bến Thuỷ

- Cụm công nghiệp sông Lam sản xuất giấy, bột giấy

- Cụm công nghiệp Nghi Xuân chế biến gỗ, cơ khí sửa chữa chế biến nông lâm sản và hải sản

- Công nghiệp thiếc Hương Khê, chế biến nhựa thông, chế biến lâm sản Ngoài ra đã hình thành các tổ hợp sản xuất thuộc sở hữu tư nhân hoạt động trong lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến nông lâm sản, các ngành nghề tiểu thủ công nghiệp đã phát triển theo hình thức làng nghề đã thu hút hàng vạn lao động dư thừa ở vùng nông thôn và thu hút lực lượng lao động nông nhàn

Tiềm năng công nghiệp và xây dựng của khu vực là rất lớn, nhất là ngành công nghiệp khai thác và vật liệu xây dựng Trên địa bàn khu vực đã hoàn thành khu tập trung về vật liệu xây dựng Một số sản phẩm công nghiệp có mức tăng trư-ởng nhanh như xi măng, khai thác đá, sản xuất bia Các doanh nghiệp quốc doanh

và ngoài quốc doanh, các làng nghề phát triển nhanh Một số ngành nghề ở địa ơng tiếp tục được củng cố và nâng cao Việc lựa chọn các mặt hàng ưu tiên và có lợi thế, đầu tư chiều sâu, đổi mới công nghệ, tạo ra những sản phẩm chất lượng cao

phư-đã phần nào đáp ứng việc yêu cầu của tiêu dùng xã hội và xuất khẩu Khu vực công nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài tăng nhanh do số dự án đi vào hoạt động tăng lên, sản phẩm được thị trường chấp nhận và có xu hướng phát triển tốt

1.3.5.2 Hiện trạng kinh tế nông nghiệp

Diện tích có khả năng nông nghiệp trên lưu vực sông Cả và vùng phụ cận hưởng lợi theo điều tra mới nhất năm 1999 là 172.364 ha Diện tích đã huy động vào sản xuất cây hàng năm và cây lâu năm là: 173.235 ha Diện tích nông nghiệp đang được sử dụng để sản xuất lương thực chiếm tới 80% tổng diện tích đang gieo

trồng trong đó có tới 70% là sản xuất lúa còn lại là các cây trồng khác như ngô, khoai, cây công nghiệp ngắn ngày: Lạc, vừng, đậu đỗ các loại, mía Diện tích cây dài ngày chủ yếu tập trung ở vùng đồi, núi với các loại cây cao su, chè, cà phê, cây

ăn quả có múi, dứa Đất trồng chưa sử dụng 249.346 ha diện tích này có khả năng huy động vào sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản khoảng 45%.Đất đai trên lưu vực sông Cả được phân bổ theo đơn vị hành chính như sau:

Bảng 1.2: Đất đai trên lưu vực sông Cả theo điều tra (đơn vị tính: ha)

Loại đất đai Tỉnh Nghệ An Tỉnh Hà Tĩnh Toàn lưu vực

thuộc Việt Nam

Diện tích gieo trồng cây hàng năm trên lưu vực những năm gần đây cũng biến động rất lớn, tuỳ theo tình hình khí tượng thuỷ văn, khả năng đảm bảo tưới, tiêu và sự biến động giá cả thị trường

1.4 M ạng lưới khí tượng thủy văn trên lưu vực nghiên cứu

Từ đầu thế kỉ XX, hệ thống trạm khí tượng thủy văn trên hệ thống sông Cả

đã được hình thành, chủ yếu được đặt trên các khu tập trung dân cư quan trọng như thị trấn, thị xã

Thời kỳ kháng chiến chống Pháp (1946 – 1954), hầu hết số liệu thu thập bị gián đoạn Đầu thập kỉ 60, các trạm n ày được khôi phục, bổ sung Trong những năm

1980, do hạn chế về chi phí, một số trạm phải ngừng hoạt động hoặc giảm số lượng các thông số quan trắc (hạ cấp) Trong vùng bình quân cứ 200 km2 có một trạm đo mưa Mật độ trạm vùng trung du, đồng bằng lớn hơn vùng núi cao, thượng nguồn sông suối Thời gian quan trắc của các trạm đặt ở thị xã khá dài: Tại Vinh (1916 – 2002), Hà Tĩnh (1912 – 2002) Theo thống kê trong vùng có 36 trạm thủy văn đo mực nước hoặc mực nước lưu lượng (bao gồm cả các trạm đã hạ cấp hoặc ngừng hoạt động) Trên sông Cả có 14 trạm cấp I đo mực nước và lưu lượng, hiện nay chỉ có 7 trạm tiếp tục hoạt động đo lưu lượng là: Quỳ Châu, Nghĩa Khánh, Dừa, Yên Thượng, Mường Xén, Sơn Diệm, Hòa Duyệt, và các trạm đo mực nước là: Cửa Rào, Con Cuông, Đô Lương, Nam Đàn, Chu Lễ, Linh Cảm, Cửa Hội ( xem bảng 1.7)

Ngoài ra còn có các trạm do tổng cục khí tượng thủy văn thiết lập, chuyên dùng để thu thập số liệu cho các đồ án thiết kế qui hoạch thủy lợi như trạm Bản Mồng (1963 – 1967), Sông Rào (1979 – 1985) trên sông Cả

Tóm lại, hệ thống lưới trạm khí tượng thủy văn ở các lưu vực sông nghiên cứu

có mật độ dày ở sông lớn (sông Cả), sang các sông nhỏ rất ít, thậm chí không có

Trong vùng có một trạm quan trắc sóng đặt tại Cửa Hội, bắt đầu quan trắc từ năm 1996 tới nay

Hiện nay, tại Vinh có trạm rada thời tiết Bán kính hoạt động của rada là 30

km Rada thời tiết có thể xác định được vị trí của tâm bão, lốc, lượng mưa rơi trên lưu vực sông Cả Vì vậy, dùng rada chúng ta có thể quan trắc được mưa ở các vùng

xa xôi chưa có trạm quan trắc, tăng thêm độ chính xác của dự báo lũ

Bảng 1.3: Các trạm thủy văn phục vụ dự báo trên hệ thống sông Cả

TT Tên trạm Sông Thời kỳ đo Yếu tố đo Ghi chú

2 Quỳ Châu Hiếu VIII/1961 H, Q, X, T Điện báo

3 Cửa Rào Cả I/1959 - XII/1995 H, Q, X, T Điện báo

5 Nghĩa Khánh Hiếu III/1973 - XII/1973 H, X

7 Đô Lương Cả I/1962 - nay H, X, T Điện báo

8 Yên Thượng Cả I/1968 - nay H, X, Q, T Điện báo

12 Chu Lễ Ngàn I/1959 - XII/1982 H, X, Q, T

13 Sơn Diệm Ngàn VII/1957 - XII/1961 H, X, T

X: Mưa; H:mực nước; T:Nhiệt độ ; Q:Lưu lượng

Hình 1.3 : Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sông Cả

1.5 Đặc điểm lũ trên lưu vực sông Cả

1.5.1 Hình th ế thời tiết gây ra mưa lũ

- Hoạt động của bão và áp thấp nhiệt đới là nguyên nhân chính gây ra mưa

lớn và lũ lụt ở lưu vực sông Cả đặc biệt là ở vùng hạ du sông

- Những trận bão điển hình đổ bộ và ảnh hưởng tới Nghệ An, Hà Tĩnh là cơn bão Chara 8/10/1964, cơn bão số 8 ngày 13/7/1971, số 2 ngày 13/7/1973, từ ngày

26 - 28/9/1978, số 7 ngày 3/10/1989, số 7, 8, 9 đổ bộ liên tiếp vào vùng nam Hà Tĩnh ảnh hưởng mưa lớn ở hạ du gây ra lũ đặc biệt lớn trên sông Cả, cơn bão số 5 ngày 29/8/1990, cơn bão số 6 ngày 22/9/1996

- Trong 3 thập kỷ gần đây số cơn bão đổ bộ vào khu vực ngày càng gia tăng Vùng ảnh hưởng từ 1 ÷ 2 cơn bão đổ bộ hàng năm tại Nghệ Tĩnh là 59%, từ 3 ÷ 4 cơn bão đạt 8% Trong năm số trận bão đổ bộ, ảnh hưởng tới vùng nhiều nhất vào tháng IX chiếm tỷ lệ 65%, tháng 10 là 37%, tháng 7 là 20% Mùa bão là tháng 7 tới tháng 11

- Mưa lớn do bão và áp thấp nhiệt đới gây ra Đây là loại hình thế thời tiết điển hình gây ra lũ lụt trên sông Cả Khi bão và áp thấp nhiệt đới đi vào Nghệ An

hoặc nam Nghệ An thì ở Nghệ An, Hà Tĩnh có mưa rất lớn kéo dài 1 - 3 ngày Lượng mưa trận đạt 50 - 60% lượng mưa năm

- Lượng mưa bão phụ thuộc hướng di chuyển Nếu bão đổ bộ vào phía bắc

tỉnh, mưa lớn xảy ra vùng sông Hiếu Nếu bão di chuyển vào từ phía nam của tỉnh Nghệ An thì mưa lớn xảy ra ở vùng sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu như cơn bão số 2 đổ

bộ vào Đà Nẵng di chuyển lên phía Bắc gây ra mưa lớn 25/5/1989 tại sông Ngàn

Phố, Ngàn Sâu gây lũ đặc biệt lớn trên sông Ngàn Phố

- Mưa do không khí lạnh kết hợp với hội tụ nhiệt đới

Vào tháng IX, X không khí lạnh ở phía bắc tràn xuống không đủ mạnh để vượt qua vĩ tuyến 190 ÷ 200 vĩ độ Bắc Khi đó vùng Nghệ An nằm trong giải hội tụ nhiệt đới Nơi đây không khí nhiệt đới nóng ẩm tiếp giáp với khối không khí lạnh

ẩm ở phía Bắc tăng cường gây nên mưa lớn

Thông thường mưa bão mau kết thúc cùng với sự suy yếu và tan đi của bão, cơn mưa do không khí lạnh kết hợp với dải HTNĐ thường kéo dài, lượng mưa trận

lớn nhất đạt 864mm trong 6 ngày (5 ÷ 10/IX/1992) tại Vinh do không khí lạnh kết

hợp với HTNĐ

- Mưa lớn gây lũ do các hình thế thời tiết khác:

+ Mưa lớn do không khí lạnh phía Bắc tràn xuống kết hợp với rãnh thấp phía Tây Loại mưa này xảy ra vào đầu mùa hè

+ Mưa lớn ở sườn phía Tây dãy Trường Sơn do Tín Phong tây nam từ vịnh Belgan thổi tới bị chắn cưỡng bức ở sường phía tây dãy Trường Sơn gây ra mưa lớn bên Lào Lượng mưa này gây lũ lớn ở thượng nguồn sông Cả

- Loại hình thế thời tiết kết hợp bão, áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh Loại hình thế thời tiết này chiếm tỷ trọng lớn trong lượng mưa mùa lũ gây ra úng lụt nghiêm trọng như xảy ra vào tháng IX/1973, IX/1978, X/1988

- Những trận mưa lũ điển hình gây lũ lớn trên sông Cả

+ Năm 1978: Ba cơn bão 7, 8, 9 đổ bộ liên tiếp nam Nghệ An, 26 - 28/IX/1978 kết hợp với không khí lạnh tăng cường gây mưa lớn, tạo nên lũ lịch sử

ở hạ du sông Cả

Lượng mưa 3 ngày max từ 26 - 28/IX/1978 đạt 958mm tại Đô Lương, 808mm tại Môn Sơn, 847mm tại Khai Sơn, 809mm tại Dừa Lượng mưa diện đạt từ

700 - 900mm từ Dừa tới Yên Thượng, vùng đồng bằng lượng mưa diện đạt 500 - 600mm Tổng lượng mưa 2 đợt từ 19 - 28/9/1978 đạt 763mm tương ứng với lượng nước 10,8 tỷ m3

Lưu lượng nước lũ tại Dừa đạt 10.200 m3/s, Yên Thượng 13.180 m3/s ngày 28/9/1978, tại Thác Muối trên sông Giăng đạt 5.150 m3/s

Mực nước lũ thực đo tại Nam Đàn 9,78 m, sau khi hoàn nguyên đạt 10,5 ngày 29/9/1978 Mực nước tại Bến Thuỷ thực đo 5,08m, hoàn nguyên 6,16m, tại

lũ tháng IX/1978

* Trận mưa lũ tháng IX/1996

Năm 1996 miền Trung chịu ảnh hưởng 5 cơn bão, 4 ATNĐ đổ bộ vào gây lũ

lớn toàn vùng Riêng Nghệ An, Hà Tĩnh chịu ảnh hưởng các cơn bão số 2 đổ bộ vào Văn Lý ảnh hưởng mưa lớn ở phía bắc Nghệ An

Cơn bão sô 4 đổ bộ vào Thanh Hoá, Ninh Bình gây mưa lớn ở hạ du Cơn bão số 6 đổ bộ trực tiếp vào Nghệ An gây mưa 100 - 250mm gây lũ lớn ở hạ du, Hmax Nam Đàn 8,30m

* Trận lũ tháng 9/2002:

Áp thấp nhiệt đới ngày 22/IX/2002 di chuyển mạnh lên thành bão

Do ảnh hưởng ATNĐ, mưa lớn xảy ra đặc biệt vùng sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu Lượng mưa tháng IX đạt 794mm tại Hương Khê, 701mm tại Hương Sơn

Mưa lớn gây lũ lịch sử trên sông Ngàn Phố với Hmax 15,82m, Qmax = 4.480m3/s tại Sơn Diệm, có sức tàn phá mạnh ở hạ du sông Ngàn Phố

Trên sông Ngàn Sâu tại Hoà Duyệt Hmax = 11,77 ngày 22/9/2002, Qmax = 2.740m3/s, mực nước cao hơn báo động 3 là 1,77m

Mực nước tại Linh Cảm trên sông La 7,7m thấp hơn mực nước lũ năm 1978

là 0,04m trên báo động 3 là 1,21m

Lũ lớn do mưa IX/2002 gây thiệt hại về người và của trên hai lưu vực sông Ngàn Phố và Ngàn Sâu

1.5.2 Ch ế độ mưa

Lượng mưa năm trung bình nhiều năm trên lưu vực sông Cả biến động khá

mạnh mẽ ở các vùng nó dao động từ 1.122 ÷ 1.700mm ở vùng ít mưa như khu vực Khe Bố, Mường Xén, Cửa Rào, hạ sông Hiếu và từ 1.800 ÷ 2.500mm ở vùng mưa

vừa và lớn như ở thượng nguồn sông Hiếu 2.000 ÷ 2.100mm, vùng sông Giăng, khu

giữa từ Cửa Rào - Nghĩa Khánh tới Dừa, lượng mưa năm trung bình từ 1.800 ÷ 2.100mm Vùng sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu lượng mưa năm trung bình đạt 2.200 ÷ 2.400mm Vùng đồng bằng ven biển lượng mưa năm đạt 1.800 ÷ 1.900mm Trên lưu vực xuất hiện vùng tâm mưa lớn nhất như tâm mưa thượng nguồn sông Hiếu, thượng nguồn sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu

Vùng ít mưa xuất hiện ở những thung lũng kín, khuất gió như dọc theo thung lũng Mường Xén - Cửa Rào, Cửa Rào - Khe Bố lượng mưa năm chỉ đạt từ 1.200 ÷ 1.300 Có năm tại Khe Bố lượng mưa năm chỉ đạt 511mm năm 1984, Cửa Rào đạt 773mm năm 1977

Mùa mưa thay đổi theo từng vị trí của lưu vực Vùng thượng nguồn sông Cả, sông Hiếu mùa mưa từ tháng V và kết thúc vào tháng X Lượng mưa tháng lớn nhất vào tháng VIII, ba tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng VII, VIII, IX Càng về trung, hạ du sông Cả mùa mưa dịch chuyển dần bắt đầu từ tháng VI và kết thúc vào tháng X, XI Tháng XI có lượng mưa lớn nhất là tháng VIII, IX, X Càng dần về phía nam của lưu vực mùa mưa bắt đầu từ tháng VIII và kết thúc tháng X như vùng sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu

Tỷ trọng lượng mưa mùa mưa chiếm từ 80 - 87% còn lại là mùa ít mưa trên lưu

vực

Mùa mưa có xu hướng chậm dần từ Bắc vào Nam từ thượng nguồn về hạ du Trong mùa mưa thường xuất hiện 2 đỉnh cực trị Vào tháng IX và tháng V hoặc tháng VI Tháng V, VI do hoạt động mạnh gió mùa Tây Nam và gió Tín Phong

Bắc bán cầu Sự hội tụ giữa hai luồng gió này gây nên mưa tiểu mãn vào tháng V,

VI gây lũ tiểu mãn trong mùa mưa Tổng lượng mưa hai tháng này có vùng chiếm

tới 20% lượng mưa năm ở các trạm thượng nguồn sông Cả, sông Hiếu, Ngàn Phố, Ngàn Sâu Trận lũ tiểu mãn lớn như tháng V/1943, tháng V/1989 Đặc biệt là trận mưa tháng V/1989 gây lũ lịch sử trên sông Ngàn Phố Lượng mưa 1 ngày max đạt 483mm ngày 26/5/1989 tại Kim Cương, 296mm ngày 26/5/1989 tại Hoà Duyệt

Do hoạt động của gió mùa Tây Nam gây nên thời tiết khô nóng do hiện tượng Fơn mà vào đầu mùa hạ lượng mưa đạt cực đại vào tháng V, VI và cực tiểu

phụ vào tháng VII Khi gió Lào hoạt động mạnh trên lưu vực lượng mưa tháng VII

giảm nhỏ chỉ đạt 5 ÷ 10% lượng mưa năm

Sang tháng VIII, IX, X dải hội tụ nhiệt đới dịch chuyển dần về phía Nam kết

hợp với các loại hình thế thời tiết gây mưa lớn như áp thấp nhiệt đới, bão đã tạo ra

những trận mưa lớn kéo dài từ 3 ÷ 10 ngày gây lũ lớn trên các triền sông

Lượng mưa hai tháng IX, X đạt tới 40% lượng mưa năm Lượng mưa tháng

IX, X phân bố không đều trên lưu vực Vùng đồng bằng chịu ảnh hưởng của mưa

do bão gây ra, lượng mưa hai tháng đạt 1.000 ÷ 1.100mm Càng về phía thượng lưu dòng chính lượng mưa hai tháng giảm dần do ảnh hưởng ít của bão chỉ đạt 500 ÷ 800mm

Lượng mưa cực tiểu tháng II vùng Mường Xén, Cửa Rào, thượng nguồn sông Hiếu chỉ đạt từ 6 ÷ 12mm vào tháng này Các tháng khác đạt từ 6 ÷ 12mm, lượng mưa tháng II chỉ chiếm 1 ÷ 2% lượng mưa năm Tổng lượng mưa 5 tháng mùa khô từ tháng XII tới tháng IV chỉ chiếm 10 ÷ 20% lượng mưa năm

Biến động lượng mưa theo thời gian khá mạnh mẽ Lượng mưa năm lớn nhất đạt 3.520mm năm 1989 tại Vinh, 3.670mm năm 1989 tại Hoà Duyệt, 3.470mm năm

1978 tại Đô Lương và từ 2.500 ÷ 2.700mm tại các vùng thượng sông Cả, sông Hiếu Lượng mưa năm nhỏ nhất biến động tuỳ theo các vùng, vùng ít mưa như Khe Bố, Mường Xén, Cửa Rào có năm lượng mưa chỉ đạt 500 ÷ 700mm Vùng mưa nhiều năm ít mưa nhất đạt từ 1.200 ÷ 1.500mm

Hệ số biến sai Cv mưa năm dao động từ 0,25 ÷ 0,35

* Cường độ mưa:

Cường độ mưa rất lớn nhất là khi có bão đổ bộ vào Lượng mưa 1 ngày lớn

nhất đạt 788mm ngày 27/9/1978 và 3 ngày lớn nhất 958mm tại Đô Lương Lượng mưa 1 giờ cao nhất đạt 142mm trong trận mưa ngày 8/10/1965 tại Vinh

Khi có bão đổ bộ hoặc bão tan thàn áp thấp nhiệt đới di chuyển lên phía Bắc

gặp không khí lạnh tăng cường sẽ gây mưa lớn trên diện rộng toàn vùng như đợt áp

thấp nhiệt đới và không khí lạnh trong tháng X/1988 Lượng mưa 1 ngày đạt từ 250

÷ 400mm, lượng mưa 3 ngày đạt 500 ÷ 600mm

Nhìn chung phân bố mưa trận lũ khi có bão đổ bộ lượng mưa giảm dần từ hạ

du lên thượng nguồn Vùng mưa lớn thường tập trung ở trung lưu sông Cả, nếu có điều kiện hội tụ các luồn không khí mang hơi ẩm lớn gây mưa Do vậy lũ sinh ra ở

phần trung lưu sông Cả rất lớn, trên sông Giăng lưu lượng lũ đạt 5.150 m3/s với mô

số đỉnh lũ 6,56m3/s,km2 trong trận lũ tháng IX/1978

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

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

có độ cao 2.620m thuộc tỉnh Xiêm Khoảng bên Lào, sông chảy và đổ vào sông Cả tại Cửa Rào Sông chảy qua vùng có lượng mưa năm nhỏ chỉ đạt trung bình từ 1.200 ÷ 1.300mm là vùng mưa nhỏ nhất của Bắc Trung Bộ Do vậy mặc dù diện tích lưu vực sông đạt 3.970km2 chiếm 14,6% diện tích toàn lưu vực nhưng lượng dòng chảy năm chỉ chiếm 9,3% tổng lượng dòng chảy năm trên toàn diện tích lưu vực Chiều dài dòng sông chính là 160km, độ rộng lòng sông 30 ÷ 35m, chiều rộng bình quân lưu vực là 38,2km

- Sông Hiếu: Sông bắt nguồn từ vùng núi cao Phu Hoạt có độ cao đỉnh núi là

2.452m thuộc huyện Quế Phong Thượng nguồn sông chảy qua vùng mưa lớn có

lượng mưa năm 2.100 ÷ 2.200mm thuộc huyện Quế Phong và chảy về qua hai huyện Nghĩa Đàn và Quỳ Châu có lượng mưa năm đạt 1.500 ÷ 1.800mm Phần hạ lưu sông chảy qua huyện Tân Kỳ có lượng mưa nhỏ đạt 1.500 ÷ 1.600mm rồi đổ vào sông Cả ở ngã ba Cây Chanh Tổng diện tích lưu vực là 5.340km2, chiều dài sông chính là 228km, độ cao bình quân lưu vực 303m, mật độ lưới sông 0,7km/km2 Lòng sông Hiếu hẹp và dốc từ Thác Dừa trở lên, càng về hạ du sông càng mở rộng

ít dốc hơn Sông Hiếu có các sông nhánh lớn như sông Chàng, sông Dinh, sông Sào

đổ vào trung hạ lưu sông

- Sông Giăng: sông bắt nguồn từ vùng núi cao của dãy Trường Sơn, sông có

chiều dài 77km, diện tích lưu vực là 1.050km2 Sông chảy qua vùng mưa lớn có lượng mưa năm trung bình trên lưu vực 2.200mm Lòng sông hẹp, ngắn và dốc đổ vào sông Cả tại Thanh Tiến Dòng sông nhiều thác ghềnh đáng chú ý nhất là Thác Muối có khả năng xây dựng nhà máy thuỷ điện, hồ chứa lợi dụng tổng hợp

- Sông La: là nhánh sông lớn thứ 2 chỉ sau sông Hiếu có diện tích lưu vực là 3.210km2 Sông La là hợp lưu của sông Ngàn Phố và Ngàn Sâu tạo thành

+ Sông Ngàn Sâu: bắt nguồn từ dãy núi Giăng Màn trên đỉnh Trường Sơn có đỉnh cao 1.047m, sông chảy theo hướng Nam Bắc, qua địa phận huyện Hương Khê tới Linh Cảm sông nhận nước của sông Ngàn Phố nhập vào tạo nên dòng chính sông La rồi đổ vào sông Cả tại ngã ba Chợ Tràng Dòng chính sông Ngàn Sâu là 100km, diện tích lưu vực tới Linh Cảm là 2.060km2 dòng sông hẹp và dốc có chiều rộng bình quân 30 ÷ 50m, sông chảy qua vùng có lưọng mưa năm lớn đạt 2.200 ÷ 2.400mm Mô số dòng chảy năm rất lớn đạt 64 l/s.km2 Sông có một số sông nhánh lớn như sông Tiêm, sông Rào Trổ có thể xây dựng các hồ chứa lợi dụng tổng hợp

+ Sông Ngàn Phố: Sông bắt nguồn từ dãy núi Bà Nu có độ cao đỉnh núi là

1.136m thuộc dãy Trường Sơn Bắc Sông dài 70km, diện tích lưu vực là 1.070km2,

độ dốc sông bình quân 30 ÷ 35m Sông chảy qua vùng mưa lớn, lòng sông dốc, ngắn Những trận lũ lớn xảy ra đã gây nên xói lở ở hạ du sông rất nghiêm trọng tàn phá vùng dân cư ven sông

Bảng 1.4: Đặc trưng hình thái một số sông thuộc lưu vực sông Cả

TT Lưu vực (kmF 2

)

Lsông(km)

Độ cao bq(m)

Độ dốc bqlv (‰)

Bbqkm/km2

Mật số lưới sông km/km2

Hệ số không đối xứng

Hệ

số hình dạng lưu vực

Nước lũ trên sông Cả ảnh hưởng mạnh tới vùng đồng bằng Nghệ An - Hà Tĩnh

và thường gây lũ lụt khi có mưa bão lớn như trận lũ lịch sử năm 1978, lũ đặc biệt lớn năm 1988; còn vùng núi thường chỉ gây ra lũ quét, lũ bùn đá như: lũ quét năm

2002 trên sông Ngàn Phố , lũ quét năm 2005 ở thượng nguồn sông Hiếu và trên sông Nậm Mô v.v

Nước lũ trên dòng chính sông Cả không ác liệt bằng các phụ lưu Điều đó chứng tỏ dòng chính sông Cả không thuận lợi cho nước lũ hình thành Trước hết sông Cả có dạng dài Hệ số tập trung nước tới 2.33, lòng sông rộng, trung bình 100

- 250 m Các phụ lưu chính nằm ở vùng có chế độ mưa sớm muộn khác nhau, do

đó sự tổ hợp lũ bất lợi nhất ít có khả năng xảy ra

ở hạ lưu: Nam Đàn và Linh Cảm, số trận lũ từ báo động II trở lên xuất hiện ít hơn nhiều so với các sông khác ở Trung Bộ: chỉ có 8 – 9 trận lũ đạt và vượt báo động III

và khoảng 15 – 20 trận lũ vượt mức báo động II Như vậy, trung bình khoảng 1 trận trên báo động II/năm (bảng 1.6)

Như đã thấy ở bảng 1.5, đỉnh lũ cao nhất tại các trạm xuất hiện không cùng năm Năm có lũ lớn nhất là các năm 1978, 1988, 1996 và 2005; năm có lũ nhỏ nhất

là các năm 1998, 2005, đỉnh lũ cao nhất ở các trạm hạ lưu phần lớn chỉ đạt dưới mức báo động I (BĐI)

Bảng 1.5: Đặc trưng mực nước đỉnh lũ cao nhất năm

Bảng 1.6: Thống kê số trận lũ từ báo động II trở lên trên hệ thống sông Cả

Năm Nam Đàn Linh Cảm

Cường suất lũ lớn nhất bình quân tại Cửa Rào là 31.2 cm/h, tại Dừa 24.9 cm/h

và tại Yên Thượng là 11.5 cm/h Cường suất lớn nhất có thể đạt tới 150 – 200cm/h

ở vùng trung lưu: 100cm/h và hạ lưu: 30 - 40cm/h Biên độ mực nước lớn nhất năm

ở vùng trung, thượng lưu đều đạt trên 10m, hạ lưu trên 7m

Sự chênh lệnh giữa biên độ, cường suất lũ lên của các vùng cho thấy sự biến đổi phức tạp của chế độ lũ trên hệ thống sông Cả

Thời gian lũ lên trung bình ở thượng lưu thường kéo dài khoảng 1-2 ngày, ở

hạ lưu dài hơn khoảng 3 – 4 ngày Lũ xuống kéo dài hơn

Thời gian duy trì lũ cao: Theo thống kê các trận lũ từ mức BĐII trở lên trong

vòng 30 lại đây cho ta thấy, thời gian duy trì lũ ở mức cao (trên BĐIII) trung bình ở thượng lưu ngắn, chỉ khoảng 6 – 12 giờ; ở hạ lưu: 1 – 2 ngày (tại Nam Đàn) và 1 ngày (tại Linh Cảm) Nhưng trong những trận lũ đặc biệt lớn thì thời gian duy trì lũ trên BĐIII cũng khá dài, như trận lũ lịch sử năm 1978 tại Nam Đàn kéo dài tới 5 ngày (120 giờ), Linh Cảm: 117 giờ; trận lũ năm 1988 kéo dài tới 8 ngày tại nam Đàn

1.5.4.2 Phân b ố lũ

Sự phân bố lũ trên các sông thuộc hệ thống sông Cả nhìn chung có sự đồng pha với nhau Riêng trên lưu vực sông La, mực nước lũ có xuất hiện muộn hơn bởi ảnh hưởng của địa hình và hoạt động của các hình thế thời tiết gây mưa lớn

Vùng hạ lưu các sông, khu vực gần biển do chịu ảnh hưởng mạnh của thuỷ triều và có khả năng tiêu thoát mạnh nên trong một số trận lũ vừa và nhỏ xảy ra ở vùng thượng lưu và trung lưu, những đoạn sông này mực nước vẫn không có gì biến động lớn

Quá trình lũ điển hình

Quá trình lũ điển hình là quá trình của những trận lũ có những đặc điểm đặc biệt, như trận lũ có đỉnh lũ đặc biệt lớn, có thời gian lũ ở mức cao kéo dài v.v Trên cơ sở đó, trong phần này sẽ trình bày trận lũ lịch sử xảy ra vào tháng IX/1978, trận lũ đặc biệt lớn tháng X/1988, trận lũ quét tháng IX/2002 Hai đợt lũ này và đợt

lũ quét đã cướp đi sinh mạng của nhiều người, gây cảnh ngập lụt nghiêm trọng nhất, thiệt hại lên tới hàng tỷ đồng

* Trận lũ lịch sử tháng IX/ 1978:

Đây là trận lũ kép lớn nhất từ trước đến nay, nguyên nhân do ảnh hưởng của 2 cơn bão: số 8 đổ bộ vào Thừa Thiên Huế và số 9 đổ bộ vào Đèo Ngang, gây ra 2 đợt mưa lớn

Đợt 1: Từ ngày 16-23/IX, do không khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới

và hoàn lưu bão số 8 Trong vòng 8 ngày tổng lượng bình quân lưu vực sông Cả (phần Việt am) là 556mm; vùng tâm mưa ở trung hạ lưu: 600 – 700mm Một số nơi

có lượng mưa trên 700mm, như La Khê: 879,1mm, Chu Lễ: 725,5mm, Vinh:

786,8mm, Chợ Tràng: 718,2mm Nhiều nơi có lượng mưa ngày lớn, trên 200mm và tập trung vào ngày 18/IX và 21/IX (bảng 3.16)

Đợt 2: Do ảnh hưởng trực tiếp của bão số 9 đổ bộ vào Đèo Ngang Lượng mưa trong 4 ngày (từ 26 – 29/IX), ở thượng lưu từ 100 – 200mm, ở trung hạ lưu: 500 – 700mm Có thể nói đây là một trong những đợt mưa lớn nhất từng xảy ra trên lưu vực Tại Dừa đô được là 817,6mm, tại Đô Lương: 957,9mm, tại La Khê: 742.0mm Lượng mưa ngày đạt tới 400 – 500mm (bảng 3.16)

Tổng lượng mưa cả 2 đợt (từ ngày 16 – 29/IX), tại các nơi như sau: ở thượng lưu phổ biến từ 300 – 500mm, ở trung và hạ lưu: 1100 – 1300mm, một số nơi trên 1600mm như: tại Đô lương: 1610,1mm, tại La Khê: 1621,1mm Như vậy, trung tâm mưa chuyển dịch từ hạ lưu lên trung lưu, từ nam ra bắc Chính sự chuyển dịch của tâm mưa đã tạo nên diễn biến lũ rất khác nhau ở hệ thống sông Cả - sông La

Do mưa lớn, lũ trên các triền sông lên rất nhanh Cường suất lũ lớn nhất tại dừa là 57cm/h, tại Sơn Diệm: 96cm/h và tại Nam Đàn: 17cm/h Đây là đợt lũ kép với đỉnh lũ sau cao hơn đỉnh lũ trước và kéo dài nhiều ngày ở trung và hạ lưu hệ thống sông cả Đỉnh lũ tại các trạm dọc sông từ trung về hạ lưu đều vượt mức báo động III từ 1,5 – 2,5m, riêng lưu vượt sông La thấp hơn cũng trên 1m (bảng 3.17) Trạm Nam Đàn đo được là 9,64m, nếu hoàn nguyên đỉnh lũ, đỉnh lũ có khả năng lên mức 10,38m, cao hơn báo động III là 2,48m Điều bất lợi của đợt lũ này là trong thời gian lũ lên vào lúc đúng thời kỳ triều cường đã làm cho tiêu thoát lũ kém Lũ kéo dài và xuống rất chậm đã phá hỏng toàn hệ thống đê hữu ngạn và một phần quan trong đê sông Cả từ Đô Lương đến Nam Đàn., gây ngập lụt sâu (1-2m, nhiều nơi trên 3-5m) trên diện rộng trong nhiều ngày (trên 4 – 5 ngày), thiệt hại nghiệm trọng về người, tài sản và sự ảnh hưởng của nó còn kéo dài sau khi kết thúc lũ (hình 1.4 – 1.7)