DỰ BÁO DÒNG CHẢY LŨ SÔNG LÔ PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỒ CHỨA TUYÊN QUANG VÀ THÁC BÀ CHỐNG LŨ HẠ DU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

NGUYỄN THỊ NHƯ QUỲNH

DỰ BÁO DÒNG CHẢY LŨ SÔNG LÔ
PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỒ CHỨA TUYÊN QUANG VÀ
THÁC BÀ CHỐNG LŨ HẠ DU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

NGUYỄN THỊ NHƯ QUỲNH

DỰ BÁO DÒNG CHẢY LŨ SÔNG LÔ
PHỤC VỤ VẬN HÀNH HỒ CHỨA TUYÊN QUANG VÀ
THÁC BÀ CHỐNG LŨ HẠ DU

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

Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Nguyễn Mai Đăng
2. GS.TS. Hà Văn Khối
HÀ NỘI - 2011

LỜI CẢM ƠN
Việc hoàn thành luận văn Thạc sĩ với đề tài:” Dự báo dòng chảy lũ sông Lô
phục vụ cho vận hành hồ chứa Tuyên Quang và Thác Bà chống lũ hạ du” đã
đánh dấu một mốc son quan trọng đối với cá nhân tôi trong quá trình học tập,
nghiên cứu tại Trường Đại học Thủy Lợi, Hà Nội. Trong quá trình hoàn thành luận
văn Tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Từ đáy lòng mình, Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo GS.TS Hà Văn
Khối, TS. Nguyễn Mai Đăng đã trực tiếp hướng dẫn, định hướng cho tôi cách tiếp
cận với bài toán và đã giành nhiều thời gian đóng góp những ý kiến, nhận xét để tôi
có thể hoàn thành luận văn của mình.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp Phòng Dự báo Thủy văn

Bắc 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.
Tôi 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 điều kiện thuận lợi cho Tôi trong thời gian học tập và hoàn thành luận văn.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Bố Mẹ, Chồng và Con tôi đã động viên rất lớn
về tinh thần và vật chất để Tôi có được ngày hôm nay.
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 6 năm 2011

Tác giả
Nguyễn Thị Như Quỳnh


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1
T
0

T
0

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ...................................................................... 1
T
0

T
0

2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................... 2

T
0

T
0

3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ................................................................................... 2
T
0

T
0

4. HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 2
T
0

T
0

5. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN ........................................................................... 3
T
0

T
0

CHƯƠNG 1
T
0

ĐẶC ĐIỂM SỰ HÌNH THÀNH LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG LÔ. ................... 4
T
0

T

0

1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Lô .......................................................... 4
T
0

T
0

1.2. Đặc điểm sự hình thành dòng chảy lũ trên lưu vực sông Lô .............................. 6
T
0

T
0

1.3. Những nhân tố ảnh hưởng đến dòng chảy lũ trên lưu vực sông Lô .................... 7
T
0

T
0

1.3.1. Nhân tố mặt đệm .............................................................................................. 8

T
0

T
0

1.3.2. Nhân tố khí tượng ............................................................................................ 16
T
0

T
0

1.4. Khái quát những đặc điểm hình thế thời tiết gây mưa sinh lũ lớn trên lưu vực
T
0

sông Lô ....................................................................................................................... 17
T
0

1.4.1. Những hình thế thời tiết chủ yếu gây mưa lớn trên lưu vực sông Lô .............. 17
T
0

T
0

1.4.2. Những hình thế thời tiết gây mưa lớn diện rộng trên lưu vực sông Lô ........... 18
T
0

T
0

1.4.3. Một số đặc điểm hình thế thời tiết gây mưa sinh lũ lớn trên lưu vực sông Lô ....... 20

T
0

T
0

1.5. Gia nhập khu giữa trên lưu vực sông Lô ............................................................ 22
T
0

T
0

1.6. Đặc điểm truyền lũ và thời gian truyền dòng chảy ............................................. 24
T
0

T
0

CHƯƠNG 2
T
0

T
0

TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH DỰ BÁO LŨ SÔNG LÔ VÀ VẬN HÀNH

HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊN LƯU VỰC. ......................................................... 27
T
0

2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước về dự báo lũ và vận hành hồ chứa. ........ 27
T
0

T
0

2.1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước về dự báo lũ ............................... 27
T
0

T
0

2.1.2. Vận hành hệ thống hồ chứa .............................................................................. 28

T
0

T
0

2.2. Yêu cầu về dự báo lũ sông Lô ............................................................................. 30
T
0

T
0

2.3. Hiện trạng dự báo lũ sông lô trong những năm gần đây ..................................... 31
T
0

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v

0T


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

2.3.1 Mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn. .......................................................... 31
T
0

T
0

2.3.2 Các phương pháp dự báo dòng chảy lũ sông Lô. ............................................. 32
T
0

T
0

2.4. Những tồn tại trong dự báo lũ sông Lô ............................................................... 36
T
0

T
0

2.5. Lựa chọn phương pháp dự báo lũ sông Lô ......................................................... 37

T
0

T
0

CHƯƠNG 3
T
0

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DỰ BÁO DÒNG CHẢY LŨ SÔNG
T

0

LÔ .............................................................................................................................. 39
T
0

3.1. Giới thiệu các mô hình áp dụng trong nghiên cứu dự báo dòng chảy lũ. ........... 39
T
0

T
0

3.1.1. Giới thiệu mô hình NAM ................................................................................. 39
T
0

T
0

3.1.2. Giới thiệu phương pháp diễn toán Muskingum ............................................... 47
T
0

T
0

3.1.3. Giới thiệu mô hình ngẫu nhiên......................................................................... 49
T
0

T
0

3.1.3.1. Phương pháp hồi quy nhiều biến……………………………………………49
3.1.3.2. Giới thiệu mô hình ngẫu nhiên SPSS……………………………….............51

3.2. Dự báo lũ sông Lô bằng mô hình tất định NAM và mô hình Muskingum ......... 52
T
0

T
0

3.2.1 Phân chia lưu vực trong mô hình NAM ............................................................ 52
T
0

T

0

3.2.2. Xây dựng mô hình NAM và Muskingum cho lưu vực………………………..53
3.2.3. Hiệu chỉnh mô hình .......................................................................................... 57
T
0

T
0

3.3 Dự báo lũ lưu vực sông Lô bằng việc kết hợp mô hình tất định NAM –
T

0

MIKE11 và mô hình ngẫu nhiên SPSS ...................................................................... 65
T
0

3.4. Kết quả kiểm định mô hình ................................................................................. 71
T
0

T
0

CHƯƠNG 4
T
0

T
0

ỨNG DỤNG KẾT QUẢ DỰ BÁO VÀO VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ

CHỨA TUYÊN QUANG VÀ THÁC BÀ ............................................................... 80
T

0

4.1. Ứng dụng mô hình MIKE11 vào dự báo dòng chảy hạ lưu sông Lô sau khi các
T
0

hồ chứa đi vào vận hành. ............................................................................................ 80
T
0

4.1.1 Giới thiệu mô hình MIKE 11 ............................................................................ 80
T

0

T
0

4.1.2. Số hóa mạng lưới hệ thống sông Lô trong mô hình thủy lực .......................... 86
T
0

T
0

4.1.2.1. Tài liệu địa hình mạng lưới sông Lô ............................................................. 86
T
0

T
0

4.1.2.2. Sơ đồ mạng sông tính toán thủy lực .............................................................. 86
T
0

T

0

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

4.1.2.3. Biên tính toán ................................................................................................ 88
T
0

T
0

4.1.2.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình ................................................................. 88
T
0

T
0

4.2. Ứng dụng mô hình MIKE11 vào dự báo lũ và vận hành hệ thống hồ chứa trên

T
0

lưu vực sông Lô.......................................................................................................... 91
T
0

4.2.1 Giới thiệu các hồ chứa nước đưa vào vận hành trên lưu vực sông Lô ............. 91
T
0

T

0

4.2.2. Quy trình vận hành các công trình thủy điện trên lưu vực .............................. 93
T
0

T
0

4.2.3. Tích hợp mô hình dự báo lũ và vận hành hệ thống hồ chứa trên lưu vực sông
T
0

Lô. .............................................................................................................................. 97
T
0

KẾ T LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 102
T
0

T
0

KẾ T LUẬN .............................................................................................................. 102
T
0

T
0

KIẾN NGHỊ .............................................................................................................. 103
T
0

T

0

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 105
T
0

T
0

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v

Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

Danh mục các bảng biểu
T
0

Hình 1.1 : Bản đồ lưu vực sông Lô ............................................................................ 4
T
0

T
0

Hình 1.2 : Sơ đồ hóa các đoạn sông trên lưu vực sông Lô ........................................ 26
T
0

T
0

Hình 3.3: Sơ đồ mô phỏng của mô hình NAM .......................................................... 40
T

0

T
0

Hình 3.4: Bản đồ phân chia lưu vực sử dụng phần mềm ARCGIS 9.2 ..................... 53
T
0

T
0

Hình 3.5: Gắn thông tin lưu vực vào mô hình. .......................................................... 54
T
0

T
0

Hình 3.6: Nhập thông tin trạm mưa. .......................................................................... 55
T
0

T

0

Hình 3.7: Tính diện tích và tính trọng số mưa ........................................................... 55
T
0

T
0

Hình 3.8: Minh họa việc xây dựng mô hình NAM .................................................... 57
T
0

T
0

Hình 3.9: Minh họa phương pháp diễn toán Muskingum trong MIKE11 ................. 57
T
0

T
0

Hình 3.10: Đường quá trình lũ thực đo và tính toán trạm Bắc Mê ............................ 59

T
0

T
0

Hình 3.11: Đường quá trình lũ lũy tích thực đo và tính toán trạm Bắc Mê ............... 59
T
0

T
0

Hình 3.12: Đường quá trình lũ thực đo và tính toán trạm Bảo Lạc ........................... 60
T
0

T
0

Hình 3.13: Đường quá trình lũ lũy tích thực đo và tính toán trạm Bảo Lạc .............. 60
T
0

T
0

Hình 3.14: Đường quá trình lũ thực đo và tính toán trạm Na Hang .......................... 61
T
0

T
0

Hình 3.15: Đường quá trình lũ lũy tích thực đo và tính toán trạm Na Hang ............. 61
T

0

T
0

Hình 3.16: Đường quá trình lũ thực đo và tính toán trạm Hà Giang ......................... 62
T
0

T
0

Hình 3.17: Đường quá trình lũ lũy tích thực đo và tính toán trạm Hà Giang ............ 62
T
0

T
0

Hình 3.18: Đường quá trình lũ thực đo và tính toán trạm Vĩnh Tuy ......................... 63
T
0

0T

Hình 3.19: Đường quá trình lũ lũy tích thực đo và tính toán trạm Vĩnh Tuy ............ 63
T
0

T
0

Hình 3.20: Đường quá trình lũ thực đo và tính toán trạm Hàm Yên ......................... 64
T
0

T
0

Hình 3.21: Đường quá trình lũ lũy tích thực đo và tính toán trạm Hàm Yên ............ 64
T
0

T
0

Hình 3.22: Sơ đồ kết hợp mô hình tất nhiên NAM – MIKE11, Muskingum và
T

0

SPSS ........................................................................................................................... 66
T
0

Hình 3. 23: Đường quá trình lũ thực đo và tính toán bằng việc kết hợp hai mô hình
T
0

NAM-MIKE11 và mô hình SPSS .............................................................................. 69
T

0

Hình 4.24: Đường quá trình lũ thực đo và tính toán bằng mô hình kết hợp cho mùa
T
0

lũ năm 207,2008 tại một số trạm chính trên lưu vực sông Lô ................................... 77
T
0

Hình 4.25: Nhánh sông và các điểm lưới xen kẽ ....................................................... 83
T

0

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v

T
0


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

Hình 4.26: Cấu hình các điểm lưới xung quanh điểm mà tại đó ba nhánh gặp nhau 83
T
0

T
0

Hình 4.27: Sơ đồ mạng thủy lực sông Lô và hệ thống biên trên, biên dưới .............. 87
T
0

T

0

mô phỏng trong mô hình MIKE11 ............................................................................. 87
T
0

T
0

Hình 4.28: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán mô phỏng cho mùa lũ
T
0

năm 2007 tại trạm Tuyên Quang ................................................................................ 89
T
0

Hình 4.29: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán mô phỏng cho mùa lũ
T
0

năm 2008 tại Trạm Tuyên Quang .............................................................................. 89
T
0

Hình 4.30: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán mô phỏng cho mùa lũ
T
0

năm 2009 .................................................................................................................... 90
T
0

Hình 4.31: Minh họa việc kết nối mô hình dự báo dòng chảy với vận hành hồ chứa 98
T
0

T
0

Hình 4.32: Minh họa việc thiết lập các lệnh điều khiển vận hành hồ chứa ............... 98
T
0

T
0

Hình 4.33: Minh họa việc kết nối mô hình dự báo dòng chảy với vận hành hồ chứa 99

T
0

T
0

Hình 4.34: Minh họa việc mô phỏng mô hình kết nối dự báo dòng chảy với vận
T
0

hành hồ chứa .............................................................................................................. 99
T

0

Hình 4.35: Minh họa việc chạy mô hình kết nối dự báo dòng chảy với vận hành hồ chứa 100
T
0

T
0

Hình 4.36: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán (kết hợp dự báo lũ với
T
0

vận hành hồ) mô phỏng cho mùa lũ năm 2007 .......................................................... 100
T
0

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

Danh mục các bảng biểu
Bảng 1.1: Phân bố độ cao theo diện tích .................................................................... 10
T
0

T
0

Bảng 1.2: Đặc trưng hình thái lưu vực ....................................................................... 11
T
0

T
0

Bảng 1.3: Phân bố độ cao theo diện tích .................................................................... 13
T
0

T
0

Bảng 1.4: Đặc trưng hình thái lưu vực sông .............................................................. 14
T

0

T
0

Bảng 1.5: Phân bố độ cao theo diện tích .................................................................... 16
T
0

T
0

Bảng 1.6: Hệ số ‫ﻻ‬1 , ‫ﻻ‬2 của các lưu vực bộ phận ....................................................... 24
T
0

3

R

3

R

T
0

Bảng 2.7: Các thông số cần hiệu chỉnh và giới hạn của chúng. ................................. 45
T
0

T
0

Bảng 3.8: Bộ trọng số mưa cho các lưu vực tính toán .............................................. 56
T

0

T
0

Bảng 3.9 : Thông số của mô hình NAM .................................................................... 58
T
0

T
0

Bảng 3.10: Thông số của mô hình Muskingum ......................................................... 59
T
0

T
0

Bảng 3. 11: Kết quả chỉ tiêu đánh giá trong hiệu chỉnh mô hình .............................. 65
T
0

T

0

Bảng 3. 12: Kết quả áp dụng mô hình ngẫu nhiên SPSS ........................................... 66
T
0

T
0

Bảng 3.13: Kết quả chỉ tiêu đánh giá trong hiệu chỉnh mô hình ............................... 70
T
0

T
0

Bảng 3.14 : Chỉ tiêu đánh giá kết quả ........................................................................ 77
T
0

T
0

Bảng 4. 15: Thông số của mô hình ........................................................................... 88

T
0

T
0

Bảng 4.16 : Kết quả đánh giá chỉ tiêu hiệu chỉnh mô hình MIKE11 ......................... 90
T
0

T
0

Bảng 4.17 : Kết quả đánh giá chỉ tiêu kiểm định mô hình MIKE11 ......................... 91
T
0

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v

T
0


1

Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Sông Lô là một trong những phụ lưu nhiều nước nhất của sông Hồng với
diện tích hứng nước là 39000km2, chiều dài 470km, trong đó phần lãnh thuộc Việt
P

P

Nam là 22600km2(chiếm 58%) và chiều dài 275km. Sông Lô bắt nguồn từ cao
P

P

nguyên Vân Nam – Trung Quốc và chảy vào nước ta tại Thanh Thủy. Phía Đông
lưu vực là cánh cung Ngân Sơn và cánh cung Sông Gâm, phía Đông Nam là dãy núi
Tam Đảo, Phía Tây là dãy núi Con Voi.
Lũ trên lưu vực sông Lô mang tính chất lũ miền núi rõ rệt, mực nước và lưu
lượng đều biến đổi nhanh. Đó là hệ quả của những trận mưa kéo dài ngày trong điều
kiện địa hình núi cùng với độ dốc lớn và cấu trúc mạng lưới sông có dạng hình nan
quạt. Lượng lũ ở Vụ Quang chiếm 30% lượng lũ sông Hồng tại Sơn Tây. Nước Lũ

sông Lô hàng năm đe dọa và gây lụt lội cho các vùng ven sông như thị xã Hà Giang
và thị xã Tuyên Quang, gây thiệt hại khá lớn về người và tài sản.
Hiện nay, trên hệ thống sông Lô có hai nhà máy thủy điện lớn Tuyên Quang
và Thác Bà là những công trình trọng điểm của đất nước với nhiệm vụ là tạo dung
tích phòng chống lũ cho đồng bằng sông Hồng và thị xã Tuyên Quang. Tuy nhiên
các hồ chứa này chỉ mới vận hành theo quy trình riêng rẽ, đơn lẻ, chưa được quản lý
tổng hợp và thống nhất nên khai thác chưa hiệu quả. Để vận hành hợp lý các hồ
chứa cần thiết phải xây dựng công cụ dự báo dòng chảy sông Lô trong mùa lũ (bao
gồm cả dòng chảy đến hồ và dòng chảy hạ du).
Bên cạnh những tiềm năng và vai trò quan trọng của nhà máy, những thách
thức đặt ra cho việc chinh phục sông Lô cũng rất lớn. Để giảm thiểu tác hại do lũ lụt
gây ra cũng như các tác hại khác xảy ra trên lưu vực thì đây là bài toán phức tạp đòi

hỏi sự quan tâm thích đáng của nhiều cấp, bộ, ngành cũng như nhiều quốc gia sống

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


2
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

trên lưu vực. Trong đó cần giải quyết bài toán quy hoạch, quản lý nguồn nước, dự
báo lũ lụt sao cho hiệu quả.

Do tính chất phức tạp của sự hình thành lũ trên lưu vực sông Lô nên việc
tính toán và dự báo dòng chảy lũ sông Lô gặp nhiều khó khăn và vẫn đang là một
yêu cầu cấp bách của thực tế dự báo tác nghiệp phục vụ công tác phòng chống lũ.
Cho tới nay, việc dự báo lũ sông Lô thường được tiến hành bằng những phương
pháp truyền thống như: Phương pháp mực nước lưu lượng tương ứng, tổng nhập
lưu, các biểu đồ dự báo quá trình lũ lên và lũ xuống…với mức đảm bảo thường
không cao. Xuất phát từ ý nghĩa và yêu cầu bức xúc của thực tiễn, luận văn tiến
hành nghiên cứu các mô hình để xây dựng phương án dự báo dòng chảy lũ sông Lô
từ đó phục vụ cho vận hành hồ chứa chống lũ hạ du.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Mục tiêu chính là thiết lập một mô hình dự báo dòng chảy lũ cho lưu vực
sông Lô, phục vụ công tác vận hành hồ chứa Thác Bà và Tuyên Quang chống lũ và

giảm nhẹ thiên tai một cách thích hợp, kịp thời và hiệu quả. Các mục tiêu cụ thể
của nghiên cứu bao gồm: i) Nghiên cứu dự báo lũ sử dụng mô hình tất nhiên mưa
rào dòng chảy kết hợp với mô hình ngẫu nhiên SPSS; ii) Nghiên cứu vận hành hồ
chứa Tuyên Quang và Thác Bà chống lũ hạ du sử dụng mô hình thủy lực MIKE11.
3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Không gian nghiên cứu: Tính toán trên toàn bộ hệ thống lưu vực sông Lô
bao gồm cả phần lãnh thổ Việt Nam và Trung Quốc.
Đối tượng nghiên cứu: Đường quá trình mưa, mực nước và lưu lượng tại
các trạm trên hệ thống lưu vực sông Lô.
4. HƯỚNG TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Hướng tiếp cận: Căn cứ vào tình hình thu thập tài liệu, nghiên cứu trên lưu vực,
Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v

3
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

Tác Giả lựa chọn hướng tiếp cận vừa mang tính kế thừa vừa đảm bảo tính sáng tạo
trong nghiên cứu.
-

Tổng hợp hệ thống, xem xét các thành phần tương tác lẫn nhau như: địa hình,

địa chất, thổ nhưỡng, khí hậu, nước, sinh vật, con người, điều kiện kinh tế xã
hội, đặc điểm tình hình lũ lụt và những tác hại do lũ lụt gây ra...

-

Trên cơ sở kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đây đã sử dụng mô hình 1
chiều, xây dựng mô hình dự báo dòng chảy lũ.

Phương pháp nghiên cứu:
−

Phương pháp phân tích, thống kê, kế thừa có chọn lọc các tài liệu đã có nhằm

tập hợp, phân tích, đánh giá nguyên nhân gây mưa, lũ.

−

Sử dụng phần mền ARCGIS để xây dựng các tiểu lưu vực phục vụ cho mô
hình tính toán thủy văn, thủy lực.

−

Phương pháp mô hình toán thủy văn, thủy lực mô phỏng quá trình thủy động
lực học trên hệ thống sông Lô.

5. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Chương 1: Đặc điểm sự hình thành lũ trên lưu vực sông Lô
Chương 2: Tổng quan về tình hình dự báo lũ sông Lô và vận hành hệ thống
hồ chứa trên lưu vực.
Chương 3: Nghiên cứu ứng dụng mô hình dự báo dòng chảy lũ cho lưu vực
sông Lô
Chương 4: Ứng dụng kết quả dự báo cho vận hành hồ chứa Tuyên Quang và
Thác Bà
Kết luận và kiến nghị
Phụ lục
Tài liệu tham khảo

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


4
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM SỰ HÌNH THÀNH LŨ TRÊN LƯU VỰC SÔNG LÔ.

1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Lô
Sông Lô là một trong những phụ lưu lớn của sông Hồng. Lưu vực sông Lô

được giới hạn phía đông là cánh cung Ngân Sơn và cánh cung sông Gâm, phía đông
nam là dãy Tam Đảo, phía tây là dãy Con Voi. Chiều dài lớn nhất từ Tây Bắc xuống
Đông Nam là 320km. Hướng dốc chung của lưu vực sông Lô là Tây Bắc-Đông
Nam. Độ cao bình quân trong lưu vực sông Lô dao động từ 500-1000m, độ cao 200300m trở lên chiếm khoảng (70-80%) diện tích lưu vực.

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sông Lô
Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


5
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

Trong lưu vực sông Lô, các dãy núi lớn đều quy tụ về phía Đông Nam và mở
rộng về phía Bắc. Các đơn vị địa mạo trên phản ánh khá rõ nét sự phân bố của nham
thạch trong lưu vực. Những vùng địa hình cao nhất, phân bố loại nham thạch rất
chắc như Hoa cương, Gơ-Nai, đá vôi... Những vùng núi và đồi thấp là diệp thạch và
sa diệp mềm hơn, đây là loại nham thạch phân bố rộng rãi nhất.
Lưu vực dòng chính sông Lô có diện tích 13690 km2, dòng chính dài 470km,
P

P

bắt nguồn từ cao nguyên Vân Nam chảy vào Việt Nam tại Thanh Thủy. Thung lũng
sông Lô rất hẹp, có nơi chỉ khoảng 4-5km, đoạn Hà Giang tới Bắc Quang lòng sông
nhiều thác gềnh, sông rộng trung bình 40 - 50m. Trung lưu sông Lô kể từ Bắc
Quang tới Tuyên Quang dài 108km, độ dốc đáy sông giảm còn 0,25m/km, thung
lũng mở rộng dần, sông rộng trung bình 140m, chỗ hẹp nhất 26m, sâu trung bình 11,5m trong mùa cạn. Phía trên Tuyên Quang tại Khe Lau, sông Lô nhận sông Gâm
là phụ lưu lớn nhất. Hạ lưu sông Lô, có thể kể từ Tuyên Quang, thung lũng sông mở
rộng, về mùa cạn, lòng sông rộng tới 200m và sâu tới 1,5 - 5m. ở đoạn Tuyên
Quang - Vụ Quang có sông Chảy ra nhập ở bờ phải, đoạn này thác gềnh không còn,
chỉ có bãi nổi, độ dốc sông nhỏ. Lưu vực sông Gâm có diện tích 17200km2, chiếm
P

P

khoảng 44,1% diện tích của cả lưu vực sông Lô, sông dài 297km. Đoạn từ Na Hang
đến cửa sông dài 86km. Thượng lưu sông Gâm, địa hình dốc từ Tây Bắc xuống
Đông Nam, ở trung lưu, hạ lưu chuyển thành hướng gần Bắc Nam. Độ cao bình
quân lưu vực sông Gâm tới 877m, phía Bắc và Đông Bắc cao hơn cả, độ cao từ
200m trở lên chiếm 95% diện tích lưu vực, trong đó diện tích có độ cao 400-600m
chiếm tới 35%.
Lưu vực sông Lô, nói chung ẩm ướt. Do ảnh hưởng của độ cao mà nhiệt độ
trung bình năm tăng dần từ cao xuống thấp và từ bắc xuống nam lưu vực. Tính chất
ẩm ướt của khí hậu thể hiện rõ nhất ở vùng Bắc Quang nơi địa hình dạng phễu, hội
tụ gió Đông Nam do hướng thung lũng trùng với hướng gió thịnh hành, hình thành
tại đây một trung tâm mưa lớn nhất miền Bắc, chuẩn mưa năm tới 5043mm, trung

tâm mưa rộng 1000km2, với 170 ngày có mưa trong năm, lượng mưa tập trung vào
P

P

mùa hè.
Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


6
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

Lưu vực sông Gâm ở khuất sau cánh cung Ngân Sơn và cánh cung sông
Gâm, gió Đông và Đông Nam ẩm ướt bị ngăn chặn tạo khí hậu lạnh và ít ẩm hơn so
với ở dòng chính sông Lô. Mức độ che khuất khác nhau đối với từng vị trí trong lưu
vực là nguyên nhân phân hóa thành các vùng khác nhau trong lưu vực: từ Bắc Mê
trở lên có khí hậu khô và lạnh, lượng mưa trung bình năm từ 1100-1400mm; vùng
trung lưu sông Gâm có khí hậu ẩm ướt hơn, lượng mưa trung bình năm tới 18002000mm.
Trên lưu vực sông Lô, mưa giảm dần từ trung lưu về hai phía thượng lưu, hạ
lưu. Lượng mưa tăng dần theo độ cao lưu vực, trong đó mức gia tăng trung bình chỉ
khoảng 40mm/100 mét. Tuy nhiên, quy luật tăng lượng mưa theo độ cao chỉ tồn tại
ở dưới độ cao 500 mét, trên độ cao đó lượng mưa lại giảm dần theo độ cao, dưới

ảnh hưởng của địa hình và tầm xa biển của vị trí trạm. Trên lưu vực còn tồn tại một
quy luật khác khá đặc trưng cho quá trình phân bố mưa ở các lưu vực sông thuộc
miền Bắc Việt Nam. Dưới tác dụng của địa hình chắn gió và đón gió mà lượng mưa
năm và lượng mưa mùa lũ ở lưu vực sông, tăng dần theo tầm xa bờ biển vịnh Bắc
Bộ, nhưng chỉ tới tầm xa nhất định (khoảng 200km - ngang tuyến Bảo Yên, Bắc
Quang, Hà Giang) lượng mưa lại giảm đi nhanh chóng khi càng xa biển.
1.2. Đặc điểm sự hình thành dòng chảy lũ trên lưu vực sông Lô
Quá trình mưa đã quyết định quá trình hình thành mạng lưới sông suối và từ
đó là tổng lượng nước mùa lũ cũng như cả năm trên lưu vực sông Lô.Chế độ mưa ở
lưu vực sông Lô cùng chế độ mưa với các lưu vực thuộc hệ thống sông Hồng, mưa
lớn thường tập trung vào các tháng VI, VII, VIII do đó tình hình lũ cũng xảy ra phù
hợp với tình hình mưa trong cùng thời gian. Trung tâm mưa lớn thường xảy ra ở

vùng Bắc Quang, Vĩnh Tuy. Nguyên nhân chủ yếu là do rãnh thấp nóng, dải hội tụ
và bão. Chế độ lũ ở sông Lô so với các sông trong hệ thống sông Hồng thường lên
nhanh, xuống nhanh hơn.
Dòng chảy sông Lô chia thành hai mùa rõ rệt. Mùa lũ kéo dài 5 tháng từ
tháng VI – X, trên các phụ lưu, mùa lũ ngắn hơn, khoảng 4 tháng, từ tháng VI – IX.
Lượng dòng chảy mùa lũ chiếm tới 73 – 74% lượng dòng chảy năm, trên các phụ
Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


7
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

lưu, lượng dòng chảy lũ chiếm tới 53% lượng dòng chảy năm. Phía thượng lưu sông
Lô, dòng chảy lớn nhất trong năm xuất hiện chậm hơn phía trung lưu.
Lưu vực dòng chính sông Lô có lượng nước trung bình nhiều năm lớn nhất
so với các sông khác trong lưu vực, tổng lượng nước năm lên tới 31.9 km3 ứng với
P

P

lưu lượng bình quân 1010 m3/s và môđun dòng chảy năm 25.9l/s/km3. Lưu vực kéo
P

P

P

P

dài với các vùng khí hậu khác nhau đã trực tiếp ảnh hưởng tới sự phân bố dòng
chảy sông ngòi. Vùng thượng lưu ít nước nhất lưu vực, ở trung lưu dòng chảy lại
nhiều nhất, phù hợp với trung tâm mưa lớn nhất miền Bắc. Nói chung, trên lưu vực
sông Lô mực nước và lưu lượng biến đổi nhanh, nước lũ có tính chất lũ núi rõ rệt.
Lượng lũ ở Vụ Quang chiếm 30% lượng lũ sông Hồng tại Sơn Tây. Nước Lũ sông

Lô hàng năm đe dọa và gây lụt lội cho các vùng ven sông, như thị xã Hà Giang và
thị xã Tuyên Quang đều bị ngập lụt khi có lũ. Mực nước lớn nhất tại tuyến Tuyên
Quang của sông Lô vượt quá độ cao trung bình của thị xã Tuyên Quang tới 3 - 4 m.
Ở phụ lưu sông Gâm ít nước hơn sông Lô tuy diện tích sông Gâm lớn hơn
diện tích lưu vực dòng chính sông Lô. Dòng chảy chính trên sông Gâm phản ánh
đặc tính đa dạng của điều kiện địa lý thủy văn trong lưu vực. Tháng VIII có lượng
dòng chảy lớn nhất và gấp khoảng 10 lần tháng có dòng chảy nhỏ nhất. Ba tháng có
dòng chảy lớn nhất chiếm khoảng 51 – 61% lượng dòng chảy cả năm. Đặc trưng
dòng chảy lớn nhất thường khác nhau ở các vùng, nhưng tính chất lũ núi thì thống
nhất trên toàn lưu vực. Mực nước, lưu lượng biến đổi nhanh và đạt giá trị lớn nhất
trong một thời gian ngắn và xảy ra bất thường [11].
1.3. Những nhân tố ảnh hưởng đến dòng chảy lũ trên lưu vực sông Lô

Quá trình hình thành dòng chảy lũ chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố phức tạp,
chúng không những chịu ảnh hưởng đến tổng lượng dòng chảy mà còn ảnh hưởng
đến quá trình phân phối dòng chảy.
Đặc trưng trạng thái thủy văn sông ngòi được hình thành dưới sự ảnh hưởng
tổng hợp của các nhân tố địa lý tự nhiên. Những nhân tố đó có quan hệ chặt chẽ với
nhau và ảnh hưởng tới nhau. Những nhân tố địa lý tự nhiên quan trọng nhất là khí
hậu, thổ nhưỡng và thực vật. Ảnh hưởng tới dòng chảy lũ còn có một số nhân tố địa
Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


8
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

lý tự nhiên khác nữa: địa hình, cấu tạo địa chất, độ đầm lầy, độ ao hồ. Trong hình
thành của dòng chảy lũ, sự hoạt động kinh tế của con người cũng có ảnh hưởng rất
lớn.
Trong điều kiện thiên nhiên miền nhiệt đới ẩm, gió mùa của miền Bắc nước
ta nổi lên một số nhân tố có nhiều ảnh hưởng tới dòng chảy lũ trong lưu vực là: khí
hậu, địa hình, nham thạch và tác động của con người, trong đó khí hậu là nhân tố
chủ đạo.
Ta có thể phân thành 2 loại nhân tố chính ảnh hưởng đến sự hình thành lũ
trên lưu vực là: nhân tố khí tượng, nhân tố mặt đệm. Trên mỗi một lưu vực cụ thể

có sự ảnh hưởng của các nhân tố này khác nhau, nên sự hình thành lũ trên các lưu
vực cũng khác nhau, tới đây ta xét cụ thể từng nhân tố trên [11].
1.3.1 Nhân tố mặt đệm
Nhân tố mặt đệm là một nhân tố quan trọng có tác dụng quyết định đến hai
khâu chính trong quá trình hình thành dòng chảy lũ trên lưu vực, quá trình tổn thất
và quá trình tập trung nước trên sườn dốc và trong sông.
Sông Lô là một trong những phụ lưu lớn nhất của sông Hồng.Vị trí địa lý của
sông Lô được giới hạn về phía đông là cánh cung Ngân Sơn và cánh cung sông
Gâm, phía nam là dãy núi Tam Đảo, phía tây là dãy núi Con Voi. Chiều dài lớn nhất
từ Tây Bắc xuống Đông Nam tới 320km và chiều rộng Đông Tây là 200km.
Những dãy núi lớn trên lưu vực đều có hướng Tây Bắc- Đông Nam, cao
khoảng 2800m về phía Trung Quốc, giảm dần xuống dưới 2000m ở phái Việt Nam.

Hướng dốc chung của lưu vực sông Lô cũng theo hướng đó. Những đơn vị địa mạo
phân bố trên lưu vực sông Lô có thể kể: cao nguyên Bắc Hà với đỉnh cao nhất là
2267m, khối tinh thạch cổ thượng nguồn sông Chảy có đỉnh Tây Côn Lĩnh cao
2431m, về phía Đông Nam là cao nguyên đá vôi và diệp thạch: Quảng Bạ, Pu Tha
Ca và Đồng Văn.
Vùng núi cánh cung khu trung tâm phía Đông Bắc, cánh cung Ngân Sơn và
cánh cung sông Gâm với các đỉnh cao nhất: Pia Ya 1980m, Pia uac 1930m, Pia Bioc
1587m.
Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


9

Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

Khối núi Tam Đảo ở Đông Nam có đỉnh cao nhất tới 1591m. Đồi núi thấp là
dạng địa hình chủ yếu trong lưu vực sông Lô.
Trong lưu vực sông Lô các dãy núi lớn đều quy tụ về phía Nam và mở rộng vệ phía
Bắc. Vì vậy nan quạt có thể đặc trưng cho hình dạng của lưu vực sông Lô.
Các đơn vị địa mạo trên đây phản ánh khá rõ sự phân bố của nham thạch trên
lưu vực. Những vùng đại hình cao nhất, phân bố các loại nham thạch răn chắc như
Hoa Cương, Gơ Lai, Đá Vôi…Những vùng núi và đồi núi thấp là diệp thạch và sa
thạch mềm hơn. Đây là loại nham thạch phân bố rộng rãi nhất trên lưu vực.

Độ cao bình quan trên lưu vực sông Lô dao động từ 500 đến 1000m, độ cao 200500m trở lên chiếm khoảng 70- 80% diện tích lưu vực [12].
Địa hình địa chất trên lưu vực lòng chính sông Lô
Dòng chính sông Lô bắt nguồn từ cao nguyên Vân Nam cao trên 2000m, bắt
đầu chảy vào Việt Nam tại Thanh Thủy với chiều dài 470km, diện tích lưu vực F=
13690km2.
P

P

Đoạn từ nguồn tới Hà Giang chảy theo hướng Tây Bắc- Đông Nam, thung
lũng sông Lô ở đây rất hẹp có nơi chỉ khoảng 4- 5m các bờ núi xung quanh cao từ
1000- 1500m, từ Hà Giang tới Bắc Quang sông đổi hướng thành gần Bắc Nam, lòng

sông rất nhiều thác ghềnh: chỉ kể từ biên giới về tới Vĩnh Tuy đã có tới 60 ghềnh,
thác và bãi nổi. Tới Hà Giang sông Miện ra nhập vào sông Lô ở bờ phải.
Độ sâu trung bình về mùa cạn của sông Lô thuộc thượng lưu phái Việt Nam khoảng
0,6- 1,5m và sông rộng trung bình 40- 50 m( thượng lưu sông Lô ở phái Trung
Quốc có tên là Bàn Long).
Trung lưu sông Lô có thể kể từ Bắc Quang tới Tuyên Quang dài 180km. Độ
dốc đáy sông giảm xuống còn 0.25m/km và thung lũng sông đã mở rộng. Sông rộng
trung bình là 140m, hẹp nhất là 26m, sâu trung bình từ 1- 1.5m trong mùa cạn có
khoảng 30 bãi, thác và ghềnh, trong đó có thác Cái ở dưới Vĩnh Tuy là khá nguy
hiểm. Tại Vĩnh Tuy sông Lô gặp sông con chảy từ vùng núi thượng nguồn sông
Chảy xuống, cũng từ Vĩnh Tuy sông Lô bắt đầu chảy theo hướng Tây Bắc- Đông
Nam cho tới Tuyên Quang, taị đây sông Lô chảy qua một vùng đồng bằng đệ

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


10
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

tamkhas rộng. Phía trên Tuyên Quang, tại khe Lau sông Lô nhận sông Gâm là phụ
lưu lớn nhất lưu vực. Hạ lưu sông Lô có thể kể từ Tuyên Quang tới Việt Trì, thung
lũng sông mở rộng, lòng sông rộng, ngay trong mùa cạn lòng sông cũng rộng tới
200m và sâu tới 1,5- 3m. Tới Đoan Hùng có sông Chảy ra nhập vào bờ Phải sông

Lô và trước khi đổ vào sông Hồng ở Việt Trì, sông Lô còn nhập thêm một phụ lưu
lớn nũa là sông Phó Đáy, chảy từ phía chự đồn xuống.
Sự dao động về độ cao tương đối đã tạo ra những thung lũng sâu và hẹp, độ
dốc sườn lớn 38- 400. Địa hình núi đồi chiếm 80% diện tích lưu vực. Trên một số
P

P

phụ lưu diện tích có độ cao từ 600m trở nên chiếm tỷ lệ lớn. Độ cao lớn hơn 600m
chiếm tới 90% diện tích của Thanh Thủy Hồ. Tại Nậm Ma chiếm trên 70%.
Bảng 1.1: Phân bố độ cao theo diện tích
Độ cao

trung bình
(m)
2000

Thanh ThủyHồ
(%diện tích)
3.392

Nậm Ma
( % diện
tích)
4.130

Sông con
( % diện
tích)
-

Ngòi Xảo
( % diện
tích)
-

1800

5.428

9.000

0.180

-

1600

11.500

11.020

0.420

-

1400

18.490

9.460

1.440

-

1200

20.050

11.020

3.120

-

1000

18.390

11.490

5.590

1.150

800

10.120

11.020

8.980

5.760

600

6.160

10.290

12.650

8.200

400

7.460

11.020

14.770

26.200

11.020

32.600

53.320

200

Do điều kiện khí hậu và địa hình lên phần lớn diện tích lưu vực sông Lô phân
bố cấp mật độ lưới sông tương đối dày đến rất dày 0.5 đến 1.94km/ km2. Vùng có
P

P

lượng mưa nhiều địa hình đồi núi và nền là diệp thạch phân phiến và diệp thạch
silic, xâm thực chia cắt diễn ra mạnh mẽ, mật độ sông suối dầy đặc 1.5 đến 1.94km/
km2, đó là các vùng sông Con, Ngòi Xảo, Nậm Ma…

P

P

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


11
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

Ngược lại những vùng đá vôi lượng mưa it hơn, mật độ sông suối thuộc cấp
tương đối dày 0.5 đến 0.7km/km2 như vùng sông Miên. Những phụ lưu thuộc dòng
P

P

chính sông Lô có 71 sông suối, phân bố tương đối đều theo dọc sông.
Bảng 1.2: Đặc trưng hình thái lưu vực

TT

Tên sông

Độ

Độ

Độ

Diện

cao

dốc

rộng

Chiều

tích

bình

bình

bình

dài

lưu

quân

quân quân

km

vực

lưu

lưu

lưu

km2

vực

vực

vực

(m)

%

km

884
1161
976

1022
336
430
130

19.7
41.6
24.5
39.6
26.3
23.6
19.5

5.4
21.5
5.6
10.3
18.6
8.8

P

1
2

3
4
5
6
7

Sông Lô
Thanh Thủy Hồ
Sông Miên
Nậm Na
Ngòi Sảo
Sông Con

Ngòi Lũ

470
22.5
124
13
54
76
22

39000
109

1935
114
452
1370
194

Hệ số
Hệ số

Hệ

không

Mật

tập

số

cân

độ

chung

uốn

bằng

lưới

nước

khúc

lưới

sông

sông
1.33
1.47
1.27
1.58
1.54
1.42

1.41

1.98
1.28
1.64
1.42
1.33

0.35
1.28
3.60
1.04
0.87

4.00
1.44
1.78
1.32
1.40
1.06

Các phụ lưu chính đổ vào sông Lô
Sông Miện ( L= 124km, F= 1935 km2), bắt nguồn từ vùng Trờ Pâng Trung
P

P

Quốc chảy vào theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, tới Việt Nam sông chuyển hướng
theo hướng gần Bắc- Nam, sông Miện xả qua cao nguyên đá vôi diệp thạch Quân
Ba và đổ vào sông Lô ở bờ trái tại thị xã Hà Giang cách cửa sông Lô 258km.
Nằm trong vùng đồi núi cao nguyên trên 1000m, do đó độ dốc bình quân lưu vực
lớn 976m và độ dốc lưu vực thuộc loại trung bình 24.5% và hệ số uốn khúc lớn
1.98.Tổng lượng nước của sông Miện là 1.62km3 ứng với lượng bình quân năm
P

P

51.4 m3/s và mô đun dòng chảy năm 26.6 l/skm2 thuộc loại tương đối ít nước trên

P

P

P

P

lưu vực sông Lô.
Sông Con ( L= 76km, F= 1368 km2), bắt nguồn từ phía Đông Nam của khối
P

P

núi cao thượng nguồn sông Chảy. Sông Con chảy theo hướng Tây Bắc- Đông Nam
Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


12
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

và nhập vào sông Lô ở Vĩnh Tuy thuộc bờ phải, cách cửa sông Lô 176km. Độ cao

bình quân lưu vực đạt 430m, độ dốc trung bình lưu vực cũng đạt tới 23.6%, độ dốc
đáy sông tới 6.18‰.Mật độ sông suối tại đây phát triển nhất trongn lưu vực sông
Lô, phù hợp với vùng núi cao, dốc nhiều, nham thạch mềm và lượng mưa nhiều.
Do đó dòng chảy của lưu vực sông Con cũng phong phú nhất trong lưu vực sông
Lô. Tổng lượng nước bình quân nhiều năm là 2.06km3 ứng với lượng mưa bình
P

P

quan năm 65.3 m3/s và mô đun dòng chảy năm là 47.7 l/skm2. So với sông Miện tuy
P

P

P

P

diện tích sông Con nhỏ hơn nhưng lại nhiều nước hơn.
Địa hình địa chất trên lưu vực dòng nhánh sông Gâm
Sông Gâm ( L= 297km, F= 17200km2 ). Sông Gâm là phụ lưu lớn cấp 1 của
P

P

sông Lô, chiếm khoảng 44.1% diện tích của toàn bộ lưu vực sông Lô, các phụ lưu
của sông Gâm phân bố tương đối đều dọc theon hai bên dọc sông.
Giới hạn về phía Đông Và Đông Nam lưu vực sông Gâm là cánh cung Ngân Sơn và
cánh cung sông Gâm, là đường phân nước lớn nhất trong khu vục Đông Bắc, đường
giới hạn này cao trung bình 500- 1000m, cao nhất là đỉnh Pia Uao 1930m.
Phía Tây và Tây Bắc là đường phân nước giữa sông Lô và sông Gâm, cao
trung bình 200 đến 1000m, có đỉnh núi cao tới 1940m, phía Đông Nam địa hình
thấp xuống dưới 800m. Như vậy phía thượng lưu sông Gâm địa hình dốc từ Tây
Bắc xuống Đông Nam, ở trung và hạ lưu chuyển dần thành hướng Bắc Nam.
Bắt nguồn từ vùng núi cao gần 2000m thuộc tỉnh Vân Nam Trung Quôc, sông Gâm
chảy vào Việt Nam tại bản Pin Qua, tới Bảo Lạc, xuống Bắc Mê về Chiêm Hóa và

nhập vào sông Lô ở khe Lau.
Thượng lưu sông Gâm ở Trung Quốc chảy theo hướng Tây Bắc- Đông Nam,
qua biên giới chuyển sang hướng Đông Bắc Tây Nam. Qua Bảo Lạc sông Gâm
nhận một phụ lưu lớn là sông Nho Quế ( ở phía Trung Quốc gọi là Phổ Mai) từ
Trung Quốc chảy theo hướng Tây Bắc- Đông Nam nhập vào sông Gâm ở Na Mạt
cách cửa sông Gâm 178km. Sông Gâm chảy qua cao nguyên Đồng Văn cao trung
bình trên 500m, nến nham thạch là đá vôi và phiếm nham trơ trụi. Thung lũng sông

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


13

Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

có dạng hẻm vực điển hình, có nơi sâu tới 1000m vách đá dựng đứng, lòng sông rất
hiểm trở.
Từ dưới ngã ba sông Gâm và Nho Quế, sông Gâm xẻ sang núi Lang Ca Phù
cao trên 1000m, tạo thành hiểm vực Nà Pông để chảy về Bắc Mê và tiếp nhận một
số phụ lưu lớn khác nữa.
Từ dưới Bắc Mê sông Gâm chảy theo hướng Tây Bắc- Đông Nam tới Na Hang.
Lòng sông trên đoạn này còn ngổn ngang những đá đổ, có tới 22 thác hiểm trở trong
đó thác Thượng Lãm là lớn nhất, thuyền bè không qua lại được. Độ dốc trung bình

đáy sông thuộc địa phận Việt Nam 0.84‰.
Về đến gần Na Hang sông Gâm nhận thêm sông Năng ở phía bờ trái và các của
sông Gâm 71.5km.
Trung lưu sông Gâm có thể kể từ Na Hang trở xuống tới dưới ngòi Cô Lai,
độ dốc đáy sông thoải , thác không còn nữa, chỉ có những sỏi, bãi thuyền bè qua lại
dễ dàng, độ rộng trung bình 70m và sâu từ 0.6 đến 1m về mùa cạn.
Hạ lưu rất ngắn, tuy dòng sông đã mở rộng nhưng đồi núi vẫn sát bờ sông, lòng
sông rộng trung bình 120m, sâu 1- 1,5 m về mùa cạn.
Độ cao trung bình lưu vực của sông Gâm tới 877m. Phía Bắc và Đông Bắc
cao hơn cả, độ cao từ 200m trở nên chiếm 95% diện tích lưu vực, trong đó diện tích
có độ cao 400 – 600m chiếm 35%.
Bảng 1.3: Phân bố độ cao theo diện tích

Độ cao

Sông Gâm (%

Sông Năng

Sông Nhi Ao

trung bình (m)

diện tích)

(% diện tích)

(% diện tích)

2000
1800
1400
1000
600
400
200
66

0.013
0.10
2.12
7.86
15.90
20.00
17.57
4.66

0.07
1.47

8.07
17.84
28.35
25.63
-

3.80
23.10
12.37
8.00
1.28
-

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


14
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

Mật độ sông suối trung bình trên lưu vực sông Gâm từ dưới 0.5 đến 1.5
km/km2. Phía thượng lưu sông Gâm mật độ sông suối ít hơn cả, từ dưới 0.5 đến 1
P

P

km/km2 , tại đây mưa ít và đá vôi nhiều nhất so với các vùng khác trong lưu vực.
P

P

Vùng trung và hạ lưu lượng mưa ra tăng phân bố loại nham diệp thạch là chủ yếu
do sông suối phát triển dầy hơn, khoảng từ 1- 1,5 km/km2 đó là các vùng Ngòi
P

P

Quảng và Ngòi Cổ Lai. Tổng số các phụ lưu có chiều dài trên 10 km trong lưu vực
sông Gâm có 72 sông, với tổng chiều dài là 1803 km trong đó 11 phụ lưu có diện
tích trên 100km2 những phụ lưu hầu hết là những sông suối nhỏ.
P

P

Bảng 1.4: Đặc trưng hình thái lưu vực sông

TT

Tên sông

Độ

Độ

Độ

Diện

cao

dốc

rộng

Chiều tích

bình

bình

bình

dài

lưu

km

vực

lưu

lưu

lưu

km2

vực

vực

vực

(m)

%

km

877
1255
796
519
283
315

22.7
18.7
33.6
23.5
24.5
33.0

46.3
32.7
7.9
34.9
12.9

8.5

P

1
2
3
4
5
6

Gâm

Nho Quế
Bắc Ngúng
Sông Năng
Ngòi Quảng
Ngòi Cổ Lai

297
192
22
113
54
53

1710
6050
150
2270
717
221

quân quân quân

Hệ số
Hệ số

Hệ

không

Mật

tập

số

cân

độ

chung

uốn

bằng

lưới

nước

khúc

lưới

sông

sông
2.02
1.72
1.80
1.38

1.58
1.55

1.65
1.44
1.26
2.82
1.46
1.49

1.51
0.74

1.40
2.64
1.26
0.95

0.50
0.82
0.85
1.50

Địa hình địa chất trên lưu vực dòng nhánh sông chảy
Sông chảy là phụ lưu lớn thứ 2 trong lưu vực sông Lô với chiều dài L=

319km và diện tích lưu vực F = 6500 km2 bắt nguồn từ vùng núi Tây Côn Lĩnh cao
P

P

nhất khu Đông Bắc 2419m.
Diện tích sông chảy chiếm khoảng 16,7% diện tích toàn bộ lưu vực sông Lô.
Lưu vực sông chảy được giới hạn khá rõ. Phía Bắc là vùng núi cao 1500m, đường
phân nước giữa sông chảy và sông Bàn Long( Sông Lô). Dẫy núi con voi kéo dài từ
Tây Bắc xuống Tây Nam phân cách giữa hai sông Chảy và sông Thao. Phía Đông
Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v

15
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

và Đông Nam là đường sống núi của dãy Tây Côn Lĩnh và dãy núi thấp phân chia
giữa hai lưu vực sông Chảy và dòng chính sông Lô ở phía trung lưu.
Địa hình lưu vực sông Chảy thấp dần từ Bắc- Tây Bắc xuống Đông Nam.
Phía Bắc cao hơn cả, trong đó dẫy núi Tây Côn Lĩnh cao khoảng 1630m đến
2000m, phía Tây cao nhất là đỉnh của dãy núi Con Voi cao từ 700m đến 1450m.
Phía đông nam lưu vực chỉ cao trung bình 200 đến 300 m. Hướng dốc của địa hình

như vậy đã quyết định hướng chảy Tây Bắc- Đông Nam của dòng chính sông Chảy
ở trung và hạ lưu, ở thượng lưu chảy theo hướng Đông Tây.
Thượng lưu sông chảy độ dốc thấp xuống rất nhanh, trong vòng 20km dầu độ
cao giảm từ 1200m xuống còn 500m. Độ dốc sườn rất lớn, trung bình từ 30 đến 450.
P

P

Sau khi qua Hoàng Su Phì và từ Cốc Pai dòng chính sông Chảy đoạn này là một
vực sâu thẳm. Phụ lưu lớn nhất từ phía Trung Quốc chảy qua nhập vào sông chảy
tại Lúng Thắng ở bờ phải. Sông Chảy nhập vào sông Lô ở Đoan Hùng cách cửa
sông Lô là 62km.

Lưu vực sông Chảy được hình thành trong vùng địa hình được nâng cao, độ
cao tương đối và tuyệt đối đều lớn hơn 1000m. Địa hình bị đào khoét chia cắt mãnh
liệt.
Độ cao đáy sông chính ở độ cao 50 đến 100m, trên các phụ lưu thì cao hơn
khoảng 100 đến 150m. Xâm thực trên một nền đá rắn kết tinh, thác ghềnh phát
triển, dòng sông trở nên hiểm trở, chỉ kể từ Bảo Nhai về Phố Ràng (41km) đã có 41
thác lớn nhỏ và từ Phố Ràng về tới Đoan Hùng dài 82km, số thác ghềnh và bãi nổi
cũng có tới 82 cái.
Độ dốc bình quân sông Chảy tới 24%, độ cao bình quân cũng lớn khoảng
858m. Diện tích có độ cao từ 400m trở xuống chiếm 40% diện tích toàn lưu vực.
mạng lưới sông suối phát triển rất mạnh trên 1,5 km/ km2. Vùng có mật độ sông
P

P

suối tương đối dầy từ 0.7km/ km2 đến 1 km/ km2 , phân bố ở thượng lưu nơi có
P

P

P

P

lượng mưa ít và địa hình thấp.
Tổng số sông suối trên lưu vực sông Chảy có 47 sông có chiều dài từ 10 km
trở lên, với tổng chiều dài là 720km.
Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v


16
Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành Thủy văn học

Dòng chính sông Chảy uốn khúc quanh co, hệ số uốn khúc lớn 2.32, độ rộng

bình quân lưu vực nhỏ 26 km, hệ số không cân bằng của lưới sông nhỏ hơn 1, các
phụ lưu nhập vào sông chính tương đối đều theo hai bên bờ sông chính.
Bảng 1.5: Phân bố độ cao theo diện tích

Độ cao

Sông Chảy,

trung bình,

% theo

m

diện tích

2483
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000

800
600
400
200
60

0.4
1.2
2.5
4.9
7.4
9.5

10
9.4
12.7
21.6
20.4

Nậm Ty

Ngòi

Sao,

Phong, %

%theo

theo diện

diện tích

tích

1.8
8

10.5
16.1
20.3
14.8
18.3
9.3
-

13.3
15.8
36
19.5

8.2
4.9
1.8
-

Ngòi
Nghĩa
Đô, %
theo diện
tích
0.52
8.69

11.6
19.7
27.0
32.3
-

Ngòi
Biệc %
theo diện
tích
1.14
15.4

42.7
40.65

1.3.2. Nhân tố khí tượng.
Trong nhân tố khí tượng, mưa rào có tác dụng quyết định, cung cấp nguồn
dòng chảy để tạo nên những con lũ. Còn các nhân tố khác như nhiệt độ, bốc hơi, độ
ẩm… không quyết định nhiều đến việc hình thành lũ.
Toàn bộ lưu vực sông Lô nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa. Cơ chế gió mùa
Đông Nam Á, với hai loại gió mùa trong năm tạo lên mùa đông có khí hậu khô lạnh
và mùa hè nóng ẩm mưa nhiều. Trong mùa đông gió mùa bị chi phối bởi không khí
cực đới lục địa và khối không khí nhiệt đới biển đông đã biến tính. Còn mùa hè bị
chi phối bởi 3 khối không khí:

Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v