Khai thác và sử dụng nguồn nước tổng hợp có hiệu quả để phát triển kinh tế - xã hội vùng núi tỉnh Thái Nguyên

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn thạc sĩ với đề tài: “Khai
thác và sử dụng nguồn nước tổng hợp có hiệu quả để phát triển kinh tế - xã hội
vùng núi tỉnh Thái Nguyên” đã được hoàn thành tại Trường đại học Thủy lợi Hà
Nội với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ, chỉ bảo, hướng dẫn nhiệt tình của các
thầy giáo, cô giáo, của các đồng nghiệp và bạn bè.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Trường đại học Thủy lợi đã
truyền đạt kiến thức, phương pháp nghiên cứu trong quá trình học tập, công tác.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Phạm Ngọc Hải người
hướng dẫn khoa học đã trực tiếp, tận tình hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn
này.
Xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trong Khoa Kỹ
thuật Tài nguyên nước, các thầy giáo cô giáo các bộ môn – Trường Đại học Thủy
lợi Hà Nội.
Cuối cùng, tác giả xin cảm tạ tấm lòng của những người thân trong gia đình,
bạn bè, đồng nghiệp đã tin tưởng động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình
học tập và hoàn thành luận văn này.
Đây là lần đầu tiên nghiên cứu khoa học, với thời gian và kiến thức có hạn.
Luận văn chắc chắn không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, tác giả rất mong
nhận được sự thông cảm, góp ý chân tình của các Thầy, Cô và đồng nghiệp để luận
văn được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn !

Hà nội, ngày tháng năm 2014
Tác giả



Trần Nam Hải
BẢN CAM KẾT

Tên tác giả: Trần Nam Hải
Học viên cao học: CH19Q
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Ngọc Hải
Tên đề tài luận văn: “Khai thác và sử dụng nguồn nước tổng hợp có hiệu
quả để phát triển kinh tế - xã hội vùng núi tỉnh Thái Nguyên”
Tác giả xin cam đoan đề tài luận văn được làm dựa trên số liệu, tư liệu thu
thập được từ nguồn thực tế…để tính toán ra các kết quả, từ đó đánh giá đưa ra nhận
xét. Tác giả không sao chép bất kỳ một luận văn hoặc một đề tài nghiên cứu nào
trước đó.

Hà nội, ngày tháng năm 2014
Tác giả



Trần Nam Hải

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1

1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục đích của đề tài 1
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 3
1.1. Tình hình nghiên cứu vấn đề sử dụng nguồn nước trên thế giới 3
1.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng nguồn nước tổng hợp ở Việt Nam và cụ thể ở
vùng núi tỉnh Thái Nguyên 4

1.2.1. Về công trình đầu mối 6

1.2.1.1. Hồ chứa 6
1.2.1.2 Đập dâng 8
1.2.1.3. Các loại công trình khác 9
1.2.2. Hệ thống kênh mương 9
1.2.3. Các công trình trên kênh 10
CHƯƠNG 2. CÁC CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỂ ĐỀ XUẤT CÁC
MÔ HÌNH 11

2.1. Tình hình chung của khu vực nghiên cứu 11
2.1.1. Vị trí địa lý 11
2.1.2. Đặc điểm địa hình 12
2.1.3. Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng, thảm phủ thực vật 13
2.1.3.1. Địa chất 13
2.1.3.2. Thổ nhưỡng 13
2.1.3.3. Thảm phủ thực vật 14
2.1.4. Mạng lưới sông ngòi 15
2.1.4.1. Sự hình thành mạng lưới sông ngòi 15
2.1.4.2. Quá trình phát triển, các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình phát triển mạng lưới
sông 18

2.1.5. Đặc điểm khí tượng thủy văn 21
2.1.5.1. Mạng lưới trạm khí tượng, thủy văn 21
2.1.5.2. Các đặc trưng khí hậu 22
2.1.5.3. Đặc điểm thủy văn 29
2.1.6. Hiện trạng về phát triển kinh tế - xã hội vùng núi tỉnh Thái Nguyên 33
2.1.6.1. Đặc điểm xã hội 33
2.1.6.2. Hiện trạng các ngành kinh tế trong vùng 36
2.2. Đánh giá về đặc điểm tự nhiên của vùng núi tỉnh Thái Nguyên 38
2.2.1. Đặc điểm địa hình 38

2.2.2. Sự khan hiếm nguồn nước trong khu vực 39
2.2.3. Các loại nguồn nước ở vùng núi 40
2.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội 42
2.4. Hiện trạng công trình cấp nước 42
2.5. Các yêu cầu về mặt thủy lợi để phát triển kinh tế - xã hội vùng núi tỉnh Thái
Nguyên 43

2.5.1. Đảm bảo nước cho sinh hoạt, định canh định cư 44
2.5.2. Phát triển kinh tế khu vực 45
2.5.2.1. Yêu cầu về nước cho trồng trọt 46
2.5.2.2. Yêu cầu về nước cho chăn nuôi 47
2.5.2.3. Yêu cầu về nước cho phát triển lâm nghiệp 50
2.5.3. Chủ động thay đổi cơ cấu cây trồng, vât nuôi trong khu vực 51
2.5.4. Lợi dụng năng lượng nguồn nước để phát điện 53
CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT CÁC MÔ HÌNH SỬ DỤNG NƯỚC TỔNG HỢP ĐỂ
PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU VÙNG NÚI TỈNH THÁI NGUYÊN 55

3.1. Đề xuất các mô hình có thể áp dụng 58
3.1.1. Mô hình I 58
3.1.2. Mô hình II 65
3.1.3. Mô hình III 76
3.2. Phân tích các điều kiện và phạm vi áp dụng mô hình 81
CHƯƠNG IV 83
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU CHO XÃ KIM PHƯỢNG HUYỆN ĐỊNH
HÓA TỈNH THÁI NGUYÊN 83

4.1. Điều kiện tự nhiên của khu vực 83
4.1.1. Đặc điểm địa hình, địa mạo 83
4.1.2. Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng 83
4.1.3. Đặc điểm khí tượng, thuỷ văn 84

4.1.3.1. Đặc điểm khí tượng 84
4.1.3.2 Đặc điểm thuỷ văn 86
4.2. Yêu cầu về nước của khu vực 87
4.2.1. Tình hình dân sinh - kinh tế - xã hội 87
4.2.2. Hiện trạng đất đai 87
4.2.3. Hiện trạng thuỷ lợi 87
4.2.4. Hiện trạng công trình 88
4.2.5. Sự cần thiết đầu tư 88
4.3. Bố trí hệ thống công trình cấp nước trong khu vực 89
4.3.1. Các chỉ tiêu thiết kế 90

4.3.2. Các hạng mục công trình trong hệ thống 90
4.3.2.1. Đập dâng: Xây dựng đập mới 90
4.3.2.2. Kênh dẫn lấy nước trực tiếp từ dập dâng 90
4.3.2.3 Ao trữ nước 91
4.3.2.4. Trạm bơm nước va 91
4.3.2.4 Khu xử lý nước 92
4.3.2.5. Hệ thống đường ống 93
4.3.2.6. Trạm thủy điện 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO 99


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 3.1. Hồ chứa kết hợp các ao núi thượng nguồn 60

Hình 3.2. Cống tưới ruộng bậc thang 61
Hình 3.3. Kết cấu một trạm bơm nước va 62
Hình 3.4. Sơ đồ bố trí chung trạm bơm nước va 63
Hình 3.5. Cấp nước sinh hoạt tự chảy 64
Hình 3.6. Cấp nước sinh hoạt cho cụm dân cư 64

Hình 3.7. Lấy nước khe vào kênh - kênh hở 68
Hình 3.8. Lấy nước khe vào kênh - cống ngầm trong thân đập tràn 69
Hình 3.9. Lấy nước khe vào kênh qua cống ngầm 70
Hình 3.10. Bố trí hố vảy cá trên sườn dốc 71
Hình 3.11. Ao lấy nước từ kênh dẫn 72
Hình 3.12. Sơ đồ cấp nước sinh hoạt từ mó nước 73
Hình 3.13. Tưới phun mưa - nguồn nước từ kênh dẫn 75
Hình 3.14. Tưới phun mưa - nguồn nước từ ao gia đình 76
Hình 3.15. Trạm bơm va mắc song song 79
Hình 3.16. Trạm bơm va cấp nước tưới kết hợp cấp nước sinh hoạt 80



DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Đặc trưng hình thái lưu vực hệ thống sông cầu trên địa bàn tỉnh Thái
Nguyên 20

Bảng 2.2. Lưới trạm khí tượng tỉnh Thái Nguyên 21
Bảng 2.3. Lưới trạm đo mưa trong và ngoài vùng nghiên cứu 21
Bảng 2.4. Lưới trạm thuỷ văn trong và ngoài vùng nghiên cứu 22
Bảng 2.5. Nhiệt độ trung bình, tối cao, tối thấp tại các trạm 23
Bảng 2.6. Số giờ nắng trung bình tháng, năm 24
Bảng 2.7. Tốc độ gió trung bình tháng năm 24
Bảng 2.8. Lượng bốc hơi trung bình tháng, năm 25
Bảng 2.9. Độ ẩm không khí trung bình tháng, năm 25
Bảng 2.10. Tần suất tổng lượng mưa năm 26
Bảng 2.11. Lượng mưa trung bình tháng, năm 28
Bảng 2.12. Phân phối dòng chảy trung bình tháng nhiều tại các trạm 29
Bảng 2.13. Tần suất dòng chảy năm tại một số trạm đo 30
Bảng 2.14. Lưu lượng trung bình trong thời quan trắc tại các trạm 30

Bảng 2.15. Đặc trưng lưu lượng lũ 31
Bảng 2.16. Tần suất lưu lượng lũ lớn nhất 31
Bảng 2.17. Đặc trưng lưu lượng đỉnh lũ 31
Bảng 2.18. Đặc trưng tổng lượng lũ thiết kế trên sông cầu 31
Bảng 2.19. Kết quả tính tần suất mực nước bình quân 1,3,5,7 ngày max các tháng lũ
và max năm 33

Bảng 2.20. Cơ cấu kinh tế trên khu vực năm 2010 36
Bảng 3.1. Các thông số kỹ thuật của bơm Va đang được sử dụng 63
Bảng 4.1. Nhiệt độ trung bình, cao nhất và thấp nhất tuyệt đối tháng, năm 84
Bảng 4.2. Độ ẩm tuyệt đối và tương đối trung bình tháng, năm 84
Bảng 4.3. Tốc độ gió trung bình và lớn nhất tháng, năm 85
Bảng 4.4. Tốc độ gió lớn nhất ứng với các tần suất 85
Bảng 4.5. Lượng mưa năm ứng với các tần suất thiết kế 86
trạm Định Hóa (mm) 86
Bảng 4.6. Lượng mưa 1 ngày Max trạm Định Hóa 86
Bảng 4.7. Phân phối lượng bốc hơi trung bình tháng và năm 86

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tỉnh Thái Nguyên, là trung tâm chính trị, kinh tế của khu Việt Bắc nói riêng,
của vùng trung du miền núi đông bắc nói chung, là cửa ngõ giao lưu kinh tế xã hội
giữa vùng trung du miền núi với vùng đồng bằng Bắc Bộ; phía Bắc tiếp giáp với
tỉnh Bắc Kạn, phía Tây giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang, phía Đông giáp
với các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và phía Nam tiếp giáp với thủ đô Hà Nội (cách
80 km); diện tích tự nhiên 3.562,82 km² trong đó 3.159,5 km
2
là vùng núi chiếm
khoảng 89,22 %. Vùng núi Thái Nguyên bao gồm nhiều dân tộc sinh sống tập trung

chủ yếu là vùng cao và xa trình độ dân trí còn rất thấp, cơ sở hạ tầng rất nghèo nàn.
Đặc biệt là tình trạng thiếu nước cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt rất phổ biến,
hiện đang là một thách thức lớn đối với ngành nông nghiệp của tỉnh nói chung và
các công tác thủy lợi nói riêng.
Đảng và nhà nước rất chú trọng tới việc đầu tư, thực hiện các chính sách phát
triển kinh tế - xã hội miền núi, trong đó chủ yếu là các vùng sâu vùng xa đặc biệt
khó khăn. Các dự án có nguồn vốn trong nước và vốn nước ngoài xây dựng cơ sở
hạ tầng nông thôn và đã đang được triển khai ngày một nhiều. Ở những vùng địa
hình cao các công trình cung cấp nước tự chảy bằng hồ chữa, đập dâng, các trạm
thủy điện cũng đã được xây dựng. Song, việc sử dụng các nguồn nước nói trên chưa
được triệt để, hiệu quả mang lại chưa thực sự được như mong muốn, chính vì vậy
nhu cầu về nguồn nước để đáp ứng được các mục tiêu nói trên ngày càng cao.Việc
nghiên cứu tìm ra giải pháp khoa học nhằm “Sử dụng nguồn nước tổng hợp có hiệu
quả cho phát triển kinh tế - xã hội vùng núi tỉnh Thái Nguyên” là rất cần thiết và cấp
bách, tạo tiền đề cho việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng nhằm tăng giá trị hàng hóa
của sản phẩm nông nghiệp, giải quyết thiếu nước sinh hoạt, nâng cao đời sống cho
nhân dân, từ đó đảm bảo ổn định chính trị, an ninh quốc phòng.
Yêu cầu đặt ra cho chiến lược kinh tế - xã hội vùng núi Thái Nguyên trong
thời gian tới là: coi trọng vấn đề đảm bảo an ninh lương thực, tập trung phát tiển sản
xuất nông nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa, đẩy mạnh và phát tiển kinh tế đa
ngành.
2. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu và đề xuất các mô hình khai thác và sử dụng nguồn nước tổng hợp
có hiệu quả để phát triển kinh tế - xã hội vùng núi tỉnh Thái Nguyên.

2
3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
- Cách tiếp cận:
+ Tiếp cận tổng hợp: Xem khu vực nghiên cứu là một phần lưu vực sông,
trong đó các điều kiện cấu thành hệ thống bao gồm: địa chất, khí hậu, nước, sinh

vật, con người, phương thức quản lý, khai thác
+ Tiếp cận đáp ứng yêu cầu một cách tổng hợp.
+ Tiếp cận phát triển nguồn nước bền vững: Mục tiêu cơ bản nguồn nước của
việc khai thác và sử dụng tổng hợp nguồn nước là để phục vụ lợi ích con người và
phát triển kinh tế. Tuy nhiên việc khai thác tài nguyên nước sẽ tác động tới hệ sinh
thái của môi trường. Vì vậy cách tiếp cận này bảo đảm nguyên tắc sử dụng hợp lý
tài nghiên thiên nhiên, bảo vệ mồi trường và đảm bảo cho sự phát triển bền vững.
- Phương pháp nghiên cứu:
Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
+ Phương pháp điều tra, thu thập đánh giá tài liệu ở thực địa.
+ Phương pháp tổng hợp phân tích đưa ra các cơ sở khoa học.
+ Phương pháp kế thừa.
+ Phương pháp kiểm nghiệm ở thực tế.

3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tình hình nghiên cứu vấn đề sử dụng nguồn nước trên thế giới
Nước là một tài nguyên rất quan trọng, vô cùng cần thiết đối với sự tồn tại và
phát triển của hệ sinh thái, cũng như đối với con người. Điều này nhân loại đã thấy
được khi sử dụng nước ngay từ thời kỳ rất xa xưa, thể hiện qua các hoạt động sử
dụng và kiểm soát nước của con người từ thuở sơ khai cho đến khi biết đắp đê, xây
đập.
Tuy nhiên, cũng phải thấy rằng, nhận thức một cách thực sự về ý nghĩa và tầm
quan trọng của tài nguyên nước không phải cong người đã thấy rõ được ngay từ thời
xa xưa mà phải đến thời đại ngày nay, khi mà các gay cân về nước đã trở thành hiện
thực và đang đe dọa sự tồn tại và phát triển của con người thì nhận thức của nhân
loại về tài nguyên nước mới thực sự sâu sắc cả về nội dung và ý nghĩa thực tế.
Vậy nhận thức hiện đại của nhân loại về tài nguyên nước ngày nay so với các
nhận thức truyền thống trong các thế kỷ trước đây có gì mới và sâu sắc hơn? Trả lời
câu hỏi này có thể nêu lên các khía cạnh của nhận thức về tài nguyên nước mới hình

thành trong vài thập kỷ gần đây được nêu trong nguyên tắc 1 và 4 của tuyên bố
Dublin tháng 2-1992.
(i) Nước ngọt là một nguồn tài nguyên có hạn và dễ bị tổn hại, vô cùng thiết
yếu để duy trì cuộc sống, sự phát triển và môi trường. Vì nước giúp duy trì cuộc
sống, việc quản lý hiệu quả tài nguyên nước yêu cầu phải có một cách tiếp cận tổng
thể, gắn sự phát triển kinh tế xã hội với việc bảo vệ các hệ sinh thái tự nhiên. Quản
lý có hiệu quả phải gắn sử dụng đất và sừ dụng nước trên suốt toàn bộ một lưu vực
sông hoặc một dải nước ngầm.
(ii) Nước có giá trị kinh tế trong tất cả các hình thức sử dụng cạnh tranh với
nhau và cần phải được công nhận là một loại hàng hóa kinh tế. Trong nguyên tắc
này điều vô cùng quan trọng là trước hết phải công nhận quyền cơ bản của tất cả
mọi người được tiếp cận với nước sạch và vệ sinh với một giá mà họ có thể chấp
nhận được. Việc trước kia con người không công nhận giá trị kinh tế của nước đã
dẫn đến hậu quả sừ dụng nguồn tài nguyên này lãng phí và gây thiệt hại cho môi
trường. Quản lý tài nguyên nước với tư cách là một loại hàng hóa kinh tế là một
phương thức quan trọng để sử dụng nước công bằng và hiệu quả, khuyến khích giữ
gìn và bảo vệ tài nguyên nước.
Cách nhận thức trên biểu hiện sự đổi mới một cách sâu sắc về vai trò và ý
nghĩa của tài nguyên nước trong cách nhìn nhận của con người. Từ đó vạch ra một
định hướng cho việc cần thiết phải phấn đấu để quản lý sử dụng và bảo vệ tài
nguyên nước trong một môi trường bền vững trong tương lai.

4
Quản lý nguồn nước là một khâu chủ yếu trong khai thác sử dụng nước của
con người. Nước càng cần thiết, càng quý giá và có giá trị thì quản lý nguồn nước
để nâng cao hiệu quả trong sử dụng của nước càng có ý nghĩa và được coi trọng.
Trong quá trình phát triển của quản lý nguồn nước, người ta cũng chỉ ra rằng
muốn đạt được sự bền vững thì nguồn nước phải được quản lý sử dụng theo nguyên
tắc tổng hợp, hay nói gọn hơn là thực hiện ''quản lý tổng hợp tài nguyên nước''.
Quản lý tổng hợp tài nguyên nước (intergrated water resources management)

có thể coi là một trong những nguyên tắc quan trọng nhất của phát triển bền vững
(PTBV) tài nguyên nước. Nguyên tắc này được nêu lên trong chương 18 của bản
Lịch trình thế kỷ 21 được các nguyên thủ quốc gia của 172 nước thông qua tại Hội
nghị thượng đỉnh về Môi trường và Phát triển lần thứ nhất họp tại Rio de Janeiro
(Brasin, 1992) và là một trong bảy chương trình lớn của ''Chương trình hành động
tổng hợp toàn cầu cho phát triển bền vững'' của Liên Hiệp Quốc nêu lên trong hội
nghị trên.
Hiện nay và trong các thập kỷ tới của tương lai, hầu hết các quốc gia trên thế
giới, bao gồm cả các nước phát triển và các nước đang phát triển, đều đã và đang
tập trung mọi sự nỗ lực và cố gắng để thực hiện quản lý tổng hợp nguồn nước nhằm
quản lý và sử dụng hiệu quả nguồn nước của nước mình, trong đó có các hệ thống
thủy lợi phục vụ tưới.
1.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng nguồn nước tổng hợp ở Việt Nam và
cụ thể ở vùng núi tỉnh Thái Nguyên
Ở Việt Nam các tỉnh miền núi phía Bắc có diện tích tự nhiên 9.769.220ha,
chiếm 29.2% diện tích của cả nước, trong đó: đất có khả năng canh tác nông nghiệp
là 1.228.834ha chiếm 18% diện tích có khả năng nông nghiệp của cả nước, nhưng
diện tích ruộng đất canh tác chiếm tỷ lệ rất thấp:
- Ruộng 2 ÷ 3 vụ: 235.000 ha;
- Ruộng 1 vụ: 230.000 ha.
Từ năm 1960 đến nay, các tỉnh miền núi phía Bắc đã xây dựng được 26.580
hệ thống công trình thuỷ lợi các loại, trong đó có 1984 hồ chứa, 23.700 phai đập
dâng nước, 654 trạm bơm và trạm thuỷ luân các loại. Hầu hết các cánh đồng tập
trung trên 30 ha đến nay đều đã có công trình thuỷ lợi.
Tổng năng lực thiết kế của các công trình tưới được khoảng 420.000 ha, tiêu
94 000 ha;
Về cấp nước sinh hoạt: đã xây dựng được 3.320 công trình cấp nước tự chảy,
hơn 9.500 bể nước gia đình, hàng ngàn bể nước công cộng, 7.900 giếng nước…
Các công trình trên đã có tác dụng to lớn, góp phần ổn định và cải thiện đời
sống dân sinh của đồng bào các dân tộc miền núi cụ thể là:

5
- Tưới ổn định cho 36,8 vạn ha lúa mùa mà trước đây thường bị hạn đe doạ;
27,6 vạn ha lúa đông-xuân và 8,9 vạn ha cây vụ Đông.
Nhờ có tưới tiêu chủ động nên đã đưa sản lượng lương thực tăng 4 lần, nhiều
cánh đồng đã đi vào ổn định , thâm canh đạt năng suất trên 10T/ ha/năm và bước
đầu đã tạo ra một vùng cây màu, cây công nghiệp, cây ăn quả tập trung có giá trị
kinh tế cao, hạn chế được phát rừng làm nương rẫy, du canh du cư.
- Giải quyết nước sinh hoạt cho trên 1 triệu người, đặc biệt là giải quyết cho
30vạn dân vùng núi đá vôi thiếu nước trầm trọng.
- Đã khai thác được một phần nguồn thuỷ năng sạch rẻ tiền ở các sông suối
miền Núi. Ngoài các nhà máy thuỷ điện lớn như Thác bà, Hoà bình, Ya ly đã làm
được 390 trạm thuỷ điện loại vừa, loại nhỏ và thuỷ luân kết hợp thuỷ điện và hàng
vạn máy thuỷ điện mini để cung cấp 23.200KW điện cho sinh hoạt, trong đó có một
phần nhỏ phục vụ cho chế biến nông sản chè, mía đường, sắn
Từ kết quả do Thuỷ lợi mang lại là tăng trưởng được sản xuất lương thực và
ổn định đời sống nhân dân, các công trình thuỷ lợi miền núi phía Bắc cũng đã góp
phần:
- Hạn chế phá rừng, hạn chế tập quán du canh du cư, bảo vệ rừng đầu nguồn.
- Tạo dần ra những vùng chuyên canh cây nông nghiệp, cây công nghiệp, cây
ăn quả … có giá trị kinh tế cao góp phần xoá đói giảm nghèo.
- Nâng cao sức khoẻ cho nhân dân, giảm một số bệnh do thiếu nước sạch, phát
triển thuỷ sản trên các hồ đập, nuôi cá ruộng.
- Mở mang dân trí, phát triển thông tin đại chúng (tivi, đài phát thanh) nhờ
năng lượng thuỷ điện nhỏ ở các bản làng và gia đình, nhất là đối với đồng bào các
dân tộc ở rẻo cao, vùng sâu vùng xa mà lưới điện Quốc gia không tới được.
Những thành tựu to lớn của công tác Thuỷ lợi ở miền núi như đã nêu trên là
không thể phủ nhận được. Tuy vậy, chúng ta cũng cần phải thấy được những vấn đề
còn hạn chế:
- Kết quả đạt được không tương xứng với kinh phí đã bỏ ra. Hiệu quả đầu tư

thấp, gây mất lòng tin cho nhân dân, nhất là đối với đồng bào các dân tộc miền Núi
dân trí còn thấp.
- Đại bộ phận Các công trình Thuỷ lợi đã được xây dựng, mới chỉ đáp ứng
mục tiêu đơn lẻ như tưới cho Nông nghiệp hoặc phát điện hoặc cấp nước cho sinh
hoạt. Tính tổng hợp lợi dụng của công trình còn thấp.
- Các nguồn nước chưa được khai thác và sử dụng một cách triệt để và lợi
dụng nguồn nước một cách tổng hợp.

6
Như vậy, vấn đề đặt ra là: Phải khai thác, sử dụng tổng hợp nguồn nước một
cách có hiệu quả nhất, để phục vụ sản xuất và sinh hoạt nhằm phát triển kinh tế xã
hội ở các tỉnh miền núi phía Bắc. Đây chính là mục tiêu nghiên cứu của đề tài này.
Để có giải pháp tối ưu trong việc sử dụng tổng hợp nguồn nước một cách hiệu
quả để phục vụ sản xuất và sinh hoạt ở các tỉnh miền núi phía Bắc. Tôi đã chọn tỉnh
Thái Nguyên là một trong các tỉnh miền Núi phía Bắc làm trọng tâm nghiên cứu về
các đặc điểm về điều kiện tự nhiên như địa hình, khí tượng thuỷ văn, đất đai thổ
nhưỡng, về kinh tế xã hội và các yêu cầu cơ bản về phát triển kinh tế xã hội. Từ đó
đề xuất các giải pháp thuỷ lợi nhằm khai thác và sử dụng tổng hợp nguồn nước một
cách hiệu quả để phát triển kinh tế xã hội của địa phương.
Vùng núi Thái Nguyên có nguồn nước rất đa dạng và phong phú, bao gồm:
Nước mưa, nước mặt (sông, suối, mó nước) và nước ngầm. Tuy nhiên, để phục vụ
sản xuất và sinh hoạt hiện chỉ đang sử dụng được một phần nhỏ, gây lãng phí rất
lớn. Nguyên nhân là do phương thức khai thác còn khá lạc hậu, chủ yếu vẫn dùng
đập dâng để lấy lưu lượng cơ bản, sử dụng hồ tích nước mùa lũ để cấp cho mùa
kiệt.
Về mặt thủy lợi: Do điều kiện tự nhiên hết sức khó khăn, phức tạp vì vậy
công tác thủy lợi ở vùng núi còn đang rất hạn chế. Các công trình thủy lợi phần lớn
là các đập dâng, hồ chứa hoặc cống lấy nước tự chảy, các trạm thủy điện loại nhỏ và
trạm thủy luân. Hệ thống thủy lợi vùng núi thường nhỏ, nằm phân tán, xa khu dân
cư nên công tác quản lý, bảo dưỡng gặp rất nhiều khó khăn.

1.2.1. Về công trình đầu mối
Công trình đầu mối Thuỷ lợi miền núi có nhiều dạng, xin tập trung vào các
dạng chính:
1.2.1.1. Hồ chứa
1. Đặc tính kỹ thuật
Các hồ chứa vùng núi thường nằm cao hơn so với các thung lũng ruộng, bụng
hồ hẹp và trải dài theo các lũng núi. Do vậy, muốn tăng được dung tích hồ thì
thường là đập phải cao.
Các hồ chứa hiện nay đang sử dụng hầu hết có dung tích hữu ích rất bé, chỉ từ
vài nghìn đến vài chục nghìn m
3
, vì vậy diện tích tưới được cũng rất hạn chế, phần
lớn chỉ phục vụ cho vài chục ha đất canh tác trong phạm vi thôn bản.
Về cụm công trình đầu mối, hồ chứa miền núi bao gồm: Đập đất, tràn xả lũ,
cống lấy nước.


7
• Đập đất
Đất đắp đập chủ yếu sử dụng vật liệu sẵn có tại địa phương, do dân tự làm.
Mặt đập bé và thấp, mái thượng hạ lưu dốc, không có thiết bị tiêu nước, chưa đáp
ứng được các tiêu chuẩn về thiết kế.
Cho đến nay, hầu hết các đập đất miền núi trong địa bàn Thái Nguyên đều bị
thẩm thấu mạnh, mất nước nghiêm trọng. Đặc biệt, do quá trình thi công không đảm
bảo nên hiện nay hai bên vai đập, mang cống và lòng khe cũ luôn bị thấm nước, gây
xói lở chân đập phía hạ lưu, cống lấy nước bị lùng mang, xói đáy.

Mặt khác, do đặc thù miền núi là có nhiều mối, vì thế hầu hết thân đập đều bị
mối xâm nhập. Đó là một ẩn hoạ luôn luôn có nguy cơ vỡ đập.

• Tràn xả lũ
Phần lớn là các đường tràn tự nhiên, lợi dụng các eo núi sẵn có. Đa số các
đường tràn đều là tràn đất, không được gia cố, hoặc có nhưng rất sơ sài, chỉ bằng đá
xếp hoặc đá xây chất lượng kém, không đảm bảo ổn định, chưa tương xứng với
dung tích hiệu quả và dung tích phòng lũ của hồ.

Trên vùng núi do độ dốc sườn núi lớn, thảm phủ thực vật bị phá hoại nên về
mùa mưa lũ tập trung rất nhanh, lưu lượng và vận tốc rất lớn nên đường tràn phải
tập trung hoạt động với công suất cao…. Mặt khác, tiết diện đường tràn thường bé,
không được gia cố, giải pháp kỹ thuật tiêu năng sau tràn chưa phù hợp dẫn đến xói
hạ lưu tràn, thậm chí nếu tiết diện tràn quá bé có thể dẫn đến vỡ đập.
• Cống lấy nước
Hầu hết các cống lấy nước dưới đập miền núi dùng các ống bêtông đúc sẵn
hoặc các thân cây đục rỗng, vì thế thường bị rò rỉ mất nước. Chiều dài cống thường
ngắn hơn so với thân đập, thiết bị tiêu năng không có. Qua thời gian khai thác khá
dài, phần lớn xung quanh thân cống và hạ lưu cống đều bị xói lở, có thể dẫn đến vỡ
đập.

Bên cạnh đó, thiết bị đóng mở cống cũng rất thô sơ, chủ yếu bằng van phẳng,
bằng các thân cây gỗ hoặc cục bêtông nên chất lượng kín nước kém, hay rò rỉ, đóng
mở nặng nề, vận hành hết sức khó khăn.
2. Khả năng phục vụ
- Nhìn chung, các hồ chứa miền núi hiện nay mới chỉ đang làm nhiệm vụ cấp
nước cho nông nghiệp, chủ yếu phục vụ tưới cho lúa, còn các loại cây trồng khác
hầu như chỉ được tưới dựa vào nước trời.
- Phát điện nhỏ là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong việc lợi dụng
tổng hợp nguồn nước miền núi, nhưng tới nay vẫn chưa được chú trọng phát triển.
Đây là một lãng phí rất lớn, đặc biệt trong lúc đồng bào đang rất cần điện để phát
triển mọi mặt của cuộc sống như hiện nay.

8
- Ngoài việc cung cấp nước tưới và phát điện, mà hiện tại cũng rất hạn chế,
các hồ chứa còn có một nhiệm vụ nữa là cấp nước sinh hoạt. Mặc dù lưu lượng để
cấp cho sinh hoạt là rất nhỏ, nhưng các hồ chứa vẫn chưa đảm nhiệm được, đặc biệt
là trong mùa khô lại càng hết sức khó khăn.
3. Tính lợi dụng tổng hợp

Hiện nay, các hồ chứa, ao núi nhỏ ở vùng núi Thái Nguyên nói chung hiệu quả
sử dụng còn rất thấp, tính bền vững kém, dễ bị hư hỏng. Hiện mới chỉ phục vụ cấp
nước tưới cho sản xuất nông nghiệp, mà chủ yếu là lúa, nhưng vẫn chưa đáp ứng
được nhu cầu. Bên cạnh đó, tính lợi dụng tổng hợp không cao. Các ngành dùng
chung như phát điện, cấp nước sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản, chế biến nông sản….
vẫn chưa có điều kiện để phát triển.
Một vấn đề nữa là, tất cả các hồ chứa nhỏ hiện tại chưa thể đáp ứng được nhu
cầu phát triển kinh tế - xã hội trong vùng.
1.2.1.2 Đập dâng

1. Đặc tính kỹ thuật
Ở vùng núi, đồng bào thường sử dụng đập dâng ngăn dòng suối, chủ yếu
nhằm sử dụng dòng chảy cơ bản, nâng cao đầu nước để dẫn vào kênh, cung cấp
nước tưới cho những diện tích nhỏ lẻ ven thềm suối. Quy mô đập thường nhỏ, đơn
giản, tính bền vững không cao.

Kết cấu đập phổ biến là đá xây hoặc bêtông, kiểu mặt cắt thực dụng. Tuy
nhiên, loại đập kiên cố này cũng chỉ mới xuất hiện trong mấy năm gần đây.

Ngoài ra, các địa phương còn dùng loại đập rọ đá xếp (rọ tre hoặc bằng thép
đan). Để ngăn nước chảy qua thân đập, thường dùng các tấm phên nứa có phủ đất
phía thượng lưu. Cấu tạo đập tuy đơn giản, rẻ tiền và có thể dùng vật liệu tại chỗ,

nhưng rất dễ bị phá huỷ trong mùa mưa lũ, nhất là khi gặp các trận lũ lớn, lũ quét.
2. Khả năng phục vụ
Đập dâng tuy có những đặc tính kỹ thuật rất thuận lợi như trên, nhưng ngược
lại khả năng phục vụ thường rất thấp, kém bền vững, chỉ tồn tại được qua một vài
năm. Mùa mưa lũ thì phải tu bổ thường xuyên, mùa khô khi cần nước thì hầu như
không phát huy được hiệu quả, do trong mùa này lưu lượng cơ bản của các suối rất
nhỏ, gần như bằng không.
3. Tính lợi dụng tổng hợp

Cũng như công trình đầu mối dạng hồ chứa, tính lợi dụng tổng hợp của đập
dâng hiện nay còn rất thấp. Nguyên nhân do dễ hư hỏng, phải thường xuyên sửa
chữa, khó tạo được chênh lệch đầu nước tương đối ổn định để chạy máy phát điện
mini hoặc các trạm bơm nước va, bơm thủy luân. Vì thế, việc cấp nước cho các

9
vùng đồi cao, cấp nước sinh hoạt, cấp điện cho các hộ gia đình là không thể thực
hiện được.
1.2.1.3. Các loại công trình khác
Một số địa phương hiện vẫn còn dùng guồng nước (Cọn Nước), lợi dụng tốc
độ của dòng chảy làm quay guồng đưa nước lên cao, đổ vào kênh tưới ruộng. Đây
là các công trình mang tính truyền thống, đơn giản, dễ làm nhưng hiệu quả phục vụ
rất thấp, diện tích được tưới rất nhỏ, hơn nữa loại công trình này kém bền, tuổi thọ
không cao.
1.2.2. Hệ thống kênh mương
1. Đặc tính kỹ thuật
Kênh miền núi phần lớn là kênh đất, độ dốc lớn, mặt cắt kênh rất nhỏ. Nhìn
chung, tuyến kênh rất dài nên tổn thất nước trên hệ thống rất lớn.
Do đặc điểm địa hình miền núi phức tạp, độ dốc địa hình lớn lại bị chia cắt
mãnh liệt, hệ thống kênh đa phần đi ven theo các chân núi, nên có rất nhiều các
công trình giao tiếp như cầu máng, xi phông, cống ngầm, dốc nước, bậc nước.

Đặc biệt, kênh miền núi không những làm nhiệm vụ chuyển nước tưới mà còn
đảm nhiệm cả việc chuyển nước mặt từ sườn dốc do mưa, hoặc dòng chảy từ các
lưu vực dọc hai bên tuyến kênh (tràn vào kênh). Trong mùa mưa, hiện tượng nước
lũ suối chảy cắt ngang kênh thường xuyên xảy ra. Mặt khác, do kênh đi ven dưới
sườn dốc nên rất dễ xảy ra hiện tượng lở, sạt đất bồi lấp kênh, dòng chảy bị chặn lại,
nước dâng tràn bờ gây vỡ kênh. Hiện nay, các hệ thống phần lớn chưa có công trình
đảm bảo an toàn như tràn bên, công trình chống bồi lấp và xói mòn trên kênh.

2. Khả năng phục vụ
Do kênh miền thường bị tổn thất, sạt lở, ách tắc, xa dân cư, không được tu bổ
thường xuyên nên năng lực phục vụ rất thấp.

Trong hệ thống có nhiều vùng cao cục bộ chưa được giải quyết tưới, diện tích
bị hạn xen kẽ trong khu tưới còn khá lớn.

Quy mô hệ thống kênh vẫn đang còn nhỏ so với nhu cầu nước hiện tại.
3. Tính lợi dụng tổng hợp

Các hệ thống kênh miền núi do đã hoạt động khá lâu, xuống cấp nghiêm trọng.
Hơn nữa, trong quá trình sử dụng đồng bào thường lợi dụng tổng hợp một cách tự
phát, không theo quy hoạch như: Xẻ bờ kênh để lấy nước tưới, nước ăn, phát điện
gia đình, cối giã gạo, lấy nước vào ao nuôi cá…làm cho mức độ xuống cấp của hệ
thống kênh càng tăng nhanh, tính lợi dụng tổng hợp thấp, không đáp ứng được mục
tiêu đề ra.


10
1.2.3. Các công trình trên kênh
Hầu hết các công trình trên kênh của hệ thống thủy lợi miền núi đều thiếu. Các
loại công trình vượt chướng ngại, công trình đảm bảo an toàn cho kênh chưa đầy đủ

hoặc nếu có thì rất tạm bợ.

Đặc biệt, công trình chia nước trên mặt ruộng hầu như không có. Vì vậy, phần
lớn các công trình thủy lợi miền núi đều tưới tràn lan, từ ruộng cao đến ruộng thấp,
từ ruộng này đến ruộng khác , nước tràn trề lại đổ xuống suối. Tình trạng này đã
dẫn đến hậu quả xói mòn, gây bạc màu ở các ruộng và rất lãng phí nước. Đó là chưa
kể đến việc “chủ động” điều tiết nước, phù hợp theo yêu cầu sinh trưởng của cây
trồng để đạt năng suất cao.
Nói chung, hiệu quả phục vụ của hệ thống rất thấp, đồng thời gây khó khăn
cho công tác quản lý. Tính lợi dụng tổng hợp cũng chưa có gì.
=> Kết luận: Hệ thống các công trình cấp nước cho khu vực miền núi tỉnh
Thái Nguyên vẫn chưa thỏa mãn được nhu cầu của các ngành kinh tế. Cụ thể còn
tồn tại các vấn đề cần giải quyết như sau:
- Các công trình mang tính chất giải quyết tình huống.
- Mang tính chất tự phát.
- Khả năng phục vụ đơn lẻ.
- Chưa huy động được tổng hợp nguồn nước: nước ngầm, nước mưa và nước
mặt.
- Chưa tận dụng được các biện pháp: giữ nước, giữ ẩm tiết kiệm nước, có một
cơ cấu cây trồng phù hợp với điều kiện nguồn nước.

11
CHƯƠNG 2. CÁC CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỂ ĐỀ XUẤT CÁC
MÔ HÌNH
2.1. Tình hình chung của khu vực nghiên cứu
2.1.1. Vị trí địa lý
- Thái Nguyên là trung tâm chính trị, kinh tế của khu Việt Bắc nói riêng, của
vùng trung du miền núi Đông bắc nói chung, Tổng diện tích tự nhiên là 3.562,82
km
2

.
- Phía Bắc tiếp giáp với tỉnh Bắc Kạn.
- Phía Tây giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang.
- Phía Đông giáp với các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang.
- Phía nam tiếp giáp với thủ đô Hà Nội (cách 80km).
Tỉnh Thái Nguyên có 9 đơn vị hành chính là Thành phố Thái Nguyên, Thị xã
Sông Công và 7 huyện là Phổ Yên, Phú Bình, Đồng Hỷ, Võ Nhai, Định Hóa, Đại
Từ, Phú Lương. Tổng số gồm 180 xã, trong đó có 125 xã vùng cao và miền núi, còn
lại là các xã đồng bằng và trung du.
Tính đến 31/12/2009, toàn tỉnh Thái Nguyên theo điều tra dân số là 1.127.430
người. Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có nhiều dân tộc sinh sống, trong đó có 8 dân
tộc chủ yếu đó là Kinh, Tày, Nùng, Sán Dìu, H’mông, Sán Chay, Hoa và Dao. Dân
cư phân bố không đều, vùng cao và vùng núi dân cư rất thưa thớt, trong khi đó ở
thành thị và đồng bằng dân cư lại dày đặc. Địa bàn có mật độ dân số thấp là huyện
Võ Nhai,
76 người/km
2
, cao nhất là thành phố Thái Nguyên với mật độ
1.474người/km².
Với vị trí địa lý là một trong những trung tâm chính trị, kinh tế,giáo dục của
khu Việt Bắc nói riêng, của vùng trung du miền núi phía Bắc nói chung, Thái
Nguyên là cửa ngõ giao lưu kinh tế - xã hội giữa vùng trung du miền núi với vùng
đồng bằng Bắc Bộ. Việc giao lưu đã được thực hiện thông qua hệ thống đường bộ,
đường sắt, đường sông hình rẻ quạt mà thành phố Thái Nguyên là đầu nút.
Thái Nguyên hiện có 3 tuyến quốc lộ đi qua là Quốc lộ 3, Quốc lộ 1B, Quốc lộ
37.
- Quốc lộ số 3 từ Hà nội chạy xuyên suốt từ Nam lên phía Bắc tỉnh. Cửa ngõ
phía Nam tiếp giáp với Hà nội để từ đó có thể thông thương với các tỉnh khác ở
đồng bằng châu thổ sông Hồng và các tỉnh khác trong cả nước được thuận lợi. Cũng
từ quốc lộ này đi lên phía bắc qua thị xã Bắc Cạn, Cao Bằng rồi lên đến biên giới

Việt Trung. Tuyến quốc lộ 3 đang được đầu tư để mở rộng song song với việc xây
dựng tuyến đường cao tốc Hà Nội - Thái Nguyên với 4 làn xe dự kiến hoàn thành
vào năm 2013. Đường cao tốc có mặt đường rộng 34,5m và dài hơn 61km có điểm

12
đầu là Quốc lộ 1A mới thuộc xã Ninh Hiệp (Gia Lâm, Hà Nội) và điểm cuối là
tuyến đường tránh thành phố Thái Nguyên, tuyến đường này sẽ nằm về bên phải
quốc lộ 1A cũ trừ đoạn từ xã Lương Sơn (TPTN) đến tuyến đường tránh thành phố.
- Về đường sắt, tỉnh có tuyến đường sắt Hà Nội - Quan Triều hay còn gọi là
tuyến đường sắt Hà Thái. Đây là mối giao thông quan trọng giữa đồng bằng Bắc Bộ
với khu công nghiệp Sông Công và khu công Nghiệp gang thép Thái Nguyên.
Hiện nay dự án Cụm cảng Đa Phúc đang được xây dựng tại huyện Phổ Yên và
được mong đợi có thể kết nối đến cảng Hải Phòng.
2.1.2. Đặc điểm địa hình
Là một tỉnh miền núi, Thái Nguyên có độ cao trung bình so với mặt biển
khoảng 200 – 300m, thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông. Tỉnh Thái
Nguyên được bao bọc bởi các dãy núi cao Bắc Sơn, Ngân Sơn và Tam Đảo. Cấu
trúc vùng núi phía Bắc chủ yếu là đa phong hóa mạnh, tạo thành nhiều hang động
và thung lũng nhỏ. Về kiểu địa hình, đại mạo được chia thành 3 vùng rõ rệt.
* Vùng địa hình vùng núi: Bao gồm nhiều dẫy núi cao ở phía Bắc chạy theo
hướng Bắc – Nam và Tây Bắc – Đông Nam. Các dãy núi kéo dài theo hướng Tây
Bắc – Đông Nam. Vùng này tập trung ở các huyện Đại Từ, Định Hóa, Võ Nhai và
một phần của huyện Phú Lương. Đây là vùng có địa hình cao chia cắt phức tạp do
quá trình castơ phát triển mạnh, có độ cao từ 500 -1000m, độ dốc thường từ 25-35
độ. Một số dãy núi cao như:
+ Dãy núi cao ở phía Bắc từ Bắc Kạn độ cao từ 400 – 1.000 m có xu thế thấp
dần từ Bắc xuống Nam và chấm dứt ở Đèo Khế, cấu trúc là đá phong hóa (Kastơ).
+ Dãy núi thuộc vòng cung Ngân Sơn ở phía Đông – Bắc bắt đầu từ Bắc Cạn
chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam xuống tới Võ Nhai; độ cao phổ biến 400 –
500 m, dãy núi này kết hợp với dãy núi cao phía Bắc khép lại nên thung lũng sông

Cầu có địa hình khe sâu dạng chữ “V” tạo nên dòng chính sông Cầu.
+ Dãy núi Bắc Sơn nằm ở phía Đông Nam của tỉnh chạy theo hướng Tây Bắc
– Đông Nam, được bắt đầu từ Võ Nhai chạy về thung lũng sông Thương ở Hữu
Lũng, Chi Lăng thuộc Lạng Sơn. Cũng như dãy Ngân Sơn, đây là những khối núi
đá vôi có độ cao phổ biến từ 500 – 600 m, cấu tạp xa diệp thạch, đá vôi. Cả ba dãy
núi trên đều có tác dụng che chắn gió mùa Đông Bắc. Vì vậy Thái Nguyên ít chịu
ảnh hưởng sâu sắc của gió mùa Đông Bắc.
- Dãy núi Tam Đảo ở phía Tây Nam của tỉnh Thái Nguyên, bắt đầu từ Đèo
Khế các vách núi dựng đứng và chạy theo hướng Tây Bắc xuống Đông Nam về tới
Sóc Sơn, Hà Nội. Đây là dãy núi có cấu tọ bởi nhiều loại nham thạch khác nhau, có
độ cao trên 1.000m, với đỉnh núi cao nhất là 1.591 m. Dãy núi Tam Đảo án ngữ ở
phía Tây Nam của tỉnh như một bức bình phong đón gió mùa Đông Nam từ phía

13
biển thổi vào đã tạo nên một tâm mưa lớn ở Tam Đảo với lượng mưa xấp xỉ
2.500mm/năm. Do vậy nguồn nước của sông Công khá dồi dào.
* Vùng địa hình đồi cao, núi thấp: là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi cao
phía Bắc và vùng đồi gò đồng bằng phía Nam, chạy dọc theo sông Cầu và đường
quốc lộ 3 thuộc huyện Đồng Hỷ, Nam Đại Từ và Nam Phú Lương. Địa hình gồm
các dãy núi thấp đan chéo với các dải đồi cao tạo thành các bậc thềm lớn và nhiều
thung lũng. Độ cao trung bình từ 100-300m, độ dốc thường từ 15-25 độ.
* Vùng địa hình nhiều ruộng ít đồi: Bao gồm vùng đồi thấp và đồng bằng
phía Nam tỉnh. Địa hình tương đối bằng, xen giữa các đồi bát úp dốc thoải là các
khu đất bằng. Vùng này tập trung ở các huyện Phú Bình, Phổ Yên, thị xã Sông
Công và thành phố Thái Nguyên và một phần phía Nam huyện Đồng Hỷ, Phú
Lương. Độ cao trung bình từ 30-50m, độ dốc thường <10 độ.
Do có sự khác biệt về cấu tạo địa chất, địa hình giữa các vùng trong tỉnh nên
đã hình thành các kiểu vùng khí hậu khác nhau cũng như chế độ dòng chảy mặt,
dòng chảy ngầm khác nhau trên phạm vi toàn tỉnh.
2.1.3. Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng, thảm phủ thực vật

2.1.3.1. Địa chất
Địa chất của lưu vực nghiên cứu cũng được phân làm hai vùng:
1. Vùng trung du
Thuộc hệ đệ tứ bồi tích, trầm tích sỏi, cát, đất thịt. Với đặc điểm địa chất ở
vùng đồng bằng, khi xây dựng các công trình thủy lợi thường gặp khó khăn trong
việc xử lý nền móng.
2. Vùng miền núi
+ Hệ Tura không phân chia, thành tạo trầm tích của núi lửa màu đỏ phún xuất
axit và BaZơ, sa thạch, Alơrôlit.
+ Hệ Triat không phân chia: Sa thạch, diệp thạch sét, sạn kết đá vôi, phún xuất
Bazơ và axit.
+ Hệ ĐêVôn các bậc Eifêli, Givêti đá vôi, diệp thạch sét sa thạch.
+ Hệ Ôcdovi alơrôlit và sa thạch, đôi khi dạng dải đá vôi.
2.1.3.2. Thổ nhưỡng
Kết quả tổng hợp trên bản đồ đất tỷ lệ 1/50.000 của tỉnh cho thấy đất đai của
Thái Nguyên chủ yếu là đồi núi (chiếm đến 85,8% tổng diện tích tự nhiên). Do sự
chi phối của địa hình và khí hậu đất đồi núi trong vùng bị phong hóa nhanh, mạnh,
triệt để, đồng thời cũng đã bị thoái hóa, rửa trôi, xói mòn mạnh một khi mất cân
bằng sinh thái. Do tính đa dạng của nền địa chất và địa hình đã tạo ra nhiều loại đất
có các đặc điểm đặc trưng khác nhau. Dưới đây là một số loại đất chính:

14
- Đất phù sa: Diện tích 19.448 ha, chiếm 5,49% diện tích tự nhiên. Loại đất
này phân bố tập trung chủ yếu dọc Sông Cầu, Sông Công và các sông suối trên địa
bàn tỉnh, trong đó có 3.961 ha đất phù sa được bồi hằng năm ven sông thuộc huyện
Phổ Yên, Đồng Hỷ, thị xã Sông Công và thành phố Thái Nguyên. Đất phù sa của
tỉnh thường có thành phần cơ giới trung bình, đất ít chua, hàm lượng dinh dưỡng
khá, rất thích hợp cho phát triển các loại cây trồng nông nghiệp, đặc biệt là cây
trồng ngắn ngày (lúa, ngô, đậu đỗ, rau mầu).
- Đất bạc màu: Diện tích chỉ có 4.331 ha, chiếm 1,22% diện tích tự nhiên. Loại

đất này phân bố ở các huyện phía nam tỉnh. Đất bằng hiện đã được sử dụng vào sản
xuất nông nghiệp.
- Đất dốc tụ: diện tích 18.411 ha, chiếm 5,20% diện tích tự nhiên. Loại đất này
được hình thành và phát triển trên sản phẩm rửa trôi và lắng đọng của tất cả các loại
đất ở các chân sườn thoải mái hoặc khe dốc, nên thường có độ phì khác nhau và
phân tán trên địa bàn các huyện trong tỉnh. Đây là loại đất rất thích hợp với trồng
ngô, đậu đỗ và các loại cây công nghiệp ngắn ngày.
- Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa: diện tích 4.380 ha, chiếm 1,24 % diện tích
tự nhiên. Loại đất này phân bố phân tán ở hầu khắp các thung lũng trên địa bàn các
huyện trong tỉnh, hiện đã được sử dụng trồng lúa và một số cây trồng ngắn ngày
khác.
- Đất đỏ vàng trên phiến thạch sét: diện tích 136.880 ha, chiếm 38,65% diện
tích tự nhiên, đây là loại đất có diện tích lớn nhất. Phân bố tập trung thành các vùng
lớn thuộc các huyện Phú Lương, Võ Nhai, Đồng Hỷ, Đại Từ, Định Hóa. Đất có
thành phần cơ giới từ thịt trung bình đến thịt nặng, cấu trúc dạng cục, ngập nước lâu
ngày sẽ có quá trình glây hóa mạnh. Trên loại đất này có khoảng 48,5% diện tích có
độ dốc từ 8-250, rất thích hợp với phát triển cây chè, cây ăn quả.
2.1.3.3. Thảm phủ thực vật
Được thiên nhiên ưu đãi về khí hậu và đất đai, Thái Nguyên có nhiều khả năng
để phát triển nông lâm, công nghiệp, du lịch và các loại hình dịch vụ khác. Diện tích
rừng tự nhiên của tỉnh là 102.190 ha, diện tích rừng trồng khoảng 44.450 ha. Đây là
một lợi thế to lớn cho việc phát triển rừng nguyên liệu phục vụ chế biến gỗ nhân
tạo, chế biến làm nguyên liệu giấy. Diện tích đất nông nghiệp toàn tỉnh chiếm 23%
diện tích tự nhiên, cây hàng năm chủ yếu là cây chè. Ngoài sản xuất lương thực,
tỉnh còn có diện tích tương đối lớn để quy hoạch các đồng cỏ, phát triển mạnh chăn
nuôi đại gia súc, chăn nuôi bò sữa.
Thái Nguyên là vùng đất thích hợp để phát triển cây chè. Chè Thái Nguyên,
đặc biệt là chè Tân Cương là đặc sản từ lâu nổi tiếng trong và ngoài nước. Toàn tỉnh
hiện có 15.000 ha chè (đứng thứ 2 cả nước sau Lâm Đồng), trong đó có trên 12.000

15
ha chè kinh doanh, hàng năm cho sản lượng khoảng trên 70.000 tấn chè búp tươi.
Tỉnh đã có quy hoạch phát triển cây chè lên 15.000 đến 20.000 ha với sản lượng
khoảng 105.000 tấn chè búp tươi/năm. Cây ăn quả của tỉnh hiện có trên 10.000 ha,
đến năm 2010 đưa lên 15.000 ha, có thể phát triển các loại cây như vải, mơ, nhãn,
cam, quýt…
2.1.4. Mạng lưới sông ngòi
2.1.4.1. Sự hình thành mạng lưới sông ngòi
Các sông chính chảy qua tỉnh Thái Nguyên gồm dòng chính sông Cầu và các
phụ lưu như sông Công, sông Du, Chợ Chu, sông Nghinh Tường
a/ Dòng chính sông Cầu:
Sông Cầu còn gọi là sông Như Nguyệt, sông Thị Nguyệt, là con sông chính
trong hệ thống sông Thái Bình. Diện tích lưu vực 6.030 km
2
, với chiều dài sông
288,5km (tính từ đầu nguồn về đến Phả Lại). Sông Cầu bắt nguồn từ phía Nam đỉnh
Phia Bioóc (cao 1.578 m) của dãy Văn Ôn trong địa phận xã Phương Viên huyện
Chợ Đồn tỉnh Bắc Kạn, chảy ngoằn ngoèo giữa hai dãy núi Ngân Sơn và dãy núi
Sông Gâm theo hướng bắc tây bắc-nam đông nam tới địa phận xã Dương Phong,
huyện Bạch Thông rồi đổi hướng để chảy theo hướng Tây tây nam - Đông đông bắc
qua thị xã Bắc Kạn tới xã Mỹ Thanh huyện Bạch Thông. Tại đây nó đổi hướng để
chảy theo hướng đông bắc-tây nam. Tại xã Nông Hạ huyện Chợ Mới nó nhận một
chi lưu phía hữu ngạn, chảy về từ xã Mai Lạp cùng huyện theo hướng tây bắc-đông
nam. Tới địa phận thị trấn Chợ Mới, nó nhận một chi lưu nữa phía hữu ngạn rồi đổi
hướng sang tây bắc-đông nam. Tới địa phận xã Vân Lăng, xã
Cao Ngạn (huyện
Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên), nhận một chi lưu phía tả ngạn rồi đổi hướng sang bắc
đông bắc-nam tây nam. Tới xã Sơn Cẩm huyện Phú Lương nhận tiếp một chi lưu
phía hữu ngạn là sông Đu rồi chảy qua phía đông thành phố Thái Nguyên. Chảy tới
xã Nga My huyện Phú Bình thì đổi sang hướng Đông bắc - Tây nam tới xã Thuận

Thành, huyện Phổ Yên nhận tiếp một chi lưu là sông Công. Tới ranh giới xã Mai
Đình huyện Hiệp Hòa và xã Việt Long huyện Sóc Sơn (Hà Nội) nó nhận một chi
lưu nhỏ phía hữu ngạn là sông Cà Lồ rồi chảy tiếp về phía đông qua ranh giới của
hai huyện Việt Yên-Bắc Giang và Yên Phong-Bắc Ninh rồi hợp lưu với sông
Thương tại ngã ba Lác ở ranh giới của xã Đồng Phúc (huyện Yên Dũng) với thị trấn
Phả Lại (huyện Chí Linh, tỉnh Hải Dương) để tạo thành sông Thái Bình.
+ Thượng lưu sông Cầu chảy trên đất Băc Cạn, dòng chảy chính chảy theo
hướng Bắc – Nam, độ cao trung bình lưu vực 300 – 400 m, lòng sông hẹp và dốc,
nhiều tác ghềnh, độ uốn khúc lớn (2,0), sông rộng từ 50 – 60 m về mùa cạn và mở
rộng từ 80 – 100 m về mùa lũ. Độ dốc đáy dốc khoảng 10
0
/
00
. Thượng lưu sông tính

16
từ nguồn về tới Chợ Mới có diện tích lưu vực là 1.700km
2
(kể cả sông Chợ Chu
437km
2
trên đất Thái Nguyên), tương ứng chiều dài sông 56,5km.
+ Phần trung lưu tính từ Chợ Mới về Thác Huống, đoạn này nằm trọn vẹn trên
đất Thái Nguyên, thoạt đầu dòng sông đổi hướng từ Bắc Nam sang hướng Tây Bắc
– Đông Nam ước chừng được 15km khi tới chỗ nhập lưu của sông Nghinh Tường
vào sông Cầu thì dòng chính lại chảy theo hướng cũ Bắc – Nam cho tới tận Thái
Nguyên. Đoạn này sông chảy qua vùng địa hình thấp và lòng sông được mở rộng
dần, độ cao trung bình lưu vực chỉ còn 100 – 200 m, độ dốc đáy sông còn khoảng
0,05
0

/
00
. Lòng sông về mùa cạn rộng từ 80 – 100 m, hệ số uốn khúc 1,90.
+ Từ hạ lưu đập Thác Huống đổ xuống được coi là hạ lưu của sông Cầu. Sông
chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam. Độ cao trung bình lưu vực còn từ 10 – 25
m, độ dố đáy sông giảm chỉ còn 0,1
0
/
00
. Về mùa cạn lòng sông rộng từ 70 – 150 m,
và sâu từ 3 – 7 m. Hai bờ có đê bao, mùa lũ nước sông dâng cao, lòng sông mở rộn
thêm tư 20 – 30 m. Sông Cầu chảy tới chỗ nhập lưu của sông Công và sau đó thì ra
khỏi đất của thái Nguyên. Chiều dài sông Cầu chạy trên đất Thái Nguyên là 110k,
diện tích lưu vực xấp xỉ 3.480 km
2
(không kể lưu vực sông Công) chiếm ½ diện tích
lưu vực sông.
Lưu vực sông Cầu có dạng dài, hệ số tập trung nước đạt 2,1 thuộc loại lớn trên
miền Bắc.
Địa hình đồi và đồng bằng chiếm diện tích nhiều nhất trong lưu vực sông Thái
Bình. Độ cao bình quân lưu vực do đó cũng thấp 190m. Độ dốc bình quân lưu vực
thuộc loại trung bình 16%. Để có thể hình dung một cách cụ thể hơn về đặc điểm
địa hình lưu vực, ta có thể dựa vào bảng phân bố độ cao theo diện tích trên các sông
chủ yếu trong lưu vực sông Cầu.
Mật độ lưới sông trên lưu vực sông Cầu khá phát triển 0,95 km/km
2
thuộc cấp
mật độ sông suối dày. Các phụ lưu chính phân bố tương đối đồng đều dọc theo sông
chính. Các phụ lưu lớn đều nhập vào sông Cầu ở bờ phải. Do đó hệ số không cân
bằng của lưới sông nhỏ 0,56. Chiều dài sông chảy qua địa bàn Thái Nguyên khoảng

110km. Trên sông này hiện đã xây dựng hệ thống thủy nông Sông Cầu (trong đó có
đập Thác Huống) tưới cho 24.000 ha lúa 2 vụ của huyện Phú Bình (Thái Nguyên)
và Hiệp Hòa, Tân Yên (Bắc Gang).
b/ Các phụ lưu của dòng chính sông Cầu trên địa phận tỉnh Thái Nguyên:
Từ Chợ Mới về tới hợp lưu của sông Công trên chiều dài 110km có 12 phụ lưu
(chiều dài sông từ 12km trở lên) gia nhập vào dòng chính sông Cầu. Trong đó có 6
phụ lưu có diện tích lưu vực lớn hơn 100km
2
.
* Sông Chợ Chu:

17
Bắt nguồn từ Khao Chang (105
0
31’10’, 21
0
52’30”) ở độ cao 400, diện tích lưu
vực 437km
2
(23,5km
2
là diện tích núi đá vôi), chiều dài sông 36,5 km, nhập lưu ở
phía bờ hữu sông Cầu tại Chợ Mới – Bắc Cạn. Hầu hết diện tích lưu vực sông nằm
trên đất của huyện Định Hóa. Độ cao bình quân lưu vực 206m, độ dốc bình quân
lưu vực 24,6
0
/
00
, mật độ lưới sông 1,19 và hệ số uốn khúc 1,40.
* Sông Nghinh Tường(Thượng Nung):

Bắt nguồn từ Gai Lạc (106
0
07’10”, 21
0
48’50”) ở độ cao 550 m. Diện tích lưu
vực 465 km
2
(có 170km
2
là núi đá vôi), chiều dài sông 46,0 km, nhập lưu phía bờ tả
sông Cầu. Độ cao bình quân 290, lưu vực sông thuộc đất huyện Võ Nhai, độ dốc
bình quân lưu vực 39,4
0
/
00
lớn hơn sông Chợ Chu. Mật độ lưới sông 1,05km/km
2
và
hệ số uốn khúc là 1,06.
* Sông Đu:
Bắt nguồn từ Lương Can ở độ cao 275m. Sông chảy theo hướng Tây Bắc -
Đông Nam và nhập lưu phía bờ hữu sông Cầu ở Sơn Cẩm cách cửa sông Cầu
152km. Diện tích lưu vực 361 km
2
(có 5,4 km
2
là diện tích núi đá vôi), với chiều dài
sông 44,5km. Sông Đu chảy trong miền trung du là chủ yếu, địa hình đồi chiếm
diện tích lớn, vùng có cao độ dưới 100m chiếm tới 60% diện tích toàn lưu vực.
Sông Đu nằm trên đất huyện Phú Lương, đây là một thung lũng có địa hình thấp, độ

cao bình quân lưu vực 129m. Độ dốc thoải 13,3
0
/
00
và thuộc loại độ dốc bé nhất
vùng.
* Sông Mo Linh:
Bắt nguồn từ núi Na Hoa (105
0
59’20”, 21
0
43’20”) ở độ cao 275m. Diện tích
lưu vực 168 km
2
(có 31,4 km
2
là núi đá vôi), chiều dài sông 27km, nhập lưu phía bờ
tả sông Cầu ở dưới sông Đu chừng 17,5 km. Lưu vực sông Mo Linh nằm trên đất
huyện Võ Nhai, độ cao bình quân lưu vực thấp (126m).
* Phụ lưu số 18:
Bắt nguồn từ núi Bồ Cu (106
0
01’10”, 21
0
39’20”) ở độ cao 200m. Diện tích
lưu vực 146 km
2
, chiều dài sông 19,0 km. Nhập lưu phía bờ tả sông Cầu tại Đá Gân.
Tương tự sông Mo Linh, địa hình lưu vực sông này thấp.
* Sông Công:

Sông Công là nhánh cấp I đổ vào phía bờ hữu sông Cầu của nhập lưu ở Phù
Lôi cách đập Thác Huống chừng 54,5km theo đường sông về phía hạ lưu. Sông bắt
nguồn từ núi Hồng phía Đông bắc dãy Tam Đảo, thuộc huyện Định Hóa tỉnh Thái
Nguyên. Hướng chảy của sông Công đoạn thượng nguồn dòng chính, sông chảy
theo hướng Bắc - Nam và đến núi Hồng thì đổi hướng chảy Tây Bắc-Đông Nam.
Sau khi ra khỏi hồ Núi Cốc ở phía Tây thành phố Thái Nguyên, nó chia thành hai
nhánh. Nhánh chính chảy qua trung tâm thị xã Sông Công, qua huyện Phổ Yên để

18
hội lưu với sông Cầu từ bên phải tại ranh giới ba xã Thuận Thành (huyện Phổ Yên),
Trung Giã (huyện Sóc Sơn, Hà Nội) và Hợp Thịnh (huyện Hiệp Hòa tỉnh Bắc
Giang). Nhánh phụ nhỏ hơn chảy qua phía Bắc thị xã Sông Công, huyện Phú Bình
rồi chảy vào huyện Phổ Yên để nối với sông Cầu tại ranh giới ba xã Tân Phú,
Thuận Thành (huyện Phổ Yên), Đại Thành (huyện Hiệp Hòa).
Sông Công dài 96 km. Diện tích lưu vực 951 km², cao trung bình 224 m, độ
dốc trung bình lưu vực thuộc loại lớn 27,3%, sông suối mật độ sông suối 1,20
km/km². Tổng lượng nước 0,794 km³ ứng với lưu lượng trung bình năm 25 m³/s,
môđun dòng chảy năm 26 l/s.km². Mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 10, chiếm 74,7%
lượng nước cả năm; tháng 8 có lượng dòng chảy lớn nhất chiếm 19,30% lượng
nước cả năm; tháng cạn kiệt nhất chiếm 1,8% lượng nước cả năm.
Sông Công cùng với Núi Cốc đã đi vào thi ca mang màu sắc huyền thoại trong
bài hát Huyền thoại Hồ Núi Cốc của nhạc sỹ Phó Đức Phương. Nước của dòng sông
Công được chặn lại tại huyện Đại Từ, tạo nên một hồ nhân tạo rộng lớn, cùng với
rất nhiều hòn đảo lớn nhỏ mà trước đây là đồi núi. Sông Công, hồ Núi Cốc là công
trình thuỷ lợi lớn có ý nghĩa trong phát triển kinh tế
nông nghiệp, bảo vệ môi sinh,
tạo một thắng cảnh nổi tiếng trong địa bàn tỉnh Thái Nguyên.
Dòng sông Công còn có tên là sông Giã (Giã hà) bởi thời thuộc Lương con
sông này nằm trên đất châu Giã Năng, quê hương của người anh hùng Lý Bí. Nơi
dòng sông chảy ngoặt về phía Đông (gần cầu Đa Phúc ngày nay) chính là làng Trấn,

Trấn lỵ châu Giã Năng, nơi Lý Bí khởi binh từ đất Hoài Đức (Hà Nội ngày nay)
vượt qua núi Sóc về đây bao vây rồi đánh bại giặc Lương.
* Sông Rong (thượng nguồn sông Trung):
Ngoài dòng chính sông Cầu và các phụ lưu của nó, ở phía Đông tỉnh Thái
Nguyên thuộc huyện Võ Nhai còn có một phần diện tích lưu vực thuộc thượng
nguồn sông Trung (sông Rong), sông chảy xuôi về tỉnh Bắc Giang. Diện tích sông
Trung là 500km
2
, phần diện tích sông Trung nằm trên địa phận tỉnh Thái Nguyên
khoảng 281km
2
. Đây là một nhánh thuộc lưu vực của sông Thương.
2.1.4.2. Quá trình phát triển, các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình phát triển
mạng lưới sông
Các đặc tính của lưu vực sông bao gồm đặc điểm địa hình, lớp phủ thực vật,
điều kiện địa chất, thổ nhưỡng, độ dốc lưu vực … ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình
thành dòng chảy sông ngòi.
Sự ảnh hưởng của các hoạt động dân sinh kinh tế đến dòng chảy sông ngòi
được thể hiện ở nhiều khía cạnh khác nhau, có thể tác động tích cực nhưng cũng có
những tác động tiêu cực đến dòng chảy sông ngòi.