CHƯƠNG II. NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ MƯA LŨ LƯU VỰC SÔNG CẢ
2.4. Sự biến đổi mưa trên lưu vực theo không gian
2.4.2. Bản đồ đẳng trị mưa ngày lớn nhất TBNN lưu vực sông Cả
Để minh họa rõ hơn cho những đặc điểm về sự biến đổi của mưa theo không gian trên lưu vực sông Cả, ta tiến hành nội suy cường độ mưa và vẽ lên trên bản đồ giá trị tổng lượng mưa từng tháng trung bình nhiều năm trong suốt mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 12).
Số liệu sử dụng trong tính toán vẽ đường đẳng trị: Dựa trên số liệu thu thập được, trong luận văn này tác giả sử dụng số liệu mưa ngày của 10 trạm: Quỳ Châu, Tây Hiếu, Quỳnh Lưu, Tương Dương, Con Cuông, Đô Lương, Vinh, Kim Cương, Hương Khê và Hà Tĩnh. Số liệu mưa ngày của các trạm này được đo đạc từ những năm 1960 đến 2003 nên số liệu có được khá liên tục, đầy đủ và trong thời gian dài (hơn 40 năm). Và như trên bản đồ lưới trạm ta có thể thấy các trạm này phân bố khá đồng đều trên toàn lưu vực, đại diện cho hầu hết các phụ lưu và dòng chính sông Cả. Các trạm đại biểu cho cả khu vực vùng núi cao phía Tây cũng như vùng đồi núi thấp phía Đông hay khu vực đồng bằng ven biển. Các trạm này phân bố khá đồng
đều trên cả phần phía Bắc sông Lam, nơi có mùa mưa đến sớm hay phần phía Nam nơi mùa mưa thường xuất hiện muộn hơn.
Cách tính toán số liệu để vẽ bản đồ đẳng trị: Ứng với mỗi năm số liệu, ta tính giá trị mưa ngày lớn nhất của mỗi trạm theo từng tháng, như vậy với một trạm, 1 năm ta có 8 giá trị mưa ngày lớn nhất tháng ứng với các tháng từ tháng V-XII. Tương ứng với 40 năm ta có được 40 giá trị mưa ngày lớn nhất tháng V, 40 giá trị mưa ngày lớn nhất của tháng VI, tương tự như vậy ta có 40 giá trị mưa ngày lớn nhất tương ứng với các tháng VII, VIII, IX, X, XI, XII của mỗi trạm. Từ đó ta tính được giá trị mưa ngày lớn nhất tháng trung bình của 40 năm hay mưa ngày lớn nhất tháng trung bình nhiều năm của các trạm trên lưu vực. Bảng các giá trị mưa ngày lớn nhất tháng trung bình nhiều năm tính toán được như trong bảng 2-4 và các bản đồ đẳng trị tương ứng với từng tháng được xây dựng như trong các hình vẽ từ hình 2-5 đến hình 2-12.
Bảng 2-5: Lượng mưa ngày lớn nhất tháng trung bình nhiều năm
Tháng
Quỳ Châu
Tây Hiếu
Quỳnh Lưu
Tương Dương
Đô Lương
Con Cuông
Kim Cuong
Huong
Khe Ha Tinh Vinh V 59.5 54.1 46.3 48.8 55.7 65.9 74.6 67.2 75.8 68.6 VI 58.3 57.7 53.3 48.9 53.3 52.5 51.1 55.4 62.1 49.1 VII 53.2 60.9 50.8 51.8 68.9 62.2 51.9 58.7 55.4 57.0 VIII 75.0 74.5 77.3 65.2 87.8 89.2 89.3 106.6 115.3 87.1 IX 98.2 107.5 131.5 65.3 124.6 103.7 121.3 139.6 167.1 153.0
X 78.8 100.9 119.0 53.2 131.9 92.5 140.5 162.3 231.2 179.1 XI 27.0 31.1 42.2 18.5 45.9 39.4 68.9 72.7 105.0 61.2 XII 9.5 12.2 18.7 7.4 18.7 14.5 31.2 29.7 53.9 29.7
Hình 2-5. Bản đồ đẳng trị lượng mưa ngày lớn nhất tháng 5 TBNN (mm)
Hình 2-6. Bản đồ đẳng trị lượng mưa ngày lớn nhất tháng 6 TBNN (mm)
Hình 2-7. Bản đồ đẳng trị lượng mưa ngày lớn nhất tháng 7 TBNN (mm)
Hình 2-8. Bản đồ đẳng trị lượng mưa ngày lớn nhất tháng 8 TBNN (mm)
Hình 2-9. Bản đồ đẳng trị lượng mưa ngày lớn nhất tháng 9 TBNN (mm)
Hình 2-10. Bản đồ đẳng trị lượng mưa ngày lớn nhất tháng 10 TBNN (mm)
Hình 2-11. Bản đồ đẳng trị lượng mưa ngày lớn nhất tháng 11 TBNN (mm)
Hình 2-12. Bản đồ đẳng trị lượng mưa ngày lớn nhất tháng 12 TBNN (mm)
Trên hình vẽ ta có thể thấy được một cách trực quan sự biến đổi của mưa theo không gian và thời gian. Tương ứng với sự biến đổi của màu nền bản đồ, ở điểm nào màu càng đậm nghĩa là ở đó mưa càng lớn; trên mỗi bản đồ ta dễ dàng thấy được những tâm mưa lớn theo từng tháng và xác định được tương đối chính xác giá trị mưa tại các vị trí thông qua các đường đẳng trị. Cụ thể như sau:
- Tháng 5 là tháng đầu mùa mưa, mưa vào thời gian này xảy ra chủ yếu do các hình thế thời tiết riêng lẻ như hiệu ứng phơn tây nam, áp cao cận nhiệt… nên nhìn chung lượng mưa trên toàn lưu vực trong tháng này ở mức thấp và tương đồng nhau, bản đồ đường đẳng trị có các đường thưa, biến đổi ít.
- Tháng 6 và tháng 7, lượng mưa ngày lớn nhất cũng phân bố khá đồng đều trên lưu vực. Nhìn chung lượng mưa một ngày lớn nhất tại các trạm trên toàn lưu vực thời gian này rơi vào khoảng từ 50-60mm. Mặc dù vậy, với những trạm ở vùng núi phía bắc của lưu vực như trạm Tương Dương ở thượng nguồn sông Cả và trạm Quỳ Châu ở thượng nguồn sông Hiếu thì đây là hai tháng có lượng mưa ngày lớn nhất tương đối lớn so với toàn mùa do thời kỳ đầu mùa hè, phía bắc của lưu vực sông Cả chịu ảnh hưởng của hình thế thời tiết của Bắc bộ, mùa mưa đến sớm hơn.
Lượng mưa này cũng chính là nguồn cung cấp nước lũ tiểu mãn đầu mùa cho lưu vực.
- Tháng 8: Tháng này lượng mưa ngày lớn nhất trung bình nhiều năm trên toàn lưu vực bắt đầu tăng lên, phổ biến ở ngưỡng từ trên 70 đến 90mm/ngày, tại Hương Khê và Hà Tĩnh ở phía nam lưu vực lượng mưa ngày lớn nhất trung bình lên đến hơn 100mm. Riêng có trạm Tương Dương ở thượng lưu sông Cả lượng mưa nhỏ hơn, chỉ ở mức 65mm/ngày. Điều này là do trong tháng 8 lưu vực sông Cả chịu ảnh hưởng của nhiều loại hình thế thời tiết, mà mưa lớn là do các tổ hợp hình thế gây ra.
- Tháng 9 và tháng 10 là hai tháng có lượng mưa dồi dào nhất trong năm. Trên bản đồ đẳng trị ta thấy rõ ràng là các đường đẳng trị dày xít nhau, và màu nền cũng đậm hơn. Điều này là do lượng mưa ngày lớn nhất trong hai tháng này là
lớn nhất và sự biến đổi của mưa trong không gian cũng lớn. Tâm mưa tập trung ở vùng đồng bằng ven biển do thời gian này lưu vực thường xuyên đón những cơn bão hoặc ATNĐ từ biển Đông, nếu không thì cũng là tổ hợp của những hình thế thời tiết mang lượng hơi ẩm dồi dào từ biển Đông vào trong đất liền mà nơi nhận mưa đầu tiên chính là Vinh và Hà Tĩnh. Càng về phía thượng lưu của lưu vực thì lượng mưa càng giảm và sự biến thiên cũng ít hơn. Lượng mưa ngày lớn nhất trung bình nhiều năm tháng 9 tại Hà Tĩnh là 167mm/ngày, và tại Vinh là 153mm/ngày.
- Tháng 11 lượng mưa ngày giảm đi rõ rệt. Lúc này các xoáy thuận trên biển Đông không được hình thành nữa, nguyên nhân gây mưa cho lưu vực chỉ còn lại là những đợt không khí lạnh từ phía Bắc tràn xuống đã bị suy yếu hay dải hội tụ nhiệt đới hoạt động riêng rẽ. Thời gian này tâm mưa vẫn tại Hà Tĩnh, và lượng mưa tập trung chủ yếu ở vùng phía nam của lưu vực, đại diện là lượng mưa ở các trạm Hà Tĩnh, Vinh, Hương Khê, Kim Cương; lượng mưa ở phần vùng núi phía Bắc của lưu vực đã giảm hẳn.
- Tháng 12 là tháng cuối mùa mưa, có thể gọi là tháng mùa khô, mặc dù vẫn có mưa nhưng lượng mưa nhỏ hơn và tập trung chủ yếu vào vùng phía nam của lưu vực.
Từ các bản đồ đẳng trị trên, rõ ràng rằng trong cả mùa mưa thì vùng phía nam lưu vực ở khu vực ven biển (Vinh, Hà Tĩnh) vẫn là nơi có lượng mưa dồi dào nhất. Điều này là do đặc điểm của địa hình, đây là vùng ven biển nơi đón nhận nguồn ẩm dồi dào quanh năm. Do địa hình lưu vực này đặc trưng bởi chiều dài lưu vực ngắn, đồi núi dốc nên lượng mưa biến thiên cũng khá nhanh từ Đông sang Tây, càng về phía Tây lượng mưa càng giảm và biến đổi ít hơn do những dãy núi cao che chắn. Lượng mưa ở phần phía tây bắc lưu vực nhỏ hơn và biến đổi ít hơn. Điều này là một nhân tố giúp cho việc giảm bớt mật độ lưới trạm cho khu vực này.
Dựa trên những bản đồ đẳng trị này ta cũng có thể thấy rằng hình thế chính chủ yếu gây mưa lớn cho lưu vực là bão và ATNĐ, trong trường hợp tổ hợp với một hình thế khác sẽ gây ra mưa cực lớn và kéo dài, gây lũ lớn cho vùng hạ lưu sông Cả.