1. Đặc điểm tự nhiờn
1.1. Vị trớ địa lý
Lưu vực sụng Ba cú diện tớch lưu vực là 13.900 km2, là một trong 9 lưu vực sụng lớn ở Việt Nam, thuộc địa phận của 4 tỉnh: Gia Lai, Đăk Lăk, Phỳ Yờn và một phần nhỏ thuộc Kon Tum. Phớa Bắc giỏp thượng nguồn sụng Trà Khỳc, Bắc và Tõy Bắc giỏp sụng Sờ San, Tõy và Tõy Nam giỏp sụng Srepok. Phớa Nam giỏp sụng Bàn Thạch. Phớa Đụng là dải Trường Sơn Đụng ngăn cỏch với cỏc lưu vực sụng Kone, sụng Kỳ Lộ. Sụng Ba đổ ra biển Đụng ở Đồng Bằng Tuy Hoà tỉnh Phỳ Yờn.
1.2. Đặc điểm mạng lưới sụng suối
Sụng Ba bắt nguồn từ đỉnh nỳi Ngọc Rụ
cú độ cao 1.549 m của dóy Trường Sơn. Từ
thượng nguồn đến An Khờ sụng chảy theo hướng Tõy Bắc - Đụng Nam, sau đú chuyển hướng gần như Bắc - Nam cho đến Cheo Reo. Từ đõy sụng Ba nhận thờm nhỏnh IaYun và lại chảy theo hướng Tõy Bắc - Đụng Nam cho tới Củng Sơn, sau đú chảy theo hướng Tõy-Đụng
ra tới biển. Tổng chiều dài sụng chớnh là 374 km. Từ nguồn đến cửa sụng cú nhiều sụng nhỏnh và suối nhỏ đổ vào, bao gồm 36 phụ lưu cấp I, 54 phụ lưu cấp II, và hàng trăm phụ lưu cấp III. Bảng 1: Đặc trưng hỡnh thỏi lưu vực sụng Ba và cỏc sụng nhỏnh Tờn sụng Độngu cao ồn sụng (m) Diện tớch lưu vực (km2) Chiều dài sụng (km) Độ cao Bq lưu vực (m) Độ dốc bq lưu vực (%) Chiều rộng bq lưu vực (km) Mật độ lưới sụng (km/km2) Đăk Pụ Kụ 900 30 52 574 11,5 25,4 0,45 Ia Pi Hao 800 55,2 70 540 8,4 9,8 0,32 Ia Yun 850 2950 175 537 7,1 25 0,41 Krụng Hnăng 900 1840 130 348 11 24,5 0,54 Sụng Hinh 900 1040 88 292 21 17,7 0,25 Sụng Ba 1549 13.508 386 400 10,8 48,6 0,94
2. Đặc điểm tài nguyờn nước 2.1. Dũng chảy năm
Lượng dũng chảy năm trung bỡnh nhiều năm tại cỏc trạm thủy văn như được thể hiện ở bảng dưới đõy:
Đề tài “Nghiờn cứu xõy dựng bộ cụng cụ nhằm xỏc định dũng chảy tối thiểu trờn sụng; Áp dụng thớ Bảng 2: Lượng dũng chảy năm trung bỡnh nhiều năm tại cỏc trạm thủy văn
Trạm F (km2) ChuTừ -ỗđếi sn ố (mQbq 3/s) (l/s.kmMo 2) (Tr.mWo 3) Yo (mm) An Khờ 1.350 1978-2009 33,4 24,7 1.056 782 Krụng Hnăng 235 1979-1988 5,44 23,0 171 728 Sụng Hinh 747 1978-1995 49,2 65,9 1.556 2.083 Củng Sơn 12.410 1977-2009 277 22,3 8.761 706
Bảng 3: Lưu lượng nước trung bỡnh thỏng, năm cỏc trạm thủy văn (Qm3/s)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
An Khờ 17,4 13,3 8,03 7,71 14,4 16,8 14,9 21,6 38,4 92,6 104 51,7 33,4 Krụng Hnăng 4,13 2,91 2,16 2,17 2,68 4,42 3,44 5,65 7,18 11,7 11,9 7.0 5,44 Sụng Hinh 43,2 24,7 16,2 11,8 11,6 12,1 10.5 9,16 17,9 106 189 138 49,2 Củng Sơn 153 86,2 56,2 50,1 92,7 138 132 236 369 701 835 512 277 2.2. Dũng chảy nhỏ nhất
Trờn sụng Ba, dũng chảy nhỏ nhất (hay dũng chảy kiệt) thường xuất hiện trong thỏng III hoặc thỏng IV đối với cỏc sụng suối ở trung và thượng lưu và trong thỏng IV hoặc thỏng VII đối với cỏc sụng suối ở khu vực hạ lưu. Mụ đun dũng chảy kiệt những năm cạn kiệt nguồn nước nhất trờn sụng Ba theo số liệu thực đo cỏc trạm thủy văn như bảng dưới đõy.
Bảng 4: Mụ đuyn kiệt theo số liệu quan trắc tại cỏc trạm thủy văn Mmin
Mụ dun kiệt ngày (l/s.km2) Mụ dun kiệt thỏng (l/s.km2)
Trạm (kmFlv 2) Trung bỡnh Lớn nhất Nhỏ nhất Trung bỡnh Lớn nhất Nhỏ nhất An Khờ 1350 3,51 (1999) 7,85 (1983) 0,22 5,64 (1997) 11,0 (1983) 0,39 Krụng Hnăng 235 5,26 (1979) 11,0 (1996) 2,55 9,16 (1979) 16,2 (1983) 5,40 Sụng Hinh 747 6,67 (1994) 11,1 (1979) 1,87 12,3 (1992) 24,2 (1979) 4,08 Củng Sơn 12410 2,32 (1999) 6,45 (1983) 0,62 4,22 (1997) 11,2 (1983) 0,85 Bảng 5: Đặc trưng thống kờ đường tần suất Qtbngàymin tại cỏc trạm thủy văn Đặc trưng thống kờ Q ngàymin P%(m3/s) Trạm Chuỗi số từ--đến Qngàymin (m3/s) Cv Cs 25% 50% 75% 90% An Khờ 1978-2009 5,00 0,55 1,00 6,51 4,56 2,99 1,89 Krụng Hnăng 1979-1988 1,20 0,47 1,20 1,49 1,09 0,78 0,59 Sụng Hinh 1978-1995 5,30 0,41 0,65 6,60 5,06 3,74 2,71 Củng Sơn 1977-2009 28,7 0,57 1,40 35,6 24,3 16,2 11,3 Bảng 6: Đặc trưng thống kờ đường tần suất Qtbthỏngmin tại cỏc trạm thủy văn (m3/s) Trạm Chuỗi số Đặc trưng thống kờ Qmin P%
từ--đến Qthỏng min Cv Cs 25% 50% 75% 90% An Khờ 1978-2009 7,20 0,42 0,60 9,04 6,90 5,02 3,57 Krụng Hnăng 1979-1988 1,80 0,37 0,54 2,21 1,74 1,32 0,991 Sụng Hinh 1979-1995 7,40 0,32 0,42 8,89 7,23 5,72 4,49 Củng Sơn 1977-2009 44,2 0,53 1,45 55,4 38,8 27,1 20,1
Lưu lượng và mụ đuyn dũng chảy kiệt trờn một số nhỏnh sụng suối nhỏ của sụng Ba (theo số liệu điều tra của Viện Quy hoạch Thủy lợi)
Bảng 7: Đặc trưng thống kờ đường tần suất Qtbthỏng min tại cỏc cỏc trạm thủy văn (m3/s) Đặc trưng thống kờ Qthang min P% Trạm Chutừ-đếỗi sn ố Qthỏng min Cv Cs 25% 50% 75% 90% An Khờ 1978-2009 7,20 0,42 0,60 9,04 6,90 5,02 3,57 Krụng Hnăng 1979-1988 1,80 0,37 0,54 2,21 1,74 1,32 0,991 Sụng Hinh 1979-1995 7,40 0,32 0,42 8,89 7,23 5,72 4,49 Củng Sơn 1977-2009 44,2 0,53 1,45 55,4 38,8 27,1 20,1 II. ÁP DỤNG BỘ CễNG CỤ XÁC ĐỊNH DềNG CHẢY TỐI THIỂU 1. Cỏc thụng tin, số liệu điều tra, thu thập, xử lý
Cỏc nội dung thực hiện gồm:
+ Thu thập, phõn tớch cỏc thụng tin, tài liệu, số liệu phục vụ tớnh toỏn + Phõn tớch cỏc thụng tin, tài liệu, số liệu phục vụ tớnh toỏn
+ Thu thập cỏc biểu số liệu lưu lượng, mực nước tại 2 trạm An Khờ, Củng Sơn(2000-2009) trờn lưu vực sụng Ba (2trạm*10năm*2)
+ Thu thập cỏc biểu số liệu mưa ngày tại 10 trạm(2000-2009) trờn lưu vực sụng Ba (10trạm*10năm)
+ Điều tra khảo sỏt chi tiết
2. Áp dụng Bộ cụng cụ
2.1. Xỏc định DCTT bảo đảm duy trỡ dũng sụng cho hạ lưu dũng chớnh sụng Ba
2.1.1. Xỏc định cỏc điểm kiểm soỏt
Với cỏc tiờu chớ được trỡnh bày ở phần trờn và qua nghiờn cứu hiện trạng mạng lưới sụng suối, khớ tượng thủy văn; đặc điểm khai thỏc, sử dụng nước và hiện trạng cụng trỡnh khai thỏc khu vực nghiờn cứu của đề tài. Đề tài kiến nghị chọn 2 điểm kiểm soỏt dũng chảy tối thiểu cho duy trỡ sụng như sau:
(1) Điểm kiểm soỏt 1 (DTS 1): Trạm thuỷ văn Củng Sơn
(2) Điểm kiểm soỏt 2 (DTS 2): Phớa hạ lưu đập Đồng Cam khoảng 1km. Bảng 8: Vị trớ và đặc trưng hỡnh thỏi lưu vực sụng tớnh đến cỏc điểm kiểm soỏt Tọa độ Dilưệu vn tớch ực dài sụng Chiều TT Kớ hiđiểm ệu Vị trớ X (m) Y (m) Km2 km 1 DTS 1 Trạm TV Củng Sơn 933106 1445152 12.410 338 2 DTS 2 Phớa hĐồng Cam 1km ạ lưu Đập 943597 1444466 12.800 348
Đề tài “Nghiờn cứu xõy dựng bộ cụng cụ nhằm xỏc định dũng chảy tối thiểu trờn sụng; Áp dụng thớ
2.1.2. Tớnh toỏn dũng chảy tối thiểu tại cỏc điểm kiểm soỏt bằng cỏc chương trỡnh
độc lập
*Tớnh toỏn lưu lượng trung bỡnh thỏng nhỏ nhất cỏc thỏng mựa cạn tại cỏc
điểm kiểm soỏt
Xỏc định lưu lượng trung bỡnh thỏng nhỏ nhất với tần suất 90% tại cỏc điểm kiểm soỏt.
Sử dụng chương trỡnh vẽ đường tần suất TSTV-2002 của tỏc giả Đặng Duy Hiển xỏc định lưu lượng trung bỡnh thỏng ứng với tần suất P = 90% tại cỏc điểm kiểm soỏt duy trỡ song. Kết quả cho trong bảng sau:
Bảng 9: Lưu lượng trung bỡnh thỏng nhỏ nhất ứng với cỏc tần suất tại cỏc điểm kiểm soỏt duy trỡ sụng Điểm KS min (m3/s) Qtb thỏng Cv Cs Qtb thỏng min, P = 50% (m3/s) Qtb thỏng min, P = 90% (m3/s) Qtb thỏng min, P = 95% (m3/s) DTS 1 43,1 0,47 1,40 38,6 22,0 19,4 DTS 2 44,5 0,47 1,40 39,9 22,8 20,0 *Phõn tớch đề xuất chế độ dũng chảy tối thiểu bảo đảm duy trỡ sụng tại cỏc điểm kiểm soỏt
Với quan điểm đề xuất của Đề tài, chỳng tối đề xuất lưu lượng tối thiểu bảo đảm duy trỡ dũng sụng cho vựng hạ lưu sụng Ba tại cỏc điểm kiểm soỏt lấy bằng lưu lượng trung bỡnh thỏng nhỏ nhất ứng với tần suất P = 90% theo bảng dưới đõy.
Bảng 10: Lưu lượng yờu cầu tối thiểu bảo đảm duy trỡ dũng sụng tại cỏc điểm kiểm soỏt trong cỏc thỏng mựa cạn
Điểm Ks Vịtrớ I II III IV V VI VII VIII
DTS 1 CTrủạng Sm TV ơn 22 22 22 22 22 22 22 22 DTS 2 Sau Cam 1km đập Đồng 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8 22,8
Lưu lượng yờu cầu tối thiểu tại mỗi điểm kiểm soỏt được lấy bằng lưu lượng trung bỡnh thỏng nhỏ nhất ứng với tần suất 90% và như vậy đối với dũng chảy duy trỡ song thỡ tại mỗi điểm kiểm soỏt thỡ chỉ cú 1 giỏ trị duy nhất trong tất cả cỏc thời điểm trong năm.
2.1.3. Tớch hợp kết quả tớnh toỏn chế độ DCTT bảo đảm duy trỡ dũng sụng vào phần mềm đó xõy dựng
Giỏ trị dũng chảy tối thiểu tớnh toỏn bằng cỏc chương trỡnh tớnh toỏn độc lập. Cỏc giỏ trị này sau khi đó qua hội thảo lấy ý kiến và đề xuất ra giỏ trị dũng chảy tối thiểu bảo đảm duy trỡ dũng sụng tại điểm kiểm soỏt mỗi điểm kiểm soỏt.
Giỏ trị sau khi đề xuất sẽ được nhập lại trong phần mềm để sử dụng tớnh toỏn tổ hợp đề xuất giỏ trị dũng chảy tối thiểu chung cần duy trỡ
2.2. Xỏc định DCTT bảo đảm sự phỏt triển bỡnh thường của hệ sinh thỏi thủy sinh trờn hạ lưu dũng chớnh sụng Ba
a. Xỏc định cỏc điểm kiểm soỏt DCTT.
Sau khi nghiờn cứu đặc điểm hệ sinh thỏi thủy sinh trong khu vực nghiờn cứu của đề tài, kiến nghị chọn trạm thủy văn Củng Sơn làm điểm kiểm soỏt dũng chảy tối thiểu đảm bảo hệ sinh thỏi thủy sinh vỡ tại đõy cú đủ số liệu thực đo dũng chảy thỡ sử dụng trực tiếp số liệu thực đo đề xõy dựng đường cong duy trỡ Q bỡnh quõn ngày và phõn tớch chế độ thuỷ văn tại tuyến và cũng đảm bảo kiểm soỏt được sự thay đổi dũng chảy trờn đoạn sụng này. Bảng 11: Vị trớ và đặc trưng hỡnh thỏi lưu vực sụng tớnh đến cỏc điểm kiểm soỏt Tọa độ Dilưệu vn tớch ực Chisụng ều dài TT Kớ hiđiểm ệu Vị trớ X (m) Y (m) km2 km 1 HST 1 CTrủạng Sm TV ơn 933106 1445152 12.410 338
b. Thực hiện tớnh toỏn chế độ DCTT tại cỏc điểm kiểm soỏt bằng cỏc chương trỡnh
độc lập
Hình 2: Quan hệ lưu lượng và chu vi ướt mặt cắt trạm Củng Sơn
- Điểm uốn thứ nhất tương ứng với cỏc bói cú cao trỡnh thấp nằm sỏt với khu vực lũng chảy của sụng luụn cú nước. Cú thể xỏc định giỏ trị Q tại điểm uốn đú là giỏ trị dũng chảy mụi trường trong mựa kiệt (Lưu lượng dũng chảy Qst = 30,2 m3/s).
- Điểm uốn thứ hai của quan hệ tương ứng với cỏc bói đất nằm ở nơi cú cao trỡnh cao hơn, đú là cỏc bói đất chỉ bị ngập khi trong sụng cú lũ tiểu món và lũ lớn hàng năm. Vỡ
Đề tài “Nghiờn cứu xõy dựng bộ cụng cụ nhằm xỏc định dũng chảy tối thiểu trờn sụng; Áp dụng thớ
thế cú thể xỏc định giỏ trị Q tại điểm uốn thứ hai là giỏ trị dũng chảy mụi trường trong mựa lũ.
Bảng 12: Lưu lượng yờu cầu tối thiểu bảo đảm sự phỏt triển bỡnh thường của HST điểm kiểm soỏt trong cỏc thỏng mựa cạn (m3/s)
Điểm KS Vị trớ I II III IV V VI VII VIII DTS 1 Trạm TV CSơn ủng 30,2 30,2 30,2 30,2 30,2 30,2 30,2 30,2
c. Tớch hợp kết quả tớnh toỏn chế độ DCTT bảo đảm sự phỏt triển bỡnh thường của hệ sinh thỏi vào phần mềm đó xõy dựng
1) Khởi động Giao diện mụđun Hệ sinh thỏi
2) Chuẩn bị file dữ liệu đầu vào
+ Định dạng: HST.xls
+ Thụng số nhập của file dự liệu: + Ký hiệu điểm: HST1. + Tọa độ: Tọa độ STT Kớ hiệu điểm X (m) Y (m) 1 HST1 931650 1443348
+ Thời gian: từ thỏng I đến thỏng VIII + Giỏ trị Q theo bảng sau:
Lưu lượng yờu cầu tối thiểu bảo đảm sự phỏt triển bỡnh thường của hệi snh thỏi tại cỏc điểm kiểm soỏt trong cỏc thỏng mựa cạn (m3/s)
Điểm Ks I II III IV V VI VII VIII HST1 30,2 30,2 30,2 30,2 30,2 30,2 30,2 30,2 Giỏ trị H: với phạm vi và thời gian nghiờn cứu của đề tài mới chỉ đề xuất tớnh toỏn và ỏp dụng thử nghiệm xỏc định lưu lượng nước tối thiểu cho vựng hạ du sụng Ba.
Sau khi nhập dữ liệu, toàn bộ cỏc thụng tin về vị trớ điểm kiểm soỏt và giỏ trị dũng chảy tối thiểu sẽ thể hiện trờn giao diện kết quả dưới dạng bản đồ và biểu đồ.
Kết quả thể hiện dưới dạng bản đồ
Kết quả thể hiện dưới dạng biểu đồ
2.3. Xỏc định DCTT bảo đảm mức tối thiểu cho hoạt động khai thỏc, sử dụng tài nguyờn nước trờn lưu vực sụng Ba.
2.3.1. Xỏc định cỏc điểm kiểm soỏt
Dựa trờn tiờu chớ lựa chọn điểm kiểm soỏt và dựa vào đặc điểm khai thỏc, sử dụng nước sụng Ba đoạn phớa hạ lưu đập thủy điện Sụng Ba Hạ, đề tài đề xuất 2 điểm kiểm soỏt
Đề tài “Nghiờn cứu xõy dựng bộ cụng cụ nhằm xỏc định dũng chảy tối thiểu trờn sụng; Áp dụng thớ như sau:
(1) Điểm kiểm soỏt tại trạm thủy văn Củng Sơn (hạ lưu cụng trỡnh thủy điện Ba Hạ) - KTSD1
(2) Điểm kiểm soỏt thượng lưu đập Đồng Cam – KTSD2
Bảng 13: Vị trớ và đặc trưng hỡnh thỏi lưu vực sụng tớnh đến cỏc điểm kiểm soỏt Tọa độ Dilưệu vn tớch ực TT Kớ hiđiểm ệu Vị trớ X Y km2 1 KTSD1 Trạm Tv Củng Sơn 933106 1445152 12.410 2 KTSD2 Thượng lưu đập Đồng Cam 1km 942518 1444978 12.800
2.3.2. Thực hiện tớnh toỏn chế độ DCTT tại cỏc điểm kiểm soỏt bằng cỏc chương trỡnh độc lập
2.3.2.1. Cỏc phương ỏn tớnh toỏn cho lưu vực sụng Ba (1). Phương ỏn I
- Tớnh toỏn với phương ỏn nguồn nước đến tần suất 90% và nhu cầu sử dụng nước hiện trạng. Cú cỏc cụng trỡnh thủy điện như An Khờ – Kanak, thủy điện Iayun Hạ, thủy điện sụng Ba Hạ, thủy điện Sụng Hinh và thủy điện Krụng Hnăng đó đi vào vận hành. Xột yờu cầu chuyển nước sụng Ba sang lưu vực sụng Kone bằng lưu lượng nước xả sau nhà mỏy thủy điện An Khờ và chuyển nước sang lưu vực sụng Bàn Thạch đảm bảo cung cấp nước cho tưới và phỏt triển khu cụng nghiệp Nam Phỳ Yờn với lưu lượng khoảng 200.000 m3/ngày.đờm.
- Thứ tự ưu tiờn cấp nước vựng hạ lưu như sau:
+ Ưu tiờn 1: Cấp nước cho sinh hoạt với mức đảm bảo 100%
+ Ưu tiờn 2: Nguồn nước cũn lại ưu tiờn cấp nước cho nhu cầu sử dụng nước cho cụng nghiệp Nam Phỳ Yờn được chuyển sang từ sau cụng trỡnh thủy điện sụng Hinh.
+ Ưu tiờn 3: Cấp nước cho hệ thống thủy nụng đập Đồng Cam
+ Ưu tiờn 4: Nguồn nước cũn lại sử dụng cho phỏt điện thủy điện sụng Ba Hạ.
(2). Phương ỏn II
- Tớnh toỏn với phương ỏn nguồn nước đến tần suất 90% và nhu cầu sử dụng nước hiện trạng. Cú cỏc cụng trỡnh thủy điện như An Khờ – Kanak, thủy điện Iayun Hạ, thủy điện sụng Ba Hạ, thủy điện Sụng Hinh và thủy điện Krụng Hnăng đó đi vào vận hành. Xột yờu cầu chuyển nước sụng Ba sang lưu vực sụng Kone bằng lưu lượng nước xả sau nhà mỏy thủy điện An Khờ và chuyển nước sang lưu vực sụng Bàn Thạch đảm bảo cung cấp nước cho tưới và phỏt triển khu cụng nghiệp Nam Phỳ Yờn với lưu lượng khoảng 200.000 m3/ngày.đờm.
- Thứ tự ưu tiờn cấp nước vựng hạ lưu như sau:
+ Ưu tiờn 1: Cấp nước cho sinh hoạt với mức đảm bảo 100%. + Ưu tiờn 2: Cấp nước cho hệ thống thủy nụng đập Đồng Cam.
+ Ưu tiờn 3: Nguồn nước cũn lại ưu tiờn cấp nước cho nhu cầu sử dụng nước cho cụng nghiệp Nam Phỳ Yờn được chuyển sang từ sau cụng trỡnh thủy điện sụng Hinh.
+ Ưu tiờn 4: Nguồn nước cũn lại sử dụng cho phỏt điện cụng trỡnh thủy điện sụng Ba Hạ.
(3). Phương ỏn III
hiện trạng. Cú cỏc cụng trỡnh thủy điện như An Khờ – Kanak, thủy điện Iayun Hạ, thủy điện Ba Hạ, thủy điện Sụng Hinh và thủy điện Krụng Hnăng đó đi vào vận hành. Xột yờu cầu chuyển nước sụng Ba sang lưu vực sụng Kone bằng lưu lượng nước xả sau nhà mỏy thủy điện An Khờ và chuyển nước sang lưu vực sụng Bàn Thạch đảm bảo cung cấp nước