đồ án kỹ thuật tài nguyên nước Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán trong quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Krông Pô Kô.

Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

mở đầu
I. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những thập kỷ gần đây, ở Việt Nam nói chung và ở Tây Nguyên nói riêng
đang phải đối mặt với những thách thức to lớn trong phát triển kinh tế xã hội. Do áp lực
gia tăng dân số và tốc độ phát triển kinh tế nhanh chóng, nhiều nguồn tài nguyên thiên
nhiên - đặc biệt là tài nguyên nớc - đã bị con ngời sử dụng không hợp lý. Báo cáo Phát
triển kinh tế xã hội nông thôn Tây Nguyên giai đoạn 1996-2000 và năm 2010 của Bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (tháng 6/1996) đã nhận định "Môi trờng Tây
Nguyên đang bị suy thoái nghiêm trọng do rừng bị tàn phá, đất đai bị suy thoái và tài
nguyên bị sử dụng mất cân đối. Cần có biện pháp cấp thiết để bảo vệ và phục hồi môi
trờng sinh thái, sử dụng hợp lý các tài nguyên thiên nhiên, nhất là tài nguyên đất và n-
ớc, để phục vụ cho phát triển một nền nông nghiệp bền vững ở Tây Nguyên.
Bởi vậy, vấn đề nghiên cứu phát triển bền vững tài nguyên nớc có một ý nghĩa
chiến lợc đối với sự phát triển trên lu vực sông. Các biện pháp hữu hiệu về sử dụng hợp
lý, khai thác bền vững tài nguyên nớc, bảo vệ các hệ sinh thái nớc phụ thuộc vào sự phát
triển khoa học kỹ thuật, kiến thức về tài nguyên nớc, trình độ và khả năng sử dụng tài
nguyên nớc. Trên cơ sở đó, đồ án đã lựa chọn khu vực nghiên cứu là lu vực sông Krông
Pô Kô chảy qua địa phận tỉnh Kon Tum, thuộc Tây Nguyên, làm đối tợng nghiên cứu
thử nghiệm trong việc nghiên cứu ứng dụng một số công cụ phục vụ cho việc quản lý,
phát triển tài nguyên nớc bền vững trong lu vực. Mục tiêu của đồ án là nghiên cứu ứng
dụng mô hình toán và khả năng quản lý lu vực bằng hệ thống thông tin địa lý (GIS),
nghiên cứu để làm rõ thêm vấn đề quản lý tổng hợp tài nguyên nớc trên một lu vực
sông. Qua đó, nhằm đóng góp những luận cứ khoa học trong tổng thể phát triển bền
vững tài nguyên thiên nhiên. Vì vậy, đồ án tốt nghiệp đợc lựa chọn với tiêu đề là
Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc lu vực
sông Krông Pô Kô.
II. Mục tiêu nghiên cứu của đồ án
1. Nghiên cứu ứng dụng mô hình AV SWAT trong tính toán dòng chảy mặt có
xét tới ảnh hởng của địa hình, đất và hiện trạng sử dụng đất. Qua đó đánh giá ảnh hởng

bằng định lợng những tác động của việc thay đổi sử dụng đất tới dòng chảy trên lu vực.
2. Phân tích đánh giá tài nguyên nớc mặt và nghiên cứu ứng dụng mô hình
CROPWAT tính nhu cầu nớc hệ thống.
3. Nghiên cứu ứng dụng mô hình quản lý tổng hợp tài nguyên nớc IQQM tính
cân bằng nớc cho lu vực sông Krông Pô Kô theo các phơng án khác nhau và bớc đầu
đánh giá định lợng ảnh hởng của lớp phủ rừng tới một số đặc trng thuỷ văn cơ bản trong
lu vực.
4. Nhận xét và kết luận về khả năng đáp ứng nguồn nớc của hệ thống. Đa ra một
số kiến nghị và đề xuất một số biện pháp trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc lu vực
sông Krông Pô Kô.
III. Nội dung các vấn đề cần giải quyết.
- Trình bày một số khái niệm về quản lý tổng hợp tài nguyên nớc
- Cập nhật tài liệu khí tợng thủy văn tới năm 2003, các bản đồ GIS để tính toán đánh giá
tài nguyên nớc mặt lu vực sông Krông Pô Kô.
- ứng dụng mô hình AV SWAT tính toán dòng chảy mặt lu vực. Phân tích số liệu và tách
dòng chảy của các lu vực con về các khu tới. Thay đổi hiện trạng sử dụng đất, tính toán
_________________________________________________________________
1
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

và so sánh đánh giá dòng chảy so với trờng hợp trớc khi thay đổi hiện trạng. Đa ra nhận
xét về ảnh hởng của lớp phủ rừng đối với dòng chảy lu vực.
- Xác định nhu cầu nớc cho các ngành kinh tế đến năm 2010. ứng dụng mô hình
CROPWAT tính toán xác định nhu cầu nớc cho nông nghiệp.
- Mô phỏng hệ thống cân bằng nớc lu vực sông Krông Pô Kô bằng mô hình IQQM và
tính toán cân bằng nớc cho lu vực ứng với 4 giai đoạn: (1) Giai đoạn hiện tại (2001) với
diện tích thiết kế; (2) Giai đoạn hiện tại (2001) với diện tích tới thực; (3) Thời điểm dự
kiến 2010 và (4) Thời điểm 2010 ứng với hiện trạng sử dụng đất thay đổi.
- Phân tích và đề xuất một số biện pháp quản lý tài nguyên nớc trong lu vực sông Krông
Pô Kô.

- Xây dựng trang Web và bộ Cơ sở dữ liệu quản lý thông tin, dữ liệu KTTV liên quan
đến tài nguyên nớc trong lu vực.
- Kiến nghị về khả năng khai thác và sử dụng tài nguyên nớc trong lu vực để đảm bảo
phát triển bền vững.
IV. Kết cấu của đồ án
Đồ án chính, ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, đợc chia thành 4 chơng:
Chơng 1: Tổng quan về quản lý tổng hợp tài nguyên nớc và vấn đề ứng dụng mô hình
toán trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc.
Chơng 2 : Giới thiệu chung về lu vực Krông Pô Kô.
Chơng 3. Nghiên cứu ứng dụng mô hình AV SWAT và IQQM trong tính toán quản lý
tổng hợp tài nguyên nớc lu vực Krông Pô Kô.
Chơng 4. Quản lý tổng hợp tài nguyên nớc lu vực sông Krông Pô Kô.
Để hoàn thành đồ án, tôi đã nhận đợc sự giúp đỡ rất nhiệt tình của thầy giáo
NGND. GS. TS. Ngô Đình Tuấn, ngời đã có những ý kiến quý báu, chỉ bảo tận tình cho
tôi trong việc định hớng nghiên cứu và hoàn thiện đồ án. Tôi cũng đã nhận đợc sự hớng
dẫn rất nhiệt tình của cô giáo TS. Phạm Thị Hơng Lan, ngời đã tận tình chỉ bảo cho tôi
trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Tôi xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý
báu đó.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thày, cô giáo trong Khoa Thuỷ văn Môi trờng,
trờng Đại học Thuỷ lợi, đã không ngừng giúp đỡ tôi không chỉ trong việc truyền thụ
kiến thức mà còn cả trong việc rèn luyện con ngời trong những năm tháng ở trờng Đại
học, để tôi có đợc kết quả này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Trung tâm T liệu - Trung tâm KTTV quốc gia, Phòng
Quy hoạch Trung Trung bộ và Tây Nguyên - Viện Quy hoạch Thủy lợi, Sở Nông nghiệp
và phát triển nông thôn tỉnh Kon Tum, Đài KTTV khu vực Tây Nguyên, các trạm khí t-
ợng thuỷ văn ĐăkMốt, Kon Tum, Pleiku đã cung cấp nguồn tài liệu và những kinh
nghiệm quý báu để giúp tôi hoàn thiện đồ án; cảm ơn ông Mã Tuấn, Giám đốc Đài Khí
tợng Thuỷ văn Tây Nguyên, đã giúp tôi rất nhiều trong đợt đi thực địa tại Tây Nguyên;
cảm ơn ông Richard Beecham, một trong những tác giả của mô hình IQQM đã giúp tôi
giải đáp những vớng mắc trong khi vận hành mô hình.

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn các bạn học trong lớp 42V đã tận tình trao
đổi và đóng góp ý kiến cho đồ án.
Do kiến thức và thời gian hạn chế nên đồ án còn có nhiều thiếu sót. Tôi rất mong
nhận đợc sự góp ý của các thày giáo, cô giáo, các chuyên gia, các cán bộ khoa học và
các bạn
Xin trân trọng cảm ơn mọi sự giúp đỡ quý báu đó.
_________________________________________________________________
2
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

Chơng 1
Tổng quan về quản lý tổng hợp tài nguyên nớc
và vấn đề ứng dụng mô hình toán trong
quản lý tổng hợp tài nguyên nớc
1.1. Tổng quan về vấn đề quản lý tổng hợp tài nguyên nớc
1.1.1. Mấy vấn đề trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc trên thế giới
1.1.1.1. Những đặc điểm cơ bản trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc
(1) Đây là một vấn đề có lịch sử phát triển từ lâu đời song luôn gắn chặt với sự phát
triển tơng ứng của nền khoa học - công nghệ trong mỗi thời kỳ lịch sử. Vấn đề quản lý
tài nguyên nớc đã đợc con ngời quan tâm từ những thời kỳ xa xa. Sự có mặt của những
công trình thuỷ lợi cổ đại trên các dòng sông nh sông Nile, Ti-grơ, Ơ-phrat đã nói lên
sự quan tâm của loài Ngời tới vấn đề quản lý tài nguyên nớc từ thời xa xa.
(2) Quản lý tổng hợp tài nguyên nớc đang là một vấn đề đợc nhiều quốc gia quan tâm
do tính chất cấp bách và tổng hợp của bài toán nhằm phát triển kinh tế - xã hội của mỗi
vùng lãnh thổ, của mỗi quốc gia và của cả cộng đồng quốc tế. Cho đến nay, loài Ngời đã
nhận thức đợc rằng: Nớc là một tài nguyên hạn chế. Nếu chúng ta không quản lý một
cách có hiệu quả thì nguy cơ cạn kiệt nguồn nớc là khó tránh khỏi.
(3) Mặc dù có một lịch sử phát triển từ lâu đời song khoa học Quản lý tổng hợp tài
nguyên nớc cha đợc trình bầy có hệ thống. Tuỳ theo quan điểm của ngời sử dụng và ng-
ời ra quyết định mà có những cách thể hiện khác nhau cũng nh đề cập tới những khía

cạnh khác nhau của bài toán. Tuy nhiên, sau Hội nghị thợng đỉnh của Liên hợp quốc về
Môi trờng và Phát triển (UNCED, Brazil, 1992) thì thuật ngữ Quản lý tổng hợp tài
nguyên nớc mới đợc nhấn mạnh và trở thành một khoa học đợc đề cập tới một cách có
hệ thống.
_________________________________________________________________
3
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

Có nhiều khái niệm về quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trờng, tuy nhiên, khái
niệm đợc thừa nhận rộng rãi và sẽ sử dụng trong đồ án này là khái niệm đợc đa ra trong
Hội nghị quốc tế về Thuỷ văn đợc tổ chức phối hợp giữa UNESCO, WMO và ICSU
(tháng 3/1993, tại Paris), đó là: Quản lý tổng hợp tài nguyên là tập hợp những hoạt
động nhằm sử dụng và kiểm soát những input tài nguyên thiên nhiên (đất, nớc, sinh vật)
để thu đợc những output đảm bảo cho hệ thống các điều kiện tự nhiên mang lại lợi ích
cần thiết cho con ngời.
Việc quản lý tổng hợp có thể diễn ra trong những phạm vi không gian khác nhau:
theo đơn vị hành chính (quốc gia, tỉnh, huyện), theo tính chất địa hình (miền núi, đồng
bằng) tuỳ theo đối tợng cần khai thác và quản lý (lập kế hoạch, quy hoạch). Tuy
nhiên, cho đến nay - đặc biệt là kể từ sau Hội nghị UNCED - đơn vị quản lý thờng đợc
sử dụng ở nhiều quốc gia là Lu vực sông. Bởi vì mọi hoạt động của con ngời diễn ra
trong lu vực sông, có tác động trực tiếp tới các dạng tài nguyên và môi trờng của lu vực
(đất, nớc, sinh vật, khoáng sản ) đều có phản ứng tổng hợp qua sự biến đổi về số lợng
và chất lợng của tài nguyên nớc ở mặt cắt khống chế của lu vực.
1.1.1.2. Những biến đổi về nhận thức trong quản lý tài nguyên nớc
Trong quá trình phát triển của mình, để quản lý và phát triển tài nguyên nớc, con
ngời đã không ngừng thay đổi nhận thức của mình đối với tài nguyên nớc. Có thể tạm
phân chia sự biến đổi trong nhận thức này theo 3 thời kỳ sau:
(1) Thời kỳ coi nớc là dạng tài nguyên vô hạn
Con ngời từ những thời kỳ xa xa - đã coi nớc nh một dạng tài nguyên vô hạn, một thứ
của trời cho. Vấn đề dùng nớc chủ yếu là việc xây dựng các hệ thống thuỷ nông hoặc

cung cấp nớc cho các đô thị. Con ngời sử dụng nớc song không quan tâm nhiều tới khối
lợng và chất lợng nớc bởi vì vào thời kỳ đó thì con ngời có thể coi nớc là tài nguyên vô
tận và trên thực tế thì khả năng tự hồi phục của tài nguyên nớc khi đó còn khá mạnh so
với nhu cầu sử dụng.
(2) Thời kỳ hình thành quan điểm tài nguyên nớc là hữu hạn
Khi con ngời khai thác tài nguyên nớc ở quy mô lớn, với công nghệ mới và với trình độ
phát triển mạnh của công nghiệp, lợng chất thải ngày một gia tăng thì nớc có biểu hiện
suy thoái và vấn đề bảo vệ tài nguyên nớc bắt đầu đợc đặt ra.
Năm 1977, Hội nghị Nớc của Liên hợp quốc (LHQ) đợc tổ chức ở Mar del Plata
(Argentina) đã nhấn mạnh vấn đề quy hoạch, nớc sạch và vệ sinh. Chính vì vậy mà
LHQ đã lấy những năm 80 của thế kỷ trớc là Thập kỷ Quốc tế Nớc sạch và Vệ sinh
nhằm giải quyết vấn đề nớc sinh hoạt cho con ngời. Tuy nhiên, do cha gắn kết giữa vấn
đề nớc và môi trờng nên những mục tiêu đề ra cho Thập kỷ này không đạt đợc nh mong
muốn. Năm 1987, vấn đề môi trờng đã trở nên cấp bách và LHQ đã thông qua báo cáo
Tơng lai chung của chúng ta (Our common future) do Uỷ ban Brundtland soạn thảo.
Thuật ngữ Phát triển Bền vững (Sustainable Development) đã hình thành từ báo cáo
này. Tuy nhiên, vai trò của tài nguyên nớc trong báo cáo vẫn cha đợc đề cập tơng xứng
với vị trí của nó.
Năm 1991, tại Hội nghị T vấn không chính thức về Nớc họp tại Copenhagen
(Đan Mạch), 4 nguyên lý cơ bản đã đợc hình thành và đa ra thảo luận trong Hội nghị
này: (1) Nớc là dạng tài nguyên hữu hạn, dễ bị tổn thơng và rất cần thiết cho cuộc sống
của con ngời, (2) Nớc cần đợc quản lý ở tất cả các cấp, (3) Phụ nữ giữ một vai trò trung
tâm trong việc quản lý và đảm bảo an toàn trong sử dụng nớc và (4) Nớc phải đợc coi là
một dạng hàng hoá. Những nguyên lý này đã đợc khẳng định lại và làm rõ hơn tại Hội
nghị quốc tế về Nớc và Môi trờng ở Dublin (Ireland, 1/1992). Tháng 6/1992, Hội nghị
thợng đỉnh của LHQ về Môi trờng và Phát triển (United Nations Conference on
Environment and Development / UNCED) họp tại Rio de Janeiro (Brasil) đã thông qua
Chơng trình 21 (Agenda 21) với Chơng 18 có tiêu đề Bảo vệ chất lợng và cung cấp nớc
ngọt: ứng dụng các cách tiếp cận về phát triển, quản lý và sử dụng nớc. Với nội dung
này, các nguyên tắc Dublin đợc tái khẳng định và đợc Hội nghị thợng đỉnh Rio de

Janeiro thông qua.
(3) Thời kỳ thực hiện các nguyên tắc Dublin
Trong thập kỷ cuối cùng của thế kỷ XX, thế giới đã chứng kiến sự suy thoái về tài
nguyên nớc trớc tình hình nhu cầu dùng nớc đã vợt quá khả năng tái tạo của tài nguyên
_________________________________________________________________
4
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

nớc. Với các nguyên tắc Dublin, nguyên lý Phát triển bền vững tài nguyên nớc và phơng
pháp Quản lý tổng hợp tài nguyên nớc đã đợc nhiều quốc gia đề cập tới trong các chính
sách phát triển kinh tế có liên quan đến tài nguyên nớc của quốc gia mình. Nhận thức
của thế giới trong các vấn đề này cũng từng bớc đợc củng cố và phát triển.
Năm 1993, Ngân hàng Thế giới tuyên bố chính sách chung về quản lý tài nguyên
nớc, xem xét các dự án liên quan đến nớc trên quy mô rộng. Năm 1994, Uỷ ban Phát
triển Bền vững của LHQ kêu gọi các quốc gia tổ chức đánh giá tài nguyên nớc trong
phạm vi quốc gia và của toàn cầu. Vấn đề Nớc bắt đầu đợc đa vào chơng trình nghị sự
thờng kỳ của Uỷ ban này. Cũng trong năm 1994, Tổ chức Hợp tác Kinh tế và Phát triển
(OECD) đa ra khái niệm quản lý kết hợp với phát triển và từ đó thuật ngữ Quản lý nớc
bao hàm cả hai nội dung này. Tháng 6/ 1996, hai sự kiện lớn đã xảy ra: Ngân hàng Phát
triển Châu á đề ra chính sách nớc cho vùng Châu á - Thái Bình Dơng và Hội đồng N-
ớc toàn cầu (World Water Council) đã hình thành, hợp tác nghiên cứu triển khai các vấn
đề về nớc liên quan tới các nguyên tắc Dublin. Hai tháng sau đó (8/1996), Mạng lới
cộng tác vì nớc toàn cầu (Global Water Partnership) ra đời nhằm tổ chức việc triển khai
các nguyên tắc Dublin vào thực tiễn. Năm 1997, Diễn đàn Nớc thế giới lần thứ 1 nhóm
họp tại Marrakech (Maroc) kêu gọi việc xây dựng Tầm nhìn về Nớc cho thế kỷ XXI.
Năm 1998, Hội nghị Paris về Nớc và phát triển bền vững đã nhấn mạnh việc phối hợp
viện trợ và đầu t trong lĩnh vực Nớc.
Tháng 3 năm 2000, Diễn đàn Nớc thế giới lần thứ 2 họp tại The Hague (Hà Lan)
đã thông qua Tầm nhìn và Khung hành động về nớc, cuộc sống và môi trờng cho thế kỷ
XXI với mục tiêu Một thế giới an ninh về nớc trong thế kỷ XXI đã đợc các quốc gia

quan tâm trong sự phát triển kinh tế xã hội của mình.
Trong những năm đầu của thế kỷ XXI, sự quan tâm tới vấn đề quản lý tổng hợp
tài nguyên nớc bắt đầu đợc chú ý cho từng lu vực sông cụ thể. Một thí dụ điển hình là
Chiến lợc hỗ trợ phát triển tài nguyên nớc cho lu vực sông Mê Công đợc Ngân hàng Thế
giới triển khai xây dựng từ tháng 11/2004 và đang đợc xúc tiến mạnh trong những tháng
đầu năm 2005 tại 4 quốc gia trong Uỷ hội sông Mê Công (Lào, Campuchia, Thái Lan và
Việt Nam). Trong Chiến lợc này, việc xây dựng những kịch bản phát triển để mô phỏng
các trạng thái sử dụng tài nguyên nớc có thể xảy ra trong lu vực đã đợc quan tâm rất
nhiều
1.1.2. Mấy vấn đề trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc ở Việt Nam
Có thể nêu lên một số điểm cơ bản cần lu ý khi đặt vấn đề quản lý tổng hợp tài
nguyên nớc ở Việt Nam nh sau:
1. Tài nguyên nớc Việt Nam phân phối không đều theo không gian và thời gian. Tuỳ
theo từng vùng, có nơi từ 6 đến 9 tháng trong năm là thuộc về mùa cạn - mùa ít nớc (chỉ
chiếm 20-30% tổng lợng nớc năm) trong đó 3 tháng cạn nhất chỉ chiếm 5-10% tổng l-
ợng nớc năm và nhu cầu về nớc phần lớn (70%) lại tập trung trong mùa cạn. Vì vậy lợng
nớc cần cho phát triển kinh tế xã hội sẽ thiếu gay gắt trong mùa cạn, thậm chí có nơi l-
ợng nớc cần vợt quá nguồn nớc đến. Lấy ví dụ nh ở đồng bằng sông Hồng, so sánh giữa
nớc đến và nớc cần thì gần nh khắp nơi - từ tháng 1 đến tháng 4 - lợng nớc cần đều vợt
quá ngỡng khai thác hợp lý, có tháng, có nơi lợng nớc cần xấp xỉ bằng hoặc vợt lợng n-
ớc đến, đa số chiếm từ 35-70% lợng nớc đến. Tính theo các vùng thì vùng Bắc Bộ sau
năm 2010 lợng nớc cần sẽ vợt quá ngỡng khai thác hợp lý, ở vùng Đông Nam Bộ lợng
nớc cần vợt 10 km
3
trong khi lợng nớc sản sinh tại chỗ chỉ có 12 km
3
. Nếu xét riêng
trong mùa cạn thì còn gay gắt hơn nữa.
Rõ ràng là tài nguyên nớc mặt trên các vùng của lãnh thổ Việt Nam nếu chỉ xét tới lợng
nớc sản sinh tại chỗ sẽ không bảo đảm cho nhu cầu phát triển sau năm 2010. Vì vậy cần

phải xây dựng chiến lợc phát triển tài nguyên nớc và ngay từ bây giờ phải tăng cờng
quản lý khai thác, bảo vệ, sử dụng tiết kiệm và có hiệu quả tài nguyên nớc đi đôi với
phòng và chống nhiễm bẩn, khai thác quá mức sẽ phá hoại các hệ sinh thái nớc. Cần tổ
chức thực hiện có hiệu quả Luật Tài nguyên nớc, các chế độ chính sách về nớc và tăng
cờng việc kiểm tra, tổ chức thực hiện.
2. Tài nguyên nớc dới đất theo kết quả điều tra thăm dò kiểm kê đánh giá bớc đầu là
nguồn bổ sung đáng kể cho tài nguyên nớc mặt. Nhng việc tổ chức quản lý khai thác và
bảo vệ cha theo một phơng thức hợp lý. Nhiều nơi cha xác định đúng trữ lợng, nguồn n-
_________________________________________________________________
5
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

ớc bổ sung hàng năm và ngỡng khai thác cho phép, kỹ thuật công nghệ khoan thăm dò
khai thác cũng còn thiếu sót nên đã làm cho nguồn tài nguyên quý giá này bị ảnh hởng,
kiệt đi về lợng và chất. Nhiều giếng đã bị nhiễm mặn, nhiễm bẩn và giảm mực nớc, lợng
nớc cung cấp.
3. Trớc xu thế của sự tăng nhanh dân số, sự tập trung đô thị mà các dự báo của thế giới
cho rằng đến năm 2010 có đến 50-60% số dân của các nớc sống trong các đô thị, khu
công nghiệp thì yêu cầu về cấp nớc, tiêu thoát nớc ngày càng gay gắt đòi hỏi phải tập
trung điều tra nghiên cứu tính toán dự báo nhu cầu và khả năng nguồn nớc, giới hạn số
dân có thể tập trung để phát triển lâu bền, kết hợp giữa phát triển đô thị và phát triển
nông thôn trong một qui hoạch lãnh thổ hợp lý, phù hợp với các điều kiện về tài nguyên
và môi trờng.
4. Theo dõi và đánh giá sự nhiễm bẩn, thoái hoá của môi trờng nớc và những nguyên
nhân làm tài nguyên nớc nhanh chóng kiệt đi về chất. Đặc biệt do sự ảnh hởng của các
khí thải có hiệu ứng nhà kính làm cho khí hậu thay đổi theo chiều hớng ấm lên mà hậu
quả là ma sẽ có khả năng ít đi ở vùng vĩ độ thấp, mực nớc biển sẽ dâng lên cộng với sự
hạ thấp vùng đồng bằng ven biển do xâm thực xói mòn, khai thác quá mức nớc dới đất,
do các hoạt động tân kiến tạo . Nhiều dự tính cho thấy các vùng đất thấp ven biển
trong mấy thập kỷ nữa sẽ bị nhiễm mặn, mặn ở vùng cửa sông sẽ xâm nhập sâu hơn ảnh

hởng đến các hệ sinh thái vùng ven biển nhất là đối với các loài thuỷ sản, rừng ngập
mặn ven bờ biển, các vỉa san hô, các tầng nớc ngầm vùng đồng bằng ven biển. Các cực
trị về hạn hán, bão, lụt, nớc dâng do bão sẽ lớn hơn về cờng độ và tần số. Tất cả những
thay đổi và biến động này sẽ ảnh hởng đến kinh tế xã hội vùng đồng bằng ven biển, nơi
mà số dân đang ở mức tập trung cao.
5. Phục hồi các hệ sinh thái đã bị thoái hoá xuống cấp có ảnh hởng lớn đến tài nguyên
nớc là một nhiệm vụ cấp bách. Đó là việc cần sớm phục hồi các hệ sinh thái rừng, phủ
xanh đất trống đồi núi trọc, nguyên nhân gốc rễ của sự cạn kiệt nguồn sinh thuỷ của
nhiều vùng và cũng là nguồn gốc của thuỷ tai, tàn phá các lu vực sông vừa và nhỏ mà
điển hình là các trận lũ quét gần đây ở Đắk Lắk, Lai Châu, Sơn La, Thái Nguyên, Trung
Trung Bộ . Đất rừng bị chặt trắng tạo điều kiện cho xâm thực xói mòn trên nhiều vùng
gây ra hoang mạc hoá, thoái hoá tài nguyên đất, một tài nguyên quý giá đối với sự phát
triển của đất nớc.
6. Để quản lý bền vững tài nguyên nớc trong điều kiện ngày càng khan hiếm trớc sức ép
của sự phát triển dân số nhanh, đờng lối chiến lợc là phải hớng vào việc phân phối hợp
lý, sử dụng tiết kiệm và có hiệu quả, đặc biệt là trong ngành nông nghiệp - nơi sử dụng
trên 60% lợng nớc tiêu thụ cho tới nhng lợng nớc lấy cho tới lại chỉ đợc sử dụng có trên
dới 40% còn lại là tổn thất. Điều này đã gây phản tác dụng nh làm lầy đất, ngập úng,
kéo muối lên mặt gây mặn, phèn Thực hiện tính tiền nớc và đa vào giá thành các loại
sản phẩm để bảo đảm tích luỹ vốn cho các hoạt động bảo vệ môi trờng nớc, phục hồi
các hệ sinh thái nớc. Chính sách giá cả về nớc sẽ tạo ra tập quán sử dụng tiết kiệm nớc,
bảo vệ sự trong sạch của nguồn nớc để phục vụ cho bản thân ngời sử dụng.
7. Với các kết quả dự tính nhu cầu về nớc đến năm 2010 cân đối với nguồn tài nguyên
nớc của các vùng thấy rõ ràng nhiều vùng sẽ thiếu nớc nghiêm trọng, nhất là trong mùa
cạn. Biện pháp điều hoà nguồn nớc có hiệu quả, trữ nớc mùa lũ để sử dụng trong mùa
cạn, sử dụng tổng hợp nguồn nớc cho tới, phát điện, nuôi cá, cấp nớc là một hớng có
tính chiến lợc. Nhng muốn phát triển nhanh, nhiều, khắp mọi nơi thì phải lựa chọn một
tỷ lệ hợp lý giữa các công trình loại lớn, loại vừa và nhỏ đi đôi với việc bảo vệ môi trờng
sinh thái trên các lu vực để nuôi dỡng, phát triển các nguồn sinh thuỷ, áp dụng các biện
pháp nông lâm kết hợp nh làm ruộng, nơng bậc thang, xen kẽ với các đai rừng ở khắp

các vùng từ ven biển đến miền núi, chống xói mòn, xâm thực, giữ đất, giữ nớc. Xem xét
vấn đề nớc trong tổng thể môi trờng của các lu vực sông, giữa sử dụng đất trong phát
triển kinh tế, phân bố dân c, đô thị hoá, phát triển nông thôn, trồng rừng, thuỷ lợi hoá,
điện khí hoá với tiềm năng thuỷ điện của nớc ta, trong một thế cân bằng động, hài hoà,
đáp ứng các nhu cầu hiện tại nhng không làm ảnh hởng tiêu cực đến các thế hệ tơng lai.
_________________________________________________________________
6
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

8. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa cần coi trọng chiến lợc phòng chống thiên
tai về bão, lụt và hạn. Những cực trị này - theo các dự đoán cùng với sự thay đổi khí hậu
trong những thập kỷ tới - sẽ gay gắt hơn, sức tàn phá sẽ ác liệt hơn. Kế hoạch hành
động trong thực hiện chiến lợc phòng chống bão lụt cần chú ý đến các đồng bằng ngập
lụt - nơi tập trung đông dân, kinh tế xã hội phát triển - nhất là những vùng trũng thấp
rộng lớn nh Đồng Tháp Mời, Tứ giác Long Xuyên, Tây sông Hậu . Cần phối hợp
giữa các biện pháp phi công trình với biện pháp công trình, kết hợp giữa chính quyền và
nhân dân, trang bị đầy đủ vật chất, kiến thức sẵn sàng đối phó với thiên tai một cách chủ
động, giảm thiệt hại xuống mức thấp nhất.
9. Cần đặc biệt quan tâm đến xây dựng cơ sở hạ tầng trong chiến lợc phát triển tài
nguyên nớc bền vững theo lu vực sông, bao gồm hệ thống kiến thức về thuỷ văn và tài
nguyên nớc, hệ thống chính sách, luật pháp, tiêu chuẩn chất lợng nớc, vấn đề thông tin,
giáo dục, huấn luyện, phổ cập kiến thức cho toàn dân, tổ chức hệ thống công nghệ nhằm
khai thác, bảo vệ, kiểm soát, theo dõi, dự báo tài nguyên và môi trờng nớc. Mở rộng hợp
tác quốc tế trong lĩnh vực thuỷ văn và tài nguyên nớc, trao đổi thông tin kinh nghiệm,
chuyển giao công nghệ, nghiên cứu tính toán dự báo, giáo dục đào tạo, đặc biệt đối với
các lu vực sông quốc tế nh sông Mê Công, sông Hồng, sông Mã, sông Cả . Cần có sự
hợp tác chặt chẽ với các nớc ven sông trong một kế hoạch khai thác hợp lý để bảo vệ l-
ợng và chất nớc, bảo đảm lợi ích chung trong việc phát triển tài nguyên nớc lâu bền.
Với những đặc điểm đó, việc tính toán các phơng án nhằm đề ra phơng thức quản
lý tổng hợp tài nguyên nớc cho từng vùng lãnh thổ, từng lu vực sông là hết sức cần thiết.

Trong điều kiện hiện nay của Việt Nam, công cụ mô hình toán đợc coi là
một công cụ hữu hiệu để thực hiện việc tính toán theo những phơng án khác nhau
để so sánh và đa ra những kiến nghị hợp lý.
Dới đây là một thí dụ về quản lý tài nguyên nớc trên lu vực: Nếu lu vực đợc quản
lý một cách phù hợp (Hình 1-1) thì nớc trên lu vực sẽ đạt đợc chất lợng tốt (màu xanh).
Còn nếu lu vực không đợc quản lý phù hợp (Hình 1-2) thì toàn bộ nớc trên lu vực sẽ
kém chất lợng (màu đỏ xẫm). Đối với trờng hợp lu vực có thợng lu không đợc quản lý
phù hợp (Hình 1-3) thì ngay lợng nớc trên thợng lu có chất lợng kém và sẽ ảnh hởng
đến chất lợng nớc ở hạ lu.

Hình 1-1. Lu vực đợc quản lý phù hợp Hình 1-2. Lu vực quản lý không phù hợp
_________________________________________________________________
7
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

Hình 1-3. Lu vực có phần thợng lu quản
lý không phù hợp
1.2. ứng dụng mô hình toán trong quản lý tổng hợp tài nguyên
nớc
1.2.1. Lựa chọn mô hình toán để ứng dụng cho bài toán quản lý tổng hợp tài
nguyên nớc
1.2.1.1. Bài toán quản lý tổng hợp tài nguyên nớc
Bài toán quản lý tổng hợp tài nguyên nớc là một bài toán rộng với rất nhiều vấn
đề cần phải quan tâm. Trớc hết cần xem xét các phơng án quy hoạch của hiện tại, tính
toán cân bằng nớc và gắn với lợi ích sử dụng các nguồn nớc. Sau đó đa ra đánh giá về
quá trình quản lý tài nguyên nớc. Tiếp theo là việc thiết lập các phơng án quy hoạch với
một số giả định, tính toán, xem xét và đánh giá nhu cầu dùng nớc ứng với phơng án đó.
Cuối cùng, thiết lập một hệ thống quản lý thực tiễn phù hợp với xu thế phát triển xã hội
có định hớng. Bài toán phải đa ra đợc phơng án quản lý vận hành hợp lý với giá thành
nhỏ nhất mà đạt đợc những hiệu quả kinh tế lớn nhất.

Việc tính toán nhu cầu dùng nớc cho hiện tại ứng với cách phân bố sử dụng nớc
khác nhau tạo ra yêu cầu số lợng tính toán lớn và rất phức tạp vì nó liên quan tới các
nhu cầu dùng nớc khác nhau. Trong bối cảnh đó, mô hình toán đã trở nên một công cụ
thuận lợi trong việc giải quyết bài toán quản lý tổng hợp tài nguyên nớc, đặc biệt là sự
phát triển mạnh mẽ của tin học và các công cụ tính hiện đại, cho phép so sánh một số l-
ợng rất lớn các phơng án và các ràng buộc. Vì thế việc lựa chọn mô hình tính toán thích
hợp nhằm đảm bảo đợc tính chính xác của kết quả, tính phức tạp của số liệu, có tốc độ
tính toán nhanh và độ tin cậy cao là rất quan trọng.
1.2.1.2. Một số vấn đề trong lựa chọn mô hình quản lý tổng hợp tài nguyên nớc
Trớc sự phát triển mạnh mẽ của tiến bộ khoa học kỹ thụât, của điều kiện kinh tế
xã hội cũng nh nhu cầu sử dụng tài nguyên nớc không ngừng tăng lên, nội dung quản lý
tổng hợp tài nguyên nớc cũng ngày một đa dạng. Chính vì lẽ đó mà tính phức tạp của
những mô hình toán sử dụng để giải quyết vấn đề cũng tăng lên. Đối với những mô hình
toán sử dụng trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc còn có nhiều vấn đề phải thảo luận
vì cha thể có đợc những quan điểm thống nhất.
(1) Vấn đề kinh tế
Khác với những mô hình toán đợc sử dụng để giải quyết các quá trình thành
phần, các mô hình toán trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc luôn phải gắn liền với bài
toán kinh tế, mục tiêu cuối cùng là cố gắng tìm đợc những giải pháp sao cho đạt hiệu
quả kinh tế cao nhất.
(2). Vấn đề bảo vệ môi trờng - đảm bảo sự phát triển bền vững
_________________________________________________________________
8
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

Bảo vệ môi trờng - đảm bảo sự phát triển bền vững có thể đợc phối hợp với nội
dung kinh tế thông qua một chỉ tiêu kinh tế - môi trờng. Chỉ tiêu này đợc định lợng
trong những mô hình toán thông qua khoảng thời gian xét tối u.
(3). Vấn đề xã hội
Bài toán quản lý tổng hợp tài nguyên nớc không thể xem xét tách rời những vấn

đề xã hội, đặc biệt là dự báo xu thế phát triển vì chính đó là nhân tố quyết định cho
mức độ ổn định của các dữ liệu đa vào trong mô hình.
(4). Vấn đề số liệu cần đáp ứng: Đây chính là một trong những vấn đề khó khăn nhất
khi sử dụng các mô hình toán trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc. Phần lớn các kết
quả của mô hình có sự thuyết phục không cao là do không đủ số liệu đầu vào để đáp
ứng cho mô hình hoặc là số liệu có tính đại biểu thấp. Để khắc phục đợc tình trạng này,
một đề xuất có thể là: lựa chọn mô hình trong số những mô hình đã có mà khả năng đáp
ứng của số liệu vào đối với vùng tính toán là lớn nhất và có những output phản ảnh
những đặc trng mà ta cần quan tâm rồi sau đó tiến hành bổ sung những số liệu thiếu trớc
khi tính toán.
Thông thờng bài toán quản lý tổng hợp tài nguyên nớc sử dụng 2 loại mô hình
toán phổ biến trong Thủy văn:
- Mô hình ma rào dòng chảy để sản sinh ra chuỗi số liệu dòng chảy tơng ứng
với những điều kiện khí tợng (chủ yếu là ma trong vùng nhiệt đới ẩm) và
- Mô hình mô phỏng các hoạt động dùng nớc trong lu vực với input là chuỗi số
liệu dòng chảy đợc sinh ra từ loại mô hình ma rào dòng chảy nói trên, kết hợp với
những điều kiện của các công trình sử dụng nớc có thể có tơng ứng với những kịch bản
phát triển (hoặc còn gọi là các phơng án) có thể xảy ra trong tơng lai, để từ đó phân tích
tính hợp lý của các phơng án sử dụng nớc trớc khi quyết định lựa chọn phơng án thích
hợp.
Trong một mức độ hạn chế, ở Đồ án này chỉ xin đợc ứng dụng một mô hình ma
rào dòng chảy và một mô hình mô phỏng trong điều kiện của một lu vực sông cụ thể
ở Tây Nguyên để bớc đầu thử nghiệm việc quản lý tổng hợp tài nguyên nớc cho một lu
vực sông loại vừa ở Việt Nam.
1.2.1.3. Lựa chọn mô hình ma rào dòng chảy
Có rất nhiều mô hình ma rào dòng chảy hiện đang đợc ứng dụng rộng rãi trên
thế giới cũng nh ở Việt Nam. Có thể kể ra một số nh mô hình TANK (do Surawara phát
triển năm 1956), mô hình HEC-HMS (do Trung tâm ký thuật Thuỷ văn Hoa Kỳ phát
triển), mô hình NIELSEN-HANSEN, mô hình COREN CUSMEN, mô hình SSARR
(do Rockwood đề xuất năm 1956), mô hình SACRAMENTO (Hoa Kỳ), môđun NAM

của họ mô hình MIKE (do Viện Thuỷ lực Đan Mạch phát triển), mô hình VMOD do
Phần Lan xây dựng. Các mô hình trên đã và đang đợc ứng dụng cho một số lu vực của
nớc ta và đã đem lại những kết quả khả quan.
Tuy nhiên, với đối tợng nghiên cứu là lu vực sông Krông Pô Kô thuộc vùng Tây
Nguyên, đồ án đã ứng dụng một mô hình toán cho phép tính lợng dòng chảy từ các
trạm ma ở trong và vùng lân cận lu vực có tính tới mức độ chi tiết của địa hình, đó là mô
hình SWAT. Mô hình SWAT (Soil and Water Assessment Tools) là một mô hình đợc xây
dựng từ những năm 90 do Dr. Jeff Arnold thuộc Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp
thuộc Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA- Agricultural Research Service / ARS) xây dựng
nên. Phiên bản mới của mô hình là AV-SWAT 2000 chạy trên môi trờng ArcView 3.1,
thuận tiện cho việc truy xuất và xử lý dữ liệu, tính toán nhanh chóng và cho kết quả khá
chính xác do tận dụng đợc u thế của GIS.
1.2.1.4. Lựa chọn mô hình quản lý tổng hợp tài nguyên nớc.
Trên thế giới hiện nay cũng có rất nhiều mô hình quản lý tài nguyên, quy hoạch
lu vực khá hiệu quả nh mô hình HEC3, MITSIM, RIBASIM, WUS, MIKE BASIN
Một số mô hình có hạn chế là sử dụng trong môi trờng DOS, cha tạo đợc giao diện hợp
lý cho ngời sử dụng, ít sử dụng các kỹ thuật đồ họa, việc vào ra số liệu phải tuân thủ
theo format của file định sẵn khá cứng nhắc. Mô hình WUS đợc xây dựng trên môi tr-
ờng Windows, có giao diện khá phù hợp với ngời dùng song hiện nay cha có phiên bản
miễn phí nên cha đợc ứng dụng nhiều ở Việt Nam. Mô hình MIKE BASIN của Viện
_________________________________________________________________
9
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

Thủy lực Đan Mạch (DHI) hiện đang đợc ứng dụng tơng đối phổ biến tại Việt Nam,
song mô hình này yêu cầu phải có khóa cứng khi chạy chơng trình, điều này gây khó
khăn cho ngời dùng trong việc lựa chọn mô hình
Trong đồ án này đã lựa chọn một mô hình có khả năng tính toán cân bằng nớc
cho lu vực theo các phơng án khác nhau. Mô hình cho phép ngời dùng thiết lập mạng lới
tính toán, thêm bớt các khu vực dùng nớc, bổ sung nớc nhằm giải quyết những vấn đề

trong tổng hợp nguồn nớc, đó là mô hình IQQM. Mô hình IQQM (Integrated Quantity
and Quality Model) là mô hình thuỷ văn mô phỏng lu vực đợc phát triển bởi Cơ quan
bảo vệ đất và nớc (DLWC - Department of Land and Water Conservation) hợp tác với
Cục tài nguyên thiên nhiên Queensland (Queensland Department of Natural Resources
- QDNR) của Australia. Mô hình đợc lập trình bởi ngôn ngữ Fortran, đơn giản, tính toán
nhanh chóng và cho kết quả khá phù hợp. Mô hình không yêu cầu khoá cứng, dễ cài
đặt, có giao diện linh hoạt đối với ngời sử dụng, thuận tiện cho việc chuyển giao công
nghệ cho các địa phơng. Trong mô hình này, việc tính toán nhu cầu dùng nớc trên lu vực
đợc thực hiện thông qua mô hình CROPWAT.
1.2.1.5. ứng dụng thực tế của 2 mô hình AV-SWAT và IQQM
Hiện nay, hai mô hình AV-SWAT và IQQM đang đợc Uỷ hội sông Mê Công
(MRC Mekong River Commission ) nghiên cứu ứng dụng cho vùng hạ lu vực sông Mê
Công đoạn từ biên giới Trung Quốc đến tỉnh Kratie (Campuchia). Trong đó mô hình
AV-SWAT đợc dùng để tính toán dòng chảy từ ma, làm số liệu đầu vào cho các nút định
ra trong mô hình IQQM. Từ đó, mô hình IQQM tính toán cân bằng nớc dựa trên các nút
đã đợc xác định. Cụ thể là 2 mô hình này đã đợc ứng dụng cho 8 tiểu vùng là:
(1). Biên giới Trung Quốc tới Chiang Sean
(2). Chiang Sean tới Luang Prabang
(3). Luang Prabang tới Vientiane
(4). Vientiane tới Mukdahan
(5). Mukdahan tới Pakse
(6). Pakse tới Kratie
(7). Sông Chi tới Yasothon
(8). Sông Mun tới Rasi Salai
Lu vực nghiên cứu Krông Pô Kô nằm ở nhánh trên của lu vực sông Sê San thuộc tiểu
vùng 7V (*) thuộc hạ lu vực sông Mê Công (phần Việt Nam).
(*) Tiểu vùng 7 là tiểu vùng lu vực sông Sê San, Srê Pôk và Sê Kông theo cách
phân chia lu vực của ủy hội sông Mê Kông, trong đó 7V là tiểu vùng thuộc phần Việt
Nam thuộc lu vực sông Sê San và sông Srê Pôk (xem Hình trong phụ lục)
1.2.2. Giới thiệu mô hình toán SWAT và IQQM

1.2.2.1. Giới thiệu mô hình SWAT
(1). Xuất xứ mô hình
Mô hình SWAT đợc xây dựng để mô phỏng ảnh hởng của việc quản lý sử dụng
đất đến nguồn nớc, bùn cát và hàm lợng chất hữu cơ trong hệ thống lu vực sông với các
loại đất, với các điều kiện sử dụng đất khác nhau và điều kiện quản lý tơng ứng với một
khoảng thời gian dài.
Mô hình đợc xây dựng trên nền các quan hệ thể hiện bản chất vật lý của hiện t-
ợng tự nhiên. Ngoài việc sử dụng các phơng trình tơng quan để mô tả mối quan hệ giữa
các biến vào và ra, SWAT còn yêu cầu các số liệu về thời tiết, sử dụng đất, địa hình,
thực vật và tình hình quản lý tài nguyên đất trong lu vực. Các quá trình tự nhiên liên
quan tới chuyển động của nớc, lắng đọng bùn cát, tăng trởng mùa màng, chu trình chất
dinh dỡng, đợc tính toán trực tiếp bởi mô hình từ các thông số đầu vào. Việc mô
phỏng cho một lu vực theo các chiến lợc quản lý khác nhau có thể đợc diễn ra tơng đối
đơn giản.
Tiền thân của mô hình SWAT là mô hình SWRRB (Simulator for Water
Resources in Rural Basins - Williams et al., 1985; Arnold et al., 1990) và mô hình
ROTO (Routing Outputs To Outlet - Arnold et al., 1995). Mô hình SWAT còn kế thừa đ-
ợc những u điểm của một số mô hình nổi tiếng khác nh CREAMS (Chemicals, Runoff
_________________________________________________________________
10
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

and Erosion from Agricultural Management Systems Knisel, 1980 ), GLEAMS
(Groundwater Loading Effects on Agricultural Management Systems Leonard et al,
1987), EPIC (Erosion Productivity Impact Calculator Williams et al, 1984 ) Mô
hình SWRRB là mô hình có bớc thời gian liên tục, đợc xây dựng để mô phỏng tải lợng
các nguồn không điểm (non-point source) trong lu vực. Mô hình CREAMS là mô hình
đợc thiết kế để mô phỏng tác động của việc quản lý đất tới nớc, cát bùn, dinh dỡng và
thuốc trừ sâu trong các lu vực nhỏ. Các mô hình nh GLEAMS, EPIC, SWRRB và
AGNPS đều có xuất phát điểm với những điểm tơng đồng với mô hình CREAMS. Mô

hình EPIC là mô hình mô phỏng tác động của xói mòn tới sản lợng của cây trồng và sau
đó đợc phát triển rộng hơn trong việc quản lý nông nghiệp. Đó là mô hình phân bố,
phân chia theo các lu vực bộ phận và cũng mô phỏng tải lợng các nguồn không điểm
trong lu vực.
Các phiên bản của mô hình SWAT là:
- SWAT94.2 kết hợp sử dụng đờng lu lợng đơn vị
- SWAT96.2 cập nhật thêm phần quản lý về phân bón và tới tự động, trong đó để
nghiên cứu ảnh hởng của sự thay đổi khí hậu tới sự phát triển của cây trồng đã bổ sung
thêm một thành phần tính toán lợng CO
2
. Tính toán bốc thoát hơi tiềm năng theo
Penman Monteith và phơng trình chất lợng nớc trong mô hình QUAL2E cũng đợc sử
dụng trong phiên bản này.
- SWAT98.1 thêm phần diễn toán dòng chảy do tuyết tan và diễn toán chất lợng nớc
trong sông. Phiên bản này chú ý hớng ứng dụng cho vùng Nam bán cầu
- SWAT99.2 cập nhật thêm phần diễn toán chất lợng nớc cho hồ chứa có tính đến vai trò
của các kim loại nặng và lợng nớc gia nhập từ bờ, phần thuỷ văn đô thị đợc cập nhật từ
mô hình SWMM.
- SWAT2000 cập nhật thêm phơng trình thấm của Green & Ampt, sự chuyển động của
vi khuẩn, diễn toán Muskingum, các yếu tố khí tợng - thời tiết nh bức xạ mặt trời, tốc độ
gió cho phép tính toán giá trị bốc thoát hơi tiềm năng của lu vực (đợc lấy từ các giá trị
đa vào trực tiếp hoặc đợc tính toán theo phơng trình). Phiên bản này quan tâm áp dụng
cho vùng nhiệt đới ẩm. Đặc biệt trong phiên bản này có sử dụng ARCVIEW làm môi tr-
ờng giao diện.
(2). Nội dung mô hình
Mô hình SWAT dựa trên các bản đồ số về địa hình (DEM), sông ngòi, đờng bao
lu vực để tính toán và chia lu vực ra thành các vùng hay các lu vực nhỏ (sub-basin).
(Đây là các lu vực của các nhánh sông chính trong lu vực nghiên cứu).
Mô hình đồng thời cho phép ngời sử dụng thêm các nút bổ sung nớc (inlet) để hỗ
trợ cung cấp thêm nguồn nớc thực tế khi mà các bản đồ GIS cha cập nhật kịp thời và các

điểm đo nớc (outlet) để chia nhỏ các lu vực con giúp ngời sử dụng có thể tham khảo các
vùng khác của lu vực trong cùng một phạm vi không gian. Phơng pháp sử dụng các lu
vực nhỏ trong mô hình để mô phỏng dòng chảy là rất thuận lợi khi mà các lu vực này có
đủ số liệu về sử dụng đất cũng nh đặc tính của đất. Bên cạnh đó, mô hình cho phép mô
phỏng hoạt động của hồ chứa trên lu vực với các thông số nh dung tích, diện tích mặt
nớc, Q tràn,
ảnh hởng của đất và việc sử dụng đất đợc thể hiện rõ trong việc nhập và xử lý
các bản đồ GIS. Mô hình sẽ cập nhật bản đồ sử dụng đất và phân loại sử dụng đất theo
tên và số phần trăm diện tích loại hình sử dụng đất đó. Tơng tự với bản đồ đất, cũng đợc
cập nhật theo tên và phần trăm diện tích đất.
Các trạm KTTV đợc cập nhật theo kinh vĩ độ và tơng ứng là các chuỗi số liệu của
trạm đó theo thời gian. Mô hình tính toán ma theo phơng pháp đa giác Theissen.
Trong quá trình tính toán dòng chảy, mô hình đã sử dụng phơng pháp tính bốc
hơi (theo Penman-Monteith, Priestley-Taylor, Hardgreve hoặc đọc từ file), diễn toán
dòng chảy (Muskingum), các phơng pháp diễn toán chất lợng nớc.
Xét về toàn lu vực thì mô hình SWAT là một mô hình phân bố. Mô hình này chia
dòng chảy thành 3 pha: pha mặt đất, pha dới mặt đất (sát mặt, ngầm) và pha trong sông.
Việc mô tả các quá trình thuỷ văn đợc chia làm hai phần chính: Phần thứ nhất là pha lu
vực với chu trình thuỷ văn dùng để kiểm soát khối lợng nớc, bùn cát, chất hữu cơ và đ-
_________________________________________________________________
11
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

ợc chuyển tải tới các lòng dẫn chính của mỗi lu vực. Phần thứ hai là diễn toán dòng
chảy, bùn cát, hàm lợng các chất hữu cơ trong hệ thống lòng dẫn và tới mặt cắt cửa ra
của lu vực (Hình 1-4, 1-5, 1-6, 1-7)
- Pha lu vực:
Chu trình thuỷ văn đợc mô tả trong mô hình SWAT dựa trên phơng trình cân
bằng nớc nh sau:
)QWEQR(SWSW

gwseepasurf
t
1i
day0t
+=

=
Trong đó:
SW
t
: Tổng lợng nớc tại cuối thời đoạn tính toán (mm)
SW
o
: Tổng lợng nớc ban đầu tại ngày thứ i (mm)
t: Thời gian (ngày)
R
day
: Tổng lợng ma tại ngày thứ i (mm)
Q
surf
: Tổng lợng nớc mặt của ngày thứ i (mm)
E
a
: Lợng bốc thoát hơi tại ngày thứ i (mm)
W
seep
: Lợng nớc đi vào tầng ngầm tại ngày thứ i (mm)
Q
gw
: Lợng nớc hồi quy tại ngày thứ i (mm)

- Diễn toán dòng chảy: đợc tính toán chi tiết từ các công thức thủy lực với số liệu yêu
cầu là đặc tính kênh, vận tốc trong kênh, phơng pháp diễn toán theo Muskingum, có
tính tới tổn thất bộ phận và tổn thất dọc đờng.
(3) Các số liệu vào của mô hình AV-SWAT
Yêu cầu số liệu đầu vào của mô hình đợc biểu diễn dới hai dạng: số liệu không
gian và số liệu thuộc tính.
* Số liệu không gian (dới dạng bản đồ):
Bản đồ địa hình lu vực: sử dụng mô hình số hoá độ cao DEM (Digital Elevation
Model) bằng phần mềm ARCVIEW để chuyển bản đồ địa hình thành dạng DEM
Bản đồ sử dụng đất
Bản đồ loại đất
Bản đồ thể hiện mạng lới sông suối, hồ chứa trong lu vực
* Số liệu thuộc tính ( dới dạng Database):
Số liệu về khí tợng, bao gồm nhiệt độ không khí, bức xạ, tốc độ gió, ma
Số liệu về thuỷ văn, bao gồm dòng chảy, bùn cát, hồ chứa
Số liệu về đất, bao gồm: loại đất, đặc tính đất theo lớp của các phẫu diện đất
Số liệu về các loại cây trồng trên lu vực, độ tăng trởng của cây trồng
Số liệu về phân bón trên lu vực canh tác
(4).Kết quả của mô hình
Các sản phẩm của mô hình đợc thể hiện định lợng nhằm:
Đánh giá về lợng và về chất của tài nguyên nớc trong lu vực
Đánh giá lợng bùn cát vận chuyển trên lu vực
Đánh giá ảnh hởng của các điều kiện tự nhiên nh đất, sử dụng đất tới dòng chảy.
Đánh giá hiệu quả trong công tác quản lý lu vực
1.2.2.2. Giới thiệu mô hình IQQM
_________________________________________________________________
12
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

(1). Xuất xứ mô hình

Mô hình IQQM đã đợc ứng dụng cho một số lu vực sông tại Queensland
(Australia) và vài năm gần đây đã đợc đa vào thử nghiệm cho vùng hạ lu vực sông Mê
Công. Mô hình đợc sử dụng để nghiên cứu sự ảnh hởng của chính sách quản lý tài
nguyên nớc hoặc sự thay đổi các chính sách dựa trên các nhu cầu dùng nớc. Mô hình có
thể dùng để khảo sát, chia sẻ và giải quyết các vấn đề nảy sinh trong sử dụng chung
nguồn nớc giữa các quốc gia với nhau, trao đổi lợi ích sử dụng nguồn nớc chung giữa
các nhóm dùng nớc có cạnh tranh, kể cả trong vấn đề môi trờng.
Mô hình có thể đợc áp dụng cho các hệ thống sông có đập hoặc không có đập,
thích hợp với các vấn đề về chất lợng cũng nh số lợng nớc. Mô hình hoạt động trên cơ
sở vận hành liên tục, mô phỏng diễn biến hệ thống sông ngòi, kể cả diễn biến chất lợng
nớc. Mô hình vận hành theo bớc thời gian ngày (mặc định) nhng một số quá trình có thể
đợc mô phỏng theo bớc thời gian giờ/ tháng/ năm.
Mô hình IQQM đợc cấu trúc theo dạng kết cấu tổng hợp gồm các môđun thành
phần liên kết với nhau tạo thành một khối tổng hợp. Từ menu chính có thể truy cập vào
các môđun thành phần. Mỗi môđun đều có menu và thanh công cụ riêng để dẫn đến các
cửa sổ hội thoại để nhập số liệu và các thông số cần thiết của mô hình.
(2). Nội dung của mô hình
Mô hình IQQM đợc cấu trúc theo dạng kết cấu tổng hợp gồm các môđun thành
phần liên kết với nhau tạo thành một khối tổng hợp. Từ menu chính có thể truy cập vào
các môđun thành phần. Mỗi môđun đều có menu và thanh công cụ riêng để dẫn đến các
cửa sổ hội thoại để nhập số liệu và các thông số cần thiết của mô hình (Hình 1-8).
Nội dung các môđun nh sau:
- Môđun xử lý số liệu: Đây là môđun thực hiện thao tác với số liệu theo các tính năng
chính nh sau:
+ Chuyển đổi số liệu từ các loại file nh HYDSYS, HYMOS, Metaccess và
text file sang file số liệu đầu vào cho mô hình IQQM và ngợc lại (mô hình IQQM sử
dụng file số liệu đợc sắp xếp theo định dạng riêng).
+ Tổng hợp các file số liệu riêng biệt của IQQM (đã chuyển thành định dạng
IQQM) thành file số liệu tổng hợp của IQQM theo dạng DA (Direct Access). DA là loại
file tổng hợp đợc sử dụng trong mô hình hệ thống sông.

+ Thao tác với số liệu theo định dạng IQQM nh: tính tổng của 2 file IQQM theo
hệ số, nhân, chia file số liệu IQQM, nối file IQQM,
+ Kiểm tra file IQQM: kiểm tra số liệu bị sai hoặc bị mất trong chuỗi số liệu của
IQQM, bổ sung số liệu dòng chảy dựa trên quan hệ tơng quan với các trạm lân cận, bổ
sung tài liệu ma dựa trên tơng quan với các trạm ma lân cận, kéo dài tài liệu đo bốc hơi.
+ Tính toán lợng bốc hơi tiềm năng ET0 theo phơng pháp Penman dựa vào chuỗi
số liệu gồm: độ cao trạm, vị trí trạm, bức xạ mặt trời, mây tổng quan, tốc độ gió, bốc
hơi.
- Môđun vận hành: Môđun này cho phép ngời dùng thực hiện các kịch bản lũ tại các nút
trữ nớc có cửa. Đồng thời môđun có thể tính toán các bối cảnh kết hợp đợc yêu cầu
trong nghiên cứu về PMF (lũ lớn nhất có khả năng xảy ra).
- Công cụ biểu diễn đồ thị: Đây là môđun biểu thị các file của IQQM, file tổng hợp
kiểu DA, file vận hành, file kết quả ma, file số lợng và chất lợng nớc dới dạng biểu đồ
theo các bớc thời gian giờ, ngày (mặc định), tháng, năm. Công cụ hỗ trợ rất nhiều tính
năng về vẽ biểu đồ nh: tổng hợp tới 5 đồ thị con trên cùng 1 trang biểu đồ, chia nhỏ
thành 5 đồ thị nhỏ trên cùng 1 trang biểu đồ, các chế độ zoom hình, biểu thị tơng quan
số liệu, vẽ đồ thị tiếp diễn, lũy tích,
- Môđun khí hậu: Môđun xử lý các số liệu về khí hậu nh số liệu về bốc hơi, nhiệt độ lớn
nhất, nhỏ nhất và bức xạ mặt trời. Nhiệm vụ chính của môđun là: kéo dài số liệu dựa
trên các quan hệ về khí hậu giữa các trạm lân cận.
- Công cụ phân tích thống kê: Môđun này có nhiệm vụ tính toán các giá trị thống kê nh
(1) tính giá trị max, min, trung bình, tổng và (2) hệ số tơng quan, hệ số hồi quy tuyến
tính,
_________________________________________________________________
13
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

- Môđun ma dòng chảy: IQQM sử dụng môđun Sacramento, một mô hình tổng hợp
dòng chảy từ ma. Các số liệu đầu vào gồm: ma các trạm trong lu vực với hệ số Theissen,
bốc hơi, dòng chảy quan trắc, các thông số lu vực nh diện tích, thông số diễn toán dòng

chảy theo khối nớc, các thông số của mô hình,
- Môđun hệ thống sông: Trong những môđun thành phần trên, môđun hệ thống sông là
thành phần chính của IQQM vì nó mô phỏng chuyển động dòng chảy trong một hệ
thống sông. Những quá trình chính đợc môđun này mô phỏng là: diễn toán dòng chảy
trong sông và kênh tới, vận hành hồ chứa, tới, cấp nớc đô thị, công nghiệp, các yêu cầu
về dòng chảy môi trờng và đầm lầy, hệ thống đánh giá sử dụng nớc, tác động qua lại
giữa nớc mặt và nớc ngầm, các chức năng khác (Hình 1-9).
+ Lợng nớc trong sông: đây chính là pha tính toán lợng nớc mặt của hệ thống
sông. Các chức năng chính của pha này là thiết lập hệ thống tới, hồ chứa, đập dâng, cấp
nớc sinh hoạt, công nghiệp, diễn toán dòng chảy trong sông,
+ Môđun tới trong IQQM gồm các chức năng: tính toán độ ẩm đất, mô phỏng
các loại cơ cấu mùa vụ khác nhau, diện tích mùa vụ tơng ứng với những thay đổi về khả
năng nguồn nớc và điều kiện thời tiết, tính toán nhu cầu và sử dụng nớc có xét tới lợng
nớc nội đồng, tổn thất, các điểm lấy nớc nhiều lần.
+ Vận hành hồ chứa: một trong những tính năng quan trọng của IQQM là thiết
lập vận hành hồ chứa. Mô hình cho phép áp dụng một loạt các tính năng khác nhau để
lập mô hình cụ thể cho những loại hồ chứa khác nhau và kết hợp giữa các hồ chứa. Mô
hình mô phỏng các dạng hồ chứa, khả năng chứa tơng ứng và các đập điều tiết lại, diễn
toán hồ chứa, vận hành đập tràn có cửa, vận hành xả lũ, xả một phần hoặc tất cả dòng
chảy đến hồ.
+ Cấp nớc đô thị: môđun mô phỏng nhu cầu cố định theo biểu đồ hàng tháng,
mô phỏng nhu cầu cố định bị giới hạn bởi điều kiện dòng chảy của sông, yêu cầu đòi
hỏi tới giới hạn đầu nớc hồ chứa và giới hạn cân bằng hồ chứa.
+ Diễn toán dòng chảy: Nó đợc xem xét cho việc lập mô hình lu vực sông tơng
ứng với các quá trình tính toán với chu kỳ dài. Các phơng pháp đợc lựa chọn là phơng
pháp diễn toán phi tuyến có tính đến thời gian trễ (Non-linear routing with lag) và ph-
ơng pháp diễn toán Muskingum (Muskingum routing). Hai chu trình này bao gồm các
thông số diễn toán với độ sâu dòng chảy cho phép.
+ Chất lợng nớc trong sông: Môđun này đợc xây dựng trên cơ sở chơng trình
QUAL2E, đợc xây dựng bởi Cục Bảo vệ Môi trờng Hoa Kỳ (US EPA). Môđun này có

thể mô phỏng: chuyển động của các chất bền và không bền (độ mặn, thuốc trừ sâu, ),
chu kỳ Nitơ, Photpho, nhu cầu Oxy hoà tan, oxy sinh hoá, vi khuẩn và tảo.
Sự di chuyển của các chất bền vững và không bền vững là chu trình diễn toán
khối lợng với giả sử dòng chảy tổng hợp là đầy kênh. Các thông số nh DO và BOD đợc
mô phỏng sử dụng sự thay đổi của phơng trình Streeter - Phelp. Chu trình Nito và
Photpho đợc mô phỏng dựa trên các yêu cầu động học. Tính toán phát triển của tảo dựa
trên các phơng trình về giới hạn ánh sáng dinh dỡng và tỷ lệ tăng trởng của tảo.
+ Số lợng và chất lợng nớc ngầm: môđun này cho phép thực hiện hai kỹ thuật
khác nhau để lập mô hình về mối tơng tác giữa nớc mặt và nớc ngầm. Cách thứ nhất mô
phỏng diễn biến của những túi chứa nớc ngầm trong các hệ thống bồi tích. Hệ thống này
bao gồm bồi tích bên trong và bên ngoài phân cách bởi một biên dẫn. Bồi tích bên trong
liên kết với dòng sông thông qua môi trờng dẫn là đáy sông, trong khi bồi tích bên
ngoài nối với một thành phần đầu nớc cố định thể hiện hệ thống nớc ngầm khu vực bởi
một biên dẫn khác. Nớc có thể chảy hai chiều qua tất cả các biên dẫn.
Cách thứ hai dựa trên cơ sở kết nối mô hình IQQM với mô hình nớc ngầm
MODFLOW thông dụng. Vì hai mô hình chạy theo các bớc thời gian khác nhau nên khi
chạy mô hình phải chú ý đảm bảo tính tơng thích của kết quả và ổn định trong quá trình
tính toán
Ngoài ra, còn có các tính năng khác nh: vận chuyển nớc giữa các lu vực (bằng
phơng pháp trọng lực hoặc bơm), yêu cầu về thuỷ điện và nhiệt điện, điều kiện dòng
chảy bất quy tắc, các vùng đất ngập nớc, khu phân chậm lũ.
_________________________________________________________________
14
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

Môđun hệ thống sông mô phỏng hệ thống sông bằng một loạt các nút và đờng
nối. Dòng chảy vào ra hồ chứa, các quá trình dùng nớc khác nhau đợc gắn với các nút
sử dụng nớc. Việc thiết lập và chỉnh sửa số liệu cho các nút và các đờng nối là chức
năng chính trong quá trình giao diện với ngời dùng. Đặc trng này đợc nhập vào từ các
lớp của GIS.

Một số nút đợc sử dụng trong sơ đồ mạng lới là
- Nút cấp nớc (node type 1.0)
- Nút yêu cầu nớc cho khu tới và cấp nớc đô thị (node type 3.0 và 3.1)
- Nút khu tới (node type 8.3)
- Nút hồi quy nớc (node type 1.2)
- Nút hồ chứa (node type 2.1 và 2.6)
- Nút yêu cầu đảm bảo dòng chảy (node type 9.0)
- Nút quan trắc (node type 0.0)
- Nút nhập lu (node type 11.0)
- Đờng nối
Mỗi một nút đều thể hiện 2 loại thông tin là
(1) Thông tin chung (General Data): bao gồm các thông tin về loại nút, tên nút,
vị trí nút (theo kinh vĩ độ), tính bốc hơi hoặc ma tại nút và loại giá trị cần đo nh số lợng,
chất lợng nớc hay cả hai.
(2) Thông tin riêng (Specific Data): bao gồm các số liệu yêu cầu riêng đối với
từng loại nút.
Phơng trình cân bằng nớc tại khu chứa
S
t
= S
t-1
+ I
t
- O
t
+ A
t
* (R
t
- Evp

t
)*0,01
Điều kiện:
(1) Nếu S
t
< Sc, thì O
t
= S
t-1
+ I
t
+ A
t
*(R
t
- Evp
t
)*0,01 -S
c
và O
t
0.0
(2) Nếu S
t
> S
max
thì tính toán lợng nớc tràn ra hồ sử dụng phơng pháp diễn toán khu
chứa cho khu chứa không cửa và vận hành cửa cống cho khu chứa có cửa
Trong đó:
S

t
= Lợng trữ ở thời gian t (ML = 1000 lit)
I
t
= Lợng dòng chảy vào trong suốt quá trình tính toán t (ML/ngày)
O
t
= Lợng dòng chảy ra trong suốt quá trình tính toán t (ML)
A
t
= Diện tích bề mặt khu chứa

(ha)
R
t
= Lợng ma trong suốt quá trình tính toán t (mm/ngày)
Evp
t
= Bốc hơi (mm)
S
c
= Dung tích chết (ML)
S
max
= Dung tích hồ (ML)
0,01 = Hệ số
(3). Các số liệu vào của mô hình IQQM
- Số liệu khí tợng thủy văn (theo ngày): ma, bốc hơi, dòng chảy
- Các thông số lu vực: chiều dài từng đoạn sông, diện tích lu vực.
- Các thông số về hồ chứa: dung tích tổng, dung tích chết, quan hệ Z~F~V, dòng chảy

vào ra hồ, lu lợng qua tràn,
- Các thông số về đập dâng đầu nớc
- Các nút tới cho nông nghiệp: loại cây trồng, thời vụ, độ ẩm đất, hệ số tới, mức tới, diện
tích tới, số ngày tới
- Các nút có nhu cầu nớc cố định: nhu cầu nớc cho công nghiệp, sinh hoạt, đầm lầy, khu
chứa nớc theo ngày, tháng, năm, mức sử dụng nớc.
- Sơ đồ cân bằng nớc hệ thống theo các kịch bản.
_________________________________________________________________
15
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

(4). Kết quả của mô hình.
Đánh giá tác động của các phơng án khai thác sử dụng nguồn nớc trên hệ thống
thông qua việc tính toán cân bằng cả về lợng và về chất. Các mục tiêu khai thác nguồn
nớc nh chống lũ, phát điện, tới, và cả phơng án điều tiết hồ chứa cũng nh u tiên lựa
chọn công trình theo trình tự quy hoạch,
(5) Đánh giá mô hình
Các u điểm chính của mô hình
- Mô hình dễ sử dụng, giao diện đẹp và có kết nối với GIS nên việc thêm bớt các nút
tính toán dễ dàng, không hạn chế.
- Mô hình đã mô phỏng tơng đối tốt những quá trình vật lý thực với các hàm toán học và
giả thiết về diễn toán dòng chảy và sử dụng nớc sát với thực tế trên các lu vực sông tự
nhiên.
- Mô hình có tính hiệu quả cao, có thể chạy mô hình với số năm khá lớn. Số lợng file
vào, ra không hạn chế.
Một số hạn chế của mô hình
- Giống nh các mô hình khác, mô hình này đòi hỏi bộ số liệu thực đo đa vào có chất l-
ợng tốt, không có sự thiếu hụt số liệu trong chuỗi đa vào. Do đó, việc thu thập, chuẩn bị
và phân tích số liệu thờng chiếm nhiều thời gian. Với mỗi lu vực sông ớc lợng khoảng
75% tổng thời gian dành cho công việc chuẩn bị số liệu, còn lại 25% thời gian dành cho

việc chạy, kiểm định và hiệu chỉnh mô hình.
- Trong việc tính toán nhu cầu sử dụng nớc, mô hình không tính đợc riêng cho các hộ
nông nghiệp với những nhu cầu canh tác khác nhau. Với mỗi nút lấy nớc tới từ hệ
thống, mô hình đã gộp tất cả các nhu cầu nớc khác nhau thành một nhóm sử dụng nớc.
Do đó, sự mô phỏng này chỉ mang tính đại diện.
- Sự biến động theo thời gian về hạ tầng cơ sở của lu vực không đợc tính đến. Quá trình
mô phỏng dùng cho các chuỗi số liệu khí tợng thuỷ văn nh ma, bốc hơi, dòng chảy của
quá khứ để tính ra các thông số mô hình và những thông số này đợc đa vào chạy cho các
kịch bản khác nhau.
Để nghiên cứu, phân tích và ứng dụng mô hình SWAT và IQQM, đồ án đã sử
dụng lu vực sông Krông Pô Kô làm lu vực nghiên cứu. Đây là một lu vực thuộc hệ
thống sông Sê San, nằm trong vùng sinh thái Tây Nguyên của nớc ta. Việc mô tả chi tiết
đặc điểm địa lý tự nhiên của lu vực sông Krông Pô Kô đợc trình bày trong Chơng 2.
Chơng 2
Giới thiệu chung về lu vực sông Krông Pô Kô
2.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên
2.1.1. Đặc điểm địa lý
2.1.1.1. Vị trí địa lý
Vùng sinh thái Tây Nguyên đợc nghiên cứu là các huyện Đăk Gley, Đăk Tô,
Ngọc Hồi, Đăk Hà và một phần thuộc huyện Kon Plông, Sa Thầy thuộc tỉnh Kon Tum.
Các huyện này thuộc lu vực sông Krông Pô Kô - một nhánh sông quan trọng thuộc lu
vực sông Sê San, là một chi lu của sông Mê Công. Vùng sinh thái Tây Nguyên này
thuộc khu vực nghiên cứu trong đồ án có vị trí địa lý 13
0
45 đến 15
0
10

vĩ độ Bắc và
106

0
25 đến 108
0
20 kinh độ Đông thuộc địa phận tỉnh Kon Tum. (Hình 2-1)
2.1.1.2. Đặc điểm địa hình
Địa hình của lu vực nghiên cứu Krông Pô Kô thuộc địa hình núi cao khá phức
tạp, có độ dốc lớn. Địa hình bị chia cắt bởi các dãy núi cao xen lẫn những thung lũng
_________________________________________________________________
16
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

hẹp. Lu vực nghiên cứu nằm ở phía tây Trờng sơn, có hớng thấp dần từ bắc xuống nam.
Địa hình khu vực nghiên cứu có thể chia thành 4 dạng: Địa hình vùng núi cao, địa hình
núi cao vừa, địa hình cao nguyên, vùng trũng - đồng bằng.
Phần phía bắc và đông bắc của lu vực, bao gồm thợng lu các nhánh sông ĐăkPsi,
ĐăkNghé nằm ở sờn tây nam của dãy núi Ngọc Linh thuộc địa phận huyện Đak Glei
tỉnh Kon Tum. Đây là dãy núi đồ sộ nhất ở Trờng Sơn Nam, kéo dài theo hớng từ Bắc -
Tây bắc xuống Nam - Đông nam trên gần 200 km, có đỉnh Ngọc Linh cao 2598 m ở
phía bắc, đỉnh Ngọc Lun Heo cao 2023 m ở phía tây, sông Krông Pô Kô tách dãy núi
này với dãy Ngọc Bin San cao 1939 m.
Địa hình núi cao ở phía bắc khu vực với độ cao 1800 2000m, địa hình dốc, độ
chia cắt sâu trên 1000m, ở đây lòng sông uốn khúc và có nhiều ghềnh thác. Địa hình
núi cao vừa ở phía đông và tây bắc lu vực với độ cao 1500-1700m, độ chia cắt sâu
khoảng 1000m. Nơi đây là đầu nguồn các nhánh sông đổ vào sông Sê San, sông nhiều
thác ghềnh. Đây là vùng địa hình chuyển tiếp giữa địa hình núi cao với cao nguyên phía
nam và tây nam tiếp theo.
Địa hình cao nguyên có 2 dạng cao nguyên chính, đó là cao nguyên Kon Tum
với bề mặt gợn sóng và các núi sót thấp trên đó phát triển chủ yếu là đất đá bazan. Dạng
thứ hai là cao nguyên vòm, trên đó cũng phát triển đá bazan, ở đây cây cối tự nhiên th a
thớt, cây trồng là chủ yếu, cũng là vùng phát triển cây công nghiệp, dân c tập trung

đông đúc.
Địa hình vùng trũng - đồng bằng là các bãi bồi và thềm tích tụ tập trung dọc các
thung lũng mở rộng, các ngã ba sông và các vùng trũng thấp phía tây bắc Kon Tum. ở
đây chủ yếu là ruộng, đầm lầy và các bãi cát nhỏ.
2.1.1.3 Địa chất thổ nhỡng
Khu vực nghiên cứu nằm trong đới kiến tạo khối nâng Kon Tum, cấu tạo bởi
nền kết tinh cổ với các trầm tích biến chất tuổi Proterozoi sớm đến Paleozoi sớm (PR1-
PZ1). Nền kết tinh này trải qua quá trình hoạt động kiến tạo bị uốn nếp và bị biến chất
mạnh. Trên nền kết tinh là tầng phủ của các trầm tích trẻ hơn gồm các đá phun trào,
trầm tích phun trào hệ Trias, hệ Mang Giang, cát bột kết, cuội kết hệ tầng Kontum, hệ
Neogen. Phủ lên trên là các đá phun trào bazan Neogen đệ tứ và bazan đệ tứ.
Nền địa chất của lu vực khá phức tạp, có thể nói hầu hết đất đá của lu vực là đá
macma với 2 loại chính là macma phún xuất chủ yếu là bazan và macma xâm nhập chủ
yếu là granit. Từ đó tạo ra trên lu vực có diện tích đất đỏ bazan tơng đối lớn. Trên nền
địa chất ấy, nớc có khả năng thấm trong đới phong hoá nứt nẻ mạnh và đới phá huỷ kiến
tạo.
Trên lu vực sông Krông Pô Kô gồm có các loại đất nh sau:
- Đất phù sa : Gồm có :
+ Đất phù sa sông suối vùng núi trung bình có độ dốc > 8
0
và độ dày nhỏ hơn 50cm
+ Đất phù sa sông suối cao nguyên thấp, độ dốc <8
0
và độ dày nhỏ hơn 50 cm.
+ Đất phù sa phân bố chủ yếu ven các sông suối thuộc lu vực sông Krông Pô Kô. Đây là
loại đất màu mỡ, gần nguồn nớc, có địa hình bằng phẳng, thích hợp cho trồng lúa và hoa
màu. Hiện nay các vùng này là vùng chuyên canh cây lơng thực cho tỉnh Kon Tum, các
khu đất này cũng thờng bị ngập trong các tháng mùa lũ do địa hình thấp.
- Đất đỏ vàng (đất feralit) gồm các loại:
+ Đất đỏ vàng trên đá phiến sét biến chất máng trũng có độ dốc < 8

0
và độ dày nhỏ hơn
50cm.
+ Đất đỏ vàng trên đá phiến sét núi cao có độ dốc từ 8
0
đến 15
0
.
+ Đất đỏ vàng trên phiến sét biến chất núi cao với độ dốc từ 15
0
25
0
.
+ Đất đỏ vàng trên đá phiến sét biến chất, núi trung bình với độ dốc 25
0
-35
0
, độ dày nhỏ
hơn 50cm.
- Đất vàng đỏ trên đá sét và đá biến chất, đất vàng đỏ trên đá macma axit chiếm 25%
diện tích lu vực. Đất có tầng dày trung bình khoảng 0,6 1,5 m, kém tơi xốp, tỷ lệ mùn
trong đất biến động, không dày. Hiện nay trên loại đất này, rừng thờng xanh chiếm u
thế, chính lớp rừng này giữ cho đất khỏi bị rửa trôi.
_________________________________________________________________
17
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

- Đất nâu vàng trên phù sa cổ: Diện tích vào khoảng 1200-1400 km
2
. Trên lớp đất này

hiện nay chủ yếu là loại rừng rụng lá chiếm u thế. Nếu khai thác cho phát triển nông
nghiệp cần phải đầu t bồi dỡng đất cao.Vì vậy để rừng tự nhiên phát triển thì tốt hơn.
- Đất vàng nhạt trên đá cát, núi trung bình có độ dốc 25
0
- 35
0
. Đất vàng nhạt trên đá cát
hỗn hợp, núi trung bình, độ dốc 25
0
35
0
.
- Đất mùn vàng đỏ trên đá macma, núi trung bình có độ dốc 16
0
25
0
. đất mùn vàng
đỏ trên đá phiến sét núi trung bình.
- Đất xói mòn trơ sỏi đá phát triển trên các sờn dốc, trên các đờng phân nớc giữa các
nhánh sông, ở đây có thể cải tạo để phát triển rừng.
2.1.1.4. Tình hình thảm phủ thực vật
Hiện đợc biết ở lu vực nghiên cứu có rất nhiều loài thực vật bậc cao thuộc gần
1200 chi của trên 150 họ và 61 bộ khác nhau. Trong đó có tới hơn l00 loài cây cảnh quý
hiếm (riêng Phong lan có trên 300 loài khác nhau ) và có gần l000 loài dùng làm thuốc
chữa bệnh nh cây đơng quy, hoàng đằng, đẳng sâm, sâm Ngọc linh vừa có giá trị về
kinh tế, vừa có giá trị dinh dỡng cao. Theo dự đoán, sau khi thống kê đầy đủ, thực vật
bậc cao ở đây có thể lên đến gần 4000 loài, cha kể tới rêu và thực vật bậc thấp mà chắc
chắn là rất phong phú.
Hầu hết các loài thực vật ở đây đã đợc biết đến đều thuộc ngành Ngọc lan
(Magnolophyta) hạt kín, nhiều nhất là các loại cây gỗ, trong đó có tới 600 loài cây gỗ

lớn có chiều cao từ 12m trở lên, với trên 30 loài gỗ lớn quan trọng, quý hiếm nh: Cẩm
lai, Giáng hơng, Trắc, Gụ đỏ một số loài thích nghi với điều kiện sinh thái trong lu
vực, nhất là một số cây họ dầu (Depterocapaceae ) có khả năng chống chịu đợc với khô
hạn và ngập úng lâu dài. Ngoài gỗ ra phải kể đến các loại tre, lồ ô, song, mây, lá lớn và
các loại cây cho nhựa, dầu có nhiều trên lu vực.
Bên cạnh nguồn gen hoang dại, nguồn thực vật canh tác và trồng cấy cũng rất
phong phú cả về chủng loại và số lợng cá thể. Đã thống kê đợc trên 300 loài cây trồng,
trong đó có nhiều loài nhập nội có nguồn gốc từ các vùng sinh thái khác nhau trên thế
giới, một số loài trở thành đặc sản có giá trị kinh tế cao nh cà phê, sầu riêng Đặc biệt
có nhiều loại giống cây trồng mang nhiều đặc tính quý.
Trong lu vực tồn tại các loại thảm thực vật nh sau:
- Rừng nhiệt đới xanh quanh năm: Phát triển chủ yếu trên địa hình núi cao, các
khe suối và vùng hợp lu có nhiều tầng và nhiều loại cây quý hiếm nh Cẩm lai, Hơng,
Trắc . . .độ che phủ tốt, tầng thảm mục dày, đất tơi xốp. Loại rừng này có diện tích rất
lớn, phân bố chủ yếu tại các huyện Đăk Gley, Đăk Hà, Đăk Tô Đây là nguồn tài
nguyên quý không của riêng tỉnh, của vùng mà còn của chung đất nớc. Hiện nay các
khu rừng này đợc quy hoạch thành các vờn quốc gia, khu bảo tồn và rừng đầu nguồn đề
duy trì nguồn gen và bảo vệ tính đa dạng của sinh thái, phục vụ cho các mục đích khác
nhau.
- Rừng tha: Phát tnển trên địa hình đồi lợn sóng và trên nhiều loại đất với các
cây tiêu biểu là khộp, có nơi xen kẽ khộp với tre nứa, trúc, le. . . Đây là kiểu rùng tha,
cây lá rộng thờng có một tầng duy nhất, cây ít cành và ít lá, tầng cỏ mặt vẫn phát triển
đợc.
- Rừng hỗn giao tre, nứa, gỗ: Rừng với thành phần chủ yếu là các loại cây họ tre,
nứa, le và cây gỗ thuộc họ dầu.
- Rừng non tái sinh và cây bụi : Đây là kết quả của việc khai thác qua nhiều năm,
rừng cây lá rộng đã nhờng cho cây non phát triển, cây cao từ 2-15m, phân bố hầu hết
trên địa bàn tỉnh, trên các dạng địa hình, và các loại đất khác nhau với thảm thực vật chủ
yếu là cây dầu, họ đậu, họ xoan Hiện nay loại rừng này là đối tợng bị khai thác mạnh
nhất do việc chuyển mục đích sử dụng sang trồng cây công nghiệp.

- Thảm cỏ tự nhiên : Tổng diện tích đất tự nhiên của huyện Đăk Glei là 153.000
ha, trong đó đất lâm nghiệp 92.593 ha, đất nông nghiệp 5.675 ha, các loại đất khác
48.461ha. Trữ lợng gỗ hiện nay của huyện còn rất lớn, khoảng trên 10 triệu m
3
. Tổng
diện tích rừng tự nhiên của huyện có 84.360 ha, trong đó có 690 ha rừng đặc dụng, nằm
ngay cạnh đờng Hồ Chí Minh (giai đoạn 1) và hồ chứa nớc ĐăkUi (huyện ĐăkHà), cách
_________________________________________________________________
18
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

đờng Hồ Chí Minh (QL 14) 7 km về phía đông với trữ lợng 26,6 triệu m
3
nớc, có năng
lực tới thiết kế đảm bảo cho 3500 ha đất trồng cây công nghiệp và nông nghiệp trong
vùng.
Diện tích đất có rừng của huyện Đăk Tô là 102.629 ha, chiếm 74,5 % diện tích tự
nhiên của huyện. Trong đó diện tích rừng tự nhiên là 101.121 ha, trữ lợng gỗ là
4.497.590 m
3
và 19,5 triệu cây tre nứa. Chủ yếu là rừng gỗ lá rộng thờng xanh và một
phần cây lá kim, rừng tre nứa, phân bố tập trung ở các xã phía bắc huyện. Động vật
rừng ngoài các loại chim muông nh công, trĩ, phợng hoàng còn có voi, gấu, khỉ, nai,
lợn rừng
2.1.2. Đặc điểm khí hậu
Khí hậu của khu vực nghiên cứu là khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông khô
và lạnh. Nắng nhiều, ma lớn và phân bố không đều theo không gian. Khí hậu chịu ảnh
hởng của gió mùa tây nam, không chịu ảnh hởng trực tiếp của bão. Đặc trng của một số
yếu tố chính nh sau:
2.1.2.1 Số giờ nắng và bức xạ quang hợp

Tổng lợng bức xạ năm lớn (235 240 kcal/cm
2
) với tổng số giờ nắng > 2000 giờ
nắng. Tổng lợng bức xạ các tháng chênh nhau không nhiều (4- 5 kcal/ cm
2
) do đó có
nền nhiệt độ cao và ít biến đổi trong năm. Số giờ nắng trong mùa khô cao hơn so với
mùa ma, số giờ nắng của tháng mùa khô lớn gấp đôi số giờ nắng của tháng mùa ma.
Các tháng có số giờ nắng lớn nhất thờng là các tháng II, III, IV và các tháng có số giờ
nắng ít nhất là các tháng VIII, IX, XII. Vào mùa khô, số giờ nắng trung bình trong ngày
rất lớn, do vậy sự khô hạn của mùa khô ở đây khá gay gắt.
Số giờ nắng trung bình của một số trạm trong và ngoài lu vực nh bảng 2-1
Bảng 2- 1 : Số giờ nắng trung bình tháng và năm (1977 2003).
(Theo Trung tâm T liệu Trung tâm KTTV Quốc gia)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Kon Tum
248,9 232,7 272,3 224,3 196,4 147,2 123,8 112,7 113,6 178,2 210,1 238,2
2298,4
Đăk Tô
268,5 247,4 261,8 218,9 177,4 115,2 122,7 113,7 115,4 172,7 197,5 242,5 2253,8
Pleyku
256,4 260,2 275,3 233,4 209,2 142,4 137,5 117,7 135,1 179,1 197,8 232,9 2377,0
Đơn vị: giờ
2.1.2.2 Nhiệt độ
Do ảnh hởng của độ cao địa hình nên nền nhiệt độ của lu vực bị hạ thấp đáng kể,
thấp hơn ở vùng đồng bằng cùng vĩ độ 3- 5
0
C, tạo nên chênh lệch nhiệt độ ngày đêm lớn
hơn ở vùng lân cận (9
0

C). Nền nhiệt độ thấp hơn so với các nơi cùng vĩ độ (ở Pleyku
nhiệt độ trung bình năm khoảng 21,7
0
C, còn ở Quy Nhơn là 26,6
0
C). Nhiệt độ trung
bình năm khoảng 21-25
0
C, biên độ nhiệt 6-8
0
C/năm và 9-11
0
C/ngày, đặc biệt trong mùa
khô có tháng có biên độ trung bình lên tới 15-16
0
C, cao nhất trên toàn quốc. Số ngày có
nhiệt độ trung bình dới 20
0
C là 30-90 ngày.
Nhiệt độ không khí trung bình của một số trạm trong và ngoài lu vực nh bảng 2-2:
Bảng 2-2: Nhiệt độ trung bình tháng tại một số trạm (1977 2003)
(Theo Trung tâm T liệu Trung tâm KTTV Quốc gia)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII TBN
Kon Tum
20,6 22,4 24,5 25,7 25,3 21,1 24,3 24,1 23,9 23,4 22,2 20,7 23,19
Đăk Tô
18,8 20,7 22,9 24,3 24,3 23,8 23,3 23,0 22,7 21,8 20,6 18,9 22,08
Pleyku
19 20,6 19,2 20,6 20,3 22,9 22,4 22,1 22,2 21,7 20,4 19,2 20,88
Đơn vị:

0
C
2.1.2.3 Chế độ gió
Hớng gió thịnh hành trên lu vực, về mùa đông là đông - đông bắc, về mùa hè, ng-
ợc lại, hớng gió tây nam chiếm u thế. Mùa gió tây nam đem lại ma trên lu vực. Tốc độ
_________________________________________________________________
19
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

gió tơng đối lớn, trung bình là 3 - 4,5 m/s. Tốc độ gió lớn nhất có thể đạt trên 20 m/s,
nhất là ở cao nguyên Pleiku, còn ở vùng trũng Kon Tum tốc độ gió lớn nhất thờng chỉ
đạt 15 m/s. (Bảng 2-3)
Bảng 2-3. Tốc độ gió trung bình tháng và năm (1977 2003)
(Theo: Trung tâm T liệu Trung tâm KTTV Quốc gia)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII TBNăm
Kon Tum
2,05 1,94 1,60 1,38 1,06 1,06 1,10 1,04 0,94 1,25 2,09 2,24 1,48
Đăk Tô
1,04 0,95 0,94 0,86 0,67 0,83 0,77 0,71 0,51 0,58 1,12 1,20 0,85
Pleyku
2,90 2,98 2,74 2,20 2,01 2,80 2,92 3,22 2,03 1,88 2,96 3,18 2,65
Đơn vị: m/s
2.1.2.4 Chế độ ma
Ma trên lu vực nghiên cứu bị chi phối bởi chế độ gió mùa tây nam và địa hình, l-
ợng ma năm trung bình trên lu vực dao động trong khoảng 1600 - 3000mm. Đợc núi
Ch Păh che chắn nên lợng ma ở vùng cửa ra của sông (ở phía tây nam Plêiku) đạt đến
2400 - 3000 mm. Phía sau dãy núi này, phía tây nam thị xã Kon Tum, lợng ma giảm
xuống đáng kể, đó cũng là vùng có lợng ma thấp nhất của lu vực (1600 - 2000mm). Về
phía đông bắc, lu vực càng cao dần do đó lợng ma tăng lên (2200 - 2800mm), đến vùng
núi cao Ngọc Linh, lợng ma đạt đến 2800mm.

Các trạm đo ma trong và ngoài lu vực nghiên cứu đợc nêu ra trong bảng 2-4.
Bảng 2-4. Mạng lới các trạm đo ma trong và ngoài lu vực nghiên cứu
Số TT Tên trạm Huyện Thời kỳ đo đạc Vị trí
1 Đăk Tô Đăk Tô 1977-2002 Trong LV
2 Kon Tum TX Kon Tum 1964-2002 Ngoài LV
3 Đăk Glei Đăk Gley 1978-2002 Trong LV
4 Kon Plong Kon Plong 1978-2002 Ngoài LV
5 Trung Nghĩa TX Kon Tum 1978 - 1998 Trong LV
6 ĐăkMốt Đắc Tô 2000 - 2003 Trong LV
Lợng ma trong năm phân phối không đều theo mùa và theo tháng. Theo chỉ tiêu
vợt tổn thất, mùa ma là mùa gồm những tháng liên tục có lợng ma tháng vợt lợng tổn
thất do bốc hơi (có thể lấy 100mm) với tần suất vợt P50%. Kết quả phân mùa ma đợc
dẫn ra trong bảng 2-5:
Bảng 2-5. Phân mùa ma và khô của các trạm trong và lân cận khu vực nghiên cứu
_________________________________________________________________
20
Trạm đo ma X
0
Mùa ma Mùa khô
(mm)
Thời gian Tỷ lệ (%) Thời gian Tỷ lệ (%)
Đăk Tô 1964 V - IX 80,2 X IV 19,8
Kon Tum 1795 V - X 89,3 XI - IV 10,7
Đăk Glei 1607 V X 86,6 XI - IV 13,4
Kon Plong 1306 V - X 87,0 XI - IV 13,0
Trung Nghĩa 1803 V - IX 80,9 X IV 19,1
ĐăkMốt 2299 V - IX 83,6 X - IV 16,4
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

Lợng ma phân phối theo thời gian trong năm tập trung từ tháng V đến tháng X.

Mùa ma bắt đầu từ tháng V và kết thúc vào tháng X, các tháng đều có lợng ma trên
100mm, mùa ít ma từ tháng XI đến tháng IV năm sau, lợng ma tháng chỉ đạt dới
100mm, trong đó các tháng XII, I, II có rất ít ma.
Ma lớn trên lu vực thờng do gió mùa tây nam kết hợp với ảnh hởng của bão tạo
thành (trận ma tháng III/1984 ở Pleyku đạt đến 906 mm). Số trận ma lớn trên lu vực
không nhiều, hàng năm số ngày có ma trên 50 mm khoảng 5 - 10 ngày, còn lợng ma
100 mm/ngày rất ít khi xảy ra. Sự phân bố không đều của lợng ma đã gây ra rất nhiều
khó khăn cho công tác quản lý bảo vệ tài nguyên nớc trên lu vực.
2.1.2.5 Chế độ ẩm và bốc hơi
Độ ẩm tơng đối trung bình nhiều năm trên lu vực quan trắc đợc có giá trị 78
83%. Phân bố không gian của độ ẩm thay đổi theo độ cao của địa hình, theo thời
gian trong năm và có sự phân phối gần giống với dạng phân phối của lợng ma. Tháng
VIII, IX trùng với các tháng mùa ma có trị số lớn nhất (88-95%). Tháng I và II có trị số
nhỏ nhất (70-75%) cũng là trong thời kỳ mùa khô. (Bảng 2-6)
Bảng 2- 6: Phân bố độ ẩm tơng đối trong năm (1977-2003)
(Theo: Trung tâm T liệu Trung tâm KTTV Quốc gia)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII TBNăm
Đăk Tô
74,4 71,8 72,1 77,1 82,6 87,7 88,7 89,5 88,0 84,8 79,9 76,5 81,04
Kon Tum
71,8 68,2 68,2 73,.2 80,2 85,6 86,2 87,8 87,0 82,7 77,8 73,9 78,57
Pleyku
76,4 72,7 70,5 74,4 83,2 89,8 91,3 92,3 90,5 86,0 81,6 78,4 82.,5
Đơn vị: %
Lợng bốc hơi trên lu vực nghiên cứu có sự phân bố theo địa hình: Lợng bốc hơi
trung bình (đo bằng ống Piche) trên lu vực khoảng 1200 1500 mm. Lợng bốc hơi ở
vùng Kon Tum thờng lớn hơn các nơi khác trên lu vực (Kon Tum 1530mm, Pleiku
1220mm).
Tổn thất bốc hơi đợc xác định theo mô hình phân phối bốc hơi trung bình của
thiết bị đo chậu loại A từ năm 1964-1970 tại trạm Kon Tum nh bảng 2-7.

Bảng 2- 7: Phân bố tổn thất bốc hơi gia tăng trong năm tại trạm Kon Tum
(Theo: Trung tâm T liệu Trung tâm KTTV Quốc gia)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Z(mm)
180,3 198,6 229,6 173,1 127,2 77,7 69,9 60,7 56,9 86,6 118,4 160,1 1539,1
% năm
11,7 12,9 14,92 11,3 82,6 5,1 4,54 3,94 3,7 5,63 6,79 10,4 100,0
2.1.3. Đặc điểm thuỷ văn
2.1.3.1. Lu vực sông Krông Pô Kô
Sông Krông Pô Kô đợc coi là thợng nguồn sông Sê San, bắt nguồn từ vùng núi
cao có đỉnh Đak Dru Dak cao 1988 m ở phía tây bắc huyện Đak Glei (xã Đak Plô) tỉnh
Kon Tum, chảy theo hớng gần bắc nam qua thị trấn Đak Pek (huyện Đak Glei), Plei
Kần (huyện Ngọc Hồi), Đak Tô (huyện Đak Tô) đến xã Sa Bình (huyện Sa Thầy) thì
hợp lu với sông Đak Bla từ phía bên bờ phải chảy vào tạo thành sông Sê San. Tính đến
_________________________________________________________________
21
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

trạm thủy văn Trung Nghĩa, sông Krông Pô Kô có diện tích lu vực là 3260 km
2
(Hình
2-2)
Hình dạng lới sông có hình nan quạt, chiều rộng lớn nhất của lu vực khoảng
140km (ngang đèo Mang Giang). Lới sông phát triển không đều, các nhánh chính hầu
hết nằm ở phía hữu ngạn. Mật độ lới sông trung bình là 0,38 km/km
2
, có nơi đạt tới
1km/km
2
, có nơi chỉ đạt 0,2 km/km

2
(Ya Brao). Độ dốc lu vực khá lớn, trung bình toàn
lu vực là 14,4%; ở một số lu vực nhỏ đạt tới 40-50%. Độ dốc lòng sông giảm dần từ th-
ợng nguồn về hạ lu và có những thay đổi đột ngột tạo thành các thác nớc có thể lợi dụng
để khai thác đầu nớc phát điện, tới tiêu
Sông Krông Pô Kô có 10 sông nhánh tơng đối lớn, trong đó có một số sông khá
lớn nh sông ĐăkRơ Long (Flv = 335 km
2
), sông ĐăkHơ Nia (Flv = 244 km
2
), sông
ĐăkTa Kan (Flv = 869 km
2
), sông ĐăkPSi (Flv = 869 km
2
), sông ĐăkUi (Flv = 150 km
2
)
(Bảng 2-8)
Bảng 2- 8. Các đặc trng hình thái lu vực sông
TT Đặc trng Đơn vị Giá trị
1 Diện tích lu vực km
2
3260
2 Chiều dài sông chính km 121
3 Độ dốc trung bình của sông
%
14,4
4 Mật độ lới sông km/km
2

0,38
5 Độ cao nguồn sông m 900
6 Độ cao trung bình lu vực m 574
7 Độ dốc trung bình lu vực % 11,5
8 Chiều rộng trung bình lu vực km 24,4
9 Hệ số phát triển đờng phân nớc 1,64
10 Hệ số hình dạng lu vực 0,85
2.1.3.2 Tài nguyên nớc mặt
(1). Mạng lới trạm thuỷ văn
Bảng 2.9. Hệ thống các trạm quan trắc dòng chảy
Số TT Tên trạm Huyện Thời kỳ đo
đạc
Đơn vị quản lý
1 Trung Nghĩa Sa Thầy 1991-1997 Bộ TN và MT
2 ĐăkMốt Đăk Tô 1994 - 2003 Bộ TN và MT
(2).Dòng chảy năm
Do số lợng các trạm đo lu lợng trên lu vực sông Krông Pô Kô ít, phân bố của l-
ợng dòng chảy lại thay đổi rất phức tạp nên cha thể lập đợc bản đồ chuẩn dòng chảy
năm trên lu vực một cách chính xác. Để đánh giá lợng dòng chảy trong sông của lu vực
sông Krông Pô Kô, sử dụng phơng pháp tính trực tiếp từ dòng chảy tại các tuyến có số
liệu đo tơng đối dài, sau đó tính cụ thể cho từng lu vực nhỏ.
Ngoài ra tham khảo thêm số trạm thuỷ văn có chuỗi tài liệu đo đạc ngắn, các
trạm có chuỗi đo đạc không liên tục kết hợp với phân bố của lợng ma năm và điều kiện
địa chất và thổ nhỡng để phân vùng chuẩn dòng chảy. Số lợng các trạm thuỷ văn và thời
gian có chuỗi số liệu sử dụng để tính toán thể hiện trong bảng 2-9.
Các tuyến có số liệu để tính lợng dòng chảy năm bình quân nhiều năm bao gồm
hai trạm thuỷ văn:
_________________________________________________________________
22
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

- Trạm Trung Nghĩa tại xã Kroong, huyện Sa Thầy là nút đo lu lợng tại hạ lu sông
Krông Pô Kô
- Trạm ĐăkMốt tại xã Tân Cảnh, huyện Đăk Tô là nút đo lu lợng sông Krông Pô Kô về
phía thợng lu và cách trạm Trung Nghĩa khoảng 60km.
Kết quả tính toán dòng chảy năm đợc chỉ ra trong bảng 2-10.
Bảng 2-10: Các giá trị thống kê dòng chảy năm của các trạm thuộc lu vực nghiên cứu
Tên trạm n Flv (km
2
) Q
0
(m
3
/s) M
0
(l/s.km
2
) W
0
.10
6
m
3
Trung Nghĩa 7 3260 132 42,3 4166,8
Đắc Mốt 10 1540 77 51 2415,7
Trong bảng:
Q
0
: Lu lợng nớc trung bình nhiều năm (m3/s)
M

0
: Môđun dòng chảy trung bình nhiều năm (l/s.km
2
)
F
Q
M
3
0
0
10*
=
W
0
: Tổng lợng nớc năm trung bình nhiều năm (m
3
)
6
0 0
*31.558*10W Q=
(3). Phân mùa lũ, mùa kiệt
Mùa lũ là mùa gồm những tháng liên tiếp có lu lợng nớc vợt quá lu lợng nớc năm
tơng ứng với xác suất vợt là 50%.
P
{
Qthángi

Qnăm
}

50%.
Các tháng còn lại thuộc vào mùa kiệt. Kết quả tính toán cho thấy mùa lũ trên lu
vực là từ tháng VII đến tháng XI, mùa kiệt từ tháng XII đến tháng VI. Lợng dòng chảy
mùa lũ chiếm 70% lợng dòng chảy cả năm, còn lợng dòng chảy mùa cạn chỉ chiếm
khoảng 30% lợng dòng chảy cả năm.
(4). Phân phối dòng chảy tháng trong năm (Hình 2-3)
(5). Dòng chảy lũ
Lợng lũ tháng lớn nhất: Thờng rơi vào tháng VIII hoặc IX, X, nhiều nhất thờng
là vào tháng VIII hoặc tháng IX, chiếm 16-20% lợng dòng chảy năm. Các trận lũ lớn
nhất trên sông Krông Pô Kô nhìn chung không cao nh ở sờn đông dãy Trờng Sơn. Lũ
của sông Krông Pô Kô là lũ miền núi, lên nhanh, xuống nhanh, thời gian lũ ngắn, trận
lũ chỉ kéo dài vài ngày. Dạng lũ là lũ đơn, mô đun đỉnh lũ ít khi vợt quá 1m
3
/s.km
2
.
(6). Dòng chảy kiệt
Ba tháng mùa kiệt thờng là các tháng II, III, IV, kiệt nhất là tháng III hoặc tháng
IV với lợng dòng chảy chiếm 2-3% lợng dòng chảy năm. Dòng chảy tháng kiệt nhất của
lu vực dao động từ 1,5 đến 15 l/s.km
2
phụ thuộc vào sự trữ nớc của mặt đệm. Điểm đặc
biệt ở đây là chênh lệch về thời gian bắt đầu và kết thúc mùa ma và mùa lũ khá lớn.
Mùa lũ thờng bắt đầu muộn hơn mùa ma từ 1,5 đến 2 tháng và kết thúc lại muộn hơn 1
tháng. Đó là do mùa khô trên lu vực kéo dài, đất thấm nớc mạnh và có lớp phủ thực vật
dày nên cần có lợng tổn thất ban đầu khá lớn. Dòng chảy ngầm cung cấp cho sông khi
trên lu vực không có ma của sông Krông Pô Kô khá lớn chiếm 20% lợng dòng chảy cả
năm với mô đun trung bình của lu vực là 6,8 l/s.km
2

, trong đó ở vùng đầu nguồn đạt đến
10 l/s.km
2
, vùng trung lu đạt 2 - 5 l/s.km
2
. Lợng nớc dới đất khá phong phú, khoảng 8 -
11 l/s.km
2
ở phức hệ của lớp phủ bazan.
(7). Bùn cát
_________________________________________________________________
23
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

Trong mùa lũ, độ đục bùn cát trung bình tháng ở trạm Trung Nghĩa vào khoảng
90 - 120g/m
3
. Trong mùa cạn độ đục nớc sông nhỏ, thờng dới 50g/m
3
. Mô đuyn xâm
thực bùn cát trung bình năm khoảng 130 160 tấn/km
2
. (Hình 2-4)
(8). Chất lợng nớc
Trên lu vực, các ngành kinh tế phát triển cha mạnh, cha có nhiều cơ sở sản xuất
công nghiệp lớn, nớc đợc dùng chủ yếu cho sản xuất nông nghiệp, do vậy nớc sông còn
sạch đảm bảo các yêu cầu sử dụng. Nớc sông tơng đối trong, độ khoáng hoá nớc sông
bé, khoảng 20 - 70 mg/l. Nớc sông thuộc lớp hydrocacbonat (ion HCO
3
, chiếm u thế),

loại trung tính (pH= 6,5 7,5), hàm lợng các chất nguyên sinh, độ cứng đều nhỏ.
2.2. Đặc điểm kinh tế xã hội
2.2.1. Đặc điểm dân sinh kinh tế
(1). Dân c, dân tộc
Dân số trên lu vực Krông Pô Kô (theo thống kê năm 2001) có 115.545 ngời, với
mật độ khoảng 35 ngời/km
2
. Đây là một mật độ thấp so với bình quân cả nớc (209 ng-
ời/km
2
). Tỷ lệ nam giới chiếm 50,6 % và nữ giới chiếm 49,4% dân số. Mức tăng dân số
thời kỳ 1991-2001 là 5,8% trong khi đó tỷ lệ tăng tự nhiên chỉ có 2,9%, điều này cho
thấy mức tăng trởng cơ học trong khu vực này rất lớn, hiện tợng di dân tự do vẫn là một
vấn đề khó khăn cho địa phơng trong công tác quy hoạch và quản lý xã hội.
Dân c phân bố trong lu vực nghiên cứu không đồng đều, thờng tập trung ở trung
tâm huyện nh các thị trấn, dọc ven đờng quốc lộ, nơi có điều kiện sản xuất thuận lợi.
Ngợc lại, ở những vùng xa xôi hẻo lánh, giao thông cha phát triển thì còn rất tha dân
(huyện Sa Thầy 9 ngời/km
2
, huyện Kon Plong 7 ngời/km
2
năm 1996).
(2). Hiện trạng sản xuất nông nghiệp
Kinh tế trong khu vực nghiên cứu chủ yếu là sản xuất nông nghiệp, trong đó bao
gồm gieo trồng ngũ cốc ở ruộng rẫy, phát triển các vùng cây công nghiệp nh cà phê, cao
su, chè, trồng rừng và khai thác gỗ. Sản lợng nông nghiệp ngày càng ổn định. Mặc dù
thiên tai liên tiếp xảy ra trong các năm từ 1996 đến nay, giá các mặt hàng nông sản (đặc
biệt là cà phê) giảm mạnh nhng giá trị sản lợng năm sau vẫn cao hơn năm trớc. Tính đến
năm 2001, tổng diện tích trồng lúa và hoa màu tại các huyện Đăk Glêi, Ngọc Hồi và
một phần huyện Đăk Tô trong lu vực nghiên cứu là 1356 ha. Diện tích gieo trồng các

cây công nghiệp hàng năm là 6044 ha và cây công nghiệp dài ngày là 5753 ha. Tổng
diện tích trồng lúa và hoa màu tại huyện Đăk Hà và một phần huyện Sa Thầy, Đăk Tô là
8094 ha. Diện tích trồng cây công nghiệp hàng năm là 4159 ha và cây công nghiệp dài
ngày là 5975 ha. Một vài năm gần đây, cà fê đợc đa vào trồng phổ biến tại rất nhiều nơi
và bớc đầu đã đem lại thu nhập cho nông dân. Hiện nay, ngời dân đã chuyển hớng từ
trồng cà fê sang trồng cao su lấy mủ vì điều kiện đất đai cũng nh yêu cầu thị trờng. Tuy
nhiên diện tích trồng cà fê vẫn cao hơn cao su. Bên cạnh đó tiếp tục mở rộng diện tích
và thâm canh tăng năng suất cây lúa nớc, đảm bảo an toàn về lơng thực, tiến tới sản xuất
lúa có chất lợng cao.
(3). Chăn nuôi gia súc
Địa phơng là nơi thuận lợi cho phát triển chăn nuôi. Số trâu bò đã tăng lên, có
những xã đạt mức bình quân từ 2 - 3 con bò/hộ. Cùng với việc đầu t phát triển đàn bò,
trong hơn hai năm qua đã chú trọng việc cải tạo giống bò lai Sind nhằm từng bớc nâng
cao năng suất, chất lợng và hiệu quả kinh tế đàn bò, bằng nhiều nguồn vốn nh khuyến
nông, vốn hỗ trợ sản xuất. Tổng đàn gia súc tại các huyện Đăk Glêi, Ngọc Hồi và một
phần huyện Đăk Tô trong lu vực nghiên cứu là 16.310 con. Trong đó có 2410 con trâu,
18.400 con bò và 46.250 con lợn. Tổng đàn gia súc tại các huyện Đăk Hà và một phần
huyện Sa Thầy, Đăk Tô trong lu vực nghiên cứu là 54.950 con. Trong đó có 4200 con
trâu, 12700 con bò và 45100 con lợn.
_________________________________________________________________
24
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô

(4). Hiện trạng sản xuất lâm nghiệp
Năm 2002 diện tích rừng trên lu vực Krông Pô Kô thống kê đợc có 252.553 ha
trong đó rừng tự nhiên là 239.924 ha và rừng trồng là 12.629 ha. Sản phẩm khai thác từ
tài nguyên rừng trong năm 2001 nh bảng 2-11.
Bảng 2-11 : Sản phẩm khai thác từ tài nguyên rừng
(Theo Viện Quy hoạch Thủy Lợi)
Gỗ 33.730 m

3
Củi 185.126 Ster
Tre nứa , luồng 1.160.600 cây Nhựa thông 191 tấn
Trồng rừng tập trung 2.627 ha Trồng rừng phân tán 2.000 ha
Chăm sóc rừng 6.230 ha Tu bổ rừng 10.454 ha
(5). Hiện trạng sản xuất công nghiệp, xây dựng
Công nghiệp trên lu vực Krông Pô Kô chỉ là các cơ sở chế biến nông lâm sản
nhỏ, hầu nh không có cơ sở lớn. Mặc dù sản xuất công nghiệp trên địa bàn khu vực
nghiên cứu cha thật sự phát triển nhng bớc đầu đã đem lại hiệu quả thiết thực, từng bớc
thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá, giải quyết một phần lao động trong tỉnh. Hiện
có nhiều cơ sở sản xuất công nghiệp, trong đó công nghiệp chế biến vẫn là ngành mũi
nhọn chiếm u thế. Tỉnh đã khuyến khích và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho các thành
phần kinh tế đầu t phát triển các ngành nghề nh mộc, rèn, sửa chữa cơ khí, may mặc
Tuy quy mô còn nhỏ nhng giải quyết đợc việc làm cho hàng trăm lao động. Huyện Đăk
Hà có 9 doanh nghiệp nhà nớc thuộc Tổng công ty Cà phê và Tổng công ty Cao su Việt
Nam, chuyên sản xuất cà phê, cao su.
(6). Giao thông
Trên lu vực Krông Pô Kô có gần 3.000 km đờng giao thông, mật độ đờng 0,128
km/km
2
thấp hơn trung bình cả nớc ( 0,155 km/km
2
). Chất lợng đã đợc nâng cấp vài
năm gần đây. Hiện nay tỉnh đang đợc đầu t nâng cấp và làm mới hệ thống đờng giao
thông nông thôn do Ngân hàng Thế giới (WB - World Bank) tài trợ. Song song với việc
WB tài trợ làm đờng giao thông thì địa phơng cũng thực hiện phơng thức Nhà nớc và
nhân dân cùng làm. Trong những năm qua, huyện đã duy trì đợc phong trào huy động
nhân dân tham gia làm đờng giao thông cùng với nguồn vốn đầu t của nhà nớc. Tuyến
quốc lộ 14 hay đờng Hồ Chí Minh hiện nay đang tiếp tục giai đoạn 1 tại huyện Đăk Tô,
Đăk Hà và Đăk Glêi. Hiện nay tất cả các phờng xã đều có đờng giao thông nhng tình

trạng đờng sá còn xấu. Các tuyến biên giới, vùng sâu, vùng xa về mùa ma còn gặp nhiều
khó khăn.
(7). Thông tin liên lạc
Mạng lới thông tin liên lạc đã đa vào tận các vùng sâu vùng xa, tuy nhiên cha đ-
ợc nhiều, bình quân có 2,24 máy điện thoại/100 dân. huyện Đăk Glei có 551 máy điện
thoại, trung bình 2 máy/100 dân, mạng lới bu chính và phát hành báo chí hoạt động an
toàn và hiệu quả, mở rộng đợc 9/11 điểm bu điện văn hoá xã, trong đó 7 điểm đã đi vào
hoạt động. Năm 2002 huyện Đăk Tô có 885 máy điện thoại, tăng 409 máy so với năm
2000, 6/17 xã có điện thoại, bình quân có 1,62 máy/100 dân. Đến nay có 11/17 xã có
nhà bu điện đã đi vào hoạt động.
(8). Năng lợng
Nguồn điện chủ yếu cho khu vực nghiên cứu là nguồn điện từ thủy điện Ialy và
có bổ sung thêm từ nguồn điện lới 500KV Bắc Nam nhng vẫn thiếu điện. Ngoài ra còn
có các trạm thuỷ điện nhỏ và cực nhỏ để phục vụ đồng bào vùng sâu, vùng xa. Hiện tại
đang xây dựng thủy điện Ialy tại hạ lu Krông Pô Kô với công suất 110 MW và dự kiến
sẽ hoàn thành vào năm 2007.
(9). Thuỷ lợi
_________________________________________________________________
25