Ứng dụng mô hình toán xác định khả năng chịu tải của sông cầu và đề xuất giải pháp kiểm soát các nguồn gây ô nhiễm

L IC M

N

Tôi có th nói r ng Lu n v n Th c s c a tôi s không bao gi đ
thành n u không có s giúp đ và ng h c a m i ng
Tr

c hoàn

i.

c h t, v i lòng kính tr ng và bi t n sâu s c, tôi xin bày t lòng c m n

chân thành t i PGS.TS. Bùi Qu c L p, gi ng viên Khoa Môi tr ng, Tr ng
i
h c Th y L i, đã tr c ti p h ng d n tôi r t t n tình, cho tôi nh ng ki n th c và
kinh nghi m quý báu, t o đi u ki n thu n l i cho tôi trong quá trình th c hi n, hoàn
thành lu n v n.
Tôi xin g i l i c m n chân thành t i Ban Lãnh đ o Khoa Môi tr ng,
tr ng i h c Th y l i, c m n các th y cô giáo trong khoa, trong tr ng đã d y
cho tôi nh ng ki n th c, k n ng quan tr ng.
Tôi chân thành c m n đ ng nghi p c a tôi đã t o đi u ki n và giúp đ tôi
trong quá trình tôi đi h c và làm lu n v n.
C m n b m và gia đình đã luôn ng h m i quy t đ nh l a ch n trong
vi c nghiên c u c a tôi. B m là ngu n đ ng viên tinh th n l n lao nh t mà tôi có
đ c.
Hà N i, tháng 08 n m 2014
H c viên

Nguy n T t Tu n

L I CAM OAN
Tên tôi là: Nguy n T t Tu n

Mã s h c viên: 118604490016

L p: 19MT
Chuyên ngành: Khoa h c môi tr

ng

Mã s : 60-85-02

Khóa h c: 19
Tôi xin cam đoan quy n lu n v n đ

c chính tôi th c hi n d

is h

ng

d n c a PGS.TS Bùi Qu c L p v i đ tài nghiên c u trong lu n v n “ ng d ng mô
hình toán xác đ nh kh n ng ch u t i c a sông C u và đ xu t gi i pháp ki m soát
các ngu n gây ô nhi m”.
ây là đ tài nghiên c u m i, không trùng l p v i các đ tài lu n v n nào
tr

c đây, do đó không có s sao chép c a b t kì lu n v n nào. N i dung c a lu n

v nđ

c th hi n theo đúng quy đ nh, các ngu n tài li u, t li u nghiên c u và s

d ng trong lu n v n đ u đ

c trích d n ngu n.

N u x y ra v n đ gì v i n i dung lu n v n này, tôi xin ch u hoàn toàn trách
nhi m theo quy đ nh./.
NG

I VI T CAM OAN

Nguy n T t Tu n


M CL C

M

U .......................................................................................................... 1

Ch

ng 1: HI N TR NG KHU V C NGHIÊN C U .............................. 4

1.1. i u ki n t nhiên, kinh t - xã h i........................................................ 4
1.1.1. i u ki n t nhiên ........................................................................... 4

1.1.2.

c đi m kinh t , xã h i l u v c sông C u .................................. 23

1.2. Các v n đ c n nghiên c u trong lu n v n .......................................... 36
1.2.1. Xác đ nh kh n ng ch u t i c a sông C u ..................................... 36
1.2.2.
Ch

ng 2:

xu t gi i pháp ki m soát các ngu n gây ô nhi m.................... 37
NG D NG MÔ HÌNH MIKE 11 XÁC

NH KH

N NG

CH U T I C A SÔNG C U ...................................................................... 41
2.1. T ng quan các mô hình ch t l

ng n

c sông .................................... 41

2.1.1. Mô hình QUAL2E và QUAL2K................................................... 41
2.1.2. Mô hình WASP ............................................................................. 42
2.1.3. Mô hình MIKE 11 ......................................................................... 42
2.2. Các ph

ng trình c b n c a mô hình Mike 11................................... 43

2.2.1. H ph
2.2.2. Ph

ng trình c b n c a modul th y l c ................................ 44

ng trình c b n c a modul t i khuy ch tán........................... 46

2.2.3. Các ph

ng trình c b n c a modul ch t l

ng n

c .................. 46

2.3. Các yêu c u s li u đ u vào c a mô hình ............................................ 50
2.3.1. C s ph

ng pháp thu th p và x lý d li u ............................... 50

2.3.2. Các s li u đ u vào c b n c a mô hình ....................................... 51
2.4. Các đi u ki n n đ nh c a mô hình ...................................................... 58
2.4.1. i u ki n n đ nh cho tính toán thu l c ...................................... 58
2.4.2. i u ki n n đ nh cho tính toán ch t l

ng n

c ......................... 58

2.5. Hi u ch nh và ki m đ nh mô hình ........................................................ 59
2.5.1. Hi u ch nh mô hình ....................................................................... 59


2.5.2. Ki m đ nh mô hình........................................................................ 64
2.6. Xác đ nh kh n ng ch u t i c a Sông C u ........................................... 67
2.6.1. T ng quan v kh n ng ch u t i c a sông và ph ng pháp xác đ nh ....67
2.6.2.

ng d ng mô hình Mike 11 xác đ nh kh n ng ch u t i c a Sông

C u .......................................................................................................... 68
Ch

ng 3:

XU T GI I PHÁP KI M SOÁT CÁC NGU N GÂY Ô

NHI M ........................................................................................................... 70
3.1. Các k ch b n mô ph ng ........................................................................ 70
3.2.1. Gi i pháp ki m soát và qu n lý các ngu n x th i c a các khu công
nghi p ...................................................................................................... 82
3.2.2. Gi i pháp ki m soát và qu n lý các ngu n x th i sinh ho t ........ 82
3.2.3. Gi i pháp ki m soát các ngu n ô nhi m phân tán ........................ 83
K T LU N VÀ KI N NGH ...................................................................... 84
KI N NGH ................................................................................................... 86
TÀI LI U THAM KH O ............................................................................ 87

DANH M C CÁC HÌNH, S

Hình 1.1. B n đ l u v c sông C u .................................................................. 5
Hình 2.1. Chu trình bi n đ i oxy .................................................................... 47
Hình 2.2. S đ m ng sông ............................................................................. 52
Hình 2.3. M t c t trên sông C u t i tr m Gia B y .......................................... 54
Hình 2.4. M t c t trên sông Cà L t i tr m Phúc Yên .................................... 54
Hình 2.5. V trí các đi m x th i và các đi m quan tr c ................................. 56
Hình 2.6. K t qu hi u ch nh m c n

c t i Phúc L c Ph

ng tháng 3/2008 61

Hình 2.7. K t qu ki m đ nh m c n

c t i Phúc L c Ph

ng tháng 2/2007 . 65


DANH M C CÁC B NG, BI U

B ng 1.1. Nhi t đ trung bình các tháng n m 2007 .................................................. 8
B ng 1.2.

mt

ng đ i c a không khí trung bình nhi u n m ..........................10

B ng 1.3. L ng m a trung bình nhi u n m c a m t s tr m ................................14
B ng 1.4. L u l ng n

c trung bình nhi u n m ....................................................19

B ng 1.5. L u l ng l n nh t trong các tháng mùa l ............................................21
B ng 1.6. L u l ng nh nh t trong các tháng mùa ki t ........................................23
B ng 1.7. Di n tích và dân s các t nh LVS C u 2008 ............................................23
B ng 1.8. Dân s các t nh LVS C u phân theo khu v c nông thôn, thành th .......24
B ng 1.9. C c u các ngành kinh t c a các t nh LVS C u t n m 2005-2007 ... 26
B ng 2.1. Danh sách các sông tham gia tính toán và th ng kê s l

ng m t c t . 53

B ng 2.2. Danh sách các tr m th y v n s d ng trong mô hình .............................55
B ng 2.3.

c tính l u l ng n

c th i và t i l

ng ô nhi m c a n c th i t các

c m công nghi p trên đo n sông nghiên c u n m 2008 ..........................................55
B ng 2.4. K t qu hi u ch nh h s nhám manning (n) ...........................................60
B ng 2.5. Sai s hi u ch nh mô hình th y l c ...........................................................62
B ng 2.6. Các h s hi u ch nh cho mô đun Ecolab.................................................62
B ng 2.7. K t qu ki m đ nh h s nhám manning (n) ............................................64
B ng 2.8. Các h s ki m đ nh cho mô đun Ecolab và h s khu ch tán...............66
B ng 3.1. Quy chu n Vi t Nam 08-2008 (QCVN 08-2008) ...................................77

B ng 3.2. N ng đ DO, BOD5 t i m t s đi m trên sông C u mô ph ng b ng mô
hình Mike 11 theo ph

ng án 3 .................................................................................. 80

B ng 3.3. S c ch u t i c a ngu n n
MIKE11 cho ph

c h th ng sông C u tính toán b ng mô hình

ng án gi m 50% n ng đ ch t ô nhi m .....................................81


DANH M C CÁC T

VI T T T

CHC

Ch t h u c

Ch t ON

Ch t ô nhi m

LVS

L u v c sông

BVMT

B o v môi tr

CTR

Ch t th i r n

CTR SH

Ch t th i r n sinh ho t

STT

S th t

TNMT

Tài nguyên môi tr

UBND

y ban nhân dân

ng

ng


1
M

U

1. Tính c p thi t c a đ tài.
Trong nh ng n m g n đây cùng v i quá trình công nghi p hóa và đô th
hóa thì l

ng n

c th i không ng ng t ng lên. N

th i sinh ho t và các lo i n
không đ

c th i công nghi p, n

c th i khác có hàm l

c

ng các ch t ô nhi m cao

c x lý là nguyên nhân gây ô nhi m ngu n ti p nh n. Áp l c c a

quá trình đô th hóa, công nghi p hóa và s gia t ng dân s đã kéo theo nh ng
tác đ ng tiêu c c đ n môi tr
suy thoái tài nguyên n

ng đ t - n

c - không khí, đ c bi t là v n đ

c. Theo báo cáo hi n nay r t nhi u sông h c a n

ta đang b ô nhi m nghiêm tr ng.

c

c bi t là các sông h , kênh r ch phân b

trong các đô th l n nh Hà N i, TP. H Chí Minh... V n đ ô nhi m ngu n
n

c x y ra

quy mô l n h n (quy mô l u v c sông) do các ho t đ ng dân

sinh, kinh t di n ra

ph m vi r ng h n và v i c

ng đ ngày m t t ng.

Trong tình hình đó, công tác qu n lý l u v c sông đã và đang đ

c

tri n khai th c hi n t i Vi t Nam nh m đ i phó v i nh ng thách th c v s
khan hi m n

c, s gia t ng tình tr ng ô nhi m, suy thoái các ngu n tài

nguyên và môi tr

ng c a các l u v c sông. Vi c xác đ nh kh n ng ch u t i

c a các dòng sông và vi c b n v ng các ngu n tài nguyên đ t, n
trong m t l u v c sông, đ xác đ nh, d báo di n bi n ch t l

c, sinh v t

ng môi tr

ng

và đ xu t nh ng gi i pháp ki m soát các ngu n gây ô nhi m, nh m qu n lý
t i u cho l u v c.
Sông C u v i di n tích l u v c 6030 km2 ch y qua các t nh B c K n,
Thái Nguyên, B c Giang, B c Ninh, và V nh Phúc. Sông C u đóng vai trò
quan tr ng trong c p n

c cho sinh ho t và s n xu t Công, nông nghi p. Tuy

nhiên, cùng v i quá trình phát tri n kinh t và xã h i thì sông C u c ng đang
ch u tác đ ng tr c ti p do quá trình th i n
C u đã b ô nhi m, nhi u ch tiêu ch t l

c th i không đ
ng n

c đã v

c x lý nên sông
t quá gi i h n cho


2

phép nhi u l n. Suy gi m ch t l
c a sông đe d a s

ng n

c làm h n ch kh n ng c p n

n đ nh kinh t - xã h i c a các đ a ph

c

ng.

Hi n nay v n đ ô nhi m c a sông C u là v n đ r t b c xúc trong d
lu n và đ t tr

c các nhà qu n lý môi tr

ng, tài nguyên n

c và các nhà

khoa h c m t nhi m v c p bách: Tìm ra gi i pháp kh c ph c tình tr ng ô
nhi m môi tr

ng n

c l u v c sông C u đ c u sông C u thoát kh i tình

tr ng ô nhi m nh hi n nay.
V i mong mu n tìm hi u và ph n nào gi i quy t nh ng v n đ c a h
th ng sông C u nh m giúp các c quan qu n lý tài nguyên n
môi tr

c và b o v

ng có các bi n pháp thích h p đ gi m b t ô nhi m nên trong đ tài

này đã nghiên c u tìm ra mô hình thích h p đ mô ph ng th y l c và di n
bi n ch t l

ng n

c trên l u v c sông C u.

2. M c tiêu và ph m vi nghiên c u
V i đ tài “ ng d ng mô hình toán xác đ nh kh n ng ch u t i c a
sông C u và đ xu t gi i pháp ki m soát các ngu n gây ô nhi m”
M c tiêu c a lu n v n
ng d ng mô hình Mike 11 đánh giá di n bi n ch t l

ng n

cl u

v c sông C u ph c v công tác qu n lý.
Ph m vi vùng nghiên c u c a lu n v n
L u v c sông C u t tr m th y v n Gia B y đ n tr m áp C u.
3. Ph

ng pháp nghiên c u.
Ph

ng pháp nghiên c u s d ng trong nghiên c u này bao g m:

Ph

ng pháp thu th p, phân tích các tài li u t các ngu n hi n có, các

đ tài d án, các ngu n khác.
Ph
l

ng n

ng pháp kh o sát th c đ a, l y m u phân tích th c tr ng ch t
c t i các v trí quan tr c ch t l

giá hi n tr ng môi tr

ng n

ng t i khu v c nghiên c u.

c d c các sông, nh m đánh


3

Ti p đó s d ng ph

ng pháp mô hình toán đ tính toán, mô ph ng ch

đ th y v n th y l c và di n bi n ch t l
Ph

ng n

c trên đo n sông nghiên c u.

ng pháp chuyên gia: Tham kh o, t p h p ý ki n t các nhà khoa h c.


4

Ch

ng 1:

HI N TR NG KHU V C NGHIÊN C U
1.1. i u ki n t nhiên, kinh t - xã h i
1.1.1. i u ki n t nhiên

1.1.1.1. V trí đ a lý
Sông C u b t ngu n t phía Nam đ nh Phia Bioóc (cao 1.578 m) c a dãy
V n Ôn trong đ a ph n xã Ph

ng Viên huy n Ch

n t nh B c K n, ch y

ngo n ngoèo gi a hai dãy núi Ngân S n và dãy núi Sông Gâm theo h
b c tây b c-nam đông nam t i đ a ph n xã D
r iđ ih

ng đ ch y theo h

ng Phong, huy n B ch Thông

ng tây tây nam-đông đông b c qua th xã B c

K n t i xã M Thanh huy n B ch Thông. T i đây nó đ i h
h

ng

ng đ ch y theo

ng đông b c-tây nam.
Dòng chính sông C u ch y qua các t nh B c K n, Thái Nguyên, B c

Giang, B c Ninh r i đ vào sông Thái Bình t i Ph L i. Ngoài ra còn có nhi u
ph l u (sông Công, sông Nghinh T

ng, sông u, sông Cà L n m trong đ a

bàn 6 t nh B c K n, B c Giang, B c Ninh, Thái Nguyên, H i D

ng, V nh

Phúc).
L u v c sông C u n m trong ph m vi t a đ đ a lý: 21o07' - 22o18' v
b c, 105o28' - 106o08' kinh đông, có t ng di n tích l u v c là 10530 km², bao
g m toàn b hay m t ph n lãnh th 6 t nh và 2 huy n thu c Hà N i, (trong đó
chính l u sông C u có chi u dài là 288 km và di n tích l u v c là 6030 km².
Các ph l u có t ng chi u dài là 1332 km và di n tích l u v c là 3535km²).


5

1.1.1.2.

Hình 1.1. B n đ l u v c sông C u
a hình, đ a m o

a. i u ki n đ a hình
L u v c có d ng hình lông chim. Ranh gi i phía b c c a l u v c là các
núi PiaYeng, Hoa S n, và Sam Lai v i đ cao nh t 1525m, nh ng núi đó là
ti p t c c a các d i núi thu c cánh cung sông Gâm, là đ

ng phân n

cm t

c a LVS C u v i sông B ng Giang và sông K Cùng. LVS C u đ

c gi i

h n b i: Cánh cung sông Gâm

phía tây; Cánh cung Ngân S n

phía đông,


6

Phía b c và tây b c gi i h n b i nh ng dãy núi cao h n 1000m và Phía nam
giáp v i H i D

ng và Hà N i.

Dòng chính sông C u có h
Nguyên sau đó đ i h

ng ch y B c-Nam t B c K n v Thái

ng tây b c - đông nam, sông ch y qua Ch

n, Ch

M i, Thái Nguyên, B c Giang, B c Ninh và đ vào sông Thái Bình t i Ph
L i thu c H i D

Th

ng.

a hình th p d n t đ u ngu n và chia ra làm 3 vùng:

ng l u, trung l u và h l u.
Vùng th

ng l u sông C u: t đ u ngu n đ n Ch M i, ch y qua vùng

núi cao trung bình 300-400m, có nh ng đ nh núi cao 1300-1500m, lòng sông
h p và r t d c, nhi u thác gh nh, đ d c đáy sông l n h n 1‰. L u v c vùng
th

ng l u sông C u n m trên đ a ph n hành chính c a t nh B c K n.

sông ch y qua đ a ph n các huy n Ch

n B ch Thông, th xã B c K n,

huy n Ch M i, đi m cu i cùng c a sông C u
(huy n Ch M i).

đây,

B c K n là xã Qu ng Chu

o n này có đ dài 103 km ch y qua 30 xã ph

ng, v i

di n tích l u v c là 118.967 ha.
Vùng trung l u sông C u: B t đ u t Ch M i, n i ch y qua cánh cung
Ngân S n, dòng sông ch y theo h
c đ n Thái Nguyên.

ng tây b c - đông nam r i tr l i h

ng

cao trung bình l u v c gi m xu ng còn 100-200m,

đ d c đáy sông c ng gi m xu ng còn 0,5‰. L u v c vùng trung l u sông
C u n m trên đ a ph n hành chính c a các t nh B c K n, Thái Nguyên và
V nh Phúc. T i Thái Nguyên, sông C u b t đ u t xã Vân L ng huy n
H qua đ a ph n các huy n

ng H , Phú L

ng

ng, TP. Thái Nguyên và huy n

Phú Bình v i t ng s trên 100 km và đi m cu i cùng c a sông C u qua t nh
Thái Nguyên là xã Phú L

ng (huy n Phú Bình).

Vùng h l u sông C u: b t đ u t đ p Thác Hu ng cho t i Ph L i, dòng

sông ch y theo h

ng tây b c - đông nam, đ a hình khu v c đã gi m cao đ

nhi u, cao đ trung bình l u v c đo n h l u t 10-25m, lòng sông r ng (70150m) và sâu (3-7m), đ d c đáy sông ch còn còn 0,01‰. L u v c vùng h


7

l u sông C u n m trên đ a ph n hành chính c a các t nh Thái Nguyên, V nh
Phúc, B c Ninh, B c Giang. Bên phía b ph i sông C u b t đ u ch y vào t nh
B c Ninh t i xã Tam Giang thu c huy n Yên Phong. T Tam Giang, sông
C u ch y qua phía b c th xã B c Ninh, qua huy n Qu Võ r i ch y vào sông
Thái Bình t i Ph L i.

i m cu i sông C u

B c Ninh là xã

c Long

(huy n Qu Võ). Chi u dài sông C u qua B c Ninh là 69km, v i 20 xã
ph

ng ven sông (Yên Phong: 8 xã; th xã B c Ninh: 3 ph

ng, xã; huy n

Qu Võ: 9 xã). Phía bên trái sông C u thu c đ a ph n t nh B c Giang, qua các
huy n Hi p Hòa, Vi t Yên và Yên D ng.

B c Giang, sông C u ch y qua 25

xã (Hi p Hòa: 13 xã, Vi t Yên: 6 xã; Yên D ng: 6 xã) v i chi u dài trên
100km. T i đ a ph n t nh H i D

ng, sông C u ch y vào sông Thái Bình

Ph L i (huy n Chí Linh).
Thung l ng sông C u
nh ng đ nh núi cao trên d
sông C u có h

th

ng l u ph n B c Tây B c và phía

i 1000m che ch n, do c u t o c a thung l ng.

ng thu n l i cho vi c đón gió mùa

l u v c, nh t là s

ông có

ông nam ti n sâu vào

n núi phía Tây l u v c là dãy Tam

o đã t o ra vùng

m a l n trên LVS C u.
b.

c đi m đ a m o
Toàn b l u v c có th chia làm ba lo i đ a m o: Vùng đ ng b ng, vùng

đ i và vùng núi, song di n tích vùng đ i núi chi m đ i b ph n di n tích l u
v c (Ngu n: C c đ a ch t và khoáng s n Vi t Nam, 2007).
Núi trung bình có đ cao l n h n 1000m phân b theo các đ
n

ng phân

c phía b c và phía tây b c c a l u v c chi m kho ng 20% di n tích l u
n r t d c 40°- 45o. Vùng núi th p, đ i trung bình chi m

v c, đ nh núi nh n s

kho ng 25% di n tích l u v c đ
nh Hóa, Thác B
i th p đ

i,

c phân b

các vùng Ch

n, B c K n,

iT .

c phân b xen k các kho ng thung l ng r ng đ cao trung

bình kho ng 15- 20m l p phong hóa t

ng đ i d y n m trong thung l ng c a


8

các núi đ i nh vùng Ch Chu, Nông H , Núi H ng, Giang Tiên, Tân C

ng,

Ph Yên, a Phúc, V nh Yên.
Vùng đ ng b ng:

cao trung bình t 15m tr xu ng ch y u do s b i

đ p c a phù sa sông C u. Trong vùng đ a hình b ng ph ng đó còn n i nhi u
đ i núi sót l i trên cao 100m nh núi M Th , S n D
th ch m u đ t

i Triát, phù sa c đ

c phân b

ng c u t o b ng di p

vùng h du c a sông Công,

sông Cà L , sông C u. T ng di n tích đ i th p và vùng đ ng b ng chi m
kho ng 64% di n tích l u v c.
Núi đá vôi đ
trung và th

c phát tri n

các vùng đông b c th xã B c K n, vùng

ng du sông Ch Chu và g m ph n l n LVS Nghinh T

ng và

m t ph n c a LVS Mo Linh chi m kho ng 46% di n tích l u v c. Karst
phát tri n d

i nhi u d ng ph c t p qua nhi u th i k khác nhau đ l i các h

th ng hang đ ng

nhi u đ cao khác nhau, các l ng karst phân c t s

n đá

vôi thành dãy có đ chia c t hàng 100m trên b m t phân c p đó l i có các
d ng karst th c p nh rãnh xói, h s t. Trong vùng đ a m o này phát tri n
nhi u sông ng m hang đ ng, h

ng sông, su i ng m th

ng theo h

ng c a

sông su i trên m t.
1.1.1.3. i u ki n Khí t
a.

c đi m khí t

ng - Thu v n

ng LVS C u

 Nhi t đ
B ng 1.1. Nhi t đ trung bình các tháng n m 2007
Thái

V nh

Nguyên

Phúc

22,7

24

Tháng 1

14,7

Tháng 2

Các t nh

B cK n

Bình quân n m

(đ n v : ºC)
H iD

B c Giang

B c Ninh

24,5

24

19,9

24,1

16,2

16,7

16,3

16,4

16,5

20,8

21,6

22,0

21,5

21,7

21,4

Tháng 3

20,4

20,7

21,4

20,8

20,9

20,8

Tháng 4

22,1

22,9

23,3

22,9

22,9

22,8

ng


9
Thái

V nh

Nguyên

Phúc

25,2

26,7

Tháng 6

28,3

Tháng 7

Các t nh

B cK n

Tháng 5

H iD

ng

B c Giang

B c Ninh

27,0

26,6

26,7

26,6

29,4

29,9

29,5

29,7

30,0

28,1

29,6

30,2

29,9

30,0

30,0

Tháng 8

27,1

28,5

29,0

28,5

28,7

28,6

Tháng 9

25,3

26,8

27,4

26,6

26,8

26,7

Tháng 10

23,9

25,4

25,8

25,4

25,4

25,3

Tháng 11

18,1

20,3

21,0

20,2

20,4

20,4

Tháng 12

18,1

19,5

20,1

19,7

19,9

20,1

Ngu n: C c Qu n lý tài nguyên n

c (2007)

Nhi t đ trong LVS C u phân hóa khá m nh m gi a các khu v c khác
nhau, gi a mi n núi cao và mi n đ ng b ng. V i gradien nhi t đ trung bình
theo chi u cao đ a hình
bình n m

o

kho ng 0,5-0,6 C/100m, có th th y nhi t đ trung

vùng th p (đ cao d
o

500m s xu ng x p x 20 C. T
trung bình
Ng

i 100m)

o

kho ng 22,5 - 23 C, thì

đ cao

ng t nh v y các tháng mùa đông nhi t đ
o

đ cao 500m s gi m xu ng 12-13 C;

o

1000m xu ng 10 C.

c l i vào các tháng mùa hè khi lên t i đ cao trên 1000m nhi t đ s

gi m xu ng d

o

i 24 C. i u đó có ngh a là trên các vành đai núi cao t 100m

tr nên ph m vi l u v c v c b n s không còn t n t i mùa nóng hàng n m.
nh ng đ cao này h sinh thái đã có nh ng thay đ i đáng k v i s t ng lên
đáng k c a các loài cây lá kim, th nh hành trong khí h u l nh.
Trên các khu v c th p thu c l u v c t p trung ch y u

h l u, mùa

o

nóng (nhi t 0 đ trung bình trên 25 C) b t đ u t kho ng tháng 5 và k t thúc
vào cu i tháng 10, kéo dài kho ng 6 tháng; mùa l nh (nhi t đ trung bình

d

o

i 20 C) b t đ u t kho ng trung tu n tháng 11 đ n trung tu n tháng 3 kéo

dài h n 4 tháng. Th i gian còn l i thu c các tháng 3- 4, 10-11 đ

c coi là th i


10

k chuy n mùa nhi t hàng n m. Càng lên cao mùa nóng càng co l i đ ng th i
mùa l nh kéo dài thêm. Lên đ n kho ng 1000m mùa l nh đã có th kéo dài t i
8-9 tháng, trong khi mùa nóng không còn.
i v i các đ c tr ng c c tr nh nhi t đ cao nh t, nhi t đ th p nh t
c ng thay đ i khá l n trong ph m vi c a l c v c.

các khu v c th p nh t là

nh ng n i có đ a hình d ng lòng ch o kín và sâu nhi t đ t i cao có th đ t
o

trên 40 C. S li u quan tr c trên các tr m khí t
o

o

c nhi t đ g n 40 C. Nhi t đ t i cao ( t max) đ a hình v i quy lu t

đã đo đ
g nt

ng (có đ a hình thoáng) đ u

ng t nh nhi t đ trung bình n u không k đ n nh h

đ a hình. C ng có quy lu t di n bi n g n t

ng c a d ng

ng t nh các đ c tr ng nhi t v a

nêu nh ng nhi t đ t i th p (t min) nh y c m h n và ph thu c khá nhi u vào
d ng đ a hình và m t đ m.
Trên nhi u vùng th p c a l u v c c ng đã xu t hi n nhi t đ th p d
o

0 C, và đã x y ra hi n t

ng s

i

ng mu i và b ng giá nh t là ph n b c c a l u

v c. Trên các vùng núi cao nhi t đ t i th p d

o

i 0 C h u nh đ u có kh

n ng xu t hi n trong mùa đông nh ng c ng v i xác su t không l n.


m
N m 2007, đ

m trung bình n m c a các t nh LVS C u dao đ ng t

78% đ n 83%, trong đó, khu v c có đ
D

ng, n i có đ

m cao nh t là

t nh B c K n và H i

m trung bình n m th p nh t là t nh V nh Phúc, ti p đ n là

B c Giang, Thái Nguyên
B ng1.2.
Tr m

mt

ng đ i c a không khí trung bình nhi u n m

(

Tháng

n v %)
N m

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

B cK n

82

82

83

84

83

85

86

87

86

84

83

82

84

nh Hoá

82

83

85

86

83

84

87

86

86

83

83

81

84

80

82

85

86

82

83

83

86

83

80

79

78

82

Thái Nguyên


11
Tháng

Tr m

N m

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

o

88

91

91

91

88

88

88

89

86

83

82

84

87

V nh Yên

81

80

84

85

81

81

81

84

82

80

79

78

81

B c Ninh

80

82

87

88

84

83

83

85

85

81

78

79

83

B c Giang

78

81

85

86

82

82

82

84

82

80

77

76

81

Tam

Ngu n: C c Qu n lý tài nguyên n
Tính toán đ

c (2007)

m trung bình nhi u n m c a LVS C u thì đ

vùng dao đ ng t 81% đ n 84%, các vùng có l

m

ng b c h i l n là các khu

v c th p nh B c Giang, V nh Yên, Thái Nguyên. Các vùng cao có l
h i nh h n nh Tam

o, B c K n,

các

nh Hóa. Vùng th p có l

l n vào các tháng 11-12 và tháng 1, còn tháng 3-4 l

ng b c

ng b c h i

ng b c h i th p nh t.

 Gió
Gió là đ c tr ng bi u hi n tr
t

ng ph n c a h

c tiên đ c đi m c a c ch gió mùa. S

ng gió th nh hành gi a các tháng trong n m đã th hi n s

chuy n đ i c a hoàn l u chung. H
tháng mùa đông th hi n nh h
ng

cv ih

ng gió th nh hành

ông B c trong các

ng c a lu ng gió mùa đông t phía b c t i

ng th nh hành đông nam th hi n nh h

c ng nh t phía tây tràn sang sau khi đã đ i h

ng t phía nam đi lên

ng khi t i lãnh th B c B .

c đi m này th y khá rõ trên các hoa gió c a m t s tr m thu c l u v c nh
Thái Nguyên, Tam

o, V nh Yên, B c Ninh. Tuy nhiên do nh h

đ a hình các khu v c th p n m trong l u v c h
bi n đ i không th hi n đ

ng c a

ng gió th nh hành có th b

c đ c đi m trên c a hoàn l u chung trên l u v c.

T c đ gió nói chung khá th p. T c đ gió chung bình n m ch kho ng
2-3 m/s. Riêng nh ng khu v c núi cao, trên các đ a hình l i, thoáng ho c các
hành lang gió t c đ gió trung bình có th t ng lên 4-5 m/s. Còn nh ng khu
v c thung l ng kín t c đ gió trung bình xu ng khá th p 1-2m/s trong đó t n
su t l ng có th lên t i 40 - 50%.


12

b. Ch đ thu v n c a LVS C u
LVS C u có ngu n tài nguyên thiên nhiên phong phú: Tài nguyên r ng
đa d ng, tài nguyên n

ct

ng đ i d i dào, tài nguyên khoáng s n phong

phú... Trong l u v c có nhi u m khoáng s n nh
che ph c a r ng trong l u v c đ

thi c,...

s t, k m, than, vàng,

c đánh giá là trung bình, đ t

kho ng 45%. Hi n nay, các y u t c u thành c nh quan hi n đ i đã b thay
đ i. Ven các sông su i mi n núi đã không còn r ng t nhiên. Ch t l

ng r ng

b suy gi m nghiêm tr ng, nghèo ki t, đ che ph th p không còn kh n ng
gi n

c, ng n l vào mùa m a và gi

m cho đ t, gây l l t nghiêm tr ng

vào mùa m a và h n hán kéo dài v mùa khô.
L u v c sông C u có dòng chính là sông C u v i chi u dài 290 km b t
ngu n t núi V n Ôn (V n On)

đ cao 1.170 m và đ vào sông Thái Bình

Ph L i. Trong l u v c sông C u có t i 26 ph l u c p m t v i t ng chi u dài
670 km và 41 ph l u c p hai v i t ng chi u dài 645 km và hàng tr m km
sông c p ba, b n và các sông su i ng n d

i 10 km. L u v c sông C u n m

trong vùng m a l n (1.500-2.700 mm/n m) c a các t nh B c K n và Thái
Nguyên. T ng l u l

ng n

c hàng n m đ t đ n 4,2 t m³. Sông C u đ

c

đi u ti t b ng h Núi C c trên sông Công (m t chi l u c a nó) v i dung tích
hàng tr m tri u m³.
Ch đ thu v n c a các sông trong LVS C u đ

c chia thành 2 mùa:

+ Mùa l b t đ u t tháng 6 đ n tháng 9 và chi m 70-80% t ng l u
l

ng dòng ch y trong n m.
+ Mùa khô t tháng 10 đ n tháng 5 n m sau, ch chi m 20-30% t ng l u

l

ng dòng ch y c a n m.
L ul

ng dòng ch y trung bình các tháng trong n m chênh l ch nhau

t i 10 l n, m c n

c cao và th p nh t chênh nhau khá l n, có th t i 5–6 m.


13

L

ng m a n m

Theo th ng kê c a Vi n khí t

ng Th y V n, trên LVS C u, mùa m a

b t đ u t tháng 5 và k t thúc vào tháng 9, m t s n i mùa m a còn kéo dài
t i tháng 10 nh B c Ninh, B c Giang, ven s

n Tam

o, mùa khô b t đ u

t tháng 10 m t s n i b t đ u t tháng 10 đ n tháng 4 n m sau. Hàng n m,
tháng 4 và tháng 10 là hai tháng giao th i. Nhìn chung, mùa khô trùng v i
mùa nóng và đây là th i k gió mùa đông nam ho t đ ng,

th

v c mùa nóng ng n h n và mùa m a c ng ng n h n. L

ng m a c a toàn

mùa m a chi m kho ng trên 75% l
Thông th

ng n

ng ngu n l u

ng m a toàn n m.

c sông t tháng 4 b t đ u lên. L

ng m a bình quân

nhi u n m trên LVS C u là 1650 - 1710 mm, nh ng do đ a hình chia c t và
h

ng đ a hình trên LVS C u có s thay đ i làm cho s phân b l

trên toàn l u v c không đ ng đ u, s
o,

n núi đón gió nh phía tây nam Tam

i T , Thái Nguyên, đông nam s

n núi C u qu c có l

ng m a l n.

Vùng đ ng b ng và thung l ng khu t gió c a các sông su i l
nh , s phân b c a l

o, vùng trung du sông Công v i l

Tam

o là 2771mm t trung tâm m a l n nh t này đ

ng chung quanh, vùng

Yên, Phú Thu n l

ng m a

ng m a n m nh sau: Trung tâm m a l n nh t là s

Tam
h

ng m a

ng m a cao nh t đo đ c đ

n
c

c gi m d n theo các

i T , Giáng Tiên, Thái Nguyên, Phú Bình, Ph

ng m a t 1800-2400mm. Vùng phía nam dãy núi C u

Qu c, phía tây b c c a sông Chu l

ng m a trên 1800mm vùng đ ng b ng

ông Anh, a Phúc, Phúc Yên, B c Ninh và vùng thung l ng c a sông Nghinh
T

ng, th

ng ngu n sông Công, sông Du l

ng m a t 1500 - 1700mm.

Vùng đông nam th xã B c K n n m trong vùng tr ng gi a các núi cao có
l

ng m a x p x 1400mm, là vùng có l

ng m a nh nh t trong l u v c.


14
B ng 1.3. L
TT
1
2
3
4
5
6
7
8

ng m a trung bình nhi u n m c a m t s tr m
L ng m a
2040 mm
1740 mm
1940 mm
1630 mm
1800 mm
1600 mm
1750 mm
1500 mm

Tr m
Thái Nguyên
Ph n M
Thác B i
B cK n
Ch M i
Phú Bình
Ch Chu
Th t Khê

Ngu n: C c Qu n lý tài nguyên n
L

ng m a n m trên LVS C u

g p 2- 3 l n l

nh ng n m có l

c (2007)

ng m a l n nh t ch

ng m a c a n m nh nh t.

 Phân ph i l

ng m a tháng trong n m

Khi xét s phân ph i l

ng m a tháng trong n m cho th y r ng trên l u

v c có m t đ nh cao nh t xu t hi n vào tháng 7 ho c tháng 8, chi m x p x
kho ng 20% l

ng m a toàn n m, l

ng m a 3 tháng l n nh t th

ng t p

trung vào tháng 6, tháng 7, tháng 8, l

ng m a c a 3 tháng này chi m kho ng

52% - 60% l

ng m a 5 tháng l n nh t t p trung vào

ng m a toàn n m. L

các tháng mùa m a t kho ng tháng 5 đ n tháng 9 ho c t tháng 6 đ n tháng
10 chi m kho ng 75 - 80% l
th

ng m a toàn n m. L

ng xu t hi n vào tháng 1 chi m t 0,5 - 1% l

ng m a tháng ít nh t

ng m a toàn n m, có m t

s vùng không có m a vào tháng 1 nh Võ Nhai, Phú L

ng, Phúc Yên, Hi p

Hoà, Yên D ng, Qu Võ.
L
L

ng m a m t ngày l n nh t
ng m a ngày l n nh t trong n m có kh n ng xu t hi n vào các

tháng trong mùa m a song t p trung vào tháng 7 ho c tháng 8. L

ng m a

ngày l n nh t bình quân c a LVS C u là 130mm, g p kho ng 2,5 - 4 l n
l

ng m a ngày nh nh t. Phía tây s

n Tam

o: Ký Phú, Phúc Thu n xu t

hi n tâm m a l n nh t kho ng trên 300 mm t trung tâm đó gi m đi các


15

h

ng. L

ng m a m t ngày có th lên t i 352 mm (Thái Nguyên 26/6/1959)
(

và 349mm

i T ngày 4/10/1978) và có khi đ t t i 360 mm trong th i

gian h n 1 gi ; t 500 - 700 mm trong th i gian 3- 4 gi (Phúc Thu n ngày
21/10/1989). Vùng B c K n, Nông Th

ng, Nông H , Thanh Mai, Cao S n

xu t hi n tâm m a nh x p x 90-110mm. Xu th phân b phù h p v i s
phân b l
l

ng m a n m n kh p v i đ a hình đón gió và khu t gió đ a l i

ng m a l n và l

ng m a nh .

Th i gian m a nhi u hay ít còn tùy thu c vào s bi n đ ng nhi u hay ít c a
các h th ng th i ti t. Trung bình m i tr n m a gây l l n kéo dài t 3- 5 ngày
t

ng ng v i l

19 ngày v i l
L

ng m a tr n t 150 - 200 mm. Có nh ng tr n m a kéo dài 10 ng m a t 300 - 400 mm nh tr n l tháng 8/68, 8/83 và 7/86.

ng m a bình quân trên LVS C u 1650 - 1710 mm, có n i đ c bi t

lên t i l n h n 2700 mm. Qua phân tích tài li u th c đo c a m t s tr m cho
th y m c đ quan h gi a m a và dòng ch y khá ch t ch , h s t
gi a l
l

ng quan

ng m a n m và dòng ch y n m là 0,8. S thay đ i m c n

ng dòng ch y trong sông r t phù h p v i quá trình m a, l

c và

ng dòng ch y

ch y u t p trung vào mùa m a, do v y ngu n b sung dòng ch y trên LVS
C u ch y u do l
L

ng m a.

ng m a bình quân trên LVS C u 1650 - 1710 mm, có n i đ c bi t

lên t i l n h n 2700mm. Qua phân tích tài li u th c đo c a m t s tr m cho
th y m c đ quan h gi a m a và dòng ch y khá ch t ch , h s t
gi a l

ng quan

ng m a n m và dòng ch y n m là 0,8. S thay đ i m c n

c và

l

ng dòng ch y trong sông r t phù h p v i quá trình m a, l

đ

c ch y u t p trung vào mùa m a, do v y ngu n b sung dòng ch y trên

LVS C u ch y u do l

ng dòng ch y

ng m a.

Th i gian truy n l trên h th ng sông C u c ng có s thay đ i l n, nó
tùy thu c vào th i gian m a, c

ng đ m a và tâm m a l n, thông th

ng


16

th i gian truy n l t Ch M i đ n Thái Nguyên là 10 gi , Thái Nguyên đ n
Chã là 12 gi , t Chã đ n áp C u là 12 gi , áp C u đ n Ph L i là 10 gi .
c đi m dòng ch y trên LVS C u



+ T ng l

ng dòng ch y trung bình n m

Trên sông C u (đ n c a sông): 4,50km³/n m, trong đó đóng góp c a
sông Công là 0,8992 km³/n m, sông Cà L là 0,880 km³/n m (19.5%). M c
b ođ mn

c trung bình n m toàn LVS C u vào kho ng 116x10 m³/km² và

2250 m³/ng

i/n m, th p h n nhi u so v i m c đ m b o n

toàn lãnh th Vi t Nam (2500x10 m³/km² và 10.800 m³/ng
+

c trung bình c a
i/n m).

c đi m dòng ch y

Ch đ dòng ch y l u v c thay đ i theo mùa: mùa m a
th

ng b t đ u t tháng 5 và k t thúc vào tháng 9
trung l u và h l u. L

- 85% t ng l
85% t ng l

ng l u hay tháng 10

ng m a trong các tháng mùa m a chi m kho ng 65

ng m a n m. L

ng dòng ch y mùa l chi m kho ng 80 -

ng dòng ch y toàn n m. Nh ng tr m trên sông chính Thác

Ri ng, Thác B

i, Thái Nguyên l k t thúc s m h n, nh ng tr m trên sông

nhánh Giang Tiên, Núi H ng, Tân C
Tam

th

LVS C u

ng và nh ng vùng n m bên s

n núi

o l k t thúc mu n h n, đ c tính này c ng r t phù h p v i đ c tính

phân vùng v th i gian b t đ u và k t thúc mùa m a trong l u v c. Th i gian
mùa l ch m h n th i gian mùa m a m t tháng do tháng 5 có l

ng t n th t

do b c h i và th m th u l n gây nên. Th i gian k t thúc mùa l trùng v i th i

gian k t thúc mùa m a ch ng t kh n ng tr n
l

ng n

c trên l u v c kém. T ng

c trong mùa l chi m t 75÷85% t ng l

ng dòng ch y trong c

n m. Nh ng tháng mùa ki t còn l i ch chi m vào kho ng 15÷25%
t ng l
L

ng n

c trong n m.

ng dòng ch y bình quân l n nh t trong n m trên toàn l u v c xu t

hi n vào tháng 8, trùng v i tháng m a l n nh t và t l chi m kho ng 20%


17

song c ng có n m đ nh l l n nh t n m l i xu t hi n vào tháng 6 ho c mu n
h n vào tháng 10. L

ng dòng ch y bình quân tháng nh nh t ph bi n xu t

hi n vào tháng 2, sau khi tháng có t l m a nh nh t trong n m xu t hi n. T
s l
th

ng dòng ch y tháng l n nh t so v i l

ng dòng ch y tháng nh nh t

ng g p t 7 - 11 l n.
Phân ph i dòng ch y t Thái Nguyên tr lên đ

c t p trung h n: Mùa l

ng n; t s phân ph i các tháng mùa l cao. M t tháng l n nh t chi m t
21÷22%, ba tháng có l

ng dòng ch y l n nh t trong mùa l chi m 54-68%

và n m tháng l n nh t chi m t i 77%.
+ Dòng ch y n m
L

ng m a trung bình nhi u n m trên toàn LVS C u thu c lo i trung

bình (1565mm/n m), mô đun dòng ch y n m đ t kho ng 21,5 l/s.km². N u so
sánh v i vùng
ch y n m

ông B c Vi t Nam nh Qu ng Ninh thì l

ng m a và dòng

đây nh h n nhi u. Tuy nhiên s phân b v l

ng m a n m

c ng nh dòng ch y n m trên toàn l u v c thì l i phân b không đ u. S
chênh l ch gi a l p dòng ch y n m c a n m nhi u n
g p nhau t 1,8 - 2,3 l n, s chênh l nh

vùng th

c so v i n m ít n

c

ng ngu n sông C u có xu

th nh h n các vùng khác.
Trên sông C u có dãy núi Tam

o v i đ cao trên 1500m n m án ng

d c theo phía Tây l u v c, đ che ph c ng còn t

ng đ i l n, vì th m t s

dòng ch y bình quân có th đ t t i 30 l/s.km². Ph n th
có l

ng ngu n sông C u

ng m a n m trung bình 1700 ÷ 1800 mm/n m và mô đun dòng ch y

n m đ t kho ng 23 ÷ 24 l/s.km². Tính bình quân toàn l u v c l
hàng n m còn đ t trên 1700 mm,

ng m a

c tính mô đun dòng ch y n m trung bình

trên LVS C u đ t t i 21,4 l/s.km².
H s dòng ch y n m bình quân nhi u n m c a LVS C u kho ng 0,41.
Vùng nh nh t là khu v c ngã ba sông Chu, sông Nginh T

ng là 0,38. Vùng


18

t

ng đ i nh là sông u, t Thác B

Vùng t

ng đ i l n là th

i đ n Thái Nguyên kho ng 0,38 - 0,39.

ng ngu n sông C u t Thác Ri ng tr lên 0,43.

Vùng l n nh t là vùng sông Công t Ph Yên tr lên là 0,48. S phân b c a
h s dòng ch y bình quân nhi u n m r t phù h p v i đi u ki n khí h u, m t
đ m: Vùng m a l n núi cao, cao trình bình quân m t đ t l n, nhi t đ th p,
b c h i nh kho ng 600mm/ n m nh ven s

n Tam

o, phía nam dãy núi

C u Qu c cho h s dòng ch y bình quân l n, vùng ít m a, b c h i l n
kho ng 800mm/n m nh vùng sông u, sông Nghinh T
nh , t Thác Ri ng đ n Thác B

ng h s dòng ch y

i h s dòng ch y gi m xu ng rõ r t t n th t

l n có th b i karxt phát tri n.
S bi n đ i dòng ch y n m trên toàn LVS không l n, n m nhi u n
c ng ch g p t 2 đ n 3 l n n m ít n

c, s chênh l nh

vùng th

c

ng ngu n

sông C u có xu th nh h n các vùng khác. H s phân tán Cv dòng ch y
n m bi n đ ng t 0,25 ÷ 0,40. M t khác, xét th y Cv dòng ch y n m gi a các
vùng khác nhau c ng có s khác bi t nhau nhi u. Ch ng h n n i có r ng che
ph l n thì Cv nh , ng

c l i n i ít cây, đ i núi tr c nhi u ho c đ che ph

r ng nh thì Cv l n. Qua tính toán cho th y dòng ch y n m đ

c phân b

thành hai mùa rõ r t, đó là mùa l t tháng 6 đ n tháng 9; mùa c n t tháng
10 đ n tháng 5 n m sau. Trong m t s ph l u nh nh sông
và m t s su i l n ven dãy núi Tam

o mùa m a th

u, sông Công

ng xu t hi n mu n,

nên m a l c ng kéo dài (t tháng 6 đ n tháng 10).
Theo d án "Quy ho ch th y l i sông C u-sông Th
n

c trung bình nhi u n m t i các tr m trong l u v c đ

d

i.

ng", l u l
c ch ra

ng
b ng