nghiên cứu dòng chảy, tình hình xâm nhập mặn, mô phỏng các kịch bản xâm nhập mặn và đề xuất các giải pháp cấp nước, kiểm soát mặn phục vụ phát triển kinh tế xã hội vùng hạ lưu sông Mã
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.03 MB, 152 trang )
Luận văn thạc sĩ
1
Chuyên ngành thủy văn học
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 11
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. ........................................................................... 11
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI. ....................................................................................... 12
3. HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ................................ 12
4. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC............................................................................................. 13
5. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN. ................................................................................ 13
CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, TÌNH HÌNH NGUỒN NƯỚC,
TÌNH TRẠNG HẠN HÁN VÀ NHIỂM MẶN VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ. ......... 14
1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ .................................. 14
1.1.1. Vị trí địa lý ........................................................................................................ 14
1.1.2. Đặc điểm địa hình ............................................................................................ 15
1.1.3. Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng và thảm phủ thực vật lưu vực sông Mã .... 15
1.1.3.1. Đặc điểm địa chất ........................................................................................ 15
1.1.3.2. Đặc điểm thổ nhưỡng .................................................................................. 16
1.1.3.3. Đặc điểm thảm phủ...................................................................................... 17
1.1.4. Đặc điểm sông ngòi, lòng dẫn .......................................................................... 17
1.1.4.1.Hình thái lưới sông ....................................................................................... 18
1.1.4.2. Đặc điểm các sông suối chính trong hệ thống sông Mã .............................. 18
1.1.5. Đặc điểm khí hậu, khí tượng trên lưu vực sông Mã ..................................... 20
1.1.5.1. Đặc điểm mưa.............................................................................................. 20
1.1.5.2. Gió, bão. ...................................................................................................... 22
1.1.5.3. Nhiệt độ. ...................................................................................................... 22
1.1.5.4. Độ ẩm không khí. ........................................................................................ 23
1.1.5.5. Bốc hơi. ....................................................................................................... 23
1.2. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG MÃ .................................... 23
1.2.1. Hiện trạng kinh tế nông nghiệp. ..................................................................... 23
1.2.2. Thuỷ, hải sản .................................................................................................... 25
1.2.3. Lâm nghiệp ....................................................................................................... 25
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
2
Chuyên ngành thủy văn học
1.2.4. Công nghiệp ...................................................................................................... 26
1.2.5. Các ngành giao thông vận tải, y tế, giáo dục và du lịch ............................... 27
1.2.5.1. Giao thông vận tải: ...................................................................................... 27
1.2.5.2. Y tế: ............................................................................................................. 27
1.2.5.3. Giáo dục: ..................................................................................................... 27
1.3. TÌNH HÌNH NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG MÃ ........................................ 28
1.3.1. Tài nguyên nước mặt ....................................................................................... 28
1.3.1.1. Chế độ mưa.................................................................................................. 28
1.3.1.2. Chế độ dòng chảy ........................................................................................ 29
1.3.1.3. Nhận xét về tài nguyên và môi trường nước mặt ........................................ 32
1.4. TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN VÀO HỆ THỐNG SÔNG MÃ ...................... 33
1.4.1. Tổng quan tình hình xâm nhập mặn vùng ảnh hưởng triều hệ thống sông
Mã. ............................................................................................................................... 33
1.4.2. Tình hình hạn hán và xâm nhập mặn vùng ảnh hưởng triều hệ thống sông
Mã năm 2010 ở Thanh Hóa. ...................................................................................... 34
1.4.2.1. Diễn biến độ mặn. ....................................................................................... 34
1.4.2.2. Diễn biến độ mặn theo thời gian. ................................................................ 35
1.4.2.3. Diễn biến theo không gian........................................................................... 36
1.5. NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI CẦN GIẢI QUYẾT .............................................. 39
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY MÙA CẠN VÀ NHU CẦU DÙNG
NƯỚC LƯU VỰC SÔNG MÃ. ..................................................................................... 42
2.1. CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY MÙA KIỆT ................................................................... 42
2.1.1. Vài nét về dòng chảy mùa kiệt ........................................................................ 42
2.1.2. Tính toán dòng chảy mùa cạn thiết kế ứng với các tần suất. ....................... 43
2.1.2.1. Tài liệu tính toán.......................................................................................... 43
2.1.2.2. Tính toán dòng chảy mùa cạn thiết kế ứng với các tần suất ....................... 43
2.2. TÍNH TOÁN NHU CẦU DÙNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG MÃ ...................... 44
2.2.1. Phân vùng tưới: ................................................................................................ 44
2.2.2. Tình hình sản xuât nông lâm nghiệp và chăn nuôi ....................................... 45
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
3
Chuyên ngành thủy văn học
2.2.2.1 Sản xuất nông nghiệp ................................................................................... 45
2.2.2.2. Hiện trạng ngành chăn nuôi ........................................................................ 47
2.2.3. Hiện trạng tưới. ................................................................................................ 48
2.2.3.1. Hồ chứa ....................................................................................................... 49
2.2.3.2. Đập dâng...................................................................................................... 49
2.2.3.3. Các trạm bơm .............................................................................................. 49
2.2.4. Kế hoạch phát triển nông nghiệp ................................................................... 50
2.2.4.1. Kế hoạch chung. .......................................................................................... 50
2.2.4.2. Bố trí sử dụng đất: ....................................................................................... 51
2.2.4.3. Chỉ tiêu phát triển chăn nuôi ....................................................................... 52
2.2.5. Nhu cầu nước nông nghiệp .............................................................................. 54
2.2.5.1. Các số liệu phục vụ tính toán ...................................................................... 54
2.2.5.2. Tính toán nhu cầu nước dùng cho cây trồng ............................................... 57
2.2.5.3. Nhu cầu nước cho chăn nuôi ...................................................................... 61
2.2.5.4. Nhu cầu dùng nước cho dân sinh ................................................................ 64
2.2.5.5. Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp .......................................................... 68
2.2.5.6. Nhu cầu dùng nước cho nuôi trồng thủy sản............................................... 71
2.2.5.7. Nhu cầu nước cho duy trì dòng chảy môi trường hạ du .............................. 74
2.2.5.8. Tổng nhu cầu dùng nước trong lưu vực ...................................................... 75
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ
TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN KHU VỰC HẠ LƯU SÔNG MÃ ......................... 77
3.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở
VIỆT NAM ..................................................................................................................... 77
3.1.1. Các nghiên cứu ngoài nước ............................................................................. 77
3.1.2. Các nghiên cứu xâm nhập mặn ở trong nước ............................................... 78
3.2. LỰA CHỌN CÔNG CỤ TÍNH TOÁN ................................................................. 80
3.2.1. Giới thiệu chung ............................................................................................... 80
3.2.2. Cơ sở lý thuyết của mô hình Mike 11 ............................................................. 84
3.2.2.1. Tổng quan về mô hình ................................................................................. 84
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
4
Chuyên ngành thủy văn học
3.2.2.2. Phương trình cơ bản .................................................................................... 85
3.3. THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỦY LỰC DÒNG CHẢY MÙA CẠN ..................... 88
3.3.1. Sơ đồ khối tính toán thủy lực Mike 11. .......................................................... 88
3.3.2. Phạm vi mô phỏng dòng chảy. ........................................................................ 90
3.3.3. Các tài liệu cơ bản phục vụ cho tính toán thủy lực....................................... 92
3.3.3.1. Tài liệu địa hình ........................................................................................... 92
3.3.3.2. Thiết lập điều kiện biên của mô hình .......................................................... 93
3.3.3.3. Các trạm kiểm tra dọc sông ......................................................................... 95
3.4. HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH BỘ THÔNG SỐ CỦA MÔ HÌNH MIKE 11 96
3.4.1. Thiết lập mạng sông ......................................................................................... 96
3.4.1.1. Thiết lập mạng sông (NETWORK EDITOR) ............................................. 96
3.4.1.2. Thiết lập dữ liệu địa hình (CROSS-SECTION EDITOR). ......................... 97
3.4.1.3. Thiết lập điều kiện biên (BOUNDARY EDITORS)................................... 98
3.4.1.4. Thiết lập file thông số mô hình (PARAMETER FILE EDITORS). ........... 99
3.4.1.5. Thiết lập một mô phỏng cho mô hình (SIMULATION EDITOR). .......... 100
3.4.2. Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô hình ............................................................ 101
3.4.2.1.Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô đun thủy lực ............................................ 101
3.4.2.2.Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô đun khuếch tán-lan truyền mặn ............... 108
3.4.3. Kiểm định bộ thông số cho mô hình................................................................. 112
3.4.3.1. Kiểm định bộ thông số cho mô đun thủy lực ............................................ 112
3.4.3.2. Kiểm định bộ thông số cho mô đun tính toán truyền mặn ........................ 118
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG XÂM NHẬP MẶN ỨNG VỚI CÁC KỊCH BẢN VÀ
ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU ẢNH HƯỞNG MẶN VÀO HỆ
THỐNG SÔNG MÃ..................................................................................................... 122
4.1. CÁC KỊCH BẢN TÍNH TOÁN ........................................................................... 122
4.1.1. Mục đích xây dựng các kịch bản tính toán. ................................................. 122
4.1.2. Các kịch bản tính toán. .................................................................................. 123
4.2. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG XÂM NHẬP MẶN ỨNG VỚI CÁC
KỊCH BẢN. .................................................................................................................. 124
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
5
Chuyên ngành thủy văn học
4.2.1. Phương án 1: Dòng chảy đến tần suất p = 75%; nhu cầu nước hiện tại và
nhu cầu nước tới năm 2020 ..................................................................................... 125
4.2.1.1. Phương án 1a. Dòng chảy đến tần suất 75%, nhu cầu nước hiện tại. ....... 125
4.2.1.2. Phương án 1b. Dòng chảy đến tần suất 75%, nhu cầu nước tương lai...... 126
4.2.2. Phương án 2. Dòng chảy đến tần suất 90%, nhu cầu nước hiện tại, nhu cầu
nước tới năm 2020. ................................................................................................... 127
4.2.2.1. Phương án 2a. Dòng chảy đến tần suất 90%, nhu cầu nước hiện tại. ....... 127
4.2.2.2. Phương án 2b: Dòng chảy đến tần suất 90%, nhu cầu nước tương lai 2020.128
4.2.3. Phương án 3: Dòng chảy đến tần suất 95%, nhu cầu nước hiện tại và nhu
cầu nước tới năm 2020. ............................................................................................ 129
4.2.3.1. Phương án 3a: Dòng chảy đến tần suất 95%, nhu cầu nước hiện tại ....... 129
4.2.3.2. Phương án 3b: Dòng chảy đến tần suất 95%, nhu cầu nước tương lai. .... 130
4.2.4. Phương án 4: Dòng chảy đến ứng với các tần suất 75%, 90%, 95% và tăng
dòng chảy đến ở nhánh sông chu lên 30m3/s, nhu cầu nước hiện tại. ................. 132
4.2.4.1. Phương án 4a: Dòng chảy đến ứng với tần suất 75% và tăng dòng chảy đến
ở nhánh sông chu lên 30m3/s, nhu cầu nước hiện tại. ............................................ 132
4.2.4.2. Phương án 4b: Dòng chảy đến ứng với tần suất 90% và tăng dòng chảy đến
ở nhánh sông chu lên 30m3/s, nhu cầu nước hiện tại. ............................................ 133
4.2.4.3. Phương án 4c: Dòng chảy đến ứng với tần suất 95% và tăng dòng chảy đến
ở nhánh sông chu lên 30m3/s, nhu cầu nước hiện tại. ............................................ 135
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 146
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 149
PHỤ LỤC...................................................................................................................... 152
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
6
Chuyên ngành thủy văn học
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Vị trí địa lý lưu vực sông Mã ........................................................................... 14
Hình 3.1a. Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott ..................................................... 86
Hình 3.1b. Sơ đồ sai phân 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phẳng x~t ................................. 86
Hình 3.2. Sơ đồ khối tính toán thủy lực dòng chảy mùa cạn .......................................... 90
Hình 3.3. Phạm vi mô phỏng dòng chảy hệ thống sông Mã............................................ 92
Hình 3.4. Sơ đồ phân khu tưới vùng sông Mã ................................................................. 95
Hình 3.5. Sơ đồ thủy lực phục vụ mô phỏng dòng chảy và truyền mặn. ........................ 97
Hình 3.6. Sơ đồ mạng sông mô phỏng trên mô hình MIKE 11 ....................................... 97
Hình 3.7. Thiết lập dữ liệu địa hình (*.XNS11) .............................................................. 98
Hình 3.8. Thiết lập điều kiện biên (*.BND11) ................................................................ 99
Hình 3.9. Thiết lập file thông số mô hình (*.HD11) .................................................... 100
Hình 3.10: Thiết lập file mô phỏng (*.sim11) ............................................................... 101
Hình 3.11. Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình ......................................... 102
Hình 3.12a. Quá trình mực nước thực đo và tính toán Trạm Lý Nhân, tháng 4/2003 .. 104
Hình 3.12b. Quá trình mực nước thực đo và tính toán Trạm Xuân Khánh, tháng 4/2003
........................................................................................................................................ 104
Hình 3.12c. Quá trình mực nước thực đo và tính toán Trạm Hàm Rồng, Tháng 4/2003.
........................................................................................................................................ 105
Hình 3.12d. Quá trình mực nước thực đo và tính toán tháng 4/2003 - Trạm Nguyệt Viên
........................................................................................................................................ 105
Hình 3.12e. Quá trình mực nước thực đo và tính toán tháng 4/2003 - Trạm Cự Đà..... 106
Hình 3.12f. Quá trình mực nước thực đo và tính toán tháng 4/2003 - Trạm Hồng Hà….
........................................................................................................................................ 106
Hình 3.12g. Quá trình mực nước thực đo và tính toán tháng 4/2003 - Trạm Quang Lộc
........................................................................................................................................ 107
Hình 3.12h. Quá trình mực nước thực đo và tính toán tháng 4/2003 - Trạm Phà
Thắm..............................................................................................................................107
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
7
Chuyên ngành thủy văn học
Hình 3.13a. Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Hàm Rồng, tháng 4 năm 2003
........................................................................................................................................ 109
Hình 3.13b. Quá trình mặn tính toán và thực đo trạm Nguyệt Viên tháng 4 năm
2003……………………………………………………………………………............110
Hình 3.13c. Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Hồng Hà trên sông Lạch
Trường tháng 4 năm 2003.............................................................................................. 110
Hình 3.13d. Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Quang Lộc trên sông Lèn tháng
4 năm 2003..................................................................................................................... 111
Hình 3.13e. Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Phà Thắm trên sông Lèn tháng
4 năm 2003..................................................................................................................... 111
Hình 3.14a. Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Mã, tháng 3/2010 - Trạm
Lý Nhân ......................................................................................................................... 113
Hình 3.14b. Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Chu, tháng 3/2010 Trạm Xuân Khánh ......................................................................................................... 113
Hình 3.14c. Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Mã tháng 3/2010 - Trạm
Giàng .............................................................................................................................. 114
Hình 3.14d. Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Mã tháng 3/2010 - Trạm
Hàm Rồng ...................................................................................................................... 114
Hình 3.14e. Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Mã tháng 3/2010 - Trạm
Nguyệt Viên ................................................................................................................... 115
Hình 3.14f. Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Lạch Trường tháng
3/2010 - Trạm Cự Đà ..................................................................................................... 115
Hình 3.14g. Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Lạch Trường tháng
3/2010- Trạm Vạn Ninh................................................................................................. 116
Hình 3.14h. Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Lèn tháng 3/2010- Trạm
Cụ Thôn ......................................................................................................................... 116
Hình 3.14i. Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên sông Lèn tháng 3/2010 - Trạm
Phà Thắm ....................................................................................................................... 117
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
8
Chuyên ngành thủy văn học
Hình 3.14k. Quá trình mực nước thực đo và tính toán trên Kênh Dê tháng 3/2010 –
Trạm Cầu Dê .................................................................................................................. 117
Hình 3.14l. Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán trên Kênh Dê tháng 3/2010
– trạm Nam Huân ........................................................................................................... 118
Hình 3.15a. Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Hàm Rồng –sông Mã tháng 3
năm 2010........................................................................................................................ 119
Hình 3.15b. Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Nguyệt Viên trên sông Mã .. 119
Hình 3.15c. Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Cụ Thôn trên sông Lèn .... …120
Hình 3.15d. Quá trình mặn tính toán và thực đo tại trạm Phà Thắm trên sông Lèn ... ..120
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
9
Chuyên ngành thủy văn học
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Diện tích mặt bằng theo địa giới hành chính và theo dạng địa hình thuộc lưu
vực sông Mã ..................................................................................................................... 15
Bảng 1.2: Đặc trưng hình thái sông ngòi một số nhánh lớn thuộc hệ thống
sông……………………………………………………………………………………..18
Bảng 1.3: Lượng mưa năm trung bình nhiều năm tại một số trạm đại biểu .................... 21
Bảng 1.4: Nhiệt độ, số giờ nắng, bốc hơi trung bình nhiều năm lưu vực sông Mã ......... 23
Bảng 1.5: Đất đai theo điều tra của các tỉnh nằm trong lưu vực sông Mã ...................... 24
Bảng 1.6: Kết quả sản xuất nông nghiệp của các tỉnh nằm trong lưu vực ..................... 25
Bảng 1.7. Dòng chảy năm trung bình nhiều năm tại một số vị trí trên lưu vực sông...... 30
Bảng 1.8. Mức độ chênh lệch lượng nước giữa mùa lũ và mùa cạn, giữa tháng lớn nhất
và nhỏ nhất trong năm tại một số trạm thuỷ văn . ............. …………………………….32
Bảng 1.9. Diễn biến độ mặn dọc các sông ...... ………………………………………….34
Bảng 1.10. Độ mặn các trạm vùng sông Mã, sông Lạch Trường từ năm 1990–
2010……………………………………………………………………………………..38
Bảng 1.11. Độ mặn tại các trạm vùng sông Lèn từ 1990 – 2010 .................................... 39
Bảng 2.1: Dòng chảy 30 ngày liên tục nhỏ nhất trên lưu vực sông Mã .......................... 43
Bảng 2.2: Dòng chảy bình quân ba tháng kiệt một số trạm............................................. 43
Bảng 2.3: Dòng chảy trung bình mùa cạn thiết kế trên hệ thống sông Mã ..................... 44
Bảng 2.4: Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp lưu vực sông Mã (ha) ............................ 46
Bảng 2.5: Diện tích canh tác các loại cây trồng hiện tại (ha) .......................................... 47
Bảng 2.6: Hiện trạng đàn gia súc trên lưu vực sông Mã (con) ........................................ 48
Bảng 2.7: Diện tích canh tác các loại cây trồng năm 2020 (ha) ...................................... 52
Bảng 2.8: Số lượng đàn gia súc đến năm 2020 ............................................................... 53
Bảng 2.9: Thời vụ gieo trồng ........................................................................................... 55
Bảng 2.10: Hệ số sinh lý cây trồng theo các giai đoạn phát triển (Kc) ........................... 56
Bảng 2.11: Nhu cầu nước tưới thời điểm hiện tại (106m3) .............................................. 60
Bảng 2.12: Nhu cầu nước tưới giai đoạn 2020 (106m3) .................................................. 61
Bảng 2.13: Tiêu chuẩn cấp nước cho chăn nuôi. ............................................................. 62
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
10
Chuyên ngành thủy văn học
Bảng 2.14: Nhu cầu dùng nước cho chăn nuôi giai đoạn hiện tại (106m3)...................... 62
Bảng 2.15: Nhu cầu dùng nước cho chăn nuôi giai đoạn 2020 (106m3) ......................... 63
Bảng 2.16: Tiêu chuẩn dùng nước với từng loại đô thị ................................................... 64
Bảng 2.17:Thống kê dân số trong vùng qua các giai đoạn .............................................. 65
Bảng 2.18: Nhu cầu dùng nước sinh hoạt giai đoạn hiện tại (106m3).............................. 66
Bảng 2.19:Nhu cầu nước cho sinh hoạt giai đoạn 2020 (106m3) ..................................... 67
Bảng 2.20: Nhu cầu nước cho công nghiệp hiện tại (106m3) .......................................... 68
Bảng 2.21: Nhu cầu nước cho công nghiệp giai đoạn 2011 – 2020 (106m3) .................. 70
Bảng 2.22: Diện tích nuôi trồng thủy sản qua các giai đoạn (ha).................................... 71
Bảng 2.23: Nhu cầu dùng nước cho thủy sản ở hiện tại (106m3)..................................... 72
Bảng 2.24: Nhu cầu dùng nước cho thủy sản giai đoạn 2020 (106m3) ............................ 73
Bảng 2.25: Nhu cầu dùng nước cho môi trường hạ du giai đoạn tương lai (106m3) ....... 74
Bảng 2.26: Tổng nhu cầu dùng nước đầu mối giai đoạn hiện tại (106m3) ...................... 75
Bảng 2.27: Tổng nhu cầu dùng nước đầu mối giai đoạn 2020 (106m3) .......................... 76
Bảng 3.1: Tóm tắt một số mô hình toán thường được sử dụng ở Việt Nam ................... 83
Bảng 3.2: Đặc trưng địa hình lòng dẫn các đoạn sông trong sơ đồ thuỷ lực ................... 93
Bảng 3.3: Hệ số nhám của các sông trong hệ thống sông Mã ....................................... 102
Bảng 3.4: Kết quả đánh giá sai số tính toán và thực đo tại một số trạm kiểm tra ......... 103
Bảng 3.5: Kết quả đánh giá sai số độ mặn tính toán và thực đo tại các vị trí kiểm tra trên
hệ thống sông Mã tháng 4 năm 2003 ............................................................................. 109
Bảng 3.6: Kết quả đánh giá sai số tính toán và thực đo tại một số trạm kiểm tra ......... 112
Bảng 3.7: Kết quả đánh giá sai số độ mặn tính toán và thực đo tại các vị trí kiểm tra trên
hệ thống sông Mã tháng 3 năm 2010 ............................................................................. 118
Bảng 4.1: Các điểm trích kết quả mô phỏng mặn tính từ các cửa sông vào trong hệ thống
sông Mã (km) ................................................................................................................. 124
Bảng 4.2: Thống kê chiều dài xâm nhập mặn ứng với các kịch bản. ............................ 137
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
11
Chuyên ngành thủy văn học
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI.
Lưu vực sông Mã - Chu nằm ở phần phía Bắc Trung Bộ, trải rộng trên địa giới
hành chính của 2 quốc gia: Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào (PDR) và Cộng hoà Xã
hội chủ nghĩa Việt Nam. Trên đất Việt Nam lưu vực sông Mã – Chu nằm gọn trong 5
tỉnh: Lai Châu, Sơn La, Hoà Bình, Nghệ An và Thanh Hoá. Lư vực sông Mã - Chu
kéo dài khoảng 370 km và rộng khoảng 68,8 km, với tổng diện tích lưu vực sông Mã
- Chu là 28490 km2.
Lưu vực sông Mã có tiềm năng rất lớn và đất đai, tài nguyên nước, thuỷ năng,
rừng và thủy hải sản. Sông Mã nằm trong 2 vùng khí hậu khác nhau, phần thượng
nguồn thuộc vùng khí hậu Tây Bắc Bắc bộ, phần hạ du nằm trong vùng khí hậu khu.
Thời tiết khí hậu trên lưu vực rất thuận lợi cho đa dạng hoá cây trồng, thâm canh tăng
vụ trong nông nghiệp.
Kinh tế trên lưu vực đang trên đà phát triển và đang phát triển theo xu thế
chuyển dịch cơ cấu kinh tế và chuyển đổi cơ cấu cây trồng. Vùng có tốc độ phát
triển kinh tế cao và chuyển dịch mạnh cơ cấu kinh tế là ở hạ du nằm trên địa phận
tỉnh Thanh Hoá. Ở đây đang hình thành các khu công nghiệp lớn, đang mở rộng các
thành phố, thị xã. Đây cũng là nơi đòi hỏi nhiều tới nguồn nước và yêu cầu giảm nhẹ
thiên tai do nguồn nước gây ra. Nền kinh tế trong lưu vực đang hình thành nền kinh tế
hàng hoá, đa dạng sản phẩm
Do đặc thù của thời tiết ở đây vẫn thường xảy ra những loại hình thiên tai úng,
hạn, mặn, lũ quét và lũ sông làm cản trở tới quá trình phát triển kinh tế xã hội. Đặc biệt
trong những năm gần đây, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và điều kiện thời tiết
thay đổi thất thường nên mực nước ở một số hệ thống sông vào mùa lũ tăng cao, còn
vào mùa kiệt lại thấp hơn rất nhiều so với mức trung bình nên đã dẫn đến tình trạng
xâm nhập mặn lấn sâu vào trong sông gây ảnh hưởng và thiệt hại không ít cho ngành
sản xuất nông nghiệp và ngành Thủy sản ở hạ du của lưu vực. Ở hệ thống sông Mã
hiện tượng xâm nhập mặn trong những năm gần đây, mặn đã lấn sâu vào trong sông
gây khó khăn cho việc lấy nước tưới phục vụ Nông nghiệp và các ngành kinh tế khác
và gây thiệt hại không nhỏ đến sự phát triển của các ngành. Độ mặn tại cửa sông đạt từ
26-28o/oo, càng tiến về thượng lưu độ mặn càng giảm. Độ mặn tại trạm Hoàng Tân trên
sông Mã (cách biển 8 km) lớn nhất đạt 28,3o/oo, tại trạm Hậu Lộc trên kênh Dê đạt
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
12
Chuyên ngành thủy văn học
24,9o/oo, tại trạm Lạch Sung trên sông Lèn đạt 22,9o/oo, trạm Từ Thôn trên sông Báo
Văn đạt 0,104o/oo.
Vì vậy, việc nghiên cứu dòng chảy, tình hình xâm nhập mặn, mô phỏng các
kịch bản xâm nhập mặn và đề xuất các giải pháp cấp nước, kiểm soát mặn phục vụ
phát triển kinh tế xã hội vùng hạ lưu sông Mã là hết sức cấp thiết và có ý nghĩa khoa
học, thực tiễn to lớn.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI.
Luận văn được thực hiện nhằm các mục đích chính sau đây:
- Nghiên cứu tổng quan về chế độ thủy động lực vùng hạ lưu sông Mã.
- Nghiên cứu tình hình sử dụng nước phục vụ các hoạt động kinh tế xã hội.
- Xây dựng các kịch bản dòng chảy và xâm nhập mặn ứng với các tần suất, và
tình hình sử dụng nước khác nhau.
- Đề xuất các giải pháp kiểm soát mặn cho khu vực hạ lưu sông.
3. HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
a. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ứng dụng
- Đối tượng nghiên cứu dòng chảy, nhu cầu dùng nước và xâm nhập mặn hiện
trạng cũng như các kịch bản đề xuất.
- Phạm vi nghiên cứu là trung và hạ lưu sông Mã bao gồm sông chính (sông Mã),
sông Chu, sông Bưởi, sông Lèn, Báo Văn, Kênh Dê.
b. 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 Mã.
- Phương pháp điều tra phân tích tổng hợp nguyên nhân hình thành.
- Phương pháp phân tích thống kê.
- Phương pháp mô hình toán thuỷ văn , thuỷ lực, cân bằng nước và ứng dụng các
công nghệ hiện đại: viễn thám, GIS
- Phương pháp chuyên gia
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
13
Chuyên ngành thủy văn học
+ Công cụ sử dụng
Khai thác, sử dụng phần mềm MIKE11 tính toán thuỷ lực và chất lượng nước.
4. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC.
- Đánh giá tổng hợp các đặc điểm tự nhiên, đặc điểm tình hình mưa lũ, mặn của vùng hạ
lưu sông Mã.
- Kết quả mô phỏng, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình.
- Các kịch bản chế độ dòng chảy và xâm nhập mặn ứng với tần suất P=75, 90, 95%
- Đề xuất các giải pháp kiểm soát mặn, lấy nước phục vụ phát triển kinh tế xã hội
vùng hạ lưu sông Mã.
- Báo cáo luận văn và những kết luận, kiến nghị cuối cùng.
5. NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN.
Ngoài lời mở đầu và kết luận, luận văn gồm có 4 chương:
Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên, tình hình nguồn nước, tình trạng hạn hán và
nhiễm mặn vùng hạ lưu sông Mã.
Chương 2: Tính toán dòng chảy mùa cạn và nhu cầu dùng nước lưu vực sông Mã.
Chương 3: Ứng dụng mô hình Mike 11 mô phỏng và đánh giá tình hình xâm nhập
mặn khu vực hạ lưu sông Mã.
Chương 4: Mô phỏng xâm nhập mặn ứng với các kịch bản và đề xuất các giải
pháp giảm thiểu ảnh hưởng mặn vào hệ thống sông Mã.
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
14
Chuyên ngành thủy văn học
CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, TÌNH HÌNH NGUỒN NƯỚC,
TÌNH TRẠNG HẠN HÁN VÀ NHIỂM MẶN VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ.
1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ
1.1.1. Vị trí địa lý
Lưu vực sông Mã - Chu nằm ở phần phía Bắc Trung Bộ, trải rộng trên địa giới
hành chính của 2 quốc gia: Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào (PDR) và Cộng hoà Xã
hội chủ nghĩa Việt Nam. Trên đất Việt Nam lưu vực sông Mã – Chu nằm gọn trong 5
tỉnh: Lai Châu, Sơn La, Hoà Bình, Nghệ An và Thanh Hoá. Lưu vực sông Mã - Chu
kéo dài khoảng 370 km và rộng khoảng 68,8 km, với tổng diện tích lưu vực sông Mã
- Chu là 28490 km2.
Hình 1.1. Vị trí địa lý lưu vực sông Mã
Lưu vực sông Mã - Chu nằm trong khoảng từ 22o37’30” đến 20o37’30” độ vĩ
Bắc, và 103o05’10” đến 106o05’10” độ kinh Đông. Phía Bắc giáp lưu vực sông Đà,
sông Bôi chạy suốt từ Sơn La về đến Cầu Điền Hộ. Phía Nam giáp lưu vực sông
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
15
Chuyên ngành thủy văn học
Hiếu, sông Yên, sông Đơ. Phía Tây giáp lưu vực sông Mê Kông. Phía Đông là Vịnh
Bắc Bộ chạy dài từ cửa sông Càn đến cửa sông Mã với chiều dài bờ biển 40km.
1.1.2. Đặc điểm địa hình
Lưu vực sông Mã - Chu trải rộng trên nhiều tỉnh thuộc hai nước Việt Nam,
Lào và chạy dài từ đỉnh Trường Sơn đến Vịnh Bắc Bộ nên địa hình trên lưu vực rất
đa dạng. Nhưng đặc điểm nổi bật của địa hình lưu vực sông Mã là địa hình Cao
nguyên thể hiện rõ ỏ vùng thượng lưu và trung lưu sông Mã, sông Chu, ở đây dạng
địa hình mặt bằng chiếm ưu thế, độ cao tương đối không lớn, độ chia cắt rất yếu.
Điều đó chứng tỏ địa hình vùng này trước đây đã là một bán bình nguyên cú nay mới
được nâng lên. Dòng chính sông Mã còn đang trong giai đoạn đào lòng mạnh, ở phía
trên Xã Là, đáy sông còn ở độ cao 400m. Hướng dốc chính của địa hình theo hướng
Tây Bắc- Đông Nam. Cao độ biến đổi từ 2.000 m đến 1,0 m. Có thể chia địa hình
sông Mã thành 3 dạng chính:
Bảng 1.1: Diện tích mặt bằng theo địa giới hành chính và theo dạng địa hình thuộc lưu
vực sông Mã
Đơn vị : ha
TT
Đơn vị hành
chính
Diện tích tự
nhiên
Đất khả năng
nông nghiệp
Đất khả năng
lâm nghiệp
Thuộc dạng địa hình
I
Lào PDR
109.8751
32.962
824.063
dạng địa hình núi cao
II
CHXHCN VN
1.750.249
287.828
1.299.987
1
Lai Châu
209.475
19.649
188.452
địa hình núi cao
2
Sơn La
477.038
29.981
394.115
địa hình vùng núi
3
Hoà Bình
177.836
38.734
83.527
đồi - núi
4
Nghệ An
62.810
5.000
45.000
địa hình vùng núi
5
Thanh Hoá
823.090
194.464
588.893
Đồng bằng - đồi - núi
III
Khu hưởng lợi
185.466
81.125
55.639
đồng bằng - đồi thấp
Tổng
3.034.466
401.915
2.179.689
B
0
B
1
1.1.3. Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng và thảm phủ thực vật lưu vực sông Mã
1.1.3.1. Đặc điểm địa chất
Đới kiến tạo sông Mã là miền nâng cổ trước Đề Vôn bị đứt gãy rìa tách khỏi
đới Mường Tè và Điện Biên. Đặc điểm chủ yếu là sự phát triển rộng rãi của trầm
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
16
Chuyên ngành thủy văn học
tích cổ Proterozoi bị tầng Pateozoi hạ phủ không chỉnh hợp lên trên. Đường phương
các khối kiến trúc móng và đường phương của lớp phủ gần nhau nhưng không trùng
nhau. Đới kiến tạo Thanh Hoá là một nếp lồi rộng, hơi không đối xứng.
Phần trung tâm của đới sông Mã, các trầm tích Proteozoi tạo thành một nếp lõm
rộng, thoải, bị phức tạp hoá bởi các đứt gãy và các phá huỷ bổ sung nằm ở trục của đới.
Phía nam hệ thống Proteozoi chúc sâu theo đứt gãy rìa xuống dưới các thành tạo
Pateozoi - Mezozoi ở đồng bằng hạ du sau đó lại trồi lên ở ven biển Sầm Sơn.
Đới Thanh Hoá có dạng 1 tam giác châu, ở giữa đới lắng đọng chủ yếu là trầm
tích Merozoi Sơn La, Sầm Nưa. Nếp lồi Thanh Hoá được tạo thành bở hệ tầng
Paleozoi sớm Đông Sơn và hệ tầng Proteozoi Nậm Cò. Tàn tích Paleozoi hạ bị vò
nhăn thành các nếp uốn nhỏ dốc có góc cắm 50- 700. Đường phương các nếp gấp bị
thay đổi mạnh. Đới sông Mã phát triển nhiều đứt gãy theo một hệ phương Tây BắcĐông Nam và hệ phương phụ Tây Nam - Đông Bắc dọc theo dòng chính sông Mã,
sông Chu, sông Âm, sông Cầu Chày, sông Bưởi. Đới sông Mã được ngăn cách với
đới sông Bôi, sông Đà bằng dãy đá vôi Tam Điệp - Mai Châu. Nhìn chung, đây là
miền địa chất có ít biến động, các đứt gãy đều là đứt gãy cổ ổn định.
1.1.3.2. Đặc điểm thổ nhưỡng
Trên lưu vực sông Mã có mặt hơn 40 loại đất trong số 60 loại của cả nước. Có 11
nhóm đất chính:
-
Đất cát ven biển có chiều rộng 4 - 5 km chạy từ cửa Càn đến Cửa Hới, dạng tơi
rời, độ mùn kém, ngấm nước mạnh, màu xám và xám nâu, nghèo đạm - Kali thích
hợp với cây trồng cạn có tưới.
-
Đất mặn - chua ven biển. Loại này có khoảng 15400 ÷ 19000 ha một số là đất
ngập nước thường xuyên, đất màu đen, độ mùn cao thích hợp cho việc trồng cói
và nuôi trồng thuỷ sản.
-
Đất phù sa: Nhóm đất này chiếm tới 79% diện tích hiện đang canh tác trong lưu
vực. Loại này có độ phì trung bình: mùn 1,2 ÷ 1,5%, đạm tổng số 0,08 ÷ 0,1%,
lân 0,06 ÷ 0,08%, Kali 0,05 ÷ 0,1%, độ pH 5,6 ÷ 6,5.
-
Ngoài ra còn tới 8 nhóm đất khác phân bố ở khe suối, ven đồi.
-
Thành phần đất trên lưu vực sông Mã cho phép đa dạng hoá cây trồng cao. Đất
thuộc loại dễ cải tạo và nếu được tưới tiêu hợp lý sẽ cho năng suất cao. Đây là
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
17
Chuyên ngành thủy văn học
một tiềm năng lớn để phát triển nông nghiệp, chăn nuôi, nuôi trồng thuỷ sản trên
lưu vực.
1.1.3.3. Đặc điểm thảm phủ
Năm 2005, diện tích rừng tại Thanh Hoá là 484.246,06 ha với 367.410,17 ha
rừng tự nhiên và 116.835,89 ha rừng trồng với mức độ che phủ 43,2%.
Rừng tự nhiên có hai loại chính: rừng gỗ , rừng tre nứa và rừng hỗn giao.
-Rừng gỗ chiếm là loại rừng có diện tích lớn nhất: 211.628 ha, chiếm 57%
diện tích rừng tự nhiên với rất nhiều loại gỗ quý: lim, sến, táu, vàng tâm, dổi, dẻ....
- Rừng tre nứa khoảng 98.467ha, chiếm 26,8%, chủ yếu là tre, luồng, nứa...
- Rừng hỗn giao có khoảng 57.316 ha, chiếm 15,6% diện tích rừng tự nhiên.
Trong 116.835,89 ha rừng trồng, có các loại:
- Rừng gỗ có 48.590ha, chiếm 41,58% diện tích rừng trồng.
- Rừng tre nứa có: 65.653 ha, chiếm 56,2%
Tổng trữ lượng gỗ rừng tự nhiên có 15.840 triệu m3 gỗ. Trong đó:
- Trữ lượng gỗ của rừng tự nhiên có: 11,863 triệu m3 với: 2,016 m3 gỗ cấp III;
3,698 triệu m3 cấp IV; 5,213m3 cấp V và 0,936 triệu m3 gỗ non.
-Tổng trữ lượng gỗ hỗn giao tre nứa của rừng tự nhiên là: 3.370 triệu m3.
Tổng trữ lượng gỗ trồng là: 0,608 triệu m3.
Tổng trữ lượng tre nứa: 1.000,67 triệu cây. Trong đó:
- Rừng tự nhiên là: 941,915 triệu cây với: 690,440 triệu cây và 251,754 triệu
cây hỗn giao gỗ tre nứa.
- Rừng trồng có 58.754 triệu cây, chủ yếu là luồng (58.706 triệu cây).
Nhận xét
So với toàn quốc, tỷ lệ diện rừng trên lưu vực vào loại trung bình, nhưng chủ
yếu là trừng tái sinh và rừng mới trồng với trữ lượng không lớn, hiệu quả phòng hộ
của rừng đầu nguồn chưa cao. Trong các loại rừng hiện có, rừng tre nứa chiếm một tỷ
lệ lớn, khoảng 30% diện tích rừng.
Trên lưu vực có nhiều vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên với nhiều loài
động thực vật là một thế lợi phát triển du lịch ở địa phương.
1.1.4. Đặc điểm sông ngòi, lòng dẫn
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
Chuyên ngành thủy văn học
18
1.1.4.1.Hình thái lưới sông
Sông Mã bắt nguồn từ Tuần Giáo - Lai Châu chảy theo hướng Tây Bắc - Đông
Nam với chiều dài dòng chính 512 km, chiều rộng bình quân lưu vực 42km. Hệ số
hình dạng sông 0,17, hệ số uốn khúc 1,7. Hệ số không đối xứng của các lưu vực 0,7.
Mật độ lưới sông 0,66 km/km2. Độ dốc bình quân lưu vực 17,6%. Sông Mã có 39
phụ lưu lớn và 2 phân lưu. Các phụ lưu phát triển đều trên lưu vực. Mạng lưới sông
Mã phát triển theo dạng cành cây phân bố đều trên 2 bờ tả và hữu. Các chi lưu quan
trọng của sông Mã là: Nậm Lệ, Suối Vạn Mai, sông Luồng, sông Lò, sông Bưởi,
sông Cầu Chày, sông Hoạt, sông Chu.
Bảng 1.2: Đặc trưng hình thái sông ngòi một số nhánh lớn thuộc hệ thống sông Mã
F lưu
TT
B
0
2
1
Lưu vực
vực
(km2)
1
Nậm Khoai
2
F
Lưu
Lsông
vực
(km)
(%)
Độ
Chiều
cao bq
rộng bq
(m)
km/km2
Độ
dốc
bqlv
(%o)
Hệ số
Mật
không
độ
đối
sông
xứng
Hệ số
Hệ số
hình
uốn
dạng
khúc
1.640
5,77
62,5
890
29,7
18,0
-
-0,17
0,54
1,45
Nậm Thi
705
2,48
47,5
984
18,1
19,3
-
-0,57
0,46
1,28
3
Nậm Công
893
3,14
52,0
1.233
19,9
16,4
-
-0,16
0,22
1,58
4
Sông Luông
1.580
5,56
102
532
17,6
19,6
-
0,19
0,20
1,27
5
Sông Lô
1.000
3,52
76,0
615
13,9
20,4
-
-0,33
0,19
1,35
6
Sông Bưởi
1.790
6,30
130
217
16,1
12,2
0,59
0,16
0,14
1,53
7
S.Cầu Chày
551
1,94
87,5
114
8,0
5,4
0,47
0,01
0,12
1,62
8
Sông Chu
7.580
26,7
325
790
29,8
18,3
0,98
-,014
0,12
1,58
9
Sông Mã
28.400
100
512
762
68,8
17,6
0,66
0,32
0,17
1,79
1.1.4.2. Đặc điểm các sông suối chính trong hệ thống sông Mã
1. Dòng chính sông Mã
Bắt nguồn từ vùng núi Phu Lan (Tuần Giáo - Lai Châu) cao 2179 m, sông
chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Đến Chiềng Khương sông chảy qua đất Lào
và trở lại đất Việt Nam tại Mường Lát. Từ Mường Lát đến Vạn Mai sông Chảy theo
hướng Tây Đông, từ Vạn Mai đến Hồi Xuân sông chảy theo hướng Bắc Nam, từ La
Hán đến Đồng Tâm sông chảy theo hướng Nam - Bắc và từ Cẩm Thuỷ đến cửa biển,
sông lại chuyển hướng theo Tây Bắc - Đông Nam và đổ ra biển tại Cửa Hới.
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
19
Chuyên ngành thủy văn học
Từ Hồi Xuân lên thượng nguồn lòng sông hẹp cắt sâu vào địa hình, không có
bãi sông và rất nhiều ghềnh thác. Từ Cẩm Hoàng ra biển lòng sông mở rộng có bãi
sông và thềm sông. Độ dốc dọc sông phần thượng nguồn tới 1,5%, nhưng ở hạ du độ
dốc sông chỉ đạt 2 ÷ 3%o. Đoạn ảnh hưởng triều độ dốc nhỏ hơn. Dòng chính sông
Mã tính đến Cẩm Thuỷ khống chế lưu vực 17400 km2.
2. Sông Chu
Là phụ lưu cấp I lớn nhất của sông Mã. Bắt nguồn từ vùng núi cao trên đất
Lào chảy chủ yếu theo hướng Tây Tây Bắc - Đông Đông Nam. Sông Chu đổ vào
sông Mã tại ngã ba Giàng, cách cửa sông Mã về phía hạ lưu 25,5 km. Chiều dài dòng
chính sông Chu 392 km, phần chảy trên đất Việt Nam 160 km. Tổng diện tích lưu
vực sông Chu 7.580 km2. Diện tích lưu vực sông Chu hầu hết nằm ở vùng rừng núi.
Từ Bái Thượng trở lên thượng nguồn lòng sông Chu dốc, có nhiều ghềnh thác, lòng
sông hẹp có thềm sông nhưng không có bãi sông. Từ Bái Thượng đến cửa sông Chu
chảy giữa hai tuyến đê, bãi sông rộng, lòng sông thông thoáng dốc nên khả năng
thoát lũ của sông Chu nhanh. Sông Chu có rất nhiều phụ lưu lớn như sông Khao,
sông Đạt, sông Đằng, sông Âm. Tiềm năng thuỷ điện của sông Chu rất lớn, dọc theo
dòng chính có rất nhiều vị trí cho phép xây dựng những kho nước lớn để sử dụng đa
mục tiêu. Trên sông Chu từ năm 1918 ÷ 1928 dòng chảy kiệt sông Chu đã được sử
dụng triệt để, để tưới cho đồng bằng Nam sông Chu. Hiện tại trong mùa kiệt lượng
nước ở hạ du Bái Thượng đều nhờ vào nguồn nước của sông Âm và dòng nước triều
đẩy ngược từ sông Mã lên. Sông Chu có vị trí rất quan trọng đối với công cuộc phát
triển kinh tế xã hội của tỉnh Thanh Hóa
3. Sông Bưởi
Là phụ lưu lớn thứ 2 của sông Mã. Sông Bưởi bắt nguồn từ núi Chu thuộc tỉnh
Hoà Bình. Dòng chính sông Bưởi chảy theo hướng Bắc Nam đổ vào sông Mã tại
Vĩnh Khang. Chiều dài dòng chính sông Bưởi 130 km. Diện tích lưu vực 1.790 km2
trong đó 362 km2 là núi đá vôi. Độ dốc bình quân lưu vực 12,2%, thượng nguồn sông
Bưởi là 3 suối lớn: suối Cái, suối Bên và suối Cộng Hoà đến Vụ Bản 3 nhánh hợp lại
tạo thành sông Bưởi. Từ Vụ Bản đến cửa sông dòng chảy sông Bưởi chảy giữa hai
triền đồi thoải, lòng sông hẹp, nông. Lòng sông Bưởi từ thượng nguồn đến cửa sông
đều mang tính chất của sông vùng đồi. Nguồn nước sông Bưởi đóng vai trò quan
trọng trong công cuộc phát triển kinh tế 3 huyện thuộc tỉnh Hoà Bình và 2 huyện
vùng đồi của Thanh Hoá.
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
20
Chuyên ngành thủy văn học
4. Sông Cầu Chày
Bắt nguồn từ núi Đèn chảy theo hướng gần như Tây - Đông chảy qua đồng
bằng Nam sông Mã - Bắc sông Chu. Tổng chiều dài sông 87,5 km. Diện tích lưu vực
551 km2. Khả năng cấp nước và thoát nước của sông Cầu Chày rất kém, phần từ Cầu
Nha đến cửa sông Cầu Chày đóng vai trò như một kênh tưới tiêu chìm. Khả năng
phát triển nguồn nước trên lưu vực sông Cầu Chày rất kém.
5. Sông Hoạt
Sông Hoạt là một sông nhỏ có lưu vực rất độc lập và có hai cửa tiêu thoát (đổ
vào sông Lèn tại cửa Báo Văn và đổ ra biển tại cửa Càn). Tổng diện tích lưu vực
hướng nước 250 km2 trong đó 40% là đồi núi trọc. Để phát triển kinh tế vùng Hà
Tung - Bỉm Sơn ở đây đã xây dựng kênh Tam Điệp để cách ly nước lũ của 78 km2
vùng đồi núi và xây dựng âu thuyền Mỹ Quan Trang để tách lũ và ngăn mặn do vậy
mà sông Hoạt trở thành một chi lưu của sông Lèn và là chi lưu cấp II của sông Mã.
Sông Hoạt hiện tại đã trở thành kênh cấp nước tưới và tiêu cho vùng Hà Trung
6. Sông Lèn
Sông Lèn phân chia nguồn nước với sông Mã tại ngã ba Bông và đổ ra biển tại
cửa Lạch Sung. Sông Lèn là phân lưu quan trọng của sông Mã. Trong mùa lũ sông
Lèn tải cho sông Mã 15 - 17% lưu lượng ra biển. Trong mùa kiệt sông Lèn tải tới 27
÷ 45% lưu lượng kiệt trên dòng chính sông Mã để cấp cho nhu cầu dùng nước của 4
huyện Hà Trung, Nga Sơn, Hậu Lộc, Bỉm Sơn. Tổng chiều dài sông Lèn 40 km. Hai
bên có đê bảo vệ dân sinh và sản xuất của các huyện ven sông.
7. Sông Lạch Trường
Sông Lạch Trường phân chia dòng chảy với sông Mã tại ngã ba Tuần chảy
theo hướng Tây - Đông đổ ra biển tại cửa Lạch Trường. Chiều dài sông chính 22 km,
sông có bãi rộng. Sông Mã chỉ phân lưu vào sông Lạch Trường trong mùa lũ, trong
mùa kiệt sông Lạch Trường chịu tác động của thuỷ triều cả 2 phía là sông Mã và
biển. Sông Lạch Trường là trục nhận nước tiêu quan trọng của vùng Hoằng Hoá và
Hậu Lộc.
1.1.5. Đặc điểm khí hậu, khí tượng trên lưu vực sông Mã
1.1.5.1. Đặc điểm mưa
Mưa trên lưu vực sông Mã được chia thành 3 vùng có tính chất đặc thù
khác nhau. Vùng thượng nguồn dòng chính sông Mã nằm trong vùng chế độ mưa
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
Chuyên ngành thủy văn học
21
Tây Bắc - Bắc Bộ, mùa mưa đến sớm và kết thúc sớm hơn vùng Trung Bộ. Lưu
vực sông Chu nằm trong vùng mưa Bắc Trung Bộ mùa mưa đến muộn hơn Bắc
Bộ 15- 20 ngày cũng kết thúc muộn hơn Bắc Bộ 10- 15 ngày. Khu vực đồng bằng
mang nhiều sắc thái của chế độ mưa Bắc Bộ, mùa mưa đến bắt đầu từ tháng V
hàng năm và kết thúc vào tháng XI. Lượng mưa bình quân trên lưu vực biến đổi từ
1100 mm/năm đến 1860 mm/năm. Một năm có 2 mùa rõ rệt, mùa ít mưa( mùa
khô) và mùa mưa nhiều(mùa mưa). Mùa mưa phía thượng nguồn sông Mã bắt đầu
từ tháng V và kết thúc vào tháng XI. Mùa mưa phía sông Chu bắt đầu từ cuối
tháng V và kết thúc vào đầu tháng XII, tổng lượng mưa 2 mùa chênh nhau đáng
kể. Tổng lượng mưa mùa mưa chiếm từ 65 - 70%, tổng lượng mưa mùa khô chỉ
chiếm từ 30 - 35% tổng lượng mưa năm.
Bảng 1.3: Lượng mưa năm trung bình nhiều năm tại một số trạm đại biểu
Trạm đo
B
3
Thời kỳ đo đạc
Xo (mm)
Năm mưa lớn
Năm mưa nhỏ
B
2
X (mm)
Năm
X (mm)
Năm
Sông Mã
1964- 2000
1.134
1.512
1973
906
1984
Sốp Cốp
1963- 2000
1.172
1.656
1970
806
1969
Hiền Kiệt
1962- 2000
1.677
2.444
1963
1.064
1986
Nam Đông
1961- 2000
1.693
2.854
1973
940
1988
Mường Lát
1962- 2000
1.228
1.642
1963
712
1976
Hồi Xuân
1960- 2000
1.856
2.680
1973
1.229
1976
Bá Thước
1959- 2000
1.713
2.884
1963
693
1977
Cẩm Thuỷ
1960- 2000
1.712
2.674
1963
1.131
1987
Vĩnh Lộc
1960- 2000
1.356
1.860
1964
844
1977
Yên Định
1962- 2000
1.500
2.269
1980
831
1977
Giàng
1960- 2000
1.677
2.440
1963
1.006
1987
Lạc Sơn
1960- 2000
1.897
2.571
1973
1.406
1988
Lạc Thuỷ
1960- 2000
1.874
3.007
1973
1.011
1988
Thạch Thành
1962- 2000
1.348
1.916
1973
990
1974
Xuân Du
1960- 2000
1.608
2.462
1980
884
1968
Thanh Hoá
1960- 2000
1.767
3.009
1963
1.044
1976
Sầm Sơn
1960- 2000
1.674
2.300
1964
-
-
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
Trạm đo
B
3
Chuyên ngành thủy văn học
22
Thời kỳ đo đạc
Xo (mm)
Năm mưa lớn
Năm mưa nhỏ
B
2
X (mm)
Năm
X (mm)
Năm
Hoàng Hoá
1960- 2000
1.430
2.324
1980
816
1984
Lạch Trường
1960- 2000
1.625
2.442
1978
930
1976
Hậu Lộc
1961- 2000
1.609
2.570
1963
607
1960
Nga Sơn
1960- 2000
1.494
2.402
1973
990
1974
Hà Trung
1960- 2000
1.641
2.790
1978
1.073
1967
Bát Mọt
1961- 2000
1.828
2.694
1966
1.060
1981
Thường Xuân
1960- 2000
2.234
2.881
1980
1.746
1969
Sông Âm
1961- 2000
1.443
2.311
1963
666
1988
Bái Thượng
1960- 2000
1.950
2.601
1975
1.224
1969
1.1.5.2. Gió, bão.
Mùa đông do hoàn lưu phương Bắc mạnh nên có gió mùa Đông Bắc, tốc độ
gió trung bình 3- 4 m/s. Gió này xuất hiện từ tháng XI đến tháng II năm sau, có năm
xuất hiện sớm và cũng có năm kết thúc muộn.
Mùa hè do hoàn lưu phương Nam và vị trí thấp của vùng Vịnh Bắc Bộ nên
hướng gió thịnh hành là Đông Nam, mang nhiều hơi ẩm dễ gây mưa rào. Tốc độ gió
bình quân 2,0- 2,5 m/s. Loại gió này xuất hiện từ tháng III và kết thúc vào tháng X
hàng năm.
Bão thường kèm theo mưa lớn ở khu vực đồng bằng và trung du của lưu vực.
Lượng mưa trận do bão gây ra có thể lên tới (700 - 1.100 mm) tại trạm Thanh Hoá.
1.1.5.3. Nhiệt độ.
Trên lưu vực sông Mã có hai vùng có chế độ nhiệt khác nhau:
- Vùng miền núi, mùa lạnh bắt đầu từ tháng XI đến tháng II, mùa nóng từ tháng III
đến tháng X. Nhiệt độ vùng này trùng với nhiệt độ vùng Tây Bắc.
- Vùng đồng bằng hạ du sông Mã. Nhiệt độ bình quân năm cao hơn miền núi. Mùa
đông kết thúc sớm hơn Bắc Bộ từ 15 - 20 ngày. Nhiệt độ tối cao tuyệt đối trung bình
năm lại cao hơn ở vùng miền núi.
Trên toàn lưu vực nhiệt độ bình quân năm dao đông từ 2204 đến 23,60C. Số
giờ nắng bình quân trên lưu vực từ 1.756,7 giờ đến 1.896,4 giờ/năm, các tháng mùa
đông có số giờ nắng ít hơn các tháng mùa hè.
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
Chuyên ngành thủy văn học
23
1.1.5.4. Độ ẩm không khí.
Độ ẩm không khí trên lưu vực dao động từ 82% - 86%. Độ ẩm tối cao thường
vào tháng III tháng IV hàng năm (89 - 94%). Độ ẩm tối thấp vào tháng V tháng VI
hoặc tháng VII chỉ đạt 6 ÷ 12%.
1.1.5.5. Bốc hơi.
Tổng lượng bốc hơi năm trên lưu vực từ 872 mm đến 925 mm. Bốc hơi bình
quân ngày nhỏ nhất 1,3mm/ngày, ngày lớn nhất 4,6 mm/ngày. Lượng bốc hơi trên
lưu vực lớn nhất vào tháng V, VI, VII. Chênh lệch bốc hơi mặt đất và mặt nước ∆Z
khoảng 250 - 230mm/năm.
Bảng 1.4: Nhiệt độ, số giờ nắng, bốc hơi trung bình nhiều năm lưu vực sông Mã
Yếu
tố
Khu vực
T1
T2
T3
Nhiệt Miền núi 16,6 18,0 26,7
độ Đồng bằng 16,5 17,5 20,1
T6
T7
T8
T9
T10 T11 T12
Tbình
năm
T4
T5
24,8
26,9 27,6 27,6 27,0 25,6 23,5 20,5 17,6
23
23,3
27,0 28,2 28,4 27,6 26,6 24,3 21,2 18,0
23,3
Miền núi 135,6 144,5 174,5 184 199,6 147,8 149,9 143,0 170,9 163,4 139,4 143,8 2.896,4
Số giờ
nắng Đồng bằng 86,5 48,1 54,6 1009,1 201,6 189,2 212,4 166,3 163,7 176,1 131,4 128,7 1.662,0
Bốc hơi
Miền núi
40
42
53
65
79
65
64
52
47
48
41
43
639
Đồng bằng
55
40
40
50
90
94
104
75
64
75
70
65
821
1.2. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG MÃ
1.2.1. Hiện trạng kinh tế nông nghiệp.
Diện tích có khả năng nông nghiệp theo điều tra mới nhất 1999 là: 401.915 ha,
trong đó phần nằm trong lưu vực: 320.790 ha, nằm ở khu hưởng lợi 81.125 ha. Diện
tích hiện đang canh tác cây hàng năm: 237.155 ha, thuộc địa phận Thanh Hoá
188.100 ha. Diện tích canh tác trên lưu vực chủ yếu là cây lương thực. Trong cây
lương thực 60% là trồng lúa còn lại là trồng màu và cây công nghiệp ngắn ngày.
Trong diện tích nông nghiệp còn lại có thể huy động thêm 60.000ha vào trồng cây
công nghiệp ngắn ngày và trồng mía đường làm nguyên liệu cho các nhà máy sản
xuất đường. Đất đai trên lưu vực phân bố trên các đơn vị hành chính như sau:
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
Chuyên ngành thủy văn học
24
Bảng 1.5: Đất đai theo điều tra của các tỉnh nằm trong lưu vực sông Mã
Đơn vị: ha
Loại đất đai
Tỉnh Hoà Tỉnh
Toàn lưu vực
Tỉnh
Bình
Sơn La
thuộc VNam Thanh Hoá
Tỉnh
Tỉnh
Lai Châu Nghệ An
Đất tự nhiên
1.935.715
1.008.556
177.836
477.038
209.475
62.810
A- Đất nông nghiệp
401.915
275.589
38.734
29.981
19.649
5.000
I. Đất trồng trọt
253.395
201.998
28.262
18.524
8.687
1.360
- Đất cày hàng năm
237.155
188.100
22.642
17.800
7.575
1.038
a/ Đất lúa
170.708
145.606
15.542
8.855
4.139
566
- Ba vụ lúa, màu
7.250
7.250
-
-
-
-
+ 2 lúa, 1 màu
5.079
5.079
-
-
-
-
+ 1 lúa, 2 màu
2.171
2.171
-
-
-
-
- Đất 2 vụ lúa màu
119.551
110.039
7.792
987
530
203
+ 2 lúa
104.670
95.337
7.776
987
530
40
+ 1lúa, 1màu
14.881
14.702
16
-
-
163
- Đất 1 vụ
37.171
22.291
3.356
7.571
3.590
363
+ 1 vụ chiêm
7.060
6.963
-
-
-
69
+ 1 vụ mùa
17.556
10.609
3.356
281.945
1.442
204
+ đất nương rẫy
12.295
4.526
-
5.498
2.181
90
+ đất mạ
7.619
6.856
380
297
86
-
b/ đất màu và CNN
66.411
4.2504
11.064
8945
3436
462
2. Đất cây lâu năm
16.043
13.701
184
724
1112
322
II. Đất chăn nuôi
59.059
38.157
5.910
1.146
962
2.500
- Đồng cỏ
51.346
31.493
5225
11.337
796
2495
- Ao hồ
7.713
6.734
685
123
166
5
III.Đất nông nghiệp khác
89.461
35.434
9.998
-
10.000
1.140
B. Đất lâm nghiệp
1.299.987
644.532
83527
394115
188452
45000
C. Đất chuyên dùng
77.635
62.670
10.526
3.037
902
520
D. Đất khác
156.178
25.765
48.049
49.905
772
12.290
B
9
1
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
Luận văn thạc sĩ
25
Chuyên ngành thủy văn học
Theo tài liệu thống kê trên đây cho thấy:
- Trên lưu vực sông Mã vẫn còn hiện tượng đốt nương làm rẫy nhất là tỉnh
Sơn La, Thanh Hoá và Lai Châu.
- Diện tích gieo cấy 1 vụ còn chiếm tới 14,67% đất canh tác, đất 1 vụ chủ yếu
tập trung vào vụ mùa, nương rẫy chứng tỏ diện tích chưa giải quyết được tưới còn
lớn, đất bỏ hoá vụ Đông Xuân.
- Đất nông nghiệp khác còn tới 89.461 ha chiếm 22,26% đất nông nghiệp do
vậy khả năng tăng diện tích nông nghiệp trên lưu vực còn rất lớn.
Bảng 1.6: Kết quả sản xuất nông nghiệp của các tỉnh nằm trong lưu vực
Đơn vị hành
chính
Diện tích gieo
trồng (ha)
Năng suất bình
quân (T/ha)
Thanh Hoá
Hoà Bình
Sơn La
Lai Châu
Nghệ An
Tổng
358942
38098
27172
11717
1823
437752
30,2
19,97
11,42
23,12
16,95
27,90
Sản lượng
quy thóc
( Tấn)
1.084.926
76.070
31.018
27.086
3.090
1.221.190
Bình quân đầu
người
( kg/ng/năm)
321,0
289,0
236,0
254,0
219,0
313,5
- Chăn nuôi là một mảng trong kinh tế nông nghiệp, tiềm năng phát triển chăn
nuôi trên lưu vực rất lớn. Hình thức chăn nuôi hiện nay tồn tại theo phương thức chăn
nuôi hộ gia đình, quy mô nhỏ. Vật nuôi chủ yếu là trâu, bò lấy sức kéo và trâu bò thịt,
gia súc gia cầm cũng nuôi phân tán theo hộ gia đình. Giá trị sản lượng chăn nuôi mới
chiếm 18,69% tổng giá trị sản xuất nông nghiệp.
1.2.2. Thuỷ, hải sản
Thuỷ hải sản trên lưu vực tập trung chủ yếu ở hạ du thuộc tỉnh Thanh Hoá.
Bình quân 5 năm khai thác được 40.500 tấn/ năm. Trong đó hải sản 26.098 tấn/năm.
Đánh bắt 25.380 tấn/năm - nuôi trồng 718 tấn với 1500 ha nuôi trồng theo hình thức
bán thâm canh, năng suất thấp, giá trị đánh bắt và nuôi trồng thuỷ sản mới đạt gần
4% tổng thu nhập của tỉnh Thanh Hoá. Ngành thuỷ sản đang là ngành còn nhiều tiềm
năng phát triển cả về ngư nghiệp đánh bắt và nuôi trồng ven bờ
1.2.3. Lâm nghiệp
Diện tích đất lâm nghiệp trên lưu vực sông Mã chiếm 71,8% diện tích lưu vực
nhưng do khai thác không có chế độ bảo dưỡng và khai thác không có kế hoạc nên
hầu hết không còn rừng nguyên sinh. Đất đai lâm nghiệp bị trọc hoá nhiều. Diện tích
Học viên: Nguyễn Thị Hằng - Cao học 16V
