a. Đặc điểm mạng lưới sông ngòi:
Thanh Hoá là tỉnh có mạng lưới sông khá dày, từ Bắc vào Nam có 4 hệ thống sông chính là sông Mã, sông Hoạt, sông Yên, sông Bạng với tổng chiều dài 881 km, tổng diện tích lưu vực là 39.756km2. Hệ thống sông rất đa dạng về quy mô lưu vực, phức tạp về hình thái.
Tổng lượng nước trong toàn tỉnh khoảng 18 tỷ m3/năm và phân phối không đều trong năm. Mùa lũ bắt đầu từ tháng VI và kết thúc vào tháng X, chiếm 75 đến 80% lượng dòng chảy của cả năm. Dòng chảy lớn nhất thường xuất hiện vào tháng VIII. Lượng nước trong 7 tháng mùa cạn (XI-V) chỉ chiếm 20-25% lượng nước của cả năm.Thời kỳ từ tháng II đến tháng IV thường là thời kỳ cạn nhất của sông. Lượng dòng chảy trong tháng này chỉ chiếm 4-10% lượng dòng chảy của cả năm.
Thanh Hoá có 102 km bờ biển với 6 cửa Lạch. Sự xâm nhập mặn vào sâu trong đất liền đã gây ảnh hưởng lớn đến việc cấp nước trong vùng.
Bảng II.2: Đặc trưng hình thái sông ngòi tỉnh Thanh Hóa
TT Lưu vực (kmF 2) (%)Flv Lsông (km) Độ cao bq (m) Chiều rộng bq km/km 2 Độ dốc bqlv (%o) Mật độ lưới sông km/km2 Hệ số không đối xứng Hệ số hình dạng lv Hệ số uốn khúc 1 Sông Bưởi 1.790 6,30 130 217 16,1 12,2 0,59 0,16 0,14 1,53 2 S.Cầu Chày 551 1,94 87,5 114 8,0 5,4 0,47 0,01 0,12 1,62 3 Sông Chu 7.580 3.010 26,7 325 160 790 29,8 18,3 0,98 -,014 0,12 1,58 4 Sông Mã 28.400 17.600 100 512 762 68,8 17,6 0,66 0,32 0,17 1,79
chỉ phần ở Việt Nam. - Sông Mã
+ Dòng chính sông Mã
Hệ thống sông Mã có diện tích lưu vực là 28.400 km2 nằm ở CHDCND Lào 10.800km2, ở Việt Nam là 17.600km2. Dòng chính sông Mã bắt nguồn từ núi Phu Lan (Tuần Giáo - Lai Châu) sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Đến Chiềng Khương sông chảy qua đất Lào và trở lại đất Việt Nam tại Mường Lát. Từ Mường Lát đến Vạn Mai sông Chảy theo hướng Tây Đông, từ Vạn Mai đến Hồi Xuân sông chảy theo hướng Bắc Nam, từ La Hán đến Đồng Tâm sông chảy theo hướng Nam - Bắc và từ Cẩm Thuỷ đến cửa biển, sông lại chuyển hướng theo Tây Bắc - Đông Nam và đổ ra biển tại Cửa Hới. Độ dốc dọc sông phần thượng nguồn tới 1.5% nhưng ở hạ du độ dốc sông chỉ đạt 2÷3‰. Sông Mã có những chi lưu lớn và quan trọng như sông Chu, sông Bưởi, sông Cầu Chày, sông Hoạt... và có 2 phân lưu lớn là sông Lèn và sông Lạch Trường.
+ Sông Chu
Là phụ lưu cấp I lớn nhất của sông Mã. Bắt nguồn từ vùng núi cao trên đất Lào (PDR) chảy chủ yếu theo hướng Tây Tây Bắc - Đông Đông Nam. Sông Chu đổ vào sông Mã tại ngã ba Giàng, cách cửa sông Mã về phía thượng lưu 25,5 km. Chiều dài dòng chính sông Chu 392 km, phần chảy trên đất Việt Nam 160 km. Tổng diện tích lưu vực sông Chu 7.580 km2. Từ Bái Thượng trở lên thượng nguồn lòng sông Chu dốc, có nhiều ghềnh thác, lòng sông hẹp có thềm sông nhưng không có bãi sông. Từ Bái Thượng đến cửa sông Chu chảy giữa hai tuyến đê, bãi sông rộng, lòng sông thông thoáng, dốc nên khả năng thoát lũ của sông Chu nhanh. Sông Chu có rất nhiều phụ lưu lớn như sông Khao, sông Đạt, sông Đằn, sông Âm. Tiềm năng thuỷ điện của sông Chu rất lớn, dọc theo dòng chính có rất nhiều vị trí cho phép xây dựng những
kho nước lớn để sử dụng đa mục tiêu. Sông Chu có vị trí rất quan trọng đối với công cuộc phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thanh Hóa. Mặt khác lũ sông Chu là hiểm hoạ lớn đe doạ nền kinh tế của tỉnh Thanh Hoá.
+ Sông Bưởi
Là phụ lưu lớn thứ 2 của sông Mã. Sông Bưởi bắt nguồn từ núi Chu thuộc tỉnh Hoà Bình. Dòng chính sông Bưởi chảy theo hướng Bắc Nam đổ vào sông Mã tại Vĩnh Khang. Chiều dài dòng chính sông Bưởi 130 km. Diện tích lưu vực 1.790 km2 trong đó 362 km2 là núi đá vôi. Độ dốc bình quân lưu vực 1,22%, thượng nguồn sông Bưởi là 3 suối lớn: suối Cái, suối Bin và suối Cộng Hoà đến Vụ Bản 3 nhánh hợp lại tạo thành sông Bưởi. Nguồn nước sông Bưởi đóng vai trò quan trọng trong công cuộc phát triển kinh tế 3 huyện thuộc tỉnh Hoà Bình và 2 huyện Thạch Thành, Vĩnh Lộc của Thanh Hoá.
+ Sông Cầu Chày
Bắt nguồn từ núi Đèn chảy theo hướng gần như Tây - Đông chảy qua đồng bằng Nam sông Mã - Bắc sông Chu. Tổng chiều dài sông 87,5 km. Diện tích lưu vực 551 km2. Khả năng cấp nước và thoát nước của sông Cầu Chày rất kém, phần từ Cầu Nha đến cửa sông Cầu Chày đóng vai trò như một kênh tưới tiêu chìm. Khả năng phát triển nguồn nước trên lưu vực sông Cầu Chày rất hạn chế.
+ Sông Lèn
Sông Lèn là một phân lưu cấp I của sông Mã nó phân chia nguồn nước với sông Mã tại ngã ba Bông và đổ ra biển tại cửa Lạch Sung. Trong mùa lũ sông Lèn tải cho sông Mã 15 - 17% lưu lượng ra biển. Trong mùa kiệt lưu lượng kiệt sông Mã phân vào sông Lèn tới 27 ÷ 45%, sông Lèn có nhiệm vụ cung cấp nước cho 4 huyện Hà Trung, Nga Sơn, Hậu Lộc, Bỉm Sơn. Tổng chiều dài sông Lèn 40 km. Hai bên có đê bảo vệ dân sinh và sản xuất của các huyện ven sông.
+ Sông Lạch Trường
Sông Lạch Trường phân chia dòng chảy với sông Mã tại ngã ba Tuần chảy theo hướng Tây - Đông đổ ra biển tại cửa Lạch Trường. Chiều dài sông chính 22 km, sông có bãi rộng. Trong mùa lũ sông Lạch Trường phân nhận lũ từ sông Mã tải ra biển với lưu lượng khoảng 4-6%, trong mùa kiệt sông Lạch Trường chịu tác động của thuỷ triều cả 2 phía là sông Mã và biển. Sông Lạch Trường là trục nhận nước tiêu quan trọng của vùng Hoằng Hoá và Hậu Lộc.
- Sông Hoạt
Sông Hoạt là một sông nhỏ có lưu vực rất độc lập. Sông Hoạt đổ vào sông Lèn tại Báo Văn và đổ ra biển tại cửa Càn. Tổng diện tích lưu vực sông Hoạt 250 km2 trong đó 40% là đồi núi trọc. Để hạn chế lũ cho vùng trũng Hà Trung - Bỉm Sơn ở đây đã xây dựng kênh Tam Điệp cách ly nước lũ của 78 km2 vùng đồi núi dùng âu thuyền Mỹ Quan Trang để tách lũ ra cửa Càn do vậy sông Hoạt trở thành một chi lưu của sông Lèn và là chi lưu cấp II của sông Mã. Sông Hoạt làm cả 3 nhiệm vụ: dẫn lũ, tiêu và cấp nước tưới cho vùng Hà Trung - Nga Sơn - Bỉm Sơn.
- Sông Yên
Có diện tích lưu vực 1960 km2 được hình thành từ vùng núi Như Xuân, sườn núi Nưa và đổ ra biển tại cửa Cự Nham. Sông được hình thành từ nhiều nhánh nhỏ: sông Thị Long, sông Mực, sông Nhơm, sông Hoàng, sông Vinh, sông Lý cho đến nay hệ thống sông này đã bị phân chi ra làm nhiều khu tiêu riêng biệt. Lũ sông Yên được hình thành từ sông Nhơm, sông Mực, sông Thị Long. Tính chất lũ sông Yên không ác liệt như lũ sông Mã nhưng khi hệ thống để không đảm bảo chống lũ thì thiệt hại cũng không nhỏ.
- Sông Bạng
Sông Bạng là một sông nhỏ phía nam Thanh Hoá với diện tích lưu vực 250 km2 phần miền núi chiếm tới 60% diện tích lưu vực. Tại đây đang hình thành thành phố Nghi Sơn và khu công nghiệp Nghi Sơn. Trên sông Bạng đã
có hệ thống đê nhưng chưa đảm bảo chống được lũ.
b. Các đặc trưng dòng chảy sông ngòi:
- Dòng chảy năm
Dòng chảy sông ngòi bao gồm dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm cung cấp nước cho sông, là một yếu tố cơ bản của nguồn nước trong sông.
Dòng chảy năm là lượng dòng chảy được sản sinh ra trong một năm. Theo quy luật chung, dòng chảy năm của các sông tỉnh Thanh Hóa biến đổi theo không gian và thời gian.
+ Theo không gian:
Tại trạm Cẩm Thuỷ trên thượng nguồn sông Mã có diện tích là 17.500km2, tổng lượng dòng chảy đạt 10,41 tỷ m3, tại Hồi Xuân F = 15.500km2, tổng lượng dòng chảy đạt 8,01 tỷ m3. Khu giữa từ Xã Là tới Hồi Xuân có F = 9.070km2
chiếm 31,9% diện tích toàn lưu vực nhưng tổng lượng dòng chảy chỉ chiếm 23,2% tổng lượng dòng chảy trên toàn lưu vực. Từ Hồi Xuân tới Cẩm Thuỷ F = 2.000km2 chiếm 10,8% diện tích toàn lưu vực nhưng tổng lượng dòng chảy năm chiếm 2,4 tỷ đạt 13,3% tổng lượng dòng chảy toàn lưu vực. Điều này cho thấy phần dòng chảy phát sinh ở khu giữa trung lưu dòng chính có modul lớn, đóng góp nhiều vào dòng chảy sông Mã ở hạ lưu.
Tại trạm Xuân Khánh trên sông Chu có diện tích lưu vực 7.460km2
chiếm 26,2% diện tích toàn lưu vực nhưng tổng lượng dòng chảy năm 4,42 tỷ m3 chiếm 24,5% tổng lượng dòng chảy toàn lưu vực.
Tại trạm Cửa Đạt trên sông Chu có F = 6.170km2 chiếm 21,7% diện tích lưu vực tổng lượng dòng chảy năm 4,03 tỷ m3 chiếm 22,3% tổng lượng dòng chảy trên toàn lưu vực.
TT Tên Trạm Sông F lvực(km2) F/F lvực Dòng chảy năm Qo (m3/s) Mo (l/s.km2) Wo.109 (m3) 1 Hồi Xuân Mã 15500 54,6 254 16,4 8,01 44,5 2 Cẩm Thuỷ Mã 17500 61,6 330 18,8 10,41 57,8 3 Cửa Đạt Chu 6170 21,7 128 20,7 4,03 22,4 4 Xuân Khánh Chu 7460 26,3 140 18,8 4,42 24,6 5 Lang Chánh Âm 331 1,16 12,8 38,6 0,403 2,2
+ Theo thời gian:
Dòng chảy phân phối không đều trong năm. Sông Mã tại Cẩm Thuỷ mùa lũ bắt đầu từ tháng VI và kết thúc vào tháng X chiếm 75% tổng lượng nước năm. Trong đó tháng IX chiếm 20,3% tổng lượng dòng chảy năm, 3 tháng có dòng chảy lớn nhất là tháng VII, VIII, IX chiếm 56% tổng lượng nước năm.
Sông Chu tại Cửa Đạt mùa lũ đến muộn hơn bắt đầu từ tháng VII và kết thúc vào tháng XI, chiếm 78% tổng lượng dòng chảy năm. Trong đó tháng IX có dòng chảy lớn nhất chiếm 22% lượng dòng chảy năm. Ba tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là tháng VIII, IX, X với tổng lượng dòng chảy chiếm 54% lượng dòng chảy năm.
Sông Chu tại trạm Bái Thượng mùa lũ bắt đầu từ tháng VII đến tháng XI, chiếm 72% tổng lượng dòng chảy năm. Trong đó tháng IX có dòng chảy lớn nhất chiếm 27% lượng dòng chảy cả năm. Ba tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là VII, VIII, IX với tổng lượng dòng chảy chiếm 52% lượng dòng chảy năm.
Bảng II.4: Phân phối dòng chảy năm tại một số trạm (Đơn vị : m3/s)
Cẩm Thủy 163,2 129,5 103 104 198,9 152 254,2 530,3 673,1 649,7 286,6 189,7 Cửa Đạt 44,2 35,5 30,9 39,4 71,4 71,2 146 158 333 130 117 57,7
Bái Thượng
46,9 37,7 32,8 42,1 75,8 75,5 155 168 354 138 124 61,3
(Nguồn Sở Tài nguyên & Môi trường Thanh Hóa)
Hình II.3 : Bản đồ phân bố Modul dòng chảy năm tỉnh Thanh Hóa
- Dòng mùa chảy lũ
VIII có dòng chảy lớn nhất, ba tháng VII, VIII, IX có tổng lượng dòng chảy lớn nhất năm.
Mùa lũ trên sông Chu bắt đầu từ tháng VII - X, tháng IX có lượng dòng chảy lớn nhất, ba tháng VIII, IX và X có tổng lượng dòng chảy lớn chiếm 50% lượng dòng chảy năm.
Khả năng xuất hiện lũ lớn nhất trong năm vào các tháng: thượng nguồn sông Mã tại Xã Là, lũ lớn nhất trong năm xuất hiện vào tháng VII đạt 28,2% tháng, tháng VIII đạt 46,2% tháng, tháng IX đạt 12,8% tháng.
Hạ lưu sông Mã và sông Chu lũ lớn nhất năm xảy ra vào tháng IX chiếm tỷ lệ cao hơn.
Bảng II.5: Khả năng xẩy ra lũ lớn nhất vào các tháng trong năm
(%)
Trạm Sông V VI VII VIII IX X XI
Xà Lã Mã 2,6 10,2 28,2 46,2 12,8
Cẩm Thuỷ Mã 2,2 17,8 29,0 24,4 24,4 2,2
Xuân Khánh Chu 2,6 5,3 23,7 36,8 23,7 7,9
Giàng Mã 5,3 7,9 26,3 36,8 18,4 5,3
- Dòng chảy mùa kiệt
Mùa kiệt trên sông dòng chính sông Mã tại Cẩm Thuỷ từ tháng XI tới tháng V năm sau. Lượng dòng chảy chiếm 25% tổng lượng năm. Ba tháng có dòng chảy kiệt nhất đó là tháng II, III, IV (theo bảng II.4). Tháng III có dòng chảy kiệt nhất đạt trung bình 103m3/s với modul trung bình tháng 5,8 l/s/km2. Dòng chảy 30 ngày liên tục nhỏ nhất trung bình đạt 91,1m3/s với modul 5,36 l/s/km2. Dòng chảy nhỏ nhất có modul 2,0 l/s/km2.
Trên sông Chu tại Cửa Đạt, dòng chảy mùa kiệt từ tháng XII tới tháng VI năm sau với ba tháng kiệt nhất tháng II, III, IV và tháng kiệt nhất là tháng III với lưu lượng trung bình 39,4 m3/s, môdul trung bình 6,48 l/s/km2, dòng chảy tháng IV trung bình đạt 42 m3/s không cao hơn nhiều so với tháng III, xu
thế kiệt dần về tháng IV khá rõ. Tính toán dòng chảy kiệt trung bình 30 ngày kiệt nhất ở một số vị trí trên sông Mã, sông Chu xem ở bảng sau.
Bảng II.6: Dòng chảy bình quân ba tháng kiệt tại một số trạm
Xã Là Mã 17500 111
Cửa Đạt Chu 6170 42.2
Lang Chánh Âm 331 4.67
(Nguồn Sở Tài nguyên & Môi trường Thanh Hóa)
Bảng II.7: Dòng chảy 30 ngày liên tục nhỏ nhất ở một số vị trí
Trạm đo Sông
Dòng chảy 30 ngày liên tục nhỏ Dòng chảy ngày nhỏ nhất đo được T bình kỳ quan trắc Qmin m3/s Tbình thời kỳ quan trắc Qmin m3/s M l/s/km2 Q m3/s M l/s/km2 Q m3/s Xã Là Mã 33.8 5.26 24.1 27.3 4.24 15 Hồi Xuân Mã 76.9 5.13 56.9 57.9 3.37 45.6 Cẩm Thuỷ Mã 91.1 5.36 47.1 70 4.12 36 Nậm Ty Nậm Ty 2.82 3.79 1.9 2.24 3.01 0.6 Nậm Công Nậm Công 4.25 4.9 3.42 3.08 3.55 2.1 Trung Hạ Lò 4.9 5.63 3.9 4.81 4.8 2.04 Vụ Bản Bởi 3.47 3.92 2.14 2.59 2.92 1.25
Mường Hinh Chu 27.3 5.11 18.3 20.5 3.82 12.5
Xuân Khánh Chu 13.7 1.44 4.08 7.91 1.06 3.95
Xuân Thượng Lèn 0.179 3.44 0.074 0.075 1.39 0.011 Xuân Cao Hoá Lù 0.071 5.92 0.025 0.039 3.24 0.008
Lang Chánh Âm 3.71 11.2 2.5 2.88 8.69 1.45
(Nguồn Sở Tài nguyên & Môi trường Thanh Hóa)