CHƯƠNG 2 MÔ PHỎNG MỰC NƯỚC HỒ CHỨA TRONG MÙA CẠN
3.1. Các đặc điểm chính lưu vực sông Sê San
3.1.1. Vị trí địa lý và mạng lưới sông suối
Sông Sê San là một trong những phụ lưu lớn của sông Mê Kông, bắt nguồn từ bờ dốc phía Tây Nam của dãy Trường Sơn (núi Ngọc Linh) ở độ cao 2600m. Từ nguồn về dòng chính sông Sê San chảy theo hướng Bắc-Nam, sau đó đổi dòng theo hướng Đông Bắc - Tây Nam qua các tỉnh Kon Tum, Gia Lai của Việt Nam rồi đi vào lãnh thổ Campuchia hợp lưu với sông Srêpôk và nhập vào bên tả của sông Mê Kông tại Xtung Treng. Lưu vực sông Sê San nằm trong khoảng (13o45’-15o14’) vĩ độ Bắc và (107o20’-108o24’) kinh độ Đông. Lưu vực có chung đường phân lưu với lưu vực sông Trà Khúc ở phía Bắc, lưu vực sông Srêpôk ở phía Nam, lưu vực sông Ba ở phía Đông và tiếp giáp với Lào, Campuchia ở phía Tây. Tổng diện tích lưu vực sông Sê San là 18570km2, chiều dài sông chính 462km, trong đó phần diện tích lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam 11450km2, chiềudài sông 230km.
Ở địa phận Việt Nam, lưu vực sông Sê San có khoảng 30 sông nhánh có chiều dài sông L ≥10km, trong đó có 4 sông lớn nhất đổ vào sông Sê San là Krông Pô Kô, Đắkpsi, Đắkbla, Sa Thầy. Những sông này nằm trên sườn tây của dãy Trường Sơn hùng vĩ, có nguồn nước dồi dào, điều kiện địa hình thuận lợi cho xây dựng các công trình hồ chứa lợi dụng tổng hợp nguồn nước cho phát điện, cung cấp nước tưới.... Sơ lược về các nhánh chính của sông Sê San như sau:
- Sông Krông Pô Kô bắt nguồn từ vùng núi cao Ngọc Linh với độ cao đầu nguồn là 2000m và độ cao đáy sông tại điểm hợp lưu với sông Đắcbla khoảng 500m. Diện tích lưu vực sông 3530km2, chiều dài sông 121km, dòng chính chảy theo hướng Bắc - Nam.
- Sông Đắkbla bắt nguồn từ dãy Ngọc Cơ Rinh cao 2025m. Từ nguồn về dòng chính chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam và nhập với sông Krôngpôkô ở vị trí cách thác Ialy 16km về phía thượng lưu. Lưu vực sông Đắkbla có chung đường phân lưu với sông Thu Bồn ở phía Bắc, sông Ba ở phía Đông và hạ lưu sông Sê San ở phía Nam. Diện tích lưu vực sông 3507km2, chiều dài sông 152km, D = 0.49km/km2, hệ số uốn khúc 2.03.
- Sông Sa Thầy bắt nguồn từ vùng núi Cơlong có độ cao (1.2001.500)m. Từ nguồn về dòng chính chảy theo hướng Bắc - Nam và nhập vào sông Sê San ở vị trí gần với biên giới Việt Nam - Campuchia cách cửa sông Sê San 18km. Diện tích lưu vực sông 1570km2, chiều dài sông 91km, D = 0.27km/km2, hệ số uốn khúc 1.24.
- Sông Đắkpsi bắt nguồn từ vùng núi Chưprông có độ cao 1.700m. Từ nguồn về dòng chính chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam và nhập vào bên tả sông Sê San ở vị trí cách cửa sông 136km. Diện tích lưu vực sông 869km2, chiều dài sông 80.5km.
Bậc thang thủy điện Sê San đang và sẽ được xây dựng với 6 công trình thủy điện có công suất lắp máy Nlm > 100MW trên nhánh Đắkbla, Krôngpôkô, dòng chính sông Sê San: là Thượng Kon Tum, Pleikrông, Ialy, Sê San 3, Sê San 3A, Sê San 4. Đặc trưng lưu vực sông Sê San tính đến các tuyến công trình được đưa ra trong bảng 3.1 dưới đây, vị trí các tuyến xem hình 3.1.
Bảng 3.1: Đặc trưng lưu vực tính đến tuyến công trình
Tuyến nghiên cứu F (km2) Ls(km) B (km) Hlv (m) D (km/km2) Thượng Kon Tum 350 41 8.54 1384 0.415 Pleikrông 3216 119.8 26.9 1054 0.55 Ialy 7455 169.0 44.1 800 0.50 Sê San 3 7788 190.0 41.0 790 0.50 Sê San 3A 8084 207.2 39.1 790 0.48 Sê San 4 9326 241.95 38.6 760 0.48 Sê San 4A 9368 248.0 38.5 760 0.48 Ghi chú: F là diện tích lưu vực sông,
Ls là chiều dài sông chính, B là độ rộng trung bình lưu vực, Hlv là độ cao trung bình lưu vực, D là mật độ lưới sông.
Hình 3.1: Vị trí các tuyến công trình lưu vực sông Sê San
3.1.2. Mạng lưới trạm đo khí tượng thuỷ văn
a- Lưới trạm quan trắc khí tượng
Trong lưu vực sông Sê San có 3 trạm khí tượng, 12 điểm đo mưa. Vị trí các trạm được đưa ra trong bản đồ lưới trạm hình 3.2, yếu tố quan trắc, thời gian hoạt động ở từng trạm được thống kê trong bảng 3.2 dưới đây. Từ bảng 3.2 cho thấy có thể chia tài liệu khí tượng sông Sê San ra làm hai thời kỳ trước và sau năm 1975:
- Trước năm 1975 có hai trạm khí tượng, một trạm đo mưa. Hai trạm khí tượng đó là trạm Kon Tum và Pleiku tuy quan trắc đầy đủ các yếu tố, nhưng thời gian đo đạc bị gián đoạn nhiều đặc biệt là thời kỳ trước năm 1960. Trạm đo mưa Mang Đen chỉ quan trắc trong thời gian ngắn 9 năm từ năm 1932 đến 1941.
- Sau năm 1975 số lượng trạm đo đã tăng thêm 12 trạm trong đó có một trạm khí tượng Đắk Tô, 10 trạm đo mưa do Tổng cục khí tượng thủy văn (cũ) quản lý, 1 trạm đo dùng riêng Ialy được xây dựng theo yêu cầu của thiết kế công trình thủy điện Ialy. Số liệu ở các trạm được quan trắc, chỉnh lý theo quy phạm của Tổng Cục khí tượng thủy văn (cũ), chất lượng tài liệu tin cậy.
Như vậy, trên lưu vực sông Sê San trạm Kon Tum và Pleiku là hai trạm có tài liệu khí tượng đầy đủ nhất đặc biệt với chuỗi tài liệu liên tục từ năm 1960 đến nay hai trạm đã được lựa chọn làm trạm gốc để phân tích tính đại biểu của chuỗi số liệu.
Bảng 3.2: Thời gian và yếu tố quan trắc tại các trạm khí tượng trong lưu vực sông Sê San
Thời kỳ quan trắc TT Tên trạm
Mưa Gió Nhiệt độ Độ ẩm Bốc hơi 1 Kon Tum 17-20; 31-41; 61-68; 70-09 61-70; 77-09 61-70; 77-09 61-68; 77-09 61-68; 77-09 2 Pleiku 33-44; 59-74; 76-09 40-44; 58- 71; 76-09 31-42; 59- 71; 76-09 39-42; 59- 71; 76-09 39-44; 59-09 3 Đăk Tô 77-09 77-09 77-09 77-09 81-09 4 Ialy X/93-XII/93; 94-1/VI/96 94-95 94-95 94-95 94-95 5 ĐakLei 77-78; 82-84; 86-93; 96-09 6 Đak Đoa 62-63; 82-90; 93-09 7 KonPlong 94-09
8 Chưprông 78-09 9 Pơ mơ rê 77-09 10 Trung Nghĩa 79-97 11 Sa Thầy 82-09 12 Măng Xăng 91, 93, 94 13 Đak Đoa 82-09 14 Biển Hồ 81-09 15 Măng Đen 32-41
b- Mạng lưới trạm thuỷ văn
Trong quá trình nghiên cứu tính toán thủy văn tại các tuyến công trình đã sử dụng số liệu thủy văn tại 17 trạm, trong đó có 5 trạm thủy văn cơ bản do Tổng cục khí tượng thủy văn (cũ) quản lý, 12 trạm thủy văn dùng riêng được lập theo yêu cầu phục vụ thiết kế các công trình thủy điện trên sông Sê San và chủ yếu quan trắc mực nước. Hiện tại 12 trạm thủy văn dùng riêng và trạm thủy văn Trung Nghĩa đã ngừng hoạt động, 4 trạm Konplong, Đắk Mốt, Đắk Tô, Kon Tum còn đang hoạt động đến nay. Vị trí các trạm được xác định trên bản đồ lưới trạm khí tượng thủy văn hình 3.2. Thời gian và yếu tố quan trắc ở từng trạm được đưa ra trong bảng 3.3 dưới đây.
Bảng 3.3: Thời gian và yếu tố quan trắc tại các trạm thủy văn sông Sê San
TT Tên trạm Tên sông Yếu tố đo đạc Thời gian quan trắc 1 Kon Tum Đắkbla H, X, Q, Tn, 59-65,66,70,74,77-nay 2 Trung Nghĩa Krôngpoko X, H, Q 77-VIII/98 3 Đắk Tô Đắk Tô Can X, H, Q Q: đo 78, H : đo 77-Nay 4 Sa Bình Sê San H, Q, T, 82-85, 88-90 5 Đắk Mốt Krôngpoko X, H, Q 94-Nay 6 KonPlong Đắkbla X, H, Q 94-Nay 7 TV1 (Ialy) Sê San H IX/88-94, 95-96
Q IV/92-95 8 TV2 Sê San H IX/88-94, 95 9 TV3 Sê San H XI/88-94, 95 10 TV4 Sê San H XII/92-95, 96 11 TV5 Sê San H XII/92-95
12 TV6 Sê San H XII/92-95 Sê San 3 13 TV1 Sê San H 95-97 14 TV2 Sê San H 95-97 15 TV3 Sê San H 95-97 Sê San 4 16 TV1 Sê San H 97 Ghi chú:
H là mực nước, Q là lưu lượng nước T là nhiệt độ không khí Tn là nhiệt độ nước
là độ đục phù sa X : mưa R là độ ẩm không khí Z là bốc hơi
Hình 3.2: Bản đồ lưới trạm khí tượng thuỷ văn lưu vực sông Sê San
Xem các tài liệu: [2]; [11]; [14]-[16]
3.1.3. Đặc điểm khí hậu
a- Khái quát chung
Khí hậu lưu vực sông Sê San vừa mang đặc tính khí hậu nhiệt đới gió mùa của Việt Nam vừa mang đặc tính khí hậu cao nguyên của Tây Trường Sơn, chịu sự phân hoá mạnh theo không gian, thời gian. Đặc điểm nổi bật khí hậu chia làm hai mùa rõ rệt là mùa khô và mùa mưa, giữa hai mùa có sự tương phản sâu sắc về lượng mưa.
- Mùa khô bắt đầu từ tháng XI đến tháng IV năm sau, đây là thời kỳ thịnh hành gió mùa Đông Bắc, độ ẩm không khí giảm mạnh, thời tiết khô nóng, mưa ít. Tổng lượng mưa 6 tháng mùa khô chỉ chiếm (1020)% tổng lượng mưa năm. Thời kỳ mưa ít
nhất năm thường kéo dài từ tháng I-III, nhiều năm trong suốt thời kỳ này không có mưa trên diện rộng dẫn đến hạn hán nghiêm trọng trên toàn lưu vực sông Sê San. - Mùa mưa bắt đầu từ tháng V, kết thúc vào tháng X, trùng với thời kỳ hoạt động của gió mùa Tây Nam. Đây là thời kỳ nóng, độ ẩm không khí cao, mưa lớn. Tổng lượng mưa trong 6 tháng mùa mưa chiếm (8090)% tổng lượng mưa năm. Thời kỳ mưa lớn nhất năm thường xẩy ra vào tháng VIII-X, đặc biệt có những năm trong thời kỳ này do tác động tổ hợp của không khí nhiệt đới Thái Bình Dương với áp thấp nhiệt đới, ảnh hưởng của bão đã gây mưa lớn trên toàn lưu vực và là nguyên nhân sinh lũ lớn trên hệ thống sông Sê San.
b- Bốc hơi
Do đặc điểm khí hậu của lưu vực sông Sê San là nắng nóng nhiều (đến 67 tháng nắng nóng trong năm), khô hạn kéo dài nên lượng bốc hơi trên lưu vực khá lớn. Lượng bốc hơi Piche trung bình thời kỳ 1977-2009 tại Kon Tum đạt 1470.2 mm, tại Đắk Tô đạt 1043.9mm, tại Pleiku 1017.1mm. Tháng có lượng bốc hơi cao nhất là tháng III với lượng bốc hơi trung bình tháng đạt 202.2mm tại Kon Tum, 150.3mm tại Đắk Tô và 151.8mm tại Pleiku. Tháng có lượng bốc hơi thấp nhất là tháng VIII với lượng bốc hơi trung bình tháng đạt 61.5 mm tại Kon Tum, 44.0 mm tại Đắk Tô và 37.3mm tại Pleiku. Phân bố lượng bốc hơi Piche trung bình tháng tại thời kỳ (1977- 2009) các trạm đại biểu được đưa ra trong bảng 3.4.
Bảng 3.4: Phân bố lượng bốc hơi tháng trung bình thời kỳ (1977-2009) tại các trạm đại biểu trên lưu vực sông Sê San
Đơn vị: mm Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Kon Tum 113.4 125.5 151.8 129.3 86.16 51.73 42.41 37.29 40.72 57.37 80.84 100.6 1017.1 Đắk Tô 173.2 178.7 202.2 165.6 113.3 76.56 68.76 61.79 61.45 92.27 123 153.3 1470.2 Plei ku 120 129.6 150.3 120.1 80.42 52.91 48.53 45.48 44.04 59.3 86.75 106.5 1043.9 B. quân 135.5 144.6 168.1 138.3 93.31 60.4 53.23 48.18 48.74 69.65 96.85 120.1 1177.1 c- Chế độ mưa
Lưu vực sông Sê San nằm trong vùng Tây Trường Sơn, chịu ảnh hưởng hoàn lưu tín phong và hoàn lưu gió mùa khu vực Đông Nam Á. Ảnh hưởng của các hoàn lưu khí quyển cộng với tác động của điều kiện địa hình đã mang lại cho lưu vực sông Sê San lượng mưa lớn nhưng lại biến đổi mạnh mẽ theo không gian và thời gian. Lượng mưa trung bình năm trên toàn lưu vực dao động từ (13002800)mm và có xu thế tăng dần theo độ cao lưu vực. Vùng núi phía Bắc, cao nguyên Pleiku lượng mưa năm dao động (22002800)mm, vùng trũng Kon Tum và ở phía Nam lưu vực do bị chắn gió và bị bao bởi các dãy núi lượng mưa dao động trong khoảng (13002000)mm.
Xem các tài liệu: [2]; [11]; [14]-[16]
3.1.4. Đặc điểm thủy văn
a- Dòng chảy năm
- Chế độ dòng chảy năm: Dòng chảy là sản phẩm trực tiếp của mưa rơi xuống lưu vực vì vậy giữa mưa năm và dòng chảy năm có một mối tương quan mật thiết. Trong cùng một lưu vực tại mỗi vùng có lượng mưa năm khác nhau thì lượng dòng chảy năm cũng có giá trị khác nhau.
Sự phân bố lượng mưa năm trên các lưu vực sông Sê San không đều nên dòng chảy trên các sông trong lưu vực Sê San là không đều nhau, nơi có địa hình thuận lợi cho việc đón gió mùa thì mưa lớn và sinh dòng chảy dồi dào, ngược lại nơi địa hình bị che chắn thì mưa ít và sinh dòng chảy nhỏ.
- Mùa dòng chảy: Trong năm dòng chảy trên toàn lưu vực Sê San phân thành 2 mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa cạn,nhưng trên mỗi tiểu vùng lưu vực sông các mùa có sự chênh lệch nhau chút ít về thời gian xuất hiện.Trên lưu vực sông Krông Pô Kô và các tiểu lưu vực sông phía Tây mùa lũ bắt đầu sớm hơn bên lưu vực sông ĐakBLa và các tiểu lưu vực sông phía Đông. Trên lưu vực sông Krông Pô Kô mùa lũ bắt đầu từ tháng VII và kết thúc vào tháng XI, bên lưu vực sông ĐakBLa mùa lũ đến muộn hơn bắt đầu từ tháng VIII và kết thúc vào tháng XI có năm kéo dài sang tháng XII.
Tuy nhiên vào tháng V lượng dòng chảy trong sông đã tăng lên rõ rệt, nhưng đến tháng VIII dòng chảy mới được xếp vào mùa lũ cho đến tháng X dòng chảy đạt cực đại nhất, chiếm 15.9 % tổng lượng dòng chảy năm, dòng chảy nhỏ nhất thường xảy ra vào tháng IV chỉ chiếm 2.9 % tổng lượng dòng chảy năm. Tại ĐakBla tổng lượng dòng chảy của 4 tháng mùa khô (I-IV) chiếm 15.4% tổng lượng dòng chảy của cả năm. Môđun dòng chảy kiệt nhỏ nhất tháng chỉ đạt 11.6 l/s/km2.
Tại Sa Bình trên sông Sê San dòng chảy lớn nhất thường xuất hiện vào tháng X với tổng lượng chiếm 15.8%. Nhưng do nhập lưu của sông Krông Pô Kô nên mùa lũ ở đây đến sớm hơn bắt đầu từ tháng VII có năm bắt đầu từ tháng VI chỉ sau mùa mưa 1 tháng và lượng dòng chảy 2 tháng VIII, IX chênh nhau không nhiều, đến tháng X dòng chảy bắt đầu giảm trong khi bên lưu vực ĐakBLa lại là cực đại vì bị ảnh hưởng của khí hậu Đông Trường Sơn. Dòng chảy tháng nhỏ nhất tại Sa Bình là 88 m3/s rơi vào tháng III. So với lưu vực Sê Rê Pốc tại Bản Đôn thì môđun dòng chảy tháng kiệt nhất trên sông Sê San khá dồi dào. Tại Bản Đôn môđun dòng chảy tháng kiệt nhất (tháng IV) chỉ có 5.7 l/s/km2 tương ứng với lượng dòng chảy tháng là 60.5m3/s. Tổng lượng dòng chảy trong 5 tháng mùa lũ (VII-XI) của lưu vực sông Sê San tại Sa Bình là 66% và còn lại là mùa kiệt (XII-VI) chiếm 34%. 3 tháng có dòng chảy kiệt nhất là các tháng II, III, IV tổng lượng dòng chảy chiếm 10% tổng lượng dòng chảy cả năm.
Đối với những lưu vực nhỏ trong lưu vực, mùa lũ đến sớm hơn. Tại Đak Cấm có diện tích lưu vực 154 km2 có số liệu quan trắc từ năm 1977-1982, mùa lũ bắt đầu từ
tháng VII và kết thúc muộn vào tháng XI. Tháng kiệt nhất xảy ra vào tháng III với lưu lượng tháng là 0.93m3/s tương ứng với môđun dòng chảy tháng là 6 l/s/km2.
b- Dòng chảy kiệt
Mùa khô trên lưu vực Sê San có lượng mưa rất nhỏ chỉ chiếm từ 10 20% lượng mưa của cả năm mặc dù mùa khô kéo dài từ tháng XII đến tháng VI năm sau,