NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LŨ VÀ DỰ BÁO LŨ CHO TRẠM THỦY VĂN TRÀ KHÚC TỈNH QUẢNG NGÃI

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.81 MB, 146 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
–––––––––––––––––––––

PHÙNG TIẾN DŨNG

NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LŨ VÀ
DỰ BÁO LŨ CHO TRẠM THỦY VĂN
TRÀ KHÚC TỈNH QUẢNG NGÃI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
–––––––––––––––––––––

PHÙNG TIẾN DŨNG

NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LŨ VÀ
DỰ BÁO LŨ CHO TRẠM THỦY VĂN
TRÀ KHÚC TỈNH QUẢNG NGÃI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành: Thủy văn học
Mã số: 60-44-90

Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS Vũ Minh Cát
2. TS. Đặng Thanh Mai

HÀ NỘI - 2010

LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiên cứu chế độ dòng chảy lũ và dự báo lũ cho
trạm thủy văn Trà Khúc – Tỉnh Quảng Ngãi” đã được hoàn thành tại khoa Thủy
văn và Tài nguyên nước trường Đại học Thủy lợi tháng 11 năm 2010. Trong quá
trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được rất nhiều
sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Trước hết tác giả luận văn xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo
PGS.TS. Vũ Minh Cát và TS. Đặng Thanh Mai là người đã trực tiếp hướng dẫn và
giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Tác giả cũng chân thành cảm ơn các đồng nghiệp Phòng Dự báo Thủy văn
Trung Bộ, Tây Nguyên và Nam Bộ - Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn trung
ương đã hỗ trợ chuyên môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn được hoàn
thành.
Xin gửi lời cảm ơn đến Phòng Đào tạo đại học và sau đại học, khoa Thủy
văn và Tài nguyên nước trường Đại học Thủy lợi và toàn thể các thầy cô đã giảng
dạy, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong thời gian học tập cũng như thực
hiện luận văn.
Trong khuôn khổ một luận văn, do thời gian và điều kiện hạn chế nên không
tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng
góp quý báu của các thầy cô và các đồng nghiêp.

Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 11 năm 2010
Tác giả

Phùng Tiến Dũng

i
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU...............................................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...........................................4
1.1. Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội ......................................................................4
1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên ..................................................................................................... 4
1.1.1.1. Vị trí địa lý ....................................................................................................4
1.1.1.2. Đặc điểm địa hình.........................................................................................4
1.1.2. Thổ nhưỡng, thảm phủ thực vật........................................................................................ 5
1.1.2.1. Thổ nhưỡng ...................................................................................................5
1.1.2.2. Thảm phủ thực vật ........................................................................................7
1.2. Đặc điểm mạng lưới sông ngòi ..........................................................................9
1.3. Đặc điểm khí tượng thủy văn ..........................................................................12
1.3.1. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn................................................................................ 12
1.3.2. Tình hình số liệu phục vụ công tác nghiên cứu............................................................ 12
1.3.3. Đặc điểm khí tượng............................................................................................................ 12
1.3.3.1. Nhiệt độ .......................................................................................................14
1.3.3.2. Số giờ nắng .................................................................................................16

1.3.3.3. Chế độ ẩm ...................................................................................................16
1.3.3.4. Bốc hơi ........................................................................................................17
1.3.3.5. Gió ..............................................................................................................18
1.3.3.6. Chế độ mưa .................................................................................................19
1.3.4. Đặc điểm thủy văn.............................................................................................................. 21
1.3.4.1. Phân phối dòng chảy năm ..........................................................................21
1.3.4.2. Dòng chảy lũ ...............................................................................................22
1.3.4.3. Dòng chảy kiệt .................................................................................................................. 23
1.3.4.4. Dòng chảy bùn cát ........................................................................................................... 23
1.4. Đặc điểm tình hình dân sinh kinh tế .................................................................................. 23
1.4.1. Hiện trạng sản xuất nông nghiệp .................................................................................... 24
1.4.2. Hiện trạng sản xuất ngành trồng trọt ............................................................................. 24
1.4.3. Chăn nuôi ............................................................................................................................ 24
1.4.4. Hiện trạng sản xuất lâm nghiệp ..................................................................................... 25
1.4.5. Hiện trạng sản xuất công nghiệp và thủy sản ............................................................... 25
1.4.6. Thương mại dịch vụ........................................................................................................... 26
CHƯƠNG 2
CHẾ ĐỘ MƯA LŨ LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC ...........................................28
2.1. Các hình thế thời tiết sinh mưa và lũ trên lưu vực .......................................28
2.1.1. Không khí lạnh (KKL)....................................................................................................... 28
2.1.1.1. Đặc điểm chung của sự xâm nhập KKL .....................................................28
T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

T
1

ii
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

2.1.1.2. Hình thế áp cao lạnh ảnh hưởng độc lập ...................................................29
2.1.1.3. Hình thế áp cao lạnh kết hợp với một số hệ thống thời tiết khác ...............29
2.1.2. Bão........................................................................................................................................ 31
2.1.2.1. Hình thế bão - ATNĐ ảnh hưởng độc lập (ảnh hưởng đơn thuần) ............32
2.1.2.2. Bão kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) ...............................................33
2.1.2.3. Bão kết hợp gió mùa Tây Nam ...................................................................33
2.1.3. Rãnh thấp xích đạo - Dải hội tụ nhiệt đới ...................................................................... 33
2.1.3.1. Rãnh thấp xích đạo .....................................................................................33
2.1.3.2. Dải hội tụ nhiệt đới .....................................................................................33
2.2. Chế độ mưa sinh lũ ..........................................................................................35
2.3. Chế độ lũ lưu vực sông Trà Khúc ...................................................................38
2.3.1. Mực nước ............................................................................................................................ 38
2.3.1.1. Mực nước trung bình ..................................................................................38
2.3.1.2. Mực nước cao nhất ....................................................................................39
2.3.2. Dòng chảy............................................................................................................................ 40
2.3.2.1. Dòng chảy trung bình và phân phối trong năm .........................................40
2.3.2.2. Dòng chảy lớn nhất ....................................................................................41
2.3.3. Đặc điểm lũ vùng hạ lưu.................................................................................................. 42
2.3.3.1. Phân bố lũ ...................................................................................................43
2.3.3.2. Độ lớn đỉnh lũ, biên độ lũ ...........................................................................44
2.3.3.3. Tần suất lũ ..................................................................................................45
2.3.3.4. Cường suất lũ, thời gian lũ lên- xuống .......................................................47
CHƯƠNG 3
MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LŨ LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC .......................................... 51
3.1. Tổng quan các mô hình thủy văn thủy lực đang sử dụng hiện nay.............51

3.1.1. Mô hình toán thủy văn ...................................................................................................... 51
3.1.1.1. Mô hình đường đơn vị ................................................................................51
3.1.1.2. Mô hình TANK ............................................................................................53
3.1.1.3. Mô hình SSARR ..........................................................................................54
3.1.1.4. Mô hình MARINE .......................................................................................55
3.1.1.5. Mô hình DIMOSOP ....................................................................................55
3.1.2. Mô hình toán thủy lực ...................................................................................................... 56
3.1.2.1. Mô hình VRSAP ..........................................................................................56
3.1.2.2. Mô hình MIKE 11 .......................................................................................59
3.1.2.3. Mô hình MIKE 21 .......................................................................................60
3.1.2.4. Một số mô hình khác ...................................................................................61
3.2. Lựa chọn mô hình mô phỏng ..........................................................................62
3.2.1. Lựa chọn mô hình thủy văn ............................................................................................. 62
3.2.2. Lựa chọn mô hình thủy lực .............................................................................................. 62
T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T

1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T

1

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

iii
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

3.3. Giới thiệu mô hình tính toán thủy văn trên sông Trà Khúc................................63
3.3.1. Cơ sở lý thuyết mô hình NAM.......................................................................................... 63
3.3.1.1. Cấu trúc của mô hình .................................................................................63
3.3.1.2. Các thông số của mô hình ..........................................................................67
3.3.1.3. Các điều kiện ban đầu của mô hình ...........................................................68
3.3.2. Phương pháp diễn toán Muskingum .............................................................................. 70
3.3.2.1. Cơ sở lý thuyết ............................................................................................70
3.3.2.2. Các thông số và giới hạn của chúng ..........................................................71
3.3.3. Cơ sở lý thuyết mô hình HECRAS .................................................................................. 71
3.3.3.1. Các công thức của mô hình ........................................................................72
3.3.3.2. Các số liệu đầu vào cơ bản của mô hình....................................................76
3.3.4. Các bước triển khai mô hình............................................................................................ 79
CHƯƠNG 4
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN MÔ PHỎNG VÀ DỰ BÁO DÒNG CHẢY LŨ CHO
SÔNG TRÀ KHÚC....................................................................................................................................... 81
4.1. Ứng dụng mô hình NAM mô phỏng dòng chảy trên lưu vực ..........................81
4.1.1. Sơ đồ tính lũ cho các trạm ................................................................................................ 81
4.1.2. Số liệu đầu vào vào cho mô hình ..................................................................................... 81
4.1.3. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình................................................................ 84
4.1.3.1. Hiệu chỉnh mô hình với tài liệu trạm Sơn Giang .......................................84

4.1.3.2. Kiểm định mô hình với tài liệu trạm Sơn Giang.........................................85
4.1.3.3. Hiệu chỉnh mô hình với tài liệu trạm Trà Khúc .........................................86
4.1.3.4. Kiểm định mô hình với trạm Trà Khúc .......................................................87
4.2. Kết hợp mô hình NAM và diễn toán MUSKINGUM dự báo dòng chảy
mùa lũ cho trạm thủy văn Trà Khúc .....................................................................89
4.3. Kết hợp mô hình NAM-HECRAS tính toán lũ cho trạm thủy văn Trà Khúc
...................................................................................................................................93
4.3.1. Sơ đồ diễn toán thủy lực lũ hạ lưu .................................................................................. 93
4.3.2. Điều kiện ban đầu và điều kiện biên của mô hình........................................................ 93
4.3.2.1. Điều kiện ban đầu .......................................................................................93
4.3.2.2. Điều kiện biên .............................................................................................94
4.3.2.3. Một số bước cơ bản khi sử dụng mô hình ..................................................96
4.3.3. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình................................................................ 99
4.3.2.1. Hiệu chỉnh mô hình.....................................................................................99
4.3.3.2. Kết quả tính toán kiểm định mô hình.......................................................103
4.3.3. Áp dụng mô hình Hec - Ras dự báo thử nghiệm cho hạ lưu sông Trà Khúc 105
4.3.3.1. Quy trình dự báo.......................................................................................105
4.3.3.2. Kết quả tính toán dự báo ..........................................................................105
4.3.4. So sánh kết quả giữa diễn toán MUSKINGUM và HECRAS ................................. 107
T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

T
1

iv
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

4.3.4.1. Đối với kết nối NAM - MUSKINGUM......................................................107
4.3.4.2. Đối với kết nối NAM – HECRAS ..............................................................108
4.4. Xác định mức độ ngập lụt cho hạ lưu sông Trà Khúc ứng với các kịch bản ............ 108

4.4.1. Ứng dụng phần mềm HEC-Geo Ras tính ngập lụt cho lưu vực sông Trà Khúc
........................................................................................................................................................ 109
4.4.1.1. Khái quát về phần mềm Hec - GeoRas .....................................................109
4.4.1.2. Yêu cầu số liệu ..........................................................................................110
4.4.2. Kết quả xây dựng bản đồ ngập lụt và phân tích đánh giá ngập lụt hạ lưu sông Trà
Khúc.............................................................................................................................................. 110
4.4.2.1. Loại bản đồ ngập lụt .................................................................................110
4.4.2.2. Số liệu cơ bản để xây dựng bản đồ ngập lụt cho hạ lưu sông Trà Khúc .110
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................................................120
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................122
PHỤ LỤC ........................................................................................................................................................ 123
T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T

1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T

1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

v
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Lưu vực sông Trà Khúc (hình ảnh từ Google) ........................................................................ 11
Hình 1.2. Mạng lưới sông suối và mạng lưới trạm KTTV ...................................................................... 11
Hình 2.1. Đường đi trung bình nhiều năm của bão.................................................................................... 32
Hình 2.2. Đường quá trình mực nước trung bình nhiều năm.................................................................. 39
Hình 2.3. Mực nước lớn nhất trên sông Trà Khúc, trạm Trà Khúc (1977-2009)............................... 40
Hình 2.4. Quá trình lưu lượng trung bình nhiều năm trạm Sơn Giang ................................................. 41
Hình 2.5. Quá trình lưu lượng lớn nhất trạm Sơn Giang ......................................................................... 42
Hình 2.6. Đường tần suất mực nước cao nhất năm sông Trà Khúc, trạm Trà Khúc......................... 46
Hình 2.7.Quá trình lũ từ ngày 15-19/10/2003 tại Trà Khúc..................................................................... 48
Hình 2.8. Trận lũ trên sông Trà Khúc có thời gian lũ lên dài nhất.......................................................... 49
Hình 2.9. Trận lũ trên sông Trà Khúc có thời gian duy trì dài nhất ........................................................ 50
Hình 3.1. Sơ đồ các bể chứa trong mô hình NAM .................................................................................... 69
Hình 4.1. Sơ đồ tính lũ trạm tại trạm Sơn Giang ........................................................................................ 81
Hình 4.2. Bản đồ lưới trạm đo mưa và vị trí tính toán lưu lượng từ mưa. ............................................ 82
Hình 4.3. Nhập tên lưu vực và diện tích lưu vực ........................................................................................ 83
Hình 4.4. Nhập các thông số của mô hình cho các lưu vực bộ phận..................................................... 83
Hình 4.5. Nhập số liệu mưa để tính toán ...................................................................................................... 84
Hình 4.6. Quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Sơn Giang mùa lũ năm 2003 ....................... 85
Hình 4.7. Quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Sơn Giang mùa lũ năm 2007 ....................... 86
Hình 4.8. Quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Trà Khúc mùa lũ năm 2003 ......................... 87
Hình 4.9. Quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Trà Khúc mùa lũ năm 2007 ......................... 88
Hình 4.10. Sơ đồ tính toàn dòng chảy lũ sông Trà Khúc tại Trà Khúc ................................................ 89
Hình 4.11. Kết quả tính toán mực nước trạm Sơn Giang mùa lũ năm 2009....................................... 90
Hình 4.12. Kết quả tính toán mực nước trạm Trà Khúc mùa lũ năm 2009 ......................................... 91
Hình 4.13. Kết quả tính toán mực nước trạm Sơn Giang mùa lũ năm 2010....................................... 92
Hình 4.14. Kết quả tính toán mực nước trạm Trà Khúc mùa lũ năm 2010 ........................................ 92
Hình 4.15. Sơ đồ diễn toán thủy lực sông Trà Khúc ................................................................................. 93
Hình 4.16. Quan hệ mực nước trạm khảo sát Cổ Lũy và mực nước bảng thuỷ triều........................ 95

Hình 4.17. Mực nước triều trạm Cổ Lũy và mực nước tính toán trong bảng thuỷ triều ................... 95
Hình 4.18. Thiết lập sơ đồ thủy lực sông Trà Khúc................................................................................... 96
Hình 4.19. Nhập số liệu mặt cắt ngang sông Trà Khúc ............................................................................ 97
Hình 4.20. Giao diện nhập số liệu biên của mô hình................................................................................. 97
Hình 4.21. Bản đồ các lưu vực gia nhập khu giữa ..................................................................................... 98
Hình 4.22. Giao diện nhập số liệu khu giữa................................................................................................. 99
Hình 4.23. Số liệu lưu lượng tại trạm Sơn Giang mùa lũ năm 2003 ...................................................100
T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

T
1

vi
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

Hình 4.24. Số liệu mực nước trạm Cổ Lũy năm 2003............................................................................100
Hình 4.25. Đường quá trình tính toán thực đo và dự báo mùa lũ .........................................................102
Hình 4.26. Số liệu lưu lượng tại trạm Sơn Giang mùa lũ năm 2002 ...................................................103
Hình 4.27. Số liệu mực nước trạm Cổ Lũy năm 2002............................................................................104
Hình 4.28. Đường quá trình tính toán thực đo và dự báo mùa lũ .........................................................104
Hình 4.29. Kết quả dự báo lũ trạm Trà Khúc mùa lũ năm 2009 ..........................................................106
Hình 4.30. Kết quả dự báo lũ trạm Trà Khúc mùa lũ năm 2010 ..........................................................107
Hình 4.31. Quá trình thu phóng ứng với các tần suất ..............................................................................109
Hình 4.32. Bản đồ ngập hiện trạng hạ lưu sông Trà Khúc năm 2003.................................................111
Hình 4.33. Bản đồ ngập hạ lưu sông Trà Khúc ứng với tần suất 10%................................................113
Hình 4.34. Bản đồ ngập hiện trạng hạ lưu sông Trà Khúc (Tần suất 5%) .........................................115
Hình 4.35. Bản đồ ngập hiện trạng hạ lưu sông Trà Khúc (Tần suất 1%) .........................................117
T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

vii
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Diện tích các loại đất thuộc tỉnh Quảng Ngãi ..............................................................................8
Bảng 1.2. Các đặc trưng hình thái của sông Trà Khúc và các nhánh .................................................... 10
Bảng1.3. Nhiệt độ bình quân tháng, năm tại các trạm trong vùng nghiên cứu .................................. 14
Bảng1.4. Nhiệt độ không khí tối cao trung bình tháng và năm tại các trạm trong vùng nghiên cứu
................................................................................................................................................................................ 15
Bảng1.5. Nhiệt độ không khí tối thấp trung bình tháng và năm tại các trạm trong vùng nghiên cứu
................................................................................................................................................................................ 15
Bảng1.6. Nhiệt độ không khí tối cao tuyệt đối tháng và năm tại các trạm trong vùng nghiên cứu 15
Bảng1.7. Nhiệt độ không khí tối thấp tuyệt đối tháng và năm tại các trạm trong vùng nghiên cứu
................................................................................................................................................................................ 16
Bảng1.8. Số giờ nắng bình quân tháng trung bình nhiều năm ............................................................... 16
Bảng1.9. Độ ẩm bình quân tháng trung bình nhiều năm......................................................................... 17

Bảng1.10. Độ ẩm tương đối thấp nhất tuyệt đối........................................................................................ 17
Bảng1.11. Lượng bốc hơi ống piche bình quân tháng trung bình nhiều năm .................................... 18
Bảng1.12. Tốc độ gió trung bình tháng và lớn nhất tại các trạm ........................................................... 18
Bảng1.13. Lượng mưa trung bình tháng và tỷ lệ so với lượng mưa năm một số trạm thuộc vùng
nghiên cứu ........................................................................................................................................................... 20
Bảng 2.1. Số cơn bão trung bình ảnh hưởng đến Quảng Ngãi ............................................................... 31
Bảng 2.2. Đặc trưng mưa (R) sinh lũ theo các thời đoạn.......................................................................... 36
Bảng 2.3. Lượng mưa (mm) gây ra trận lũ đặc biệt lớn từ 2-4 tháng XII năm 1986........................ 36
Bảng 2.4. Lượng mưa (mm) gây ra trận lũ lịch sử từ ngày 1-7 tháng 12 năm 1999 ......................... 37
Bảng 2.5. Lượng mưa (mm) gây ra trận lũ lớn từ ngày 26-30 tháng 9 năm 2009 ............................ 38
Bảng 2.6. Đặc trưng mực nước trung bình nhiều năm. ............................................................................ 38
Bảng 2.7. Đặc trưng mực nước cao nhất tuyệt đối các trạm.................................................................... 40
Bảng 2.8. Đặc trưng lưu lượng TBNN các trạm....................................................................................... 41
Bảng 2.9. Đặc trưng lưu lượng lớn nhất trạm Sơn Giang ....................................................................... 42
Bảng 2.10. Số trận lũ lớn trong năm trên sông Trà Khúc......................................................................... 43
Bảng 2.11. Đặc trưng đỉnh lũ lớn nhất năm (1977-2009) ........................................................................ 44
Bảng 2.12. Đặc trưng biên độ lũ lớn nhất năm (1977-2009)................................................................... 44
Bảng 2.13. Mực nước cao nhất năm trạm Trà Khúc................................................................................. 45
Bảng 2.14. Mực nước cao nhất năm ứng với các tần suất ....................................................................... 46
Bảng 2.15. Đặc trưng cường suất lũ lên- xuống trạm Trà Khúc............................................................. 47
Bảng 2.16. Cường suất lũ lên trung bình theo các cấp báo động lũ ....................................................... 48
Bảng 2.18. Thời gian lũ lên trung bình theo các cấp báo động lũ........................................................... 49
Bảng 2.19. Đặc trưng thời gian duy trì lũ của các trận lũ lớn nhất năm ................................................ 50
Bảng 2.20. Thời gian duy trì lũ theo các cấp báo động lũ......................................................................... 50
T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

T
1

T
1

viii
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

Bảng 4.1. Bảng chỉ tiêu chất lượng mô phỏng quá trình lũ Sơn Giang................................................. 84
Bảng 4.2. Bảng chỉ tiêu chất lượng kiểm định quá trình lũ Sơn Giang................................................ 85
Bảng 4.3. Bảng chỉ tiêu chất lượng mô phỏng quá trình lũ Trà Khúc................................................... 86
Bảng 4.4. Bảng chỉ tiêu chất lượng kiểm định quá trình lũ Trà Khúc .................................................. 87
Bảng 4.5. Bộ thông số mô hình NAM ......................................................................................................... 88
Bảng 4.6. Bảng đánh giá kết quả dự báo năm 2009 .................................................................................. 90
Bảng 4.7. Bảng đánh giá kết quả dự báo năm 2010 .................................................................................. 91
Bảng 4.8. Số liệu của các trạm thủy văn được dùng trong mô hình ...................................................... 96
Bảng 4.9. Lưu vực bộ phận gia nhập khu giữa trong mô hình tính toán thuỷ lực .............................. 98
Bảng 4.10. Hệ số nhám tại các mặt cắt .......................................................................................................101

Bảng 4.11. Phân tích hiệu quả của mô hình đối với năm 2009.............................................................106
Bảng 4.12. Phân tích hiệu quả của mô hình đối với năm 2010.............................................................106
Bảng 4.13. Diện tích ngập lụt tại từng xã hạ lưu sông Trà Khúc năm 2003 ......................................112
Bảng 4.14. Diện tích ngập lụt tại từng xã hạ lưu sông Trà Khúc tần suất 10% .................................114
Bảng 4.15. Diện tích ngập lụt tại từng xã hạ lưu sông Trà Khúc tần suất 5% ...................................116
Bảng 4.16. Diện tích ngập lụt tại từng xã hạ lưu sông Trà Khúc tần suất 1% ...................................118
T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

T
1

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

1
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Tỉnh Quảng Ngãi có diện tích tự nhiên 5.856 km2 là một trong những vùng
P

P

kinh tế trọng điểm của miền Trung. Quảng Ngãi hiện nay có 01 thành phố, 05
huyện miền núi, 06 huyện đồng bằng ven biển và 01 huyện đảo. Phía bắc giáp tỉnh
Quảng Nam, phía nam giáp tỉnh Bình Định, phía tây giáp tỉnh Kon Tum và phía

đông giáp biển Đông. Vị trí địa lý trên đã tạo điều kiện thuận lợi cho Quảng Ngãi
giao lưu và phát triển kinh tế, đồng thời cũng tạo cho Quảng Ngãi nhiều khó khăn
do chịu ảnh hưởng nặng nề của thiên tai như bão, lũ lụt.
Hệ thống sông Trà Khúc là một trong hai hệ thống sông lớn nhất trong tỉnh
Quảng Ngãi. Lưu vực sông ngắn, hẹp nên độ dốc lưu vực và độ dốc lòng sông rất
lớn. Hệ thống sông phần thượng lưu có độ cao lớn, trung lưu ngắn, phần đồng bằng
thấp trũng, mạng lưới sông có hình nan quạt nên nước lũ tập trung rất nhanh. Lưu
vực sông thường xuyên chịu ảnh hưởng của nhiều cơn bão, áp thấp nhiệt đới đổ bộ
và bị chi phối mạnh mẽ bởi các hình thế thời tiết gây mưa lớn như hội tụ nhiệt đới,
không khí lạnh nên hàng năm thường xảy ra lũ lớn với nhiều trận lũ ác liệt, mức độ
thiệt hại về kinh tế xã hội vô cùng nghiêm trọng.
Trong điều kiện hiện nay, kinh tế phát triển càng mạnh thì sự tác động của lũ
lụt đối với các thành phần kinh tế càng lớn, chính vì vậy càng đòi hỏi chất lượng
của công tác dự báo phải ngày càng được nâng cao. Yêu cầu thực tế của công tác
phòng chống lụt bão trên hệ thống sông đòi hỏi phải nghiên cứu ứng dụng các mô
hình thủy văn thủy lực nhằm mô phỏng, tính toán và dự báo kịp thời quá trình lũ,
đánh giá được tác động của sự thay đổi điều kiện tự nhiên, môi trường, khí hậu đến
chế độ dòng chảy và quá trình lũ. Do vậy, việc tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên
cứu chế độ dòng chảy lũ và dự báo lũ cho trạm thủy văn Trà Khúc - Tỉnh Quảng
Ngãi” có ý nghĩa khoa học và thực tiễn được học viên lựa chọn nghiên cứu.

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

2
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

Luận văn được thực hiện nhằm mục đích nâng cao khả năng tổng hợp của
học viên về các kiến thức đã học ở chương trình cao học và chuyên ngành thuỷ văn
học, đồng thời học viên nắm được phương pháp nghiên cứu và biết cách giải quyết
một vấn đề thực tế trên cơ sở vận dụng phương pháp luận và các phương pháp tính
toán, công nghệ, công cụ hiện đại trong nghiên cứu.
3. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ứng dụng:
Đối tượng: Nghiên cứu dòng chảy lũ và dự báo lũ.
Phạm vi nghiên cứu là hệ thống sông Trà Khúc.
Phương pháp nghiên cứu, công cụ sử dụng
Phương pháp
Kế thừa, áp dụng có chọn lọc sản phẩm khoa học và công nghệ hiện có trên
thế giới và trong nước. Kế thừa các nghiên cứu khoa học, các dự án liên quan trên
lưu vực sông Trà Khúc.
Phương pháp điều tra phân tích tổng hợp nguyên nhân hình thành .
Phương pháp phân tích thống kê.
Phương pháp mô hình toán.
Phương pháp chuyên gia.
Công cụ sử dụng
Khai thác, sử dụng phần mềm NAM, HECRAS và diễn toán MUSKINGUM
mô phỏng và dự báo lũ.
4. KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC
Giới thiệu những nét tổng quan về lưu vực sông Trà Khúc: Điều kiện tự
nhiên, điều kiện khí hậu, điều kiện thủy văn- sông ngòi, điều kiện dân sinh kinh
tế…và đặc biệt luận văn đưa ra được những đặc điểm hình thành lũ trên lưu vực
sông Trà Khúc. Đây sẽ là cơ sở cho những lý luận khi áp dụng mô hình nghiên cứu
dự báo lũ cho trạm thủy văn Trà Khúc và đánh giá khả năng ứng dụng mô hình
trong công tác dự báo lũ cho lưu vực tính toán.
Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

3
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

5. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN.
Ngoài lời mở đầu và kết luận, luận văn gồm có 4 chương:
Chương 1: Điều kiện tự nhiên và xã hội khu vực nghiên cứu
U

U

Chương 2: Chế độ mưa lũ lưu vực sông Trà Khúc
U

U

Chương 3: Mô phỏng dòng chảy lũ lưu vực sông Trà Khúc
U

U

Chương 4: Ứng dụng mô hình toán mô phòng dòng chảy lũ
U

U

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

4
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

CHƯƠNG 1
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội
1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
1.1.1.1. Vị trí địa lý
Sông Trà Khúc có diện tích lưu vực tính đến cửa ra là

3.240km2, chiếm
P

P

55,3% diện tích tự nhiên của tỉnh. Bao gồm diện tích đất đai của các huyện , thị: Sơn
Tịnh, Sơn Hà , Sơn Tây, Tư Nghĩa , Nghĩa Hành , Thị xã Quảng Ngãi và một phần
của huyện Minh Long, Kon plong (Kon Tum ).
Vùng nghiên cứu có toạ độ:
14030’ - 15020’ Vĩ độ Bắc
180007’ - 109000’ Kinh độ Bắc
Phía Bắc giáp :

Lưu vực Trà Bồng .

Phía Nam giáp :

Lưu vực sông Vệ.

Phía Tây giáp :

Lưu vực sông Sê San.

Phía Đông giáp:

Biển.

1.1.1.2. Đặc điểm địa hình
Nhìn chung địa hình của lưu vực có d ạng thấp dần từ Tây sang Đông và khá
phức tạp núi và đồng bằng xen kẽ nhau , chia cắt đất đai thành những cánh đồng nhỏ
nằm dọc theo các thung lũng , từ vùng núi xuống đồng bằng địa hình đột nhiên hạ
thấp đáng kể , đã hình thành hai bậc địa hình cao thấp nằm kế tiếp nhau , không có
khu đệm chuyển tiếp . Vùng phía Tây là những dãy núi cao có cao độ từ

500 -

1000m , thì ở đồng bằng có cao độ từ 5 - 20m .
Từ đặc điểm địa hình này đã tạo dòn g chảy của lưu vực khá bất lợi , về mùa
mưa thường gây lũ lụt , còn mùa khô dòng chảy cạn kiệt gây hạn hán . Có thể chia
địa hình ra làm 4 vùng:
- Vùng núi: Nằm phía Tây của tỉnh , chiếm một phần lớn diện tích chạy dọc
ranh giới tỉnh Kon Tum và tỉnh Quảng Ngãi . Đó chính là sườn núi phía Đông hoặc
nhánh núi kéo dài của dãy Trường Sơn gồm những đỉnh núi có cao độ trung bình
Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

5

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

500-700m, thỉnh thoảng có đỉnh núi cao trên

Chuyên ngành Thủy văn học

1000m mà đỉnh cao nhất là Hòn Bà

nằm phía Tây Vân Canh 1146 m. Vùng núi phía Bắc có nhiều đỉnh núi cao , nhất là
vùng núi Trà Bồng, Sơn Hà có những đỉnh núi cao từ 1400 - 1600m. Địa hình phân
cách mạnh, sông suối trong khu vực có độ dốc lớn, lớp phủ thực vật khá dầy.
- Vùng địa hình đồi gò: Đây là địa hình trung gian giữa núi và đồng bằng , độ
cao hạ thấp đột ngột gồm nhiều đồi gò nhấp nhô xen kẽ có những đồng bằng khá
rộng. Độ cao nói chung dưới 200m, vùng đồng bằng thường có độ cao 30-40m. Độ
dốc còn tương đối lớn, cây rừng bị tàn phá nhiều.
- Vùng đồng bằng: Trải dài ven biển và tiếp giáp với vùng đồi gò , có độ dốc
từ Tây sang Đông.
- Vùng cát ven biển : Cồn cát, đụn cát phân bố thành một dải hẹp ven biển .
Dạng địa hình này được hình thành do sông ngòi mang vật liệu từ núi xuống bồi
lắng ven biển, sóng đẩy dạt vào bờ và gió thổi vun cao thành cồn, đụn.
1.1.2. Thổ nhưỡng, thảm phủ thực vật
1.1.2.1. Thổ nhưỡng
Theo kết quả điều tra xây dựng bản đồ đất năm 1998 của Trường Đại học
Nông nghiệp, tỉnh Quảng Ngãi có những loại đất cơ bản sau đây:
+ Nhóm đất cát biển bao gồm:- Đất cồn cát trắng vàng: Diện tích: 2.446,8ha,
chiếm 0,46% tổng diện tích tự nhiên, phân bố ven sông Trà Bồng, Trà Khúc và
vùng biển thuộc các huyện Mộ Đức, Bình Sơn, Tư Nghĩa, Đức Phổ.
- Đất cát điển hình: Diện tích 1.414,8ha, chiếm 0,26% tổng diện tích tự
nhiên, phân bố ở bãi bồi ven sông Trà Khúc, Trà Bồng, sông Vệ thuộc các huyện
Bình Sơn, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Mộ Đức.

- Đất cát mới biến đổi: Diện tích 2.350,2ha, chiếm 0,45% tổng diện tích tự
nhiên, phân bố trên những bãi và cồn cát ven biển thuộc các huyện Bình Sơn, Sơn
Tịnh, Tư Nghĩa, Mộ Đức, Đức Phổ, đảo Lý Sơn.

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

6
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

+ Nhóm đất mặn:
Diện tích 1.573,1 ha, chiếm 0,30% tổng diện tích tự nhiên, phân bố lẫn với
đất phù sa ở các vùng cửa sông đổ ra biển thuộc các huyện Bình Sơn, Sơn Tịnh, Tư
Nghĩa, Mộ đức, Đức Phổ.
- Đất mặn glay cơ giới nhẹ có thành phần cơ giới nhẹ đến trung bình, kết cấu
kém, phần trên có màu nâu xám, bao gồm cát pha sét
+ Nhóm đất phù sa:
Gồm có 3 nhóm chính là:
- Đất phù sa trung tính ít chua: Diện tích 3.106,5ha, chiếm 0,6% tổng diện
tích tự nhiên. Thường gặp ở ven các sông Trà Khúc, Trà Bồng, Sông Vệ và Trà Câu.
- Đất phù sa chua: Diện tích 13.085,3 ha, chiếm 2,52% tổng diện tích tự
nhiên, thường nằm xa sông, xen kẽ với các loại đất phù sa khác thuộc các huyện Tư
Nghĩa, Sơn Tịnh, Mộ Đức, Bình Sơn, Đức Phổ, Sơn Hà, Ba Tơ, Minh Long.
- Đất phù sa đốm rỉ: Diện tích 80.965,0 ha, chiếm 15,77% tổng diện tích tự
nhiên. Thường nằm xa sông, xen kẽ với các loại khác của nhóm đất phù sa thuộc
các huyện Bình Sơn, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Mộ Đức, Nghĩa Hành, Sơn Hà, Minh
Long.
+ Nhóm đất glay:

Diện tích 2.052,4 ha, chiếm 0,39% tổng diện tích tự nhiên. Thường gặp ở địa
hình trũng vùng đồng bằng của các huyện Bình Sơn, Sơn Tịnh, Mộ Đức, Tư Nghĩa,
Đức Phổ.
+ Nhóm đất xám:
Diện tích 376.547,2 ha, chiếm 73,42% tổng diện tích tự nhiên. Đây là nhóm
đất có tỷ lệ diện tích lớn nhất so với các nhóm đất khác ở Quảng Ngãi được phân bố
ở tất cả các huyện trên nhiều dạng địa hình khác nhau từ đồng bằng ven biển, các
thềm phù sa cổ bằng phẳng hay lượn sóng đến địa hình núi cao, dốc. Tuy nhiên
diện tích lớn tập trung ở các huyện miền núi như Ba Tơ, Minh Long, Sơn Tây, Sơn
Hà, Trà Bồng...

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

7
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

+ Nhóm đất đỏ:
Diện tích 8.142,4 ha, chiếm 1,58% tổng diện tích đất tự nhiên, phân bố chủ
yếu ở huyện Bình Sơn và Sơn Tịnh
+ Đất đen:
Diện tích 2,328,4 ha, chiếm 0,45% tổng diện tích tự nhiên. Thường thấp ở
huyện Bình Sơn, Sơn Tịnh, Lý Sơn và một số nơi khác. Được hình thành từ bazan
lỗ hổng, bazan bọt xốp.
+ Đất nứt nẻ:
Diện tích 634,0 ha, chiếm 0,12% tổng diện tích tự nhiên. Được hình thành từ
đất kiềm phong hoá ở địa hình trũng trong khu vực sản phẩm của núi lửa, mới chỉ
gặp ở Bình Sơn.

+ Đất xói mòn mạnh trơ sỏi đá:
Diện tích 9.696,0 ha, chiếm 1,89% tổng diện tích tự nhiên. Được phân bố hầu
hết các huyện trong tỉnh, nơi thảm thực vật đã bị phá huỷ một cách nghiêm trọng.
Tóm lại các nhóm đất ở Quảng Ngãi có đặc điểm là:
- Thành phần cơ giới của đất nhẹ.
- Phản ứng của đất thường chua và ít chua.
- Nghèo dinh dưỡng.
- Đất đồi núi thường lẫn đá.
Trong các nhóm đất thì đất đen, phù sa, đất đỏ là các nhóm đất có chất lượng
tốt cho sản xuất nông nghiệp.
1.1.2.2. Thảm phủ thực vật
Thực vật Quảng Ngãi khá phong phú, đa dạng và đặc trưng của kiểu rừng
nhiệt đới, chủ yếu là rừng lá rộng thường xanh.
+ Các loài thực vật thân gỗ chính như: Giẻ, Trám trắng, Chò, Trâm, Bời lời,
Dó (gió bầu có trầm hương), Xoan đào, Ràng vàng xanh, Vạn trứng, Thị rừng,
Thông nàng, Thông tre, Ươi, Xoay, Chuồng ngũ gia bì, Ngát, Gội, Kháo, Săng lê,
Tô hợp, Cồng sến, Giỗi, Trường, Thạch đàm, Thôi chanh, Xoan mộc.v.v...

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

8
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

+ Động vật rừng (sống trong rừng tự nhiên) có nhiều loại như: Heo rừng,
Nai, Sơn dương, Hổ, Beo, Gấu heo, Gấu ngựa, Cheo, Tê tê, Chồn, Thỏ, Nhím, Khỉ
mốc, Khỉ mặt lửa, Báo lửa, Báo gấm, Dọc mang lớn, Công, Trĩ, Sao .v.v...
Rừng tự nhiên có kết cấu nhiều tầng, với đa dạng các loại cây rừng Quảng

Ngãi còn tồn tại các loại cây bụi như sim, mua, trà là, lau lách. Tuy chúng không có
giá trị kinh tế nhưng cũng góp phần đáng kể trong việc tạo nên mặt đệm phủ thực
vật làm thay đổi yếu tố khí hậu.
Theo số liệu kiểm kê rừng toàn tỉnh hoàn thành tháng II năm 2000 rừng
Quảng Ngãi có những đặc trưng sau:
Bảng 1.1. Diện tích các loại đất thuộc tỉnh Quảng Ngãi
T
T

Loại đất đai

Tổng số
(ha)

Phân loại rừng (ha)
Phòng hộ

Đặc dụng

Sản xuất

Đất tự nhiên

513.520,0

238.655,0

5.894,0

268.971

Đất có rừng

143.220,0

88.363,0

1.659,5

53.197,5

1. Rừng tự nhiên

101.181

71.306,0

1659,5

28.215,5

-Rừng gỗ

98.711,5

68.992,3

1659,5

28.059,7

-Rừng giàu

14.887,6

10.494,6

-

4393,0

-Rừng trung bình

18.533.4

16.565,9

209,1

1.758,4

-Rừng nghèo

28.663,9

22.065,8

1.074,7

5.523,4

-Rừng non

36.626,6

19.866,0

375,7

16.384,9

+Rừng khác

2.469,5

2.313,7

-

155,8

2. Rừng trồng

42.039,0

17.057,0

-

24.982,0

III

Đất trống

243.852,0

141.033,0

4.048,0

98.771,0

IV

Đất nông nghiệp

99.055,6

V

Đất phi nông nghiệp

27.392,4

I

II

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

9
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

Đất nông nghiệp chủ yếu phân bổ vùng đồng bằng các huyện Bình Sơn, Sơn
Tịnh,Tư Nghĩa, Nghĩa Hành, Mộ Đức, Đức Phổ. Thực vật nông nghiệp che phủ trên
toàn vùng đồng bằng và các thung lũng miền núi. Trên diện tích đất nông nghiệp
chủ yếu các loại cây ngắn ngày như lúa, ngô, khoai, sắn và đặc biệt mía chiếm diện
tích khá lớn.
1.2. Đặc điểm mạng lưới sông ngòi
Mạng lưới sông Trà Khúc, cũng có các đặc điểm chung giống như hầu hết
các sông vùng duyên hải Miền trung như sau:
Các sông đều bắt nguồn từ phía Đông của dãy Trường Sơn, chảy qua các địa
phương trong Tỉnh và đổ ra biển.
Sông chảy trên 2 dạng địa hình, chủ yếu đồi núi phức tạp và đồng bằng hẹp
dọc theo bờ biển duyên hải.
Sông ngắn và độ dốc lòng sông tương đối lớn.
Phần hạ lưu các sông đều chịu ảnh hưởng thủy triều và bị mặn xâm nhập.
Lòng sông không ổn định, trên nhiều đoạn sông hiện tượng xói lở diễn ra khá
mạnh, cửa sông bị bồi lấp.
Hiện tượng phân dòng khá mãnh liệt ở hạ lưu sông.
Lượng nước trong mùa cạn nghèo nàn, nhưng trong mùa mưa lũ diễn ra rất
ác liệt.
Sau đây là đặc điểm mạng lưới sông Trà Khúc:
Sông Trà Khúc là sông lớn có lượng nước dồi dào nhất so với các sông khác
trong Tỉnh. Sông bắt nguồn từ rừng núi Giá Vực (tây nam Quảng Ngãi), chảy theo
hướng nam-bắc đến Tayon thì chuyển hướng tây bắc-đông nam đến Hưng Nhượng

huyện Sơn Tịnh. Từ Hưng Nhượng ra cửa Cổ Lũy sông chảy theo hướng tây-đông.
Sông Trà Khúc dài 135km, khoảng 2/3 chiều dài sông chảy qua vùng núi và
rừng rậm có độ cao 200-1000m, phần còn lại chảy qua vùng đồng bằng.
Sông có dạng cành cây, có 9 phụ lưu cấp I, 5 phụ lưu cấp II, 6 phụ lưu cấp III
và 2 phụ lưu cấp IV. Các nhánh lớn có thể kể đến như Dakrinh chảy từ vùng núi
phía tây Quảng Ngãi có độ cao trên 1100m, hợp lưu với sông chính tại Tayon dài
Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

10
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

19km. Nhánh Daksel chảy gần song song với phần thượng lưu của sông chính , hợp
lưu tại Tam Rao- dài 63km. Nhánh Nước Trong chảy từ rừng núi Sơn Hà, hợp lưu
tại Chúc Các- dài 18km.
Sông Trà Khúc có diện tích lưu vực khoảng 3240km2, bao gồm phần đất của
huyện Sơn Hà, Tư Nghĩa, một phần huyện Ba Tơ, Minh Long, Sơn Tịnh và Trà
Bồng. Sông Trà Khúc còn có một phần nguồn nhỏ thuộc địa phận tỉnh Kon Tum,
nhưng ảnh hưởng của chế độ mưa Tây Nguyên đến dòng chảy của sông không nhiều.
Trên bề mặt lưu vực sông có khoảng phần nửa diện tích kể từ nguồn là rừng
già, còn lại là rừng thưa kiểu cao nguyên và cây bụi rậm. Vùng hạ lưu là đất canh
tác và đồng bằng trồng lúa chiếm diện tích khá rộng.
Các đặc trưng hình thái hệ thống sông Trà Khúc trình bày trong bảng 1.2.
Bảng 1.2. Các đặc trưng hình thái của sông Trà Khúc và các nhánh
Chiều dài

Chiều dài lưu

sông (km)

vực(km)

vực (km2)

lưu vực (km)

Trà Khúc

135

123

3240

26.3

DacLang

19

16

96

6.0

Nước Lac

16

17

93

5.5

Dácselo

63

70

1760

25.2

Tam Dinh

18

15

67

4.5

Xà Diên

13

17

63

3.7

Tam Rao

20

17

64

3.8

Sông Giang

16

18

100

5.6

Sông Phước

20

17

45

2.6

Tên sông(nhánh)

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

Diện tích lưu Chiều rộng TB
P

P

11
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

Hình 1.1. Lưu vực sông Trà Khúc (hình ảnh từ Google)

Hình 1.2. Mạng lưới sông suối và mạng lưới trạm KTTV
Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

12

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

1.3. Đặc điểm khí tượng thủy văn
1.3.1. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn
Trên lưu vực sông Trà Khúc hiện nay có 2 trạm thủy văn cơ bản là Sơn
Giang, Trà Khúc.
- Lưu vực sông Trà Khúc có các trạm đo mưa Giá vực, Sơn Hà, Sơn Tây;
trạm thủy văn Sơn Giang, Trà Khúc; trạm khí tượng Quảng Ngãi.
Do đặc điểm lưu vực các sông ở Quảng Ngãi bị chia cắt mạnh nên với mạng
lưới trạm KTTV như hiện nay chưa đáp ứng đầy đủ cho công tác nghiên cứu và
phòng chống lũ lụt. Trên lưu vực sông Trà Khúc có một số nhánh sông lớn chưa có
trạm đo mưa cũng như mực nước, vì vậy một số trận lũ có lượng mưa phân bố
không đều theo không gian, số liệu tại những trạm hiện có không thể hiện hết được
các đặc điểm mưa-lũ trên lưu vực- gây khó khăn cho công tác cảnh báo, dự báo lũ
cũng như nguy cơ ngập lụt vùng hạ lưu.
1.3.2. Tình hình số liệu phục vụ công tác nghiên cứu
- Toàn bộ số liệu mưa, mực nước, lưu lượng dòng chảy tại các trạm KTTV
trong lưu vực sông từ năm 1976 đến năm 2009.
- Số liệu KTTV thu thập được qua các đợt điều tra khảo sát của các đơn vị
chuyên môn.
- Tài liệu địa hình, dân sinh kinh tế tỉnh Quảng Ngãi.
- Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/50.000.
- Kết quả các đề tài nghiên cứu, các bài báo và một số tài liệu khác có liên quan
1.3.3. Đặc điểm khí tượng
Vùng nghiên cứu có chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa nội chí tuyến , chịu ảnh
hưởng sâu sắc củ a địa hình dãy Trường sơn và các nhiễu động thời tiết ngoài biển
Đông. Trong vùng nghiên cứu có hai mùa khí hậu khác nhau:
- Khí hậu mùa Đông : từ tháng XI đến tháng IV là thời kỳ hoạt động của gió

mùa Đông Bắc và tín phong Đông Bắc :
+ Gió mùa Đông Bắc mang không khí lạnh (tuy đã biến tính trong quá trình
di chuyển qua các dãy núi Bạch Mã , Hải Vân ) làm cho nhiệt độ của vùng nghiên
Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

13
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

cứu thời kỳ này tương đối lạnh . Nhiệt độ thấp nhất tại m ột số trạm xuống đến 10 13oC. Vào đầu mùa Đông gió mùa Đông Bắc qua biển mang theo hơi ẩm và kết hợp
P

P

với hoạt động của các nhiễu động thời tiết trên biển Đông như bão , ATNĐ, khi vào
đến đất liền gặp dãy Trường sơn đã gâ y mưa vừa đến mưa to . Giữa và cuối mùa
Đông cường độ hoạt động của các nhiễu động thời tiết này đã lùi sâu hơn và o phía
Nam nên sự hội tụ giữa gió mùa Đông Bắc với hướng gió Đông , Đông Nam đã yếu
đi hoặc không tồn tại do đó trong thời kỳ này trong vùng chỉ có mưa nhỏ hoặc mưa
rào nhẹ.
+ Tín phong Đông Bắc mà nguồn gốc là không khí lạnh cực đới đã nhiệt đới
hoá (ấm và ẩm hơn nhiều so với ban đầu ) luân phiên với gió mùa Đông Bắc chi
phối thời tiết trong suốt mùa đông.
- Khí hậu mùa hạ: Từ tháng V đến tháng X là các hoạt động của gió mùa Tây
Nam và Đông Nam.
+ Gió mùa hướng Tây Nam có nguồn gốc từ Vịnh Thái Lan mang theo hơi ẩm,
khi qua sườn phía Tây của dải Trường Sơn đã để lại lượng mưa đáng kể và tạo thành
hiện tượng “phơn” làm cho không khí sườn phía Đông Trường sơn khô và nóng

.
+ Gió hướng Đông Nam có nguồn gốc từ Đông châu úc hoặc xích đạo gây
nên các nhiễu động biển Đôn g, mang theo hơi ẩm vào các tỉnh Nam Trung bộ vào
các tháng V , VI hàng năm cung cấp lượng mưa vừa làm dịu mát và làm bớt đi sự
khô hạn trong vùng . Từ tháng VII đến tháng IX toàn vùng có lượng mưa không
đáng kể nên lại là thời kỳ khô hạn trong vùng.
Tóm lại với chế độ gió mùa , điều kiện bức xạ và vị trí địa lý , đặc điểm địa
hình đã tạo cho khí hậu Quảng Ngãi những đặc điểm chủ yếu sau :
- Chế dộ gió mùa cùng với dải Trường Sơn đã tạ o ra sự tương phản sâu sắc
giữa mùa khô và mùa mưa trên toàn vùng nghiên cứu.
- Hoạt động của gió mùa , tín phong Đông Bắc và các nhiễu động thời tiết ở
biển Đông cùng với địa hình dãy Trường Sơn đã tạo ra mùa mưa phong ph
các tháng từ tháng IX đến tháng XII.

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

ú trong

14
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành Thủy văn học

- Do sự xâm nhập sâu về phía Nam của gió mùa Đông Bắc nên Quảng Ngãi
tương đối lạnh trong tháng XII, I.
- Do hiệu ứng “phơn” của dãy Trường Sơn đối với gió mùa Tây Nam nên ở
vùng nghiên cứu xuất hiện một thời kỳ nắng nóng và khô hạn trong suốt các tháng
mùa hạ.
Sau đây là đặc trưng khí hậu của vùng nghiên cứu:

1.3.3.1. Nhiệt độ
Do được thừa hưởng chế độ bức xạ mặt trời nhiệt đới đã dẫn đến một

nền

nhiệt độ cao trong toàn vùng . Nhiệt độ có xu hướng tăng dần từ Bắc vào Nam và từ
miền núi xuống đồng bằng . Nhiệt độ bình quân hàng năm vùng núi : 25.30C, vùng
P

P

đồng bằng ven biển : 25.70C, nhiệt độ bình quân nhiều năm tạ i Đà Nẵng : 25.6oC,
P

P

P

P

Quảng Ngãi: 25.7oC, Hoài Nhơn 260C , Quy Nhơn: 26,8oC.
P

P

P

P

P

P

Tháng có nhiệt độ bình quân cao nhất là tháng VI , VII có thể đạt tới 28oC P

P

29oC, tháng có nhiệt độ bình quân nhỏ nhất là tháng I đạt 22oC - 23oC. Chênh lệch
P

P

P

P

P

P

nhiệt độ giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất từ 6 - 7oC.
P

P

Trong ngày biên độ nhiệt thường đạt từ 6 - 11oC. Đối với vùng núi (Ba Tơ),
P

P

biên độ nhiệt trong ngày cao nhất đạt 11.4oC xảy ra vào tháng IV , thấp nhất đạt 6.1
P

P

C vào tháng I. Đối với vùng đồng bằng (Quảng Ngãi) biên độ nhiệt trong ngày cao

o
P

P

nhất đạt 9oC xảy ra vào tháng IV , biên độ nhiệt trong ngày thấp nhất đạt từ 6.4 oC
P

P

P

P

vào tháng I.
Bảng 1.3. Nhiệt độ bình quân tháng, năm tại các trạm trong vùng nghiên cứu
Đơn vị: oC
P

Tháng

I

Ba Tơ

II

III

IV

V

VI VII VIII IX

X

P

XI XII Năm

21.4 22.7 24.6 26.8 27.7 28.1 28.0 27.8 26.5 25.1 23.5 21.6 25.3

Quảng Ngãi 21.7 22.5 24.4 26.7 28.3 28.8 28.7 28.6 27.1 25.8 24.1 22.0 25.7
Nhiệt độ t ối cao trung bình tháng đạt trên 30oC, có cực đại vào tháng V đạt
P

từ 37-38oC. Nhiệt độ tối thấp trung bình tháng đạt từ
P

P

vào tháng I với nhiệt độ đạt từ 15-16oC .

P

P

Học viên: Phùng Tiến Dũng - Cao học 16v

P

15-24oC, trị số thấp nhất rơi
P

P

NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY LŨ VÀ DỰ BÁO LŨ CHO TRẠM THỦY VĂN TRÀ KHÚC TỈNH QUẢNG NGÃI

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về