II. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG VU GIA – THU BỒN 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn 1.1.1 Vị trí địa lý Lưu vực có tọa độ: 14 o55’ – 16o3 vĩ độ Bắc,107 o15’ 108 o24’ kinh độ Đông. Có Phía Bắc giáp lưu vực sông Cự Đê. Phía Nam giáp lưu vực sông Trà Bồng và Sê San.Phía Tây giáp Lào. Phía Đông giáp biển Đông và lưu vực sông Tam Kỳ. Lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn bao gồm đất đai của 14 huyện, thị xã và thành phố của tỉnh Quảng Nam và Thành phố Đà Nẵng, đó là Trà My, Phước Sơn, Tiên Sơn, Hiệp Đức, Nam Giang, Quế Sơn, Duy Xuyên, Hiên, Đại Lộc, Điện Bàn, thị xã Hội An, Thành phố Đà Nẵng và một phần huyện của huyện Thanh Bình, Đăk Glei ( Kon Tom ).
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN NIÊN LUẬN NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ BÙN CÁT HỆ THỐNG SÔNG VU GIA – THU BỒN Giáo viên hướng dẫn : ThS Lê Thị Thường Sinh viên thực : Phạm Đức Thắng Lớp : ĐH3T Hà Nội, tháng 01 năm 2017 I Tính cấp thiết đề tài Hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn hệ thống sông lớn nước ta hệ thống sông lớn khu vực Trung Trung Bộ.Địa hình khu vực sông Vu Gia – Thu Bồn biến đổi phức tạp bị chia cắt mạnh Địa hình có xu hướng nghiêng dần từ Tây sang Đoongtaoj cho lưu vực sông có dạng địa hình núi, trung du, đồng bằng Vùng thượng lưu có độ cao trung bình 1000m., khu vực hạ lưu có độ cao trung bình 30m, hệ thống sông biến đổi phức tạp Trong những năm gần số lượng hồ chứa đập xây dựng nhiều hệ thống sông khu vực thượng nguồn như: hồ Sông Tranh 2, Sông Bung 2, Đăk Mi 4, hồ Sông Bung 4, hồ A Vương… Chính vì gia tăng đột biến của hồ chứa, đập thủy điện thượng nguồn hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn đã làm gia tăng đột biến về lượng bùn cát bồi lắng hồ suy giảm nghiệm trọng lượng bùn cát từ sông đổ biển Nghiên cứu phân tích chế dộ bùn cát hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn Nghiên cứu phân Đối tượng nghiên tích chế độ bùn cát cứu: Lưu vực sông hệ thống sông Vu Vu Gia – Thu Bồn Gia – Thu Bồn -Phương pháp phân tích thống kê -Phương pháp kế thừa TỔNG QUAN II ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG VU GIA – THU BỒN 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn 1.1.1 Vị trí địa lý Lưu vực có tọa độ: 14 o55’ – 16o3 vĩ độ Bắc,107 o15’ - 108 o24’ kinh độ Đông Có Phía Bắc giáp lưu vực sông Cự Đê Phía Nam giáp lưu vực sông Trà Bồng Sê San.Phía Tây giáp Lào Phía Đông giáp biển Đông lưu vực sông Tam Kỳ Lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn bao gồm đất đai của 14 huyện, thị xã thành phố của tỉnh Quảng Nam Thành phố Đà Nẵng, đó Trà My, Phước Sơn, Tiên Sơn, Hiệp Đức, Nam Giang, Quế Sơn, Duy Xuyên, Hiên, Đại Lộc, Điện Bàn, thị xã Hội An, Thành phố Đà Nẵng phần huyện của huyện Thanh Bình, Đăk Glei ( Kon Tom ) Bản đồ lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Địa hình Địa hình vùng núi Địa hình Địa hình vùng trung du đồng Địa hình vùng cát ven biển Khí hậu mùa đông Khí hậu mùa hạ Thổ nhưỡng Nhóm đất cồn cát đất ven biển - Nhóm đất Nhóm đất - Nhóm đất mặn phèn phù sa Nhóm đất xám bạc màu Nhóm đất vàng Nhóm đất mùn đỏtrên núi Nhóm đất thung lũng THẢM PHỦ THỰC VẬT - Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, phân bố từ độ cao 1000m - Kiểu rừng kín nửa rụng ẩm nhiệt đới - Kiểu rừng thưa rộng khô nhiệt đới - Kiểu rừng thưa kim khô nhiệt đới - Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi thấp, phân bố độ cao 1000m Tính năm 2005, diện tích rừng lưu vực sông 445.748 ha, chiếm 43,5% diện tích toàn lưu vực, đó diện tích rừng tự nhiên 405.00 ha, rừng trồng 40.698ha Tuy nhiên rừng tăng chủ yếu rừng trồng, rừng tái sinh, khả giữ nước điều tiết nước lưu vực kém, khiến cho đất đai bị xói mòn Chế độ nhiệt • Nhiệt độ không khí vùng nghiên cứu tăng dần từ Bắc xuống Nam, từ Tây sang Đông từ vùng cao xuống vùng thấp Nhiệt độ bình quân hàng năm vùng núi 24,0 – 25,5 oC Vùng đồng bằng ven biển 25,5 26 oC • Tháng có nhiệt độ cao thường vào tháng VI đến tháng VII Nhiệt độ bình quân tháng vùng núi 27,0 – 28,0 oC, vùng đồng bằng ven biển 28,5 – 29,0 oC • Tháng có nhiệt độ thấp tháng XII tháng I Nhiệt độ bình quân vùng núi 20,5 – 21,5 oC, vùng đồng bằng ven biển 21,4 – 22,0 oC Số nắng: Vùng nghiên cứu có số nắng hàng năm khoảng 1860 đến 2400 giờ, tháng có số nắng nhiều tháng V, vùng núi 216 – 230 giờ/ tháng đạt bình quân 6,8 giờ/ ngày Vùng đồng bằng ven biển 260 – 264 giờ/ tháng đạt bình quân 8,4 / ngày.Tháng có số nắng tháng XII vùng núi 62 – 68,2 giờ/ tháng đạt bình quân 2,1 giờ/ ngày Chế độ gió Tốc độ gió trung bình năm từ 0,8 m/s tại Trà My đến 1,8 m/s tại Tam Kỳ Nhìn chung, tốc dộ gió phụ thuộc lớn vào điều kiện địa hình Trong năm có hai mùa gió chính: gió mùa tây nam thường vào tháng V, VI, VII với tần suất 20 – 30% mang theo không khí nóng khô, gió mùa đông bắc thịnh hành tháng XI, XII, I, II mang theo không khí lạnh Tốc độ gió lớn mùa đông có thể tới 15 – 20 m/s với hướng bắc đông bắc, mùa hè có thể tới 20 – 35 m/s, thậm chí 40 m/s thường bão gây nên Chế độ mưa Về mùa hạ, khí mùa mưa diễn phạm vi cả nước thì tỉnh Trung Bộ hiệu ứng phơn phía sườn khuất gió ( phía Đông Trường Sơn ) mùa khô kéo dài với những ngày thời tiết khô nóng , đặc biệt vùng đồng bằng ven biển thung lũng thấp Bên cạnh đó vùng núi phía tây có dịu mát ảnh hưởng phần mùa mưa của Tây Nguyên Mùa nhiều mưa Quảng Nam, Đà Nẵng từ tháng IX đến tháng XII, mùa mưa từ tháng I đến tháng VIII Riêng tháng V tháng VI xuất đỉnh mưa phụ, về phía Tây của vùng nghiên cứu đỉnh mưa phụ rõ nét hơn, hình thành thời kỳ tiểu mãn lưu vực sông Bung Lượng mưa hàng năm vùng nghiên cứu từ 2000 – 4000mm phân bố sau: từ 3000 – 4000mm vùng núi cao Trà My, Tiên Phước Từ 2.500 – 3000mm vùng núi trung bình Khâm Đức, Nông Sơn, Quế Sơn Từ 2.000 – 2.500mm vùng núi thấp đồng bằng ven biển : Hiên, Ba Na, Hội Khách, Ái Nghĩa, Giao Thủy, Hội An, Đà Nẵng… Vùng nghiên cứu thời điểm bắt đầu mùa mưa không đồng : Vùng núi mùa mưa đến sớm ( ảnh hưởng của mưa Tây Trường Sơn ) chậm dần về phía đồng bằng ven biển Tuy nhiên thời kỳ mưa lớn toàn vùng thường tập trung vào tháng X XI Chế độ bốc Khả bốc phụ thuộc vào yếu tố khí hậu: nhiệt độ không khí, nắng, gió, độ ẩm … Khả bốc vùng nghiên cứu khoảng 600 – 1040mm, vùng núi bốc khoảng 680 – 800mm, vùng đồng bằng ven biển bốc nhiều khoảng 880 – 1.050mm Mạng lưới sông ngòi • Hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn dòng sông Thu Bồn sông Vu Gia tạo thành Thượng lưu sống Thu Bồn gọi sông Tranh hay sông Tĩnh Gian, bắt nguồn từ vùng núi cao 2000m sườn Đông Nam dãy Ngọc Lĩnh cao 2598m, chảy theo hướng Bắc Nam qua huyện Trà My, Tiên Phước, Hiêp Đức Quế Sơn, đến Giao Thủy tiếp nhận thêm nước sông Vu Gia từ nhập lưu Quảng Huế đổ vào Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn Chế độ dòng chảy Do lưu vực có lượng mưa lớn nên dòng chảy mặt sông lớn Mô đun dòng chảy trung bình năm từ 60.0 – 80.0 l/s.km Tổng lượng dòng chảy mặt hệ thống sông Thu Bồn ( W 0năm) vào 3 khoảng 24 km (24 tỷ m ), tương ứng với Q0 năm = 760 m /s M0 năm =73.4 l/s.km Mùa lũ từ tháng X – XII (3 tháng), có tổng lượng dòng chảy trung bình mùa lũ (W TB mùa lũ) chiếm khoảng 64,8% W năm Lượng dòng chảy trung bình tháng lớn ( tháng XI ) chiếm khoảng 27,3 % W năm Mô đun dòng chảy đỉnh lũ dòng (Mmax) từ 3300 – 3800l/s km , lưu vực nhỏ có Mmax từ 500 - 10000l/s km Do lưu vực sông Thu Bồn dốc, sông suốt ngắn, có dạng hình quạt nan thuận lợi cho lũ tập trung về hạ lưu lúc Tình hình dân sinh đặc điểm kinh tế xã hội lưu vực sông Dân số: Tính đến năm 2012 dân số lưu vực Vu Gia – Thu Bồn 2.041.951 người chiếm 94,19% dân số tỉnh Quảng Nam thành phố Đà Nẵng, mật độ dân số 194 người/km , thấp mật độ dân số trung 2 2 bình của cả nước 246.64 người/km , khoảng 13.64 người/km Mật độ dân số cao thành phố Đà Nẵng 2.870 người/km Thị xã Hội An 1.351 người/km , thấp huyện miền núi Đông Giang, Tây Giang, Nam Giang, Phước Sơn có khoảng 11 – 26 người/km Với 57,44 % dân số sinh sống nông thôn thấp tỷ lệ trung bình của cả nước , tính riêng diện tích lưu vực thuộc Quảng Nam thì cao Tình hình phát triển ngành kinh tế Lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn nằm vị trí địa lý trung độ tuyến Bắc – Nam của cả nước Có thành phố Đà Nẵng trực thuộc trung ương miền Trung đầu mối giao thông quan trọng về đường sắt, đường bộ, đường hàng không, cửa ngõ biển của Tây Nguyên, Nam Lào Đông Bắc Thái Lan PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ BÙN CÁT TRÊN LƯU VỰC SÔNG VU GIA – THU BỒN Sự thay đổi bùn cát mùa lũ mùa kiệt Theo số liệu độ đục lưu lượng bùn cát thu thập cho thấy từ năm 1977 đến năm 1995 độ đục lưu lượng ổn định giá trị thấp Tăng mạnh liên tục từ năm 1996 đến năm 2000 giảm từ năm 2001 đến năm 2003 Tiếp tục tăng lên từ năm 2004 đến năm 2008, có ảnh hưởng của điều tiết hồ chứa làm cho lưu lượng bùn cát độ đục giảm từ năm 2010 đến năm 2013 Đặc biệt năm 2009 năm lũ lớn ngập lụt lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn kết hợp với việc hồ chứa bắt đầu đưa vào hoạt động làm cho độ đục lưu lượng nước tăng nhanh đột biến lớn năm từ 1977 đến 2013 Dựa vào phân tích ta chia giai đoạn tính toán: Giai đoạn từ năm 1977 đến năm 1995 Giai đoạn từ năm 1996 đến năm 2000 Giai đoạn từ năm 2001 đến năm 2003 Giai đoạn từ năm 2004 đến năm 2008 Giai đoạn từ năm 2010 đến năm 2013 Tác động hồ chứa thượng nguồn đến chế độ bùn cát lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn gồm giai đoạn a, Giai đoạn tư năm 1977 đến năm 1995 • Trong giai đoạn xuất lũ lớn vào năm 1983 làm cho độ đục trung bình năm của trạm tăng đột biến độ đục trung bình năm của trạm 3 Nông Sơn 151.6 (g/m ) của trạm Thành Mỹ 255.2 (g/m ) lưu lượng bùn cát tại trạm Nông Sơn 33.4 (kg/s) trạm Thành Mỹ 24.1 (kg/s) b, Giai đoạm từ năm 1996 đến năm 2000 • Những trận lũ lớn năm 1996, 1998, 2000 kết hợp với độ che phủ rừng thượng nguồn giảm mạnh đã làm cho lưu lượng độ đục bùn cát trạm tăng mạnh so với năm khác so với những năm giai đoạn năm 1977 đến năm 1995 • Tại trạm đo Nông Sơn cao năm 2000 độ đục tương ứng 335.8 (g/m3) tương ứng với lưu lượng bùn cát 142.2 (kg/s) Về độ đục lớn 2.2 lần so với giá trị độ đục lớn giai đoạn năm 1977 – 1995, lưu lượng lớn 4.26 lần so với lưu lượng bùn cát lớn giai đoạn năm 1977- 1995 • Tại trạm đo Thành Mỹ, cao năm 2000 độ đục tương ứng 331.6 (g/m3) tương ứng với lưu lượng bùn cát 72.2 (kg/s) Về độ đục lớn 1.3 lần so với gia trị độ đục lớn giai đoạn năm 1977 – 1995, lưu lượng lớn lần so với lưu lượng bùn cát lớn gia đoạn năm 1977 – 1995 c, Giai đoạn từ năm 2001 đến năm 2003 • Trong giai đoạn lưu lượng bùn cát độ độc ổn định giảm mạnh so với giai đoạn từ năm 1996 – 2000 Lưu lượng bùn cát trung bình giai đoạn trạm Nông Sơn 39.7 (kg/s) tại trạm Thành Mỹ 30.1 (kg/s) d, Giai đoạn từ năm 2004 đến năm 2008 Lưu lượng bùn cát trung bình giai đoạn 2004 – 2008 tại trạm Nông Sơn 61.7 (kg/s), tại trạm Thành Mỹ 48.9 (kg/s) Tại trạm Nông Sơn lớn 91.4 ( kg/s) năm 2007 e, Giai đoạn năm 20010 đến năm 2013 • Trong giai đoạn những năm hồ chứa thủy điện hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn bắt đầu hoạt động việc điều tiết của hồ chứa có ảnh hưởng trực tiếp đến lưu lượng nước lưu lượng bùn cát tại trạm đo • Qua phân tích ta có thể nhận thấy giai đoạn từ năm 2001 – 2004 lưu lượng nước tăng mạnh vào những tháng cuối năm từ tháng 10 đến tháng 12 Sau xây dựng hồ chứa việc điều tiền nước của hồ chứa đã có tác động mạnh việc thay đổi lưu lượng nước của tháng năm Tháng 12 trước xây dựng hồ chứa lưu lượng thường đạt gần 500(m /s) sau đó có điều tiết để giữ nước thì lưu 3 lượng tại trạm đo thường thấp trung bình đạt 400 (m /s) năm thấp lưu lượng 194 (m /s) vào năm 2012 thay vào đó tháng lưu lượng lại tăng hồ chứa xả nước phục vụ sản xuất Trong giai đoạn từ tháng đến tháng trước hồ chứa xây dựng thường thấp , giá trị trung bình từ tháng đến tháng giai đoạn từ năm 2001 đến năm 2004 89.925 (m /s) Nhưng sau có điều tiết của hồ chứa lưu lượng nước trung bình từ tháng đến tháng 135.4 (m /s) giai đoạn năm 2010 đến năm 2013, tăng so với giai đoạn năm 2001 – 2004 50.6% Kết Luận Như vậy, qua ngiên cứu phân tích chuỗi số liệu về bùn cát của trạm đo Nông Sơn Thành Mỹ nhận thấy: lưu lượng nước của trạm theo tháng chịu ảnh hưởng điều tiết nước của hồ chứa đã làm ảnh hưởng suy giảm độ đục so với những năm trước xuất hồ chứa, lưu lượng bùn cát đã giảm tới 29% trước so với trước xây dựng hồ chứa Tuy nhiên trạm thủy văn Thành Mỹ qua tính toán thì lưu lượng bùn cát của trạm gia đoạn từ năm 2010 – 2013 lại tăng tới 41%, không phản ánh suy giảm bùn cát hồ chứa xây dựng Ngoài hai trạm đo xa so với hồ chứa nên kết quả đo chưa phản ảnh hết suy giảm lượng bùn cát lo lắng đọng hồ chứa vì nước từ hồ chứa chảy tới trạm đo có thể xảy tượng xói lở đáy sông The and