CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
3.3. PHÂN TÍCH SỰ THAY ĐỔI LỚP DÒNG CHẢY MẶT LƯU VỰC SÔNG BUNG
3.3.2. Phân tích sự thay đổi lớp dòng chảy mặt tại lưu vực sông Bung do tác động của hoạt
của hoạt động phát triển kinh tế tại địa phương
Theo mô hình SWAT mô phỏng lớp dòng chảy mặt qua 13 tiểu lưu vực của sông Bung với 2 kịch bản, kịch bản 1 (KB1) sử dụng bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2000, kịch bản 2 (KB2) sử dụng bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2015. Hai kịch bản được xây dựng nên chỉ khác nhau ở dữ liệu hiện trạng sử dụng đất, còn lại các dữ liệu khác tất cả đều giống nhau bao gồm thổ nhưỡng, dữ liệu thời tiết và DEM. Sau khi chạy xong mô hình SWAT mô phỏng lớp dòng chảy mặt sẽ được đem ra so sánh và phân tích theo các kịch bản. Ta có thể sử dụng dữ liệu hiện trạng sử dụng đất ở năm 2000 kèm theo dữ liệu thời tiết giai đoạn 2000 - 2015, nhờ đó đánh giá sự thay đổi lớp dòng chảy mặt cũng như sự ảnh hưởng của lớp dòng chảy mặt đến khu vực nghiên cứu. Để phân tích được sự thay đổi lớp dòng chảy mặt tại lưu vực sông Bung, ta bắt đầu tiến hành so sánh giá trị lớp dòng chảy mặt ở 2 thời điểm 2000 và 2015 theo hai kịch bản đã xây dựng khác nhau.
3.3.2.1. Sự thay đổi lớp dòng chảy mặt năm 2000 tại lưu vực sông Bung
Dưới đây là bảng tổng hợp biến động lớp dòng chảy mặt trong 12 tháng dựa trên bản đồ hiện trạng năm 2000 theo hai kịch bản lớp dòng chảy.
Số liệu lớp dòng chảy mặt kịch bản 1 (SURQ_KB1) theo năm 2000 trích xuất từ bản đồ hiện trạng năm 2000. Số liệu lớp dòng chảy mặt kịch bản 2 (SURQ_KB2) theo năm 2000 trích xuất xử lý từ dữ liệu bản đồ hiện trạng năm 2015.
Bảng 3.8. Bảng biến động lớp dòng chảy mặt năm 2000 theo hai kịch bản
(Đơn vị: mm)
THÁNG SURQ_KB1 SURQ_KB2 BIẾN ĐỘNG
1 319.11 297.59 -21.52 2 102.32 93.70 -8.62 3 0.85 1.02 0.17 4 1274.78 1213.76 -61.02 5 2238.69 2153.36 -85.33 6 1182.57 1085.69 -96.88 7 478.52 434.75 -43.77 8 488.90 448.14 -40.76 9 378.71 345.45 -33.26 10 2302.28 2219.63 -82.65 11 1702.83 1645.89 -56.94 12 981.83 935.14 -46.69 TRUNG BÌNH 954.28 906.18 -48.10
80
Dựa trên bảng biến động lớp dòng chảy mặt trên có thể nhận ra rõ ràng sự tương quan của hai kịch bản ở 12 tháng trong năm. Cả hai kịch bản có giá trị lớp dòng chảy mặt cao nhất tại tháng 5, 10 đều ở khoảng từ 2100mm – 2303mm. Đều đạt giá trị thấp ở hai tháng 2 và 3.
Từ số liệu trên có thể mô phỏng thành biểu đồ thể hiện sự biến động giá trị lớp dòng chảy mặt theo 2 kịch bản đã được xây dựng.
Hình 3.37. Biểu đồ biến động lớp dòng chảy mặt năm 2000 theo 2 kịch bản
Xét theo điều kiện tự nhiên của huyện Nam Giang thì mùa mưa sẽ bắt đầu từ tháng 9 – 12, đạt cực đại vào tháng 10 – 12. Mùa khô sẽ bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 8. Dựa vào bảng số liệu thì vào các tháng mùa mưa như 10, 11, 12 lúc này lớp dòng chảy mặt ở mức lớn, đó là do các công trình hồ chứa của thủy điện bước vào giai đoạn xả nước. Việc này giúp giải quyết áp lực nước lớn đối với công trình trong giai đoạn mùa mưa lưu vực đón nhận lượng nước khổng lồ nhưng ngược lại khiến cho lượng nước cũng như giá trị lớp dòng chảy mặt tăng vọt.
Đến giai đoạn từ tháng 1 – 3, bước vào mùa khô lúc này là thời kì tích nước của hồ chứa nên giá trị lớp dòng chảy măt bắt đầu thấp dần. Nhưng đến giai đoạn từ tháng 4 – 6 gía trị lớp dòng chảy mặt lớn có thể bằng ngưỡng của mùa mưa. Đó là thời điểm các hồ chứa xả nước dự trữ nhằm cung cấp nước để duy trì sản xuất nông nghiệp trong vùng và dưới hạ du. Đồng thời sang sẽ tài nguyên nước cho các hồ chứa phía dưới theo bậc
0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
BIỂU ĐỒ BIẾN ĐỘNG LỚP DÒNG CHẢY (SURQ) NĂM 2000 THEO HAI KỊCH BẢN
SURQ_KB1 SURQ_KB2
81
thang thủy điện trên lưu vực sông Bung. Lượng nước từ tháng 6 – 9 sẽ giảm dần, khi các hồ chứa bắt đầu giữ nước trở lại, nên giá trị lớp dòng chảy mặt hạ thấp dần.
Đối với giá trị đại số của biên độ biến động là rất lớn. Cao điểm trong các tháng 4, 5, 6 và tháng 10 trong khoảng từ 60 mm – 97mm. Có thể xếp giá trị đại số biến động của các tháng 1, 7, 8, 9, 11, 12 vào mức trung bình từ 21 mm – 57 mm. Nhưng nhìn chung mức biến động này là khá cao giữa hai kịch bản. Mức biến động lớp dòng chảy mặt thấp nhất là 0.17 mm vào tháng 3. Ta nhận định được rằng với mức chênh lệch giữa hai kịch bản trên hầu hết mang dấu giá trị âm có nghĩa sự biến động này mang tính tích cực đồi với lưu vực sông Bung. Giá trị lớp dòng chảy mặt theo kịch bản 2 nhỏ hơn nhiều so với giá trị theo kịch bản 1. Bởi giá trị của lớp dòng chảy mặt kịch bản giảm có nghĩa lớp thảm thực vật được bảo vệ. Nước không chảy tràn mà thấm xuống tầng đất hình thành dòng chảy ngầm.
3.3.2.2. Sự thay đổi lớp dòng chảy mặt năm 2015 tại lưu vực sông Bung
Để nhìn nhận sự thay đổi lớp dòng chảy mặt năm 2015 tại lưu vực sông Bung, chúng ta đi vào phân tích giá trị lớp dòng chảy mặt bảng tổng hợp biến động lớp dòng chảy mặt trong 12 tháng dựa trên bản đồ hiện trạng năm 2015 theo hai kịch bản lớp dòng chảy.
Bảng 3.9: Bảng biến động lớp dòng chảy mặt năm 2015 theo hai kịch bản
(đơn vị: mm)
THÁNG SURQ_KB1 SURQ_KB2 BIẾN
ĐỘNG 1 143.79 136.88 -6.91 2 2.78 2.61 -0.17 3 86.79 80.25 -6.54 4 436.75 409.48 -27.27 5 883.75 832.58 -51.17 6 947.79 869.24 -78.55 7 433.21 391.37 -41.84 8 1271.80 1207.90 -63.90 9 3011.44 2903.84 -107.60 10 2496.16 2416.50 -79.66 11 2027.22 1970.24 -56.98 12 144.27 134.16 -10.11 TRUNG BÌNH 990.48 946.25 -44.22
82
Số liệu lớp dòng chảy mặt kịch bản 1 (SURQ_KB1) cuả năm 2015 trích xuất từ bản đồ hiện trạng năm 2000. Số liệu lớp dòng chảy mặt kịch bản 2 (SURQ_KB2) của năm 2015 trích xuất xử lý từ dữ liệu bản đồ hiện trạng năm 2015.
Phân tích tương tự như sư thay đổi của dòng chảy năm 2000. Đầu tiên về sự tương quan giữa hai kịch bản như từ giá trị lớn nhất hay nhỏ nhất của lớp dòng chảy mặt đều ở các tháng 2 và 9. Phân tích theo mùa mưa và khô, ta cũng dễ dàng nhận thấy sự thay đổi của giá trị lớp dòng chảy năm 2015. Do sự thất thường của khí hậu, giai đoạn mùa mưa bắt đầu sớm hơn vào cuối tháng 8 kéo dài đến hết tháng 11. Lúc này lượng nước xả lớn dần và đạt đỉnh vào tháng 9 kéo theo giá trị lớp dòng chảy mặt ở cả hai kịch bản cũng lớn kèm. Lần lượt kịch bản 1 đạt đỉnh vào tháng 9 là 3011.44 mm, kịch bản 2 là 2903.84 mm. Việc này cũng được giải thích tương tự như sự thay đổi lớp dòng chảy mặt năm 2000 theo hai kịch bản.
Nhưng điều đáng chú ý ở đây, là mức chênh lệch giữa giá trị lớp dòng chảy mặt cao nhất giữa năm 2000 và 2015 ở cả hai kịch bản. Thử tính toán mức độ chênh lệch giữa hai giá trị lớp dòng chảy ở kịch bản 1 của năm 2015 với năm 2000 là khoảng 710 mm. Với kịch bản 2 ở hai năm là 684 mm. Đây là khoảng chênh lệch rất lớn. Ở giá trị lớp dòng chảy thấp nhất giữa năm 2000 và 2015 của cả hai kịch bản, mức độ chênh lệch là không lớn.
Để mô tả cho biến động lớp dòng chảy mặt năm 2015, ta có thể mô phỏng theo biểu đồ dưới sau
Hình 3.38. Biểu đồ biến động lớp dòng chảy mặt năm 2015 theo 2 kịch bản 0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00 3000.00 3500.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
BIỂU ĐỒ BIẾN ĐỘNG LỚP DÒNG CHẢY (SURQ) NĂM 2015 THEO HAI KỊCH BẢN
SURQ_KB1 SURQ_KB2
83
Thêm nữa giá trị lớp dòng chảy mặt tháng 11 đối với tháng 12 ở bảng và biểu đồ biến động lớp dòng chảy mặt năm 2015 giảm xuống thấp đột ngột so với bảng và biểu đồ biến động năm 2000 trong cả hai kịch bản. Ở năm 2015 kịch bản 1, hiệu giá trị lớp dòng chảy mặt tháng 11 và 12 là khoảng 1883mm, kịch bản 2 là khoảng 1836mm. Hai giá trị này lớn hơn rất nhiều nếu chúng ta lần lượt so sánh với 2 kịch bản của năm 2000. Hiệu giá trị của dòng chảy mặt tháng 11 với tháng 12 kịch bản 1 và 2 lần lượt là khoảng 721 mm, 710mm. (1883mm > 721 mm và 1836 mm > 710 mm).
Nếu sử dụng cách so sánh như trên để áp dụng vào giá trị lớp dòng chảy mặt năm 2015 do sự thay đổi thời tiết nên giai đoạn mùa khô sẽ bắt đầu vào cuối tháng 12 năm trước đến đầu tháng 8 năm sau. Thì giá trị lớp dòng chảy mặt nhỏ nhất là vào tháng 2 ở cả hai kịch bản, điều này không giống như giá trị lớp dòng chảy mặt nhỏ nhất theo 2 kịch bản của năm 2000 là tháng 3.
Khoảng thời gian từ tháng 4 – 6 giá trị lớp dòng chảy mặt ở cả hai kịch bản năm 2015 đều nhỏ hơn nhiều so với hai kịch bản năm 2000. Thời điểm này, giá trị của năm 2000 biến thiên theo chiều tăng nhanh từ tháng 4 – 5 rồi giảm nhanh từ tháng 5 – 6. Trong khi đó, với hai kịch bản năm 2015, giá trị tăng nhanh ở tháng 4 – 5 sau đó tăng chậm ở tháng 6.
Đối với giá trị đại số biến động lớp dòng chảy mặt năm 2015 cũng rất lớn giữa các tháng. Mức biến động cao nhất là vào tháng 9 với giá trị đại số là 107.6mm. Ngoài ra ở các tháng 6 , 8, 10 có mức giá trị cao, mức trung bình rơi vào tháng 4, 5, 7, 11. Mức thấp từ 1 – 3 và tháng 10. Biến động ghi nhận giá trị đại số lớp dòng chảy mặt thấp nhất là 0.17. Gía trị biến động cũng mang dấu âm, giá trị lớp dòng chảy kịch bản 2 hầu như nhỏ hơn kịch bản 1, sự biến động này mang tính tích cực..
Đến năm 2015, quy hoạch xây dựng và đưa vào hoạt động nhiều công trình thủy điện thêm nữa làm cho lưu lượng nước chảy mặt giảm, kèm theo lớp dòng chảy mặt thấp dần vào mùa khô. Khi các hồ chứa tích lũy một lượng nước lớn cho sản xuất năng lượng. Khả năng điều tiết nước cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của người dân vùng dưới bị chi phối bởi có quá nhiều công trình thủy điện chi phối lượng nước mặt của lưu vực sông Bung. Trong khi đó đến các tháng mùa mưa, các thủy điện và công trình thủy lợi giải phóng lượng nước lớn từ thượng nguồn đổ về không hợp lý và thống nhất. Lúc này lưu lượng dòng chảy cao, dẫn đến lớp dòng chảy lớn. Điều này dễ dàng dẫn đến lũ chồng lũ, ngập lụt diện rộng vùng hạ du, khi mà nước nơi đây không kịp tiêu thoát.
Trong khi phân tích ta nhận thấy lớp dòng chảy mặt của một lưu vực trong giai đoạn là lớp nước giả định thu được nếu ta lấy toàn bộ tổng lượng dòng chảy mặt của lưu vực trong giai đoạn đó rải đều trên bề mặt lưu vực. Mà tổng lượng dòng chảy mặt của con sông trong một giai đoạn là tổng thể tích nước chuyển qua mặt cắt sông có thể hiểu đó là tổng lưu lượng dòng chảy qua mặt cắt cửa ra trong một đơn vị thời gian là 1 giây (m3/s). Đây là những đại lượng có mối quan hệ chắc chẽ và tỉ lệ thuận với nhau. Nên lượng nước càng lớn thì lớp dòng chảy càng có giá trị cao và ngược lại.
84
3.3.2.3. Tác động của việc phát triển các dự án thủy điện đến sự thay đổi các yếu tố môi trường và lớp dòng chảy mặt.
Theo tình hình triển khai các dự án thủy điện trên địa bàn tỉnh Quảng Nam tính đến ngày 30/10/2013 như sau: (số liệu dưới đây được tổng hợp từ bài báo cáo UBND tỉnh đến Bộ TN – MT theo dõi)
Trên hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn:
-Có 06 công trình đã phát điện: tổng công suất 682MW: A Vương (210MW), Sông Côn 2 (63MW), Sông Tranh 2 (190MW), Ðăk Mi 4 (190MW). Trong đó lưu vực Sông Bung, huyện Nam Giang đã có 2 công trình là Sông Bung 6 (29MW), Sông Bung 5 (57MW);
-04 công trình đang xây dựng: tổng công suất 465MW: Đăk Mi 2 (98MW), Đăk Mi 3 (54MW), Hai dự án dang dở còn lại cũng nằm trên Sông Bung là Sông Bung 4 (156MW), Sông Bung 2 (100MW).
-Sông Bung cũng góp mặt với các dự án đang tham gia thiết kế cơ sở, công suất theo mục tiêu 120.86 MW bao gồm: sông Bung 3A (20MW), Sông Bung 3 (7.5 MW).
Thêm nữa, ngoài các công trình thủy điện thì rải theo lưu vực sông Bung là các hồ chứa như: Sông Bung 5, Sông Bung 6.
Việc phát triển thủy điện ào ạt của tỉnh Quảng Nam mang đến những hậu quả tiêu cực về môi trường, đồng thời dẫn đến ảnh hưởng gián tiếp đến sự thay đổi lớp dòng chảy măt trên lưu vực sông Bung.
Ảnh hưởng đến diện tích đất đai, diện tích rừng đầu nguồn, các nông, lâm trường: Tổng diện tích đất đã thu hồi, cho thuê (21 dự án) 7.657,34 ha, trong đó, diện tích rừng chuyển đổi khi xây dựng dự án là 3.291,84 ha.
Ảnh hưởng tới nguồn nước tưới tiêu và nuôi trồng thủy sản: Việc lấy nước bất hợp lý, không tuân thủ chế độ xả tối thiểu và không xem xét tính toán đến dòng chảy môi trường về hạ du của các Nhà máy thủy điện trên các hệ thống sông đã gây ra những tác động.
Ảnh hưởng đến công tác phòng, chống, cắt giảm lũ cho hạ du: Chế độ vận hành của các nhà máy thủy điện và cơ chế lấy nước của các nhà máy, đặc biệt là các nhà máy loại chuyển dòng sang lưu vực khác gây ra hiện tượng ngập lụt bất thường ở lưu vực tiếp nhận, nhiều diện tích đất bị ngập sâu trong nước.
Ảnh hưởng đến môi trường sinh thái, việc xả nước không thường xuyên không đảm bảo dòng chảy tối thiểu, ảnh hướng trực tiếp làm giảm giá trị lớp dòng chảy mặt cho khu vực hạ du đã khiến cho các hệ sinh thái nước và ven sông ở khu vực sau đập thủy điện bị suy giảm. Các đập ngăn dòng, không có kênh dẫn cho các loài cá di cư đã làm giảm tính đa dạng sinh học trong vùng.
85