Tài liệu phục vụ nghiên cứu sử dụng các đặc trưng thủy văn (mực nước, lưu lượng), thủy lực thông số mặt cắt sông trên toàn hệ thống sông Mã: Sông Mã từ Cẩm Thủy vềđến cửa Hới, sông Chu từ hạlưu đập Bái Thượng đến vị trí nhập lưu với sông Mã tại ngã ba Giàng, sông Lèn từphân lưu Mã- Lèn ra đến cửa sông phía biển của các năm đo đạc từ1999 đến 2014. Số liệu mực nước, lưu lượng, phù sa tại các trạm thủy văn được được sử dụng trong nghiên cứu gồm: Cửa Đạt, Xuân Khánh (s. Chu), Cẩm Thủy, Lý Nhân, Giàng (s.Mã). Các trạm phần lớn có số liệu đo mực nước, chỉ có 2 trạm có số liệu đo lưu lượng là trạm Cẩm Thủy và Cửa Đạt tuy nhiên cũng có một số năm bị dừng đo
Với bộ dữ liệu nêu trên và số liệu về các công trình cũng như tình hình vận hành hệ thống công trình trên lưu vực, nghiên cứu này phân tích thay đổi đặc điểm thủy văn do ảnh hưởng của điều tiết hồ và biến động lòng dẫn theo thời gian từ trong quá khứ tới hiện tại của hệ thống sông. Các số liệu phục vụ phân tích gồm số về thủy văn (mực nước, lưu lượng). Trong nghiên cứu này đã kết hợp các phương pháp phân tích, so sánh số liệu vềđịa hình, thủy văn theo thời gian để tích đánh giá biến động các quan hệ thủy văn thủy lực qua các thời kỳ khác nhau.
III.1.2 Phân tích chế độ thủy văn trên lưu vực qua tài liệu quan trắc
Xem xét các đặc trưng thủy văn tại các trạm quan trắc thủy văn trên hệ thống sông Mã bằng cách phân tích thống kê số liệu mực nước, lưu lượng thực đo và sánh giữa các thời kì trước khi có hồ và sau khi có hồ điều tiết để tìm ra những biến động các đặc trưng thủy văn trên hệ thống. Mốc thời gian để so sánh là khi hồ cửa Đạt trên sông bắt đầu vận hành đầy đủ(năm 2010). Thủy điện Bá Thước 2 trên sông Mã là thủy điện cột nước thấp nên ảnh hưởng tới chế độ dòng chảy không nhiều do đó để thuận tiện sánh chọn là thời điểm trùng với thời điểm của hồ Cửa Đạt vận hành. Thủy điện Hủa Na vận hành năm 2013 nằm phía thượng lưu thủy điện Cửa Đạt nên không ảnh
Học viên: Vũ Kim Thắng 65 hưởng trực tiếp đến hạlưu mà ảnh hưởng gián thông qua thủy điện Cửa Đạt.
Trên thượng nguồn sông Mã, lưu lượng trạm Cẩm Thủy không có biến đổi nhiều so với thời kì trước trong hầu hết các tháng trong năm trừ tháng 8 (do năm 2012 tháng 8 có lũ tương đối lớn dẫn đến giá trị trung bình trong mấy năm gần đây lớn), điều này chứng tỏ các hồ thượng nguồn sông Mã chưa có điều tiết đáng kể nào.
Mực nước TB tháng trạm Cửa Đạt (s. Chu) thời kì trước và sau khi có hồ Cửa Đạt
Lưu lượng TB tháng trạm Cửa Đạt (s. Chu) thời kì trước và sau khi có hồ Cửa Đạt
Mực nước TB tháng trạm Cẩm Thủy (s. Mã) thời kì trước và sau khi có thủy điện Bá Thước
II
Lưu lượng TB tháng trạm Cẩm Thủy (s. Mã) thời kì trước và sau khi có thủy điện Bá Thước
II
Hình 5: Mực nước, lưu lượng tại trạm thủy văn Cẩm Thủy và Cửa Đạt
Hồ Cửa Đạt bắt đầu vận hành năm 2010. So sánh đường quá trình lưu lượng trước và sau điều tiết hồ Cửa Đạt tại các trạm thủy văn hạ lưu hồ được trình bày trên thấy một sốđiểm sau:
Học viên: Vũ Kim Thắng 66 - Lưu lượng các tháng mùa kiệt: từ tháng XII năm trước đến tháng VI năm sau , thời kì có hồđiều tiết đều tăng so với giai đoạn trước khi có hồđiều tiết (khoảng 14-43 m3/s). Trong khi đó mùa lũ từ tháng VII đến tháng XI dòng chảy xuống hạ du đều giảm (7-73 m3/s) so với giai đoạn chưa có hồ. Trước điều tiết thời gian nước lớn kéo dài hơn so với khi có hồđiều tiết, điều này thể hiện khảnăng điều hòa và phân phối lại dòng chảy các tháng trong năm của hồ.
- Mực nước trạm Cửa Đạt được chia làm 3 thời kì: thời kì từ khi có số liệu (1980) đến năm 1999 –giai đoạn khi chưa cải tạo nâng cao cao trình đường tràn đập Bái Thượng (năm 1999 đã nâng thêm 0,4 m cao trình đường tràn đập Bái Thượng từ 16.8m lên 17.2m). Thời kì từnăm 2000-2009 là thời kì sau cải tạo đập Bái Thượng và trước khi vận hành hồ Cửa Đạt. Thời kì từ2010 đến 2014 là thời kỳ hồ Cửa Đạt đi vào vận hành. Có thể thấy rằng lưu lượng dòng chảy tại trạm Cửa Đạt thời kì trước và sau cải tạo đập Bái Thượng cơ bản không thay đổi, tuy nhiên mực nước tại Cửa Đạt lại giảm khoảng 20 cm. Đập Bái Thượng cách trạm Cửa Đạt xấp xỉ 25km, việc nâng cao ngưỡng tràn thêm 40 cm chỉ gây dâng mực nước cục bộ phía thượng lưu đập Bái Thượng vài km vì sông Chu có độ dốc tương đối lớn. Như vậy, sự dâng mực nước cục bộ thượng lưu đập Bái Thượng khó có thểảnh hưởng tới mực nước tại trạm Cửa Đạt.
Đường mực nước tại Cửa Đạt thời đoạn từ 2000-2009 hạ thấp từ 7-45 cm với hầu hết các tháng trong năm so với thời kì trước khi cải tạo đập.
Đồ thị mực nước tại trạm Xuân Khánh trên sông Chu cho thấy: mực nước trung bình tháng thời đoạn sau khi có hồ Cửa Đạt vận hành đều giảm so với mực nước trung bình tháng thời kì trước có hồ (từ17 cm đến 76 cm tùy từng tháng) mặc dù lưu lượng thời kì mùa kiệt sau khi có hồtăng. Điều này có thể do ảnh hưởng của lòng sông bị hạ thấp đã ảnh hưởng đến sự hạ thấp mực nước lòng sông mặc dù lưu lượng dòng chảy giai đoạn sau hồcó tăng hơn trước khi có hồ.
Mực nước trung bình tháng mùa lũ tại trạm Giàng trên sông Mã thời đoạn sau hồ Cửa Đạt vận hành giảm hơn so với thời đoạn trước khi có hồ nhiều nhất khoảng 40 cm. Vào mùa kiệt thì ngược lại, mực nước trung bình tháng mùa kiệt thời kì sau khi có hồ tăng hơn so với thời kì trước khi hồ vận hành trong khoảng 20 cm.
Học viên: Vũ Kim Thắng 67 Mực nước TB tháng trạm Xuân Khánh (s. Chu) thời
kì trước và sau khi có hồ Cửa Đạt Mực nước TB tháng trạm Giàng (s. Mã) thời kì trước và sau khi có hồ Cửa Đạt
Hình 6: Mực nước trung bình tháng tại Trạm Giàng và Xuân Khánh