4. Ý nghĩa của đề tài
3.1.2. Điều kiện tự nhiên lưu vực sông Nhuệ-Đáy
3.1.2.1. Vị trí địa lý
Lưu vực có tọa độ địa lý từ 200-21020’ vĩ độ Bắc và 1050– 106030’ kinh độ Đông; chảy qua 5 tỉnh, thành phố gồm: Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Hòa Bình.
Lưu vực được giới hạn như sau:
Phía Bắc và phía Đông được bao bởi đê sông Hồng kể từ ngã ba Trung Hà tới cửa Ba Lạt với chiều dài khoảng 242 km.
Phía Tây Bắc giáp sông Đà từ Ngòi Lát tới Trung Hà với chiều dài khoảng 33 km. Phía Tây và Tây Nam là đường phân lưu giữa lưu vực sông Hồng và lưu vực sông Mã bởi dãy núi Ba Vì, Cúc Phương - Tam Điệp, kết thúc tại núi Mai An Tiêm
(nơi có sông Tống gặp sông Cầu Hội) và tiếp theo là sông Càn dài 10 km rồi đổ ra biển tại cửa Càn.
Phía Đông và Đông Nam là biển Đông có chiều dài khoảng 95 km từ cửa Ba Lạt tới cửa Càn.
Hình 3.1. Sơ đồ lưu vực Sông Nhuệ - Đáy
LVS Nhuệ - Đáy đoạn chảy qua địa phận Hà Nội bao gồm: huyện Từ Liêm, huyện Thanh Trì và khu vực nội thành bên hữu ngạn sông Hồng với diện tích 1.631 km2(thuộc Hà Nội cũ); quận Hà Đông, thị xã Sơn Tây, huyện Thạch Thất, huyện Quốc Oai, huyện Phúc Thọ, huyện Đan Phượng, huyện Hoài Đức, huyện Thường
Tín, huyện Phú Xuyên, huyện Thanh Oai, huyện Ứng Hòa, huyện Chương Mỹ, huyện Mỹ Đức với diện tích 1.768,3 km2(thuộc tỉnh Hà Tây cũ).
Hình 3.2.Sơ đồ lưu vực Sông Nhuệ - Đáy đoạn chảy qua địa bàn Hà Nội
3.1.2.2.Địa hình,địa chất khoáng sản
Nằm trải dài theo phương vĩ tuyến từ Hà Tây cũ đến Nam Định lại chịu ảnh hưởng của nhiều đới cấu trúc địa chất khác nhau khiến cho địa hình khu vực nghiên cứu có sự phân hóa tương phản thể hiện rõ nét theo hướng Tây - Đông và hướng Bắc - Nam. Xét về mặt cấu trúc ngang đi từ Tây sang Đông có thể chia địa hình khu vực nghiên cứu thành các vùng chính như sau: vùng núi, vùng đồng bằng và cửa sông ven biển.
Địa hình trong phạm vi LVS Nhuệ - Đáy khá đa dạng về nguồn gốc cũng như về hình thái. Tổng hợp kết quả nghiên cứu trên lưu vực đã xác định được 39 dạng địa hình thuộc 5 nhóm nguồn gốc có tuổi khác nhau.
Các khoáng sản trong khu vực được thành tạo trong quá trình mácma, pecmatit, nhiệt dịch, trầm tích, biến chất, phong hóa và sa khoáng hiện đại; trong đó nhóm nguồn gốc ngoại sinh (trầm tích, phong hóa) đóng vai trò chủ yếu. Kết quả thống kê theo các tài liệu nghiên cứu đã thu thập được cho thấy: trong trên toàn bộ lưu vực có 98 mỏ và điểm mỏ khoáng sản các loại với 4 nhóm khoáng sản chính là :
Nhóm khoáng sản nhiên liệu (than đá, than bùn): gồm 10 mỏ và điểm quặng, chiếm 9,8%.
Nhóm khoáng sản kim loại (sắt, vàng): gồm 7 điểm quặng, chiếm 6,86%.
Nhóm khoáng sản không kim loại: gồm 80 mỏ và điểm quặng, chiếm số lượng lớn (78,4%) và có giá trị sử dụng cao trong vùng nghiên cứu. Chúng bao gồm các lợi nguyên liệu công nghiệp, xi măng và vật liệu xây dựng.
Nhóm nước khoáng - nước nóng: trong khu vực nghiên cứu mới chỉ phát hiện và đang kí được 01 điểm mỏ nước khoáng Kim Bôi chiếm 0,98%. Mỏ đã được Sở Địa chất Đông Dương phát hiện từ những năm đầu của thế kỷ 20.
3.1.2.3.Đặc điểm khí hậu, thủy văn a, Đặc điểm khí hậu
Lưu vực sông Nhuệ - Đáy có nền khí hậu mang đầy đủ những thuộc tính cơ bản của khí hậu miền Bắc Việt Nam đó là nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mùa đông khá lạnh và ít mưa, mùa hè nắng nóng nhiều mưa tạo nên bởi tác động qua lại của các yếu tố: bức xạ mặt trời, địa hình, các khối không khí luân phiên khống chế.
-Chế độnắng:
Khu vực nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, với lượng bức xạ tổng cộng trung bình năm khoảng 105 - 120 kcal/cm2 và có số giờ nắng thuộc loại trung bình, đạt khoảng 1600 - 1750 giờ/năm, trong đó tháng VII có số giờ nắng nhiều nhất đạt 200 - 230 giờ/tháng và tháng II, III có số giờ nắng ít nhất khoảng 25 - 45 giờ/tháng.Chế độ nắng cũng giống như chế độ nhiệt, nó ảnh hưởng đến tốc độ và dạng phân hủy các hợp chất hữu cơ và nồng độ oxy hòa tan trong nước.
Chế độ nhiệt phân hóa rõ rệt theo đai cao trong khu vực nghiên cứu. Nhiệt độ trung bình năm ở vùng thấp đạt từ 25 - 270C, ở vùng đồi núi phía Tây và Tây Bắc nhiệt độ trung bình năm xấp xỉ 240C. Mùa đông nhiệt độ trung bình ở vùng cao giảm xuống còn 16 - 190C, mùa hè trung bình khoảng 220C; còn ở vùng thấp mùa đông nhiệt độ trung bình 18 - 200C, mùa hè từ 27 - 300C. Trong trường hợp cực đoan, nhiệt độ tối cao có thể lên tới 400C, và nhiệt độ tối thấp có thể xuống tới dưới 00C.Chế độ nhiệt của nước phụ thuộc vào chế độ nhiệt của không khí đã ảnh hưởng đến các quá trình hóa lý xảy ra trong nước , nó ảnh hưởng đến đời sống các vi sinh vật và vi khuẩn sống trong nước.
- Chế độgió:
Mùa đông gió có hướng thịnh hành là Đông Bắc, tần suất đạt 60 - 70%. Một số nơi do ảnh hưởng của địa hình, hướng gió đổi thành Tây Bắc và Bắc, tần suất đạt 25 - 40%. Mùa hè các tháng V, VI, VII hướng gió ổn định, thịnh hành là Đông và Đông Nam, tần suất đạt 60 - 70%. Tháng VIII hướng gió phân tán, hướng thịnh hành nhất cũng chỉ đạt tần suất 20 - 25%. Các tháng chuyển tiếp hướng gió không ổn định, tần suất mỗi hướng thay đổi trung bình từ 10 - 15%.
- Chế độ mưa ẩm:
Do địa hình khu vực nghiên cứu đa dạng và phức tạp nên lượng mưa cũng biến đổi không đều theo không gian. Phần hữu ngạn của lưu vực có mưa khá lớn (X > 1800 mm), nhất là vùng đồi núi phía Tây (X > 2000 mm). Trung tâm mưa lớn nhất ở thượng nguồn sông Tích thuộc núi Ba Vì (X = 2200 - 2400 mm). Phần tả ngạn lưu vực, lượng mưa tương đối nhỏ (X = 1500 - 1800 mm), nhỏ nhất ở thượng nguồn sông Đáy, sông Nhuệ (X = 1500 mm), và lại tăng dần ra phía biển (X = 1800 - 2000 mm).
Mùa mưa trùng với thời lỳ mùa hè, từ tháng V - X, lượng mưa chiếm 80 - 85% tổng lượng mưa năm, đạt từ 1200 - 1800 mm với số ngày mưa vào khoảng 60 - 70 ngày.
Lượng mưa các tháng mùa khô đều dưới 100 mm/tháng, trong đó tháng XII, I, II, III dưới 50 mm/tháng. Trong thời kỳ này, dòng chảy nhỏ, chủ yếu phụ thuộc vào thời gian mở cống Liên Mạc.
b, Đặc điểm thủy văn
-Sông Đáy:
Sông Đáy nguyên là một phân lưu lớn đầu tiên ở hữu ngạn sông Hồng, dài 237 km, bắt đầu từ cửa Hát Môn chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam và đổ ra biển tại cửa Đáy. Nhưng đến năm 1937, sau khi xây dựng xong đập Đáy nước sông Hồng không thường xuyên vào sông Đáy qua cửa đập Đáy trừ những năm phân lũ, vì vậy phần đầu nguồn sông (từ 0 km đến Ba Thá dài 71 km) sông Đáy coi như đoạn sông chết. Hiện tượng bồi lắng và nhân dân lấn đất canh tác cản trở việc thoát lũ mùa mưa. Lượng nước để nuôi sông Đáy chủ yếu là do các sông nhánh, quan trọng nhất là sông Tích, sông Bôi, sông Đào Nam Định, sông Nhuệ. Sông chảy theo hướng TB - ĐN.
Hiện nay, sông Đáy đã bị xâm nhập mặn ở vùng hạ du. Phần thượng và trung lưu cũng đã bị ô nhiễm do nguồn thải ở vùng dân cư tập trung, khu công nghiệp của các tỉnh Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình và Hà Nội, đặc biệt là úng, lụt ở vùng trũng Nam Định, Ninh Bình gây ô nhiễm môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng.
- Sông Nhuệ:
Sông Nhuệ chảy qua Hà Nội kéo dài từ cống Liên Mạc huyện từ Liêm đến cầu huyện Thường Tín tại vị trí Cầu Chiếc. Sông Nhuệ lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tưới cho hệ thống thủy nông Đan Hoài. Sông Nhuệ còn tiêu nước cho thành phố Hà Nội, quận Hà Đông và chảy vào sông Đáy tại thị xã Phủ Lý. Sông Nhuệ có diện tích lưu vực 1.070 km2, chiếm 13,95% trong tổng diện tích lưu vực. Nước sông Tô Lịch thường xuyên xả vào sông Nhuệ với lưu lượng trung bình từ 11 - 17 m3/s, lưu lượng cực đại đạt 30 m3/s.
- Những con sông thoát nước chính của Hà Nội:
+ Sông Tô Lịch: dài 14,6 km, rộng trung bình 40 - 45 m, sâu 3 - 4 m, bắt đầu từ cống Bưởi chảy qua địa phận Từ Liêm, Thanh Trì qua đập Thanh Liệt và đổ vào sông Nhuệ. Đoạn cuối sông Tô Lịch tiếp nhận nước của sông Lừ, sông Kim Ngưu và đảm nhận tiêu thoát toàn bộ nước thải của thành phố.
+ Sông Sét: dài 5,9 km, sộng 10 - 30 m, sâu 3 - 4 m, bắt nguồn từ cống Bà Triệu, hồ Bảy Mẫu rồi đổ ra sông Kim Ngưu ở Giáp Nhị.
+ Sông Kim Ngưu: dài 11,8 km, rộng 20 - 30 m, sâu 3 - 4 m, bắt nguồn từ điểm xả cống Lò Đúc, tiếp nhận nước của sông Sét tại Giáp Nhị và hợp lưu với sông Tô Lịch tại Thanh Liệt.
+ Sông Lừ (sông Nam Đồng): dài 5,6 km, rộng trung bình 30 m, sâu 2 - 3 m, nhận nước thải, nước mưa từ các cống Trịnh Hoài Đức, cống Trắng (Khâm Thiên) chảy qua Trung Tự về đường Trường Chinh và đổ ra sông Tô Lịch.
- Sông Tích:
Bắt nguồn từ núi Tản Viên thuộc dãy núi Ba Vì theo hướng Tây Bắc - Đông Nam có chiều dài 110 km đổ vào sông Đáy tại Ba Thá. Diện tích lưu vực 1330 km2, phần phía bờ phải 910 km2, phần phía bờ trái 390 km2. Lưu vực dài 75,5 km, rộng 17,6 km, độ cao trung bình lưu vực 92 m, độ dốc trung bình lưu vực 5,8%, mật độ lưới sông 0,66 km/km2. Sông Tích chảy qua nhiều vùng đồi, đất cứng sức xói yếu. Tuy độ dốc của lòng sông Tích không lớn nhưng độ dốc của các sông nhánh khá lớn, trung bình 10 - 20 m/km, có suối tới 30 m/km.
Chế độthủy văn
Cũng như chế độ mưa ẩm, dòng chảy phân bố trên lưu vực cũng không đều, dòng chảy lớn nhất là ở núi Ba Vì, phần hữu ngạn lưu vực có dòng chảy lớn hơn phần tả ngạn. Dòng chảy mùa lũ từ tháng 6 - 10 cũng chiếm 70 - 80% lượng dòng chảy năm, tháng 9 là tháng có dòng chảy trung bình tháng lớn nhất chiếm khoảng 20 - 30% lượng dòng chảy năm và lũ lớn nhất năm của sông Đáy cũng thường xuyên xảy ra vào tháng 9.
Do độ dốc dòng sông và cường độ mưa lớn ở vùng thượng lưu vực nên lũ ở các sông suối vừa và nhỏ lên xuống rất nhanh với cường suất lũ lên lớn nhất có thể tới 2 m/h (tại trạm Hưng Thi 2,28 m/h). Biên độ lũ có thể 9 - 10 m và tốc độ dòng chảy lớn nhất có thể > 4 m/s (trạm Lâm Sơn Vmax= 4,37 m/s, trạm Hưng Thi Vmax= 3,49 m/s). Thời gian kéo dài một trận lũ chỉ từ 1 - 3 ngày.
Sông Đáy có vị trí rất quan trọng, trước đây nó vừa là đường thoát nước chính của sông Hồng, vừa là đường tiêu nước của bản thân LVS Đáy. Trên dòng chính sông Đáy ở trung và hạ lưu có các chi lưu là sông Nhuệ, sông Châu, sông Đào Nam Định. Chế độ dòng chảy sông Đáy không những chịu ảnh hưởng của các yếu tố mặt đệm trong lưu vực, các yếu tố khí hậu (trước hết là mưa) mà còn phụ thuộc vào chế độ nước sông Hồng và chế độ thủy triều vịnh Bắc Bộ. Vì thế mà chế độ
dòng chảy sông Đáy rất phức tạp và có sự khác nhau nhất định giữa các đoạn sông. Do địa hình lòng dẫn ở một số đoạn bị thu hẹp (như eo Tân Lang), và sự lấn chiếm lòng sông, bãi sông làm cản trở thoát lũ, them vào đó là nước vật từ sông Đào Nam Định do sông Hồng chảy sang và nhất là khi lũ gặp triều cường thì lũ rút rất chậm, kéo dài trong nhiều ngày gây úng ngập ở các vùng trũng, ảnh hưởng xấu đến nước sinh hoạt và môi trường sống của nhân dân vùng úng ngập.
c, Thủy triều
Chế độ triều ở vịnh Bắc Bộ nói chung là chế độ nhật triều đếu, biên độ giảm dần từ Bắc xuống Nam, đến cửa Đáy biên độ chỉ còn từ 2 - 3 m.
Vai trò thủy triều cường hay triều kém ảnh hưởng đến tháo lũ hay tiêu úng thường chỉ hạn chế trong phạm vi đoạn sông gần biển. Tuy vậy cũng cần thấy rằng vai trò của bão gây ra mưa to, gió lớn, làm dâng mực nước biển gặp lũ đặc biệt lớn chính là điều khá bất lợi gây úng ngập trầm trọng và kéo dài nhiều ngày rất khó tiêu thoát nước cho vùng đồng bằng.
3.1.2.4.Đất
Theo phân loại phát sinh học trên bản đồ đất tỷ lệ 1/250.000 và sự chuyển đổi tương đương sang phân loại của FAO - UNESCO, trong lưu vực đã phát sinh một lớp phủ thổ nhưỡng gồm 2 tổ hợp đất và 25 đơn vị đất, 1 đơn vị núi đá trọc và hình thành các nhóm đất chính như sau: nhóm đất mặn, nhóm đất phù sa, nhóm đất xám, nhóm đất vàng đỏ, nhóm đất xói mòn trơ sỏi đá.
Lưu vực sông Nhuệ - Đáy gồm có các nhóm đất chính:
- Nhóm đất mặn:
Bản chất của đất mặn chứa muối nguồn gốc từ biển hiện tại. Đây là khu vực cửa sông, ven biển bắc bộ nên quá trình xâm nhập mặn rất phức tạp bởi tính đặc thù hoạt động sông biển khu vực đồng bằng bắc bộ. Đất được hình thành do thủy triều dâng hay nước mạch ngầm lấn sâu vào đất nổi. Độ cao ngập triều thường trên dưới một mét. Thành phần muối chủ yếu là NaCl và MgCl2.
-Đất phù sa
Các loại đất trong nhóm đất phù sa được hình thành trên các trầm tích sông, suối, đất còn thể hiện rõ đặc tính xếp lớp có vật liệu phù sa (fluvic) do sự bồi đắp hàng năm bởi cấp hạt khác nhau và cả vật chất hữu cơ.
+ Đất xám: Đất xám và xám bạc màu hình thành trên phù sa cổ phân bố rải rác trong lưu vực. Do nguồn gốc mẫu chất và quá trình rửa trôi nên đất giàu silic nghèo kim loại kiềm và kiềm thổ. Thành phần cơ giới của đất nhẹ, thô, lẫn nhiều khoáng vật bền vững. Tốc độ phân huỷ các khoáng vật sơ cấp luôn luôn nhỏ hơn tốc độ xói mòn bề mặt (do tác động của nguồn nước mặt). Vì vậy lớp đất mặt có tỷ lệ keo sét rất thấp, nghèo cation trao đổi. Hình thái phẫu diện đất phân hoá rất rõ rệt về màu sắc và thành phần cơ giới. Tầng mặt thường đặc trưng bằng màu xám sáng, thành phần cơ giới thường là cát pha.
+ Đất vàng đỏ:Qua phân tích phẫu diện đất tại Lương Sơn cho thấy: đất có phản ứng chua, độ chua giảm theo độ sâu nhưng không đáng kể (4,25 - 4,39). Hàm lượng mùn có sự thay đổi đột ngột từ mức giàu ở tầng mặt 2,44 đến mức rất nghèo ở các tầng tiếp theo < 0,45%. độ no bazơ ở tầng mặt cao và giảm dần theo độ sâu 71,73% - 49,94%, tỷ lệ ca2+/mg2+< 1, cec > 20, thành phần cơ giới từ cát pha đến sét. Đất nghèo N tổng số, còn P tổng số ở mức trung bình và giàu (0,131 - 0,158%), kali tổng số giàu > 3,05% những P và K dễ tiêu lại nghèo. Nhìn chung ở tầng canh tác hàm lượng mùn, hàm lượng magiê, canxi trao đổi, N, P, K tổng số và dễ tiêu, độ no bazơ đều ở mức cao hơn so với các tầng còn lại của phẫu diện.
-Nhóm đất xói mòn trơ sỏi đá
Đây là vùng chuyển tiếp từ miền đồi núi xuống miền đồng bằng, địa hình thường là các đồi xen đáy trũng hoặc đồng bằng đồi. Sự phát sinh đơn vị đất này