Mô phỏng các kịch bản điều tiết hệ thống hồ chứa lưu vực sông Ba

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
MNDBT Mực nước dâng bình thường
MNC Mực nước chết
MNGC Mực nước gia cường
MN kiểm tra Mực nước kiểm tra
V
tb
Dung tích toàn bộ
V
hi
Dung tích hữu ích
Nlm Công suất lắp máy
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Các trạm khí tượng trong và lân cận lưu vực sông Ba 14
Bảng 1.2 Các trạm đo mưa trong và lân cận lưu vực sông Ba 15
Bảng 1.3 Khả năng xuất hiện lũ lớn nhất năm tại một số trạm (%) 22
Bảng 1.4 Thông số cơ bản các hồ trên lưu vực sông Ba 29
Bảng 3.1 Mực nước hồ cao nhất ở đầu các tháng trong mùa lũ 59
Bảng 3.2 Cao trình mực nước khống chế ở các hồ trong mùa lũ 61
Bảng 3.3 Cao trình mực nước đón lũ của các hồ 62
Bảng 3.4 Ngưỡng cắt lũ cho 3 hồ 63
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Biểu diễn dưới dạng đồ thị của diễn toán hồ chứa 6
Hình 1.2 Sơ đồ vị trí địa lý lưu vực sông Ba 12
Hình 1.3 Mạng lưới trạm KTTV lưu vực sông Ba 16
Hình 1.4 Vùng ngập thung lũng Ayun Pa – Cheo Reo – Phú Túc 24
Hình 1.5 Ảnh chụp RADA ngập lụt hạ lưu sông Ba ngày 5/10/2009 26
Hình 1.6 Vị trí các hồ chứa trên lưu vực sông Ba 28
Hình 3.1 Sơ đồ tính toán hồ chứa 41
Hình 3.2 Sơ đồ phân chia lưu vực sông Ba sử dụng trong mô hình MARINE 42
Hình 3.3 Sơ đồ phân chia lưu vực theo phương pháp đa giác Thiessen 43

Hình 3.4 Sơ đồ hiện trạng sử dụng đất của lưu vực sông Ba 44
Hình 3.5 Kết quả kiểm tra bài toán mẫu cho lưu vực 1 46
Hình 3.6 Lưu vực 1 46
Hình 3.7 Kết quả kiểm tra bài toán mẫu cho lưu vực 2 47
Hình 3.8 Lưu vực 2 48
Hình 3.9 Kết quả kiểm tra bài toán mẫu cho lưu vực 3 49
Hình 3.10 Lưu vực 3 49
Hình 3.11 Mô hình hóa sông Ba trong Muskingum 50
Hình 3.12 Đường quá trình lưu lượng đến hồ Ayun Hạ năm 1986 51
Hình 3.13 Đường quá trình lưu lượng đến hồ sông Hinh năm 1986 52
Hình 3.14 Đường quá trình lưu lượng tại Củng Sơn năm 1986 52
Hình 3.15 Đường quá trình lưu lượng đến hồ Ayun Hạ năm 1988 53
1
Hình 3.16 Đường quá trình lưu lượng đến hồ sông Hinh năm 1988 53
Hình 3.17 Đường quá trình lưu lượng tại Củng Sơn năm 1988 54
Hình 3.18 Đường quá trình điều tiết hồ Ayun Hạ năm 2009 theo qui trình đơn hồ 59
Hình 3.19
Đường quá trình điều tiết hồ sông Hinh năm 2009 theo qui trình đơn
hồ
60
Hình 3.20 Đường quá trình điều tiết hồ Ba Hạ năm 2009 theo qui trình đơn hồ 61
Hình 3.21 Đường quá trình điều tiết hồ Ayun Hạ năm 2009 theo qui trình mới 64
Hình 3.22 Đường quá trình điều tiết hồ sông Hinh năm 2009 theo qui trình mới 65
Hình 3.23
Đường quá trình điều tiết hồ Ba Hạ năm 2009 theo qui trình mới
65
Hình 3.24
Đường quá trình lưu lượng Củng Sơn năm 2009 theo qui trình đơn hồ
và liên hồ
66

MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, hàng loạt các hồ chứa thủy điện đã và đang được
xây dựng trên thượng lưu các hệ thống sông khắp mọi vùng trong cả nước. Lưu vực
sông Ba là một trong 9 lưu vực sông lớn nhất Việt Nam, có nguồn thủy năng khá lớn,
có nhiều vị trí thích hợp để xây dựng thủy điện vừa và lớn với công suất lắp máy
khoảng 737 MW, điện lượng hàng năm khoảng 3,22 tỷ KW.h. Trên các hệ thống
sông khác như hệ thống sông Đồng Nai, La Ngà, Vu Gia, Thu Bồn ..., ngoài các hồ
chứa đang hoạt động như Trị An, Hàm Thuận – Đa Mi, Đa Nhim, các dự án xây
dựng hàng chục các hồ chứa thuỷ điện khác như Đại Ninh, Đồng Nai 1, Đồng Nai 2,
… đã được phê duyệt và sẽ đi vào hoạt động trong thời gian gần đây.
Các hồ chứa nước nói chung thường được thiết kế để đảm nhiệm nhiều mục
tiêu khác nhau trong đó có 3 mục tiêu chính là phát điện, cấp nước và chống lũ. Tuy
nhiên, các mục tiêu này thường mâu thuẫn với nhau trong vấn đề sử dụng dung tích
nước của hồ chứa. Yêu cầu cấp nước nhiều sẽ ảnh hưởng đến sản lượng điện, dung
tích chống lũ lớn sẽ ảnh hưởng đến công suất phát điện và khả năng tích nước đầy hồ
để phục vụ cấp nước và sản xuất điện trong mùa khô. Vấn đề điều hành hiệu quả hệ
2
thống hồ chứa, giải quyết các mâu thuẫn kể trên là một nhu cầu mới đặt ra ở trong
nước. Mục tiêu của việc điều hành hệ thống hồ chứa là nâng cao hiệu quả chống lũ
và hiệu quả kinh tế (phát điện và cấp nước) không phải chỉ cho các hồ riêng biệt mà
cho tất cả các hồ chứa trong hệ thống.
Các hồ chứa trên hệ thống sông Ba là có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự
phát triển kinh tế - xã hội của vùng Tây Nguyên. Hiện nay hệ thống hồ chứa này bao
gồm các hồ chứa lớn: hồ An Khê Kanak, IaYun hạ, Krông H’Năng, Sông Ba Hạ,
Sông Hinh. Hai hồ An Khê – Kanak và Krông H’Năng mới được đưa vào vận hành
tháng 9 năm 2010. Trước đây việc vận hành hệ thống hồ chứa trong các điều kiện cụ
thể (dựa vào dự báo KTTV) và được thực hiện theo các quy trình vận hành của các
hồ riêng biệt. Mới đây nhất, việc điều hành các hồ chứa tuân thủ theo “Quyết định
Về việc ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa các hồ: Sông Ba Hạ, Sông Hinh,
Krông H’Năng, Ayun Hạ và An Khê – Ka Nak trong mùa lũ hàng năm” đã được Thủ

tướng phê duyệt số 1757/QĐ-TTg, ngày 23 tháng 09 năm 2010. Tuy nhiên các công
cụ mô phỏng, tính toán phục vụ việc xây dựng quy trình này chưa được công bố rộng
rãi dưới dạng các ấn phẩm khoa học.
Việc thiết lập cơ sở khoa học, hay nói cách khác là tìm ra các bước xây dựng
quy trình điều tiết liên hồ cùng với các công cụ tính toán kèm theo một cách khoa học
là việc làm cần thiết nhằm đưa ra một quy trình điều tiết liên hồ có cơ sở khoa học
chặt chẽ, hy vọng mang lại hiệu quả cả về mặt kinh tế và xã hội.
Do vậy, đề tài “Mô phỏng các kịch bản điều tiết hệ thống hồ chứa lưu vực
sông Ba” được hình thành từ giữa năm 2010 với mục tiêu là:
-Tìm hiểu về các nghiên cứu đã có liên quan đến xây dựng các quy trình vận
hành đơn hồ và hệ thống hồ chứa trong mùa lũ.
- Tìm hiểu, thử nghiệm khả năng một bộ mô hình mô phỏng dùng cho xây dựng
quy trình vận hành hệ thống hồ chứa phục vụ phòng chống lũ cho hạ du lưu vực sông
Ba trong mùa lũ.
3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
Theo nhận định của ủy ban Đê đập Thế giới (World Commision on Dams 2000
[1]), nhiều hệ thống đê đập lớn trên thế giới đã hoạt động không đảm bảo được các
lợi ích kinh tế-xã hội như mục tiêu thiết kế đề ra. Điều đó có thể do những sơ xuất
trong thiết kế, xây dựng, có thể do những nhu cầu sử dụng mới xuất hiện và có thể do
những vấn đề điều hành hệ thống hay do những thay đổi khí hậu toàn cầu... Để phát
huy tối đa lợi ích của các hồ chứa, các nghiên cứu cần tập trung vào vấn đề nâng cao
hiệu quả điều hành của các hồ chứa. Các mục tiêu kinh tế xã hội của hệ thống hồ
chứa như chống lũ, phát điện, cấp nước, cảnh quan môi trường, du lịch,... thường là
những mục tiêu trái ngược nhau về nhu cầu sử dụng lượng nước có sẵn trong hệ
thống hồ. Điều đó dẫn đến một bài toán hết sức phức tạp, các công cụ toán học và các
mô hình trên máy tính được sử dụng để nghiên cứu vấn đề đặt ra.
1.1Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về điều tiết liên hồ phục vụ
phòng chống lũ.
1.1.1 Các nghiên cứu ở ngoài nước

Bước đầu là các phương pháp tính toán điều tiết hồ chứa, chủ yếu dựa vào
4
phương trình cân bằng nước. Ở Liên Xô cũ việc nghiên cứu này được nhiều nhà khoa
học quan tâm như Kritski-Menkel, Xvanhidze, Pleskov, Gugly, Potapov, Matiski,
Ratkovich. Họ đã nghiên cứu các phương pháp điều tiết cho các mục đích khác nhau.
Phương trình cân bằng nước có thể được áp dụng cho bất kỳ thời khoảng tính toán
nào.
a-. Phương pháp diễn toán hồ chứa
Việc diễn toán dòng chảy (trong đó có sóng lũ) qua một hồ chứa được gọi là
diễn toán hồ chứa. Đó là một phần quan trọng của phân tích hồ chứa mà những ứng
dụng chính của nó là: xác định mực nước lớn nhất trong thời kỳ thiết kế hồ chứa,
thiết kế các công trình xả tràn, cửa xả nước và phân tích sóng lũ vỡ đập. Một hồ chứa
có thể hoặc được kiểm soát hoặc không được kiểm soát. Hồ chứa được kiểm soát có
công trình xả tràn với các cửa cống để kiểm soát dòng chảy ra. Công trình xả tràn của
một hồ chứa không kiểm soát không có cửa cống.
Hình 1.1: Biểu diễn dưới dạng đồ thị của diễn toán hồ chứa
Diễn toán hồ chứa đòi hỏi phải biết mối quan hệ giữa cao độ hồ chứa, lượng trữ
và lưu lượng. Mối quan hệ này là một hàm của địa hình hồ chứa và các đặc tính của
công trình xả nước. Một vài phương pháp diễn toán sóng lũ qua hồ chứa đã được xây
dựng, dẫn ra trong bảng sau:
Phương pháp đường cong lũy tích, Phương pháp Puls,
Phương pháp Puls cải tiến, Phương pháp Wisler-Brater,
Phương pháp Goodrich, Phương pháp Steinberg,
Phương pháp hệ số.
5
Đầu vào Hệ thống Đầu ra
b. Phương pháp tối ưu hoá
Kỹ thuật tối ưu hoá bằng quy hoạch tuyến tính (LP) và quy hoạch động (DP) đã
được sử dụng rộng rãi trong quy hoạch và quản lý tài nguyên nước. Loucks và nnk
(1981) đã minh họa áp dụng LP, quy hoạch phi tuyến NLP và DP cho tài nguyên

nước. Nhiều công trình nghiên cứu áp dụng kỹ thuật hệ thống cho bài toán tài nguyên
nước Yakowitz (1982), Yeh (1985), Simonovic (1992) và Wurbs (1993).
Young (1967) lần đầu tiên đề xuất sử dụng phương pháp hồi quy tuyến tính để
xây dựng quy tắc vận hành chung từ kết quả tối ưu hoá. Phương pháp mà ông đã
dùng được gọi là “quy hoạch động (DP) Monte-Carlo”. Về cơ bản phương pháp của
ông dùng kỹ thuật Monte-Carlo tạo ra một số chuỗi dòng chảy nhân tạo. Quy trình tối
ưu thu được của mỗi chuỗi dòng chảy nhân tạo sau đó được sử dụng trong phân tích
hồi quy để cố gắng xác định nhân tố ảnh hưởng đến chiến thuật tối ưu. Các kết quả là
một xấp xỉ tốt của quy trình tối ưu thực.
Một mô hình quy hoạch để thiết kế hệ thống kiểm soát lũ hồ chứa đa mục tiêu
đã được phát triển bởi Windsor (1975). Karamouz và Houck (1987) đã đề ra quy tắc
vận hành chung khi sử dụng quy hoạch động (DP) và hồi quy (DPR). Mô hình DPR
sử dụng hồi quy tuyến tính nhiều biến đã được Bhaskar và Whilach (1980) gợi ý.
Một phương pháp khác xác định quy trình điều hành một hệ thống nhiều hồ chứa
khác là quy hoạch động bất định (Stochastic Dynamic Programing – SDP). Phương
pháp này yêu cầu mô tả rõ xác suất của dòng chảy đến và tổn thất. Phương pháp này
được Butcher (1971), Louks và nnk (1981) và nhiều người khác sử dụng.
Mô hình tối ưu hoá thường được sử dụng trong nghiên cứu điều hành hồ chứa
sử dụng dòng chảy dự báo như đầu vào. Datta và Bunget (1984) đề xuất một quy
trình điều hành hạn ngắn cho hồ chứa đa mục tiêu từ một mô hình tối ưu hoá với mục
tiêu cực tiểu hoá tổn thất hạn ngắn. Nghiên cứu chỉ ra rằng khi có một sự đánh đổi
giữa một đơn vị lượng trữ và một đơn vị lượng xả từ các giá trị đích tương ứng thì
phép giải tối ưu hoá phụ thuộc vào dòng chảy tương lai bất định cũng như dạng hàm
tổn thất.
Áp dụng mô hình tối ưu hoá cho điều hành hồ chứa đa mục tiêu là khá khó
6
khăn. Sự khó khăn trong áp dụng bao gồm phát triển mô hình, đào tạo nhân lực, giải
bài toán, điều kiện thủy văn tương lai bất định, sự bất lực để xác định và lượng hóa
tất cả các mục tiêu và mối tương tác giữa nhà phân tích với người sử dụng. Một
phương pháp khác đang được sử dụng hiện nay để giải thích tính ngẫu nhiên của đầu

vào là logic mờ. Lý thuyết tập mờ đã được Zadeth (1965) giới thiệu. Jairaj và Vedula
(2000) đã áp dụng phương pháp này cho tối ưu hoá hệ thống liên hồ chứa.
c. Phương pháp mô phỏng
Vì không có khả năng để thí nghiệm với hồ chứa thực, mô hình mô phỏng toán
học được phát triển và sử dụng trong nghiên cứu. Thí nghiệm có thể thực hiện bằng
cách sử dụng các mô hình này để cung cấp những hiểu biết sâu về bài toán. Mô hình
mô phỏng kết hợp với điều hành hồ chứa bao gồm tính toán cân bằng nước của đầu
vào, đầu ra hồ chứa và biến đổi lượng trữ. Kỹ thuật mô phỏng đã cung cấp cầu nối từ
các công cụ giải tích trước đây cho phân tích hệ thống hồ chứa đến các tập hợp mục
đích chung phức tạp. Theo Simonovic (1992), các khái niệm về mô phỏng là dễ hiểu
và thân thiện hơn các khái niệm mô hình hoá khác.
Các mô hình mô phỏng có thể cung cấp các biểu diễn chi tiết và hiện thực hơn
về hệ thống hồ chứa và quy tắc điều hành chúng (chẳng hạn đáp ứng chi tiết của các
hồ và kênh riêng biệt hoặc hiệu quả của các hiện tượng theo thời gian khác nhau).
Thời gian yêu cầu để chuẩn bị đầu vào, chạy mô hình và các yêu cầu tính toán khác
của mô phỏng là ít hơn nhiều so với mô hình tối ưu hoá. Các kết quả mô phỏng sẽ dễ
dàng thỏa hiệp trong trường hợp đa mục tiêu. Số phần mềm máy tính đa mục tiêu phổ
biến có sẵn có thể sử dụng để phân tích mối quan hệ quy họach, thiết kế và vận hành
hồ chứa. Hầu hết các phần mềm có thể chạy trong máy vi tính cá nhân đang sử dụng
rộng rãi hiện nay. Hơn nữa, ngay sau khi số liệu yêu cầu cho phần mềm thực hành đã
được chuẩn bị, nó dễ dàng chuyển đổi cho nhau và do đó các kết quả của các thiết kế,
quyết định điều hành, thiết kế lựa chọn khác nhau có thể được đánh giá nhanh chóng.
Có lẽ một trong số các mô hình mô phỏng hệ thống hồ chứa phổ biến rộng rãi
nhất là mô hình HEC-5, phát triển bởi Trung tâm kỹ thuật thủy văn Hoa Kỳ (Feldman
1981, Wurbs 1996). Một trong những mô hình mô phỏng nổi tiếng khác là mô hình
7
Acres (Sigvaldson 1976), tổng hợp dòng chảy và điều tiết hồ chứa (SSARR)
(USACE 1987), Mô phỏng hệ thống sóng tương tác (IRIS) (Loucks và nnk 1989).
Gói phần mềm phân tích quyền lợi các hộ sử dụng nước (WRAP) (Wurbs và nnk,
1993). Lund và Ferriera (1996) đã nghiên cứu hệ thống hồ chứa sông Missouri và xây

dựng mô hình mô phỏng trong đó nâng cấp kỹ thuật hồi quy cổ điển và sử dụng mô
hình quy hoạch động. Jain và Goel (1996) đã giới thiệu một mô hình mô phỏng tổng
quát cho điều hành cấp nước của hệ thống hồ chứa dựa trên các đường quy tắc điều
phối. Mặc dù có sẵn một số các mô hình tổng quát, vẫn cần thiết phải phát triển các
mô hình mô phỏng cho một (hệ thống) hồ chứa cụ thể vì mỗi hệ thống hồ chứa có
những đặc điểm riêng.
1.1.2 Các nghiên cứu ở trong nước
Ở Việt Nam các hồ chứa trên các hệ thống sông với nhiều mục đích khác nhau
đã và đang được tiến hành xây dựng, như hệ thống hồ chứa trên sông Hồng, sông Ba,
sông Sê San, sông Đồng Nai v.v.. Điển hình nhất là hệ thống hồ chứa trên hệ thống
sông Hồng gồm các hồ chứa Sơn La, Hoà Bình, Tuyên Quang, Thác Bà và tương lai
có thêm hồ Lai Châu. Các hồ chứa này làm nhiệm vụ chính là cắt lũ vào mùa lũ, sau
đó là phát điện, cung cấp nước mùa cạn, ngoài ra còn phục vụ giao thông, du lịch,
nuôi trồng thuỷ sản v.v.
a. Quy trình vận hành hồ chứa
Quy trình điều hành chống lũ hồ chứa Hoà Bình được xây dựng khá chi tiết và
liên tục được bổ sung hoàn chỉnh. Kinh nghiệm vận hành hồ chứa Hòa Bình để điều
tiết lũ trong các năm qua cho thấy, nó đã góp phần giữ được mực nước Hà Nội không
vượt quá 13,0m, bảo đảm an toàn cho Hà Nội. Nhiều công trình nghiên cứu về vận
hành hồ chứa điều tiết lũ đã được tiến hành như quy trình vận hành hồ chứa Hoà
Bình của Ban Chỉ đạo phòng chống lụt bão TW (1997), Quyết định 80/2007/QĐ-TTg
của Thủ tướng Chính phủ ban hành “Quy trình vận hành liên hồ chứa thuỷ điện Hoà
Bình, Tuyên Quang, Thác Bà trong mùa lũ hàng năm”, ban hành năm 2007. Ngày
11/6/2010, có thêm quyết định “Sửa đổi, bổ sung Quy trình vận hành liên hồ chứa
8
thủy điện Hòa Bình, Tuyên Quang, Thác Bà trong mùa lũ hàng năm”, ban hành kèm
theo Quyết định số 80/2007/QĐ-TTg ngày 01 tháng 6 năm 2007 của Thủ tướng
Chính phủ, số 848/QĐ-TTg. Ngoài ra còn một loạt các nghiên cứu khác về vận hành
hồ chứa Hoà Bình và hệ thống hồ chứa trên các lưu vực của Việt Nam. Công ty tư
vấn Điện I (1991) đã nghiên cứu việc kết hợp phát điện, chống lũ hạ du và khai thác

tổng hợp hồ chứa Hoà Bình. Viện Quy hoạch và Quản lý nước (1991) cũng nghiên
cứu lập quy trình vận hành hồ chứa Hoà Bình phòng lũ và phát điện. Nguyễn Văn
Tường (1996) nghiên cứu phương pháp điều hành hồ chứa Hoà Bình chống lũ hàng
năm với việc xây dựng tập hàm vào bằng phương pháp Monte-Carlo. Trịnh Quang
Hoà (1997) xây dựng công nghệ nhận dạng lũ thượng nguồn sông Hồng phục vụ điều
hành hồ chứa Hoà Bình chống lũ hạ du. Viện Quy hoạch Thuỷ lợi và Công ty Tư vấn
Điện 1 (2000) đã nghiên cứu hiệu ích chống lũ và cấp nước hạ du của công trình hồ
chứa Đại Thị (nay là Tuyên Quang) trên sông Gâm. Hoàng Minh Tuyển (2002) đã
phân tích đánh giá vai trò của một số hồ chứa thượng nguồn sông Hồng cho phòng
chống lũ hạ du. Lâm Hùng Sơn (2005) nghiên cứu cơ sở điều hành hệ thống hồ chứa
lưu vực sông Hồng, trong đó chú ý đến việc phân bổ dung tích và trình tự phối hợp
cắt lũ của từng hồ chứa trong hệ thống để đảm bảo an toàn hồ chứa và hệ thống đê
đồng bằng sông Hồng. Viện khoa học Thuỷ lợi (2006) đã thực hiện dự án xây dựng
quy trình vận hành liên hồ chứa trên sông Đà và sông Lô đảm bảo an toàn chống lũ
đồng bằng Bắc Bộ khi có các hồ chứa Thác Bà, Hoà Bình, Tuyên Quang. Trần Hồng
Thái (2005) và Ngô Lê Long (2006) bước đầu áp dụng thuật tối ưu hoá trong vận
hành hồ Hoà Bình phòng chống lũ và phát điện. Nguyễn Hữu Khải và Lê thị Huệ
(2007) nghiên cứu áp dụng mô hình HEC-RESSIM cho điều tiết lũ của hệ thống hồ
chứa trên lưu vực sông Hương, cho phép xác định trình tự và thời gian vận hành hợp
lý các hồ chứa bảo đảm kiểm soát lũ hạ lưu sông Hương (tại Kim Long và Phú ốc).
b. Hệ thống công nghệ hỗ trợ vận hành
Song song với quy trình điều hành thì công tác dự báo thuỷ văn phục vụ điều
hành cũng được coi trọng. Trịnh Quang Hoà (1997) với công nghệ nhận dạng lũ
thượng nguồn sông Hồng đã góp phần vào phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng rất
9
hiệu quả. Tổng cục KTTV (1998) đã xây dựng một dự án trong dự án liên ngành
hiện đại hoá hệ thống đo đạc và dự báo thuỷ văn trên sông Đà và sông Hồng trực tiếp
phục vụ điều hành. Năm 2005 Trung tâm đã có văn bản về khả năng dự báo thuỷ văn
gửi Hội đồng điều chỉnh quy trình vận hành hồ chứa thuỷ điện Hoà Bình góp phần
vào quyết định ban hành “Quy trình vận hành liên hồ chứa thuỷ điện Hoà Bình,

Tuyên Quang, Thác Bà trong mùa lũ hàng năm”, ban hành năm 2007 của Thủ tướng
Chính phủ. Nguyễn Lan Châu (2005) đã nghiên cứu xây dựng công nghệ dự báo lũ
sông Đà phục vụ điều tiết hồ Hoà Bình trong công tác phòng chống lũ bằng tích hợp
các mô hình thuỷ văn thuỷ lực và điều tiết hồ chứa. Trần Tân Tiến (2006) đã nghiên
cứu liên kết mô hình RAMS dự báo mưa và mô hình sóng động học một chiều dự báo
lũ khu vực miền Trung. Vũ Minh Cát (2007) đã nghiên cứu xây dựng công nghệ dự
báo lũ trung hạn kết nối với công nghệ điều hành hệ thống phòng chống lũ cho đồng
bằng sông Hồng-Thái Bình. Nguyễn Văn Hạnh (2007) đã xây dựng hệ thống thông
tin phục vụ vận hành hồ chứa đa mục tiêu Tuyền Lâm-Đà Lạt-Lâm Đồng.
Một Ban chỉ đạo vận hành các hồ chứa của hệ thống sông Hồng đã được thành
lập trong đó phối hợp các hoạt động quan trắc, thông tin, dự báo, vận hành, ra quyết
định để góp phần đảm bảo an toàn chống lũ cho đồng bằng sông Hồng - sông Thái
Bình, qua mấy năm hoạt động đã cho những kết quả và những kinh nghiệm quý giá.
Các nghiên cứu về mặt quy hoạch hệ thống hồ chứa lợi dụng tổng hợp cũng đã có
nhiều tiến triển, nhằm đưa ra một mạng lưới và quy mô hồ chứa hợp lý, phát huy tối
đa khả năng của nguồn nước trên mỗi lưu vực.
1.2Một số mô hình mô phỏng điều tiết hồ chứa đã và đang được nghiên cứu
phát triển và ứng dụng trong thực tế.
Nhiều phần mềm vận hành tối ưu hệ thống hồ chứa đã được xây dựng, tuy nhiên
khả năng giải quyết các bài toán thực tế vẫn còn hạn chế. Các phần mềm tối ưu hiện
nay nói chung vẫn chỉ đưa ra lời giải cho những điều kiện đã biết mà không đưa ra
được các nguyên tắc vận hành hữu ích. Phần lớn các phần mềm vận hành hồ chứa
được kết nối với mô hình diễn toán lũ dựa trên mô hình Muskingum hay sóng động
học như các phần mềm thương mại MODSIM (Labadie et al. 2000), RiverWare
10
(Zagona et al. 1998, Biddle 2001), CalSIM (Munevar & Chung 1999). Điều này rất
hạn chế cho việc điều hành chống lũ và không áp dụng được cho lưu vực có ảnh
hưởng của thủy triều hay nước vật. Các nghiên cứu mới nhất gần đây về điều hành
chống lũ cũng chỉ được áp dụng cho hệ thống một hồ Hsu & Wei (2007), Madsen et
al. (2007).

1.3Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội của lưu vực sông Ba
1.3.1 Vị trí địa lý và mạng lưới sông suối
Lưu vực sông Ba là một trong 9 lưu vực sông lớn ở Việt Nam, thuộc địa phận
của 4 tỉnh: Gia Lai, Đăk Lăk, Phú Yên và một phần nhỏ thuộc Kon Tum. Phạm vi lưu
vực nằm trong khoảng 12
0
35’ - 14
0
38’ vĩ độ Bắc, 180
0
00’ - 190
0
55’ kinh độ Đông với
diện tích lưu vực là 13.900 km
2
.
Phía Bắc giáp thượng nguồn sông Trà Khúc, Bắc và Tây Bắc giáp sông Sê San,
Tây và Tây Nam giáp sông Srepok. Phía Nam giáp sông Bàn Thạch. Phía Đông là dải
Trường Sơn Đông ngăn cách với các lưu vực sông Kone, sông Kỳ Lộ. Sông Ba đổ ra
biển Đông ở Đồng Bằng Tuy Hoà tỉnh Phú Yên.
11
Hình 1.2: Sơ đồ vị trí địa lý lưu vực sông Ba
Hệ thống sông Ba có mật độ lưới sông là 0,22 km/km
2
; sông chính sông Ba có
chiều dài là 372 km. Sông Ba thuộc loại sông kém phát triển so với các sông khác
vùng lân cận. Trong đó, ba sông nhánh lớn nhất là Iayun, Krông H’Năng và sông
Hinh đều nằm bên phía hữu ngạn:
a. Sông Iayun
Iayun là một sông nhánh lớn nhất của sông Ba có diện tích lưu vực là 2.950 km

2
12
và chiều dài sông là 175 km. Sông bắt nguồn từ vùng núi cao từ 1500 đến 1700 m,
chảy theo hướng Bắc -Nam đến Chư Sê và sau đó chuyển hướng Tây Bắc- Đông
Nam đến Cheo Reo thì nhập vào bờ phải sông Ba. Sông IaYun có lượng mưa năm
khoảng 1.600 mm, mô duyn dòng chảy trung bình nhiều năm 18 l/s km
2
và chiếm
khoảng 17,5% tổng lượng nước đến của lưu vực sông Ba.
b. Sông Krông Hnăng
Krông H’Năng là sông nhánh lớn thứ hai của sông Ba có diện tích lưu vực là
1.840 km
2
và chiều dài sông là 130 km. Sông Krông H’Năng bắt nguồn ở vùng núi
cao trên 1000 m thuộc huyện Krông H’Năng của tỉnh Dak Lak. Do địa hình phức tạp
nên hướng chảy của sông này gần như hình vòng cung, đoạn đầu theo hướng Bắc-
Nam, sau đó chuyển sang hướng Tây Bắc- Đông Nam rồi lại chảy ngược lên gần như
hướng Nam - Bắc để nhập vào sông Ba. Lượng nước của sông nhánh Krông H’Năng
đổ vào sông Ba chiếm khoảng 12,5% tổng lượng nước của toàn lưu vực sông Ba.
c. Sông Hinh
Với diện tích lưu vực là 1.040 km
2
và chiều dài sông là 88 km, sông Hinh là
sông nhánh lớn thứ 3 của sông Ba. Sông Hinh bắt nguồn từ đỉnh núi Chư Hmú cao
2.051m chảy theo hướng Tây Nam - Đông Bắc, đến gần thị trấn Sơn Hoà thì nhập
vào bờ phải sông Ba. Do có địa hình núi cao chắn gió nên sông Hinh có lượng mưa
tương đối lớn hơn các nhánh sông khác với lượng mưa năm trung bình khoảng 2.600
mm và mô đun dòng chảy trung bình nhiều năm là khoảng 53 l/s km
2
. Lượng nước

của sông Hinh chiếm khoảng 17,4% tổng lượng nước của toàn lưu vực sông Ba.
1.3.2 Mạng lưới trạm đo khí tượng thuỷ văn
Việc nghiên cứu khí hậu lưu vực sông Ba được bắt đầu đo mưa tại trạm Cheo
Reo từ năm 1931, trước những năm 60 việc đo đạc không có hệ thống và bị gián
đoạn nhiều năm.
Tại trạm Pleiku, việc đo mưa đã được tiến hành từ năm 1933, các yếu tố nhiệt
độ, độ ẩm không khí, bốc hơi bắt đầu quan trắc từ năm 1939 nhưng chỉ kéo dài được
3-5 năm, tiếp đó là gián đoạn, phải đến năm 1959 mới được quan trắc trở lại.
Các điểm đo mưa trên lưu vực có tài liệu quan trắc chủ yếu từ năm 1977 cho
13
đến nay.
Những đo đạc thủy văn đầu tiên trên lưu vực sông Ba được tiến hành bằng việc
quan trắc mực nước tại đập Đồng Cam trước những năm 1940, nhưng việc quan trắc
mực nước giai đoạn này có nhiều gián đoạn và không có hệ thống. Từ năm 1967 trở
về sau này, tại trạm thủy văn An Khê việc quan trắc các yếu tố mực nước, lưu lượng
mới tiến hành có hệ thống. Tuy việc đo đạc thủy văn tại đây có bị gián đoạn nhưng
nhìn chung chuỗi tài liệu đo đạc tại trạm thủy văn An Khê từ năm 1967 đến nay là
đáng tin cậy.
Bảng 1.1 : Các trạm khí tượng trong và lân cận lưu vực sông Ba
Kinh vĩ độ Thời đoạn và các yếu tố quan trắc
Kinh độ Vĩ độ Mưa
T
0
KK
Độ ẩm
KK
Bốc hơi Gió
1 An Khê
108
0

38’ 13
0
57’
77-nay 8-82,
88-00
7-82,
92-00
78-nay 88 - nay
2 Cheo
Reo
(Ayun
Pa)
108
0
26’ 18
0
25’
1-42, 64-
74, 77-nay
8-82,
91-00
91-nay 61-74,
78-nay
3 Buôn Hồ
108
0
16’ 12
0
54’
91-nay 91-nay 91-nay 91-nay

4 Sơn Hòa
108
0
59’ 12
0
03’
78-nay 77-85,
90-nay
77-85,
91-nay
77-nay 76-82;
88-nay
5 M’Đrak
108
0
47’ 12
0
42’
77-82 93-
nay
7-82,
93-00
7-82,
93-00
93-nay
6 Kon Tum
108
0
01’ 14
0

30’
7-20, 31-
41, 61-68,
72, 73, 76-
nay
61-70,
76-nay
61-68,
77-nay
61-68,
70, 77-
nay
61-70
76-nay
7 Plêiku
108
0
00’ 13
0
59’
3-44, 59-
74, 76-nay
39-42,
59-71,
76-nay
9-42,
59-71,
76-nay
39-44,
59-nay

40-44,
58-71,
46-nay
8 Tuy Hòa
109
0
17’ 13
0
05’
57-74, 76-
nay
77-nay 6-90,
93-00
56-86,
88-nay
76-82,
88-nay
Bảng 1.2: Các trạm đo mưa trong và lân cận lưu vực sông Ba
14
TT Tên trạm Kinh vĩ độ Thời gian quan trắc
Kinh độ Vĩ độ
1 An Hòa
108
0
55’ 14
0
35’
64-68, 81-nay
2 Sơn Thành
109

0
01’ 12
0
56’
77-93, 94-nay
3 Mang Yang
108
0
00’ 13
0
58’
84-nay
4 Thuần Mẫn
108
0
01’ 13
0
14’
79-87
5 Đá Bàn
109
0
06’ 12
0
37’
77-84, 87, 90, 94-nay
6 Nghĩa Thành
108
0
47’ 13

0
05’
92-93
7 Sông Cầu
109
0
04’ 13
0
27’
76-90, 92-nay
8 Chư Sê
108
0
04’ 13
0
42’
78-nay
15
Trạm thủy văn Củng Sơn bắt đầu đo đạc lưu lượng, mực nước, bùn cát từ năm
1977.
Hình 1.3. Mạng lưới trạm KTTV lưu vực sông Ba
16
1.3.3 Đặc điểm khí hậu
Lưu vực sông Ba đại bộ phận nằm ở phía Tây dải Trường Sơn, chỉ có phần nhỏ
ở hạ lưu nằm phía sườn Đông Trường Sơn. Do tác dụng của dãy Trường Sơn mà lưu
vực sông Ba chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của hai kiểu khí hậu gió mùa Đông Trường
Sơn và Tây Trường Sơn mang lại khá rõ rệt.
Khí hậu Tây Trường Sơn
Đặc điểm của kiểu khí hậu này là do gió mùa Tây Nam thổi qua vịnh Ben Gan
mang theo hơi ẩm vào hàng năm từ tháng V đến tháng X tạo nên các trận mưa giông

với một lượng mưa khá phong phú, tạo cho hầu hết lưu vực một mùa mưa ẩm dịu
mát. Từ tháng XI đến tháng VI năm sau là một mùa khô ít mưa, gây tình trạng thiếu
nước nghiêm trọng.
Khí hậu Đông Trường Sơn
Đặc điểm của kiểu khí hậu này là sự tác động mạnh mẽ của các nhiễu động thời
tiết từ biển Đông vào và kết hợp với gió mùa Đông Bắc. Hàng năm từ tháng IX đến
tháng XII các cơn bão muộn từ biển Đông đổ bộ vào đất liền, gặp dãy Trường Sơn
bão bị suy yếu tạo thành vùng áp thấp nhiệt đới kết hợp với gió mùa Đông Bắc gây
mưa lớn ở phần thượng nguồn trên dòng chính sông Ba và ảnh hưởng khá mạnh mẽ
cho vùng hạ du sông Ba, trên lưu vực sông Hinh và một phần sông KRông H’Năng.
Phần lưu vực từ thượng nguồn đến An Khê và hạ lưu Sơn Hoà, sông Hinh trở xuống
đến cửa ra. Về mùa Đông do gió mùa Đông Bắc kết hợp bão muộn từ biển Đông hoạt
động mang hơi ẩm từ biển Đông vào nên ở hai phần lưu vực kể trên vẫn có mưa
nhưng với lượng mưa không nhiều.
Chế độ mưa
Do đặc điểm địa hình và điều kiện khí hậu mà chế độ mưa của lưu vực sông Ba
khá phức tạp so với các lưu vực khác lân cận. Khi vùng thượng và trung du lưu vực
đã là mùa mưa rồi nhưng vùng hạ du lại đang còn ở thời kỳ khô hạn, khi thượng và
trung du đã kết thúc mùa mưa nhưng vùng hạ du vẫn trong thời kỳ mưa lớn. Mùa
mưa ở vùng thượng và trung du thường đến sớm từ tháng V và kết thúc vào tháng X
hoặc tháng XI, kéo dài trong 6-7 tháng. Trong khi đó mùa mưa vùng hạ du đến muộn
17
và kết thúc sớm, chỉ kéo dài 3-4 tháng khoảng tháng IX đến tháng XII.
Phân bố mưa theo mùa
Sự phân bố mùa mưa trong năm trên lưu vực sông Ba chịu sự chi phối mạnh mẽ
của khí hậu Tây và Đông Trường Sơn và đặc điểm địa hình của lưu vực.
Khu vực Tây Trường Sơn
Mùa mưa kéo dài 6 tháng từ tháng V đến tháng X trùng với mùa gió mùa Tây
Nam hoạt động. Lượng mưa cả mùa xấp xỉ 90% lượng mưa năm. Tháng VIII và
tháng IX thường có lượng mưa tháng lớn nhất và đạt trên 200 mm/tháng ở nơi ít mưa,

từ 350 đến 470 mm/tháng ở nơi nhiều mưa. Giữa mùa từ tháng I đến tháng III có
nhiều năm không mưa và nếu có thì lượng mưa cũng không đáng kể (chỉ 2-10
mm/tháng) và cũng chỉ mưa trong một vài ngày. Đại diện cho khu vực này là trạm
Pleiku, Pơ Mơ Rê, Chư Sê,…
Khu vực Đông Trường Sơn
Mùa mưa ngắn chỉ 3-4 tháng, từ tháng IX đến tháng XI hoặc XII hàng năm
cùng với thời kỳ gió mùa Đông Bắc và bão muộn hoạt động trên biển Đông. Lượng
mưa trong mùa mưa ở đây chiếm 65 – 75% lượng mưa cả năm. Mưa lớn thường xảy
ra vào tháng X và tháng XI, tháng có lượng mưa lớn có thể đạt trên 600 mm/tháng có
năm có trạm đạt tới 1920 mm/(XI-81) ở Sông Hinh, 1310 mm/(XI-90) ở Tuy Hoà. Số
ngày mưa trong tháng từ 20 – 25 ngày/tháng. Mùa ít mưa kéo dài 8-9 tháng (từ tháng
I đến tháng VIII hoặc IX) lượng mưa trong mùa ít mưa chiếm 30 – 35% lượng mưa
cả năm. Tháng II đến tháng III thường có lượng mưa nhỏ nhất và chỉ đạt 20 - 30
mm/tháng đối với vùng cao, dưới 20 mm/tháng đối với vùng thấp. Khu vực này
thường có đỉnh mưa từ tháng V đến tháng VI hàng năm. Tháng VII và tháng VIII
lượng mưa lại giảm đi. Đại diện cho vùng này là các trạm Sông Hinh, Sơn Thành,
Tuy Hoà.
Khu vực trung gian
Khu vực này chịu tác động qua lại của khí hậu Tây và Đông Trường Sơn. Mùa
mưa ở đây kéo dài 7 tháng từ tháng V đến tháng XI. Lượng mưa dùng hàng năm
chiếm khoảng 85 – 93 % lượng mưa năm. Số ngày mưa trong mùa mưa khoảng 15 –
18
20 ngày mưa trong một tháng. Tháng IX và tháng X thường có lượng mưa tháng lớn
nhất đạt khoảng 250 – 350 mm/tháng xấp xỉ 20% lượng mưa năm. Mùa ít mưa kéo
dài 5 tháng từ tháng XII đến tháng IV năm sau, trong đó tháng I và tháng II là những
tháng ít mưa nhất, lượng mưa trong 2 tháng này có nhiều năm bằng 0 và nếu có mưa
thì cũng chỉ đạt 2 – 10 mm/tháng và cũng chỉ mưa trong vài ngày.
Nếu phân theo khu vực thì khu Đông Trường Sơn mưa lớn nhất (Sông Hinh,
Sơn Thành), sau đó là đến Tây Trường Sơn (Pơ Mơ Rê, Chư Sê), có lượng mưa nhỏ
nhất là khu trung gian (An Khê, Cheo Reo, Phú Túc, Krông H’Năng).

1.3.4 Đặc điểm thủy văn
a Chế độ dòng chảy
∗ Phân phối dòng chảy trong năm:
Trên lưu vực sông Ba, sự biến động về mùa ở đây khá phức tạp. Ngay tại vị trí
một trạm đo có năm mùa lũ đến sớm hơn hoặc muộn hơn hai đến ba tháng tạo nên
mùa lũ hàng năm dài ngắn khác nhau, có năm chỉ có 2 -3 tháng mùa lũ, song cũng có
năm tới 5 - 6 tháng mùa lũ, điều này thể hiện tính chất mùa không ổn định trên lưu
vực. Với những năm gió mùa Tây Nam hoạt động mạnh ngay từ đầu mùa mưa (tháng
V hàng năm) mùa lũ trên lưu vực đến sớm. Đến cuối mùa nếu gặp mưa do bão, áp
thấp nhiệt đới từ biển Đông vào thì mùa lũ sẽ kéo dài thêm.
Trên lưu vực sông Ba chỉ có sông Hinh và các nhánh sông suối nhỏ khác vùng
hạ lưu sông Ba chịu tác động đơn thuần của khí hậu Đông Trường Sơn nên có mùa
dòng chảy ổn định hơn.
Mùa lũ ở các trạm đo thuỷ văn trong lưu vực sông Ba như sau:
An Khê 4 tháng (IX – XII)
Củng Sơn 4 tháng (IX – XII)
KRông HNăng 4 tháng (IX – XII)
Phân phối dòng chảy các khu vực
- Khu vực Tây Trường Sơn: Mùa mưa ở đây dài 6 tháng (V – X).
- Khu vực phía Bắc: Bao gồm toàn bộ nhánh sông Iayun, mùa lũ kéo dài 5
tháng, từ tháng VII đến tháng XI.
19
- Khu vực phía Nam: Bao gồm thượng nguồn của sông Krông H’năng. Mùa lũ
hàng năm khoảng 5 tháng, từ tháng VIII đến tháng XII.
- Khu vực Đông Trường Sơn: gồm toàn bộ phần hạ lưu sông Ba. Mùa mưa ở
đây muộn và ngắn từ 3 đến 4 tháng từ tháng IX đến tháng XII.
Mùa lũ ngắn chỉ 3 tháng, từ tháng X đến tháng XII (chậm hơn mùa mưa 1
tháng) thành phần lượng nước mùa lũ chiếm 65 - 75 % lượng nước cả năm. Tháng có
lượng nước nhiều nhất là tháng XI thành phần dòng chảy có thể đạt 32 - 36% lượng
nước cả năm.

- Khu vực trung gian: bao gồm phần lớn lưu vực sông Ba, dọc theo thung lũng
sông Ba, kéo dài đến phần thượng nguồn sông Krông Ana, toàn bộ vùng này thể hiện
tính trung gian của 2 khu vực Tây và Đông Trường Sơn. Mùa lũ khu vực này kéo dài
4 tháng từ tháng IX đến tháng XII chậm hơn so với mùa mưa 4 tháng. Do đặc điểm
địa hình bị ngăn cách bởi các dãy núi cao nên lượng mưa trong khu vực không lớn,
cộng với nắng nhiều, nhiệt độ cao, đất đai tơi xốp nên tổn thất qua bốc hơi và thấm
rất lớn. Vì vậy mùa lũ ở đây chậm nhiều so với mùa mưa và mùa lũ ở các khu vực
khác.
Thành phần lượng nước mùa lũ chiếm 70 - 75% lượng nước cả năm. Tháng có
lượng nước lớn nhất là tháng XI, lượng nước chiếm 22 - 27% lượng nước cả năm.
b. Mưa, lũ
Đặc điểm mưa sinh lũ
Các đặc trưng của mưa sinh lũ như cường độ mưa, tâm mưa, phân bố mưa là
các yếu tố quyết định đến độ lớn nhỏ của dòng chảy lũ. Mưa sinh lũ trên lưu vực
sông Ba chủ yếu do các nguyên nhân sau:
 Mưa dông do gió mùa mùa hạ hướng Tây Nam kết hợp với dải hội tụ nhiệt
đới.
 Do bão từ biển Đông vào đất liền, gặp dải Trường Sơn tạo thành vùng áp
thấp nhiệt đới.
Sự kết hợp của hai yếu tố trên thường xảy ra vào cuối mùa mưa Tây Trường
Sơn, vào cuối tháng X hoặc tháng XI hàng năm. Khả năng của mưa sinh lũ lớn
20
thường rơi vào tháng IX đến tháng XI hàng năm. Qua nghiên cứu cho thấy từ tháng V
đến tháng VIII tuy đã là mùa mưa Tây Trường Sơn và lượng mưa cũng khá lớn song
lượng mưa và cường độ mưa vẫn chưa đủ lớn, đất đai lại mới trải qua một mùa khô
hạn gay gắt. Vì vậy mưa trong thời gian này chỉ gây nên các trận lũ nhỏ trên sông
suối nhỏ và có biên độ không lớn.
Từ tháng IX đến tháng XI các nhiễu động thời tiết ở biển Đông (chủ yếu là bão
muộn, có khi là gió mùa Đông Bắc) mạnh lên kết hợp với mưa cuối mùa phía Tây
Trường Sơn làm cho lượng mưa và cường độ mưa trên lưu vực tăng lên mạnh mẽ

vượt qua cường độ thấm, khả năng trữ nước trong đất đã đạt đến mức bão hoà do đó
lũ trong thời gian này là lũ lớn nhất trong năm.
Phần lưu vực sông Ba từ trung du đến thượng nguồn nằm trên các khu vực địa
hình khác nhau, có chế độ mưa khác nhau và cường độ mưa sinh lũ nói chung không
lớn nên lũ vùng này không lớn và hầu như không có sự tổ hợp của các lũ sông nhánh
gặp nhau ở dòng chính gây lũ lớn.
Phần lưu vực phía hạ lưu thì ngược lại, mưa lớn trong năm tập trung trong thời
gian tương đối ngắn, cường độ mưa lớn, khi lũ cuối mùa trên dòng chính sông Ba về đến
Củng Sơn thường trùng với thời kỳ mưa lớn vùng hạ lưu, do đó lũ lớn trong năm thường
gặp nhau. Do lũ lớn hàng năm ở hạ lưu sông Ba thường gặp nhau nên tình hình ngập lụt
vùng hạ du trong thời gian này nói chung là nghiêm trọng, nhất là đối với vùng canh tác
lúa Tuy Hoà thuộc hệ thống tưới Đồng Cam. Vì vậy cần có giải pháp tiêu thoát nước
vùng hạ lưu và nhất là vùng lúa và thị xã Tuy Hoà.
Mưa thời đoạn ngắn sinh lũ
Mưa lớn là nguyên nhân của mọi thiên tai như xói mòn lũ lụt,… làm ảnh hưởng
không nhỏ đến đời sống của nhân dân cũng như nền kinh tế quốc dân.
Căn cứ số liệu mưa ngày của các trạm đo mưa trong lưu vực và vùng phụ cận
thì cường độ mưa ngày tại các nơi thuộc lưu vực như sau.
c. Đặc điểm lũ
Sông Ba là con sông có tiềm năng xẩy ra lũ lớn rất cao, môđun đỉnh lũ lớn rất
nhiều so với hệ thống sông Hồng. Trong gần 100 năm qua, tại Củng Sơn (F=12410
21
km
2
) đã xẩy ra 3 con lũ có Q
max
trên 20000 m
3
/s.
Qmax (1938) = 24.000 m

3
/s
Qmax (1964) = 21.850 m
3
/s
Qmax (1993) = 20.700 m
3
/s
Thời gian duy trì các trận lũ thường chỉ 3-5 ngày. Lũ có biên độ lũ cao, cường
suất nước lũ lớn, thời gian lũ lên ngắn, dạng lũ nhọn: Đặc điểm này là do cường độ
mưa lớn, tập trung nhiều đợt, tâm mưa nằm ở trung hạ du các lưu vực sông, độ dốc
sông lớn, nước tập trung nhanh.
Tổng lượng lũ 1 ngày lớn nhất chiếm tới 40-50% tổng lượng của toàn trận lũ.
Tại Củng Sơn, tổng lượng lũ 5 ngày lớn nhất đạt tới 2,51 tỷ m
3
lũ vào năm 1993,
tại An Khê, tổng lượng lũ 5 ngày đạt tới 292,8 triệu m
3
lũ năm 1981.
Lũ lớn nhất hàng năm tập trung xuất hiện vào 2 tháng X, XI với số trận lũ
xuất hiện trong 2 tháng này chiếm (81-88)% tổng số các trận lũ lớn nhất năm trên
dòng chính và phần lớn các sông nhánh, riêng ở thượng nguồn sông Ia Yun chỉ
chiếm 60%; chỉ có 1 trận lũ xuất hiện sớm vào tháng IX và muộn tháng XII,
nhưng cũng có năm xuất hiện sớm vào tháng VI (năm 1982) tại các trạm Cheo
Reo sông Ba, Krông Hnăng sông Krông H’năng và Pơ Mơ Rê sông Đăk Sơ Con
nhưng là lũ nhỏ.
Bảng 1.3. Khả năng xuất hiện lũ lớn nhất năm tại một số trạm (%)
Tháng Củng Sơn Phú Lâm
IX 0.00 0,00
X 33.3 33,3

XI 54.5 55,4
XII 12,1 9,10
Lũ lớn nhất năm không hoàn toàn xuất hiện đồng thời trên dòng chính và các
sông nhánh. Trong thời kỳ 1978-2004 đã có 10 năm lũ lớn nhất năm tại trạm An
Khê và 7 năm tại trạm AyunPa không xuất hiện đồng thời (sớm hơn 1 tháng) với
lũ lớn nhất năm tại trạm Củng Sơn; trong thời kỳ 1979-1999 cũng đã có 7 năm lũ
lớn nhất năm tại 2 trạm là Pơ Mơ Rê ở thượng nguồn sông Ia Yun và tại trạm
22
AyunPa ở trung lưu sông Ba không xuất hiện đồng thời. Tuy nhiên với quy mô lũ
từ lớn đến rất lớn (P<30%) xẩy ra tại Củng Sơn thì có đến 98% lũ lớn nhất trong
năm xẩy ra tại các nhánh sông.
Hạ du các sông chịu ảnh hưởng thủy triều mạnh, một số cơn bão mạnh đã làm
nước dâng lên ở vùng ven biển rất lớn: Do các cửa sông Miền Trung nằm sát bờ biển
nên chịu ảnh hưởng của thủy triều lớn, nên lũ có cơ hội gặp đỉnh triều thì sẽ gây lũ
lớn ở hạ du các sông. Ví dụ như các trận lũ 12/1986 trên sông Đà Rằng gặp triều
cường làm cho ngập sâu và lâu hơn.
d. Đặc điểm ngập lụt
Trên lưu vực sông Ba lũ lớn hàng năm luôn là một mối đe dọa đối với dân cư và
kinh tế xã hội của một số khu vực. Hai khu vực thường bị tác động và thiệt hại đó là:
(1) Khu vực trung lưu sông Ba từ thung lũng Cheo Reo tới Phú Túc, và (2) khu vực
đồng bằng hạ lưu sông Ba trong đó có thành phố Tuy Hòa. Tuy nhiên trong hai khu
vực nêu trên, lũ lụt và thiệt hại do lũ trên vùng đồng bằng hạ lưu sông Ba thường
xuyên xảy ra và là vấn đề gay cấn và nghiêm trọng hơn cả.
Khu vực trung lưu sông Ba từ thung lũng Ayun Pa- Cheo Reo- Phú Túc
23
Vùng hạ du của sông nhánh Ayun Pa - thung lũng Cheo Reo là một thung lũng
độc lập, khá bằng phẳng, độ chênh cao giữa mặt ruộng và lòng sông rất nhỏ chỉ
khoảng 1m lại bị phân cách bởi một số dãy núi chạy thẳng đến hai bên bờ sông tạo
nên dạng địa hình co thắt đột ngột ở chân đèo Tô Na. Cũng vì thế khu vực này
thường gây ngập lụt mỗi khi có mưa lũ lớn ở thượng lưu.

Vùng này thường bị ngập vào đầu tháng X và tháng XI, từ cao trình ngập từ 160
m trở xuống, vùng cửa sông Ayun nhập vào dòng chính sông Ba chiều sâu ngập trên
dưới 1m, thời gian ngập từ (2-6) ngày mới rút hết.
Từ năm 2000 trở lại đây khi công trình thuỷ lợi hồ Ayun Hạ đi vào khai thác
vận hành thì tình hình ngập lụt có giảm bớt, thời gian ngập tháng VII đến tháng IX,
mỗi năm chỉ bị từ 2 đến 3 đợt sau một tuần mới rút hết.
Trận lũ lớn nhất năm 1973 đã gây ngập lụt nhà cửa nghiêm trọng tại Cheo Reo-
Phú Túc, trận lũ 8/2006 và gần đây nhất là các trận mưa lớn trên diện rộng trung tuần
Hình 1.4. Vùng ngập thung lũng Ayun Pa – Cheo Reo – Phú Túc
24
tháng 11/2007, 11/2009 đã gây lũ lớn và ngập úng nghiêm trọng cho khu vực.
Khu vực đồng bằng hạ lưu sông Ba.
Do vị trí địa lý và ảnh hưởng của địa hình mà lũ lụt vùng hạ du của lưu vực
sông Ba nằm trên địa bàn tỉnh Phú Yên xảy ra thường xuyên hơn so với phần thượng
nguồn, do chịu tác động trực tiếp mưa lớn và lũ thượng nguồn lưu vực sông Ba. Tại
hạ lưu sông Ba, các vùng đất trũng thấp ven sông và trong đồng bằng hạ du, trong đó
có một số khu vực thuộc thành phố Tuy Hòa là vùng thường xuyên bị ảnh hưởng của
ngập úng do mưa lũ. Theo số liệu điều tra trong những năm gần đây lũ lụt và tình
hình ngập úng vùng hạ lưu sông Ba thường xuyên xảy ra hàng năm ngày càng trở nên
nghiêm trọng hơn. Thí dụ mưa lũ đã gây nên tình trạng ngập úng trên diện rộng trong
khu vực, liên tục trong các năm 1981, 1986, 1988, 1992, 1993, 1996, 1999, 2005,
2007, 2009 gây nhiều thiệt hại. Trong khu vực Thành phố Tuy Hòa mỗi năm một vài
lần khi có lũ lớn ngoài sông nước sông Đà Rằng tràn vào gây ngập úng 0,3-0,5 m tại
khu vực Trung tâm từ 5 đến 10 ngày. Năm 2004 thành phố đã cho xây tuyến kè bao
bảo vệ (kè Bạch Đằng) theo thiết kế có thể ngăn lũ lớn trên sông với tần suất lũ 5%
tràn vào khu vực bên trong thành phố. Tuyến đê hiện nay tuy chưa xong nhưng bước
đầu đã hạn chế được lũ lớn ngoài sông Đà Rằng tràn vào bên trong thành phố, hạn
chế được một phần tình trạng ngập úng. Tuy nhiên, khu vực nội đô vẫn chưa hết bị
tác động của ngập úng khi có mưa lớn, tập trung do mưa trong khu vực nội thị, do
hạn chế của hệ thống tiêu thoát nước đô thị và ảnh hưởng của triều lũ làm nước sông

cao gây khó khăn cho tiêu thoát nước tại cửa tiêu.
25