Sông ngòi tồn tại trên khắp bề mặt các lục địa. Trong dòng chảy sông ngòi ngoài dòng chảy nước với tổng lượng các dòng chảy 47.103km3/ năm còn có dòng chảy khác như: dòng chảy cát bùn 12.109 tấn/năm, dòng chảy ion 3,2.109 tấn/năm. Vì vậy có thể định nghĩa: “Sông ngòi là tổng thể các dòng chảy thường xuyên, trong đó dòng nước đóng vai trò quyết định”.
Mỗi con sông thường có thể chia làm ba vùng: thượng lưu, trung lưu và hạ lưu, ranh giới cũng như độ dài giữa ba vùng này khó phân biệt rạch ròi. Tuy nhiên, không phải mọi con sông đều có đầy đủ 3 vùng như trên, điều này
còn phụ thuộc vào kết cấu tạo địa hình, địa chất của từng vùng lưu vực cũng như giai đoạn phát triển của sông [16].
Đặc điểm tự nhiên của hệ thống sồng Lam
Sông Lam (còn gọi là sông Cả) là 1 trong 9 hệ thống sông nhất của nước ta. Tuy nhiên để thống nhất tên gọi trong các phần viết tiếp theo chúng tôi gọi là sông Lam.
+ Đặc điểm tự nhiên của sông Lam
Dòng chính sông Lam được bắt nguồn từ vùng núi Mường Khút- Mường Lập (CHND Lào), có độ cao 1800 - 2000m, chảy theo hướng Tây Bắc- Đông Nam với tổng chiều dài 531 km, (diện tích lưu vực 27.200km km2), trong đó có 361 km chảy trong địa phận nước ta với diện tích lưu vực là 17.730km2 [12,16].
Trừ hai ngọn nguồn chảy trên đất Lào, còn lại toàn bộ hệ thống sông Lam nằm trong hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh, tạo thành một mạng lưới sông suối khá dày đặc. Hai tỉnh này có vị trí địa lí từ 17050’ đến 20001’ vĩ độ Bắc, 103052’ đến 106030’ kinh độ Đông.
Dòng chính sông Lam được chia làm 3 phần: phần Thượng lưu được tính từ Cửa Rào (huyện Tương Dương - Nghệ An) trơt lên, Trung lưu từ trên Con Cuông đến Anh Sơn còn Hạ lưu từ Đô Lương trở xuống [theo 16].
Do đặc điểm địa hình thuộc hệ thống sông Lam là đồi núi thấp, độ cao bình quân lưu vực 290m, lượng mưa phân bố không đều (nhỏ hơn 1000mm đến 3000mm), nên mật độ sông suối không đều trên toàn lưu vực. Toàn bộ có 132 sông suối có chiều dài từ 10km trở lên, trong đó sông Lam là nhánh chính, các nhánh tương đối lớn của sông Lam là sông Hiếu, sông Nậm Mộ, sông Giăng và sông Ngàn Sâu [12,16].
Sông Nậm Mộ bắt nguồn từ vùng núi Pu Lai Leng trên đất Lào chảy vào Việt Nam thộc địa phận huyện Kỳ Sơn (Nghệ An), sông dài 176 km, diện tích lưu vực 1.540 km2.
Sông Hiếu (sông Con) là phụ lưu lớn nhất của sông Lam, bắt nguồn từ vùng núi Pu Hoạt ở biên giới Việt Lào, nhập vào bờ trái sông Lam tại Đào Giàng (Anh Sơn). Sông dài 228 km, diện tích lưu vực 5.340 km2, chiếm gần 20% diện tích lưu vực củ hệ thống sông Lam.
Sông Giăng dài 77 km, diện tích lưu vực 1.050 km2, sông này ngắn nhưng có nhiều vực sâu.
Sông Ngàn Sâu (phần hạ lưu gọi là sông La) là phụ lưu lớn thứ hai củ sông Lam, nằm ở phía Tây Nam của hệ thống sông với chiều dài 144km, diện tích lưu vực 3.221km2.
Chế độ thủy văn sông Lam có sự sai khác với các sông ngòi Việt Nam là ngoài 2 mùa lũ và cạn, hàng năm còn có thêm mùa lũ tiểu mãn vào tháng V, VI.
Mùa lũ kéo dài từ tháng VII đến tháng XI tuy nhiên phân bố không đều trên toàn lưu vực sông.
Mùa cạn kéo dài từ tháng XII đến tháng VI năm sau, với lượng nước chiếm 25 - 35% lượng dòng chảy năm. Tháng có dòng chảy kiện nhất vào các tháng II đến tháng IV, modul dòng chảy mùa cạn từ 3 l/s/km2 đến trên 10 l/s/km2 [12, 16].
Lưu vực hệt ống cửa sông Lam nằm trong vùng có chế độ nhật triều không đều, hàng tháng có non nửa số ngày có 2 lần nước lớn, 2 lần nước ròng. Trong mùa cận, do nước ở thượng nguồn đổ về nhỏ, dao động của mực nước sông thể hiện sự dao động của triều. Tại cửa Hội mức triều cao nhất là 3 m, số ngày có mức triều trên 2,5 m là 179 ngày/năm, thấp nhất từ - 0,2 đến 0,4m. Dao động củ triều có thể ảnh hưởng đến Nam Đàn, có khi lên đến Thanh Yên - Chợ Cồn. Độ muối ở Cửa Hội đạt cực đại 35,2 %0, cực tiểu chỉ 1,7%0 [12,16].
Hình 1.9. Lưu vực hệ thống sông Lam
Trên hệ thống sông Lam chúng tôi chọn lấy mẫu nghiên cứu ở hai địa điểm: vùng sông ở cầu Bến Thủy và cầu Nam Đàn.