4. Kết quả của đề tài
1.2.5.1Dòng chảy năm
Trên lưu vực sông Ba, sự biến động về mùa ở đây khá phức tạp. Ngay tại vị trí một trạm đo có năm mùa lũ đến sớm hơn hoặc muộn hơn hai đến ba tháng tạo nên mùa lũ hàng năm dài ngắn khác nhau, có năm chỉ có 2 ÷ 3 tháng mùa lũ, song cũng có năm tới 5 ÷ 6 tháng mùa lũ, điều này thể hiện tính chất mùa không ổn định trên lưu vực. Với những năm gió mùa Tây Nam hoạt động mạnh ngay từ đầu mùa mưa (tháng V hàng năm) mùa lũ trên lưu vực đến sớm. Đến cuối mùa nếu gặp mưa do bão, áp thấp nhiệt đới từ biển đông vào thì mùa lũ sẽ kéo dài thêm.
Trên lưu vực sông Ba chỉ có sông Hinh và các nhánh sông suối nhỏ khác vùng hạ lưu sông Ba chịu tác động đơn thuần của khí hậu Đông Trường Sơn nên có mùa dòng chảy ổn định hơn.
Lưu vực sông Ba có 2 nhánh sông lớn đó là nhánh Ayun và nhánh Krông H’Năng. Sông Ayun có diện tích là 2.950 km2, lưu lượng trung bình nhiều năm khoảng 55,8 m3/s tương ứng với mô số dòng chảy 18,9 l/s/km2, trung bình hàng năm đổ vào dòng chính sông Ba 1,76 tỷ m3 nước.
Nhánh Krông H’năng có diện tích là 1.840 km2, lưu lượng trung bình nhiều năm khoảng 39,9 m3/s tương ứng với mô số dòng chảy 21,7 l/s/km2.
Sông Hinh với diện tích lưu vực là 1.040 km2, lưu lượng trung bình nhiều năm là 108 m3/s.
Ngoài ra đặc điểm địa lý tự nhiên cũng có tác động mạnh mẽ đến sự biến động của dòng chảy trong năm. Căn cứ vào số liệu thực đo của các trạm thuỷ văn trên dòng chính và dòng nhánh của sông Ba cho thấy: Năm nước lớn, lớn gấp 1,5 đến 2 lần trị số bình quân nhiều năm. Năm lớn nhất có thể gấp 3 ÷ 6 lần năm nước nhỏ. Trong khi đó sự biến động của mưa không nhiều.
1.2.5.2 Dòng chảy lũ
a. Nguyên nhân sinh lũ
Nguyên nhân sinh lũ là do mưa có cường độ lớn gây ra lũ trên sông suối trong lưu vực, gọi là mưa sinh lũ. Mức độ của dòng chảy lũ sẽ do các đặc trưng của mưa sinh lũ như cường độ mưa, tâm mưa, phân bố mưa là các yếu tố quyết định. Trên lưu vực sông Ba, các trận lũ lớn nhất trong năm thường diễn ra trong thời gian từ tháng IX đến tháng XI do lượng mưa và cường độ mưa tăng lên mạnh mẽ vượt qua cường độ thấm và khả năng trữ nước trong đất.
b. Biến đổi dòng chảy lũ
Từ tháng IX đến tháng XI các nhiễu động thời tiết ở biển Đông (chủ yếu là bão muộn, có khi là gió mùa Đông Bắc) mạnh lên kết hợp với mưa cuối mùa phía Tây Trường Sơn làm cho lượng mưa và cường độ mưa trên lưu vực tăng lên mạnh mẽ vượt qua cường độ thấm, khả năng trữ nước trong đất đã đạt đến mức bão hoà do đó lũ trong thời gian này là lũ lớn nhất trong năm.
Dòng chảy lũ trên lưu vực sông Ba biến đổi khá phức tạp. Ngay tại vị trí một trạm đo có năm mùa lũ đến sớm hơn hoặc muộn hơn hai đến ba tháng tạo nên mùa lũ hàng năm dài ngắn khác nhau, có năm chỉ có 3 ÷ 4 tháng mùa lũ, song cũng có năm tới 5 ÷ 6 tháng mùa lũ. Thượng và trung lưu mùa lũ đến sớm và kết thúc sớm hơn so với vùng hạ du. Mùa lũ ở các trạm đo thuỷ văn vùng thượng lưu sông Ba như sau: An Khê 3 tháng (X – XII); Củng Sơn 4 tháng (IX – XII); Sông Hinh 3 tháng (X – XII); Krông Hnăng 4 tháng (IX – XII).
Do mùa lũ ở các khu vực khác nhau trên lưu vực dài ngắn khác nhau, mưa sinh lũ cũng khác nhau vì vậy tổng lượng dòng chảy lũ của các sông suối các khu vực khác nhau cũng chiếm tỉ lệ khác nhau:
Phía Bắc khu vực Tây Trường Sơn: Bao gồm toàn bộ nhánh sông IAYun, mùa lũ kéo dài 5 tháng, từ tháng VII đến tháng XI thành phần dòng chảy mùa lũ chiếm 70 ÷ 75% lượng nước cả năm. Tháng lớn nhất là tháng VIII ÷ X chiếm 17 ÷ 24% lượng nước cả năm.
Phía Nam khu vực Tây Trường Sơn: Bao gồm thượng nguồn của sông Krông HNăng. Mùa lũ hàng năm khoảng 5 tháng, từ tháng VIII đến tháng XII. Thành phần dòng chảy mùa lũ đạt 65 ÷ 70 % lượng nước cả năm.
Khu vực Đông Trường Sơn: Mùa lũ ngắn chỉ 3 tháng, từ tháng X đến tháng XII thành phần lượng nước mùa lũ chiếm 65 ÷ 75 % lượng nước cả năm. Tháng có lượng nước nhiều nhất là tháng XI thành phần dòng chảy có thể đạt 32 ÷ 36% lượng nước cả năm. Khu vực trung gian: Khu vực này bao gồm phần lớn lưu vực sông Ba, dọc theo thung lũng sông Ba, kéo dài đến phần thượng nguồn sông, toàn bộ vùng này thể hiện tính trung gian của 2 khu vực Tây và Đông Trường Sơn. Mùa lũ khu vực này kéo dài 4 tháng từ tháng IX đến tháng XII chậm hơn so với mùa mưa 4 tháng. Do đặc điểm địa hình bị ngăn cách bởi các dãy núi cao nên lượng mưa trong khu vực không lớn, cộng với nắng nhiều, nhiệt độ cao, đất đai tơi xốp nên tổn thất qua bốc hơi và thấm rất lớn. Vì vậy mùa lũ ở đây chậm nhiều so với mùa mưa và mùa lũ ở các khu vực khác. Thành phần lượng nước mùa lũ chiếm 70 ÷ 75% lượng nước cả năm. Tháng có lượng nước lớn nhất là tháng XI, lượng nước chiếm 22 ÷ 27% lượng nước cả năm.
c. Đặc điểm dòng chảy lũ
Phần lưu vực sông Ba từ trung du đến thượng nguồn nằm trên các khu vực địa hình khác nhau, có chế độ mưa khác nhau và cường độ mưa sinh lũ nói chung không lớn nên lũ vùng này không lớn và hầu như không có sự tổ hợp của các lũ sông nhánh gặp nhau ở dòng chính gây lũ lớn.
Sông Ba là dòng sông có tiềm năng xảy ra lũ lớn rất cao, là một trong những lưu vực có mô đuyn đỉnh lũ lớn nhất trên địa bàn lãnh thổ Việt Nam. Trong gần 100 năm qua, tại Củng Sơn (F=12.410 km2) đã xảy ra 3 con lũ có Qmax trên 20.000 m3/s.
Qmax (1938) = 24.000 m3/s Qmax (1964) = 21.850 m3/s Qmax (1993) = 20.700 m3/s
Thời gian duy trì các trận lũ thường chỉ 3÷5 ngày. Lũ có biên độ lũ cao, cường suất nước lũ lớn, thời gian lũ lên ngắn, dạng lũ nhọn: Đặc điểm này là do cường độ mưa lớn, tập
trung nhiều đợt, tâm mưa nằm ở trung hạ du các lưu vực sông, độ dốc sông lớn, nước tập trung nhanh.
Tổng lượng lũ 1 ngày lớn nhất chiếm tới 40÷50% tổng lượng của toàn trận lũ. Tại Củng Sơn, tổng lượng lũ 5 ngày lớn nhất đạt tới 2,51 tỷ m3 lũ vào năm 1993, tại An Khê, tổng lượng lũ 5 ngày đạt tới 292,8 triệu m3 lũ năm 1981.
Lũ lớn nhất hàng năm tập trung xuất hiện vào 2 tháng X, XI với số trận lũ xuất hiện trong 2 tháng này chiếm 80%÷85% tổng số các trận lũ lớn nhất năm trên dòng chính và phần lớn các sông nhánh, riêng ở thượng nguồn sông Ayun chỉ chiếm 49%;.
Lũ lớn nhất năm không hoàn toàn xuất hiện đồng thời trên dòng chính và các sông nhánh. Trong thời kỳ 1977-2015 đã có 22 năm lũ lớn nhất năm tại trạm An Khê và 19 năm tại trạm AyunPa không xuất hiện đồng thời (sớm hơn 1 tháng) với lũ lớn nhất năm tại trạm Củng Sơn;
Trong thời kỳ 1979-2015 cũng đã có 23 năm lũ lớn nhất năm tại 2 trạm là Pơ Mơ Rê ở thượng nguồn sông Ia Yun và tại trạm AyunPa ở trung lưu sông Ba không xuất hiện đồng thời. Tuy nhiên với quy mô lũ từ lớn đến rất lớn (P<30%) xảy ra tại Củng Sơn thì có đến 98% lũ lớn nhất trong năm xảy ra tại các nhánh sông.
Tại Phú Lâm, trong số 39 trận lũ có 12 trận lũ loại nhỏ (mực nước đỉnh lũ ở mức nhỏ hơn hoặc bằng mức báo động II (2,7m) chiếm 30,8 %/ tổng số các trận lũ; 13 trận lũ loại vừa có mực nước đỉnh lũ ở mức từ BĐII đến BĐIII (2,7 ÷ 3,7m) chiếm 33,3%; còn lại lũ lớn hơn báo động III (3,7m) là 14 trận, chiếm 35,9%. Đặc biệt lũ gây thiệt hại lớn (Z>4m) xảy ra 10 con chiếm trên 25,6%. Các trận lũ xảy ra ở hạ lưu sông Ba rải tương đối đều ở các cấp mực nước.
Hạ du các sông chịu ảnh hưởng thủy triều mạnh, một số cơn bão mạnh đã làm nước dâng lên ở vùng ven biển rất lớn: Do các cửa sông Miền Trung nằm sát bờ biển nên chịu ảnh hưởng của thủy triều lớn, nên lũ có cơ hội gặp đỉnh triều thì sẽ gây lũ lớn ở hạ du các sông. Ví dụ như các trận lũ 12/1986 trên sông Đà Rằng gặp triều cường làm cho ngập sâu và lâu hơn.
Mực nước lũ
Đặc điểm dòng chảy lũ lưu vực sông Ba là biên độ lũ cao, cường suất nước lũ lớn, thời gian tập trung lũ ngắn, lũ có dạng đỉnh nhọn... nên đã gây lũ, lụt lớn ở vùng hạ lưu sông Ba (đặc biệt là đồng bằng Tuy Hòa). Theo tài liệu đo mực nước lũ tại trạm Phú Lâm (sông Đà Rằng), biên độ lũ lên cao nhất là 474cm vào ngày 4/X/1993; cường suất lũ lớn nhất là 70 cm/h vào ngày 3/X/1993, thời gian lũ trung bình là 64 giờ.
Ngoài ra, hạ lưu các sông ven biển chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều, một số cơn bão đã làm nước dâng lên ở vùng ven biển rất lớn, nên lũ có cơ hội gặp đỉnh triều và gây nên các trận lũ lớn ở hạ lưu (trận lũ XII/1986 trên sông Đà Rằng đã làm nước ngập rộng và sâu hơn).
Bảng 1.6. Mực nước lũ lớn nhất năm thiết kế các trạm trong lưu vực sông Ba
Trạm Homax (cm) HP%(cm) Lũ lịch sử 0,5 1 2 5 10 Hmax (cm) Thời gian xuất hiện P% Củng Sơn 3356 4275 4153 4027 3853 3712 3990 4/X/1993 2 Phú Lâm 335 554 537 517 486 457 521 5/X/1993 2
Nguồn: Điều chỉnh Quy hoạch Thủy lợi lưu vực sông Ba và vùng phụ cận đến 2025 và tầm nhìn đến 2035 - Viện Quy hoạch Thủy lợi
Lưu lượng lũ
Trên sông Ba tại Củng Sơn có diện tích lưu vực 12.410 km2, có lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất là 20.700 m3/s được ghi nhận trong liệt quan trắc từ 1977-2015, tương ứng với mô đuyn lũ 1,67 m3/s.km2, xảy ra vào ngày 04/10/1993; cùng ngày với Qmax=2.528 m3/s, môđuyn đỉnh lũ Mmax = 3,43 m3/s.km2 xuất hiện tại sông Hinh.
Bảng 1.7. Lưu lượng lũ lớn nhất tại trạm thủy văn Củng Sơn từ 1977-2015
TT Thời gian
Lưu lượng (m3/s)
Tần suất
(%) TT Thời gian Lưu lượng (m3/s) Tần suất (%) 1 1977 6780 37,50 21 1997 3800 70,00 2 1978 9000 22,50 22 1998 9520 17,50 3 1979 7950 30,00 23 1999 6420 42,50 4 1980 7540 32,50 24 2000 5340 55,00 5 1981 10200 10,00 25 2001 3280 75,00 6 1982 955 92,50 26 2002 2070 87,50
TT Thời gian
Lưu lượng (m3/s)
Tần suất
(%) TT Thời gian Lưu lượng (m3/s) Tần suất (%) 7 1983 5150 57,50 27 2003 10000 12,50 8 1984 5100 60,00 28 2004 3490 72,50 9 1985 6060 50,00 29 2005 4560 62,50 10 1986 9160 20,00 30 2006 2360 85,00 11 1987 6500 40,00 31 2007 7970 27,50 12 1988 10600 7,50 32 2008 6210 45,00 13 1989 1710 90,00 33 2009 13500 5,00 14 1990 7420 35,00 34 2010 8500 25,00 15 1991 2990 80,00 35 2011 3160 77,50 16 1992 9860 15,00 36 2012 4120 67,50 17 1993 20700 2,50 37 2013 5350 52,50 18 1994 2460 82,50 38 2014 559 97,50 19 1995 4160 65,00 39 2015 633 95,00 20 1996 6190 47,50
Bảng 1.8. Tần suất lưu lượng lũ thiết kế trạm thủy văn Củng Sơn
Tần suất (%) 0,01 0,5 1 2 5 10 25 50 99
Lưu lượng (m3/s) 33.135 20.989 18.816 16.621 13.500 10.200 8.126 5.358 809
Hình 1.3 Đường tần suất lưu lượng lũ lớn nhất – trạm thủy văn Củng Sơn
Tổng lượng lũ
Do đặc điểm địa hình các sông ngắn, dốc, cho nên thời gian duy trì các trận lũ thường chỉ 3 ÷ 5 ngày. Tổng lượng lũ 1 ngày lớn nhất chiếm tới 40 ÷ 50% tổng lượng của toàn trận lũ. Tại Củng Sơn, tổng lượng lũ 5 ngày lớn nhất trên dòng chính sông Ba đạt tới 0,32 tỷ m3 tại An Khê năm 2013 (do thủy điện An Khê xả lũ) và 2,507 tỷ m3 lũ vào năm 1993.
1.2.5.3 Chế độ thủy triều
Khu vực cửa sông Ba nằm trong vùng chế độ triều từ Quảng Ngãi đến Nha Trang với chế độ thủy triều đặc trưng là bán nhật triều không đều.
Đặc trưng cho chế độ bán nhật triều không đều là chế độ triều tại trạm Quy Nhơn với các đặc trưng thống kê của mực nước triều cao nhất trong bảng dưới.
Số ngày có chế độ nhật triều trong tháng từ 17 đến 26 ngày, vào các ngày nước kém thường có thêm một con nước nhỏ trong ngày.
Thời gian triều lên thường lớn hơn thời gian triều rút từ 1 đến 2 giờ.
Bảng 1.9. Đặc trưng mực nước triều tại cửa Đà Rằng
TB (cm) Hmax P% (cm)
1% 2% 5% 10% 20%
85.1 5.45 105.0 101.6 97.1 93.5 90.2
Nguồn: Điều chỉnh Quy hoạch Thủy lợi lưu vực sông Ba và vùng phụ cận đến 2025 và tầm nhìn đến 2035 - Viện Quy hoạch Thủy lợi [10]
1.2.6. Tình hình lũ lụt vùng hạ lưu sông Ba
1.2.6.1 Tình hình ngập lụt
Hàng năm, vùng lưu vực sông Ba luôn bị mưa bão, lũ lụt đe dọa nghiêm trọng trong khoảng thời gian từ tháng giữa tháng IX đến tháng giữa tháng XII, diễn biến lũ lụt ngày càng phức tạp gây nhiều thiệt hại lớn về tài sản và tính mạng nhân dân trong vùng. Vùng thượng và trung lưu có dòng chính sông Ba cũng như các phụ lưu có địa hình chia cắt mạnh và lòng sông suối nằm thấp hơn nhiều so với vùng đất canh tác nông nghiệp và khu dân cư, do vậy tình hình úng lụt không nghiêm trọng như vùng hạ lưu. Hai khu vực thường bị tác động và thiệt hại do lũ lụt là:
Vùng trung lưu sông Ba từ thung lũng Cheo Reo tới Phú Túc.
Khu vực đồng bằng hạ lưu sông Ba (trong đó có Thành phố Tuy Hòa)
Vùng thung lũng hạ lưu sông Ayun - thung lũng Cheo Reo và vùng ven sông Ba thuộc địa phận huyện Krông Pa thường ngập lụt về mùa lũ, đây là thung lũng độc lập, khá bằng phẳng, độ chênh cao giữa mặt ruộng và lòng sông rất nhỏ chỉ khoảng 1m lại bị
phân cách bởi một số dãy núi chạy thẳng đến 2 bờ sông tạo nên dạng địa hình co thắt đột ngột ở chân đèo Tô Na nên thường bị ngập lụt mỗi khi có mưa lớn. Trước năm 2000 vùng hạ Ayun thường bị ngập từ đầu tháng X và tháng XI, diện tích ngập từ 1.000 ha ÷ 2.200 ha, cao trình ngập từ 160 m trở xuống, sông Ayun và dòng chính sông Ba chiều sâu ngập trên dưới 1 m, thời gian ngập từ 2 ÷ 6 ngày mới rút hết.
Đối với vùng hạ lưu sông Ba: Hàng năm từ trung tuần tháng IX đến trung tuần tháng I vùng này luôn bị mưa bão lũ lụt đe dọa nghiêm trọng và ngày càng diễn biến phức tạp gây nhiều thiệt hại lớn về tài sản và tính mạng người dân trong vùng. Đây là vùng đồng bằng khá rộng với gần 25.000 ha đất canh tác. Cao độ giữa lòng sông và mặt ruộng chênh nhau không lớn (khoảng 1,5 m), tiến gần ra vùng cửa sông và ven sông xấp xỉ bằng nhau. Đặc biệt vùng hạ lưu sông tiếp giáp trực tiếp với biển Đông, vì vậy mỗi khi có mưa lũ về vùng này hoàn toàn ngập chìm trong nước, theo số liệu điều tra trong những năm gần đây tình hình ngập úng lũ lụt vùng hạ lưu sông Ba và sông Bàn Thạch càng trở nên nghiêm trọng hơn.
Khu vực nội thị Thành phố Tuy Hoà cũng thường xuyên bị ngập với độ sâu ngập từ 0,5 2 m, khu vực chợ và bệnh viện ngập nặng nhất. Hầu hết các đường nội thị thời gian ngập 1 1,5 ngày nước mới rút hết. Khu vực Thành phố Tuy Hòa mỗi năm vài lần khi có lũ lớn ngoài sông, nước sông Đà Rằng tràn vào gây ngập úng 0,3 0,5 m tại khu vực