Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa trong mùa lũ lưu vực sông cả

i

M CL C
M
U ....................................................................................................................1
1. Tính c p thi t c a đ tài.......................................................................................1
2. M c tiêu c a
tài.............................................................................................. 2
3. i t ng và ph m vi nghiên c u .......................................................................2
4. Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u..........................................................2
5. B c c c a lu n v n ............................................................................................. 3
CH
NGăI- T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN C U BÀI TOÁN
V N HÀNH LIÊN H CH A ................................................................................4
1.1. T ng quan các nghiên c u trên th gi i ...........................................................4
1.2. T ng quan các nghiên c u Vi t Nam ..........................................................10
1.3. T ng quan v v n hành h ch a trên l u v c sông C ..................................12
1.4. Nh ng t n t i và đ nh h ng nghiên c u c a
tài......................................14
CH
NGăIICă I M L UăV C SÔNG C VÀ H TH NG H CH A
...................................................................................................................................17
2.1. i u ki n t nhiên ..........................................................................................17
2.1.1. V trí đ a lý ............................................................................................... 17
2.1.2. i u ki n đ a hình, đ a ch t .....................................................................17
2.1.3. i u ki n th nh ng và th m ph th c v t ............................................19
2.2. c đi m khí t ng, th y v n ........................................................................21
2.2.1. M ng l i tr m quan tr c khí t ng, th y v n .......................................21
2.2.2. c đi m khí t ng, khí h u ....................................................................27
2.3. Hi n tr ng công trình ch ng l trên l u v c sông C ....................................44
2.4. Quy ho ch h th ng h ch a trên l u v c C và các h đ c ch n đ xây

d ng quy trình v n hành liên h trong mùa l ......................................................45
CH
NGăIII- PHÂN TÍCH, TÍNH TOÁN TH YăV NăLÀMăC ăS CHO
VI Că
XU T QUY TRÌNH V N HÀNH H TH NG H CH A PHÒNG
L ............................................................................................................................. 50
3.1. Phân mùa m a, mùa dòng ch y......................................................................50
3.1.1. Phân mùa m a .........................................................................................50
3.1.2. Phân mùa l ............................................................................................. 52
3.2. Phân c p và phân k l ...................................................................................52
3.2.1. Phân c p l .............................................................................................. 53
3.2.2. Phân k l ................................................................................................ 55
3.3. Phân tích t h p l trên h th ng sông ........................................................... 59
3.4. Phân tích l a ch n các tr n l đi n hình ........................................................64
3.4.1. Tr n l n m 1988.....................................................................................65
3.4.2. Tr n l n m 2007.....................................................................................66
3.5. Xác đ nh mô hình l đ n h ...........................................................................68
CH
NGăIV- NG D NG MÔ HÌNH TOÁN TRONG NGHIÊN C U, XÂY
D NG CH
V N HÀNH LIÊN H CH AăMỐAăL ăL UăV C SÔNG
C ............................................................................................................................. 70
4.1. Thi t l p bài toán ............................................................................................ 70


ii

4.2. Tính toán, xác đ nh chu i s li u đ u vào cho bài toán v n hành ..................71
4.3. Thi t l p mô hình toán th y l c cho vi c v n hành h th ng h ch a...........77
4.3.1. Ph ng pháp tính toán đi u ti t h ch a ................................................78

4.3.2. Thi t l p mô hình th y l c di n toán dòng ch y l trong sông ...............80
4.4. Phân tích, xây d ng, tính toán các ph ng án v n hành trong mùa l ..........83
4.4.1. Xác đ nh đi m ki m soát v n hành liên h ch a .....................................84
4.4.2. Xác đ nh nguyên t c v n hành c a h th ng h ch a ............................. 85
4.4.3. Phân tích, xác đ nh các đi u ki n v n hành ............................................89
4.4.4. Mô ph ng vi c c t gi m l cho h du ......................................................97
4.5.
xu t c ch ph i h p v n hành các h ch a trên l u v c sông C trong
vi c c t gi m l cho h du ...................................................................................100
K T LU N VÀ KI N NGH ..............................................................................103
Ti ng Vi t ................................................................................................................107
Ti ng Anh ................................................................................................................108


iii

DANH M C HÌNH
Hình 1.1: S đ kh i bài toán v n hành quy trình liên h ch a l u v c sông C ....16
Hình 2.1: V trí đ a lý l u v c sông C .....................................................................17
Hình 2.2: M ng l i tr m khí t ng trong và lân c n l u v c sông C ...................24
Hình 2.3: M ng l i tr m th y v n trong và lân c n l u v c sông C ....................27
Hình 2.4: M ng l i sông su i l u v c sông C ......................................................34
Hình 2.5: V trí các h đ c ch n khi xây d ng quy trình v n hành liên h ............49
Hình 3.1: Phân k l trên sông La.............................................................................56
Hình 3.2: Phân k l trên th ng l u sông C ..........................................................56
Hình 3.3: Phân k l trung du sông C .....................................................................57
Hình 3.4: Phân k l trên sông Hi u .........................................................................57
Hình 3.5: S đ th ng h th ng sông – l u v c sông C ..........................................59
Hình 3.6: Quá trình m c n c l n m 1988 ............................................................. 65
Hình 3.7: Quá trình m c n c l n m 1988 (ti p)....................................................66

Hình 3.8: Quá trình m c n c l n m 2007 ............................................................. 67
Hình 3.9: Quá trình m c n c l n m 2007 (ti p)....................................................67
Hình 3.10: Quá trình m c n c l n m 2007 (ti p)..................................................67
Hình 3.11: Quá trình l u l ng vào các h ch a t n su t 1%-mô hình l n m 1988
...................................................................................................................................69
Hình 3.12: Quá trình l u l ng vào các h ch a t n su t 1%-mô hình l n m 2007
...................................................................................................................................69
Hình 4.1: S đ kh i tính toán v n hành liên h ch a ..............................................71
Hình 4.2: B n đ các ti u l u v c và v trí m t s tr m đo m a trên l u v c .........72
Hình 4.3: S đ quy trình hi u ch nh b thông s mô hình ......................................74
Hình 4.4: K t qu hi u ch nh l u v c C c Nà (X/1971) ..........................................76
Hình 4.5: K t qu ki m đ nh l u v c C c Nà (VIII/1974) .......................................76
Hình 4.6: Ph m vi mô ph ng trong mô hình th y v n, th y l c .............................. 78
Hình 4.7: M ng th y l c sông C trong mô hình Mike 11 .......................................81
Hình 4.8:
ng m c n c th c đo và tính toán tr m Nam àn n m 1988............82
Hình 4.9:
ng m c n c th c đo và tính toán tr m Nam àn n m 1973............83
Hình 4.10: Nh n d ng ng ng l h B n V [14] ....................................................87
Hình 4.11: Nh n d ng ng ng l h B n M ng [14] ...............................................88
Hình 4.12: Nh n d ng ng ng l h Ngàn Tr i [14] .............................................88
Hình 4.13: Quá trình đi u ti t l -h B n M ng-P=1% (mô hình l n m 1988) .......91
Hình 4.14: Quá trình đi u ti t l -h B n M ng-P=1% (mô hình l n m 2007) .......91
Hình 4.15: Quá trình đi u ti t l -h B n M ng-P=1% (mô hình l n m 2007)ph ng án v n hành ..................................................................................................93
Hình 4.16: Quá trình đi u ti t l - h B n V -P=1% (mô hình l n m 1988) ..........94
Hình 4.17: Quá trình đi u ti t l - h B n V -P=1% (mô hình l n m 2007) ...........94
Hình 4.18: Quá trình đi u ti t l - h Ngàn Tr i-P=1% .........................................96


iv

DANH M C B NG
B ng 2.1: Th ng kê l i tr m đo m a và khí t ng trên l u v c sông C ..............21
B ng 2.2: Th ng kê l i tr m đo thu v n và th i k đo đ c ..................................25
B ng 2.3: Nhi t đ không khí trung bình nhi u n m [12] ........................................29
B ng 2.5: T ng l ng m a tháng và n m trung bình nhi u n m [12]......................30
B ng 2.6: Phân ph i l ng m a theo mùa [12] ........................................................31
B ng 2.7: S ngày m a trung bình tháng và n m t i m t s tr m trên l u v c [12]31
B ng 2.8: L ng b c h i trung bình nhi u n m [12] ...............................................32
B ng 2.9: c tr ng hình thái c a h th ng sông trên l u v c sông C ..................37
B ng 2.10: Phân b di n tích m t s sông nhánh l n c a h th ng sông C ...........37
B ng 2.11: T ng l ng dòng ch y n m trên l u v c sông C [12] ..........................40
B ng 2.12: T n su t dòng ch y n m t i các tr m đo l u l ng trên l u v c sông C
[12] ............................................................................................................................ 42
B ng 2.13: Thông s c b n các h trong quy trình v n hành liên h trên ..............48
l u v c sông C .........................................................................................................48
B ng 3.1: Mùa m a t i các tr m m a trên l u v c sông C ....................................50
B ng 3.2: Phân mùa dòng ch y t i các tr m th y v n ..............................................52
B ng 3.3: K t qu phân c p l theo các ph ng pháp ..............................................54
B ng 3.4: K t qu phân k l t i m t s tr m th y v n ............................................57
B ng 3.5: S tr n l đư di n ra trên l u v c ............................................................. 60
B ng 3.6: c tr ng các tr n l thi t k P=1% [14] .................................................69
B ng 4.1: Di n tích các ti u l c v c tính toán ..........................................................72
B ng 4.2: K t qu hi u ch nh và ki m đ nh mô hình ................................................75
B ng 4.3: B thông s mô hình c a các l u v c đ i di n .........................................76
B ng 4.4: K t qu mô ph ng dòng ch y tháng X/1988 t i m t s v trí ..................81
B ng 4.5: K t qu mô ph ng dòng ch y tháng VIII/1973 t i m t s v trí ..............82
B ng 4.6: M c n c ng v i các m c báo đ ng l t i các tr m .............................. 84
B ng 4.7: Các ph ng án m c n c tr c l c a h ch a B n M ng .....................86
B ng 4.8: Ng ng gây l c a các h ........................................................................88

B ng 4.9: K t qu tính toán đi u ti t l thi t k 1% (mô hình l n m 1988) ...........98
B ng 4.10: T ng h p k t qu theo các ph ng án ....................................................99


1

M ă

U

1.ăTínhăc păthi tăc aăđ ătƠi
L u v c sông C n m trên lãnh th hai n

c Vi t Nam và Lào, có t ng di n

tích là 27.200 km2, ph n di n tích l u v c thu c đ a ph n Vi t Nam kho ng 17.900
km2 thu c các t nh Hà T nh, Ngh An và m t ph n huy n Nh Xuân t nh Thanh
Hóa.
T ng l
trong đó l

ng n

ng n

c hàng n m toàn b l u v c sông C kho ng 24,6 t m3,

c thu c Vi t Nam kho ng 18,4 t . Mùa khô kéo dài 6 tháng

(XII–V) nh ng t ng l

ng n

c ch chi m kho ng 25-30% t ng l

ng n

c c

n m. Tài nguyên n

c m t trên l u v c sông C đang đ

v cho nhu c u n

c c a các ngành nông nghi p, công nghi p, th y s n, th y

đi n,...và c p n

c sinh ho t. Trong đó, t l dùng n

81%, th y s n 14%, công nghi p 1% và c p n
thác n

c hàng n m trên l u v c sông C đ

c khai thác, s d ng ph c

c cho nông nghi p chi m

c sinh ho t đô th là 5%. T l khai
c x p vào lo i c ng th ng v n

c

m c đ th p (<10% dòng ch y n m và kho ng h n 20% v mùa khô). M t khác,
vi c đ m b o v nhu c u dùng n
đ đi u ti p c p n

c c a các ngành l i ph thu c r t nhi u vào ch

c c a các h ch a phía th

ng l u.

Theo Quy t đ nh s 1879/Q -TTg ngày 13 tháng 10 n m 2010 c a Th
t

ng Chính ph v vi c Phê duy t danh m c các h th y l i, th y đi n trên l u

v c sông ph i xây d ng Quy trình v n hành liên h ch a, trên l u v c sông C g m
các h ch a: B n M ng, B n V , Khe B và Ngàn Tr
B đư đ a vào s d ng và h B n M ng, Ngàn Tr

i. Hi n t i, h B n V , Khe

i đang xây d ng, ch a đ a vào

s d ng. Theo thi t k , các h ch a l n trên l u v c sông C đ u có nhi m v đa
m c tiêu: phát đi n, t

i, phòng ch ng l và c p n

vi c v n hành các h ch a này l i đ

c h du. Tuy nhiên, hi n t i

c th c hi n theo các quy trình v n hành riêng

l mà ch a có s ph i h p v n hành trên toàn h th ng đ đ m b o hi u qu đa m c
tiêu. Nh ng tác đ ng c a vi c xây d ng và v n hành riêng l c a các h ch a này
không nh ng làm nh h

ng tr c ti p đ n nhi m v c a t ng h mà còn tác đ ng

đ n kh n ng ch ng l , c p n

c, duy trì môi tr

ng phía h du l u v c sông và


2

gây xói l dòng sông. Do đó, nh t thi t c n ph i có m t quy trình v n hành đ ng b
gi a các h ch a nói trên đ đ m b o hi u qu cao nh t v phòng ch ng l và c p
n

c cho h du. Vi c nghiên c u đi u hành h th ng h ch a đa m c tiêu trên l u

v c sông là m t bài toán r t ph c t p v i kh i l
mô hình mô ph ng và tính toán ki m tra nhi u ph

ng công vi c l n, ph i xây d ng
ng án đ t đó đ a ra m t quy

trình v n hành t ng th , h p lý, m m d o và có tính th c t trong v n hành.
Xu t phát t nh ng th c t nêu trên, lu n v n v i

tài “Nghiên c u c s

khoa h c cho vi c xây d ng quy trình v n hành liên h ch a trong mùa l – l u v c
sông C ” là r t c n thi t trong đi u ki n qu n lý, v n hành, khai thác tài nguyên
n

c trên l u v c sông C hi n nay.

2.ăM cătiêuăc aăđ ătƠi
- Nghiên c u, phân tích các đ c tr ng th y v n làm c s cho vi c xây d ng
ph

ng án v n hành liên h ch a l u v c sông C trong mùa l ;
-

ánh giá các ph

ng án v n hành h th ng h ch a trên l u v c sông C

t đó đ xu t c ch ph i h p v n hành h ch a trong bài toán c t gi m l h du.
3.ă

iăt

ngăvƠăph măviănghiênăc u
it

-

ng nghiên c u: Lu n v n t p trung phân tích, tính toán các đ c

đi m dòng ch y mùa l trên l u v c sông C , xây d ng và mô ph ng các ph

ng án

v n hành h th ng h ch a làm c s cho vi c xây d ng quy trình v n hành liên h
ch a trên l u v c C trong mùa l .
- Ph m vi nghiên c u là toàn b di n tích l u v c sông C n m trên lãnh th
Vi t Nam 17.900 km2 thu c các t nh Hà T nh, Ngh An và m t ph n t nh Thanh
Hóa; tính toán t p trung trong th i k mùa l l u v c sông C và ph
hành h th ng 4 h ch a B n V , Khe B , B n M ng, Ngàn Tr
4.ăCáchăti păc năvƠăph
đ tđ

ng án v n

i.

ngăphápănghiênăc u

c m c đích nghiên c u trên, lu n v n đư áp d ng các ph

ng

pháp ti p c n, nghiên c u, phân tích đánh giá sau đây:
- Ph

ng pháp ti p c n, k th a: Ti p c n đ i t

ng nghiên c u, ti p c n h

th ng và ti p c n công ngh khoa h c k thu t tiên ti n. K th a các k t qu nghiên


3

c u có liên quan đ n n i dung nghiên c u trong lu n v n.

c bi t là các nghiên

c u trong vi c xây d ng QTVH liên h ch a trên l u v c sông H ng, Ba, Vu Gia –
Thu B n, Sê San, Srepok đư th c hi n.
- Ph

ng pháp th ng kê và x lý s li u: Ph

trong vi c x lý các tài li u v đ a hình, khí t

ng pháp này đ

c s d ng

ng, th y v n, thu l c ph c v cho

các tính toán, phân tích c a lu n v n.
- Ph

ng pháp mô hình toán: Mô hình th y l c đ

k ch b n tính toán đi u ti t h c ng nh s

nh h

c dùng đ mô ph ng các

ng t i dòng ch y h du. Nh m

làm c s xây d ng quy trình v n hành liên h ch a trên h th ng.
5. B ăc căc aălu năv n
Ngoài ph n M đ u, K t lu n và ki n ngh , b c c n i dung c a lu n v n
đ

c trình bày v i các ch

ng sau:

Ch

ng I: T ng quan tình hình nghiên c u bài toán v n hành liên h ch a

Ch

ng II:

Ch

ng III: Phân tích, tính toán th y v n làm c s cho vi c đ xu t quy

c đi m l u v c sông C và h th ng h ch a

trình v n hành h th ng h ch a phòng l
Ch

ng IV:

ng d ng mô hình toán trong nghiên c u, xây d ng ch đ v n

hành liên h ch a mùa l l u v c sông C


4

CH
NGăI
T NGăQUANăTỊNHăHỊNHăNGHIểNăC UăBÀIăTOÁN
V NăHÀNHăLIểNăH ăCH A
1.1.ăT ngăquanăcácănghiênăc uătrênăth ăgi i
V n hành h ch a đa m c tiêu v i vi c s d ng n
m t trong nh ng v n đ đ

c cho nhi u m c đích là

c quan tâm nhi u nh t trong l ch s hàng tr m n m c a

công tác quy ho ch qu n lý h th ng ngu n n

c và thu hút nhi u nhà nghiên c u

trong vài ch c n m g n đây. Nghiên c u v n hành qu n lý h th ng h ch a luôn
phát tri n theo th i gian nh m ph c v các yêu c u phát tri n liên t c c a xư h i, t
nghiên c u đ n gi n c a Rippl

th k 19 v dung tích tr ph c v c p n

(Rippl, 1883) t i các nghiên c u g n đây c a Lund v ph

c

ng pháp lu n trong v n

hành t i u h th ng liên h ch a ph c v đa m c tiêu (Lund và Guzman, 1999,
Labadie, 2004) [27]. M c dù đư đ t đ

c nh ng ti n b v

t b c trong nghiên c u

qu n lý v n hành h ch a nh ng cho đ n th i đi m hi n t i không có m t l i gi i
chung cho m i h th ng mà tùy đ c thù c a t ng h th ng s có các l i gi i phù
h p.
Trong các ph

ng pháp gi i quy t bài toán v n hành liên h ch a, trên th

gi i các nghiên c u đư s d ng các thu t toán đi u khi n khác nhau, nhìn chung có
3 nhóm ph

ng pháp th

ng đ

c s d ng nh t, bao g m: mô ph ng, t i u và

nhóm k t h p t i u và mô ph ng.

làm rõ cho các ph

ng pháp gi i quy t bài

toán v n hành liên h ch a trên th gi i, đ ng th i làm c s cho vi c xác đ nh
ph

ng pháp ti p c n c a bài toán v n hành liên h ch a mùa l sông C , các

nghiên c u đ
Ph

c trình bày d

i đây s chi ti t các ph

ng pháp đ

c nêu ra

trên:

ng pháp mô ph ng:
Mô hình mô ph ng k t h p v i đi u hành h ch a bao g m tính toán cân

b ng n

c c a đ u vào, đ u ra h ch a và bi n đ i l

cung c p c u n i t các công c gi i tích tr
đ n các t p h p m c đích chung ph c t p.

ng tr . K thu t mô ph ng đư

c đây cho phân tích h th ng h ch a


5

- Theo Simonovic, các khái ni m v mô ph ng là d hi u và thân thi n h n
các khái ni m mô hình hoá khác. Các mô hình mô ph ng có th cung c p các bi u
di n chi ti t và hi n th c h n v h th ng h ch a và quy t c đi u hành chúng
(ch ng h n đáp ng chi ti t c a các h và kênh riêng bi t ho c hi u qu c a các hi n
t

ng theo th i gian khác nhau). Th i gian yêu c u đ chu n b đ u vào, ch y mô

hình và các yêu c u tính toán khác c a mô ph ng là ít h n nhi u so v i mô hình t i
u hoá. Các k t qu mô ph ng s d dàng th a hi p trong tr

ng h p đa m c tiêu.

H u h t các ph n m m mô ph ng có th ch y trong máy vi tính cá nhân đang s
d ng r ng rưi hi n nay. H n n a, ngay sau khi s li u yêu c u cho ph n m m đ

c

chu n b , nó d dàng chuy n đ i cho nhau và do đó các k t qu c a các thi t k ,
quy t đ nh đi u hành, thi t k l a ch n khác nhau có th đ

c đánh giá nhanh

chóng. Có l m t trong s các mô hình mô ph ng h th ng h ch a ph bi n r ng
rưi nh t là mô hình HEC-5, phát tri n b i Trung tâm k thu t th y v n Hoa K . M t
trong nh ng mô hình mô ph ng n i ti ng khác là mô hình Acres, t ng h p dòng
ch y và đi u ti t h ch a (SSARR), mô ph ng h th ng sóng t
ph n m m phân tích quy n l i các h s d ng n

ng tác (IRIS). Gói

c (WRAP). M c dù có s n m t s

các mô hình t ng quát, v n c n thi t ph i phát tri n các mô hình mô ph ng cho m t
(h th ng) h ch a c th vì m i h th ng h ch a có nh ng đ c đi m riêng.
- Chang, L.C.và Chang, F.J [18] đư nghiên c u áp d ng thu t toán ti n hóa
(Evolution Algorithm–NSGA-II) vào v n hành h th ng h ch a g m h Feitsui và

Shihmen

ài Loan. Các tác gi đư mô ph ng và v n hành h th ng h ch a theo

th i đo n ngày, sau đó tính toán các ch s thi u h t n

c (shortage indices – SI)

cho c 2 h trong m t th i gian dài mô ph ng. Thu t toán NSGA-II đư đ
d ng đ làm gi m ch s SI thông qua chi n l

cs

c ph i h p v n hành 2 h . V i 49

n m s li u, các tác gi cho th y hoàn toàn có th tìm các chi n l

c ph i h p v n

hành t t h n nhi u so v i th c t v n hành trong 49 n m qua và gi i t i u Pareto
tìm đ

c cho 2 h chính là gi i ki n ngh cho vi c v n hành ph i h p.
- Chaves, P. và Chang F. J. [19] đư nghiên c u áp d ng m ng trí tu nhân

t o ti n hóa (ENNIS) vào v n hành h ch a Shihmen

ài Loan v i 5 bi n ra

6

quy t đ nh. K t qu đ t đ

c cho th y m ng ENNIS s d ng cho vi c v n hành h

ch a Shihmen này có nhi u thu n l i h n nhi u vì nó có ít thông s , d dàng x lý
các bi n đi u khi n, d k t h p gi a mô hình v n hành v i các mô hình d báo
dòng ch y đ n. K t qu nghiên c u c ng ch ra r ng m ng ENNIS hoàn toàn có kh
n ng ki m soát nhi u bi n ra quy t đ nh đ đ a ra các quy t đ nh h p lý khi v n
hành h ch a đa m c tiêu.
u nh

c đi m c a ph

ng pháp mô ph ng:

1. Có th cung c p các bi u di n chi ti t và hi n th c h n v h th ng h ch a
và quy t c đi u hành chúng (ch ng h n: đáp ng chi ti t c a các h và kênh
riêng bi t ho c hi u qu c a các hi n t

ng theo th i gian khác nhau)

2. Th i gian yêu c u đ chu n b đ u vào, ch y mô hình và các yêu c u tính
toán c a mô ph ng là ít h n nhi u so v i mô hình t i u
3. Các k t qu mô ph ng s d dàng th a hi p trong tr

ng h p đa m c tiêu

4. Công c máy tính hi n đ i cho phép s d ng hi u qu các ph n m m mô

ph ng
5. S li u s d ng cho các ph n m m có th chuy n đ i cho nhau, các k t qu
c a các thi t k , quy t đ nh đi u hành, thi t k l a ch n khác nhau có th
đ
6. Ph

c đánh giá nhanh chóng.
ng pháp mô ph ng là ph

hi u qu
Ph

ng pháp thông d ng và đư đ

nhi u n i trên th gi i c ng nh

c ng d ng có

Vi t Nam

ng pháp t i u:
K thu t t i u hoá b ng quy ho ch tuy n tính và quy ho ch đ ng đư đ

s d ng r ng rưi trong quy ho ch và qu n lý tài nguyên n
- Kumar, Vi n Khoa h c

n

c

c.

[21] đư s d ng thu t toán t i u SWARM

vào nghiên c u v n hành h th ng liên h ch a g m 4 h mà tr

c đây Larson đư

s d ng Quy ho ch đ ng đ gi i quy t. Hai nhà Th y v n Kumar và Singh c ng đư
áp d ng các thu t toán GA - gi i đoán gen. Ti p đó Giáo s Kumar l i th nghi m
áp d ng cho h th ng h ch a Bhadra c a

n

. K t qu cho th y thu t toán t i


7

u SWARM có kh n ng áp d ng r t t t vào gi i quy t bài toán v n hành liên h
ch a.
- Robin, Tr

ng đ i h c Edinburgh, v

ng qu c Anh [23] c ng đư ti n hành

nghiên c u đánh giá thu t toán GA - Gi i đoán gen vào v n hành t i u h th ng
liên h ch a. Nghiên c u đi n hình đư đ

c th c hi n cho h th ng 4 h ch a, r i

cho h th ng 10 h ch a. K t qu đ t đ

c cho th y thu t toán GA đem đ n m t

gi i pháp ch p nh n đ

c. Tuy nhiên v n còn nhi u v n đ c n xem xét đ c bi t là

phân tích đ nh y c a các bi n.
- Oliviera and Loucks (1997) [26] đư ng d ng ph
đ xác đ nh quy trình x c a h th ng và ph
ph

ng trình cân b ng h ch a nh các

ng trình tuy n tính. Quy trình x h th ng cho bi t t ng l

th ng liên h nh m t ph

ng trình c a l

th i đi m trong n m. Các ph
n

ng gi i đoán gen (GA)

ng n

ng x ra t h

c có s n trong h th ng t i m t

ng trình đ m b o l

ng n

c tr cho bi t l

ng

c c n ph i x t ng h đ đ m b o m c tiêu x c a h th ng. Khi xây d ng đ

hai ph

c

ng trình này, ta có kh n ng xác đ nh chính sách v n hành liên h cho phép

đi u ph i quá trình v n hành c a toàn h th ng. Vi c đi u ph i các đi m u n
(inflection) đ

c l a ch n nh là các bi n s quy t c a v n đ t i u nh m xác đ nh

các chính sách v n hành giúp t i u hóa quá trình v n hành h ch a.
- Wei, C. C. and Hsu, N.S.[24] nghiên c u áp d ng v n hành t i u v i các
quy t c nhánh cây (treebased rules) cho h th ng h ch a đa m c tiêu phòng l v i
th i gian th c b ng vi c tích h p vào h th ng mô hình d báo th y v n. Ph
pháp này đư đ

c áp d ng cho h th ng h ch a trên sông Tanshui

ng

ài Loan. K t

qu v n hành th nghi m cho các tr n m a l l ch s n m 2004 (tr n Aere, Haima
và Neck-ten) cho th y ph

ng pháp này có k t qu t t h n nhi u đ m b o c t đ

đ nh l theo yêu c u c a các đi m ki m soát
n

c

cu i mùa l

c

h l u mà v n đ m b o yêu c u tích

các h ch a.

- Liu, Zhao, Li và Shen đư ng d ng ph

ng pháp quy ho ch đ ng l c h c

b t đ nh (Stochastic Dynamic Program-SDP) đ xây d ng mô hình v n hành cho h

th ng ba h Gorges

Trung qu c. Ph

ng pháp quy ho ch b t đ nh này (Stochastic


8

programming) cung c p k thu t đ th c hi n mô hình t i u hóa các v n đ không
ch c ch n đ i v i c ch c n ng và v n đ tuy n tính và không tuy n tính. Nhóm
nghiên c u đư ng d ng SDP đ xác đ nh (discretized) dòng ch y vào và tr l
n

ng

c trong h và tìm ki m gi i pháp t i u cho vi c v n hành h .
- John W. Labadie [20], Tr

nhi u ph

ng

i h c Bang Colorado đư t ng k t r t

ng pháp s d ng cho bài toán v n hành liên h ch a. Nhóm các ph

pháp th

ng

ng dùng nh : T i u ng u nhiên n (Implicit StochasticOptimization)

g m: các mô hình quy ho ch tuy n tính (Linear Programming Models), các mô hình
t i u dòng ch y m ng (Network Flow Optimization Models), các mô hình quy
ho ch phi tuy n (Nonlinear Programming Models), các mô hình quy ho ch đ ng r i
r c (Discrete Dynamic Programming Model), các mô hình quy ho ch đ ng liên t c
(Diffirential Dynamic Programming Models), các lý thuy t đi u khi n t i u r i r c
theo th i gian (Discrete Time OptimalControl Theory). Nhóm các ph

ng pháp

ng u nhiên hi n (Explicit Stochastic Optimization) bao g m: các mô hình quy
ho ch tuy n tính ng u nhiên (Stochastic Linear Programming Models), các mô hình
quy ho ch đ ng ng u nhiên (Stochastic Dynamic Programming Models), các mô
hình đi u khi n t i u ng u nhiên (Stochastic Optimal Control Models). Nhóm tích
h p d báo đ v n hành h ch a theo th i gian th c.
u nh

c đi m c a ph

ng pháp t i u:

1. Ch y u là các nghiên c u
2. Ph

n

c ngoài, nghiên c u trong n

c còn ít

ng pháp gi i: Quy ho ch tuy n tính, quy ho ch phi tuy n, quy ho ch

đ ng, k t h p t i u c c b và thu t toán di truy n, t i u đàn ki n, …
3. Tr

c n m 1990, công c máy tính phát tri n ch a m nh nên vi c nghiên

c u đ gi i tr n v n bài toán t i u g p nhi u khó kh n. Sau 1990, nhi u
ph

ng pháp đ

c s d ng h n (logic m ).

4. Tiêu chu n t i u cho t ng công trình khác nhau là khác nhau (vì cùng 1
m c đích nh ng lo i hình công trình, l

ng n

c đ n hay th t

m c tiêu… s có nh ng tiêu chu n t i u khác nhau)

u tiên các


9

5. Áp d ng mô hình t i u cho đi u hành h ch a đa m c tiêu là khó kh n, do:
khó kh n trong phát tri n mô hình, đào t o nhân l c, gi i bài toán, đi u ki n
th y v n t

ng lai b t đ nh, s b t l c đ xác đ nh và l

m c tiêu và m i t
Ph

ng tác gi a nhà phân tích và ng

ng hóa t t c các

i s d ng.

ng pháp k t h p mô ph ng và t i u:
M t ph

cân b ng n

ng pháp hi n đ

c nhi u ng

i ng d ng đ gi i quy t bài toán

c cho các m c tiêu s d ng, đó là ph

ng pháp k t h p hai mô hình

mô ph ng và t i u đ gi i quy t các v n đ c t lõi trong quá trình v n hành h .
- Alzali và nnk đư nghiên c u v n hành ph i h p h th ng h th y đi n
Khersan, Iran b ng vi c k t h p mô hình mô ph ng và thu t toán t i u v i hàm
m c tiêu là s n l

ng đi n c a h th ng. Thu t toán t i u đ

c áp d ng trong

nghiên c u là quy ho ch tuy n tính cho riêng t ng h trong t ng b

c th i gian đ

làm c s xem xét cho u tiên phát đi n c a các h trong h th ng. K t qu đ t
đ

c cho th y n u ph i h p v n hành h th ng 4 h ch a theo hàm m c tiêu đ ra

s cho s n l

ng đi n cao h n kho ng 7,9% t ng s n l

ng đi n c a 4 h khi v n

hành riêng r .
- Nhi u ph n m m v n hành t i u h th ng h ch a đư đ

c xây d ng, tuy

nhiên kh n ng gi i quy t các bài toán th c t v n còn h n ch . Các ph n m m t i

u hi n nay nói chung v n ch đ a ra l i gi i cho nh ng đi u ki n đư bi t mà không
đ a ra đ
ch a đ

c các nguyên t c v n hành h u ích. Ph n l n các ph n m m v n hành h
c k t n i v i mô hình di n toán l d a trên mô hình Muskingum hay sóng

đ ng h c nh các ph n m m th

ng m i MODSIM, RiverWare, CalSIM.

r t h n ch cho vi c đi u hành ch ng l và không áp d ng đ
h

ng c a th y tri u hay n

c cho l u v c có nh

c v t.

- Theo Fayaed, El-shafie và Jaafar [25], đ đ t đ
qu h th ng h đ p, mô ph ng h là m t trong nh ng b
xem xét. Các h ch a có mô hình t i u tin c y và ph
ph i đ

i u này

c m c tiêu v n hành hi u
c quan tr ng c n đ

c

ng trình phù h p đòi h i

c mô ph ng chính xác. Tuy nhiên, h i quy không tuy n tính c a quá trình

v t lý t nhiên gây ra m t v n đ

nh h

ng t

ng đ i l n t i vi c xác đ nh vi c mô


10

ph ng c a các thông s h ch a (b c h i, di n tích b m t, l
thu t t i u hóa đư ch ng minh tính hi u qu cao khi đ

ng n

c tích tr ). K

c k t h p v i mô hình mô

ph ng, cho ra k t qu t t nh t trong vi c qu n lý h .
Nh năxétăchung:
- Theo ph
nhiên nh

ng pháp t i u có th tìm đ

c đi m là có th không tìm đ

c k ch b n v n hành t i u, tuy

c mi n nghi m cho ph

ho c xác đ nh các ràng bu c không đ y đ d n đ n tìm ph
mưn đ y đ các đi u ki n th c t ; l

ng trình t i u

ng án t i u ch a th a

ng hóa các m c đích yêu c u khác nhau thành

các ràng bu c là vô cùng khó kh n.
- Theo ph
tuy nhiên nh

ng pháp mô ph ng đ m b o tìm đ

c các k ch b n sát v i th c t ,

c đi m là ph thu c vào kinh nghi m c a ng

do đó có th d n đ n b sót các ph

i xây d ng k ch b n,

ng án v n hành t t, ho c l a ch n các ph

ng

án v n hành ch a ph i là t t
- Theo ph

ng pháp k t h p t i u và mô ph ng tr i qua các b

k ch b n tính toán và mô ph ng l i ph

c: Xây d ng

ng án v n hành trong th c t có k t h p t i

u t i m t s đi m ki m soát đ xác đ nh và l a ch n ph
ây là cách ti p c n hi u qu và phù h p đư đ

ng án v n hành t t nh t.

c áp d ng trên th gi i và

Vi t

Nam.
T nh ng k t qu nghiên c u nêu trên, có th th y r ng, trong cách ti p c n
xây d ng bài toán, các nghiên c u đư th hi n vi c đ a vào ng d ng mô hình toán
mô ph ng k t h p v i ph

ng pháp t i u là phù h p v i bài toán v n hành h

th ng h ch a và h th ng công trình th y l i ph c v đa m c tiêu.
1.2.ăT ngăquanăcácănghiênăc uă ăVi tăNam
Nh m nâng cao hi u qu c a các m c tiêu v n hành h ch a, đ m b o cho
các công trình th y đi n, th y l i đ

c v n hành an toàn, hi u qu , đ m b o phòng

ch ng thi t h i do l , duy trì dòng ch y t i thi u khu v c h du h ch a theo quy
đ nh v qu n lý, b o v , khai thác, t ng h p tài nguyên và môi tr

ng các h ch a

th y đi n, th y l i (s 112/2008/N -CP, ngày 20 tháng 10 n m 2008), trong nh ng
n m g n đây các c quan qu n lý, các t ch c,cá nhân và các chuyên gia đang kh n


11

tr

ng xây d ng Quy trình v n hành liên h ch a trên các l u v c sông trên c

n

c và r t nhi u các nghiên c u xung quanh n i dung quy trình v n hành liên h

ch a đư đ

c th c hi n.

n nay, đư có 3 Quy trình v n hành liên h ch a c n m

đư đi vào ho t đ ng, bao g m: QTVH sông Ba, Sê San, SrêPok, 9 l u v c sông còn
l i trong danh m c các h th y l i, th y đi n trên l u v c sông ph i xây d ng Quy
trình v n hành liên h ch a đư có quy t đ nh phê duy t Quy trình v n hành mùa l ,
bao g m: Vu Gia–Thu B n, sông H ng, sông Mư, sông C , sông H

ng, sông

ng Nai- Sài Gòn, sông Kôn – Hà Thanh, sông Trà Khúc. Quy trình mùa c n đang
trong quá trình hoàn thi n. D ki n cu i n m 2015 s ban hành 11 QTVH trên 11
l u v c sông l n s giúp cho vi c th c thi các ho t đ ng đi u ph i trên l u v c có
hi u qu h n.
Vi c các Quy trình v n hành liên h ch a (mùa l , mùa c n) đ

c ban hành

s là v n b n quan tr ng góp ph n qu n lý, b o v , khai thác, t ng h p tài nguyên
và môi tr
v n hành.

ng các h ch a th y đi n, th y l i, nâng cao hi u qu c a các m c tiêu
i v i n i dung nghiên c u c a

tài thì đây là nh ng tài li u tham

kh o r t h u ích.

Trong m t s các nghiên c u tr

c đây:

- Long, N. L và nnk [22] đư nghiên c u k t h p mô hình mô ph ng và mô
hình t i u đ v n hành h Hòa Bình gi i quy t xung đ t chính gi a phòng l và
phát đi n

giai đo n cu i mùa l và đ u mùa ki t. Tác gi đư s d ng ph n m m

MIKE 11 đ mô ph ng h th ng sông và h ch a k t h p v i các thu t toán t i u
SCE (shuffled complex evolution) đ tìm ra qu đ o t i u (pareto) khi xem xét c
hai u tiên gi a phòng l và phát đi n. K t qu đ t đ

c cho th y hoàn toàn có th

dùng mô hình mô ph ng đ gi i quy t v n đ phòng l cho công trình và cho h du
mà v n có th duy trì m c n
phát đi n

mùa ki t k ti p.

c cao

cu i mùa l đ đ m b o hi u ích cao trong

ng th i nghiên c u c ng cho th y thu t toán t i u

SCE là m t công c h u hi u trong gi i quy t các bài toán h th ng ph c t p.
- TS. Hoàng Thanh Tùng, GS. TS. Hà V n Kh i, KS. Nguy n Thanh H i

[15] đư nghiên c u ng d ng ph n m m Crystal Ball xác đ nh ch đ v n hành t i


12

u phát đi n cho h ch a Thác Bà, Tuyên Quang và b c thang h ch a S n La, Hòa
Bình có tính đ n yêu c u c p n

c h du.

ây là ph n m m t i u và phân tích r i

ro r t m nh trong kinh t và l n đ u tiên đ

c nhóm tác gi áp d ng thành công cho

v n hành các h

ch a nói trên. Nhóm nghiên c u đư s

d ng modun t i

u

OptQuest trong ph n m m Crystal Ball đ xây d ng mô hình t i u sau đó k t n i
v i mô hình mô ph ng dòng ch y ng u nhiên đ n h và mô hình mô ph ng h ch a
phát đi n và c p n

c đ hình thành mô hình v n hành t i u h ch a Thác Bà,

Tuyên Quang và b c thang h ch a S n La - Hòa Bình. K t qu đ t đ

c là t

ng

đ i t t so v i các mô hình t i u s d ng hi n nay vì mô hình này cho phép phân
tích đ tin c y và đ a ra ch đ v n hành t i u v i các m c đ m b o khác nhau
nh m h tr ra quy t đ nh v n hành h ch a.
Nhìn chung, các thu t toán đi u khi n đ

c s d ng trong vi c xây d ng các

Quy trình v n hành trên các l u v c sông đư th c hi n cho th y, các ph
đ uh

ng pháp

ng t i s d ng mô hình mô ph ng k t h p v i m t s k thu t t i u; đây

c ng là cách ti p c n mà các n

c tiên ti n trên th gi i th

ng dùng.

1.3.ăT ngăquanăv ăv năhƠnhăh ăch aătrênăl uăv căsôngăC
Hi n nay, Quy trình v n hành liên h ch a mùa l trên l u v c sông C đư
đ

c chính ph phê duy t vào cu i n m 2014, và đ

c s d ng đ v n hành đi u

ti t các h ch a trên l u v c sông C trong mùa l n m nay. M c dù Quy trình v n
hành liên h ch a mùa l sông C ch xét đ n 2 h ch a: Khe B và B n V , tuy
nhiên cách ti p c n xây d ng trong bài toán quy trình này s là tài li u chính, quan
tr ng nh t ph c v cho cách gi i quy t bài toán c a lu n v n, v i vi c đ a 4 h
ch a trên l u v c vào Quy trình: B n V , Khe B , B n M ng, Ngàn Tr

i.

Ngoài Quy trình v n hành liên h ch a mùa l sông C do B Tài nguyên
và Môi tr

ng th c hi n, các nghiên c u liên quan v dòng ch y, tác đ ng c a công

trình h ch a đ n dòng ch y l và dòng ch y ki t đư đ

c nghiên c u và có các k t

qu nh t đ nh. Các nghiên c u g n đây v dòng ch y trên l u v c sông C t p trung
vào các v n đ v th y đ ng l c h c dòng ch y l , cân b ng n

c, xói l , quy

ho ch th y l i, th y đi n, th y s n, thi t k quy ho ch đê sông, đê bi n, c ch


13

chính sách qu n lý khai thác ngu n n

c và tác đ ng c a các công trình th y l i l n

trên dòng chính. Các nghiên c u này th

ng là nghiên c u chuyên đ ph c v vi c

thi t k xây d ng các công trình th y l i th y đi n trên h th ng. M t s nghiên c u
đư và đang tri n khai, đi n hình có th đ

c k đ n nh sau:

1. Vi n Khoa h c Th y L i (2009), “Nghiên c u c s khoa h c và th c
ti n đ xu t quy trình đi u hành liên h ch a trên sông Lam đ m b o ng n l , ch m
l và an toàn v n hành h ch a”. Nghiên c u này đư th c hi n vi c mô ph ng v n
hành theo các k ch b n dòng ch y l trên h th ng sông C v i s tham gia đi u ti t
c a 5 h : B n V , Khe B , B n M ng, Sông Sào và Ngàn Tr

i đ đ xu t Quy

trình v n hành liên h ch a.
2. Vi n Khoa h c Th y L i (2006), “D án quy ho ch và hoàn thi n tuy n
đê H u sông Lam t c u B n Th y đ n đê bi n H i Th ng”. Nghiên c u này đư
th c hi n vi c mô ph ng dòng ch y l trên h th ng sông C , v i các k ch b n c a
h th ng h ch a tham gia c t l , nh m xác đ nh cao trình đê h p l cho tuy n đê
H u sông Lam trên đ a bàn t nh Hà T nh ng v i các k ch b n có các h ch a tham
gia c t l .
3. Vi n Quy ho ch Th y l i (2007), Quy ho ch chi ti t phòng ch ng l và

đê l u v c sông C trên đ a bàn t nh Ngh An. Nghiên c u này đư nghiên c u ch
đ th y v n, th y l c trên toàn l u v c sông C , xác đ nh cao trình cho h th ng đê
h du trên đ a bàn t nh Ngh An v i các k ch b n có các h ch a tham gia c t l
theo t ng giai đo n phát tri n, xác đ nh m c b o đ m c a c h th ng, t ng khu v c
theo các th i đo n khác nhau.
4. Vi n Quy ho ch Th y l i (2004), Quy ho ch s d ng t ng h p ngu n
n

c l u v c sông C . Trong quy ho ch này đư nghiên c u t ng th vê s d ng

t ng h p ngu n n

c, qui ho ch phòng ch ng l , qui ho ch th y l i.

5. Trung tâm D báo Khí t

ng Th y v n Hà T nh (2008), "Xây d ng b n

đ ng p l t và c nh báo nguy c ng p l t vùng l u v c sông C trên đ a bàn Hà
T nh”.


14

6. Công ty T v n xây d ng Th y l i Vi t Nam (2008), “Báo cáo d án đ u
t - d án h th ng th y l i, Ngàn Tr
7. Vi n

i - C m Trang”.

a lý, Công ty C ph n T

v n & Xây d ng GTVT (2007),

"Nghiên c u gi i pháp ch ng ng p và thoát n

c tuy n đ

ng s t th ng nh t”.

Trong nghiên c u này đư xây d ng các b n đ ng p l t trên l u v c sông C v i các
t n su t khác nhau.
8. Hoàng Minh Tuy n (2007), Khung h tr ra quy t đ nh trong qu n lý tài
nguyên n

c l u v c sông C (CA DSF).

9. Hi n nay, d
n

i s tài tr c a DANIDA, trong Ch

c ti u h p ph n 3.2, D án qu n lý t ng h p ngu n n

ng trình h tr Ngành
c l u v c sông C , c ng

đang ti n hành các nghiên c u liên quan đ n các v n đ v th y v n, th y l c, cân
b ng n

c và c ch chính sách v qu n lý l u v c sông C .
Ngoài ra, các v n đ v th y l c, th y v n và s d ng ngu n n

v c sông C còn đ
n

c trên l u

c nghiên c u trong các đ tài khoa h c công ngh c p Nhà

c, quy ho ch th y l i, th y đi n các th i k , các d án xây d ng h ch a l n, h

th ng đê, nâng c p hoàn thi n các h th ng công trình th y l i, các d án gi m nh
thiên tai, các d án có s tài tr c a n
1.4.ăNh ngăt năt iăvƠăđ nhăh
Qua t ng quan các ph
gi i và

c ngoài nh DANIDA, JICA.

ngănghiênăc uăc aă

ătƠi

ng pháp nghiên c u đư và đang ti n hành trên th

Vi t Nam cho th y, v n hành h th ng ngu n n

c, h th ng h ch a

ph c v đa m c tiêu là m t quá trình ph c t p b chi ph i b i nhi u y u t ng u
nhiên, trong khi ph i th a mưn các yêu c u h u nh đ i ngh ch c a các ngành dùng
n

c nên m c dù đư đ

c đ u t nghiên c u r t bài b n và chi ti t nh ng các ng

d ng thành công ch y u g n li n v i đ c thù t ng h th ng, không có ph

ng pháp

lu n, công c có th dùng chung cho m i h th ng.
H u h t các nghiên c u liên quan đ n vi c v n hành h th ng h ch a trên
l u v c sông đòi h i các thông tin, s li u d báo v h m t cách chính xác và s m
nh t có th , d báo t t có th đ m b o cho Quy trình v n hành linh ho t h n, ch
đ ng phòng, ch ng các hi n t

ng th i ti t b t th

ng x y ra (nh : m a bưo, l


15

s m, l mu n, …). Tuy nhiên, hi n t i các Quy trình v n hành liên h ch a đư đ
xây d ng v n hành trong đi u ki n s li u d báo tr
nh t th

c

c 24h, các h ch đ ng c p

ng xuyên các thông tin d báo và th c hi n ch đ v n hành theo th i gian

th c, đây là cách t i u nh t đ đ m b o thông tin d báo đ
trình v n hành h ch a, gi m đ

c c p nh t vào quá

c sai s v n hành.

L u v c sông C là l u v c có ch đ dòng ch y đ c tr ng c a h th ng
sông mi n Trung: tình hình m a l , bi n bi n b t th

ng, x y ra nhanh, chính vì

v y công tác d báo th i đo n ng n g p r t nhi u khó kh n. M t khác, đ c tr ng
m a l c a các l u v c sông mi n Trung là: thông th
do bưo và áp th p nhi t đ i l th

ng xu t hi n d

l u m a ít, công tác v n hành h ch a c ng c n đ
vi c phòng tránh các hi n t

ng l ch ng l

ng trong các tr n m a l n

i h du tr

c, trong khi th

ng

c xem xét k càng h n trong

h du khi các h v n hành x n

c

đ m b o an toàn công trình.
T nh ng khó kh n và nh ng t n t i nêu trên, v i đ c đi m l u v c sông
C , cách ti p c n bài toán v n hành liên h ch a mùa l trên l u v c sông C trong
lu n v n s tham kh o cách ti p c n xây d ng quy trình v n hành c a các l u v c
sông mi n Trung và Tây Nguyên. N i dung chính c a lu n v n đ

c th c hi n đ

nghiên c u và gi i quy t các v n đ khoa h c sau:
+ Nghiên c u c s cho vi c l a ch n mô hình mô ph ng
+ Nghiên c u phân k l , t h p l
+ Nghiên c u xây d ng các k ch b n l
+ Nghiên c u xây d ng các quy t c v n hành
+ Nghiên c u tính toán, mô ph ng v n hành theo các k ch b n


16

Hình 1.1: S đ kh i bài toán v n hành quy trình liên h ch a l u v c sông C


17

CH

NGăII-

Că I MăL UăV CăSÔNGăC

VÀăH ăTH NGăH ăCH A
2.1.ă i uăki năt ănhiên
2.1.1. V trí đ a lý
L u v c sông C
trên lưnh th hai n

n m

c Vi t Nam

và Lào, t ng di n tích l u v c là
27.200 km2. Ph n di n tích l u
v c thu c đ a ph n Vi t Nam
kho ng 17.900 km2, n m

v trí

t 18o15'05" đ n 20o10'30" v đ
B c

và

103o14'10"

105o15'20" kinh đ
đ

đ n

ông và

c gi i h n b i:
- Phía B c là dưy núi Pu

Ho t cao trên 1000 m và dãy núi
Bù Khang, đ

ng phân n

c

gi a sông Hi u và sông Chu.
- Phía Nam là dưy Hoành S n
cao 1045 m là đ

ng phân n

Hình 2.1: V trí đ a lý l u v c sông C

c gi a

sông Rào Cái và sông Gianh.
- Phía Tây là dưy PuLai Leng có đ nh cao 2711 m

phía h u ng n thung

l ng sông C .
- Phía ông ti p giáp v i bi n.
2.1.2. i u ki n đ a hình, đ a ch t
L u v c sông C phát tri n theo h
ra bi n

ng Tây B c -

ông. Phía B c và Tây B c c a l u v c, đ

ông Nam, nghiêng d n

ng phân thu ch y qua vùng

đ i núi th p c a Ngh An v i đ cao trung bình t 400 – 600 m và vùng núi cao c a
huy n Qu Phong v i đ cao trên 1000 m và vùng núi cao c a t nh Xiêm Kho ng


18

bên Lào v i đ nh núi cao nh Pu Ho t v i đ cao 2452 m. Phía Tây đ
b i dưy Tr

c án ng

ng S n v i đ cao đ nh núi trên 2.000 m nh đ nh Pu Lai Leng có đ

cao 2711 m. Càng d n v phía Nam, Tây Nam đ

ng phân thu c a l u v c đi trên

nh ng đ i núi th p có đ cao đ nh núi t 1300 – 1800 m ch y d c theo dưy Tr

ng

S n B c, đi vào đ a ph n t nh Hà T nh, đ d c bình quân l u v c là 1,8‰, h s
hình d ng l u v c là 0,29, m t đ l

i sông 0,6 km/km2.

Ph n l n đ t đai trong vùng thu c d ng đ i núi b chia c t m nh, sông su i
có đ d c l n, vùng trung du n i chuy n ti p gi a mi n núi và đ ng b ng ng n cho
nên khi có m a l n, l t p trung nhanh, ít b đi u ti t, d n t i n
đ ng b ng r t nhanh, g p m a l n

h du và tri u c

ng th

c l t p trung v
ng gây l l t trên

di n r ng.

L u v c sông C có th phân chia 3 d ng đ a hình:
- Vùng đ i núi cao: Vùng này thu c 9 huy n mi n núi c a Ngh An và Hà
T nh bao g m: K S n, Con Cuông, Thanh Ch
H p, Ngh a

àn, H

núi ch y dài theo h

ng S n, H
ng t

ng Khê.

ng, Qu Phong, Qu Châu, Qu

ây là vùng đ i núi cao g m các dãy

ông B c xu ng Tây Nam, t o nên nh ng thung l ng

sông h p và d c n i hình thành nh ng sông nhánh l n nh N m Mô, Hu i Nguyên,
sông Hi u, sông Gi ng, sông La. Xen k v i nh ng dãy núi l n th
dưy núi đá vôi nh

th

ng có nh ng

ng ngu n sông Hi u.

- Vùng trung du: Bao g m các huy n nh Anh S n, Tân K , m t ph n đ t
đai c a H
th

ng S n, H

ng h p n m

ng Khê, Thanh Ch

ng. Di n tích đ t đai vùng trung du

h l u các sông nhánh l n c p I c a sông C .

ây là vùng đ i

tr c v i đ cao t 300-400 m xen k là đ ng b ng ven sông c a các thung l ng h p
có đ cao t 15-25m. Di n tích canh tác ch y u t p trung
du các sông su i. Vùng này ch u nh h
l n, đ t th

các thung l ng h p h

ng c a l khá m nh nh t là nh ng tr n l

ng b xói mòn, r a trôi m nh, l p đ t s i cát th

ng b n

c l mang

v , b i l p di n tích canh tác vùng ven bãi sông gây tr ng i cho s n xu t.
- Vùng đ ng b ng h du sông C : Vùng này có đ cao m t đ t t 6-8m
vùng ti p giáp v i vùng đ i núi th p, ho c t 0,5-2,0 m

vùng ven bi n. Vùng đ ng


19

b ng th

ng b chia c t b i h th ng sông su i ho c các kênh đào chuy n n

c

ho c giao thông.
- Vùng ven bi n: v a ch u nh h
tri u. Khi có m a l n

ng l l i v a ch u nh h

ng c a thu

h du g p l ngoài sông chính l n kh n ng tiêu t ch y

kém. M t khác do tác đ ng c a thu tri u, nh t là th i k tri u c

ng g p l l n

th i gian tiêu rút ng n l i gây ng p úng lâu, nh t là vùng Nam H ng Nghi, 9 xư
Nam

àn và 6 xư

c Th . V mùa khô do l

ng n

c th

ng ngu n v ít và

m n xâm nh p vào khá sâu, nh ng n m ki t đ m n xâm nh p t i trên Ch Tràng
1 – 2 km.

m n đ t t i 2 - 3‰ t i c ng

cho các c ng l y n

c và các tr m b m

c Xá vào nh ng n m ki t gây tr ng i
h du sông C .

Ngoài ra, đ c đi m đ a ch t trong vùng khá ph c t p, đ i Tr
đ i Phu Ho t trên l u v c sông Hi u, đ i S m N a th

ng S n b c,

ng ngu n sông C . Do s

nâng lên và h xu ng đư t o nên nh ng n p đ t gãy phân t ng ch y d c theo h

ng

Tây B c - ông Nam. T o nên s phân cách riêng bi t gi a h th ng sông chính và
mi n núi đ t đai ch y u là đ t tr m tích đá qu ng ch a

các sông nhánh l n c p I.

nhi u Mica và Th ch Anh có xen k đá vôi.

t đá vùng trung du ch y u là đ t đá

b phong hoá m nh nh đ t Bazan x p nh , đ t vùng đ ng b ng ch y u là đ t tr m
tích giàu ch t sét.
2.1.3. i u ki n th nh
c đi m th nh

ng và th m ph th c v t

ng l u v c sông C

vùng đ ng b ng sông C có các lo i đ t ch y u là đ t phù sa và đ t cát

+

ven bi n, đ t bùn l y, đ t m n, đ t Feralitic mùn vàng nh t trên núi, đ t Feralitic
đi n hình nhi t đ i m vùng đ i.

+

t đai vùng trung du khá đa d ng: các lo i đ t chua, đ t glây ho c glây

m nh úng n
+
t đai

c.
vùng đ i chuy n ti p t đ ng b ng lên núi, lo i đ t ch y u là Feralitic.

6 huy n mi n núi ch y u là lo i tr m tích và tr m tích có xen k đá vôi.


20

Do ph i ch u nh h

ng t ng h p c a các nhân t đ a lý, đ a hình, khí h u,

l p ph b m t... cho nên đ t đai

vùng đ ng b ng và trung du sông C đ

cx p

vào lo i kém màu m .
c đi m l p ph b m t l u v c
L p ph b m t l u v c đ

c trình bày trong báo cáo này là các lo i cây

m c t nhiên thành t ng t p trung, phân tán có tác d ng tích c c trong vi c b o v
môi tr

ng s ng. Nh n th c theo góc đ c a ngành thu l i, ngoài vi c cung c p

g , c i, lâm s n, r ng t nhiên có tác d ng gi m t c đ t p trung n

c l , ch ng xói

mòn, r a trôi các l p đ t màu m trên b m t và xét v m t đ nh tính có góp ph n
đi u hoà dòng ch y trong n m.
R ng

l u v c sông C t p trung ch y u bên đ t Lào, 6 huy n mi n núi

thu c Ngh An và hai huy n trung du: H

ng S n, H

ng Khê thu c Hà T nh.

Ph n r ng trên đ t Lào còn ch a b ch t phá nhi u do dân c th a th t, kinh t ch a
phát tri n đư có nh h

ng tích c c đ i v i vi c đi u hoà dòng ch y trên ph m vi

9470 km2 di n tích l u v c th

ng ngu n.

Trên đ a ph n Vi t Nam, di n tích r ng che ph b gi m nhanh do t c đ
phát tri n dân s cao

mi n núi cùng v i t p quán du canh du c c a đ ng bào các

dân t c, n m 1943 toàn vùng d án có kho ng 1,2 tri u ha r ng, đ n nay di n tích
đ t có r ng vào kho ng 710.000 ha chi m kho ng 35,5% di n tích đ t t nhiên toàn
l u v c và kho ng 43% di n tích t nhiên c a các huy n mi n núi và H
H

ng Khê. Tuy r ng b gi m 405 di n tích (tính t n m 1943) nh ng so chung v i

di n tích đ t có r ng
thì

ng S n,

các đ a ph

ng khác nh : Tuyên Quang 28%, Tây B c 8%

l u v c sông C , t l đ t có r ng ít b tàn phá h n nhi u. M c dù r ng giàu và

r ng trung bình ch còn t 12 – 14% di n tích đ t có r ng nh ng vai trò b o v môi
tr

ng và vai trò đi u hoà dòng ch y

so v i vai trò c a r ng

th

ng ngu n sông à, sông Lô và sông Thao.

Các đ c đi m t nhiên trình bày
đ a ch t, th nh

l u v c sông C v n còn t t h n khá nhi u
trên, nh v trí đ a lý, đ c đi m đ a hình,

ng và l p ph th c v t b m t l u v c có nh h

đ n ch đ khí h u, thu v n c a l u v c sông C .

ng quy t đ nh


21

2.2.ă

căđi măkhíăt

2.2.1. M ng l

ng,ăth yăv n

i tr m quan tr c khí t

a, M ngăl

i tr m quan tr căkhíăt

Các tr m khí t
nay. Tr

ng, th y v n
ng

ng trên l u v c h u h t đ

c n m 1957 c ng có m t s tr m khí t

c thành l p t sau n m 1957 t i
ng ho c đo m a đ

c thi t l p

nh ng quan tr c không liên t c b gián đo n b i chi n tranh.
T ng s tr m đo m a trên l u v c là 56 tr m trong đó có 10 tr m khí t
đo các y u t nh m a, nhi t đ , đ

m, b c h i, gió, n ng, b c x v..v... đó là Qu

Phong, Qu Châu, Qu H p, Ngh a
Vinh, H

ng Khê, Kim C

ng

àn, T

ng

ng, Con Cuông,

ôL

ng,

ng. S n m tài li u c a các tr m này ít nh t là 25 n m,

nhi u nh t là 40 n m.
M t s tr m đo m a có s li u dài n m nh Vinh t 1906, C a Rào t 1938,
ôL

ng t 1935, M

ng Xén t 1931, Chu L t 1932, Linh C m t 1933. Tuy

nhiên các tr m này có s li u không liên t c b gián đo n b i chi n tranh ch sau
n m 1954 tài li u đo đ c m i đ

c liên t c.

M t s tr m đo m a ch ho t đ ng trong th i gian ng n sau đó ng ng không
đo do đi u ki n kinh phí. Tính t i nay trên l u v c ch còn 24 tr m đo m a, 9 tr m

đo khí h u.
B ng 2.1: Th ng kê l

i tr m đo m a và khí t

ng trên l u v c sông C

a. Các tr m đo hi n nay đang dùng:
TT
1

Tr m
M

ng Xén

Y u t đo

Th iăgianăđo
Th i k đoătr

c 1954 Th i k đoăsauă1954

X

1931 - 1942

1960 –nay

1930 - 1948

1960 – nay

2

C a Rào

X, T, R, V, Z

3

Khe Nóng

X

1960 – nay

4

D a

X

1960 – nay

5

Nam àn

X

1960 – nay

6

Ch Tràng

X

1960 – nay

7

Vinh

X, T, R, V, Z

8

C aH i

X

1906 - 1954

1956 – nay
1960 - nay