NGHIÊN cứu DIỄN BIẾN bồi LẮNG LÒNG hồ hòa BÌNH và PHÂN TÍCH một số NGUYÊN NHÂN gây bồi LẮNG làm cơ sở KHOA học CHO VIỆC QUẢN lý bền VỮNG hồ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------------------

ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG
ĐỐI VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CỦA THÀNH
PHỐ CẦN THƠ
Nguyễn Thị Hồng Chiên

-

18/01/2012)

NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN BỒI LẮNG LÒNG HỒ HÒA BÌNH VÀ
PHÂN TÍCH MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN GÂY BỒI LẮNG LÀM CƠ
SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC QUẢN LÝ BỀN VỮNG HỒ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------------------------

Nguyễn Thị Hồng Chiên

NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN BỒI LẮNG LÒNG HỒ HÒA BÌNH VÀ
PHÂN TÍCH MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN GÂY BỒI LẮNG LÀM CƠ
SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC QUẢN LÝ BỀN VỮNG HỒ

Chuyên ngành : Khoa học Môi trường
Mã số : 60440301
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC CHÍNH:
TS. Nguyễn Thị Phương Loan
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PHỤ:
PGS.TS. Dương Hồng Sơn

Hà Nội - 2015

Hà Nội - 2015


Lời cảm ơn
Tác gi xin ư c c

ơ

ến các thầy cô giáo và cán b nhân viên Trường

Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Qu c gia Hà N i ã ạo mọi iều kiện thuận
l i cho tác gi trong thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành Khóa học.
ặc biệt xin gửi lời c

Tác gi
K oa

ơ

â

ới các thầy giáo, cô giáo

ôi rường, các thầy cô trong b môn Sinh thái ã

ôi rường và kiến thức các ngành khoa học khác, những kiến thứ

khoa học về

ó

ề cho tác gi trong quá trình nghiên cứu và công tác sau này.

sẽ tạo tiề

Với lòng kính trọng và biế ơ
Nguyễn Thị P ươ

Loa , i

â

ắc, tác gi xin gửi lời c

viê K oa

ôi rường - Trườ

học Tự nhiên - Đại học Qu c gia Hà N i, PGS.T . Dươ

rưởng - Viện Khoa họ K í ư ng Thủ vă v Biế
ó ư c nhữ

ưở

ba

ầu về ề tài ũ

và hoàn thiện Khóa luận. Cô và thầ
iều kiện t t nhấ
Tác gi
viên chứ v

ũ

H

ơ

ới TS.

Đại học Khoa
ơ , P ó Viện

ổi khí hậu ã iú

ỡ tác gi

ư ro

t quá trình nghiên cứu

ã l ô ủng h ,

ng viên và hỗ tr những

ể tác gi hoàn thành luận vă .
xin gửi lời c

ười lao

ổi khí hậu ã ù

ơ chân thành ến tập thể cán b công nhân
ôi rường và Lắ

ng của Trạm quan trắc

Hòa Bình, Trung tâm Nghiên cứ
và Biế

ấp các kiến thức

ọng axít

ôi rường, Viện Khoa họ K í ư ng Thủ vă
ịa trên h

tác gi trong su t các chuyến kh o sát thự

và cho phép tác gi sử dụng các tài liệu, kết qu quan trắc vào trong luậ vă .
Để hoàn thành ư c khoá luận này, tác gi
iú

ỡ của

ng nghiệp, sự

ũ

xi

â

ơ

ng viên và tạo mọi iều kiện của ia ì

,

ự
ười

thân và bạn bè.
Hà N i, ngày 31 tháng 12

ă

TÁC GIẢ

Nguyễn Thị Hồng Chiên

5


MỤC LỤC
MỤC LỤC ..................................................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG.................................................................................................... iii
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................... v
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................. 4
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ............................................................................ 4
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..................................................................... 4
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ....................................................................... 6
1.1.3. Các công trình nghiên cứu tại khu vực nghiên cứu .......................................... 10
1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ....................................................................... 12
1.2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Đà ....................................................... 12
1.2.2. Điều kiện kinh tế xã hội ................................................................................... 18
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 22
2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 22
2.2. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 23
2.2.1. Phương pháp kế thừa tài liệu thứ cấp ............................................................... 23
2.2.2. Phương pháp phân tích nhân quả và phân tích tổng hợp .................................. 24
2.2.3. Phương pháp đo đạc, khảo sát và thu thập, xử lý số liệu .................................. 25
2.2.3.1 .Đánh giá nhanh môi trường ........................................................................... 25
2.2.3.2. Đo và tính bồi lắng lòng hồ ........................................................................... 26
2.2.3.3. Phương pháp đo đạc tính toán xói mòn sườn dốc trên bãi thực nghiệm ....... 30
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................................... 31

3.1. Đánh giá diễn biến bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo không gian và thời gian..... 31
3.1.1. Kết quả tính toán bồi lắng của hồ Hòa Bình ..................................................... 31
3.1.2. Đánh giá diễn biến bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo không gian và thời gian.. 32
3.1.2.1. Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo thời gian...................................................... 32
3.1.2.2. Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo không gian .................................................. 37
3.2. Nghiên cứu và phân tích một số nguyên nhân gây bồi lắng lòng hồ ................... 41

i


3.2.1. Lượng bùn cát gia nhập theo dòng chính sông Đà ........................................... 42
3.2.2. Lượng bùn cát gia nhập khu giữa ..................................................................... 44
3.2.2.1. Tác động của xói mòn, rửa trôi trên lưu vực ................................................. 44
3.2.2.2. Bùn cát từ các nhập lưu gia nhập khu giữa .................................................... 52
3.2.2.3. Đặc điểm địa hình lưu vực và hình thái của hồ ............................................. 52
3.3. Những tác động của bồi lấp lòng hồ đến môi trường và hoạt động tổ máy của
Nhà máy thủy điện Hòa Bình ..................................................................................... 55
3.4. Một số giải pháp hạn chế bồi lắng và tăng tuổi thọ dung tích của hồ ................. 56
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 58
1. Kết luận ................................................................................................................... 58
2. Kiến nghị ................................................................................................................. 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 60
PHỤ LỤC.................................................................................................................... 64

ii


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1. Một số thông số của hồ chứa Hòa Bình ........................................................ 22

Bảng 2. Kết quả tính bồi lắng lòng hồ Hòa Bình (1990 - 2013).................................31
Bảng 3. Kết quả tính toán tỷ lệ bồi lắngtheo diện tích mặt cắt trong các giai đoạn vận
hành hồ chứa Hoà Bình 1990 - 2013 ..........................................................................34
Bảng 4. Lưu lượng chất lơ lửng từ năm 2010 - 2014 .................................................44
Bảng 5. Tổng hợp kết quả quan trắc xói mòn đất (2005 - 2014) ................................ 45
Bảng 6. Biểu tổng hợp liên quan giữa lượng dòng chảy và xói mòn theo loại rừng và
địa hình........................................................................................................................ 48
Bảng 7. Độ đục trung bình nhiều năm trên một số nhập lưu vào hồ Hòa Bình..........52

iii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Sơ đồ lưu vực hồ chứa Hòa Bình ...................................................................13
Hình 2. Sơ đồ vị trí các mặt cắt ngang hồ chứa Hòa Bình .........................................27
Hình 3. Sơ đồ đo bình đồ lòng hồ Hòa Bình .............................................................. 29
Hình 4. Sơ đồ đoạn sông, hồ có số liệu mặt cắt ngang ...............................................30
Hình 5. Biểu đồ diễn biến mức độ bồi lắng hồ Hòa Bình theo thời gian ................... 33
Hình 6. Biểu đồ mức độ bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo tỷ lệ diện tích mặt cắt ngang
giai đoạn 1990-1996 ...................................................................................................35
Hình 7. Biểu đồ mức độ bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo tỷ lệ diện tích mặt cắt ngang
giai đoạn (1996-2009) .................................................................................................35
Hình 8. Biểu đồ thể hiện mức độ bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo tỷ lệ diện tích mặt
cắt ngang (2009-2013) ................................................................................................ 35
Hình 9.Biểu đồ phân bố tổng lượng bồi lắng theo không gian dọc hồ (năm 2013) ...38
Hình 10. Biểu đồ thể hiện cao trình đáy hồ tại mặt cắt 44 năm 1990 - 2013 .............40
Hình 11. Biểu đồ thể hiện cao trình đáy hồ tại mặt cắt 37 năm 1990 - 2013 .............40
Hình 12. Biểu đồ thể hiện cao trình đáy hồ tại mặt cắt 22 năm 1990 - 2013 .............40
Hình 13. Biểu đồ thể hiện cao trình đáy hồ tại mặt cắt 19 năm 1990 - 2013 .............40
Hình 14. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi diện tích tại các mặt cắt (1990-2013) ............41

Hình 15. Biểu đồ mặt cắt dọc hồ Hòa Bình qua các thời kỳ (1990 - 2013) ...............41
Hình 16. Hiện tượng đốt nương làm rẫy trên lưu vực hồ ...........................................49
Hình 17. Hiện tượng sạt lở vùng bán ngập hồ Hòa Bình, tháng 6 - năm 2014 ..........54

iv


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DT

Diện tích mặt cắt

KC

Khoảng cách

MC

Mặt cắt

PCLBTƯ

Phòng chống lụt bão Trung ương

QĐ

Quyết định

S

Ký hiệu diện tích mặt cắt

TTg

Thủ tướng

Vs

Thể tích lần đo sau

Vt

Thể tích lần đo trước

v


MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Thủy điện Hòa Bình trên sông Đà là công trình thế kỷ, được xây dựng từ thập
niên 70 của thế kỷ 20, gồm hai hạng mục chính là Nhà máy thủy điện và hồ chứa
nước. Hồ chứa Hòa Bình là hồ chứa dạng sông, dài, hẹp, sâu. Trước khi có hồ thủy
điện Sơn La, hồ chứa Hòa Bình từng giữ kỷ lục là có các loại dung tích tổng, dung
tích hữu ích, dung tích phòng lũ lớn nhất, còn Nhà máy thủy điện thì giữ kỷ lục về
công suất phát điện (1.920MW) với 8 tổ máy.
Công trình thủy điện Hòa Bình được thiết kế phục vụ đa mục tiêu, bao gồm
tích nước cắt lũ cho hạ lưu, cung cấp nguồn nước phục vụ sản xuất điện, cấp nước
tưới cho nông nghiệp, cải thiện giao thông thuỷ và nuôi trồng thuỷ sản... Công trình
đã đem lại nhiều lợi ích kinh tế và xã hội, đặc biệt sau khi đường dây tải điện 500KV

Bắc - Nam hoàn thành đã cho phép dòng điện của Hòa Bình đi khắp mọi miền đất
nước. Sự hiện diện của hồ chứa Hòa Bình cũng đồng thời tạo ra nhiều thay đổi trong
đời sống kinh tế xã hội của cư dân, từ đó gây ra những tác động đáng kể đến quá
trình hình thành dòng chảy và xói mòn trên lưu vực hồ.
Việc đắp đập ngăn sông tạo hồ chứa đã làm thay đổi sâu sắc chế độ thủy văn thủy lực của dòng sông Đà và sông Hồng. Tốc độ dòng chảy khi vào hồ bị giảm đột
ngột, nước từ trạng thái động chuyển sang trạng thái tĩnh làm ảnh hưởng đến hệ sinh
thái thủy sinh, chất lượng nước và tổng lượng bùn cát trong hồ. Hồ Hòa Bình đã
chính thức tích nước và điều tiết từ năm 1989 và dâng mực nước đến cao trình bình
thường từ năm 1990. Đến nay, hồ đã hoạt động được 25 năm.
Trong suốt quá trình hoạt động của hồ chứa Hòa Bình, việc đo đạc, quan trắc
số liệu dòng chảy, dòng phù sa và đánh giá bồi lắng lòng hồ là hoạt động thường
niên của Trạm Môi trường hồ chứa Hòa Bình (nay là Trạm quan trắc Môi trường và
Lắng đọng axít Hòa Bình) thuộc Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, Viện Khoa học
Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu. Theo kết quả đo đạc và tính toán, đã có
khoảng hơn 1,4 tỷ m3 bùn cát bồi lắng tại lòng hồ [27]. Và đã có khá nhiều công
trình nghiên cứu liên quan đến vấn đề bồi lắng lòng hồ Hòa Bình liên tục được triển

1


khai, công bố trong suốt quá trình hoạt động của hồ chứa. Tuy nhiên, những nghiên
cứu trước đây mới chỉ xem xét, đánh giá từng giai đoạn hoạt động cụ thể của hồ mà
chưa đánh giá được tổng thể mức độ bồi lắng lòng hồ theo không gian và thời gian,
đặc biệt khi công trình thủy điện Sơn La đi vào hoạt động.
Việc nghiên cứu diễn biến bồi lắng lòng hồ Hòa Bình dựa trên chuỗi số liệu
thực đo và phân tích một số nguyên nhân gây bồi lắng làm cơ sở khoa học cho việc
quản lý bền vững hồ là rất cần thiết và cấp bách. Đó là cơ sở giúp các nhà nghiên
khoa học đưa ra một số giải pháp quản lý và khai thác hồ chứa Hòa Bình, Sơn La và
tương lai là hồ chứa Lai Châu một cách hiệu quả. Ngoài ra, với việc hồ chứa thủy
điện Sơn La bắt đầu tích nước và điều tiết, chuỗi quan trắc dòng chảy và phù sa của

hồ Hòa Bình cũng chịu tác động của các yếu tố mới, nên việc tổng hợp và nghiên
cứu trên chuỗi số liệu đồng nhất của giai đoạn hồ Hòa Bình hoạt động không chịu
ảnh hưởng của hồ Sơn La là cần thiết và kịp thời.
Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
Mục tiêu
- Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, diễn biến bồi lắng lòng hồ Hòa Bình và
phân tích một số nguyên nhân gây bồi lắng, làm cơ sở cho việc đề xuất một số giải
pháp hạn chế bồi lắng, góp phần quản lý sử dụng bền vững hồ.
Phạm vi nghiên cứu
Hồ chứa thủy điện Hòa Bình trên sông Đà, nằm trên địa phận hai tỉnh Hòa
Bình và Sơn La.
N i dung nghiên cứu và cấu trúc luậ vă
Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- Nghiên cứu đặc điểm khí tượng thủy văn và hoạt động phát triển kinh tế xã
hội vùng lòng hồ;
- Phân tích, xác định diễn biến bồi lắng lòng hồ theo không gian và thời gian;
- Phân tích một số nguyên nhân chính gây bồi lắng lòng hồ;
- Đề xuất một số biện pháp hạn chế mức độ bồi lấp lòng hồ.
Cấu trúc luận văn
Mở đầu

2


Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu.
Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu.
Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận.
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Nghiên cứu bồi lắng hồ chứa tập trung giải đáp 2 vấn đề chính là: 1-Xác định
lượng bùn cát bồi lắng và tốc độ bồi lắng theo thời gian vận hành hồ; 2-Nghiên cứu
phân bố vật liệu bồi lắng theo không gian và thời gian...
Để có được những phân tích, đánh giá cho các vấn đề nghiên cứu trong luận
văn, tác đã tham khảo tổng quan một số các nghiên cứu trong nước và nước ngoài về
vận chuyển bùn cát trong sông nói chung và bồi lắng trong các hồ chứa nói riêng.
Trong đó, một số nghiên cứu liên quan đến luận văn như sau:
“Sedimentation of rives, reservoirs and canals” K.G. Ranga Raju, Univesity
of Roorkee, India đã nghiên cứu và đưa ra được một số phương pháp tính toán tải
lượng bùn cát đến hồ và hiệu suất của hồ bằng các công thức kinh nghiệm.
“Accumulation of sediment in reservoirs” T.Sumi, T.Hirose, Water storage,
Transport and Distribution đã nhận định quá trình bồi lắng trong hồ chứa rất phức
tạp, thay đổi phụ thuộc vào lượng bùn cát từ lưu vực, hàm lượng vận chuyển và loại
bồi lắng. Bồi lắng làm giảm dung tích hiệu dụng, khả năng cấp nước, phòng lũ, phát
điện, giao thông,… của hồ, việc mất dung tích có thể gây nên một số vấn đề ở cả
thượng lưu và hạ lưu đập, như gây tác hại đến hệ sinh thái, cân bằng bùn cát, cán cân
dinh dưỡng,... Các phương pháp quản lý bùn cát cho hồ chứa là một trong những
phương pháp tiết kiệm và đáng quan tâm đối với việc cung cấp bùn cát cho hạ du.
EP31A-0789 “Two-dimensional sediment transport modeling for reservoir
sediment management: Reventazon River, Costa Rica” của Ian M Dubinski đã
nghiên cứu sự phân bố trầm tích theo không gian, thời gian ở hồ chứa thuộc sông
Reventazón, Costa Rica trong 40 năm hoạt động, theo các kịch bản bồi lắng khác
nhau. Tổng lượng bùn cát đến được tính toán dựa vào lượng bùn cát lơ lửng tính
toán và đo đạc được kết hợp với lượng bùn cát đáy, dựa vào phương trình của

Wilcock và Crowe (2003). Nghiên cứu cho thấy sự tổn thất dung tích trữ dự kiến
trong trường hợp không có quản lý bùn cát sẽ lên đến khoảng 35% tổng số và 33%

4


dung tích hoạt động trong khoảng thời gian 40 năm. Những tổn thất dung tích trữ dự
báo là ít hơn đáng kể khi thực hiện xả rút toàn phần và một phẩn đã được mô phỏng.
“Uncertainty analysis of reservoir sedimentation”, Jose D. Salas and HyunSuk Shin, Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 125, No. 4, April, 1999 đã nghiên
cứu, việc dự báo sự bồi tích của bùn cát trong hồ chứa là một vấn đề phức tạp, tính
toán bồi lắng và tích tụ bùn cát hồ chứa có một số các nhân tố bất định xuất hiện liên
quan đến lượng dòng chảy, lượng bùn cát đến, kích thước hạt trầm tích và khối
lượng riêng, thành phần khoáng chất và vận hành hồ chứa... Trong nghiên cứu, mô
phỏng Monte Carlo và lấy mẫu siêu lập phương La Tinh được sử dụng để định lượng
các yếu tố bất định của bồi lắng hồ chứa hàng năm và lũy tích bồi lắng theo thời gian
và đề xuất áp dụng cho hộ Kenny trên lưu vực sông White thuộc Colorado.
“Surface erosion, sediment transport, and reservoir sedimentation”, Chih Ted
Yang, Timothy J.Randle. Các tác giả đã xác định tỉ lệ xói mòn bề mặt lưu vực, vận
chuyển bùn cát, lắng đọng và phân phối bùn cát trong hồ chứa đối với tuổi thọ của
hồ chứa và giảm thiểu tác động tiêu cực của bồi lắng. Các phương trình mất đất kinh
nghiệm tổng quát để xác định lượng xói đất nông nghiệp ở miền Đông Hoa Kỳ vẫn
tồn tại những vấn đề trong các trường hợp tính toán khác. Phần lớn các mô hình ứng
dụng tính toán xói mòn và bồi lắng là mô hình một chiều. Nghiên cứu đã cung cấp
cách tiếp cận tổng hợp và hệ thống dựa trên những phương trình vận chuyển bùn cát
đã thiết lập, lý thuyết tỉ lệ tổn thất năng lượng tối thiểu và mô hình của Cục cải tạo
đất cho mô phỏng đất phù sa sông (GSTAS 2.0)
“Deposition and simulation of sediment transport in the lower Susquehana
river reservoir system” Robert A.Hainly et al đã mô phỏng quá trình vận chuyển bùn
cát hạ lưu sông Susquehana, New York. Phía thượng lưu sông có 3 đập thủy điện là
Safe Harbor (Hồ Clarice) và Holtwood (Hồ Aldred) ở miền nam Pennsylvania, và

Conowingo (Conowingo Reservoir) ở miền bắc Maryland. Khoảng 259 triệu tấn phù
sa đã được giữ lại trong ba hồ chứa. Dữ liệu lịch sử cho thấy rằng Hồ Clarke và Hồ
Aldred đã đạt đến trạng thái cân bằng, và không còn lưu trữ trầm tích. So sánh dữ
liệu cắt ngang từ Hồ Clarke và Hồ Aldred với dữ liệu từ hồ Conowingo cho thấy hồ
Conowingo sẽ đạt trạng thái cân bằng trong vòng 20 đến 30 năm tới. Vì hồ chứa này

5


đầy trầm tích và tiệm cận cân bằng, lượng trầm tích vận chuyển đến vịnh
Chesapeake sẽ tăng lên. Sự gia tăng đáng chú ý nhất sẽ diễn ra khi dòng phía trên
xói trầm tích lắng đọng. Nghiên cứu đã sử dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng quá
trình bồi lắng tại các hồ, mô hình được sử dụng để hiệu chỉnh tải lượng bùn cát theo
năm 1987, quá trình hiệu chỉnh được xây dựng với giả thiết với hiệu suất tối đa và
phân phối kích thước hạt trầm tích tự nhiên.
Luận văn “2 modelling of turbulent transport of cohesive sediments in
shallow reservoirs” của JWL de Villiers năm 2006 đã nghiên cứu vận chuyển và
nồng độ bùn cát lơ lửng trong các hồ chứa ở Nam Phi. Tác giả đã nghiên cứu và phát
triển nhiều lý thuyết và phương trình để tính toán trạng thái cân bằng, vận chuyển
bùn cát trong dòng chảy hỗn loạn cho vận chuyển bùn cát thô, đó là hiệu chỉnh
phương trình khuếch tán hai chiều không ổn định bằng mô hình 2 chiều Mike 21C
của Viện Thủy lực Đan Mạch dùng để mô phỏng diễn biến thủy lực và hình thái
lòng trong sông.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Quy luật chung của quá trình bồi lắng hồ chứa kiểu đập chắn ngang sông,
tương tự như hồ Hòa Bình, là lượng bồi lắng lớn nhất trong những năm đầu do
nguồn phù sa sông bị giữ lại trong hồ (có thể dự báo được) và do nguồn vật liệu bổ
xung từ quá trình tái tạo vùng bờ, đáy, xói mòn lưu vực mất rừng do bị chuyển đổi
thành đất nông nghiệp hoặc bị khai thác chặt phá, cháy … (khó dự báo). Phân bố bồi
lắng cũng có quy luật nhất định, đó là trong giai đoạn đầu bồi lắng xảy ra mạnh phần

thượng lưu hồ, với cấp hạt bồi lắng nhỏ dần từ cửa hồ về xuôi, bồi lắng có tác động
là trơn dần các địa hình khúc khuỷu vùng đáy và hình thành một nêm bồi tích nổi rõ
trên nền đáy, kéo dài đến khoảng giữa hồ, nơi mặt cắt ngang rộng nhất và có thể cao
đến trên mực nước chết trong những năm đầu hoạt động. Nêm bồi lắng này sẽ dần
dịch chuyển về chân đập trong những năm sau do vật liệu bồi lắng trên sườn nêm bị
trượt, di đẩy về phía trán nêm. Nhờ đó vùng nước gần chân đập được bảo toàn dung
tích chết và độ sâu trong thời gian dài, nước hồ hầu như rất trong, không ảnh hưởng
đến hoạt động của tua bin thủy điện, nhưng không tốt cho cân bằng bùn cát hạ lưu và
cung cấp dinh dưỡng cho thủy sinh và phù sa cho nông nghiệp.

6


Đã từ lâu, Việt Nam có khá nhiều công trình nghiên cứu khoa học về vấn đề
bồi lắng hồ chứa bao gồm: xác định dung tích chết của các hồ chứa thủy lợi - thủy
điện, các phương pháp tính toán bồi lắng hồ chứa và một số mô hình toán một chiều,
hai chiều để tính toán và dự báo tốc độ bồi lắng hàng năm cho hồ chứa. Một số công
trình nghiên cứu tại một số hồ chứa mà tác giả đã tham khảo là:
Nguyễn Kiên Dũng, Cao Phong Nhã, Viện Khí tượng Thủy văn (2005) [16]
đã sử dụng mô hình HEC-6 để đánh giá hiện trạng và dự báo diễn biến bùn cát hồ
chứa Thác Bà, kết quả cho thấy: Dung tích còn lại của hồ Thác Bà sau 30 năm vận
hành vào khoảng 94-95% dung tích ban đầu, ước tính lượng bùn cát đi vào hồ tính
đến vị trí đập trung bình nhiều năm theo phương pháp triết giảm theo diện tích là
5,89 x 106m3 và dự báo sau 50 năm vận hành tiếp theo (tính từ năm 2001) tổng
lượng bùn cát bồi lắng là 225,87 x 106m, lượng bồi lắng trong phần dung tích chết là
107,10 x 106m3 (chiếm 47,42 % tổng lượng bồi lắng sau 50 năm hồ hoạt động). Kết
quả này có thể được sử dụng như một tài liệu tham khảo cần thiết cho công tác vận
hành hồ, đặc biệt trong bối cảnh các hồ Na Le, Bắc Hà sắp được xây dựng tạo nên hệ
thống thủy điện bậc thang trên sông Chảy.
Cao Đăng Dư và Nguyễn Kiên Dũng “Tính toán bồi lắng hồ chứa Sơn La”

[12] đã sử dụng phương pháp cân bằng lượng phù sa qua hồ đối với hồ chứa Sơn La.
Lượng phù sa chuyển đến hồ từ lưới sông được tính toán dựa trên kết quả đo đạc từ
các trạm thủy văn, lượng phù sa gia nhập được tính bằng lượng xói mòn từ diện tích
đất dốc hai bờ đổ vào hồ chứa, lượng phù sa tháo ra khỏi hồ được tính toán theo
phương pháp Churchill và Brune. Các tác giả đã ước tính được lượng phù sa tháo ra
trong quá trình vận hành bằng khoảng 7% lượng phù sa lơ lửng đổ vào hồ hàng năm.
Công ty Tư vấn điện I - Tổng công ty điện lực Việt Nam (2005) “Tính toán
nước dềnh và hồ chứa thủy điện Sơn La” [8] trong Dự án thuỷ điện Sơn La đã sử
dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng quá trình thủy lực và bùn cát trong hồ chứa và
cho ra kết quả: trong những năm đầu vận hành hồ chứa thuỷ điện Sơn La, chưa có
quá trình bồi lắng, khi xảy ra lũ tần suất p=1% trên toàn bộ lưu vực sông Đà thì mực
nước cao nhất tại tuyến Pa Vinh là 215m, trạm Quỳnh Nhai cách tuyến Pa Vinh
72,3km là 215,12m, trạm Lai Châu cách Pa Vinh 151,7km là 215,75m, Nậm Nhùn là

7


217,21m. Như vậy sau khi hồ chứa thuỷ điện Sơn La được vận hành khi có lũ p=1%
thì mực nước cao nhất hồ chứa Sơn La tại chân đập Lai Châu tuyến Nậm Nhùn là
217,21m. Dự báo khi có lũ tần suất 1% xảy ra: sau 30 - 50 năm vận hành hồ chứa
Sơn La, mực nước tại Quỳnh Nhai là 215,16m dềnh 4cm-5cm, tại Lai Châu 218,05m
dềnh 2,28m-2,30m và tại Nậm Nhùn 221,18m dềnh 3,97m- 4,07m và sau 100 năm
mực nước tại Quỳnh Nhai là 215,81m dềnh 0,59m, tại Lai Châu là 227,69m dềnh
9,94m-11,97m và tại tuyến Nậm Nhùn là 229,96m dềnh 12,75m- 15,60m so với thời
điểm ban đầu.
“Thiết kế kỹ thuật Thủy điện A Lưới” sử dụng mô hình HEC-6 để tính toán
bồi lắng và nước dâng hồ chứa thuỷ điện A Lưới và đã xác định tổng dung tích, sự
phân bố của dung tích phù sa bồi lắng theo từng cấp mực nước dâng hồ chứa, theo
thời gian vận hành; dự báo quá trình diễn biến lòng hồ, đường nước dềnh hồ chứa
ứng với các phương án mực nước dâng bình thường khi có lũ với tần suất p=1% theo

không gian và thời gian vận hành hồ chứa và xác định quá trình bùn cát xả xuống hạ
lưu tuyến đập.
Lương Văn Thanh (2007) [24] sử dụng số liệu đo đạc khí tượng thủy văn và
bùn cát từ năm 1995 đến 2002 và mô hình hai chiều để mô phỏng chế độ thủy lực và
khả năng bồi lắng của hồ Trị An, dựa vào kết quả tính toán xây dựng bản đồ phân
vùng mức độ bồi lắng lòng hồ, từ đó đánh giá khả năng bồi lắng theo từng giai đoạn
trong năm và dự đoán được khả năng nâng cao lòng hồ theo thời gian do ảnh hưởng
của bồi lắng để có một kế hoạch quản lý vận hành, duy tu và bảo dưỡng hồ hợp lý và
an toàn. Tác giả đã tính được có khoảng 25  30% diện tích đáy lòng hồ sẽ bị bồi
lắng đáng kể hàng năm, hiện tượng bồi lắng chủ yếu xảy ra trong hồ chính và một
phần đầu hồ và không có ảnh hưởng lớn đến cơ chế vận chuyển nước từ hồ chính
sang hồ phụ, trong hồ phụ đáp ứng yêu cầu cấp nước cho các tổ máy phát điện của
nhà máy điện. Kết quả dự báo bồi lắng lòng hồ Trị An (với điều kiện hiện trạng về
thuỷ văn, sử dụng đất, thảm phủ rừng đầu nguồn tương tự như thời điểm tính toán):
Sau 10 năm, khu vực có bề dày lớp bồi lắng > 50cm chỉ chiếm khoảng 2,9% diện
tích đáy hồ và chưa gây ra sự cản trở đáng kể đối với quá trình tích nước và sự vận
chuyển của nước trong hồ, các luồng vận chuyển chính của dòng nước trong hồ

8


không bị ảnh hưởng; sau 50 năm, lòng hồ sẽ thay đổi phần đầu và bên trái hồ chính,
còn phần hạ du và bên phải hồ chỉ thay đổi rất ít, có vài khu vực, bề dày lớp bồi tích
lên đến 3m và có khoảng 30% diện tích đáy hồ bị bồi tích dày hơn 1m. Quá trình bồi
lắng của khu vực đầu hồ thường xảy ra dưới dạng bờ hồ lấn ra lòng hồ thì sự bồi
lắng trong lòng hồ chính chủ yếu xảy ra vùng xa bờ, đáy vùng ven bờ của vùng đầu
sẽ lấn ra luồng chảy hàng trăm mét, vùng hồ chính sẽ xuất hiện các bãi bồi ngầm.
Ngô Lê Long (2012) [18] đã nghiên tính toán được trung bình hồ Núi Cốc mỗi
năm bị bồi 520.000m3, tạo lớp bùn cát bồi lắng trung bình năm là 0,02m/năm và
dùng công thức của Borland Miller đã dự báo được: sau 25 năm vận hành, lượng bùn

cát bồi lắng tại lòng hồ là 12,7 triệu m3; sau 60 năm vận hành, cao trình đáy hồ trước
đập là 33m và khi hồ bị bồi vượt cao trình 34m thì lượng bùn cát sẽ lấp dần cửa cống
lấy nước, việc lấy lưu lượng bình quân Qbq = 15m3/s qua cửa cống là rất khó.
Lê Quang Linh (2012) [17] đã phân tích cơ sở khoa học và khả năng áp dụng
một số giải pháp công trình, phi công trình và quản lý vận hành nhằm hạn chế bồi
lắng, tăng tuổi thọ dung tích hữu ích, kéo dài thời gian vận hành hồ chứa và làm
sống lại các hồ đã bị bồi lấp. Các biện pháp đề xuất đều tập trung vào 3 mục tiêu
chính sau: 1-Giảm thiểu và hạn chế khả năng tạo thành dòng chảy bùn cát; 2-Hạn
chế dòng chảy bùn cát xâm nhập vào hồ; 3-Đưa bùn cát ra khỏi hồ.
Viện Khoa học Khí tượng thủy văn và Môi trường (2014) [33] đã ứng dụng 3
mô hình trong tính toán, dự báo bồi lắng hồ Tuyên Quang gồm: 1-Mô hình SWAT
tính toán lượng bùn cát hiện trạng đến hồ và dự báo đến năm 2050; 2-Mô hình Mike
11 xác định và dự báo bồi lắng dọc sông; 3-Mô hình Mike 21 xác định phân bố bùn
cát bồi lắng theo không gian và cho ra kết quả tính toán như sau: đến năm 2050, tổng
lượng bùn cát lơ lửng đổ đến là 189,47 triệu tấn và nếu lượng bùn cát đáy bằng 40%
lượng bùn cát lơ lửng thì tổng lượng bùn cát đổ vào hồ khoảng 265 triệu m3, trung
bình 6,6 triệu m3/năm, trong đó lượng bùn cát gia nhập hồ từ thượng lưu Nà Vuồng
chiếm đến 71%, sông Ma chiếm 16%, sông Năng chiếm 3%, các sông khác chiếm
10%. Tổng lượng bùn cát hàng năm gia nhập hồ Tuyên Quang qua các thời kỳ (trung
bình 10 năm) gia tăng khoảng 14%. Sau 40 năm vận hành, tổng lượng bồi lắng 144
triệu m3, trung bình là 3,6 triệu m3/năm và xét phân bố theo không gian: khu vực bồi

9


khá mạnh từ mặt cắt 45 đến 20, cao trình đáy tăng đến 28m; Khu vực bồi lắng mạnh
nhất từ mặt cắt 35 đến 25 cách đập khoảng 40- 60km về phía thượng lưu (thuộc hạ
lưu tam giác châu); Khu vực bồi ít từ mặt cắt 24 đến 1, cao trình đáy hồ không thay
đổi nhiều. Chênh lệch cao trình đáy khoảng từ 20 đến 30m
1.1.3. Các công trình nghiên cứu tại khu vực nghiên cứu

Liên quan đến bài toán thiết kế và nghiên cứu bồi lắng cho hồ Hòa Bình,
chúng ta đã nhận được sự hỗ trợ tích cực từ Nhà nước và các nhà khoa học thuộc
Liên Xô cũ. Khi dự án bắt đầu được hình thành, đã có khá nhiều công trình trong
nước và Quốc tế nghiên cứu cho dự án. Việt Nam cũng đã tích lũy được những kinh
nghiệm nhất định từ việc nghiên cứu dòng chảy và xói mòn lưu vực, bồi lắng các hồ
chứa thủy lợi...
Nghiên cứu đầu tiên về vấn đề bồi lắng hồ chứa Hòa Bình là của Viện thiết kế
thủy công Mátxcơva (1974) [2], sử dụng mô hình toán với bước tính 05 ngày trong
mùa lũ, cho kết quả dự báo hồ sẽ bị bồi lấp đến cao trình 85m sau 60 năm vận hành.
Lượng bồi hàng năm trung bình là 60 triệu m3/năm.
Vi Văn Vị, Phạm văn Sơn, Trần Bích Nga (1985) [31] đã nghiên cứu vấn đề
xói mòn sườn dốc lưu vực đe dọa tăng bồi lấp lòng hồ Hòa Bình giai đoạn đầu và
ước tính được lượng cát bùn gia nhập khu giữa của hồ Hòa Bình là 1,0 triệu tấn/năm.
Cao Đăng Dư (1992) [6] đã sử dụng mô hình USLE nghiên cứu xói mòn lưu
vực hồ Hòa Bình, xác định lượng bùn cát gia nhập khu giữa là 1,92 triệu tấn/năm,
đồng thời nghiên cứu bùn cát di đáy qua Tạ Bú bằng một số công thức khác nhau và
đi đến kết luận lượng bùn cát di đáy bằng 30% lượng bùn cát lơ lửng.
Nguyễn Kiên Dũng, Trần Văn Quyết (1998) [13] sử dụng bộ số liệu khảo sát
của Viện Khí tượng Thủy văn đã tính được lượng bùn cát bồi lắng lòng hồ Hòa Bình
thời kỳ 1990 - 1995 là 60 triệu m3/năm, bùn cát di đáy qua cửa vào Tạ Bú bằng 30 %
bùn cát lơ lửng.
Nguyễn Kiên Dũng, Trần Thục (1999) [14] đã sử dụng mô hình toán với bước
tính 01 tháng tính lượng bồi lắng bùn cát lòng hồ Hòa Bình và đưa ra kết quả là
trung bình bồi lắng 60 triệu m3/năm.

10


Mai Văn Biểu, Vũ Đình Hòa (1998) [4] đã sử dụng bộ số liệu khảo sát của
Viện Khí tượng Thủy văn thời kỳ 1990 - 1998 và tính được tốc độ bồi lắng sau 8

năm đầu tích nước của hồ Hòa Bình trung bình là 69,4 triệu m3/năm.
Nguyễn Kiên Dũng (2002) [15] đã sử dụng mô hình toán một chiều HEC-6
tính bồi lắng lòng hồ Hòa Bình trước và sau khi có hồ thủy điện Sơn La, và đã nhận
được các kết quả như sau:
Trong trường hợp không có hồ thủy điện Sơn La, diễn biến bồi lắng lòng hồ
Hòa Bình như sau: Thời kỳ tích nước 1992 - 2000 bồi 62,5 triệu m3/năm; thời kỳ
2001 - 2020 bồi 57,1 triệu m3/năm; thời kỳ 2021 - 2040 bồi 54,2 triệu m3/năm; thời
kỳ 2041 - 2060 bồi 51,7 triệu m3/năm; thời kỳ 2061 - 2080 bồi 46,5 triệu m3/năm và
trung bình cả thời kỳ 1992 - 2080 lượng bồi lấp lòng hồ Hòa Bình là 54,5 triệu
m3/năm, nghĩa là sau 75 năm vận hành, đến năm 2065, lượng bùn cát bồi lắng trong
hồ gần bằng dung tích chết.
Trong trường hợp hồ thủy điện Sơn La xây đập thấp 215m, diễn biến bồi lắng
lòng hồ Hòa Bình như sau: thời kỳ 2021 - 2040 bồi 16,4 triệu m3/năm; thời kỳ 1992
- 2160 bồi 26,7 triệu m3/năm và sau 160 năm vận hành, đến năm 2150, lượng bùn
cát bồi lắng trong lòng hồ gần bằng dung tích chết, thời gian hoạt động hiệu quả của
hồ Hòa Bình tăng gấp hai lần so với không có công trình thủy điện Sơn La.
Trong trường hợp công trình thủy điện Sơn La có đập cao 265m, tốc độ bồi
lắng hồ Hòa Bình trung bình thời kỳ 1992 - 2240 là 14,1 triệu m3/năm và sau 250
năm vận hành, đến năm 2240, lượng lượng bùn cát bồi lắng trong hồ gần bằng dung
tích chết, thời gian hoạt động có hiệu quả của hồ tăng gấp ba lần so với không có
công trình thủy điện Sơn La.
Nguyễn Thị Hồng Chiên và nnk (2008) [5] sử dụng bộ số liệu thực đo của
Trạm môi trường và Lắng đọng axít Hòa Bình giai đoạn 1989 - 2007 đã tính được
tốc độ bồi lắng sau 19 năm là 65,8 triệu m3/năm.
Như vậy, các nghiên cứu trên đã tính toán, dự báo mức độ bồi lắng hàng năm
của hồ Hòa Bình trung bình từ 60 - 66 triệu m3/năm, lượng bùn cát gia nhập khu
giữa dao động từ 1,0 - 1,92 triệu tấn/năm và lượng bùn cát di đáy tại cửa vào trạm
Tạ Bú bằng 30% tổng lượng bùn cát lơ lửng.

11

Có thể thấy việc nghiên cứu bồi lắng lòng hồ dựa vào số liệu đo đạc thủy văn
hay dùng mô hình toán cho kết quả tính lượng bồi lắng trung bình năm không hoàn
toàn trùng khớp nhau. Chưa có cơ sở để khẳng định độ tin cậy vượt trội của bất kỳ
kết quả nào và các nhà nghiên cứu luôn kỳ vọng vào việc theo thời gian các quá
trình trên lưu vực và trong lòng hồ trở nên ổn định hơn thì việc tính toán sẽ cho kết
quả có độ tin cậy cao hơn.
Tuy nhiên, với việc hồ chứa Sơn La đã tích nước và điều tiết đến cao trình
mực nước dâng bình thường được 4 năm, chuỗi số liệu đo đạc bồi lắng lòng hồ Hòa
Bình khi hồ hoạt động độc lập không thể kéo dài hơn. Đồng thời số liệu đo đạc bồi
lắng lòng hồ Hòa Bình khi có sự hoạt động của hồ Sơn La cũng đã thu được kết quả.
Vì vậy, việc sử dụng bộ số liệu hiện có này để tính toán bồi lắng lòng hồ Hòa Bình
là một việc làm cần thiết mà tác giả của luận văn đặt ra trong công trình nghiên cứu
của mình. Việc được sử dụng chuỗi số liệu khảo sát bồi lắng lòng hồ tương đối dài
và mang tính đại diện cho các thời kỳ hoạt động của hồ, là điều kiện thuận lợi cho
phép tác giả luận văn nghiên cứu diễn biến mức độ bồi lắng của hồ Hòa Bình qua
các thời kỳ hoạt động của hồ, tác giả đồng thời đã nghiên cứu phân tích một số
nguyên nhân gây phát sinh bồi lắng và bước đầu đánh giá ảnh hưởng do hoạt động
tích nước của hồ chứa thủy điện Sơn La đến lượng bồi lắng bùn cát lòng hồ hồ Hòa
Bình. Để có cơ sở khoa học cho việc đề xuất một số giải pháp hạn chế gây phát sinh
bồi lắng lòng hồ. Kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ kiểm chứng cho các nghiên
cứu trước đây về mức độ bồi lắng hồ Hòa Bình.
1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
Vị rí ịa lý của h Hòa Bình
Hồ chứa Hòa Bình nằm trên sông Đà, một phụ lưu chính của sông Hồng, chạy
dài trên địa phận hai tỉnh Hòa Bình và Sơn La. Hồ có tọa độ địa lý từ 20o48’30” vĩ
độ Bắc, 105o19’26” kinh độ Đông đến 21o19’43” vĩ độ Bắc, 103o54’52” kinh độ
Đông.
1.2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Đà

a) Đặ

iểm hệ th ng sông su i lư vự

ô

Đ

12


Sông Đà bắt nguồn từ vùng núi Ngụy Sơn (Vân Nam, Trung Quốc) ở độ cao
trên 1500m. Sông Đà là chi lưu lớn nhất ở phía hữu ngạn sông Hồng, chảy theo
hướng Tây Bắc - Đông Nam, sau đó ngoặt sang hướng Đông, tới thành phố Hòa
Bình chuyển sang hướng Bắc và đổ vào sông Hồng ở đoạn Trung Hà cách thành phố
Việt Trì 12km. Tổng chiều dài của sông Đà là 1.010km, trong đó có 570km trên
phần lãnh thổ nước ta. Lưu vực sông Đà kéo dài từ 20o40’ đến 25o00’ độ vĩ Bắc và
từ 100o22’ đến 105o24’ độ kinh Đông và nằm theo hướng Tây bắc - Đông nam, có
chiều dài 690km (phần thuộc lãnh thổ Việt Nam là 380km), chiều rộng trung bình là
76km (phần Việt Nam là 80km); nơi rộng nhất là 165km nằm trên lãnh thổ Việt
Nam. Diện tích toàn bộ lưu vực sông là 52.900km2 (chiếm 31% diện tích tập trung
nước của lưu vực sông Hồng), phần lưu vực nằm trên lãnh thổ nước ta là 26.800km2
(chiếm khoảng 16,9%) diện tích toàn miền Bắc và hơn 2 lần lưu vực sông Thao).
Diện tích phần lưu vực sông Đà nằm trên lãnh thổ Trung Quốc là 24.980km2, nằm
trên lãnh thổ Lào là 1.120km2. Độ cao trung bình toàn lưu vực là 1.130m (phần ở
Việt Nam có độ cao trung bình 965m) [2].

Hình 1. Sơ đồ lưu vực hồ chứa Hòa Bình
Ngu n: Viện Khoa họ K í ư ng Thủ vă v

13

iế Đổi khí hậu


Sông Đà chảy uốn khúc trong một thung lũng hẹp và sâu nằm giữa các dẫy
núi cao. Sông có các phụ lưu và nhiều thác ghềnh, đoạn từ biên giới Việt - Trung
đến Lai Châu có 24 thác ghềnh, đoạn chảy cắt qua núi đá vôi thành yên ngựa dài
20km, sâu 50m, tách khỏi bình nguyên Tà Pình và Sín Chải có 16 thác ghềnh. Ở đây
sông Đà chạy theo thung lũng rộng, tạo thành khúc ngoặt về phía Bắc, sau đó về
phía Nam và tiếp theo về phía Đông Nam, lòng sông mở rộng hơn, đoạn từ phía dưới
cửa sông Nậm Mu khoảng 20km đến thị trấn Suối Rút có 35 thác ghềnh. Sau khi
chảy qua thác Bờ, lòng sông mở rộng tới 200m vào mùa kiệt và hơn 800m vào mùa
lũ, xuất hiện nhiều bãi bồi. Các phụ lưu chính trên sông bao gồm: 1-Nậm Pô nằm
cách cửa sông 445km, dài 73,5km, diện tích lưu vực 2.280km2; 2-Nậm Na nằm cách
cửa sông 415km, dài 235km, diện tích lưu vực 6.860km2; 3-Nậm Mức nằm cách cửa
sông 400km, dài 165km, diện tích lưu vực 2.930km2; 4- Nậm Ma nằm cách cửa sông
380km, dài 45km, diện tích lưu vực 765km2; 5- Nậm Mu nằm cách cửa sông 272km,
dài 165km, diện tích lưu vực 3.400km2; 6-Nậm Chiến nằm cách cửa sông 256km,
dài 45km, diện tích lưu vực 460km2; 7-Nậm Bú nằm cách cửa sông 252km, dài
81,5km, diện tích lưu vực 1.410km2; 8-Nậm Sập cách cửa sông 96km, dài 83km,
diện tích lưu vực 1.110km2. Tại biên giới Việt - Trung, cao trình đáy sông 310m [2].
b) Chế

mưa m lưu vự

ô

Đ

Lưu vực sông Đà có độ ẩm cao và ít thay đổi, độ ẩm tương đối trung bình
năm khoảng 78 - 92%. Trên lưu vực sông Đà, do ảnh hưởng của hướng và độ cao
địa hình, nên mưa biến đổi rõ rệt theo không gian lưu vực sông. Phần thượng lưu
thuộc địa phận Trung Quốc mưa ít, lượng mưa năm dao động từ 800 - 2.000mm,
trung bình là 1.500mm và có xu hường tăng dần từ thượng nguồn về đến biên giới
Việt - Trung. Vùng dọc biên giới Việt Trung và các khu vực phía bờ trái thuộc sườn
phía Tây dẫy Hoàng Liên Sơn là vùng có mưa lớn và sinh lũ chủ yếu ở lưu vực sông
Đà với lượng mưa năm dao động từ 2.000 - 3.000mm. Trong vùng này có 2 tâm mưa
lớn là: 1- Tâm mưa ở vùng núi cao thượng nguồn sông Đà, từ khu vực Mường Tè
phát triển lên vùng núi cao biên giới Việt - Trung, lượng mưa năm dao động từ 2.400
- 3.000mm; 2- Tâm mưa phía Tây Hoàng Liên Sơn, nằm trên lưu vực sông Đà, dọc
sườn Tây Hoàng Liên Sơn và cùng với sườn phía Đông trên lưu vực sông Thao tạo

14


thành một tâm mưa lớn gọi chung là tâm mưa Hoàng Liên Sơn có lượng mưa dao
động từ 2.500 - 3.000mm (ví dụ tại Tam Đường 2.521mm, SaPa 2.858mm) [25].
Lượng mưa tháng lớn nhất xuất hiện vào tháng VI hoặc tháng VII. Nguyên nhân gây
mưa chính là gió mùa Tây Nam (gây ra khoảng 85% tổng lượng mưa năm, đặc biệt
tập trung vào 3 tháng VII, VIII và IX). Mưa năm tăng đột ngột chủ yếu do bão,xảy
ra ở phần dưới lưu vực. Lượng mưa tháng lớn nhất đo được tại trạm Hòa Bình là
734mm, mưa ngày lớn nhất đo được là 224mm. Cường độ mưa 5 phút lớn nhất có
thể vượt quá ngưỡng 26mm. Mùa hè, số ngày mưa đạt 100 - 140 ngày, riêng tháng
VII và VIII thường đạt 18 - 22 ngày/tháng. Gió ở Hòa Bình, vào mùa đông có hướng
Bắc và Tây bắc, vào mùa hè có hướng Nam và Tây nam, tốc độ trung bình tháng dao
động trong khoảng 1,3 - 2,4m/s. Tốc độ gió lớn nhất xảy ra vào mùa hè, đạt tới
28m/s tại trạm khí tượng Hòa Bình, 40m/s tại trạm khí tượng Mộc Châu [2,15,28].
c) Đặc iể

ịa chấ , ịa hình lư vực ô

Đ

Lưu vực sông Đà có đặc điểm cấu tạo địa chất phức tạp và chưa ổn định, bao
gồm nhiều phức hệ vật chất kiến trúc từ cổ đến trẻ, phát triển theo trật tự từ đá phun
trào Bazơ dưới biển, xâm nhập Mafic và kết thúc với đá trầm tích, phun trào axit,
xâm nhập Granrit dạng Batolit. Toàn bộ lưu vực phân bố trên nền đá vôi, tạo địa
hình Karst phức tạp, nhiều đứt gãy ngang. Do điều kiện địa chất kém ổn định, vùng
Tây Bắc có hoạt động địa chấn cao nhất trong cả nước, nằm trong vùng động đất cấp
7 và cấp 8 [15,28].
Đặc điểm nổi bật của địa hình lưu vực sông Đà là núi và cao nguyên đều cao,
bị chia cắt mạnh theo chiều thẳng đứng. Độ cao trung bình của lưu vực là 1.130m,
riêng phần lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam là 9.165m [15], [28]. Phía Đông lưu vực
có dẫy núi Hoàng Liên Sơn - Pu Luông với đỉnh cao từ 2.500 - 3.000m, là đường
chia nước giữa lưu vực sông Thao và sông Đà. Phía Tây có các dẫy núi cao Pu Đen
Đinh (1.886m), Pu Huổi Long (2.178m), Pu Ta Ma (1.801m)... là đường chia nước
giữa lưu vực sông Đà với sông Mã và sông Mê Kông. Phía cực Bắc có dẫy núi cao
Pu Xi Lung (3.076m) và Ngũ Đài Sơn (3.048m), Dội Trôi (1.189m) là đường chia
nước giữa lưu vực sông Đà và sông Đáy. Hướng dốc chung của lưu vực là Tây bắc Đông nam. Dẫy núi cao Phan Xi Păng - Pu Luông như một bức tường tự nhiên ngăn

15


cản và làm suy yếu ảnh hưởng của gió mùa Đông bắc. Các dẫy núi cao thuộc biên
giới Việt - Lào tạo hiệu ứng phơn vào mùa gió mùa Tây nam. Núi và thung lũng
chạy song song theo hướng Tây bắc - Đông nam, tạo điều kiện thuận lợi cho gió
Đông nam có thể xâm nhập sâu vào lưu vực [15], [28].
Mạng lưới sông ngòi lưu vực sông Đà dầy và trẻ (biểu hiện ở độ chia cắt
mạnh, thung lũng sâu, hẹp có hình chữ V). Do sự khác nhau về địa hình, địa chất,

mưa, thực vật, mật độ sông suối trong lưu vực không đồng nhất và phân hóa khá
phức tạp. Vùng núi đá phún suất ở bờ trái sông Đà, phía Tây Hoàng Liên Sơn - Pu
Luông, có độ cao lớn, mưa nhiều, nên mật độ sông suối rất dày (1,5 - 1,7km/km2).
Vùng núi thấp ở Tà Phình - Sín Chải, bờ trái sông Đà phía Đông nam sông Nậm Pô
và Nậm Mức, có mưa ít hơn, đất đá chủ yếu là sa diệp thạch, khí hậu khô nóng, nên
mật độ sông suối dày (0,5 - 1,5km/km2). Vùng cao nguyên đá vôi mưa ít, nên mật độ
sông suối chỉ từ thưa đến tương đối dày (0,5 - 1,0km/km2). Vùng thượng lưu sông
Nậm Bú mưa ít, nhiều đá vôi hạn chế sự phát triển của dòng chảy mặt, nên mật độ
sông suối thưa nhất (dưới 0,5km/km2) [2], [15], [28].
d) Đặ

iểm th m phủ rừng của ô

Đ

Diện tích rừng có xu thế diễn biến giảm mạnh; diện tích rừng của tỉnh Sơn La
các năm 1945, 1968, 1976, 1985 tương ứng là 55%, 35%, 17% và 6%, của tỉnh Lai
Châu năm 1976 là 28,2% đến năm 1989 chỉ còn dưới 10% [11]. Diện tích rừng trên
lưu vực sông Đà (phần lãnh thổ Việt Nam) năm 1993 là 282.340ha, chiếm 10,8%
tổng diện tích đất tự nhiên. Rừng giàu chiếm khoảng 4% diện tích, phân bố chủ yếu
trên các vùng núi cao 1.000 - 2.000m ở tỉnh Sơn La và huyện Đà Bắc (tỉnh Hòa
Bình). Rừng trung bình và nghèo phân bố rải rác khắp lưu vực, với hơn một nửa diện
tích nằm ở các chân núi đầu nguồn. Cácvùng tập trung nhiều rừng là: huyện Đà Bắc,
Tuần Giáo, Phù Yên, thị xã Sơn La. Vùng ít rừng nhất là Sìn Hồ, Mường Lay, Bắc
Yên, Quỳnh Nhai, Phong Thổ, Yên Châu [2], [15], [28]. Nguyên nhân chính gây suy
giảm diện tích rừng là do khai thác gỗ quá mức và không có quy hoạch, không chú
trọng đến tái sinh rừng, đốt phá nương làm rẫy, cháy rừng...Thảm thực vật bị tàn phá
mạnh đã gây xói mòn đất tầng mặt, làm đất thoái hóa nghiêm trọng.
e) Đặ

iểm thủ vă

ủa lòng chính ô

Đ

16


* Dòng chảy năm
Dòng chảy năm của sông Đà rất dồi dào, trung bình khoảng 55,7km3 (chiếm
khoảng 42% lượng dòng chảy của sông Hồng), tương ứng lưu lượng bình quân năm
là 1.770m3/s và mô đun dòng chảy năm là 33,5l/s.km2. Khả năng sinh dòng chảy của
sông Đà trên phần lưu vực phía Trung Quốc thấp hơn ở Việt Nam, mô đun dòng
chảy năm đo tại Lý Tiên Độ (Trung Quốc) chỉ đạt 25,2l/s.km2. Khả năng sinh dòng
chảy trên phần lưu vực tại Việt Nam cao hơn ở phần địa hình cao, tại Lai Châu đạt
34l/s/km2và tại Hòa Bình, đạt 33,8l/s.km2, vùng cao nguyên Sơn La - Mộc Châu, nơi
có nơi lượng mưa phía bờ phải giảm rõ rệt, mô đun dòng chảy chỉ đạt 1.300 1.400mm [2], [15], [28].
* Dòng chảy lũ
Dòng chảy lũ sông Đà thuộc loại lớn nhất trong hệ thống sông Hồng, do có sự
hiện diện của hai trung tâm mưa lớn. Đặc điểm nổi bật nhất của dòng chảy sông Đà
làcó lũ hình thành nhanh chóng, ác liệt, với lưu lượng lũ lớn và đỉnh lũ cao. Tỷ trọng
dòng chảy mùa lũ chiếm bình quân 77,6 - 78,5% dòng chảy năm, chỉ riêng tháng
VIII chiếm 23,7% là tháng có lượng dòng chảy lớn nhất. Dòng chảy tháng lớn nhất
đều lớn hơn 20% lượng dòng chảy năm, xuất hiện vào tháng VII ở thượng lưu (chủ
yếu do hoạt động sớm của áp suất phía Tây) và tháng VIII ở trung, hạ lưu. Mô đun
dòng chảy lũ lớn nhất đã đo được ngày 21/VIII/1996 tại Tạ Bú là 484l/s.km2. Tại Lai
Châu, nơi lưu vực có mưa cường độ lớn, địa hình dốc, trơ trọi, cộng với thung lũng
sông bị thu hẹp, bình quân cường suất lũ lớn nhất đạt tới 77,4cm/h [2], [15], [28].
* Dòng chảy kiệt

Dòng chảy kiệt trên lưu vực phân hóa tùy thuộc đặc điểm mặt đệm và mưa.
Nhìn chung, nơi sông chảy qua vùng đá vôi mưa ít thì dòng chảy kiệt nhỏ. Tại Lai
Châu, cực tiểu tháng của mô đun dòng chảy bình quân là 6,42l/s.km2, của lưu lượng
bình quân là 218m3/s và tại Hòa Bình cực tiểu tháng của mô đun dòng chảy bình
quân là 6,72l/s.km2 và của lưu lượng bình quân là 346m3/s (thường xuất hiện vào
tháng III), chiếm trên dưới 2% lượng dòng chảy cả năm. Khu vực Mộc Châu - Sơn
La, nơi mưa ít và nhiều đá vôi, là vùng có ít nước nhất trong mùa cạn. Cực tiểu
tháng mô đun dòng chảy tại Thác Vai là 2,58l/s.km2, tại Thác Mộc là 4,86l/s.km2.

17