6. Cấu trỳc của luận văn
2.6.2. Phõn bố nƣớc mặt theo khụng gian và thời gian
2.6.2.1. Phõn bố nước mặt theo khụng gian
Nằm trong miền khớ hậu nhiệt đới giú mựa Việt Nam, nhƣng do tỏc động của cỏc yếu tố địa hỡnh nờn cỏc điều kiện khớ hậu, thủy văn của khu vực nghiờn cứu cú những đặc trƣng khỏc biệt với phần lớn lónh thổ Việt Nam. Cỏc đỉnh nỳi cao liờn tiếp kộo dài của dóy Trƣờng Sơn chạy song song với đƣờng bờ biển hƣớng bắc - nam cú tỏc động ngăn chặn cỏc hoàn lƣu giú mựa đó tạo nờn sự khỏc biệt rất rừ nột của cỏc lƣu vực sụng nằm ở hai phớa sƣờn nỳi, đặc biệt là vựng ven biển chõn nỳi. Ngoài ra sự đổi hƣớng của đƣờng bờ biển cũng đem lại sự khỏc biệt về mặt khớ hậu ngay trong dải ven biển. Nằm ở sƣờn đụng dóy Trƣờng Sơn, nguồn ẩm gõy mƣa của vựng nghiờn cứu chủ yếu do cỏc hoàn lƣu từ phớa đụng mang lại nhƣ khụng khớ lạnh, cỏc nhiễu động khớ quyển nhƣ bóo, ỏp thấp nhiệt đới... xúa nhũa ảnh hƣởng của cỏc hoàn lƣu giú mựa. Xột lƣợng mƣa trung bỡnh trờn lƣu vực cho thấy xu thế giảm dần từ tõy sang đụng tỉnh, dao động từ 3.000 - 4.000mm ở vựng nỳi cao nhƣ
Quế Sơn, từ 2.000 - 2.500mm ở vựng nỳi thấp và đồng bằng ven biển: Hiờn, Ba Na, Hội Khỏch, Ái Nghĩa, Giao Thuỷ, Hội An, Đà Nẵng... Tớnh trung bỡnh hàng năm lƣợng mƣa đạt tới 2978mm tƣơng ứng với 30,2 tỷ m3
nƣớc mƣa. Nhƣng lƣợng mƣa cú sự biến đổi theo thời gian rất lớn, trong năm xuất hiện mựa mƣa và mựa khụ. Mƣa nhiều ở Quảng Nam từ thỏng 9 đến thỏng 12, mựa ớt mƣa từ thỏng 1 đến thỏng 8. Riờng thỏng 5, 6 xuất hiện đỉnh mƣa phụ, càng về phớa Tõy của vựng nghiờn cứu đỉnh mƣa phụ càng rừ nột hơn, hỡnh thành thời kỳ tiểu món trờn lƣu vực sụng Bung. Lƣợng mƣa trong mựa nhiều mƣa chiếm 65 - 80% lƣợng mƣa cả năm và thời kỳ mƣa lớn nhất vựng nghiờn cứu thƣờng tập trung vào 2 thỏng là thỏng 10 và thỏng 11, với lƣợng mƣa trong 2 thỏng này chiếm 40 - 50% lƣợng mƣa cả năm. Do tỏc động của dóy Trƣờng Sơn nờn trong mựa khụ, xuất hiện mƣa tiểu món vào thỏng V, VI.
Nhƣ trờn đó trỡnh bày nguồn ẩm gõy mƣa cho vựng nghiờn cứu rất đa dạng bao gồm cỏc hoàn lƣu giú mựa cựng cỏc nhiễu động thời tiết nhƣ dải hội tụ nhiệt đới, bóo cựng với cỏc khối khớ lạnh. Qua số liệu quan trắc nhiều năm cho thấy lƣợng mƣa do cỏc nhiễu động thời tiết nhƣ bóo, ỏp thấp nhiệt đới, khụng khớ lạnh hoạt động đơn lẻ hoặc kết hợp chiếm tỷ trọng rất lớn so với lƣợng mƣa cả năm, cú những trận mƣa chiếm tới (20 - 30%) lƣợng mƣa cả năm. Trong những thập kỷ gần đõy, cỏc nhiễu động thời tiết (bóo, ỏp thấp nhiệt đới) ảnh hƣởng tới dải ven biển Trung Bộ núi chung và lƣu vực sụng Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam núi riờng lớn vƣợt hơn hẳn so với những thập kỷ trƣớc đú và thƣờng chiếm tới 30,7% số cơn bóo và ỏp thấp nhiệt đới đổ bộ vào bờ biển Việt Nam. Cựng với sự gia tăng của số cơn bóo là sự gia tăng của lƣợng mƣa bỡnh quõn năm và mức độ tập trung mƣa càng cao, lƣợng mƣa mựa kiệt càng giảm. Chớnh chế độ mƣa thất thƣờng này đó quy định cho sự phõn bố tài nguyờn nƣớc sụng suối trong vựng và cũng là nguyờn nhõn gõy ra cỏc hiện tƣợng khụ hạn ở khu vực.
Hàng năm trờn địa bàn tỉnh Quảng Nam tiếp nhận 30,7 tỷ m3 nƣớc mƣa và đó sinh ra 21,5 tỷ m3 chảy vào mạng lƣới sụng suối, nếu tớnh trung bỡnh cho toàn diện tớch vựng nghiờn cứu sẽ đƣợc một lớp dũng chảy 2060mm tƣơng ứng với moduyn dũng chảy 65,6l/s.km2 cú hệ số dũng chảy () đạt khỏ cao tới 0,70 - so với toàn lónh thổ Việt Nam, đõy là khu vực cú tiềm năng nguồn nƣớc mặt vào loại phong phỳ.
Do cỏc điều kiện địa hỡnh nờn sự biến đổi lƣợng mƣa theo khụng gian trong vựng nghiờn cứu rất lớn, đặc biệt là sự dịch chuyển dần mựa mƣa bóo từ bắc vào nam vựng nghiờn cứu đó kộo theo sự biến động của lƣợng dũng chảy sụng suối trong vựng, phự hợp với sự phõn bố lƣợng mƣa. Những khu vực xuất hiện lƣợng mƣa lớn cũng là khu vực xuất hiện lƣợng dũng chảy trờn sụng suối lớn. Vớ dụ, tại tõm mƣa Trà My với lƣợng mƣa vƣợt trờn 3000mm bao trựm trờn một diện rộng cả thƣợng nguồn lƣu vực sụng Thu Bồn nờn lớp dũng chảy trung bỡnh lƣu vực tại cỏc trạm Nụng Sơn (sụng Thu Bồn) đạt tới 2400mm tƣơng ứng với moduyn dũng chảy là 80,6l/s.km2, những khu vực đồng bằng lƣợng mƣa giảm xuống chỉ đạt 38,8l/s.km2
(tại Tỳy Loan), 44,7l/s.km2 (tại Ly ly). Chỳng tụi xỏc định tài nguyờn nƣớc cho cỏc khu vực trong tỉnh:
Bảng 2.6: Nguồn nƣớc cỏc sụng thuộc Quảng Nam
Sụng Tớnh đến Flv (km2) X0 (mm) Y0 (mm) Q0 (m3/s) M0 (l/s.km2) W0 (109m3) Vu Gia Thạnh Mỹ 1.850 2.770 1.943 114 61,6 3,60 Ái Nghĩa 5.180 2.420 1.650 271 52,3 8,55 Thu Bồn Nụng Sơn 3.150 3.300 2.393 254 80,6 7,54 Giao Thuỷ 3.825 3.300 2.390 308 75,8 9,15
Ái Nghĩa - Giao Thuỷ đến cửa ra 2.000 1.224 1,65
Tam Kỳ An Hoà 1.040 2.800 1.890 62,3 59,9 1,96
Cƣ Đờ Vịnh Đà Nẵng 472 2.100 1.310 19,6 41,5 0,82
Ly Ly Vu Gia 275 2.200 1.390 12,3 44,7 0,39
Tuý Loan Thu Bồn 309 2.000 1.224 12,0 38,8 0,38
Nguồn: Viện Quy hoạch Thủy lợi
+ Sụng Thu Bồn từ thƣợng nguồn đến Giao Thủy do nằm trong vựng nỳi cao Phƣớc Sơn, tõm mƣa lớn của Trà My, Tiờn Phƣớc, Ngọc Lĩnh lƣợng mƣa bỡnh quõn lƣu vực nhiều năm đạt 3300mm, moduyn dũng chảy năm toàn lƣu vực đạt 75,3l/s.km2. Tổng lƣợng hàng năm của sụng Thu Bồn tớnh đến Giao Thuỷ là 9,25 tỷ m3
.
+ Sụng Vu Gia từ thƣợng nguồn đến Ái Nghĩa gồm 3 nhỏnh sụng lớn hợp thành: Sụng Cỏi chảy trong vựng mƣa lớn Khõm Đức đến Hội Khỏch gặp sụng Bung lui xuống gặp sụng Cụn rồi chảy về Ái Nghĩa, lƣợng mƣa hàng năm đạt 2420mm, sinh ra dũng chảy ứng với moduyn năm là 52,3l/s.km2. Tổng lƣợng hàng năm của sụng Vu Gia tớnh đến Ái Nghĩa là 8,55 tỷ m3.
+ Phần cũn lại từ Ái Nghĩasụng Vu Gia và từ Giao Thuỷ sụng Thu Bồn đến vựng cửa ra biển Đà Nẵng và Hội An cú lƣợng mƣa hàng năm là 2.000mm tổng lƣợng nƣớc trong vựng khoảng 1,65 tỷ m3.
2.6.2.2. Phõn bố nước mặt theo thời gian
Lƣợng dũng chảy lớn, nhƣng do tớnh chất phõn mựa nờn sự biến động dũng chảy theo thời gian rất lớn. Theo số liệu quan trắc nhiều năm, sự biến động dũng chảy qua cỏc năm trờn sụng suối tỉnh Quảng Nam rất lớn với hệ số dũng chảy đều vƣợt trờn 0,3 nhƣ hệ số dũng chảy CvNụng Sơn đạt 0,35, CvThạnh Mỹ đạt 0,32. Bờn cạnh đú trong từng năm, dũng chảy cú sự phõn mựa rất rừ rệt:
- Mựa lũ bắt đầu từ thỏng 10 và kết thỳc vào thỏng 12 với lƣợng nƣớc mựa lũ đạt 62,5 - 69,2% lƣợng nƣớc cả năm, thỏng cú lƣợng nƣớc lớn nhất là thỏng 11 đạt 26,5 - 30,9% lƣợng nƣớc cả năm
- Mựa kiệt cú lƣợng nƣớc đạt 21,8 - 38,5% lƣợng nƣớc cả năm và thỏng cú lƣợng nƣớc nhỏ nhất là thỏng 4 và chỉ đạt 2,1 - 2,6% lƣợng nƣớc cả năm.
Do tớnh chất mựa nờn sự phõn phối dũng chảy giữa cỏc thỏng trong năm khụng đều, chờnh lệch giữa cỏc thỏng nhiều nƣớc và thỏng ớt nƣớc trong năm là rất lớn.
Dũng chảy lũ
Khu vực nghiờn cứu cú mựa lũ hàng năm từ thỏng 10 - 12. Tuy nhiờn mựa lũ ở đõy cũng khụng ổn định, nhiều năm lũ xảy ra từ thỏng 9 và cũng nhiều năm sang thỏng 1 của năm sau vẫn cú lũ, điều này chứng tỏ lũ lụt ở khu vực nghiờn cứu cú sự biến động khỏ mạnh mẽ.
- Lũ xảy ra vào thỏng 9 đến nửa đầu thỏng 10 gọi là lũ sớm.
- Lũ xảy ra vào thỏng 12 hoặc sang thỏng 1 năm sau gọi là lũ muộn.
- Lũ lớn nhất trong năm thƣờng xảy ra vào nửa cuối thỏng 10 và 11.
a. Lũ sớm: Lũ xuất hiện vào thỏng 9 đến nửa đầu thỏng 10 hàng năm đƣợc coi là lũ sớm. Theo thống kờ lũ lớn hàng năm trờn cỏc sụng vựng nghiờn cứu đạt 25 - 32%. Lũ sớm thƣờng cú biờn độ khụng lớn vỡ trong thời gian này chỉ xuất hiện một hỡnh thỏi thời tiết nhƣ bóo hoặc ỏp thấp nhiệt đới gõy nờn những trận mƣa cú cƣờng độ khụng lớn lắm, diện mƣa cũng chƣa đủ rộng, thời gian mƣa khụng dài, trong khi đú mặt đất lại mới trải qua thời kỳ khụ hạn, khả năng thấm trữ nƣớc trong đất lớn, lƣợng nƣớc trong cỏc sụng suối cũn thấp. Lũ sớm thƣờng là lũ một đỉnh.
Trong thỏng 12 đƣợc xếp vào mựa lũ nhƣng mƣa đó giảm nhiều, thời tiết gõy mƣa chủ yếu do giú mựa Đụng Bắc cỏc trận mƣa chỉ xảy ra trong thời gian 10 ngày giữa thỏng 12.
Bảng 2.7: Đặc trƣng dũng chảy mựa lũ trờn sụng tỉnh Quảng Nam
Đặc trƣng Thạnh Mỹ Cỏi (1850 km2) Nụng Sơn (3155km2) Mựa Cỏc đặc trƣng thể hiện Mựa lũ Q (m3/s) 300 734 M (l/s/km2) 162 233 TGXH 10 - 12 10 - 12 % so với năm 62,6 68,2 Thỏng lớn nhõt Q (m3/s) 385 978 M (l/s/km2) 208 310 TGXH 11 11 % so với năm 26,7 30,3
Nguồn: Viện Quy hoạch Thủy lợi
c. Lũ chớnh vụ: Nửa cuối thỏng 10 và thỏng 11 là 2 thỏng mƣa lớn nhất do nhiều hỡnh thỏi thời tiết nhƣ: bóo, ỏp thấp nhiệt đới, khụng khớ lạnh, giú mựa Đụng Bắc gõy ra những đợt mƣa lớn kộo dài ngày, trong khi đú mặt đất đó đạt đến mức bóo hũa do mƣa lũ sớm tạo nờn, mực nƣớc cỏc sụng suối đó đƣợc nõng lờn ở mức cao do đú lũ giữa mựa thƣờng là lũ lớn nhất trong năm.
Bảng 2.8: Tần suất lƣu lƣợng đỉnh lũ lớn nhất trờn cỏc sụng tỉnh Quảng Nam
Trạm Flv (km2) Qmax (m3/s) Cv Cs Qp (m3/s) 0,1% 0,5% 1% 5% Thạnh Mỹ 1.850 3459 0,49 0,98 11.171 9.372 8.574 6.628 Nụng Sơn 3.150 6036 0,38 0,76 15.707 13.579 12.620 10.233
Nguồn: Viện Quy hoạch Thủy lợi
Trong vũng 32 năm trở lại đõy (1976 - 2007) tại cỏc trạm thuỷ văn trờn sụng tỉnh Quảng Nam đó đo đƣợc đỉnh lũ lớn nhất nhƣ sau:
Bảng 2.9: Đỉnh lũ lớn nhất đó quan trắc đƣợc tại cỏc trạm thuỷ văn
Trạm Thạnh Mỹ Nụng Sơn
Qmax (m3/s) 7000 10815
Thời gian xuất hiện 20/11/1998 12/11/2007
Nguồn: Viện Quy hoạch Thủy lợi
Điều kiện địa hỡnh dốc, mạng lƣới sụng suối phỏt triển hỡnh tỏa tia, mức độ tập trung mƣa lớn cả về lƣợng lẫn về cƣờng độ trờn phạm vi rộng nờn lũ trờn cỏc sụng suối của lƣu vực sụng Thu Bồn mang đậm tớnh chất lũ nỳi với cỏc đặc trƣng: cƣờng suất lũ lớn, thời gian lũ ngắn (cả thời gian lũ lờn lẫn thời gian lũ xuống), đỉnh lũ nhọn, biờn độ lũ lớn.
ở thƣợng du luụn diễn ra hàng năm là mối đe doạ thƣờng xuyờn ở sụng Thu Bồn. Hàng năm trờn sụng Thu Bồn xuất hiện từ 4 - 5 trận lũ, năm nhiều nhất cú tới 7 - 8 trận lũ. Lũ lớn nhất trong năm thƣờng xuất hiện trong thỏng 10 và 11. Lũ lớn xảy ra với tần suất cao trờn lƣu vực sụng Thu Bồn, cú tới 50% số năm quan trắc xuất hiện những trận lũ vƣợt bỏo động III (tại Cõu Lõu) và moduyn đỉnh lũ trung bỡnh tại trạm quan trắc đạt từ 1,6 - 1,7m3/s.km2. Lũ đặc biệt lớn đó xảy ra trờn sụng Thu Bồn vào thỏng 11/1964 cú lƣu lƣợng đỉnh lũ tại trạm Nụng Sơn là 18.250m3/s ứng với moduyn đỉnh lũ 5,79m3
/s.km2.
d. Lũ tiểu món: Lũ tiểu món thƣờng xuất hiện vào thỏng 5 hoặc thỏng 6, cú năm vào thỏng 7. Lũ tiểu món thƣờng khụng lớn lắm, nguyờn nhõn gõy lũ là những trận mƣa rào với cƣờng độ lớn, thời gian lũ ngắn, thƣờng là lũ đơn một đỉnh.
Bảng 2.10: Cỏc đặc trƣng lũ tiểu món trờn lƣu vực sụng Thu Bồn
Trạm Lũ tiểu món
Q(m3/s) Cv
Thạnh Mỹ 815 0,87
Nụng Sơn 1.242 0,72
Nguồn: Viện Quy hoạch Thủy lợi
Nhỡn chung lũ lụt vựng nghiờn cứu diễn biến khỏ phức tạp, do ảnh hƣởng của bóo kết hợp với hoạt động khụng khớ lạnh thƣờng gõy mƣa lớn trờn diện rộng thờm vào đú với địa hỡnh dốc nờn khả năng tập trung nƣớc nhanh, sụng suối lại ngắn nờn lũ vựng này rất ỏc liệt, lũ lờn nhanh, xuống nhanh, cƣờng suất lũ lớn. Lũ cỏc sụng Quảng Nam cú lũ đơn, lũ kộp; lũ kộp 2 đến 3 đỉnh đặc biệt một số trận lũ cú 4 đến 5 đỉnh nhƣ lũ thỏng 11/1999 cú tới 5 đỉnh trong đú cú 4 đỉnh trờn bỏo động cấp III.
Dũng chảy kiệt
Ở lƣu vực Vu Gia - Thu Bồn, mựa kiệt kộo dài từ thỏng 1 đến thỏng 9 hàng năm. Dũng chảy nhỏ nhất trờn lƣu vực phần lớn rơi vào thỏng 4, những năm ớt hoặc khụng cú mƣa tiểu món vào thỏng 5, 6 thỡ dũng chảy nhỏ nhất vào thỏng 7 và thỏng 8 (bảng 13). Cỏc sụng cú diện tớch lƣu vực trờn 300km2
thỡ thỏng cú dũng chảy nhỏ nhất thƣờng là thỏng 4, với lƣu vực cú diện tớch dƣới 300km2
thỡ thỏng cú dũng chảy nhỏ nhất vào thỏng 8.
Bảng 2.11: Đặc trƣng dũng chảy kiệt trờn sụng tỉnh Quảng Nam
Đặc trƣng Thạnh Mỹ - Vu Gia
(1850 km2)
Nụng Sơn - Thu Bồn
(3155km2)
% so với năm 9,35 7,62 Thỏng nhỏ nhất Q (m3/s) 38,1 68 M (l/s/km2) 20,6 21,6 TGXH 4 8 % so với năm 2,65 2,11 (Nguồn: Dự ỏn VIE 08)
Dũng chảy mựa kiệt phụ thuộc vào trữ lƣợng nƣớc trong sụng và lƣợng mƣa trong mựa cạn. Cú thể chia mựa cạn thành 2 thời kỳ:
+ Thời kỳ dũng chảy ổn định: dũng chảy thời gian này chủ yếu là do lƣợng nƣớc trữ trong lƣu vực sụng cung cấp nờn xu hƣớng giảm dần theo thời gian và sau đú ổn định (thƣờng từ thỏng 1 đến thỏng 4 hàng năm).
+ Thời kỳ dũng chảy khụng ổn định: từ thỏng 5 đến thỏng 7 hàng năm dũng chảy thƣờng khụng ổn định do nguồn cung cấp nƣớc cho dũng chảy thời kỳ này ngoài nƣớc ngầm cũn cú lƣợng mƣa trong mựa cạn (chủ yếu là mƣa tiểu món thỏng 5 và thỏng 6) do đú cỏc sụng suối trong năm xảy ra 2 lần cú dũng chảy kiệt nhất, lần thứ nhất vào thỏng 3, 4 và lần 2 vào thỏng 7, 8.
Dũng chảy mựa kiệt chiếm 30 - 35% lƣợng nƣớc cả năm. Vựng cú dũng chảy mựa kiệt lớn nhất là thƣợng nguồn cỏc sụng với moduyn trung bỡnh dũng chảy mựa kiệt dao động từ 30 - 40l/s.km2. Vựng cú dũng chảy mựa kiệt nhỏ nhất là vựng thuộc phớa Bắc và Tõy Bắc tỉnh Quảng Nam thuộc lƣu vực cỏc sụng Bung, Kụn với moduyn dũng chảy mựa kiệt chỉ cũn 10l/s.km2.
Bảng 2.12: Đặc trƣng thống kờ dũng chảy nhỏ nhất cỏc trạm trong lƣu vực
Trạm Flv (km2) Qk (m3/s) Cv Cs Qkp (m3/s) 75% 90% Thạnh Mỹ 1850 30,8 0,28 0,60 24,7 20,5 Nụng Sơn 3150 49,0 0,30 0,60 38,5 21,4 (Nguồn: Dự ỏn VIE 08)
Do tỏc động của cỏc cơ chế gõy mƣa khỏc nhau nờn trong mựa kiệt thƣờng xuất hiện lũ tiểu món vào thỏng 5, 6 nhƣng khụng thƣờng xuyờn, do vậy thời kỳ xuất hiện ba thỏng cú dũng chảy nhỏ nhất cũng nhƣ thỏng cú dũng chảy nhỏ nhất trong năm khụng ổn định. Nếu cú lũ tiểu món, lƣợng dũng chảy ba thỏng nhỏ nhất xuất hiện vào thỏng 2 - 4 và thỏng 4 cú dũng chảy nhỏ nhất. Khi khụng cú lũ tiểu món dũng chảy ba thỏng nhỏ nhất rơi vào thỏng 6 - 8 và thỏng nhỏ nhất sẽ là thỏng 7 hoặc thỏng 8. Lƣợng dũng chảy ba thỏng nhỏ nhất chiếm từ 5 - 10% lƣợng dũng chảy năm với moduyn trung bỡnh từ 10 - 40l/s.km2. Dũng chảy nhỏ nhất đó quan trắc đƣợc thƣờng đạt dƣới 10l/s.km2 (Bảng 2.13).
Bảng 2.13: Dũng chảy kiệt nhỏ nhất cỏc trạm trong lƣu vực Trạm Sụng Flv (km2) Mthỏng min (l/s.km2) TGXH Mthỏng min (l/s.km2) TGXH Thạnh Mỹ Vu Gia 1.850 8,76 4/1983 6,11 4/9/1988 Nụng Sơn Thu Bồn 3.150 8,98 4/1983 4,63 17/8/1977 (Nguồn: Dự ỏn VIE 08)
Túm lại: Tài nguyờn nƣớc trờn địa bàn tỉnh Quảng Nam phong phỳ nhƣng sự phõn bố khụng đều theo khụng gian và thời gian thƣờng gõy nờn cỏc thiờn tai về nƣớc: hạn hỏn