Là vùng có nền nơng nghiệp phát triển lâu đời nên đây cũng là khu vực có hệ thống khai thác nguồn nước tương đối hoàn chỉnh, chủ yếu dựa vào nguồn nước mặt của hệ thống sơng Hồng – Thái Bình. Tồn bộ hệ thống thủy lợi ở HDSH được chia thành 5 vùng gồm vùng sông Lô – Gâm, vùng sông Cầu - sông Thương, vùng hữu sông Hồng, tả sơng Hồng và vùng hạ du sơng Thái Bình với đặc điểm như sau:
1.3.1. Vùng sơng Lơ - Gâm
Gồm có huyện Lập Thạch, huyện Sông Lô và 1 phần huyện Tam Đảo tỉnh Vĩnh Phúc là thuộc lưu vực sông Lô - Gâm và nằm trong khu thuỷ lợi sơng Lơ - Phó Đáy.[12]
Vùng tưới có nguồn nước cấp phong phú từ các dịng chính sơng Lơ, sơng Phó Đáy và các sơng suối nhánh trong vùng.
Khu này có diện tích tự nhiên 37.584ha, diện tích cần tưới là 15.846ha, trong đó đất canh tác là 10.910ha, diện tích lúa là 8.600ha, đất nuôi trồng thuỷ sản là 354ha.
Cơng trình thuỷ lợi lưu vực sơng Phó Đáy có đập Liễn Sơn là lớn nhất, có diện tích tưới thiết kế là 17.000ha, đảm nhận tưới cho huyện Lập Thạch là 1.000ha, thực tế tưới 828ha, còn lại là tưới cho các huyện khác.
Hiện nay tổng số cơng trình thuỷ lợi tồn khu xây dựng được 164 cơng trình trong đó 141 hồ, đập, 23 trạm bơm, diện tích tưới thiết kế 11.427ha, diện tích tưới thực tế 9916ha, so với diện tích u cầu tưới thì diện tích cịn lại chưa được tưới là 5.930ha, tỷ lệ diện tích tưới đạt 62,6% so với yêu cầu tưới.
Diện tích chưa tưới đựơc là diện tích cây lâu năm và hầu hết nằm ở vùng đồi núi nên khó khăn về việc khai thác nguồn nước. Các suối thường ở thấp còn các khu tưới lại ở cao nên cơng trình khơng tới được.
1.3.2. Vùng sông Cầu - sông Thương
Bao gồm diện tích đất đai của 3 tỉnh: Vĩnh Phúc, phần Bắc thành phố Hà Nội, một phần tỉnh Bắc Ninh. Tổng diện tích tự nhiên 201.469ha, diện tích đất cần tưới 97.396ha [12].
Vùng tưới có nguồn nước cấp phong phú từ các dịng chính sơng Hồng, sơng Lơ, sơng Phó Đáy, sơng Đuống, sơng Cầu, sơng Ngũ Huyện Khê, sông Cà Lồ và các sông trục, kênh tiêu nội đồng trong vùng.
Tồn vùng có 668 cơng trình các loại. Trong đó:
- HT Liễn Sơn Bạch Hạc (16 cơng trình): Tưới thiết kế: 22.066ha, tưới thực tế: 21.019ha.
- 67 hồ đập: Tưới thiết kế: 18.766ha, tưới thực tế: 16.068ha.
- 450 trạm bơm: Tưới thiết kế: 83.448ha, tưới thực tế: 57.346ha.
- 135 CT tiểu thuỷ nông: Tưới thiết kế: 1.572ha, tưới thực tế: 1.408ha.
Tổng diện tích tưới thiết kế của các cơng trình là 125.852ha, diện tích tưới thực tế đạt 95.841ha, so với diện tích u cầu tưới thì diện tích chưa tưới được cịn 1.555ha. Tỷ lệ diện tích tưới được đạt 98% so với diện tích cần tưới.
Có đặc điểm địa hình tương đối giống với khu vực sơng Lơ - Gâm, diện tích cây lâu năm hầu hết nằm ở vùng đồi núi nên khó khăn về việc khai thác nguồn nước. Các suối thường ở thấp cịn các khu tưới lại ở cao, các vùng có hệ thống kiên cố như hệ thống Liễn Sơn, hệ thống thủy nơng Bắc Đuống hầu hết là cơng trình đã bố trí đầy đủ và tương đối hợp lý song do các cơng trình có thời gian sử dụng q lâu, đã xuống cấp nên khai thác không đạt hiệu quả cao.
1.3.3. Vùng hữu sông Hồng
Vùng Hữu sông Hồng nằm trọn trong lưu vực sông Đáy bao gồm diện tích đất đai của 4 tỉnh, thành phố là thành phố Hà Nội, tỉnh Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình. Tổng diện tích tự nhiên vùng này là 644.081ha, trong đó diện tích đất canh tác
là 286.942ha, diện tích đất cần tưới là 350.504ha [12].
Vùng được cung cấp nước từ 2 nguồn là sông Hồng và sông Đáy. Sông Hồng là nguồn cấp chủ yếu cho vùng thơng qua các cơng trình lấy nước như Liên Mạc, Cẩm Đình - Hiệp Thuận, Tắc Giang...
Tồn vùng có 27 cơng trình đầu mối, trong đó đa số được xây dựng từ các thập kỷ 60-70, nhiều cơng trình đã xuống cấp. Kênh mương bị bồi lắng, sạt lở nhiều, đến nay mới có khoảng 20% kênh mương được xây bê tơng, nhiều cống đầu kênh cấp II khơng có cửa, điều tiết nước khó khăn. Yếu tố kênh mương nội đồng là yếu tố chủ chốt trong khâu điều tiết nước tưới, nhiều nơi cơng trình đầu mối tốt nhưng kênh mương khơng hồn chỉnh nên hiệu quả tưới khơng cao.
Tổng số cơng trình thủy lợi nội đồng hiện có tồn vùng 1.149 cơng trình trong đó có 836 trạm bơm, 207 cống, 106 hồ, đập, tổng diện tích tưới thiết kế 332.089ha, diện tích thực tế 222.775ha. Như vậy tổng diện tích được tưới tồn vùng hữu sơng đạt 64 % yêu cầu tưới.
1.3.4. Vùng tả sông Hồng
Vùng Tả sông Hồng được giới hạn bởi sơng Hồng ở phía Tây Nam, sơng Đuống ở phía Bắc, sơng Thái Bình và biển Đơng ở phía Đơng và Đơng Nam. Vùng bao gồm toàn bộ đất đai của 3 tỉnh Thái Bình, Hưng Yên, Hải Dương, phần diện tích phía Nam sơng Đuống của tỉnh Bắc Ninh và 1 phần thành phố Hà Nội. Tổng diện tích tự nhiên là 378.622ha trong đó đất cần tưới 245.265ha, đất canh tác 208.247ha [12].
Vùng tả sơng Hồng có cao độ mặt đất thấp, trung bình từ khoảng 4-6 m ở phía Bắc rồi giảm dần ra phía biển, cao độ chỉ cịn từ 1-2 m. Là vùng hàng năm đất đai canh tác được lấy nước trực tiếp từ sơng Hồng và các sơng trục lớn khác có phù sa bồi đắp nên đất đai màu mỡ.
Nguồn nước lấy từ sông Hồng, sơng Đuống, sơng Thái Bình, sông Luộc, sông Trà Lý, sơng Hố và các sơng trục nội đồng.
Vùng có 932 cơng trình thủy lợi, trong đó có 37 cống, 895 trạm bơm lớn và trạm bơm cấp II. Tổng diện tích tưới thiết kế 258.922ha, diện tích tưới thực tế 189.853ha, đạt 77% so với yêu cầu tưới.
Các cơng trình đầu mối chính phần lớn xây dựng từ lâu, có chất lượng cơng trình, hình thức, kết cấu khơng đủ khả năng để lấy nước đạt thiết kế. Nhiều vùng nội đồng có cơng trình đầu mối để lấy sa, nhưng lại thiếu cơng trình điều tiết nên việc lấy sa tự chảy còn bị hạn chế như vùng Thuyền Quan, vùng Tam Kỳ...Cống cấp nước dưới đê cịn một số cống chính xuống cấp cần cải tạo, phần thiết kế cửa tầng lấy nước ở mực nước cao chưa phù hợp như cống Việt n, có cống cịn chưa thiết kế cửa tầng như cống Đại Nẫm.
Trong vùng có nhiều trạm bơm điện nhỏ, nhưng các trạm này phần lớn xây dựng từ thập kỷ 60, 70, 80 đến nay cơng trình phần lớn là máy bơm trục ngang quy mô nhỏ, đã hư hỏng nhiều dẫn đến hiệu quả tưới thấp, chi phí quản lý vận hành cao, cần cải tạo loại bơm hướng trục thích hợp. Mặc dù những năm gần đây đã được cải tạo nhưng số lượng cịn ít.
1.3.5. Vùng hạ du sơng Thái Bình
Bao gồm địa giới hành chính của tỉnh: Hải Dương (4 huyện) và Hải Phịng (8 huyện, thị). Tổng diện tích tự nhiên là 299.248ha, diện tích đất cần tưới là 135.239ha, đất canh tác 89.887ha [12].
Đặc điểm của khu này đa số diện tích là đồng bằng có chế độ thủy văn chịu ảnh hưởng của thủy triều, nguồn nước chính cung cấp cho nơng nghiệp là các sơng: Thái Bình, Kinh Thầy, Kinh Môn, sông Rạng, sông Văn Úc, sông Hương, sơng Mới.
Tồn vùng hạ du sơng Thái Bình có 1.528 cơng trình trong đó:
+ 100 hồ, đập tưới thiết kế 22.688ha, tưới thực tế 13.796ha.
+ 1.021 trạm bơm tưới thiết kế 73.873ha, tưới thực tế 60.124ha.
Tổng diện tích tưới thiết kế tồn vùng là 100.003ha, tưới thực tế 77.361ha. Diện tích tưới thực tế so với diện tích u cầu tưới cịn lại 57.878ha chưa được tưới chủ động, tỷ lệ diện tích được tưới chủ động đạt 57% so với u cầu tưới, phần diện tích cịn lại chưa có cơng trình phục vụ đa số là diện tích ni trồng thuỷ sản.
Các khu thủy lợi hàng năm vẫn tồn tại diện tích chưa tưới được khoảng 57.878ha, trong đó có những khu cơng trình đầy đủ nhưng vẫn chưa đảm bảo diện tích tưới là do các cơng trình lâu ngày bị hỏng hóc, kênh mương chưa được nạo vét... Diện tích này tập trung ở các khu: Nam Thanh, Chí Linh, Kinh Mơn, An Kim Hải, ng Đơng Hưng, cịn lại các khu: Thuỷ Nguyên, Đa Độ, Tiên Lãng, Vĩnh Bảo vừa thiếu nguồn nước và thiếu cơng trình thuỷ lợi. Tóm lại, các khu thủy lợi dọc dịng chính sơng Hồng có nguồn cấp nước tương đối dồi dào nên ít xảy ra khả năng thiếu nước.
Hình 1. 2. Bản đồ hệ thống thủy lợi vùng HDSH [12]
1.4. Khái quát đặc điểm mạng lƣới giao thông thủy vùng hạ du sông Hồng
Hệ thống sông Hồng và sơng Thái Bình là hệ thống sơng tự nhiên lớn nhất miền Bắc, với các tuyến đường thủy chính bao gồm:
+ Sơng Hồng: Sơng có bề rộng trung bình 500-700m, độ sâu mùa cạn 3,5- 5m, là tuyến đường thuỷ huyết mạch của vùng đồng bằng sông Hồng.
+ Sơng Đuống: Sơng có nhiều đoạn cong và bãi cạn, độ sâu mùa cạn 1,5- 1,8m.
+ Sơng Cầu: Sơng có bề rộng trung bình 150m, độ sâu mùa cạn 1,2-1,5m các xà lan và tàu hàng nhỏ hơn 100 tấn có thể đi lại được.
+ Sông Luộc là tuyến sơng chủ yếu nối Hải Phịng với các tỉnh miền Bắc có khả năng lưu thông hàng triệu tấn/năm.
+ Ngồi ra cịn các Sơng Đáy, sơng Châu, sơng Nhuệ, sơng Sắt... Trong đó, sơng Đáy và sơng Hồng do Trung ương quản lý, giữ vị trí quan trọng trong việc vận tải, cung ứng các loại vật tư, nguyên liệu phục vụ sản xuất và vận chuyển sản phẩm sản xuất đi các tỉnh trong cả nước, các cảng biển để xuất khẩu.
+ Sơng Cấm, sơng Thái Bình, sơng Lạch Tray, sơng Văn Úc...cũng giữ vai trò cực kỳ quan trọng trong giao thông đường thủy liên vùng và khu vực.
Theo thông tư số 36/2012/TT-BGTVT ngày 13 tháng 9 năm 2012 của Bộ Giao thông vận tải về Quy định cấp kỹ thuật đường thủy nội địa (bảng 1.2), các tuyến thủy nội địa vùng HDSH trên 25 sơng chính được phân cấp thành 31 tuyến đường thủy.
Bảng 1. 2. Kích thƣớc đƣờng thủy nội địa theo cấp kỹ thuật [3]
Cấp Kích thƣớc đƣờng thủy Sơng Kênh Bán kính cong (m) Sâu(m) Rộng(m) Sâu(m) Rộng(m) I >4,0 >90 >4,5 >75 >600 II >3,2 >50 >3,5 >40 >500 III >2,8 >40 >3,0 >30 >350 IV >2,3 >30 >2,5 >25 >150 V >1,8 >20 >2,0 >15 >100 VI >1,0 >12 >1,0 >10 >60
Tuyến từ cảng Hà Nội đến cửa Ba Lạt trên sơng Hồng, từ Ninh Bình đến cửa Đáy, sơng Ninh Cơ, sơng Cấm đạt tuyến cấp I, cịn lại chủ yếu đạt cấp II và III, chỉ có 3 tuyến cấp IV là tuyến sơng Đáy từ Vân Đình xuống Phủ Lý, sơng Hóa và sơng
Hồng Long (bảng 1.3).
Bảng 1. 3. Cấp kỹ thuật của các tuyến đƣờng thủy chính vùng HDSH [3]
STT Sơng Phạm vi Chiều dài
(km)
Cấp kỹ thuật
1 Sơng Hồng Từ Ngã ba Việt Trì đến cảng Hà Nội 74,5 II Từ cảng Hà Nội đến cửa Ba Lạt 178,5 I 2 Sơng Đà Từ trạm Hịa Bình đến ngã ba Việt Trì 58 III
4 Sông Lô Từ Vụ Quang đến ngã ba Việt Trì 1 II
7 Sơng Đuống Tồn tuyến 68 II
8 Sông Luộc Tồn tuyến 72 II
9 Sơng Đáy
Từ cửa Đáy đến Ninh Bình 72 I
Từ Ninh Bình đến Phủ Lý 43 III
Từ Phủ Lý đến cảng Vân Đình 48 IV
10 Sơng Hồng
Long Từ ngã ba Gián Khẩu đến cầu Nho Quan 28,0 IV 11 Sơng Đào Nam
Định Tồn tuyến 33,5 II
12 Sơng Ninh Cơ Tồn tuyến 47 I
13 Sông Thái Bình
Từ cửa Thái Bình đến ngã ba Kênh Khê-Thái
Bình 33,0 III
Từ ngã ba Kênh Khê-Thái Bình đến Quý Cao 3,0 II Từ ngã ba Mía đến ngã ba Nấu Khê 57,0 III Từ ngã ba Nấu Khê đến ngã ba Lác 7,0 II
14 Sông Kinh Thầy Toàn tuyến 44,5 II
15 Sơng Kinh Mơn Tồn tuyến 45,0 III
16 Sơng Kênh Khê Tồn tuyến 3,0 II
17 Sơng Lai Vu Tồn tuyến 26,0 III
18 Sơng Gùa Tồn tuyến 4,0 III
19 Sơng Mía Tồn tuyến 3,0 III
20 Sông Hố Tồn tuyến 36,5 IV
21 Sông Trà Lý Từ cửa Trà Lý đến thành phố Thái Bình 42,0 II Từ thành phố Thái Bình đến ngã ba Phạm Lỗ 28,0 III
22 Sơng Cấm Tồn tuyến 7,5 I
23 Sơng Đá Bạch Tồn tuyến 22,3 II
STT Sông Phạm vi Chiều dài (km)
Cấp kỹ thuật
Từ cầu Rào đến ngã ba Kênh Đồng 40,0 III
25 Sông Văn Úc Tồn tuyến 57,0 II
Hình 1. 3. Sơ đồ các tuyến vận tải thủy vùng HDSH
Trong số 31 tuyến vận tải thủy kể trên có 4 tuyến được coi là những tuyến đóng vai trị quan trọng và khơng thể thiếu được trong hệ thống giao thông vận tải vùng HDSH [12].
STT Tuyến Sơng chính Chiều dài (km) Độ sâu tối thiểu (m) Cỡ tàu tối đa (DWT)
Tuyến 1 Quảng Ninh - Ninh Bình Luộc, Đào,
Đáy 323 1,8 Dùng xà lan
Tuyến 2 Quảng Ninh - Hà Nội, Hà Nội - Việt Trì
Kinh Thầy, Đuống, Hồng
313 79
1,5 Dùng xà lan
Tuyến 3 Lạch Giang - Nam Định - Hà Nội
Sông Ninh Cơ, sông Hồng
181 1,5 600
Tuyến 4 Cửa Đáy - Ninh Bình Sơng Đáy 72 0,8 300 - 1.000
Chƣơng 2 - XÁC ĐỊNH TỔ HỢP CẠN BẤT LỢI ĐẾN HẠ DU SÔNG HỒNG 2.1. Đặc điểm dịng chảy cạn vùng hạ du sơng Hồng.
Mùa cạn trên vùng HDSH bắt đầu từ cuối tháng XI tới tháng V năm sau, tháng XI là tháng chuyển tiếp mùa lũ sang cạn Dòng chảy bắt đầu giảm từ tháng X và giảm nhanh vào tháng XII đến tháng IV, đạt nhỏ nhất vào tháng II, III trên dịng chính và các sơng nhánh lớn. Tháng IV, V do có mưa dơng, lượng dòng chảy bắt đầu tăng. Trong các tháng mùa cạn lượng mưa chiếm 20 - 25% lượng mưa năm, nhưng tập trung chủ yếu vào tháng XI, IV, V từ tháng XII tới tháng II mưa nhỏ, thời tiết khơhanh, cuối tháng III có mưa phùn. Từ tháng XII tới tháng III dịng chảy trong sơng chủ yếu là do nước ngầm cung cấp.
Dạng dòng chảy tháng cạn nhất tại Sơn Tây trên sông Hồng đạt trung bình 6,78 l/skm2. Trên sơng Thái Bình, sơng Lục Nam có mơ đun dịng chảy trung bình tháng cạn nhất chỉ đạt 2,4 l/s.km2. Tháng có dịng chảy nhỏ nhất trong tháng cạn nhất tại Sơn Tây trên sông Hồng chỉ đạt 4,4 l/skm2.
Nước ngầm là nguồn cung cấp quan trọng cho dòng chảy mùa cạn. Dòng chảy mùa cạn chủ yếu được nuôi dưỡng bằng lượng nước ngầm trong lưu vực và một phần nhỏ lượng nước mưa do gió mùa đơng bắc hoặc front cực đới đem lại
Sau khi kết thúc mùa lũ nước sơng ngịi hạ thấp dần, lưu lượng nước trong sông giảm dần cho tới giá trị thấp nhất trong năm sau đó được tăng dần bởi những trận mưa đầu mùa mưa. Nếu như mùa lũ lượng nước dư thừa gây thiệt hại cho nông nghiệp và đời sống thì ngược lại mùa cạn lại gây nên thiếu nước ở nhiều nơi. Mùa cạn có quan hệ trực tiếp đến sản xuất nông lâm nghiệp. Vụ đông, vụ xuân thời vụ dùng nước nhiều cho canh tác lại đúng vào lúc mực nước trong sông xuống thấp, lượng nước ít.
Dịng chảy mùa cạn có thể chia làm ba thời kỳ: + Đầu mùa cạn
+ Giữa mùa cạn + Cuối mùa cạn
Trong thời kỳ đầu mùa cạn: Dịng chảy trong sơng giao động mạnh, nó mang tính chất chuyển tiếp từ chế độ này sang chế độ khác của dòng chảy trong các tháng IX và X vùng hoạt động của dải hội tụ dịch về phía nam, gió mùa đơng bắc đã bắt