i
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu, tác giả đã hoàn thành luận văn thạc sĩ “Mô
phỏng lũ trên lưu vực sông Trà Bồng - Quảng Ngãi và Tính toán các giải pháp
chống ngập Quốc lộ 1A”. Đây là một đề tài phức tạp và khó khăn trong cả việc thu
thập, phân tích thông tin số liệu và cả những vấn đề liên quan đến đề xuất các giải
pháp cụ thể. Tuy vậy, trong quá trình triển khai thực hiện tác giả đã c
ố gắng đến
mức cao nhất để hoàn thành luận văn với khối lượng và chất lượng tốt nhất có thể.
Trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được
rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng tới TS Nguyễn
Mai Đăng, người Thầy đã chỉ b
ảo, hướng dẫn và giúp đỡ tác giả rất tận tình trong
suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận văn.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Phòng Đào tạo đại học và sau đại học, Khoa
Thủy văn & Tài nguyên nước của trường Đại học Thủy lợi và toàn thể các thầy cô
đã giảng dạy, giúp đỡ tác giả trong thời gian học tập cũng như thực hiện luận v
ăn.
Nhân dịp này, tác giả xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ viên chức Đài
Khí tượng Thủy văn khu vực đồng bằng Bắc Bộ, Đài Khí tượng Thủy văn khu vực
Trung Trung Bộ và những đồng nghiệp đã giúp đỡ tác giả trong quá trình thực hiện
luận văn.
Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các bạn bè, người thân
trong gia đình đã động viên, ủng hộ
, chia sẻ và là chỗ dựa tinh thần giúp tác giả tập
trung nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn.
Do thời gian nghiên cứu không dài, trình độ và kinh nghiệm thực tiễn chưa
nhiều nên luận văn chắc chắn không thể tránh được những hạn chế và thiếu sót.
Tác giả kính mong các thầy, cô giáo, đồng nghiệp đóng góp ý kiến để kết quả
nghiên cứu được hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày …. tháng…. năm 2014
Học viên
Phạm V
ăn Hanh
ii
CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sĩ “Mô phỏng lũ trên lưu vực sông
Trà Bồng - Quảng Ngãi và Tính toán các giải pháp chống ngập Quốc lộ 1A” là
do tôi thực hiện với sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Mai Đăng. Đây không phải là
bản sao chép của bất kỳ một cá nhân, tổ chức nào. Các kết quả nghiên cứu trong
luận văn đều do tôi thực hiện và đánh giá.
Tôi xin hoàn toàn ch
ịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi trình bày trong
luận văn này.
Hà Nội, ngày …. tháng…. năm 2014
Học viên
Phạm Văn Hanh
iii
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4
1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu: 4
1.1.1 Trên thế giới 4
1.1.2 Trong nước 5
1.2 Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội lưu vực sông Trà Bồng 6
1.2.1 Vị trí địa lý 6
1.2.2 Đặc điểm địa hình 7
1.2.3 Đặc điểm địa chất và thổ nhưỡng 8
1.2.4 Đặc điểm thảm phủ thực vật 9
1.2.5 Đặc điểm mạng lưới sông ngòi. 9
1.2.6 Đặc điểm khí hậu 11
1.2.7 Bão và các hình thế thời tiết đặc biệt 16
1.2.8 Định hướng phát triển kinh tế xã hội 17
1.3 Mạng lưới các trạm Khí tượng Thủy văn trên lưu vực sông Trà Bồng 18
1.3.1 Trạm khí tượng 18
1.3.2 Trạm thuỷ văn 18
CHƯƠNG 2 : TÌNH HÌNH SỐ LIỆU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CÁC
MÔ HÌNH ỨNG DỤNG 21
2.1 Thu thập và xử lý số liệu khí tượng thủy văn 21
2.2 Giới thiệu mô hình MIKE NAM 22
2.3 Giới thiệu mô hình MIKE11 24
2.4 Giới thiệu mô hình MIKE21 và MIKE Flood 26
2.4.1 Mô hình thủy lực 2 chiều MIKE 21. 26
2.4.2 Mô hình mô phỏng lũ MIKE Flood. 27
CHƯƠNG 3 : HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH CÁC MÔ HÌNH PHỤC VỤ
TÍNH TOÁN NGẬP LỤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 29
iv
3.1. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình MIKE NAM 29
3.2. Tính toán biên đầu vào cho mô hình thủy lực 34
3.2.1 Biên trên lưu lượng 34
3.2.2 Biên dưới mực nước 36
3.3 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực một chiều MIKE11 38
3.3.1 Số hoá mạng lưới sông trong mô hình 38
3.3.2 Hiệu chỉnh mô hình 42
3.3.3 Kiểm định mô hình 43
3.4 Ứng dụng mô hình thủy lực hai chiều (2D) MIKE 21 và MIKE Flood
tính toán ngập lụt khu vực nghiên cứu 44
3.4.1 Thiết lập lưới tính toán. 44
3.4.2 Thiết lập địa hình tính toán 45
3.4.3 Tạo hệ số nhám phân bố trong miền mô phỏng 2 chiều thuộc lưu vực
sông Trà Bồng 47
3.4.4 Mô phỏng phương án hiện trạng (PAHT) 48
CHƯƠNG 4 : PHÂN TÍCH, ĐỀ XUẤT VÀ TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN
CHỐNG NGẬP QUỐC LỘ 1A 56
Phân tích và đề xuất các phương án 56
4.1 Đề xuất nâng cấp tuyến đường quốc lộ 1A qua lưu vực Trà Bồng 57
4.2 Đề xuất tuyến tránh phía Đông và tính toán chống ngập QL1A 61
4.2.1 Thiết lập lưới tính toán phương án tuyến tránh phía Đông 64
4.2.2 Kết quả nghiên cứu bằng mô hình 65
4.2.3 Đề xuất phương án làm cầu cạn 66
4.3 Đề xuất tuyến tránh phía Tây và tính toán chống ngập QL1A (PA3) 68
4.3.1 Thiết lập lưới tính phương án tuyến tránh phía Tây 71
4.3.2 Kết quả mô phỏng thuỷ lực 72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77
v
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Bản đồ hành chính huyện Bình Sơn 7
Hình 1.2 : Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn 20
Hình 2.1 : Cấu trúc mô hình MIKE NAM 23
Hình 3.1 : Tính đa giác Thiessen cho lưu vực An Chỉ 30
Hình 3.2: Quá trình lũ thực đo và tính toán lũ năm 1999 khi hiệu chỉnh mô hình 31
Hình 3.3: Quá trình lũ thực đo và tính toán lũ năm 2003 khi kiểm định mô hình 32
Hình 3.4 : Sơ đồ phân chia các lưu vực bộ phận sông Trà Bồng 34
Hình 3.5: Quá trình trận lũ năm 2003 lưu vực Trà Bồng 35
Hình 3.6: Quá trình trận lũ năm 2009 lưu vực Trà Bồng 35
Hình 3.7: Quá trình trận lũ tần suất 4% lưu vực sông Trà Bồng 36
Hình 3.8: Quá trình triều trạm Cổ Luỹ trận lũ thasng10/2003 37
Hình 3.9: Quá trình triều trạm Cổ Luỹ trận lũ tháng 9/2009 37
Hình 3.10: Số hóa mạng lưới sông Trà Bồng 38
Hình 3.11 : Các loại cống trên quốc lộ 1A 41
Hình 3.12: Quá trình mực nước thực đo và tính toán trạm Châu Ổ năm 2003 42
Hình 3.13 : Quá trình mực nước thực đo và tính toán trạm Châu Ổ 43
Hình 3.14: Miền chia lưới phi cấu trúc trong mô hình 2D 44
Hình 3.15 : Địa hình khu vực tính toán thủy lực 2D 45
Hình 3.16 : Địa hình khu vực nghiên cứu dưới dạng 3D 46
Hình 3.17: Lưới tính khu vực nghiên cứu dạng 3D 46
Hình 3.18: Hệ số nhám phân bố trong miền mô phỏng 2 chiều thuộc lưu vực sông
Trà Bồng 47
Hình 3.19: Hiện trạng tuyến đường quốc lộ 1A khi chưa xảy ra lũ 49
Hình 3.20: Hiện trạng tuyến đường quốc lộ 1A sau khi xảy ra lũ 50
Hình 3.21: Trắc dọc lưu tốc và lưu lượng đơn vị đoạn Km1032+500 đến
Km1034+800 – QL1A 51
Hình 3.22 : Trắc dọc mực nước đoạn Km1032+500 đến Km1034+800 – QL1A 51
Hình 3.23 : Trắc dọc mực nước đoạn Km1037+000 đến Km1038+000 – QL1A 52
Hình 3.24 : Trắc dọc lưu tốc và lưu lượng đơn vị đoạn Km1037+000 đến
Km1038+000 – QL1A 52
vi
Hình 3.25: Bản đồ độ sâu ngập lúc 29/09/2009 lúc 16:00h cách 6 tiếng trước khi lũ
đạt đỉnh 53
Hình 3.26 : Bản đồ độ sâu ngập lúc 29/09/2009 lúc 20:00h cách 3 tiếng trước khi lũ
đạt đỉnh 53
Hình 3.27: Bản đồ độ sâu ngập lúc 29/09/2009 lúc 23:00h thời điểm lũ đạt đỉnh 53
Hình 3.28: Bản đồ độ sâu ngập lúc 30/09/2009 lúc 2:00h cách 3 tiếng sau khi lũ đạt
đỉnh 53
Hình 4.1: Bản đồ các phương án thiết kế tuyến tránh 57
Hình 4.2: Vị trí các đoạn đường thuộc QL1A được nâng cấp. 59
Hình 4.3: Ngập trên lưu vực thời điểm đỉnh lũ ứng với phương án 59
thiết kế nâng cấp QL1A 59
Hình 4.4: Thiết lập lưới tính toán phương án thiết kế 64
Hình 4.5: Địa hình phương án thiết kế tuyến tránh phía Đông dạng 3D 64
Hình 4.6: Ngập trên lưu vực thời điểm đỉnh lũ 4% ứng với phương án thiết kế tuyến
tránh Châu Ổ ở hạ lưu 65
Hình 4.7: Trắc dọc mực nước đoạn Km1032+500 đến Km1034+100 QL1A trước
và sau khi có tuyến tránh Châu Ổ (P=4%) 65
Hình 4.8: Thiết kế cầu cạn cho khu vực tuyến tránh từ Km 1034 đến Km 1038. 67
Hình 4.9: Mực nước trên đoạn tuyến quốc lộ 1A từ Km 67
1032 đến 1034 trước và sau khi làm cầu cạn 67
Hình 4.10: Lưới tính phương án tuyến tránh phía Tây 71
Hình 4.11: Địa hình tuyến tránh phía Tây dạng 3D 71
Hình 4.12: Kết quả mô phỏng ngập phương án tuyến tránh phía tây kết hợp với
nâng cấp đoạn tuyến Km 1030 – Km 1034 72
Hình 4.13 : Vị trí các điểm trích xuất kết quả mực nước 73
Hình 4.14: Mực nước của ba phương án tại vị trí KCN Làng Nghề Bình Nguyên 74
Hình 4.15: Mực nước của ba phương án tại vị trí xóm Chí Nguyện, 74
Xã Bình Trung 74
Hình 4.16 : Mực nước của ba phương án tại thị trấn Châu Ổ 75
gần Km 1035 + 600 75
Hình 4.17: Mực nước của ba phương án tại thị trấn Châu Ổ gần thôn Long Vĩnh 75
vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 : Đặc trưng hình thái của các sông suối chính trong và lân cận vùng
nghiên cứu 10
Bảng 1.2 : Nhiệt độ bình quân tháng, năm tại các trạm trong vùng nghiên cứu 12
Bảng 1.3 : Nhiệt độ không khí tối cao trung bình tháng và năm tại các trạm 13
trong vùng nghiên cứu 13
Bảng 1.4 : Nhiệt độ không khí tối thấp trung bình tháng và năm tại các trạm 13
trong vùng nghiên cứu 13
Bảng 1.5 : Nhiệt độ không khí tối cao tuyệt đối tháng và năm tại các trạm 13
trong vùng nghiên cứu 13
Bảng 1.6 : Nhiệt độ không khí tối thấp tuyệt đối tháng và năm tại các trạm 13
trong vùng nghiên cứu 13
Bảng 1.7 : Số giờ nắng bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm ( giờ) 14
Bảng 1.8 : Độ ẩm bình quân tháng trung bình nhiều năm ( %) 14
Bảng 1.9: Độ ẩm tương đối thấp nhất tuyệt đối ( %) 15
Bảng 1.10 : Lượng bốc hơi ống piche bình quân tháng trung bình nhiều năm ( mm)
15
Bảng 1.11 : Tốc độ gió trung bình tháng và lớn nhất tại các trạm (m/s) 16
Bảng 1.12 : Thống kê các trạm khí tượng- thủy văn trong và lân cận 19
vùng nghiên cứu 19
Bảng 2.1 : Các trạm khí tượng được dùng trong tính toán thủy văn 21
Bảng 3.1 :Một số thông tin ứng dụng mô hình MIKE NAM cho trạm An Chỉ 29
Bảng 3.2: Thống kê kết quả đánh giá sai số trận lũ hiệu chỉnh mô hình năm 1999
trạm An Chỉ. 31
Bảng 3.3: Thống kê kết quả đánh giá sai số trận lũ kiểm định mô hình năm 2003
trạm An Chỉ 32
Bảng 3.4: Bộ thông số mô hình MIKE NAM lưu vực An Chỉ 33
Bảng 3.5: Bảng thống kê các mặt cắt trên sông Trà Bồng 38
viii
Bảng 3.6: Thông số các mặt cắt sông mô phỏng trong mô hình Mike 11 39
Bảng 3.7: Bảng thống kê đoạn tuyến bị ngập trên quốc lộ 1A. 48
Bảng 3.8: Thống kê ngập lụt tại các đoạn tuyến trên quốc lộ 1A đoạn qua thị trấn
Châu Ổ 55
Bảng 4.1: Thống kê các công trình trong phương án nâng cấp QL1A 58
Bảng 4.2: Thống kê ngập tại một số vị trí trong phương án nâng cấp đường 60
Bảng 4.3: Thống kê các công trình trong phương án tuyến tránh phía Đông 62
Bảng 4.4: Thống kê các công trình trong phương án tuyến tránh phía Tây 69
Bảng 4.5: Thống kê các vị trí trích xuất kết quả 73
Bảng 4.6: Thống kê cao trình ngập lớn nhất tại các vị trí kiểm tra 76
1
MỞ ĐẦU
1. Giới thiệu chung
Lưu vực sông Trà Bồng bao gồm hầu hết huyện Trà Bồng và huyện Bình
Sơn. Diện tích lưu vực khoảng 697km
2
, chiều dài 56 km, chiều rộng 12,4 km [9].
Sông Trà Bồng nằm ở phía Bắc tỉnh, bắt nguồn từ dãy núi phía Tây của huyện Trà
Bồng, chảy qua huyện Bình Sơn ra biển tại cửa Sa Cần. Hướng chảy cơ bản của
sông từ Tây sang Đông, đoạn cửa sông có hướng rẽ sang hướng Nam- Bắc. Phần
lớn sông chảy qua vùng địa hình rừng núi có độ cao 200- 1.300 m, phần còn lại
chảy trong vùng đồng bằng xen đồi trọ
c và bãi cát [9]. Phía thượng nguồn của sông
Trà Bồng có nhiều phụ lưu gồm nhiều sông suối, đáng kể như suối Nun, suối Cà
Đú, sông Trà Bói ở các xã Trà Thủy, Trà Giang. Sông Trà Bồng có 5 nhánh cấp I. Ở
vùng hạ lưu còn có các nhánh sông suối nhỏ, hợp nước vào sông chính trước khi đổ
ra biển.
Theo định hướng phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Ngãi trong tương lai
các huyện Trà Bồng và Bình Sơn thuộc lưu vực sông Trà Bồng sẽ hình thành nên
nhiều trung tâm kinh t
ế mới, kết cấu cơ sở hạ tầng sẽ được đầu tư nâng cấp và xây
dựng đồng bộ. Khu kinh tế dung quất sẽ trở thành khu vực phát triển trọng điểm của
huyện Bình Sơn. Đây sẽ là một trong những trung tâm đô thị - công nghiệp - dịch
vụ của vùng kinh tế trọng điểm miền Trung và là một trong những đầu mối giao lưu
quố
c tế quan trọng khu vực miền Trung và Tây Nguyên.
Những năm gần đây, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, những trận bão và
mưa lớn xảy ra càng khốc liệt hơn. Mùa bão trong khu vực này thường kéo dài từ
tháng 8 đến tháng 12, và trung bình hàng năm có 4 cơn bão [9]. Những cơn bão này
thường xuất phát từ biển Đông rồi 3- 4 ngày sau đổ bộ vào bờ gây ra những trận
mưa lớn trong nhiều ngày liên tục. Ngoài ra, nạn phá rừng, việ
c khai thác cát sỏi và
hệ thống đê đập còn chưa được kiên cố nên khi lũ lụt xảy ra trên khu vực đã uy hiếp
nghiêm trọng khu vực đồng bằng dân cư sinh sống và làm ngập nhiều đoạn trên
đường sắt Thống Nhất và Quốc lộ 1A.
2
2. Tính cấp thiết của đề tài
Quốc lộ 1A từ Hữu Nghị Quan đến Năm Căn với chiều dài khoảng
2.300Km, là trục đường bộ huyết mạch của Việt Nam, tập trung khối lượng vận tải
cao, Có thể nói rằng tuyến quốc lộ 1A là tuyến đường giao thông huyết mạch của cả
nước, tuyến đường có ý nghĩa quan trọng về nhiều mặt như kinh tế, v
ăn hóa, chính
trị, xã hội Những năm vừa qua, Quốc lộ 1A đã được nâng cấp cải tạo từng đoạn
bằng nguồn vốn vay của ADB, WB, JBIC (OECF)… đạt tiêu chuẩn đường cấp III,
2 làn xe; một số đoạn đi qua các thành phố, thị xã, thị trấn và các đoạn gần đô thị
lớn có quy mô 4 - 6 làn xe [2]. Tuy nhiên, một số đoạn tuyến ở khu vực miền Trung
vẫn th
ường xuyên bị ngập, gây ách tắc giao thông và làm cho kết cấu mặt đường bị
hư hỏng.
Đặc biệt trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi, tuyến đường quốc lộ 1A đoạn qua
đoạn qua thị trấn Châu Ổ, huyện Bình Sơn, thuộc lưu vực sông Trà Bồng thường
xuyên xảy ra tình trạng ngập úng kéo dài khi có lũ lớn xảy ra. Theo tài liệu điều tra
gần đây nhất (2011) vào các năm 2007, 2009 có tất cả
7 đoạn đường bị ảnh hưởng
nghiêm trọng do ngập lụt, bắt đầu từ Km1029 đến Km1042, với tổng chiều dài ngập
khoảng 3,2 km, nơi có độ sâu ngập lớn nhất trên 1,2 m. Ngập lụt đã gây ra ùn tắc
giao thông trên địa bàn huyện trong một thời gian dài và phá huỷ nhiều tuyến đường
quốc lộ. Vì vậy, việc nghiên cứu để cải thiện tình hình ngập lụt cho Quốc lộ 1A,
giả
m thời gian ách tắc giao thông, tăng cường khả năng thoát nước của các công
trình trên tuyến, cải thiện tình trạng mặt đường, tăng cường an toàn giao thông và
góp phần khắc phục hậu quả lũ lụt… là vấn đề cấp bách hiện nay cần phải được giải
quyết.
Ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ, nhiều công cụ và
phương pháp tính toán hiện đại ra đời cho các kết quả chính xác, đáng tin cậ
y và
trực quan hơn các phương pháp truyền thống. Đặc biệt là trong lĩnh vực vực thủy
văn, thủy lực với sự ra đời của các mô hình toán cho phép mô tả, tính toán các quy
luật và hiện tượng tự nhiên một cách gần đúng hơn. Với ý nghĩa đó đề tài “Mô
phỏng lũ trên lưu vực sông Trà Bồng - Quảng Ngãi và tính toán các giải pháp
3
chống ngập Quốc lộ 1 A” đã ứng dụng các mô hình toán đang được sử dụng ở
nhiều nước trên thế giới và cũng đã được kiểm nghiệm rất nhiều ở Việt Nam vào
nghiên cứu và đề xuất các giải pháp giảm thiểu ngập lụt cho quốc lộ 1A đoạn qua
lưu vực sông Trà Bồng.
3. Mục tiêu đề tài
Nghiên cứu diễn biến ngập lụt trên tuyế
n quốc lộ 1A đoạn qua lưu vực sông
Trà Bồng – Quảng Ngãi, từ đó đề xuất nghiên cứu các giải pháp công trình, nhằm
hạn chế và giảm thiểu đến mức tối đa ngập lụt trên tuyến quốc lộ 1A đoạn qua lưu
vực sông Trà Bồng – Quảng Ngãi.
4. Phạm vi nghiên cứu
Lưu vực sông Trà Bồng bao gồm hầu hết huyện Trà Bồng và huyện Bình
Sơn. Diện tích l
ưu vực khoảng 697 km2, chiều dài 56 km, chiều rộng 12,4 km.
5. Cấu trúc luận văn
Luận văn sẽ bao gồm các phần sau đây:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan.
Chương 2: Tình hình số liệu và cơ sở lý thuyết của các mô hình ứng dụng.
Chương 3 : Hiệu chỉnh và kiểm định các mô hình phục vụ tính toán ngập
lụt khu vực nghiên cứu.
Chương 4 : Phân tích, đề xuất và tính toán các phương án chống ngập
Qu
ốc lộ 1A
Kết luận và kiến nghị
4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu:
1.1.1 Trên thế giới
Thế giới hiện nay đang ở trong thời kỳ biến đổi khí hậu, những trận lũ lớn
xuất hiện ngày càng nhiều (Ấn Độ, Banlades, Trung Quốc, Philipin, Mianma,
Mỹ, ) đã gây thiệt hại nghiêm trọng về người và của. Thiên tai lũ lụt đang có xu
thế gia tăng cả về tần suất lẫn cường độ. Đối v
ới các nước phát triển các nghiên cứu
về lũ lụt thường gắn với quản lý tài nguyên, môi trường theo lưu vực sông. Đối với
các nước đang phát triển việc dự báo, cảnh báo lũ lụt còn gặp nhiều khó khăn, các
nghiên cứu chủ yếu phục vụ cho công tác phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai. Nhiều
nhà khoa học, nhiều tổ chức quốc tế đã tập trung nghiên cứu nhằm tìm ra các giải
pháp phòng chống và phòng tránh hữu hi
ệu giảm thiệt hại do lũ lụt gây ra. Đơn cử
một số nghiên cứu:
- A simple raster-based model for flood inundation simulation, P.D Bates,
A.P.J De Roo. Journal of Hydrology. Volume 236, Issues 1–2, 10 September 2000,
Pages 54–77. Bài báo đã trình bày một mô hình mới cho việc mô phỏng ngập lụt-
Mô hình raster cơ bản. Mô hình này được thiết kế để tính toán kết hợp với mô hình
số độ cao có độ phân giải cao. Mô hình số độ cao được sử dụng rộng rãi trong việc
mô phỏng các bãi ngập, bãi tràn và được sử dụng nhiều trong các mô hình 2 chiều.
Mô hình đượ
c ứng dụng nghiên cứu cho đoạn sông Meuse ở Hà Lan, với chiều dài
35 Km, sử dụng các số liệu đo đạc trận lũ lớn đã xảy ra vào năm 1995 để tính toán.
Mô hình đã xây dựng các độ phân giải 100, 50 và 25m và so sánh với hai kĩ thuật
dự báo ngập lụt khác. Mô hình đã cho kết quả tính toán dự báo ngập lụt khá tốt đạt
81.9%. Cuối cùng, bài báo đã xem xét các sai sót về dữ liệu của các trạm đo đạc và
dữ liệu mức độ ngập cho thấy mô hình raster là gần với giới hạn dự báo hiện tại.
- Simulation of river stage using artificial neural network and MIKE 11
hydrodynamic model. Rabindra K. Panda, Niranjan Pramanik, Biplab Bala.
Computers & Geosciences. Volume 36, Issue 6, June 2010, Pages 735–745. Tính
toán mô phỏng mực nước trên các con sông thường sử dụng các mô hình diễn toán
dòng chảy, và các mô hình này thường yêu càu rất nhiều loại dữ liệu như: số liệu
5
thuỷ văn, địa hình sông, các công trình điều khiển và hệ số nhám lòng dẫn. Thông
thường ở những quốc gia đang phát triển như Ấn Độ thì rất khó có thể thu thập các
loại số liệu và dữ liệu này. Mặt khác, mô hình Mạng trí tuệ nhân tạo (ANN) được sử
dụng rất hiệu quả trong việc nghiên cứu các quá trình thuỷ văn. Bài báo này đã so
sánh kết quả từ mô hình ANN và mô hình thuỷ động lực MIKE11. Mô hình MIKE
11 đượ
c hiệu chỉnh và kiểm định cho các năm 2006 và 2001. Kết quả dự báo giữa
hai mô hình cho thấy, ANN cho kết quả tốt hơn MIKE 11HD. Hệ số NASH và sai
số quân phương của mô hình ANN là 0.819 và 0.8939 với MIKE 11HD là 0.7836
và 1.00. Bên cạnh đó, bài báo cũng chỉ ra rằng kết quả sai số giữa giá trị thực đo và
tính toán của mô hình ANN là thấp hơn so với mô hình MIKE11 HD.
Evaluation of 1D and 2D numerical models for predicting river flood
inundation M.S. Horritt, P.D. Bate. Journal of Hydrology. Volume 268, Issues 1–4,
1 November 2002, Pages 87–99. Mô hình thuỷ lực 1D và 2D (HEC-RAS,
LISFLOOD-FP và TELEMAC-2D) được nghiên cứu ứng dụng trên 60 km chiều
dài sông Severn, UK. Dữ liệu của trận lũ năm 1998 và 2000 từ vệ tinh được sử dụng
để tính toán trong các mô hình. Các số liệu thực đo trong các trận lũ được dùng để
hiệu chỉnh mô hình, các dữ liệu độc lập khác được sử dụng để kiểm định mô hình.
Bài báo đã chỉ ra rằng khi sử dụng mô hình HEC-RAS và TELEMAC-2D cho kết
quả khá tốt, trong khi đó mô hình LISFLOOD-FP cần có sự kiểm định lại để cho
k
ết khả quan hơn. Sự khác nhau giữa các kết quả mô phỏng từ 3 mô hình nguyên
nhân là do sự thay đổi thông số sức cản thuỷ lực trong các mô hình.
1.1.2 Trong nước
Nước ta là một trong những nước trên thế giới chịu tác động nhiều nhất của
sự biến đổi khí hậu toàn cầu. Những năm gần đây do ảnh hưởng của sự biến đổi khí
hậu, hiện tượng lũ lớn, l
ũ quét đã xảy ra với tần suất, qui mô và cường độ ngày càng
gia tăng, đặc biệt là ở các lưu vực sông miền Trung. Theo một số tài liệu điều tra
gần đây; mưa lũ năm 1996 gây thiệt hại rất lớn. Số người chết và mất tích lên tới
605 người và tổng thiệt hại ước tính lên tới 2.142,117 tỷ đồng. Năm 1999, lũ lịch sử
ở miền Trung, chỉ trong vòng h
ơn 1 tháng (từ 1/XI đến 6/XII), đã có 2 đợt lũ, diện
rộng hiếm thấy trong lịch sử, làm ngập lụt nghiêm trọng, dài ngày, thiệt hại lớn cho
kinh tế, dân sinh, môi trường: hơn 700 người chết, gần 500 người bị thương, hàng
6
vạn hộ gia đình bị mất nhà cửa, tài sản, thiệt hại ước tính lên tới gần 5.000 tỷ đồng.
Hiện tượng lũ quét, xói lở, sạt trượt các sườn núi, bờ sông xảy ra rộng khắp ở các
huyện miền núi, đồng bằng ven biển của Quảng Ngãi. Lũ lụt miền Trung nói chung
và tỉnh Quảng Ngãi nói riêng đã trở thành một tai hoạ tự nhiên thường xuyên đe doạ
cuộc sống c
ủa người dân trong vùng.
Nhận thức được vấn đề nghiêm trọng của lũ, lụt các Bộ, ngành và các địa
phương đã triển khai một loạt các chương trình, đề tài, đề án điều tra, nghiên cứu về
lũ lụt nhằm đưa ra các giải pháp giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt gây ra. Có thể nêu một
số công trình nghiên cứu tiêu biểu:
- KS. Hoàng Tấn Liên, 2001. Xây dựng Bản đồ ngập lụt và dự báo nguy c
ơ
ngập lụt hạ lưu sông Trà Bồng, sông Trà Khúc, sông Vệ. Đài KTTV khu vực Trung
Trung bộ.
- GS. VS. Nguyễn Trọng Yêm, 2000. Điều tra, đánh giá hiện tượng sạt lở
dọc hệ thống sông Trà Khúc tỉnh Quảng Ngãi. Đề xuất các biện pháp phòng tránh
giảm thiểu thiệt hại. Viện Địa chất - Trung tâm KHTN & CNQG.
- PGS. TSKH. Nguyễn Văn Cư - Nghiên cứu luận cứ khoa học cho các giải
pháp phòng tránh, hạn chế hậu quả lũ l
ụt sông Ba (đề tài KHCN trọng điểm cấp
Nhà nước KC-08-25) năm 2001 - 2003. Đề tài đã cung cấp luận cứ khoa học về lũ
lụt và diễn biến lũ lụt, đề xuất các giải pháp khoa học công nghệ phòng tránh và
giảm nhẹ thiên tai lũ lụt phục vụ qui hoạch tổng thể phát triển KT - XH, phòng
tránh giảm nhẹ thiên tai lũ lụt lưu vực sông Ba.
- TS. Nguyễn Lập Dân - Nghiên cứu cơ sở khoa học cho các gi
ải pháp tổng
thể phòng tránh lũ lụt ở miền Trung (đề tài KHCN cấp Nhà nước KC-08-12) năm
2001 - 2004. Đề tài đã đưa ra các giải pháp tổng thể phòng tránh và giảm nhẹ thiên
tai lũ lụt ở miền Trung trong đó có các giải pháp trước mắt và lâu dài, các biện pháp
công trình và phi công trình; xây dựng được chương trình dự báo lũ trên lưu vực
sông Hương và sông Thu Bồn.
1.2 Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội lưu vực sông Trà Bồng
1.2.1 Vị
trí địa lý
7
Bình Sơn là huyện thuộc vùng
đồng bằng ven biển, nằm ở phía Bắc
tỉnh Quảng Ngãi, có tọa độ địa lý từ
15
0
11 đến 15
0
25 vĩ độ Bắc và từ
108
0
34 đến 108
0
56 kinh độ Đông.
Phía Bắc: giáp tỉnh Quảng Nam,
nằm kề với Khu kinh tế mở Chu Lai,
là cơ hội để mở rộng hợp tác cùng
phát triển trên nhiều lĩnh vực.
Hình 1.1: Bản đồ hành chính huyện Bình Sơn
Phía Nam: giáp huyện Sơn Tịnh với khu công nghiệp Tịnh Phong, đây là cơ
hội lớn để trao đổi nguồn lao động, vừa góp phần giải quyết việc làm cho người dân
ở các xã lân cận như Bình Hiệp, Bình Long,… Phía Tây: giáp huyện Trà Bồng, với
mũi nhọn phát triển lâm nghiệp, chế biến lâm sản,… Phía Đông: giáp biển Đông
với 54 km đường bờ biển, mở ra triển vọ
ng khai thác, nuôi trồng thủy hải sản, lao
động ngư nghiệp mang lại một giá trị sản lượng trong cơ cấu kinh tế của huyện.
Sông Trà Bồng: phát nguyên từ vùng núi Trà Bồng với những núi cao trung
bình từ 1300-1500m, sông chảy theo hướng Tây Đông rồi đổ ra biển tại cửa Dung
Quất. Sông có chiều dài 59km với diện tích 697 km
2
, mật độ lưới sông 0,43km/km
2
,
độ cao bình quân lưu vực 196m, độ dốc bình quân lưu vực 10,5% [9].
1.2.2 Đặc điểm địa hình
Nhìn chung địa hình của lưu vực có dạng thấp dần từ Tây sang Đông và khá
phức tạp núi và đồng bằng xen kẽ nhau, chia cắt đất đai thành những cánh đồng nhỏ
nằm dọc theo các thung lũng, từ vùng núi xuống đồng bằng địa hình đột nhiên hạ
thấp đáng kể, đã hình thành hai bậc địa hình cao thấ
p nằm kế tiếp nhau, không có
khu đệm chuyển tiếp. Vùng phía Tây là những dãy núi cao có cao độ từ 500 – 1000
m, đồng bằng có cao độ từ 5 - 20 m [9].
Từ đặc điểm địa hình này đã tạo dòng chảy của lưu vực khá bất lợi, về mùa mưa
thường gây lũ lụt, còn mùa khô dòng chảy cạn kiệt gây hạn hán. Có thể chia địa
hình ra làm 4 vùng:
8
- Vùng núi: Nằm phía Tây của tỉnh, chiếm một phần lớn diện tích chạy dọc
ranh giới tỉnh Kon Tum và tỉnh Quảng Ngãi. Đó chính là sườn núi phía Đông hoặc
nhánh núi kéo dài của dãy Trường Sơn gồm những đỉnh núi có cao độ trung bình
500-700 m, thỉnh thoảng có đỉnh núi cao trên 1000 m mà đỉnh cao nhất là Hòn Bà
nằm phía Tây Vân Canh 1146 m. Vùng núi phía Bắc có nhiều đỉnh núi cao, nhất là
vùng núi Trà Bồng, Sơn Hà có những đỉnh núi cao từ 1400 – 1600 m. Địa hình phân
cách mạnh, sông suối trong khu vực có độ dốc lớn, l
ớp phủ thực vật khá dày.
- Vùng địa hình đồi gò: Đây là địa hình trung gian giữa núi và đồng bằng, độ
cao hạ thấp đột ngột gồm nhiều đồi gò nhấp nhô xen kẽ có những đồng bằng khá
rộng. Độ cao nói chung dưới 200 m, vùng bằng thường có độ cao 30-40 m. Độ dốc
còn tương đối lớn, cây rừng bị tàn phá nhiều.
- Vùng đồng bằng: Trải dài ven biển và tiếp giáp với vùng đồi gò, có độ dốc
từ
Tây sang Đông.
- Vùng cát ven biển: Cồn cát, đụn cát phân bố thành một dải hẹp ven biển.
Dạng địa hình này được hình thành do sông ngòi mang vật liệu từ núi xuống bồi
lắng ven biển, sóng đẩy dạt vào bờ và gió thổi vun cao thành cồn, đụn.
1.2.3 Đặc điểm địa chất và thổ nhưỡng
a) Đặc điểm địa chất:
Theo tài liệu nghiên cứu thì lãnh thổ Quảng Ngãi nằm trên đới cấu tạo Kon
Tum, gồm hai loạ
i chính:
- Khối mac ma axit, điển hình là đá granit, thành phần chủ yếu là thạch anh,
ngoài ra có mica. Đất hình thành trên đá granit thường có thành phần cơ giới nhẹ.
- Đá trầm tích thuộc dạng sa thạch, phiến thạch và phiến sa. Đất hình thành
trên sa thạch, kết cấu thường rời rạc, giữ nước kém.
b) Đặc điểm thổ nhưỡng:
Lưu vực nghiên cứu có nhiều loại đất khác nhau, thích hợp cho nhiều loại
cây trồ
ng phát triển và sinh trưởng.
Đất vùng núi nói chung rất dốc, những vùng còn cây cối có lớp màu khá dày
do tích tụ lá cây qua nhiều năm. Đất vùng thung lũng hình thành trong quá trình bào
mòn từ núi xuống, những chỗ có nước đất thường bị lầy và chua.
9
Đất vùng đồi gò bị bào mòn, bạc màu, tầng đất canh tác mỏng chủ yếu tập
trung trong các huyện: Sơn Hà, Sơn Tây, Nghĩa hành và Minh Long.
Vùng đồng bằng chủ yếu là đất phù sa, hàm lượng NPK khá, đây là nhóm đất
màu mỡ được hình thành do tích tụ phù sa của các sông rất thích hợp với các loại
cây lương thực và hoa màu. Loại đất này được phân bố rộng rãi ở hạ lưu sông Trà
Bồng, Trà Khúc và Sông Vệ trong phạm vi các huyện: Bình Sơn, Sơn Tịnh, Tư
Nghĩa, Nghĩa Hành, Mộ Đức, Đức Phổ và thị xã Quảng Ngãi. Đất cát ven biển
phần lớn là đất cát rời rạc, dinh dưỡng kém.
1.2.4 Đặc điểm thảm phủ thực vật
Thảm phủ thực vật có tác dụng quan trọng trong việc điều hòa khí hậu và điều tiết
dòng chảy. Đặc biệt rừng có tác dụng làm giảm dòng chảy lũ và tăng lượng dòng chảy
mùa kiệt. Rừng ở Quảng Ngãi tuy ít so với cả nước, chủ yếu là rừng nghèo và rừng
trung bình nhưng trữ lượng rừng rất phong phú và có nhiều loại gỗ quý như gõ, sơn,
dổi, và có nhiều quế… như ở Minh Long, Ba Tơ, Sơn Tây, Sơn Hà [9].
Rừng trong lưu vực chủ yếu tập trung ở vùng thượng nguồn trên các vùng núi
cao, độ dốc lớn (50 - 300) [9]. Việc trồng cây gây rừng vẫn chưa hàn gắn được nh
ững
tổn thất về rừng trong thời kỳ chiến tranh và hậu quả của việc khai thác bừa bãi, chưa
hợp lý và tệ chặt phá rừng lấy gỗ và làm nương rẫy. Hiện nay có xu thế giảm rừng giàu
và trung bình, tăng diện tích rừng nghèo. Độ che phủ của rừng thấp làm cho xói mòn
đất, suy thoái nguồn nước làm cho tình hình lũ lụt hạn hán ngày càng gia tăng.
1.2.5 Đặc điểm mạng lưới sông ngòi.
Mạng lưới sông ngòi trong và lân c
ận vùng nghiên cứu phân bố tương đối đều
và có một số đặc điểm :
- Các sông đều bắt nguồn từ sườn Đông của dãy Trường Sơn và đổ ra biển,
các sông có dạng hình cành cây và đều ngắn, có độ dốc tương đối lớn. Phần hạ du
các sông đều chịu ảnh hưởng của thuỷ triều và bị mặn xâm nhập.
- Các sông chảy trên 2 dạng địa hình, chủ yếu là đồi núi ph
ức tạp và đồng
bằng dọc theo bờ biển.
- Hiện tượng bồi lắng, xói lở cửa sông và phân dòng khá mạnh ở hạ lưu các sông.
Các đặc trưng hình thái sông suối trong và lân cận lưu vực sông Trà Bồng
được trình bày như bảng dưới đây:
10
Bảng 1.1 : Đặc trưng hình thái của các sông suối chính trong và lân cận vùng
nghiên cứu
Tên sông
Chiều dài
sông
(km)
Diện
tích lưu
vực
(km
2
)
Độ cao
bình
quân lưu
vực (m)
Độ dốc
bình
quân lưu
vực (%)
Chiều
rộng bình
quân lưu
vực (km)
Hệ số
uốn
khúc
Mật độ
lưới sông
(km/km
2
)
Sông Trà Khúc
- Dac lang
- Nước Lác
- Dak Se Lo
- Tam Dinh
- Xã Điệu
- Tam Rao
- Sông Giang
- Sông Phước
- Phụ lưu số 9
135
19
16
63
18
13
20
16
20
10
3240
96
93
1760
67
63
64
100
45
40
558
751
301
18.5
19.6
16.3
26.3
6.0
5.5
25.2
4.5
3.7
3.8
5.6
2.6
4.0
1.69
1.73
1.51
1.47
1.64
1.30
1.43
1.26
1.67
1.18
0.39
0.32
0.86
S. Trà Bồng
-Sa Thin
-Trà Bốt
-Sông Sau
-Bản Điền
-Phụ lưu
12
13
19
14
27
50
38
100
71
112
170
24
12.6
0
6.2
2.9
8.3
5.5
8.6
1.41
1.37
1.59
1.27
1.11
0.90
0.26
S. Vệ
91 1260 170 19.9 18.0 1.30 0.79
-Sông Trà Nô
-Sông Nễ
-Sông Phước
Giang (Sông
La Châu)
17
17
47
147
104
288
362
332
192
23.3
33.1
20.0
7.4
3.3
6.8
1.20
1.55
1.43
0.59
0.93
1.27
S. Trà Câu 32.0 442 113 13.7 16.4 1.61 0.67
-Ba Khan
-Sông Cau
-Sông Lò Bó
15.0
19.0
20.0
46.8
99.5
158 100 9.2
3.3
5.5
8.78
1.27
1.45
1.32 0.66
(Nguồn: Báo cáo tình hình khí tượng thủy văn tỉnh Quảng Ngãi, 2009)
11
1.2.6 Đặc điểm khí hậu
Vùng nghiên cứu có chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa nội chí tuyến, chịu ảnh
hưởng sâu sắc của địa hình dãy Trường sơn và các nhiễu động thời tiết ngoài biển
Đông. Trong vùng nghiên cứu có hai mùa khí hậu khác nhau:
- Khí hậu mùa Đông : từ tháng XI đến tháng IV là thời kỳ hoạt động của gió
mùa Đông Bắc và tín phong Đông Bắc :
+ Gió mùa Đông Bắc mang không khí lạnh (tuy đã biến tính trong quá trình
di chuyển qua các dãy núi B
ạch Mã, Hải Vân) làm cho nhiệt độ của vùng nghiên
cứu thời kỳ này tương đối lạnh. Nhiệt độ thấp nhất tại một số trạm xuống đến 10 –
13
0
C. Vào đầu mùa Đông gió mùa Đông Bắc qua biển mang theo hơi ẩm và kết hợp
với hoạt động của các nhiễu động thời tiết trên biển Đông như bão, ATNĐ, khi vào
đến đất liền gặp dãy Trường sơn đã gây mưa vừa đến mưa to [9]. Giữa và cuối mùa
Đông cường độ hoạt động của các nhiễu động thời tiết này đã lùi sâu hơn vào phía
Nam nên sự hội tụ gi
ữa gió mùa Đông Bắc với hướng gió Đông, Đông Nam đã yếu
đi hoặc không tồn tại do đó trong thời kỳ này trong vùng chỉ có mưa nhỏ hoặc mưa
rào nhẹ.
+ Tín phong Đông Bắc mà nguồn gốc là không khí lạnh cực đới đã nhiệt đới
hoá (ấm và ẩm hơn nhiều so với ban đầu) luân phiên với gió mùa Đông Bắc chi
phối thời tiết trong suốt mùa đông.
- Khí hậu mùa hạ : T
ừ tháng V đến tháng X là các hoạt động của gió mùa
Tây Nam và Đông Nam.
+ Gió mùa hướng Tây Nam có nguồn gốc từ Vịnh Thái Lan mang theo hơi
ẩm, khi qua sườn phía Tây của dải Trường Sơn đã để lại lượng mưa đáng kể và tạo
thành hiện tượng “phơn” làm cho không khí sườn phía Đông Trường sơn khô và
nóng.
+ Gió hướng Đông Nam có nguồn gốc từ Đông châu úc hoặc xích đạo gây
nên các nhiễu động biển Đông, mang theo hơi ẩm vào các tỉnh Nam Trung b
ộ vào
các tháng V, VI hàng năm cung cấp lượng mưa vừa làm dịu mát và làm bớt đi sự
khô hạn trong vùng. Từ tháng VII đến tháng IX toàn vùng có lượng mưa không
đáng kể nên lại là thời kỳ khô hạn trong vùng.
12
Tóm lại với chế độ gió mùa, điều kiện bức xạ và vị trí địa lý, đặc điểm địa
hình đã tạo cho khí hậu Quảng Ngãi những đặc điểm chủ yếu sau:
- Chế dộ gió mùa cùng với dải Trường Sơn đã tạo ra sự tương phản sâu sắc
giữa mùa khô và mùa mưa trên toàn vùng nghiên cứu.
- Hoạt động của gió mùa, tín phong Đông Bắc và các nhiễu động thời ti
ết ở
biển Đông cùng với địa hình dãy Trường Sơn đã tạo ra mùa mưa phong phú trong
các tháng từ tháng IX đến tháng XII.
- Do sự xâm nhập sâu về phía Nam của gió mùa Đông Bắc nên Quảng Ngãi
tương đối lạnh trong tháng XII, I.
- Do hiệu ứng “phơn” của dãy Trường Sơn đối với gió mùa Tây Nam nên ở
vùng nghiên cứu xuất hiện một thời kỳ nắng nóng và khô hạn trong suốt các tháng
mùa hạ.
a) Nhiệt độ :
Do được thừa h
ưởng chế độ bức xạ mặt trời nhiệt đới đã dẫn đến một nền
nhiệt độ cao trong toàn vùng. Nhiệt độ có xu hướng tăng dần từ Bắc vào Nam và từ
miền núi xuống đồng bằng. Nhiệt độ bình quân hàng năm vùng núi : 25.3
0
C, vùng
đồng bằng ven biển: 25.7
0
C, nhiệt độ bình quân nhiều năm tại Đà Nẵng : 25.6
0
C,
Quảng Ngãi 25.7
0
C, Hoài Nhơn 260C , Quy Nhơn : 26,8oC.
Tháng có nhiệt độ bình quân cao nhất là tháng VI, VII có thể đạt tới 28oC -
29oC, tháng có nhiệt độ bình quân nhỏ nhất là tháng I đạt 22
0
C – 23
0
C. Chênh lệch
nhiệt độ giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất từ 6 – 7
0
C.
Trong ngày biên độ nhiệt thường đạt từ 6 – 11
0
C. Đối với vùng núi (Ba Tơ),
biên độ nhiệt trong ngày cao nhất đạt 11.4
0
C xảy ra vào tháng IV, thấp nhất đạt 6.1
oC vào tháng I. Đối với vùng đồng bằng (Quảng Ngãi) biên độ nhiệt trong ngày cao
nhất đạt 9
0
C xảy ra vào tháng IV, biên độ nhiệt trong ngày thấp nhất đạt từ 6.4
0
C
vào tháng I.
Bảng 1.2 : Nhiệt độ bình quân tháng, năm tại các trạm trong vùng nghiên cứu
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Ba Tơ 21.4 22.7 24.6 26.8 27.7 28.1 28.0 27.8 26.5 25.1 23.5 21.6 25.3
Quảng Ngãi 21.7 22.5 24.4 26.7 28.3 28.8 28.7 28.6 27.1 25.8 24.1 22.0 25.7
13
Nhiệt độ tối cao trung bình tháng đạt trên 30
0
C, có cực đại vào tháng V đạt
từ 37-38
0
C. Nhiệt độ tối thấp trung bình tháng đạt từ 15 – 24
0
C, trị số thấp nhất rơi
vào tháng I với nhiệt độ đạt từ 15-16
0
C.
Bảng 1.3 : Nhiệt độ không khí tối cao trung bình tháng và năm tại các trạm
trong vùng nghiên cứu
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Ba Tơ 30.1 33.8 36.3 37.9 38.3 37.6 37.1 37.1 35.9 33.1 30.7 29.2 34.8
Quảng Ngãi 29.4 31.1 33.5 35.0 37.0 37.0 37.0 37.2 35.2 32.6 30.4 28.6 33.7
Bảng 1.4 : Nhiệt độ không khí tối thấp trung bình tháng và năm tại các trạm
trong vùng nghiên cứu
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Ba Tơ 15.4 16.7 17.5 20.1 21.9 22.5 22.4 22.2 21.8 19.8 18.2 16.1 19.5
Quảng Ngãi 16.1 16.8 18.1 20.9 22.9 23.6 23.6 23.2 22.7 20.4 18.7 16.4 20.3
Nhiệt độ tối cao tuyệt đối đã quan trắc được đạt 41,5
0
C tại Ba Tơ xảy ra
ngày 4/V/1994, 40,5
0
C tại Quảng Ngãi xảy ra vào ngày 5/VI/1983. Phần lớn các giá
trị cực đại này đều xuất hiện vào tháng IV, V hoặc VI. Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối đã
quan trắc xuống tới 11,3
0
C tại Ba Tơ xảy ra vào ngày 30/I/1993, 12,4
0
C vào ngày
30/I/1993 tại Quảng Ngãi.
Bảng 1.5 : Nhiệt độ không khí tối cao tuyệt đối tháng và năm tại các trạm
trong vùng nghiên cứu
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Ba Tơ 34.2 35.8 38.9 40.4 41.5 39.5 38.2 39.7 37.4 34.6 33.0 32.3 41.5
Quảng Ngãi 33.1 35.3 35.4 38.7 39.5 40.5 38.2 38.7 37.6 34.5 32.4 31.4 40.5
Bảng 1.6 : Nhiệt độ không khí tối thấp tuyệt đối tháng và năm tại các trạm
trong vùng nghiên cứu
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Ba Tơ 11.3 14.7 13.2 18.3 20.3 21.0 20.4 20.9 20.0 16.1 14.9 12.6 11.3
Quảng Ngãi 12.4 14.1 13.4 18.6 21.4 22.4 22.4 21.4 21.7 17.1 16.4 13.8 12.4
14
b) Số giờ nắng:
Tổng số giờ nắng trên vùng nghiên cứu khoảng 2000 - 2200 giờ/năm. Tháng
có số giờ nắng nhiều nhất là tháng V, ở vùng núi (Ba Tơ) đạt 222 giờ/tháng, bình
quân 7,2 giờ/ngày), vùng đồng bằng ven biển 242 giờ/tháng đạt bình quân 8,2
giờ/ngày.
Tháng có số giờ nắng ít nhất là tháng XII, ở vùng núi 72 giờ/tháng đạt bình
quân 2,3 giờ/ngày. ở đồng bằng ven biển : 90 giờ/tháng bình quân đạt : 2,9
giờ/ngày.
Bảng 1.7 : Số giờ n
ắng bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm ( giờ)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Ba Tơ
114.2 154.6 205.5 215.6 222.6 210.1 222.3 201.8 166.9 132.2 91.5 71.1 2008
Quảng
Ngãi
130.2 154.7 210.9 224.1 250.5 229.8 240.5 225.2 183.2 155.8 111.3 84.6 2201
Quảng Ngãi là vùng có một nền nhiệt độ cao và ít biến động. Đây là một
thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp. Tuy nhiên trong mùa Đông, gió mùa Đông Bắc
ảnh hưởng yếu đến Quảng Ngãi, những vùng núi cao có nhiệt độ rét hại trong mùa
Đông, những ngày có nhiệt độ thấp làm chậm khả năng sinh trưởng của cây trồng.
c) Chế độ ẩm:
Độ ẩm không khí có quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ không khí và lượng m
ưa.
Biến trình năm của độ ẩm không khí tương tự như biến trình mưa và tỷ lệ nghịch
với biến trình của nhiệt độ không khí.
Độ ẩm tương đối trung bình năm trong vùng khoảng 85%. Vào các tháng
mùa mưa (từ tháng IX tới tháng XII) độ ẩm không khí đạt từ 85% - 90%, vào các
tháng mùa khô chỉ còn đạt trên dưới 80%. Độ ẩm không khí thấp nhất có thể xuống
tới mức 35%. Ở Ba Tơ trị số độ
ẩm thấp nhất quan trắc được 34%, ở Quảng Ngãi trị
số này là 37%.
Bảng 1.8 : Độ ẩm bình quân tháng trung bình nhiều năm ( %)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Ba Tơ 88 87 84 82 83 81 80 80 86 89 90 90 85
Quảng Ngãi 88 87 86 84 82 81 80 80 85 88 89 89 85
15
Bảng 1.9: Độ ẩm tương đối thấp nhất tuyệt đối ( %)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Ba Tơ 47 45 36 34 36 44 43 44 43 49 54 55 34
Quảng Ngãi 46 52 37 42 43 39 40 39 39 44 46 50 37
d) Bốc hơi :
Khả năng bốc hơi trên lưu vực phụ thuộc vào điều kiện mặt đệm và các yếu
tố khí hậu như nhiệt độ không khí, nắng, gió, độ ẩm Theo tài liệu bốc hơi bằng
ống piche tại các trạm trong lưu vực vùng nghiên cứu cho thấy lượng bốc hơi ống
piche hàng năm khoảng 800 mm - 900 mm, Vùng núi bốc hơi khoảng 800mm/năm.
Vùng đồng bằng ven biển b
ốc hơi nhiều hơn, khoảng 900mm/năm.
Vào các tháng mùa khô lượng bốc hơi có thể đạt tới 95 - 100 mm/tháng.
Tháng có lượng bốc hơi lớn nhất là tháng VII đạt 101.8 mm/tháng tại Ba Tơ, 103.9
mm/tháng tại Quảng Ngãi. Tháng có lượng bốc hơi nhỏ nhất là tháng XI, XII, chỉ
đạt 33,6 mm/tháng tại Ba Tơ, 47,8 mm/tháng tại Quảng Ngãi.
Bảng 1.10 : Lượng bốc hơi ống piche bình quân tháng trung bình nhiều năm ( mm)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Ba Tơ 43.3 50.7 75.1 86.6 87.0 96.2 101.8 97.1 61.1 44.3 35.8 33.6 812.7
Quảng Ngãi 52.9 54.9 73.9 83.6 94.6 94.9 103.9 96.1 68.6 69.1 50.1 47.8 890.5
e) Gió :
Hàng năm vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng của chế độ gió mùa gồm hai
mùa gió chính trong năm: gió mùa đông và gió mùa hạ. Về mùa hạ từ tháng V tới
tháng IX hướng gió thịnh hành nhất là hướng Đông Nam và Tây Nam, về mùa đông
từ tháng X đến tháng IV hướng gió thịnh hành nhất là hướng Đông và Đông Bắc.
Tốc độ gió trung bình hàng năm ở vùng nghiên cứu khoảng 1,3 m/s. Vận tốc
gió trung bình nhiều năm ghi ở bảng 1.11. Tốc độ gió lớn nh
ất đã quan trắc được ở
Ba Tơ và Quảng Ngãi là 40 m/s do bão lớn gây ra.
16
Bảng 1.11 : Tốc độ gió trung bình tháng và lớn nhất tại các trạm (m/s)
Tháng
Yếu
tố
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Ba Tơ
Vtb 1.1 1.3 1.4 1.4 1.4 1.5 1.5 1.4 1.3 1.3 1.3 1.2 1.3
Vmax 13.0 20.0 16.0 40.0 28.0 34.0 24.0 20.0 20.0 22.0 28.0 20.0 40.0
Hướng NNE SW SW SW S NNW SW W SW SW N ENE SW
Quảng
Ngãi
Vtb 1.2 1.4 1.5 1.5 1.2 1.0 1.0 1.0 1.1 1.4 1.6 1.4 1.3
Vmax 18.0 17.0 16.0 19.0 20.0 16.0 18.0 20.0 20.0 28.0 40.0 20.0 40.0
Hướng N N NNE,SE SE SW,
WNW
S,
WNW
W S S NNE N N N
1.2.7 Bão và các hình thế thời tiết đặc biệt
a) Bão và áp thấp nhiệt đới
Bão và áp thấp nhiệt đới thường phát sinh ở vùng biển Thái Bình Dương
hoặc ở biển Đông. Bão thường đổ bộ vào bờ biển nước ta từ tháng VII đến tháng
XI, vào các tháng VII, VIII đường đi của bão thường hướng vào đoạn bờ biển Bắc
bộ, càng vào phía Nam, bão đổ bộ càng muộn dần.
Bão và ATNĐ ảnh hưởng đến Quảng Ngãi th
ường trùng vào mùa mưa
(tháng IX đến tháng XII). Các cơn bão đổ bộ vào Quảng Ngãi thường gây ra gió
mạnh và mưa rất lớn hoặc các cơn bão đổ bộ vào các vùng lân cận cũng thường gây
ra mưa lớn ở vùng nghiên cứu. Mặt khác địa hình vùng nghiên cứu rất thuận lợi cho
việc đón gió bão và mưa bão, do đó cần chú ý công tác phòng chống lũ lụt. Hàng
năm mưa bão lũ lụt gây những tác hại nghiêm trọng làm thiệt hại người, vật ch
ất và
huỷ hoại môi trường, cảnh quan. Tại Quảng Ngãi, bão thường tập trung vào tháng
IX, X và tháng XI. Khả năng xuất hiện vào tháng X là lớn nhất, tuy nhiên mùa bão
diễn biến khá phức tạp qua các năm: có năm bão ảnh hưởng sớm, có năm muộn, có
năm lại không có bão ảnh hưởng.
Bão thường gây ra mưa lớn dữ dội, lượng mưa có thể đạt 400-500mm ngày
hoặc lớn hơn. Theo thống kê từ năm từ 1891 - 1999, tổng số
cơn bão đổ bộ vào bờ
biển Việt nam có 526 cơn, trung bình mỗi năm 4,83 cơn/năm nhưng trong 39 năm
trở lại đây (từ 1961 - 1999) bão xuất hiện nhiều hơn (248 cơn), trung bình 6,36
17
cơn/năm. Đặc biệt là từ Quảng Ngãi trở vào có 47 cơn(trong 39 năm), trung bình
1,21 cơn/năm, trong khi 7 thập kỷ trước đó (1891-1960) chỉ xuất hiện 20 cơn, trung
bình chỉ có 0,29 cơn/năm [9].
Sức gió mạnh nhất của bão : 60% số cơn bão từ cấp 10 trở lên, trung bình cứ
2 - 3 năm có một cơn bão mạnh cấp 11, 12 trở lên [9].
b) Dải hội tụ nhiệt đới
Đây là dạng nhiễu động
đặc trưng của gió mùa mùa hạ, thể hiện sự hội tụ
giữa gió tín phong Bắc Bán cầu và gió mùa mùa hạ. Khi có dải hội tụ nhiệt đới,
không khí hai bên trục hội tụ là không khí nóng ẩm liên tục bố lên cao, duy trì một
vùng mây dày đặc, có bề rộng vài trăm km và gây mưa lớn kèm theo dông trên diện
rộng. Dạng thời tiết này thưởng ảnh hưởng đến khu vực Trung bộ nói chung và
Quảng Ngãi nói riêng vào các tháng IX, X và đôi khi vào các tháng V, VI.
c) Không khí lạnh
Không khí lạnh ảnh h
ưởng đến Quảng Ngãi vào các tháng X đến tháng XII.
Trung bình mỗi năm có 1 đến 2 đợt không khí lạnh ảnh hưởng đến duyên hải Nam
Trung Bộ.
Thống kê từ 1961 - 1996 có tới 45 đợt KKL và các hình thế thời tiết khác
phối hợp, trung bình mỗi năm có 1 đến 2 đợt, năm nhiều nhất có tới 4 đợt như năm
1993, 3 đợt như 1976, 1982, 1984, năm ít nhất không có đợt nào như năm 1961,
1962, 1964
Qua phân tích các số liệu cho thấy vào các tháng X, XI hoạt động của KKL
và các hình thái thời tiết khác gây mưa chiếm 82% vì trong thời kỳ này các tỉnh
Miền Trung có nền nhiệt độ tương đối cao, độ ẩm lớn, nếu có KKL về kết hợp với
các hình thái thời tiết khác thì sẽ gây ra những trận mưa rất lớn.
1.2.8 Định hướng phát triển kinh tế xã hội
Xây dựng và phát triển trở thành một trọng điểm phát triển của tỉnh Quảng
Ngãi có cơ cấu kinh tế
hợp lý là công nghiệp - dịch vụ - nông, lâm, ngư nghiệp hàng
hóa. Đến năm 2025, kinh tế lãnh thổ huyện Bình Sơn đóng góp khoảng 60-65% giá
trị sản xuất của tỉnh; thu nhập bình quân đầu người gấp 2 lần mức thu nhập bình
quân đầu người của tỉnh [4]. Trên địa bàn huyện có 3 đô thị với kết cấu hạ tầng kỹ