1.1.1.1 Vị trí địa lý
Lưu vực sông Nhật Lệ - Kiến Giang thuộc địa phận tỉnh Quảng Bình với diện tích tự nhiên khoảng 2,653km² (chiếm khoảng 34.7% diện tích tỉnh Quảng Bình), thuộc địa phận 3 huyện thị: TP.Đồng Hới, Quảng Ninh và Lệ Thủy. Lưu vực nằm trong phạm vi 17031’ – 16055’ vĩ độ Bắc và 106017’ – 106059’ kinh độ Đông (Hình 1).
Về phía Bắc, lưu vực tiếp giáp với huyện Bố Trạch, Quảng Bình. Phía Tây là dãy Trường Sơn dài 202km, giáp với tỉnh Khăm Muộn của CHDCND Lào. Phía Đông giáp với dải cồn cát Biển Đông với đường bờ biển dài 126km. Đoạn hẹp nhất từ Tây sang Đông đi qua TP. Đồng Hới dài chừng 45km.
Figure 1: Vị trí địa lý lựu vực sông Nhật Lệ - Kiến Giang 1.1.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo
Địa hình lưu vực sông Nhật Lệ - Kiến Giang rất phức tạp, bị chia cắt bởi nhiều nhánh núi xen đồi tiến ra sát biển. Theo nguồn gốc thành tạo và đặc điểm hình thái -
3 trắc lượng, địa hình lưu vực sông Nhật Lệ - Kiến Giang được chia thành địa hình núi trung bình khối tảng, kiến tạo - bóc mòn; địa hình núi thấp cấu trúc - kiến tạo - bóc mòn; địa hình đồi trước núi xâm thực - bóc mòn; địa hình đồng bằng tích tụ với cồn đụn cát duyên hải đa nguồn gốc.
Địa hình núi trung bình khối tảng kiến tạo - bóc mòn: Địa hình núi trung
bình khối tảng kiến tạo - bóc mòn, phân bố ở khu vực thượng nguồn sông Long Đại, Đại Giang với độ cao tuyệt đối trên 1000m. Các bề mặt đỉnh san bằng sót có dạng chia nước phức tạp, hẹp, đỉnh nhọn, sườn dốc và kéo dài theo phương các dãy núi;
đỉnh và sườn núi trung bình thường tồn tại lớp phủ tàn tích vỡ vụn mỏng. Độ dốc sườn núi phổ biến là khoảng 20 - 300, mức độ chia cắt sâu khoảng 300-500m/km², mức độ chia cắt ngang phổ biến dưới 1,5 km/km².
Địa hình núi thấp cấu trúc - kiến tạo - bóc mòn: Địa hình núi thấp cấu trúc -
kiến tạo - bóc mòn phân bố rộng rãi nhấtthượng nguồn sông Kiến Giang, trung lưu sông Long Đại huyện Lệ Thuỷ, Quảng Ninh. Bề mặt đỉnh và sườn núi hình thành lớp phủ tàn - sườn tích có bề dày 4 - 5m.
Địa hình đồi trước núi xâm thực - bóc mòn: Địa hình đồi trước núi xâm thực
- bóc mòn tương ứng với độ cao 20 - 250m, dốc 10 - 200 chiếm hơn 24% diện tích
tỉnh Quảng Bình, phân bố rộng rãi và tương đối liên tục bao quanh rìa phía Tây đồng bằng thành phố Đồng Hới, và huyện Quảng Ninh và Lệ Thuỷ. Tính liên tục của lãnh thổ gò đồi trong không gian ít được duy trì do các hệ thống sông suối lớn và một số dãy đồi núi thấp đâm ngang ra biển chia cắt. Trên bề mặt gò, đồi thấp dạng mặt bàn rộng thường phát triển tầng phủ tàn tích bị laterit hoá mạnh.
Địa hình đồng bằng tích tụ với cồn đụn cát duyên hải đa nguồn gốc: Đồng
bằng tích tụ với cồn đụn cát duyên hải đa nguồn gốc có độ cao địa hình dưới 20m và chủ yếu phân bố ở các huyện Lệ Thuỷ, Quảng Ninh, Đồng Hới. Cấu tạo nên địa hình chủ yếu là các loại trầm tích mềm rời Đệ tứ tạo các dạng địa hình chủ yếu gồm: (1) địa hình xâm thực - tích tụ sông suối; (2) địa hình mài mòn - tích tụ biển, biển gió; (3) địa hình tích tụ hỗn hợp sông - biển - đầm lầy - đầm phá.
- Địa hình xâm thực - tích tụ của sông suối tạo nên (1) thềm tích tụ bậc I (cao 8 -10m, rộng 1 - 2km kéo dài hàng chục km ở hạ lưu sông Nhật Lệ); (2) bãi bồi cao
4 4 - 6m phân bố từ trung lưu về hạ lưu của sông Nhật Lệ với bề rộng trên dưới 1km;
và (3) bãi bồi thấp dọc thung lũng sông đồng bằng và nằm ở độ cao 0,5 -1m nên hầu như bị ngập nước thường xuyên.
- Địa hình mài mòn - tích tụ biển, biển gió có hình thái, vị trí và đặc điểm phân bố đa dạng hơn gồm: (1) địa hình tích tụ biển dạng thềm bậc I cấu tạo từ cát thạch anh xám trắng cao 5 - 8m phân bố theo chân gò đồi rìa phía Tây đồng bằng hoặc kéo dài dạng dải ở giữa đồng bằng (cát nội đồng) thuộc các thành phố Đồng Hới, và huyện Quảng Ninh và Lệ Thuỷ. (2) Dải cồn đụn cát biển gió di động có độ cao từ 4
- 5m đến 30 - 40m, bề rộng từ 300 - 500m đến 600 - 700m kéo dài trên 116km từ chân Đèo Ngang (Quảng Trạch) đến Mũi Lạy (Lệ Thuỷ). (3) Bãi biển tích tụ nghiêng thoải về phía biển cao 0 - 2m, rộng khoảng 20 - 100m kéo dài thành dải hẹp dọc theo bờ biển hiện đại.
- Địa hình tích tụ hỗn hợp sông - biển - đầm lầy - đầm phá là tổ hợp địa hình tích tụ hỗn hợp gồm: (1) bề mặt tích tụ sông - biển Holocen sớm - giữa cao 4 - 6m, nằm tiếp giáp với các thềm biển bậc II, bậc I ở vùng hạ lưu cửa sông Nhật Lệ; (2) bề mặt tích tụ sông - biển Holocen giữa - muộn cao 1-3m, chiếm diện tích khá rộng ở khu vực cửa sông Nhật Lệ và chạy dọc theo sông Kiến Giang tại các xã Gia Ninh (Quảng Ninh), Hồng Thuỷ, Thanh Thuỷ, Cam Thuỷ (Lệ Thuỷ); (3) bề mặt tích tụ sông - biển - đầm lầy Holocen muộn chiếm diện tích hạn chế dạng dải trũng, ô trũng ngập nước với độ cao 0,5 - 1m; và (4) bề mặt tích tụ biển - đầm phá Holocen muộn cao 2 - 4m phân bố thành dải hẹp kéo dài dọc phía trong địa hình cồn đụn cát biển, biển gió.
1.1.1.3. Đặc điểm khí hậu
Lưu vực sông Nhật Lệ - Kiến Giang nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa, khí hậu được chia làm hai mùa rõ rệt: mùa khô từ tháng 4 đến tháng 8. Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau. Lượng mưa trung bình hàng năm 2000 - 2600mm/năm. Thời gian mưa tập trung vào các tháng 9, 10 và 11. Diễn biến các yếu tố khí hậu theo thời gian, không gian phụ thuộc rất lớn vào hoàn lưu khí quyển.
5
Bão và áp thấp nhiệt đới
Lưu vực sông Nhật Lệ - Kiến Giang là một trong những nơi hàng năm chịu ảnh hưởng rất nặng nề của bão với tần suất 1 đến 2 cơn bão đổ bộ trực tiếp vào bờ biển trong 1 năm. Bão có thể xuất hiện vào thời kì từ tháng 6 đến tháng 10, trong đó nhiều nhất vào tháng 8 - 10 với tần suất khoảng 0,3 – 0,7 cơn/năm.
Mưa do bão hoặc quá trình mưa có liên quan đến bão chiếm từ 35 - 45%
tổng lượng mưa năm của nhiều địa phương ven biển Trung Bộ. Theo số liệu thống kê có khoảng 45% số cơn bão và áp thấp nhiệt đới có tổng lượng mưa từ 200 - 300mm, khoảng 20% số cơn bão và áp thấp nhiệt đới có tổng lượng mưa lớn hơn
300mm, khoảng 15% số cơn bão và áp thấp nhiệt đới có tổng lượng mưa 150mm. Ở lưu vưc sông Nhật Lệ - Kiến Giang hình thế gây mưa đặc biệt lớn điển hình đó là sự phối hợp của bão và không khí lạnh, hậu quả của nó là những trận mưa rất lớn, thời gan tập trung trong vài ngày thường gây ra lũ lớn, đe doạ cuộc sống của nhân dân sinh sống ven sông hoặc các vùng thấp trũng, có khi còn có lũ quét ở vùng núi.
Chế độ nhiệt
Nằm trong vành đai nhiệt đới Bắc bán cầu, chế độ nhiệt tại lưu vực sông Nhật Lệ - Kiến Giang thể hiện tính chất nhiệt đới gió mùa, với một nền nhiệt độ khá cao và phân bố đồng đều quanh năm, chế độ nhiệt từ đồng bằng đến miền núi đạt tiêu
chuẩn nhiệt đới, nhiệt độ giảm dần từ Nam ra Bắc theo phương vĩ tuyến. Ở những vùng thấp, nhiệt độ trung bình năm dao động trong khoảng 24 – 24,6C, tương ứng với tổng nhiệt năm trong khoảng 8700 -9000C và có xu thế tăng từ Bắc vào Nam.
Do ảnh hưởng của độ cao địa hình, nhiệt độ trung bình năm giảm từ vùng ven biển lên vùng núi. Đến độ cao khoảng 400 - 450m nhiệt độ trung bình năm đạt 22C; còn đến độ cao khoảng 800 - 850m nhiệt độ trung bình năm đạt 20C (Bảng 1).
Table 1: Đặc trưng nhiệt độ trung bình tháng (oC)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Đồng Hới 18,7 19,4 21,5 24,8 27,9 29,6 29,6 28,8 26,9 24,8 23,3 19,6
6
Chế độ mưa
Lưu vực sông Nhật Lệ - Kiến Giang có lượng mưa khá dồi dào và phân bố trên lãnh thổ phụ thuộc vào điều kiện địa hình, cụ thể vào sự phân bố của các dãy núi so với hướng hoàn lưu chung của khu vực. Tổng lượng mưa năm dao động trong khoảng 1600-2800mm; song đại bộ phận lãnh thổ có lượng mưa năm đạt 2000-2700mm.
Các khu vực nằm trên các sườn đón gió mùa Đông Bắc có lượng mưa năm
lớn, đạt 2500-2800mm. Đó là các khu vực vùng núi ở phía tây bắc và tây nam của lưu vực. Trong khi đó, các khu vực nằm khuất ở phía Tây Nam của các dãy núi hoặc trong các thung lũng kín gió có lượng mưa năm thấp.
Lượng mưa phân bố không đều trong năm, phân hóa ra hai mùa mưa và ít mưa. Ở lưu vực sông Nhật Lệ - Kiến Giang có hai kiểu mùa mưa: kiểu mùa mưa
kéo dài liên tục từ hè sang đông và kiểu mùa mưa bị ngắt quãng vào giữa hè do ảnh hưởng của hiệu ứng phơn đối với gió mùa tây nam.
Kiểu mùa mưa kéo dài liên tục từ hè sang đông, trong khoảng 7-8 tháng (V - XI hoặc XII) có ở trên phần lớn lãnh thổ của tỉnh, đó là các khu vực vùng đồi núi ở phía bắc, tây bắc, tây, tây nam của khu vực nghiên cứu. Kiểu mùa mưa không liên tục, bắt đầu vào tháng V, kết thúc vào tháng XI hoặc tháng XII nhưng bị ngắt quãng từ 1 đến 2 tháng vào giữa mùa hè (tháng VII hoặc tháng VI-VII) do ảnh hưởng của hiệu ứng phơn với gió mùa tây nam; kiểu mùa mưa này quan sát thấy ở các khu vực còn lại là những vùng thấp ở phía đông của lưu vực (Bảng 2).
Table 2: Lượng mưa trung bình tháng, năm ở các trạm khí tượng thuỷ văn trên lưu
vực sông Nhật Lệ
Trạm/
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Lệ Thủy 60,2 42,1 41,3 53,6 114,3 100,9 77,3 150,7 422,5 662,2 371,1 152,2 2248,4 Kiến
Giang 75,8 54,3 55,2 74,7 160,3 106,1 105 169,2 464,3 684,4 450,9 190,1 2590,4 Tám Lu 47,5 42,2 45,8 76,6 186,4 143,4 134,2 227 460,5 671,2 428,5 132,9 2596,1 Đồng
Hới 57,8 42,8 43,2 50,9 107,7 86,7 71,9 162,6 448,2 646,8 333,2 121,8 2173,5
7 Ngược lại với mùa mưa, mùa ít mưa trên đại bộ phận lãnh thổ dài 4-5 tháng.
Trong mùa ít mưa có một thời kỳ khô dài 3-4 tháng (I-IV).
Lượng mưa phân bố không đều trong mùa mưa cũng như trong năm. Lượng mưa mùa mưa chiếm tới 80-93% tổng lượng mưa năm, tập trung chủ yếu từ tháng 8 đến tháng 11. Lượng mưa lớn tập trung trong thời gian ngắn thường gây ra lũ lụt trên diện rộng.
Độ ẩm không khí
Độ ẩm không khí ở Quảng Bình khá cao. Độ ẩm không khí tương đối trung bình năm đạt 83-84%. Độ ẩm không khí trung bình biến động khá mạnh trong năm.
Thời kỳ có độ ẩm thấp nhất là các tháng đầu và giữa mùa hè (V-VIII) do ảnh hưởng thời tiết khô nóng. Vào thời kỳ này độ ẩm trung bình dao động trong khoảng 71- 81%. Thời kỳ còn lại có độ ẩm khá cao, đạt 85-90%.
Độ ẩm tương đối tối thấp trung bình năm đạt 66-68%. Vào thời kỳ đầu và giữa mùa hè (V-VIII), khi gió khô nóng thịnh hành nhất trị số độ ẩm tương đối thấp nhất trung bình đều nhỏ hơn 65%, thậm trí thấp hơn 55% (đạt 53-54%) vào tháng VII.
Do ảnh hưởng của thời tiết gió khô nóng, thời kỳ này là thời kỳ khá thiếu nước đối với cây trồng mặc dù lượng mưa không phải là thấp (đạt trên dưới 100mm/tháng).
Chịu ảnh hưởng của cả gió mùa đông bắc lẫn gió tây khô nóng, nên hầu như quanh năm độ ẩm tối thấp tuyệt đối đạt giá trị rất thấp. Trên toàn lãnh thổ tỉnh Quảng Bình độ ẩm tối thấp tuyệt đối đều thấp hơn 45%, trong đó có nhiều tháng 35% (ở Tuyên Hóa và Ba Đồn có 7 tháng; Đồng Hới có tới 11 tháng) (Bảng 3).
Table 3: Độ ẩm tương đối trung bình tháng và năm (%)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Đồng Hới 88 90 89 87 80 72 71 75 84 86 87 86 83
(Nguồn: Trung tâm Tư liệu Khí tượng Thuỷ văn)
8
1.1.1.4. Đặc điểm thủy văn
Hệ thống thủy văn
Sông Nhật Lệ - Kiến Giang là hệ thống sông lớn thứ 2 của tỉnh, sau hệ thống sông Gianh. Sông Nhật Lệ - Kiến Giang nhận nước từ 2 con sông chính là sông
Kiến Giang và sông Long Đại. Đoạn sông mang tên Nhật Lệ được tính từ ngã 3 sông Long Đại (cách cầu Long Đại 1,5 km) về đến cửa Nhật Lệ (Đồng Hới) dài 17 km. Nếu tính từ nguồn Kiến Giang về đến cửa Nhật Lệ có chiều dài 96 km. Hệ thống sông Nhật Lệ - Kiến Giang có lưu vực rộng 2647 km². Hệ thống sông bao gồm 24 phụ lưu vực 45 km², bình quân sông, suối trong lưu vựa có chiều dài 0,84 km/km².
- Sông Kiến Giang
Là hợp lưu của nhiều nguồn sông suối phát nguyên từ vùng núi phía Tây -
Nam huyện Lệ Thủy đổ về phường Luật Sơn (xã Trường Thủy, Lệ Thủy) chảy theo hướng Nam Bắc. Từ đây, sông chảy theo hướng Tây Nam-Đông Bắc, về đến ngã ba Thượng Phong, sông chảy theo hướng Đông Nam- Tây Bắc, đến đoạn ngã ba Phú
Thọ (An Thủy, Lệ Thủy), sông đón nhận thêm nước của sông Cẩm Ly (chảy từ hướng Tây đổ về), tiếp tục chảy theo hướng trên, băng qua cánh đồng trũng huyện Lệ Thủy (đoạn này sông rất hẹp). Sắp hết đoạn đồng trũng huyện Lệ Thủy để vào địa phận huyện Quảng Ninh, sông được mở rộng và chảy băng qua phá Hạc Hải (có chiều dài gần 2km) về đến xã Duy Ninh (Quảng Ninh), sông tiếp tục chảy ngược về hướng Tây đến ngã ba Trần Xá thì hợp lưu với sông Long Đại đổ nước vào sông Nhật Lệ. Sông kiến Giang có độ dốc nhỏ.
- Sông Long Đại Đây là hợp lưu của 3 phụ lưu chính. Nhánh phía Bắc phát nguyên từ vùng núi Cô-Ta-Rum trên biến giới Việt Lào, chảy trọn trong vùng địa hình Karst của Bố Trạch và đến động Hiềm (gần bến Tiêm huyện Quảng Ninh) thì gặp sông Long Đại.
Trước khi đổ nước vào sông Nhật Lệ, sông Long Đại còn đón thêm nước ở hai phụ lưu là Rào Trù và Rào Đá (xã Trường Xuân, Quảng Ninh). Ba nhánh sông đầu nguồn của sông Long Đại nằm trong một vùng núi có lượng mưa khá lớn, nên về
9 mùa lũ con sông này nước lên rất lớn và dữ. Sông Long Đại không lớn bằng sông Gianh nhưng cường độ cấp nước lũ ngang với sông Gianh (70-85m3/s/km²).
Đặc trưng dòng chảy năm
Dòng chảy năm là một đặc trưng cơ bản của nguồn nước sông ngòi, nó được sử dụng để đánh giá tài nguyên nước của một lưu vực sông. Dòng chảy năm của một con sông có sự biến đổi lớn theo thời gian và không gian.
Cũng như cả nước nói chung, ở Quảng Bình mưa là nhân tố chủ yếu hình thành nên dòng chảy, do đó chu kỳ mưa và chu kỳ dòng chảy sẽ có sự tương quan với nhau.
Sự dao động của mưa năm và dòng chảy năm gần như đồng pha với nhau, cho thấy sự tương quan giữa chu kỳ mưa và chu kỳ dòng chảy trên địa bàn tỉnh cũng như khu vực nghiên cứu.
Bên cạnh đó, ở khu vực nghiên cứu dòng chảy cát bùn trên sông vùng thượng nguồn thấp với độ đục trung bình nước sông dưới 50 g/m3 tương ứng với hệ số xâm thực bề mặt lưu vực là 80 tấn/km².năm. Khu vực núi thấp và gò đồi, lượng cát bùn
mang vào sông lớn hơn nên độ đục nước sông ở khu vực này đạt tới 100 g/m3 tương ứng hệ số xâm thực bề mặt trung bình đạt tới 150 tấn/km²/năm. Độ đục trên các dòng sông có xu hướng tăng dần và từ thượng du về hạ du. Cũng như dòng chảy lỏng, lượng cát bùn trong sông cũng biến động theo thời gian.
Đặc điểm thủy văn mùa cạn
Dòng chảy mùa cạn của hai hệ thống sông Gianh, sông Nhật Lệ được cung cấp chủ yếu bởi lượng nước ngầm và nước mưa. Trong các tháng khô hạn như tháng III, VI và VII, dòng chảy trong sông chủ yếu là do nước ngầm cung cấp. Theo số liệu thống kê cho thấy dòng chảy nhỏ nhất thường xuất hiện vào tháng III và IV hoặc tháng VI và VII. Sau khi kết thúc mùa lũ, dòng chảy trên các sông sẽ giảm dần đến tháng III, IV. Những năm dòng chảy được cung cấp nước bởi mưa tiểu mãn thì
thời kì cạn kiệt nhất thường xuất hiện vào tháng III hoặc IV. Ngược lại, những năm không có mưa tiểu mãn hoặc mưa tiểu mãn nhỏ thì thời kỳ cạn kiệt nhất trong năm thường xuất hiện vào tháng VII hoặc VIII, thậm chí đầu tháng IX.
Kết quả quan trắc nhiều năm cho thấy tổng lượng dòng chảy mùa cạn trung bình trên sông Gianh tại Đồng Tâm là 650,3 x 106m3 chiếm 30,9% tổng lượng dòng
10 chảy năm, Tại Tân Lâm là 315,9 x 106m3 chiếm 25,8% tổng lượng dòng chảy năm.
Trong khi trên sông Kiến Giang, tổng lượng dòng chảy mùa cạn trung bình tại trạm Kiến Giang và Tám Lu là 127,52x106 m3 và 499,64 x 106m3, lần lượt chiếm 23,9%
và 24,2% tổng lượng dòng chảy năm. Tổng lượng dòng chảy nhỏ nhất (tháng IV) trên sông Gianh chỉ đạt 46,138 x106m3, chiếm 2,12% tổng lượng dòng chảy năm và trên sông Kiến Giang là 11,69 x 106m3 chiếm 2,19% tổng lượng dòng chảy năm.
Trong các tháng chuyển tiếp từ mùa lũ sang mùa cạn (tháng XII và I), lượng nước trong các dòng ngầm vẫn còn được cung cấp từ nước mùa lũ trước đó nên thường rất phong phú và tổng lượng dòng chảy mùa cạn thường đạt cực đại trong các tháng này. Tại trạm Đồng Tâm, tổng lượng dòng chảy lớn nhất vào mùa cạn trong tháng XII là 125,88 x 106 m3, chiếm 9,11% tổng lượng dòng chảy năm. Trong khi giá trị quan trắc tháng I tại trạm Kiến Giang cho giá trị lớn nhất là 34,81 x 106m3, chiếm 6,52% và tại trạm Tám Lu là 89,71 x 106m3, chiếm 4,35% tổng lượng dòng chảy năm của sông Kiến Giang.
Đặc điểm thủy văn mùa lũ
Lưu vực sông Nhật Lệ có địa hình phần lớn là đồi núi dốc, có lượng mưa trong mùa lũ lớn nên khả năng tập trung nước nhanh, sông suối lại ngắn, thượng
nguồn dốc nên lũ lên nhanh, xuống cũng tương đối nhanh, cường suất lũ lớn, có lũ đơn, lũ kép,….
Mùa lũ trên hệ thống sông Nhật Lệ - Kiến Giang từ tháng IX đến XII. Hàng năm, số lượng lũ trên báo động I là khoảng 4 trận (nhiều nhất là 6 trận, năm ít nhất 2
trận); lũ từ báo động II trở lên khoảng 2,8 trận (nhiều nhất 3 trận trong các năm 1970, 1977, 1979) và lũ trên báo động III trung bình 0,9 trận, riêng năm 1992 có 3 trận lũ trên báo động III.
Khả năng tập trung nước trên lưu vực sông Nhật Lệ - Kiến Giang tương đối nhanh. Thời gian và tốc độ truyền lũ, mức độ và tính chất của lũ phụ thuộc vào các hình thế gây mưa lũ và tâm mưa, cường độ, thời gian mưa,… Kết quả quan trắc thời gian và tốc độ truyền lũ tại một số đoạn sông tại khu vực nghiên cứu được thể hiện trong bảng 4.