CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU HẠ DU SÔNG MÃ
2.1 Nhận diện các tác động đến chế độ dòng chảy ở hạ du sông Mã
2.1.4 Hệ quả của những tác động
a. Biến động các đặc trưng thủy văn về mực nước và lưu lượng theo đặc trưng ngày thời kỳ trước khi có hồ (1980÷2009) và sau khi có hồ vận hành (2010÷2015)
Trên sông Chu, trạm thủy văn Cửa Đạt (vị trí các trạm thủy văn, xem Hình 1.2), khống chế diện tích 5.994 km2, chiếm 79,1% diện tích nhánh sông Chu, các hồ chứa Hủa Na (5.345 km2), Cửa Đạt (5.708 km2) đều nằm ở thƣợng nguồn trạm thủy văn này.
Vì vậy chế độ dòng chảy tại trạm Cửa Đạt sẽ chịu ảnh hưởng rất lớn của sự điều tiết của 2 hồ trên. Mặt khác, trạm thủy văn Cửa Đạt chiếm phần lớn diện tích lưu vực nhánh sông Chu, là nguồn nước chính cấp xuống hạ du trong mùa cạn, nên chế độ dòng chảy tại trạm Cửa Đạt sẽ tác động chính đến chế độ dòng chảy ở hạ lưu sông Chu.
54
- Chế độ dòng chảy tại trạm thủy văn Cửa Đạt: Qua phân tích tài liệu tại trạm Cửa Đạt, do ảnh hưởng sự điều tiết của hồ Hủa Na và Cửa Đạt thể hiện rất rõ ràng theo biến trình ngày, tính trung bình giữa 2 thời kỳ trước và sau khi có hồ. Lưu lượng trung bình ngày, mực nước trung bình ngày được tăng lên rõ rệt trong mùa kiệt từ tháng XI÷V, và giảm trong mùa lũ từ tháng VI÷X (Hình 2.7 và Hình 2.9). Tuy nhiên, lưu lượng ngày nhỏ nhất và mực nước ngày nhỏ nhất thì biến động mạnh hơn, xuất hiện nhiều giá trị từ 3÷5 m3/s, trong thời kỳ mùa cạn trước khi có hồ lưu lượng nhỏ nhất tại trạm là khoảng 20m3/s (Hình 2.8 và Hình 2.10).
Hình 2.7: Lưu lượng ngày trung bình trạm Cửa Đạt - thời kỳ trước và sau khi có hồ Ghi chú:
- Nằm trong giới hạn 2 đường thẳng màu đỏ là thời kỳ mùa mưa;
- Nằm ngoài giới hạn 2 đường thẳng màu đỏ là thời kỳ mùa khô.
Hình 2.8: Lưu lượng ngày min trạm Cửa Đạt - thời kỳ trước và sau khi có hồ
55
Hình 2.9: Mực nước ngày trung bình trạm Cửa Đạt - thời kỳ trước và sau khi có hồ
Hình 2.10: Mực nước ngày min trạm Cửa Đạt - thời kỳ trước và sau khi có hồ - Tại trạm thủy văn Xuân Khánh (ở hạ du sông Chu, cách trạm Cửa Đạt 51 km): Khác với trạm Cửa Đạt, mực nước trung bình ngày tại trạm thủy văn Xuân Khánh thời kỳ có hồ (2010÷2015) bị hạ thấp hơn thời kỳ trước khi có hồ 30÷50 cm (Hình 2.11).
Mực nước nhỏ nhất ngày thời kỳ có hồ (2010÷2015) cũng thấp hơn thời kỳ trước khi có hồ chứa (1980÷2009) khoảng từ 30÷50 cm (Hình vẽ 2.12). Nguyên nhân của việc hạ thấp mực nước ở hạ du sông Chu, tại trạm Xuân Khánh là do hiện tượng hạ thấp lòng dẫn trên đoạn sông này.
56
Hình 2.11: Mực nước ngày trung bình trạm thủy văn Xuân Khánh - thời kỳ trước và sau khi có hồ
Hình 2.12: Mực nước ngày min trạm Xuân Khánh - thời kỳ trước và sau khi có hồ
Trên dòng chính sông Mã, trạm thủy văn Cẩm Thủy khống chế diện tích lưu vực là 17.500km2, chiếm 87,2% diện tích dòng chính sông Mã. Mặt khác, các các bậc thang thủy điện đều nằm phía thượng lưu trạm thủy văn này (hồ Trung Sơn, thủy điện Bá Thước 1, Bá Thước 2...). Vì vậy, chế độ thủy văn tại trạm Cẩm Thủy là tổ hợp của các tác động từ thƣợng nguồn về đến Cẩm Thủy và nó có tác động chính đến chế độ thủy văn ở hạ lưu sông Mã (phần không ảnh hưởng triều).
- Tại trạm thủy văn Cẩm Thủy: Quá trình lưu lượng ngày trung bình cả hai thời kỳ đều theo xu thế tự nhiên, điều đó chứng tỏ đến thời điểm 2015 chưa có ảnh hưởng điều tiết đáng kể của các công trình thủy điện phía thượng nguồn. Trong mùa cạn, lưu lượng
57
ngày trung bình thời kỳ 2010÷2015 thấp hơn 1980÷2009 khoảng 20m3/s, nhƣng mực nước ngày trung bình thời kỳ 2010÷2015 lại cao hơn thời kỳ trước đó từ 5÷10cm, Hình 2.13 và Hình 2.15 cho thấy rõ điều này. Lưu lượng và mực nước ngày nhỏ nhất giai đoạn 2010÷2015 đều cao hơn giai đoạn trước 1980÷2009 (Hình 2.14 và Hình 2.16).
Hình 2.13: Lưu lượng ngày trung bình trạm Cẩm Thủy - 1980÷2009 và 2010÷2015
Hình 2.14: Lưu lượng ngày min trạm Cẩm Thủy - 1980÷2009 và 2010÷2015
Hình 2.15: Mực nước ngày trung bình trạm Cẩm Thủy - 1980÷2009 và 2010÷2015
58
Hình 2.16: Mực nước ngày min trạm Cẩm Thủy - thời kỳ 1980-2009 và 2010-2015 - Trạm Lý Nhân - trên dòng chính sông Mã (trạm đo mực nước, cách trạm Cẩm Thủy khoảng 39km về hạ du): Qua phân tích tài liệu tại trạm Lý Nhân, khi so sánh mực nước trung bình ngày và mực nước min ngày thời kỳ 2010÷2015, đều thấp hơn thời kỳ 1980÷2009 từ 0,9÷1,0m (Hình 2.17 và Hình 2.18).
Trong khi đó mực nước trung bình ngày và mực nước min ngày tại trạm Cẩm Thủy trong thời kỳ 2010÷2015 đều cao hơn thời kỳ 1980÷2009 và lưu lượng tại trạm Cẩm Thủy trong mùa cạn cũng thay đổi không nhiều. Điều đó cho thấy ảnh hưởng rõ ràng của hiện tượng hạ thấp lòng dẫn đối với việc hạ thấp mực nước ở hạ du dòng chính sông Mã trong giai đoạn 2010÷2015.
Hình 2.17: Mực nước ngày trung bình trạm Lý Nhân - thời kỳ 1980÷2009 và 2010÷2015
59
Hình 2.18: Mực nước ngày min trạm Lý Nhân - thời kỳ 1980÷2009 và 2010÷2015 - Tại trạm thủy văn Giàng - trên dòng chính sông Mã (sau ngã ba sông Mã và sông Chu): Đây là vị trí trong thời kỳ mùa cạn chịu ảnh hưởng mạnh của chế độ thủy triều.
Qua phân tích số liệu trong mùa cạn (từ tháng XI÷V), khi so sánh mực nước trung bình ngày và mực nước min ngày thời kỳ có hồ (2010÷2015) đều cao hơn thời kỳ trước khi có hồ (1980÷2009) từ 10÷15 cm. Điều đó cho thấy tại trạm Giàng là điểm chịu ảnh hưởng của điều tiết hồ chứa phía thượng nguồn, chế độ thủy triều tại Cửa Hới và không có hiện tượng hạ thấp mực nước do hạ thấp lòng dẫn (Hình 2.19 và 2.20).
Hình 2.19: Mực nước ngày trung bình trạm Giàng - thời kỳ 1980÷2009 và 2010÷2015
60
Hình 2.20: Mực nước ngày min trạm Giàng - thời kỳ 1980÷2009 và 2010÷2015 Qua phân tích, so sánh số liệu mực nước trung bình tháng, min nhất tháng cho thấy:
Đối với phía thượng nguồn sông Mã tại Cẩm Thủy và vùng ảnh hưởng mạnh của thủy triều (tại Giàng) mực nước trung bình tháng và mực nước min nhất các tháng trong mùa cạn có xu thế tăng hoặc giảm nhẹ. Tuy nhiên đối với vùng trung gian sông Mã (Lý Nhân), sông Chu (Xuân Khánh) mực nước những năm 2010÷2015 có xu thế giảm mạnh (Bảng 1, 2 Phụ lục 1).
b. Những tác động của sự suy giảm dòng chảy mùa cạn ở hạ du sông Mã
Kết quả phân tích ở phần trên cho thấy: Dòng chảy mùa cạn ở hạ du sông Mã bị suy giảm mạnh từ Cẩm Thủy đến thượng lưu ngã ba Giàng, trên sông Chu từ hạ lưu đập Bái Thƣợng đến ngã ba Giàng. Đây là khu vực tập trung hầu hết các công trình lấy nước dọc sông cấp cho các ngành dùng nước. Những tác động chính như:
- Tác động đến cấp nước: Từ tháng II đến tháng IV mực nước sông Mã xuống thấp, mặn xâm nhập sâu vào đất liền đã ảnh hưởng nhiều đến việc vận hành của các công trình lấy nước dọc sông như: Trạm bơm Nam sông Mã phải đắp đập tạm để tạo nguồn bơm, trạm bơm Vĩnh Hùng hiện không hoạt động được do mực nước sông xuống thấp, trạm bơm Hoằng Khánh cũng chỉ bơm đƣợc 12÷18 tiếng/ngày… và hàng loạt các trạm bơm khác ở hạ du không hoạt động đƣợc do mặn xâm nhập sâu [5].
- Việc xây dựng các nhà máy thủy điện trên sông Mã đã đem những lợi ích rất lớn về năng lƣợng, nhƣng cũng gây biến đổi dòng sông, làm mất đi tính tự nhiên vốn có, làm thay đổi môi trường sống của thủy sinh vật, một số loài cá có tập tính di cư sinh sản tại
61
vùng thƣợng nguồn sẽ không thể di chuyển đến bãi đẻ.
- Ảnh hưởng từ khai thác cát: Các hoạt động khai thác cát trên dòng chính sông Mã quá mức sẽ làm nền đáy sông bị bào mòn, xới đảo làm biến đổi sinh cảnh của các loài thủy sản có đặc tính sống ở nền đáy nhƣ cá chiên, cá chép, cá nheo, cá lăng, cá ngạnh...
ngoài ra còn gây sụt lún bờ sông, bãi bồi, gây hỏng các công trình thủy lợi.