giáo trình quy hoạch và quản lý nguồn nước

Hỗ trợ tăng cờng năng lực cho Trờng Đại học Thuỷ lợi


Giáo trình
quy hoạch v quản lý nguồn nớc
nghiên cứu điển hình

phân tích hệ thống nguồn nớc trong
kiểm soát lũ lu vực sông hồng
Analysis of Water Resources System in the
Red River Basin for Flood Control






Biên soạn: GS.TS H Văn Khối
TS. Nguyễn Kiên Trung
Th.s Nguyễn Thị Thu Nga
Ks Lê Bảo Trung








Hà nội, năm 2006

WRU/ SCB







MỤC LỤC
3
MỤC LỤC
Mục lục 3
Lời nói đầu 5
Mở đầu 6
Chương 1: Giới thiệu chung về bài toán kiểm soát lũ đồng bằng sông hồng
1.1. Vị trí địa lý lưu vực sống Hồng 7
1.2. Đặc điểm địa hình và hệ thống sông ngòi 7
1.2.1. Đặc điểm địa hình 7
1.2.2. Hệ thống sông ngòi 8
1.3. Hệ thống công trình phòng lũ sông Hồng 12
1.3.1. Hệ thống đê 12
1.3.2. Hệ thống hồ chứa phòng lũ 12
1.3.3. Hệ thống công trình phân chậm lũ và các khu phân chậm lũ 14
1.4. Tiêu chuẩn phòng lũ đồng bằng sông Hồng 16

Chương 2: Phân tích đặc điểm sự hình thành lũ trên lưu vực sông hồng
2.1. Hình thế thời tiết gây lũ lớn 18
2.1.1. Cơ chế gió mùa 18
2.1.2. Các nhiễu động thời tiết gây mưa lớn 19
2.2. Các hình thế thời tiết gây mưa lũ lớn và đặc biệt lớn trên lưu vực sông Hồng 22
2.2.1. Phân loại các hình thế thời tiết cơ bản gây mưa lũ lớn trên hệ thống sông Hồng 22
2.2.2. Đặc điểm hình thế thời tiết gây mưa lũ trên lưu vực sông Hồng 24
2.2.3. Chế độ mưa và sự phân bố mưa trong mùa lũ 27
2.3. Phân tích quy luật hình thành lũ trên sông Hồng 28
2.3.1. Phân tích các tổ hợp lũ trên hệ thống 29
2.3.2. Phân tích kỳ dòng chảy của lũ trên sông Hồng 34
2.3.3. Phân tích đặc điểm hình thành một số trận lũ lớn đã xảy ra 36
Chương 3: Ứng dụng mô hình thuỷ văn tính toán điều tiết phòng lũ hệ thống
hồ chứa trên sông hồng
3.1. Mở đầu 64

QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH
4
3.2. Giới thiệu mô hình HEC- ResSim 64
3.3. Nguyên lý tính toán điều tiết phòng lũ của mô hình HEC- ResSim 66
3.3.1. Bài toán điều tiết phòng lũ hạ du 66
3.3.2. Nguyên lý tính toán 67
3.4. Cấu trúc mô hình 69
3.5. Hướng dẫn sử dụng mô hình 71
3.6. Ứng dụng mô hình HEC- ResSim cho bài toán phòng chống lũ hệ thống sông Hồng 82
3.6.1. Dò tìm thông số và kiểm định mô hình 82
3.6.2. Ứng dụng mô hình HEC- ResSim tính toán xác định dung tích phòng lũ
các hồ chứa phòng lũ 87
3.7. Tính toán điều tiết phòng lũ cho hệ thống hồ chứa bằng chương trình PL 106
3.7.1. Phương pháp tính toán 106

3.7.2. Một số kết quả tính toán 110
3.8. Ngân hàng dữ liệu 114
3.8.1. Thu thập thông tin và dữ liệu 114
3.8.2. Phát triển ngân hàng dữ liệu 114
Phụ lục tính toán 115
Tài liệu tham khảo 163



LỜI NÓI ĐẦU
5

LỜI NÓI ĐẦU
Giáo trình "Quy hoạch và quản lý nguồn nước" được biên soạn theo khuôn khổ
Chương trình Hỗ trợ ngành nước của Danida (WAterSPS), thuộc tiểu hợp phần Hỗ trợ
nâng cao năng lực trường Đại học Thuỷ lợi do Chính phủ Đan Mạch tài trợ. Giáo trình
này phục vụ giảng dạy môn học Quy hoạch nguồn nước chương trình đại học và có thể sử
dụng làm tài liệu tham khảo cho các học viên cao học và nghiên cứu sinh thuộc lĩnh vực
phát triển nguồn nước.
Mục tiêu của Giáo trình là giới thiệu những khái niệm cơ bản về quy hoạch và quản lý
nguồn nước, các phương pháp phân tích kinh tế kỹ thuật, phương pháp phân tích hệ thống
trong quy hoạch và quản lý nguồn nước. Môn học gồm phần lý thuyết và phần thực hành, trong
đó Nghiên cứu điển hình là tài liệu kèm theo.
Mục đích của Nghiên cứu điển hình là giới thiệu một ví dụ về bài toán về quy hoạch
hệ thống hồ chứa phòng lũ và lấy lưu vực sông Hồng làm đối tượng nghiên cứu.
Nghiên cứu điển hình gồm các nội dung chính như sau:
1. Phân tích đặc điểm sự hình thành lũ trên hệ thống sông Hồng.
2. Giới thiệu hệ thống công trình phòng lũ và bài toán kiểm soát lũ đồng bằng sông
Hồng.
3. Ứng dụng mô hình HEC-ResSim tính toán điều tiết phòng lũ cho hệ thống hồ chứa Hòa

Bình - Tuyên Quang và Thác Bà.
Tài liệu do tập thể tác giả biên soạn, gồm: GS.TS. Hà Văn Khối (Chủ biên), TS. Vũ Kiên
Trung, Ths. Nguyễn Thị Thu Nga, Ths. Lê Bảo Trung.
Các tác giả xin trân thành cảm ơn các đồng nghiệp đã cung cấp các tài liệu có liên
quan và đóng góp ý kiến về nội dung của nghiên cứu điển hình.
Đây là tài liệu được xuất bản lần đầu nên không thể tránh khỏi những sai sót và
khuyến khuyết, rất mong sự góp ý của độc giả để nâng cao chất lượng của giáo trình trong
những lần xuất bản sau.

Các tác giả


QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC-NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH 6
MỞ ĐẦU
Hệ thống sông Hồng bao gồm ba hệ thống sông nhánh: Sông Đà, sông Thao, và sông
Lô. Lưu vực sông Hồng gồm 26 tỉnh của Việt Nam với tổng số dân là 28 triệu người (năm
2002). Trong tổng diện tích là 86660km
2
, diện tích nông nghiệp chiếm 18741km
2
trong đó
đất trồng trọt là 14630km
2
. Đất rừng là 25708km
2
trong đó đất có rừng là 21010km
2
. Đất
tiềm năng cho phát triển nông nghiệp và rừng là 39195km
2

.
Lũ lớn trên thượng nguồn là mối hiểm hoạ hàng năm đối với Thủ đô Hà Nội và đồng
bằng sông Hồng là vùng dân cư có dân cư đông đúc (khoảng 18 triệu người) cũng là vùng
kinh tế quan trọng của nước ta. Bởi vậy, phòng chống lũ lụt là một trong những nhiệm vụ
quan trọng trong quy hoạch khai tác quản lý hệ thống sông Hồng. Vấn đề giảm các thiệt hại
về lũ cho khu vực này đóng một vai trò quan trọng.
Đê điều là hệ thống quan trọng nhất được bảo vệ cho thành phố Hà Nội và đồng bằng
sông Hồng. Tuy nhiên, hệ thống đê đến nay không thể đắp cao hơn được nữa và cũng chỉ có
thể chống được lũ khi mực nước Hà Nội không vượt quá cao trình 13,40 m (đối với Hà Nội)
và 13,10 m (đối với vùng đồng bằng sông Hồng). Mặt khác, hệ thống đê được hình thành từ
nhiều thế kỷ nay nên tiềm ẩn nhiều hiểm hoạ khi xẩy ra lũ lớn hàng năm. Bởi vậy, để đảm
bảo an toàn cho vùng hạ du cần có những biện pháp công trình khác trong đó hệ thống các
hồ chứa thượng nguồn cắt lũ hạ du là một biện pháp rất hiệu quả.
Trên lưu vực sông Hồng, hiện đang tồn tại hai hồ chứa (hồ Hoà Bình trên sông Đà và
hồ Thác Bà trên sông Chảy, một nhánh của sông Lô), một hồ đang trong quá trình xây dựng
(hồ Tuyên Quang trên sông Lô) và hai hồ chứa dự định sẽ xây dựng (hồ Lai Châu và Sơn La
trên sông Đà)
Tất cả các hồ chứa nói trên đã và đang được thiết kế với nhiệm vụ quan trọng nhất là
kiểm soát lũ. Mục đích chính của các hồ này là kiểm soát được lũ ở các vùng hạ lưu bao
gồm cả Hà Nội. Nghĩa là hệ thống hồ chứa phải được vận hành sao cho bảo đảm mực nước
sông Hồng tại Hà Nội không vượt quá cao trình 13,4m với trận lũ 500 năm xuất hiện một
lần (khi đã có hồ Sơn La).
Nghiên cứu điển hình này sẽ chỉ ra cách sử dụng mô hình toán như một công cụ có thể
giúp cho việc phân tích hệ thống tài nguyên nước và xây dựng quy luật vận hành hồ chứa
cho nhiệm vụ phòng lũ hạ du.
Nghiên cứu điển hình là một phần của môn học Quy hoạch và quản lý nguồn nước . Vì vậy,
nó đóng góp cho việc hiểu rõ hơn bài giảng và liên hệ giữa môn học và thực tiễn.
Các sản phẩm chính của NCĐH là:
1. Ngân hàng dữ liệu
2. Phân tích và phân loại các trận lũ đã xẩy ra trong quá khứ.

3. Khai thác và ứng dụng các mô hình thuỷ văn trong bài toán kiểm soát lũ.



6
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÀI TOÁN KIỂM SOÁT LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
7
Chương1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÀI TOÁN KIỂM SOÁT
LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

1.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ LƯU VỰC SÔNG HỒNG
Sông Hồng là con sông lớn thứ hai của Việt Nam, bắt nguồn từ Trung Quốc
chảy qua Việt Nam trước khi đổ ra Biển Đông. Tổng diện tích lưu vực ước tính
169020km
2
trong đó 82240 km
2
(48%) nằm ở Trung Quốc, 1100km
2
nằm ở Lào và
phần còn lại 86600km
2
(51,35%) nằm ở Việt Nam. Tổng lượng nước mặt của sông
Hồng là 133,68 tỷ m
3
trong đó 51,82 tỷ m
3
từ bên ngoài lãnh thổ.
Sông Hồng bắt nguồn từ hồ Đại Lý ở độ cao gần 2000m trên đỉnh Ngụy Sơn (Vân
Nam - Trung Quốc) chảy theo hướng Tây Bắc-Đông Nam vào địa phận Việt Nam tại

vùng biên giới Lào Cai và tiếp tục chảy ra biển tại cửa Ba Lạt trên một chiều dài 510
km. Phần lưu vực sông Hồng trải dài từ 20°00’đến 25°30’ độ vĩ bắc và 100°7’đến
106°7’ độ kinh đông. Phần phía Bắc của lưu vực sông Hồng giáp với lưu vực sông
Trường Giang, phía Đông giáp với lưu vực sông Thái Bình và vịnh Bắc Bộ, phía Tây
giáp lưu vực sông MêKông và sông Cả
Phần thuộc lãnh thổ Việt Nam lưu vực sông Hồng trải dài qua địa phận các tỉnh Lai
Châu, Yên Bái, Sơn La, Hà Giang, Tuyên Quang, Cao Bằng, Bắc Cạn, Thái Nguyên,
Phú Thọ, Hoà Bình, Vĩnh Phúc, Hà Tây, Hà Nội, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình,
Hà Nam và Ninh Bình.
Phần thượng lưu nguồn sông có tên là sông Nguyên, phần trung du là sông Thao và
phần hạ du là sông Hồng. Đến Việt Trì hai nhánh lớn sông Đà và sông Lô gia nhập làm
tăng diện tích lưu vực từ 51900 km
2
lên 143000 km
2
. Cũng từ Việt Trì, sông Hồng đi
vào tam giác châu để ra biển với chiều dài dòng chính trên 240 km. Diện tích đồng bằng
khoảng 15000 km
2
. Sau khi chảy qua Sơn Tây, sông Hồng chia ra năm phân lưu: Sông
Đuống, sông Luộc, sông Trà Lý, sông Nam Định và sông Ninh Cơ. Sông Đuống và
sông Luộc nối liền sông Thái Bình với sông Hồng tạo thành một hệ thống tưới tiêu cho
toàn đồng bằng Bắc Bộ.
1.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH VÀ HỆ THỐNG SÔNG NGÒI
1.2.1. Đặc điểm địa hình
QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH
8
Lưu vực sông Hồng có hướng dốc chính từ Tây Bắc xuống Đông Nam và từ Tây
sang Đông. Địa hình phức tạp với hơn 90% diện tích là đồi núi, 70% diện tích có độ cao
trên 500m, 47% diện tích lưu vực ở độ cao trên 1000 m. Độ cao bình quân lưu vực

khoảng 1090 m. Địa hình lưu vực sông Hồng có thể chia ra bốn vùng có điều kiện khác
nhau:
a) Phần phía Tây: Gồm những dãy núi lớn và cao nằm ở địa phận Trung Quốc
thuộc thượng nguồn ba sông lớn là sông Đà, sông Thao và sông Lô. Hướng thịnh
hành của các dãy núi là hướng Tây Bắc - Đông Nam điển hình là dãy Hoàng Liên
Sơn với những đỉnh cao nhất Việt Nam: Phan Xi Păng cao 3142m nằm ở ranh giới
giữa lưu vực sông Đà và sông Thao, đỉnh Tây Côn Lĩnh 2419m ( Hà Giang) phân
chia lưu vực sông Lô và sông Thao, dãy Vô Lương cao trên 2500 phân chia lưu vực
sông Đà và sông Mê Kông Pu Luông cao 2983m, Xà Phing cao 2879m. Độ cao của
các dãy núi thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam, có xen kẽ những bồn địa nổi
tiếng như Than Uyên, Nghĩa Đô, Quang Huy, các cao nguyên đá vôi nối tiếp nhau:
Xà Phìn, Xin Chải, Sơn La, Mộc Châu cũng thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam.
Địa hình vùng này bị chia cắt mạnh theo chiều sâu khá mạnh bởi mạng lưới sông
suối ngắn, dốc, có thung lũng dạng khe sâu hình chữ V.
b) Ở miền Đông Bắc: Là vùng núi thấp, phần lớn có độ cao từ 600 ÷700m, các
dãy núi có hướng vòng cung chiếm ưu thế, quy tụ về Tam Đảo. Độ cao của các dãy
núi giảm dần từ 1000 - 100m. Những dãy núi ở đây ngắn và thấp phân bố theo dạng
nan quạt, tạo thành các vòng cung có hướng chuyển từ Tây Bắc xuống Đông Nam.
Trong khu vực này có những đỉnh cao đột xuất như núi Con Voi, Ba Vì, Chàm Chu
có độ cao lớn hơn 1000m. Có nhiều vùng núi đá vôi dốc đứng bị chia cắt mạnh, tạo
nên những phong cảnh kỳ thú như Quản Bạ, Đồng Văn, Bắc Sơn, Ba Bể, Chi Lăng.
Các sông trong vùng này thường có hướng chảy vòng cung. Càng đi về phía đông
độ cao càng giảm, xen vào những vùng núi có nhiều đường trũng hoặc những hồ
cạn nằm rải rác dọc theo các thung lũng sông.
c) Vùng trung du: Gồm những đồi xếp úp bát xen kẽ các thung lũng thấp, độ
cao ở đây giảm nhiều, chỉ còn từ 150 - 200m trở xuống và ít bị chia cắt hơn. Ngoài
ra còn có những thềm phù sa có mặt lượn sóng ở độ cao trên dưới 25m.
d) Vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng: Có địa hình tương đối bằng phẳng, độ
dốc trung bình khoảng 0,1m/km từ Việt Trì ra đến biển. Hướng dốc chính là Tây Bắc-
Đông Nam.

CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÀI TOÁN KIỂM SOÁT LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
9
Địa hình lưu vực đã có tác dụng tích cực đến sự phân hoá rất phức tạp và đa
dạng khí hậu của lưu vực sông Hồng mà hệ quả trực tiếp là chế độ mưa trên lưu
vực. Sự phân hoá của mưa dẫn đến vùng mưa nhiều mạng lưới sông phát triển có
mật độ dày (mật độ đạt 2km/km
2
) và vùng ít mưa mật độ sông suối thưa (mật độ là
0,5km/km
2
).
1.2.2. Hệ thống sông ngòi
Từ các điều kiện tự nhiên, địa hình, khí hậu, lớp phủ thực vật, đất đai, mạng
lưới sông ngòi của hệ thống sông Hồng đã được hình thành. Hướng chảy của các
sông ngòi phù hợp với hướng của địa hình. Mật độ sông ngòi thay đổi trong phạm
vi từ 0,4÷2 km/km
2
. Sự phân bố mật độ sông ngòi trên lưu vực khá phức tạp nhưng
nhìn chung ở vùng núi cao và trung bình, nham thạch chủ yếu là phún xuất như ở
vùng Hoàng Liên Sơn - Tây Côn Lĩnh, mật độ rất dày từ 1,5 ÷ 2 km/km
2
. Ở vùng
núi thấp và núi trung bình, mưa nhiều như vùng Ngân Sơn, Sông Gâm, Chàm Chu,
dãy Con Voi mật độ đạt từ 1,0 ÷1,5 km/km
2
. Ở vùng thung lũng hoặc cao nguyên,
mưa tương đối hoặc trung bình thì mật độ đạt từ 0,5 đến 1,0 km/km
2
. Thượng lưu
các sông thường rất dốc, độ dốc lòng sông thường lớn hơn 0,2%, xuống trung lưu

vẫn còn nhiều thác ghềnh, xen kẽ giữa những đoạn lòng sông mở rộng nước chảy
chậm là những đoạn thu hẹp nước chảy xiết. Về hạ du, các sông nhánh nhập vào
sông chính, lòng sông mở rộng, độ dốc giảm nhỏ, hai bên bờ sông có đê khống chế,
tốc độ dòng nước có giảm, lòng sông uốn khúc quanh co và thay đổi phức tạp, bên
lở bên bồi hoặc giữa dòng có những bãi cát nổi.
Bảng 1: Một số đặc trưng hình thái lưu vực sông của các nhánh trên 1000
Km
2

Sông
Chiều
dài
(km)
Diện
tích
(km
2
)
Độ cao
bình quân
lưu vực
(%)
Độ dốc
bình quân
lưu vực
(%)
Độ rộng
bình quân
lưu vực
(km)

Mật độ
lưới
sông
km/km
2
)
Ngòi Nhù 73 1580 942 39,2 27,6 1,20
Ngòi Thia 96 1570 907 42,1 23,1 0,99
S. Bứa 100 1370 302 22,2 17,9 1,03
QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH
10
Đặc điểm của dòng chính sông Hồng là suốt chiều dài từ thượng nguồn đến cửa
sông luôn giữ hướng chảy Tây Bắc - Đông Nam. Lưu vực phát triển không cân
xứng, phần lưu vực phía thượng lưu thuộc địa phận Trung Quốc phát triển về phía
trái và phần lưu vực trung lưu lại phát triển lệch về phía phải.
Những nhánh sông lớn ở phần thượng lưu có sông Mã Thất, sông Duyên Trấp,
sông Để và sông Nam Khê. Ở phần trung lưu có sông Ngòi Bo ( 587 km
2
), Ngòi
Nhù (1580 km
2
), Ngòi Hút (632 km
2
), Ngòi Thia (1570 km
2
), sông Bứa (1370 km
2
),
Ngòi Phát ( 512 km
2

) và Ngòi Lao ( 680 km
2
).
Sông Đà là một nhánh lớn nhất trên sông Hồng, ở thượng lưu, sông Đà có tên
là Lý Tiên với một nhánh lớn là sông Bố Cố với diện tích lưu vực 14121 km
2
. Vào
địa phận Việt Nam, sông Đà có những nhánh lớn gia nhập là Nậm Pô, Nậm Na,
Nậm Mức, Nậm Sập, Nậm Bú. Sông suối trong lưu vực sông Đà thuộc loại sông trẻ,
thung lũng sông hẹp nhiều đoạn có dạng hẻm, lòng sông đang bị đào mạnh, nhiều
thác ghềnh. Độ cao trung bình lưu vực sông Đà là 1130m, riêng ở phần lãnh thổ
Việt Nam có độ cao trung bình lưu vực là 965m. Sông Đà nằm ở phía hữu ngạn
sông Hồng (gặp sông Hồng ở Trung Hà). Sông Đà bắt nguồn ở độ cao 1500 m từ
vùng núi Nguy Sơn - Vân Nam - Trung Quốc, có 48% diện tích tập trung nước nằm
trên lãnh thổ Trung Quốc, 2% nằm trên lãnh thổ Lào. Ban đầu sông chảy theo
hướng Đông Bắc - Tây Nam, sau đó ngoặt sang hướng Đông, tới Thị xã Hoà Bình
chuyển sang hướng Bắc và đổ vào sông Hồng ở đoạn Trung Hà, phía trên thành phố
Việt Trì khoảng 12 km. Vùng lưu vực sông Đà thuộc lãnh thổ Việt Nam có tổng
diện tích 26000 km
2
bao gồm 22 huyện của 5 tỉnh: Lai Châu, Hoà Bình, Sơn La,
Lào Cai, Yên Bái. Phía Bắc và Tây Bắc giáp biên giới Việt - Trung, Việt - Lào. Phía
Nam giáp thị xã Hoà Bình, bị chắn bởi đập thuỷ điện dài 734 m và đường phân thuỷ từ hai
đầu đập của các suối chảy vào hồ chứa. Phía Đông, Đông Bắc, Tây, Tây Nam là các
đường chia nước giữa sông Đà với sông Hồng và sông Mã.Tổng chiều dài của sông Đà là
1010 km (phần thuộc lãnh thổ Việt Nam có chiều dài 570 km), với diện tích toàn bộ lưu
vực là 52900 km2 (chiếm khoảng 31% lưu vực sông Hồng ), diện tích lưu vực sông tính
đến đầu mối Thuỷ điện Hoà Bình là 51700 km
2
. Lưu vực sông Đà có chiều dài 690 km

(phần thuộc lãnh thổ Việt Nam là 380 km), chiều rộng trung bình là 76 km (trong nước ta
là 80 km). Phần lưu vực tại Việt Nam nơi có độ rộng lớn nhất là 165 km thuộc địa phận
tỉnh Lai Châu, còn phần hẹp nhất thuộc địa phận tỉnh Hoà Bình là 25 km. Lưu vực sông
Đà có độ cao trung bình toàn lưu vực là 1130 km, riêng lãnh thổ Việt Nam là 965 m. Độ
dốc lòng sông: Đoạn thuộc địa phận Trung Quốc: I = 2,5
oo
o
, từ biên giới Việt Nam về thị
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÀI TOÁN KIỂM SOÁT LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
11
xã Lai Châu: I = 1,05
oo
o
, từ Tạ Bú về Vạn Yên: I = 1,5 - 2
oo
o
, từ Vạn Yên về Chợ Bờ: I =
0,3 - 0,5
oo
o
, từ Chợ Bờ đến Trung Hà (cửa sông) I = 0,8
oo
o
. Bề rộng sông trung bình là
427 m.

Hồ Hòa
Bình
Hình 1: Bản đồ hệ thống sông Hồng - Sông Thái Bình
Sông Lô: Nhánh lớn thứ hai của sông Hồng. Lưu vực sông Lô được giới hạn ở

phía Đông bởi cánh cung Ngân Sơn, cánh cung sông Gâm, phía Đông Nam là dãy
núi Tam Đảo và phía Tây là dãy núi Con Voi. Mật độ sông suối của lưu vực phân
phối không đều giữa các vùng phía Tây và Tây Bắc lưu vực, mật độ từ dày đến rất
dày (0,5 - 2 km/km
2
), còn phía Đông và Đông Bắc lại rất thưa (0,5 km/km
2
). Dòng
chính của sông Lô bắt nguồn từ cao nguyên Vân Nam cao trên 2000m và chảy vào
địa phận nước ta tại Thanh Thuỷ. Đến Hà Giang, sông Miện gia nhập ở bờ trái, đến
Vĩnh Tuy nhánh sông Con gia nhập ở bờ phải và đến Hàm Yên sông Gâm gia nhập
ở bờ trái. Tại Đoan Hùng sông Lô lại có thêm một nhánh lớn gia nhập: Sông Chảy.
QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH
12
Trước khi gia nhập vào sông Hồng ở Việt Trì, sông Lô còn nhập thêm một nhánh
lớn nữa là sông Phó Đáy. Ở thượng nguồn, thung lũng sông rất hẹp, các bờ núi
xung quanh cao từ 100-1500m, lòng sông rất dốc, nhiều thác ghềnh ở trung lưu, độ
dốc đáy sông giảm còn 0,25km/km
2
, thung lũng sông bắt đầu mở rộng. Phần thuộc
nước ta, độ dốc trung bình lòng sông là 0,26%. Các sông nhánh dốc nhiều hơn, như
độ dốc đáy sông Con là 6,18%.
Bảng 2: Một số đặc trưng hình thái các nhánh sông lớn của Sông Đà địa phận
trung lưu [12] ("Báo cáo Quy hoạch Phòng chống lũ Đồng bằng sông Hồng"- Hà
Nội 1999-2000. Viện Quy hoạch Thuỷ lợi)
Sông
Chiều
dài
(km)
Diện tích

(km
2
)
Độ cao
bình quân
lưu vực
(%)
Độ dốc
bình quân
lưu vực
(%)
Độ rộng
bình quân
lưu vực
(km)
Mật độ
lòng
sông
(km/km
2

Nậm Pô 73,5 2280 24,9
Nậm Na 235 6860 1276 31,2 28,1
Nậm Mức 265 2930 934 34,9 22,6
Nậm Mu 165 3400 1085 37,2 26,8 1,16
Nậm Sập 83 1110 839 34,5 16,1 0,48
Nậm Bú 81,5 1410
Bảng 3: Các đặc trưng hình thái của các sông nhánh lớn của sông Lô
Sông
Chiều dài

(km)
Diện tích
(km
2
)
Độ cao
bình quân
%)
Độ dốc
bình quân
(%)
Độ rộng
bình quân
(km)
Mật độ
lòng
sông
(km/km
2
)
Miện 124 1935 976 24,5 21,5
Con 76 1370 430 23,6 18,6 1,46
Gâm 297 17140 877 22,7 16,3
Chảy 319 6500 858 24,6 26,0 1,09
Phó
Đáy
170 1610 216 14,4 1,10
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÀI TOÁN KIỂM SOÁT LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
13
Về đến đồng bằng sông Hồng đã phân lưu sang sông Thái Bình bởi hai sông

lớn đó là sông Đuống và sông Luộc. Cũng có thể, có nhiều phân lưu nhưng với thời
gian đã bị bồi lấp thành nhưng sông nội địa hoặc sông chết trong đó có thể kể đến
sông Cà Lồ, sông Hoàng… Trong phạm vi đồng bằng, độ dốc lòng sông rất nhỏ,
trung bình khoảng 0,02 đến 0,05m/km. Hệ số uốn khúc lớn. Độ rộng lòng sông có
nơi đến trên 3 km. Hệ thống đê trên 2500 km đã chia đồng bằng thành những ô
trũng. Những sông trong đê, ở các ô đều có những sông nhỏ và nhiều sông là những
phân lưu cũ của sông Hồng nay do sông Hồng đổi dòng, đã trở thành sông chết .
Các sông này, nói chung phụ thuộc vào chế độ mưa của đồng bằng, đồng thời cũng
phụ thuộc vào việc mở cống dưới đê để lấy nước hoặc bơm nước tiêu úng. Mùa
mưa của đồng bằng trùng với mùa lũ của sông Hồng nên việc tiêu nước mưa trong
đồng gặp rất nhiều khó khăn.
1.3. HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH PHÒNG LŨ SÔNG HỒNG
1.3.1. Hệ thống Đê
Hệ thống đê đóng vai trò quan trọng nhất trong hệ thống công trình phòng lũ
cho đồng bằng sông Hồng. Hiện nay, mặc dù hàng năm được đầu tư và bảo dưỡng,
hệ thống đê vẫn tiềm ẩn những nguyên nhân gây sự cố khi có lũ lớn. Hiện tại, mực
nước thiết kế quy định cho một số đê chính như sau:
- Sông Hồng: Tại cầu Long Biên (+13,40 m)
- Sông Thái Bình: Tại Phả Lại (+7,20 m)
- Sông Luộc: Tại Triều Dương (+7,45 m)
- Sông Kinh Thầy: Tại Bến Bình (+5,45 m)
1.3.2. Hệ thống hồ chứa phòng lũ
1. Hồ Hoà Bình:
- Cao trình đỉnh đập: +123 m
- Mực nước dâng bình thường: +115 m
- Mực nước gia cường: +120 m
Sau khi nâng cao lõi đập: Mực nước gia cường: +122 m
- Dung tích cưỡng bức (từ cao trình +115 m ÷ +120 m): 0,7 tỷ m
3

QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH
14
- Dung tích phòng lũ hạ du: 4,9 tỷ m
3

- Công trình xả lũ: 12 cửa xả đáy kích thước mỗi cửa: B × H = 10 × 6 m;
ngưỡng tràn: + 56 m; 6 cửa xả mặt kích thước mỗi cửa: B × H = 10 × 15 m; ngưỡng
tràn: +102m
- Công suất lắp máy 1920 MW
2. Hồ Thác Bà:
- Cao trình đỉnh đập: + 62 m
- Cao trình mực nước gia cường: +59,3 m
- Cao trình mực nước dâng bình thường: +58,0 m
- Cao trình mực nước trước lũ: +56,5m
- Dung tích phòng lũ hạ du: 0,450 tỷ m
3

3. Công trình thuỷ điện Tuyên Quang
Công trình Thuỷ điện Tuyên Quang đang được xây dựng và dự kiến sẽ đưa vào
khai thác năm 2007. Các thông số chính như sau:
* Các thông số hồ chứa:
- Diện tích lưu vực F=14972 km
2
.
- Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tần suất 0,02%: 12735 m
3
/s
- Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tần suất 0,01%: 17258 m
3
/s

- Mực nước gia cường ứng với lũ 0,01%: +123,89 m
- Mực nước gia cường ứng với lũ 0,02%: +122,55 m
- Mực nước dâng bình thường MNDBT: +120,00 m
- Mực nước trước lũ: +105,22 m
- Mực nước chết: + 90,00 m
- Dung tích toàn bộ W
tb
: 2260×10
6
m
3

- Dung tích hiệu dụng V
hd
: 1699 ×10
6
m
3

- Dung tích điều tiết nhiều năm V
nn
: 622×10
6
m
3

- Dung tích điều tiết năm V
n
: 1070×10
6

m
3

- Dung tích chết V
c
: 561×10
6
m
3

- Dung tích phòng lũ V
pl
: (1000 ÷1500)×10
6
m
3

- Công suất lắp máy 342 MW
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÀI TOÁN KIỂM SOÁT LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
15
* Các thông số công trình tháo lũ
Công trình xả lũ gồm 8 cửa xả sâu và 4 cửa xả mặt. Các thông số kỹ thuật như
sau:
a) Tràn xả mặt: Cửa van cung kiểu tràn thực dụng:
- Cao trình ngưỡng tràn: 104,85 m
- Số lượng và kích thước cửa van n(B×H): 4(15×15,15) m
b) Tràn xả sâu:
- Cao trình ngưỡng lỗ: 7 9 m
- Số lượng và kích thước lỗ xả sâu (B×H): 8(4,5×6,0) m
4. Công trình thuỷ điện Sơn La

Công trình Thuỷ điện Sơn La được lấp dòng vào tháng 11-2005 và dự kiến sẽ
đưa vào khai thác năm 2010. Các thông số chính như sau:
* Các thông số hồ chứa:
Diện tích lưu vực: F = 43760 km
2

Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế tần suất 0,01%: 47700 m
3
/s
Lưu lượng đỉnh lũ PMF: 60000 m
3
/s
Mực nước gia cường ứng với lũ 0,01%: +217,83 m
Mực nước gia cường ứng với lũ PMF: +228,20 m
Mực nước dâng bình thường MNDBT: +215,00 m
Mực nước trước lũ: +105,22 m
Mực nước chết: +175,00 m
Dung tích toàn bộ W
tb
: 9260×10
6
m
3

Dung tích hiệu dụng V
hd
6504×10
6
m
3

Dung tích điều phòng lũ: 4000×10
6
m
3
(và 3000×10
6
m
3
của hồ Hoà Bình)
Công suất lắp máy 2400 MW
* Các thông số công trình tháo lũ
Công trình xả lũ gồm 12 cửa xả sâu và 6 cửa xả mặt. Các thông số kỹ thuật như
sau:
QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH
16
a) Tràn xả mặt: Cửa van cung kiểu tràn thực dụng (theo số liệu thiết kế giai
đoạn I):
- Cao trình ngưỡng tràn: 197,80 m
- Số lượng và kích thước cửa van n(B × H): 6(15 × 13,0) m
b) Tràn xả sâu:
- Cao trình ngưỡng lỗ: 145 m
- Số lượng và kích thước lỗ xả sâu (B × H): 12(6,0 × 10,0) m
1.3.3. Hệ thống công trình phân chậm lũ và các khu phân chậm lũ
a) Hệ thống phân lũ Vân Cốc - Đập Đáy
Hệ thống phân chậm lũ Vân cốc - Đập Đáy gồm cống Vân cốc, khu chứa lũ
Vân Cốc, Đập Đáy và tràn đê Hát Môn.
* Cống Vân Cốc: Được xây dựng năm 1965 có nhiệm vụ đưa nước từ sông
Hồng vào khu chứa Vân Cốc để phân lũ qua Đập Đáy.
- Cửa đóng mở: Có 26 cửa van phẳng kích thước B × H = 8,0 × 2,40 m.

- Lưu lượng phân lũ thiết kế : Q = 2300 m
3
/s
* Khu chứa Vân Cốc:
- Dung tích chứa: ≈ 20010
6
m
3

- Diện tích ngập: 4425 ha
* Đập Đáy:
- Lưu lượng thiết kế: 5000 m
3
/s
- Dung tích cắt lũ theo thiết kế: 1,1.10
9
m
3
÷ 1,3.10
9
m
3

Gồm 6 cửa xả, mỗi cửa có chiều rộng B = 33,75 m; khi đóng hết cao trình cửa
là + 13,90m; cao trình cửa khi mở hết: +9,00m.
* Tràn Hát Môn: có nhiệm vụ hỗ trợ cống Văn Cốc phân lũ vào khu chứa Vân
cốc khi mực nước cao.
- Chiều rộng tràn đê: 8670 m
- Cao trình bình quân: 15,0 m
* Sông Đáy:

- Diện tích lưu vực: 5800 km
2
có 2 chi lưu chính là sông Hoàng Long và sông
Tích
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÀI TOÁN KIỂM SOÁT LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
17
- Chiều dài lưu vực: từ Đập Đáy ra biển là 240 km
* Khu chứa lũ Chương Mỹ - Mỹ Đức giới hạn bởi đường 6, đê Hữu Đáy và
vùng đồi phía Tây, có diện tích rộng 270 km
2
. Nước lũ được phân vào 13 ô chứa
với dung tích tổng cộng đến mực nước thiết kế là 235,7× 10
6
m
3


Chú thích:

Các khu chứa Hình 2: Các khu phân chậm lũ
b) Các khu chậm lũ: (Nghị định số 62/1999/NĐ/CP ngày 31-7-1999)
* Vùng Tam Thanh (Tam Nông + Thanh Thủy):
- Dung tích cắt lũ: 200.10
6
m
3

Diện tích ngập: 4690 ha
* Vùng Lương Phú - Bất Bạt - Quảng Oai:
- Dung tích cắt lũ: 620.10

6
m
3

- Diện tích ngập: 1749 ha
* Vùng Lập Thạch (Vĩnh Phú):
- Dung tích cắt lũ: 100.10
6
÷130.10
6
m
3

- Diện tích ngập: 4000 ha
1.4. TIÊU CHUẨN PHÒNG LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
Ngày 5 tháng 7 năm 2002 Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
đã ký Quyết định số 60/2002/QĐ-BNN ban hành Tiêu chuẩn ngành mã số 14 TCN
QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH
18
122 - 2002 về Tiêu chuẩn phòng, chống lũ đồng bằng sông Hồng. Tiêu chuẩn này
quy định tần suất phòng, chống lũ và mực nước đảm bảo chống lũ đồng bằng sông
Hồng.
[11] Quyết định số 60/2002/QĐ-BNN của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn về việc ban hành Tiêu chuẩn Ngành 14 TCN 122-2002 - Tiêu chuẩn phòng
chống lũ đồng bằng sông Hồng.
1. Mực nước đảm bảo chống lũ cho đê sông Hồng, Thái Bình (cao độ Quốc
gia)
Tiêu chuẩn chống lũ
Đê Hà Nội
(Cấp đặc

biệt)
Các vùng khác
I, II, III
- Mực nước đảm bảo chống lũ cho đê tại Hà
Nội (m)
13,4 13,1
- Mực nước đảm bảo chống lũ cho đê tại Phả
Lại (m)
- 7,2 (tương ứng mực
nước 13,1m tại Hà
Nội)
2. Tần suất phòng, chống lũ
Tiêu chuẩn chống lũ Thủ đô Hà nội Các vùng khác
(1) (2) (3)
1. Giai đoạn hiện tại, chống lũ tháng 8/1971
- Tần suất chống lũ (%) 0,8 0,8
- Chu kỳ lặp lại (năm) 125 125
2. Giai đoạn sau khi có TĐ Tuyên Quang
- Tần suất chống lũ (%) 0,4 0,67
- Chu kỳ lặp lại (năm) 250 150
(1) (2) (3)
3. Giai đoạn khi có TĐ Tuyên Quang và Sơn
La

1. Giai đoạn hiện tại, chống lũ tháng 8/1971
a) Trường hợp các hồ chứa trên sông Đà có
tổng dung tích phòng lũ bằng 7 tỷ m
3

- Tần suất chống lũ (%) 0,2 0,33
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÀI TOÁN KIỂM SOÁT LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG
19
- Chu kỳ lặp lại (năm) 500 300
b) Trường hợp các hồ chứa trên sông Đà có
tổng dung tích phòng lũ lớn hơn 7 tỷ m
3


- Tần suất chống lũ (%)
< 0,2 < 0,33
- Chu kỳ lặp lại (năm) > 500 >300












QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH
18
Chương2: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM SỰ HÌNH THÀNH LŨ
TRÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG
2.1. HÌNH THẾ THỜI TIẾT GÂY LŨ LỚN
2.1.1. Cơ chế gió mùa

Toàn lưu vực sông Hồng nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa với mùa đông lạnh,
khô, ít mưa và mùa hè nóng ẩm mưa nhiều, chịu tác động của cơ chế gió mùa Đông
Nam Á với hai mùa gió: gió mùa Đông và gió mùa Hạ. Gió mùa đông bị chi phối
bởi không khí cực đới lục địa và không khí nhiệt đới biển Đông đã biến tính. Gió
mùa hạ bị chi phối bởi 3 khối không khí:
- Không khí nhiệt đới biển Bắc ấn Độ Dương (gió Tây Nam).
- Không khí xích đạo (gió Nam).
- Không khí biển Thái Bình Dương (gió Đông Nam).
* Không khí nhiệt đới biển Bắc Ấn Độ Dương tác động đến lưu vực sông Hồng
nhất là vùng thượng nguồn sông Đà vào các tháng đầu mùa hạ, trong các tháng 5, 6,
7 với bản chất nóng và ẩm phát triển trên chiều dày 4 - 5 km, đã mang lại mùa mưa
sớm trên lưu vực sông Đà và cũng là nguôn gốc gây ra những trận mưa lớn trên
sông này vào các tháng 4, 5, 6 và gây nên những trận lũ lớn vào tháng 5, 6, 7.
Do có dãy Ai Lao và Hoàng Liên Sơn cao trên 3000m che chắn nên không khí
biển Bắc Ấn Độ Dương ít ảnh hưởng đến lưu vực sông Thao và sông Lô. Trên lưu
vực sông Đà trong tháng 7 hướng gió chủ yếu là Tây Nam, nhất là phần lưu vực từ
Mường Tè trở lên. Trong khi đó ở lưu vực sông Thao và sông Lô hướng gió chủ
yếu là Nam và Đông Nam. Vì vậy lượng mưa tháng lớn nhất của sông Đà thường
vào tháng 6, tháng 7. Lượng mưa tháng lớn nhất của hai sông kia thường vào tháng
8.
* Không khí xích đạo bắt đầu từ Nam Thái Bình Dương và một phần từ Nam
Bán cầu, bản chất là nóng và ẩm, song mát và ấm hơn khá nhiều so với không khí
nhiệt đới biển Bắc Ấn Độ Dương. Không khí xích đạo đi theo luồng gió Nam và
phát huy ưu thế rõ rệt trên lưu vực sông Hồng vào tháng 7 và 8. Không khí xích đạo
thường đi cùng với nhiễu động thời tiết khác như rãnh nội chí tuyến và bão, cho nên
CHƯƠNG 2 - PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM SỰ HÌNH THÀNH LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG
19
thường kèm theo thời tiết xấu, nhiều mây có mưa vừa hay mưa lớn trên lưu vực
sông Hồng.
* Không khí nhiệt đới biển Thái Bình Dương xuất phát từ giải Tây Nam của

lưới áp cao cận chí tuyến, có thuộc tính gần tương tự hai khối không khí trên.
Khối không khí này xâm nhập vào lưu vực sông Hồng trong trường hợp lưới áp
cao Thái Bình Dương phát triển về phía Tây. Không khí nhiệt đới biểnThái Bình
Dương tác động đến lưu vực sông Hồng trong suốt mùa hạ nhưng chỉ chiếm tỷ
trọng nhỏ so với hai khối không khí trên.
Các tháng chiếm ưu thế nhất là tháng 5, tháng 8 và tháng 9. Trong các tháng
này nó lấn át khối không khí khác, tần suất đạt tới 35 - 40%.
Không khí nhiệt đới biển Thái Bình Dương tác động trên lưu vực sông Hồng
tương đối ổn định. Tuy nhiên giai đoạn đầu khí áp cao mới xâm nhập đất liền, hay
khi kết hợp với những nhiễu động thời tiết kiểu hội tụ, nó có thể gây mưa lớn trong
hệ thống.
Các khối không khí gió mùa mới chỉ là điều kiện cần, song phải có những tác
nhân mới có thể gây mưa lớn.
2.1.2. Các nhiễu động thời tiết gây mưa lớn
Các nhiễu động trong cơ chế gió mùa gồm các nhiễu động kiểu front, kiểu hội
tụ, rãnh, xoáy hoặc dông nhiệt. Nhiễu động có cường độ biến đổi càng lớn thì tác
động gây mưa càng lớn. Nhiễu động có tác động lớn đến mùa lũ ở sông Hồng là hội
tụ nhiệt đới - tức hội tụ nội chí tuyến.
Từ cuối tháng 4, trục của rãnh hội tụ nội chí tuyến hướng theo gần vĩ tuyến và
chuyển theo chuyển động biến kiến của mặt trời và vượt qua xích đạo. Đồng thời áp
thấp lục địa Châu Á cũng phát triển nhanh chóng về phía Nam và Đông Nam còn
làn gió Tây Nam thì tràn qua Đông Dương đẩy lùi áp cao Thái Bình Dương về phía
Bắc và phía Đông. Vì vậy rãnh của nội chí tuyến trong khi tiến lên vĩ độ cao thì
quang dần sang hướng Tây Bắc - Đông Nam thậm chí hướng Bắc Nam.
Tuỳ thuộc vào sự tương quan giữa 3 khối không khí mà vị trí và tốc độ di chuyển
của trục đó có vị trí khác nhau trong từng năm. Thông thường trong các tháng này, ít
khi rãnh nội chí tuyến kéo dài về phía Tây đến Lục địa Đông Nam Á, toàn bộ lãnh thổ
Việt Nam nằm trong lòng khối không khí gió mùa hoặc là Bắc Ấn Độ Dương hoặc là
Thái Bình Dương.
QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH

20
Từ tháng 8 gió mùa Tây Nam bắt đầu suy yếu, lưới áp cao Thái Bình Dương
phát triển về phía lục địa tạo ra sự quay hướng nhanh chóng của rãnh nội chí tuyến.
Rãnh hẹp lại và lùi về vĩ độ thấp đồng thời kéo dài đến lục địa Đông Nam Á. Vì vậy
thường từ tháng 8 mới thấy có hoạt động nội chí tuyến trên lãnh thổ Việt Nam.
Trong tháng này, vị trí của nó thường vắt ngang eo biển Basy tới Nam Trung Quốc
và Bắc Việt Nam với hướng Tây - Tây - Bắc, Đông - Đông - Nam.
Tới đầu tháng 9 trục của rãnh hướng dần theo vĩ tuyến và có vị trí trung bình ở
khoảng Trung Bộ.
Sang tháng 10 vị trí trung bình của trục rãnh ở các vĩ độ thấp và nhanh chóng
lùi về phía Nam bán cầu.
Hội tụ nội chí tuyến hoạt động rõ nét nhất trong tháng 8 đặc biệt ở lưu vực sông
Thái Bình, sông Lô, trung hạ lưu sông Thao và hạ lưu sông Đà.
Tuy nhiên có những năm gió mùa Tây Nam mạnh như năm 1964, 1990, 1991
thì ngay trong tháng 8 hội tụ nội chí tuyến cũng không thâm nhập được vào Bắc Bộ.
Ngược lại, năm 1992 gió mùa Tây Nam yếu nên ngay trong tháng 7 giải hội tụ nhiệt
đới đã xâm nhập nhiều lần vào lãnh thổ của các lưu vực sông Thái Bình, sông Lô,
và Thao.
Bão là nhiễu động thời tiết mạnh mẽ nhất trong cơ chế gió mùa. bản chất của
bão là vùng áp thấp khá sâu phát triển trên rãnh nội chí tuyến vùng biển nhiệt đới
phía Đông nước ta trên Thái Bình Dương.
Bão gây mưa lớn kéo dài vài ba ngày, lượng mưa lớn từ 100 - 300 mm trên
diện rộng 100 - 200 km
2
chung quanh tâm bão.
Do có dãy Hoàng Liên Sơn khá cao nên hạn chế tác động của bão và hội tụ
nhiệt đới trên lưu vực sông Đà, đặc biệt là vùng thượng lưu từ Lai Châu trở lên.
Thống kê 403 trận bão đổ bộ vào Việt Nam trong vòng 100 năm thì có 126 trận (tức
31%) đổ bộ vào vùng biển từ Quảng Ninh đến Ninh Bình. Trong đó xảy ra vào
tháng 9 có 37 trận, tháng 7 có 35 trận, tháng 8 có 26 trận.

Thường bão đổ bộ vào biên giới Trung Quốc - Việt Nam thì ảnh hưởng nhiều
nhất đối với sông Thái Bình, sông Lô, sông Thao, phần trung và hạ lưu sông Đà.
Nếu bão đổ bộ vào Thanh Hoá, Ninh Bình thì ảnh hưởng nhiều đến vùng đồng
bằng và trung du sông Hồng.
Bảng 4 : Danh sách các hội tụ nhiệt đới và áp thấp nhiệt đới đổ bộ hoặc ảnh
hưởng tới các tỉnh phía Bắc Việt Nam trong thập kỷ 80-90
CHƯƠNG 2 - PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM SỰ HÌNH THÀNH LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG
21
[1] Nguyễn Lan Châu: Chuyên đề tính toán thuỷ văn - Đề tài "Nghiên cứu,
sửa đổi Quy trình vận hành Hồ chứa Thuỷ điện Hoà Bình", năm 2004
Năm Tên bão
Ngày
phát
sinh
Nơi phát
sinh
Ngày đổ
bộ
Nơi đổ bộ
cấp
bão
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
1981 Roy 04 - 8 B.Đ 10 - 8 Vịnh Bắc Bộ 9
1982 Irving 06 - 9 TBd 16 - 9 Quảng Ninh 10
1983 Vera 13 - 7 TBd 18 - 7 Quảng Ninh 13
1984 19 - 6 b.đ 21 - 6 Hải Phòng 6
Wyne 20 - 6 TBd 26 - 6 Quảng Ninh 8
Agnes 01 - 11 t.b.d 07 - 11 Ninh Bình 13
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
1985 14 - 6 b.đông 21 - 6 Nam Định 6

20 - 6 b.đ 28 - 6 Bắc Bộ 6
1986 10 - 8 b.đ 12 - 8 Hải Phòng 7
1989 Dot 05 - 6 t.b.d 10 - 6 Thái Bình 10
25 - 6 b.đông 26 - 6 Thanh Hoá 7
Feye 06 - 7 t.b.d 11 - 7 Quảng Ninh 7
I rving 20 - 7 b.đông 23 - 7 Thanh Hoá 12
1990 Nathan 15 - 6 b.đông 19 - 6 Quảng Ninh 8
21 - 7 b.đông 23 - 7 Thanh Hoá 6
1991 Zeke 09 - 7 t.b.d 14 – 7 Hải Phòng 10
Theo thống kê từ năm 1960 - 1989 thì số trận bão trên phát sinh trong khu vực từ 5
- 25° vĩ độ Bắc và 105 - 130° kinh độ Đông đã tăng dần trong 3 thập kỷ qua. Bình quân
năm của thời kỳ 1960 - 1969 là 12,5, trận của thời kỳ 1970 - 1979 là 14,5 trận, của thời
kỳ 1980 - 1989 là 19,4 trận. Song tỷ lệ số trận bão có ảnh hưởng đến Việt Nam thì giảm
đi như 1960 - 1969 tỷ lệ đó là 60%, năm 1970 - 1979 là 56%, năm 1980 - 1989 là 43%.
Tuy vậy số trận bão bình quân trong năm thì không thay đổi nhiều. Nếu số lượng bình
quân năm của thời kỳ 1960 - 1969 là 7,5 thì đối với hai thập kỷ sau là 8,2 và 8,4.
Trong 10 năm có 72 trận bão ảnh hưởng tới Việt Nam, trong đó có 17 trận đổ
bộ vào Bắc Bộ (tức 24%) trong đó có 5 trận đổ bộ vào tháng 8 (7%), 3 trận xảy ra
QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH
22
vào tháng 7 (4%) là những tháng xảy ra lũ lớn. Như vậy, lượng mưa do bão gây ra
chiếm tỷ lệ lớn nhất trong tháng 8.
Trong 101 trận bão thống kê được thì có tới 14 trận gây nước dâng thấp hơn 50
cm, 32 trận gây nước dâng từ 50 - 100 cm, 25 trận gây nước dâng từ 100 - 150 cm, 19
trận gây nước dâng từ 150 - 200 cm, 8 trận gây nước dâng từ 200 - 250 cm, và có 3
trận gây nước dâng cao hơn 250 cm. Thời gian nước dâng từ 12 - 30 giờ, thời gian duy
trì mực nước cao nhất khoảng 3 giờ. Nước dâng gây ảnh hưởng lớn đến việc tiêu thoát
nước vùng châu thổ sông Hồng và có khi gây tràn và vỡ đê biển làm hàng vạn ha vùng
biển bị ngập nước mặn, điển hình là trận bão số 7 (năm 2005) đã phá huỷ nhiều đoạn
đê biển thuộc đồng bằng Bắc Bộ và Bắc khu 4, gây thiệt hại nghiêm trọng cho sản xuất

nông nghiệp vùng ảnh hưởng của nó.
Bão là nhiễu động mạnh nhất gây mưa lớn, song tác động của bão ảnh hưởng
đến vùng ven biển và Đông - Bắc nhiều hơn là các vùng thượng lưu vực và phân
lưu vực phía Tây. Ngoài tác động trực tiếp bão còn có tác động gián tiếp kích thích
các loại hình thời tiết khác, hoặc tạo thành các loại hình thời tiết khác thường hình
thành và hoạt động trên lưu vực sông Hồng và sông Thái Bình:
+ Áp thấp nhiệt đới, tương tự như bão nhưng chênh lệch khí áp nhỏ nên tốc độ
gió nhỏ 60 km/giờ. Nhiều trường hợp áp thấp nhiệt đới phát triển thành bão và
ngược lại bão có thể chuyển thành áp thấp nhiệt đới. Hoạt động của áp thấp nhiệt
đới giống như bão nhưng quy mô và cường độ thấp hơn.
+ Rãnh thấp Tây Nam hình thành từ khối khí ẩm nhiệt đới Bắc Ấn Độ Dương
và hoạt động ở phía Tây lưu vực hoặc lấn sâu vào lưu vực sông Đà thành lưỡi áp
thấp. Nếu gặp không khí lạnh trên cao sẽ gây mưa lớn;
+ Vùng áp thấp thường hình thành sau khi bão đổ bộ vào đất liền và suy yếu;
+ Vùng áp thấp có thể gây mưa lớn và kéo dài, trên một vùng rộng, có thể gây
lũ lớn;
+ Xoáy thấp thường do áp thấp suy yếu tạo thành, xoáy thấp hoạt động trong
phạm vi hẹp hơn áp thấp.
+ Không khí lạnh hình thành từ vùng cao áp phía Bắc hoặc cao áp Thái Bình
Dương. Không khí di chuyển xuống phía Nam nếu gặp áp thấp hoặc rãnh thấp sẽ
gây mưa lớn.
Hội tụ Đông Nam và Tây Nam hình thành khi có gió Tây Nam mạnh đồng thời
với sự phát triển mạnh của lưới áp cao Thái Bình Dướng sang phía Tây.
CHƯƠNG 2 - PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM SỰ HÌNH THÀNH LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG
23
Gió Nam - Đông Nam của hệ thống rãnh hình thành hướng phía Tây tạo nên sự
hội tụ gió ở Bắc Bộ. Hội tụ gió Đông Nam - Tây Nam cũng là nhiễu động thời tiết
cũng có thể gây mưa lớn ở trung và hạ du các lưu vực sông Đà, Thao, Lô.
+ Hoàn lưu bão xa khi xuất hiện những trận bão xa cũng gây những nhiễu động
thời tiết.

Tóm lại trong mùa mưa, nhiều loại hình thời tiết phát sinh và hoạt động trong
khu vực. Những loại hình thời tiết này thường tác động lẫn nhau, kết hợp với nhau
tạo thành những tổ hợp hình thể thời tiết gây những trận mưa liên tiếp trong nhiều
ngày. Tuỳ từng tổ hợp cụ thể về thời gian và không gian mà tạo ra những trận lũ có
quy mô khác nhau.
2.2. CÁC HÌNH THẾ THỜI TIẾT GÂY MƯA LŨ LỚN VÀ ĐẶC BIỆT LỚN
TRÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG
2.2.1. Phân loại các hình thế thời tiết cơ bản gây mưa lũ lớn trên hệ
thống sông Hồng
Các ký hiệu: Dải hội tụ nhiệt đới (DHTNĐ); áp thấp nhiệt đới (ATNĐ); cao áp
Thái Bình Dương (CATBD); rãnh thấp nóng (RTN); xoáy thuận (XT); hội tụ nhiệt
đới (HTNĐ); không khí lạnh (KKL); dải áp thấp (DAT); bão (B).
Bắc Bộ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên thời tiết chịu sự chi phối
của các hệ thống thời tiết từ nhiều phía: Phía Bắc, phía Đông, phía Tây và phía Nam,
bao gồm (Bảng 5):
- Rãnh áp thấp mặt đất kết hợp với tác động của không khí lạnh (KKL).
Rãnh áp thấp (đôi khi có áp thấp đóng kín Bắc Bộ) từ mặt đất tới mức AT 850,
trục rãnh hướng Tây Bắc-Đông Nam (từ Tây Bắc xuống đồng bằng Bắc Bộ) kết
hợp với tác động của KKL kèm theo front lạnh di chuyển xuống Bắc Bộ, thường
xảy ra vào các tháng chuyển tiếp đầu mùa mưa, có khả năng gây mưa lớn kéo
dài 1, 2 ngày, lượng mưa ngày phổ biến là 50-100mm.
- Rãnh áp thấp mặt đất kết hợp với xoáy thấp lạnh trên cao 700 và 500mb. Đây
là loại hình thế thời tiết có khả năng gây mưa lớn, lượng mưa ngày từ 50 -100mm,
có thể kéo dài 2, 3 ngày với tổng lượng mưa trận từ 100 - 200mm trên toàn Bắc Bộ.
Hình thế này thường gây mưa vào tháng 6 và tháng 9.
- Hội tụ gió theo kinh hướng ở Bắc Bộ trên tầng cao AT 850-AT 700mb, vào các
tháng đầu mùa mưa ở Bắc Bộ, đôi khi xuất hiện sự hội tụ 2 đới gió Nam và Tây Nam
(có nguồn gốc gió Tây Nam từ vịnh Bengan lên) với gió Nam - Đông Nam (nguồn gốc
QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC - NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH
24

gió đông nam từ rìa tây nam lưỡi cao áp Thái Bình Dương) theo kinh hướng (ở đồng
bằng và Đông Bắc Bắc Bộ), gây ra mưa lớn kéo dài 1, 2 ngày với lượng mưa ngày 50 -
100mm, có nơi tới 200mm.
Dải hội tụ nhiệt đới (DHTNĐ), phổ biến ở Bắc Bộ, thường hoạt động mạnh vào
các tháng 7, 8 trên lưu vực sông Hồng - Thái Bình. Dải hội tụ nhiệt đới có trục
hướng Đông -Tây hoặc Tây Bắc - Đông Nam đi qua đồng bằng Bắc Bộ khi cường
độ gió ở một hoặc hai phía dải hội tụ mạnh lên hoặc xuất hiện các nhiễu động di
chuyển từ đông sang Tây (thí dụ tháng 8/1971 là một điển hình) có khả năng gây
mưa lớn, kéo dài 1, 2 ngày, tổng lượng mưa trận thường là 50-100mm, có khi lên
tới 200-300mm, vào các tháng 7, 8.
Bảng 5: Các hình thế thời tiết gây mưa lớn ở Bắc Bộ
[1] Nguyễn Lân Châu: Chuyên đề Tính toán thuỷ văn - Đề tài "Nghiên cứu, sửa
đổi
Quy trình vận hành Hồ chứa Thuỷ điện Hoà Bình", năm 2004
Số lượng mưa theo cấp mưa
Hình thế thời
tiết chủ yếu
Hình thế phối hợp
300m
m
300-
500mm
500m
m
Tổng
số
1. Không khí lạnh 30 0 0 30 1. Rãnh áp
thấp nhiệt đới
2. Xoáy thuận lạnh trên
cao

12 0 0 12
2. Hội tụ kinh
hướng mực AT
850-AT700
6 0 0 6
1. Có áp thấp đóng kín
Bắc Bộ từ mặt đất tới
AT 500 26 0 0 26
2. Có không khí lạnh 16 22 10 48
3. Dải hội tụ
nhiệt đới
3. KKL hội tụ với gió Tín
Phong
8 2 0 10
4. Xoáy thuận
nhiệt đới
1. Đơn thuần
2. Có gió Đông Nam
3. Có không khí lạnh
4. Có gió Tây Nam

63

27

18


108