Tính toán chuỗi dòng chảy trung bình dự án thủy điện sông bung 5 với các phương pháp khác nhau so sánh và phân tích rủi ro điện năng từ kết quả tính

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------------------------------

PHẠM HỒNG NHƯ

TÍNH TOÁN CHUỖI DÒNG CHẢY
TRUNG BÌNH DỰ ÁN THỦY ĐIỆN SÔNG BUNG 5
VỚI CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU.
SO SÁNH VÀ PHÂN TÍCH RỦI RO ĐIỆN NĂNG
TỪ KẾT QUẢ TÍNH
CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP.HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2008


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. NGUYỄN THỐNG

Cán bộ chấm nhận xét 1:

PGS.TS. LÊ PHU

Cán bộ chấm nhận xét 2:

TS. LÊ ĐÌNH HỒNG

Luận văn thạc sỹ được bảo vệ tại

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SỸ
BỘ MÔN KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
Ngày 09 tháng 01 năm 2009


ðẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA
----------------

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM
ðộc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
---oOo--Tp. HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2008

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên : PHẠM HỒNG NHƯ

Giới tính : Nam

Ngày, tháng, năm sinh : 19 – 09 – 1978

Nơi sinh : Quảng Ngãi

Chuyên ngành : XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY
Khố (Năm trúng tuyển) : 2006
1- TÊN ðỀ TÀI:
TÍNH TỐN CHUỖI DỊNG CHẢY TRUNG BÌNH DỰ ÁN THỦY ðIỆN SƠNG
BUNG 5 VỚI CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU.
SO SÁNH VÀ PHÂN TÍCH RỦI RO ðIỆN NĂNG TỪ KẾT QUẢ TÍNH
2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:

Xác định chuỗi dịng chảy trung bình tháng của dự án thủy ñiện Sông Bung 5 trong
hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn với các phương pháp khác nhau: quan hệ mưa –
dịng chảy lưu vực, mơ hình thủy văn TANK, HEC-HMS và MIKE 11-NAM.
Thơng qua các số liệu về địa hình, địa chất, khí tượng thủy văn trên lưu vực hệ
thống sông Vũ Gia – Thu Bồn sẽ thiết lập lại chuỗi dịng chảy trung bình tháng
nhằm phục vụ trong tính tốn năng lượng của dự án. Thơng qua độ tin cậy của các
số liệu đầu vào, phân tích rũi ro điện năng từ kết quả dịng chảy xác định ñược từ
các phương pháp dưới dạng các thông số thống kê.
3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :

Tháng 01/2008

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ :

Tháng 12/2008

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN :

PGS.TS NGUYỄN THỐNG

Nội dung và ñề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội ðồng Chun Ngành thơng qua.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

NGUYỄN THỐNG

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

HUỲNH THANH SƠN


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy
PGS.TS. Nguyễn Thống, người đã hết lòng truyền đạt cho em những kiến
thức quý báu trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Tài Nguyên
Nước, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng và Phòng Quản Lý Sau Đại Học trường
Đại Học Bách Khoa đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá
trình học tập và thực hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong hội đồng chấm luận văn
cho những nhận xét q báu để luận văn thạc só của em hoàn thiện hơn.
Con xin cảm ơn ba mẹ và gia đình đã động viên con trong suốt thời
gian theo học cao học và giúp đỡ rất nhiều để con có thể hoàn thành luận
văn thạc só.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn bạn bè và đồng nghiệp trong
Công ty Cổ phần Tư vấn xây dựng điện 3 đã tạo điều kiện thuận lợi và
những hỗ trợ mà em nhận được trong thời gian học tập và làm luận văn tốt
nghiệp.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 12 năm 2008
Học viên: Phạm Hồng Nhö

TĨM TẮT

Tiềm năng thủy điện của nước ta rất to lớn, đã đóng góp một phần đáng kể
cho nhu cầu năng lượng của cả nước, đóng vai trị quan trọng trong nền kinh tế.
Hiện nay sự phát triển ngày càng tăng càng địi hỏi xây dựng nhiều nhà máy thuỷ
điện. ðể đảm bảo cho q trình sản xuất điện thì chuỗi dịng chảy cần phải được
tối ưu hố.
Vì thế, luận văn “Tính tốn chuỗi dịng chảy trung bình dự án thủy điện
Sơng Bung 5 với các phương pháp khác nhau. So sánh và phân tích rủi ro điện
năng từ kết quả tính” trình bày kết quả tính tốn dịng chảy ñến hồ chứa Sông
Bung 5 theo các phương pháp khác nhau: quan hệ mưa – dịng chảy, mơ hình
TANK, HEC-HMS và MIKE 11-NAM. Thơng qua độ tin cậy kết quả số liệu đầu
vào, phân tích rủi ro điện năng hồ chứa Sông Bung 5 theo phương pháp mô phỏng
Monte Carlo. Kết quả tính tốn cho phép đánh giá hiệu quả ñiện năng trung bình
năm theo quan ñiểm thống kê và phục vụ trong tính tốn phân tích rủi ro dự án.


ABSTRACT

In Vietnam, there is a large number of the potentialities of Hydropower
contributing to the national energy demand and playing the important role in
economy. Up to now, the more development in Vietnam, the more hydropower
stations need to be built. To guarantee the electricity production, the series of flow
need to be estimated optimally.
Thus, This thesis “Calculate the series of average flow to reservoir of
Bung 5 river project by different methods. Compare and analyse the risk of
electricity energy from the result” presents results of calculating the flow to
reservoir Bung 5 River by different methods of calculating: correlation between
rain and flow, model TANK, HEC-HMS and MIKE 11-NAM. Through reliable
result of source data, analyse the risk of electricity energy of reservoir Bung 5

river by the method of Monte Carlo simulation. The calculation results allow to
evaluate the efficient of the yearly average electricity energy of plant in the view
of statistics and served for risk calculation and analysis of project.


MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG 1: MỞ ðẦU ..................................................................................................... 1
1.1 Cơ sở hình thành và lý do thực hiện ñề tài ............................................... 1
1.1.1 Cơ sở hình thành đề tài .............................................................................. ...1
1.1.2 Lý do thực hiện đề tài ................................................................................ ...2
1.2 Tình hình phát triển và nghiên cứu thủy văn trên thế giới .................... 3
1.3 Tình hình phát triển và nghiên cứu thủy văn trong nước ...................... 5
1.4 Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 6
1.5 Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 7
CHƯƠNG 2: ðẶC ðIỂM TỰ NHIÊN VÀ CƠ SỞ SỐ LIỆU KHÍ TƯỢNG THỦY
VĂN CỦA DỰ ÁN SƠNG BUNG 5 ................................................................................. 9
2.1 Vị trí địa lý của lưu vực Sơng Bung 5 ....................................................... 9
2.2 Hình thái sơng ngịi ................................................................................... 10
2.3 ðịa hình lưu vực sơng ............................................................................... 10
2.4 Lớp phủ thổ nhưỡng ................................................................................. 10
2.5 Lớp phủ thực vật ...................................................................................... 10
2.6 Dân cư ......................................................................................................... 10
2.7 Các ñặc trưng ñịa lý thủy văn .................................................................. 11
2.8 Số liệu khí tượng thủy văn ........................................................................ 11
2.8.1 Số liệu khí tượng ..................................................................................... ...11
2.8.2 Số liệu thủy văn ....................................................................................... ...13
CHƯƠNG 3: ðẶC ðIỂM KHÍ HẬU VÀ ðẶC TRƯNG THỦY VĂN LƯU VỰC
DỰ ÁN THỦY ðIỆN SƠNG BUNG 5........................................................................... 14
3.1 Khái niệm chung về đặc điểm khí hậu lưu vực ...................................... 14

3.2 Nhiệt độ khơng khí ................................................................................... 14
3.3 ðộ ẩm khơng khí........................................................................................ 16
3.4 Chế độ gió .................................................................................................. 17
3.5 Chế độ mưa ............................................................................................... 18
3.6 Chế độ bốc hơi ........................................................................................... 22
3.7 ðặc trưng dòng chảy năm trong khu vực ............................................... 26


3.8 Dòng chảy năm tại các trạm thủy văn lân cận lưu vực ......................... 26
CHƯƠNG 4: CƠ SỞ LÝ THIẾT VỀ Q TRÌNH HÌNH THÀNH DỊNG CHẢY
SƠNG VÀ NGHIÊN CỨU LÝ THIẾT MƠ HÌNH ..................................................... 28
4.1 Cơ sở lý thiết về q trình hình thành dịng chảy sơng ......................... 28
4.1.1 Q trình hình thành dịng chảy mặt .......................................................... 28
4.1.1.1 Q trình mưa .......................................................................................... 28
4.1.1.2 Quá trình tổn thất .................................................................................... 28
4.1.1.3 Quá trình chảy tràn trên sườn dốc ........................................................... 29
4.1.1.4 Quá trình tập trung dịng chảy trong sơng .............................................. 29
4.1.2 Q trình hình thành dịng chảy ngầm ........................................................ 29
4.2 Cơ sở lựa chọn mơ hình ........................................................................... 30
4.2.1 Chọn mơ hình ứng dụng ............................................................................. 30
4.2.2 Thu thập và chỉnh lý các số liệu đầu vào của mơ hình ............................... 30
4.2.3 Hiệu chỉnh – xác định thơng số mơ hình .................................................... 31
4.2.4 Kiểm định mơ hình ..................................................................................... 35
4.2.5 ðánh giá độ chính xác mơ phỏng của mơ hình .......................................... 35
4.3 Giới thiệu mơ hình TANK ....................................................................... 38
4.3.1 Giới thiệu ................................................................................................... 38
4.3.2 Cấu trúc mơ hình ....................................................................................... 39
4.3.2.1 Cấu trúc ẩm .............................................................................................. 40
4.3.2.2 Cơ cấu truyền ẩm .................................................................................... 40
4.3.2.3 Tính tốn dịng chảy các bể chứa ............................................................ 41

4.4 Giới thiệu mơ hình HEC – HMS ............................................................. 42
4.4.1 Giới thiệu ................................................................................................... 42
4.4.2 Mô phỏng các thành phần lưu vực ............................................................ 43
4.4.3 Khả năng của mô hình ............................................................................... 45
4.5 Giới thiệu mơ hình NAM của bộ phần mềm MIKE 11.......................... 45
4.5.1 Cấu trúc của mơ hình................................................................................... 46
4.5.2 Hiệu chỉnh các thơng số của mơ hình ........................................................ 49
4.5.3 Những ñiều kiện ban ñầu ............................................................................ 50
4.5.4 Những ứng dụng của mơ hình NAM ......................................................... 50


4.6 Nhận xét chung mơ hình tính tốn thủy văn dịng chảy HEC-HMS,
TANK và MIKE 11-NAM ................................................................................. 51
CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN CHUỖI DỊNG CHẢY TRUNG BÌNH THÁNG SƠNG
BUNG 5
..................................................................................................................... 52
5.1 ðặt vấn đề .................................................................................................. 52
5.2 Tính tốn chuỗi dịng chảy trung bình tháng Sơng Bung 5 theo cơng
thức thực nghiệm ............................................................................................... 52
5.2.1 Cơ sở số liệu .............................................................................................. 52
5.2.2 Kết quả tính tốn ....................................................................................... 53
5.2.3 Nhận xét kết quả ........................................................................................ 55
5.3 Tính tốn chuỗi dịng chảy trung bình tháng Sơng Bung 5 theo mơ hình
tốn thủy văn TANK ......................................................................................... 55
5.3.1 Cơ sở số liệu .............................................................................................. 55
5.3.2 Kiểm định mơ hình ................................................................................... 56
5.3.3 Kết quả tính tốn ....................................................................................... 58
5.3.4 Nhận xét kết quả ........................................................................................ 60
5.4 Tính tốn chuỗi dịng chảy trung bình tháng Sơng Bung 5 theo mơ hình
tốn thủy văn HEC-HMS ................................................................................. 61

5.4.1 Cơ sở số liệu .............................................................................................. 61
5.4.2 Kiểm ñịnh mơ hình ................................................................................... 61
5.4.3 Kết quả tính tốn ....................................................................................... 64
5.4.4 Nhận xét kết quả ........................................................................................ 66
5.5 Tính tốn chuỗi dịng chảy trung bình tháng Sơng Bung 5 theo mơ hình
tốn thủy văn MIKE 11-NAM ......................................................................... 67
5.5.1 Cơ sở số liệu .............................................................................................. 67
5.5.2 Kiểm định mơ hình ................................................................................... 68
5.5.3 Kết quả tính tốn ....................................................................................... 68
5.5.4 Nhận xét kết quả ........................................................................................ 71
5.6 Tổng hợp kết quả tính tốn dịng chảy của các phương pháp và nhận
xét chung ............................................................................................................ 73
5.6.1 Tổng hợp kết quả tính tốn dịng chảy của các phương pháp ................... 73
5.6.2 Nhận xét chung .......................................................................................... 73


CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH RŨI RO ðIỆN NĂNG HỒ CHỨA SƠNG BUNG 5 TỪ
KẾT QUẢ TÍNH TỐN CHUỖI DỊNG CHẢY ỨNG VỚI CÁC PHƯƠNG PHÁP
TÍNH
.................................................................................................................... 75
6.1 Giới thiệu về rủi ro .................................................................................. 75
6.1.1 Phân tích độ nhạy ...................................................................................... 75
6.1.2 Phân tích tình huống ................................................................................... 76
6.1.3 Phân tích rủi ro bằng mô phỏng Monte Carlo ............................................ 76
6.2 Ứng dụng kỹ thuật mơ phỏng Monte Carlo phân tích rủi ro điện năng
hồ chứa Sơng Bung 5 từ kết quả tính tốn chuỗi dịng chảy ứng với các
phương pháp tính ............................................................................................... 78
6.2.1 ðặt vấn ñề.................................................................................................... 78
6.2.2 Cơ sở lý thuyết ............................................................................................ 78
6.2.3 Dữ liệu ñầu vào ........................................................................................... 79

6.2.3.1 Số liệu cơ bản ........................................................................................... 79
6.2.3.2 ðặt tính hồ chứa ...................................................................................... 79
6.2.3.3 Dịng chảy và bốc hơi .............................................................................. 82
6.2.4 Kết quả phân tích điện năng theo phương pháp trực tiếp ........................... 82
6.2.4.1 Kết quả tính toán ...................................................................................... 82
6.2.4.2 Nhận xét chung ........................................................................................ 83
6.2.5 Kết quả phân tích điện năng theo phương pháp mơ phỏng Monte Carlo .. 84
6.2.5.1 Kết quả tính tốn ...................................................................................... 84
6.2.5.2 Tổng hợp kết quả phân tích điện năng bằng mơ phỏng Monte Carlo ... 92
6.2.5.3 Nhận xét chung ........................................................................................ 93
6.2.6 Phân tích rủi ro điện năng cho dịng chảy tính theo phương pháp kiến nghị
..................................................................................................................... 94
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................. 96
7.1 Kết luận ..................................................................................................... 96
7.1.1 Ưu ñiểm của các phương pháp tính dịng chảy trung bình ........................ 96
7.1.2 Nhược điểm của các phương pháp tính dịng chảy trung bình ................... 97
7.2 Kiến nghị ................................................................................................... 98
7.2.1 Những tồn tại trong nghiên cứu ................................................................. 98
7.2.2 Phương hướng phát triển tiếp theo của luận văn ....................................... 99


TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 100
PHỤ LỤC TÍNH TỐN ...................................................................................................


-1-

CHƯƠNG 1

MỞ ðẦU

1.1

CƠ SỞ HÌNH THÀNH VÀ LÝ DO THỰC HIỆN ðỀ TÀI

1.1.1

Cơ sở hình thành đề tài
Tính tốn thủy văn là một phần quan trọng của thủy văn học, liên quan chặt chẽ
với nhu cầu thực tế của nền kinh tế quốc dân nhằm giải quyết các vấn ñề điều hồ
và phân phối tài ngun nước. Tính tốn thủy văn làm nhiệm vụ cầu nối giữa các
nghiên cứu lý thuyết trong lĩnh vực thủy văn và các vấn ñề thực tiễn sử dụng tài
ngun nước. Có thể nói tính tốn thủy văn là phần chính trong thủy văn thực
hành.
Chính nội dung trên đã xác định mục đích nghiên cứu và vị trí của tính tốn thủy
văn đối với các chuyên ñề nghiên cứu tiếp theo của thủy văn học như: Dự báo thủy
văn, tính tốn thủy lợi và động lực học dịng sơng - những hướng nghiên cứu cơ
bản nhất của thủy văn học. Trong đề tài này có xem xét các vấn đề về sự hình
thành, các qui luật phân bố và phát triển của các ñặc trưng dịng chảy và các
phương pháp định lượng chúng.
Nội dung của ñề tài tập trung chủ yếu vào việc phân tích các đặc trưng của dịng
chảy, nghiên cứu các ảnh hưởng của các điều kiện khí tượng, mặt đệm tới các ñặc
trưng ñó và các nguyên lý khái quát ñịa lý cũng như sự thay đổi theo thời gian,
khơng gian của chính dịng chảy và các tham số thống kê của nó. Tóm lại nó đảm
bảo cho khả năng tính tốn dịng chảy ở các lưu vực đã hoặc thậm chí cịn chưa
được nghiên cứu.
Nước là một dạng tài ngun q báu khơng gì có thể thay thế được, là một thành
phần không thể tách rời của môi trường sống, là lợi ích, là hiểm hoạ khơng lường
đối với nhân loại. Chính vì vậy, tính tốn thủy văn học là một ngành khoa học xác
định vai trị của nước trong thiên nhiên và trong sự phát triển kinh tế - xã hội của
đất nước.

Nước là dạng tài ngun có thể tự tái tạo nên mang một ý nghĩa ñặc biệt ñối với sự
phát triển của nhân loại.
ðể sử dụng các tính toán thủy văn cần làm rõ nhu cầu sử dụng thơng tin về các đặc
trưng và tham số dịng chảy của các ngành kinh tế quốc dân khác nhau.
Khi thiết kế các nhà máy thủy điện nhất thiết phải có các thơng tin về dịng chảy
trung bình năm, dịng chảy các năm nhiều nước và ít nước, phân bố dịng chảy theo
mùa và theo tháng. Theo các thơng tin đó có thể xác định cơng suất thiết kế của
nhà máy thủy ñiện và khả năng sản xuất ñiện trong từng năm. Khi làm đập, hồ
chứa cần có những thơng tin về lưu lượng cực ñại và tần suất lập lại của nó.


-2-

ðể đảm bảo cung cấp nước cho nơng nghiệp và sinh hoạt thì trước hết phải nắm
vững các thơng tin về dòng chảy cực tiểu và các năm nước bé, nước trung bình.
ðể xây dựng hồ chứa phục vụ cho công tác thủy nông cần các số liệu tin cậy về
dịng chảy trung bình nhiều năm, giá trị tổng lượng và lưu lượng nước cực ñại mùa
lũ, ñặc biệt là sự phân phối dòng chảy trong năm cũng như lượng dịng chảy mùa
kiệt.
ðối với giao thơng vận tải khi thiết kế cầu, cống qua sơng cần có mực nước lớn
nhất. ðể ñảm bảo cho tàu thuyền ñi lại cần biết rõ mực nước thấp nhất.
ðể qui hoạch kinh tế các lãnh thổ cần có số liệu về vùng ngập lụt và khả năng xói
lỡ của hai bờ sơng.
Sự cần thiết ñảm bảo yêu cầu khác nhau trong lãnh vực xây dựng bởi các đặc trưng
mn hình mn vẻ của dịng chảy chính là nội dung cơ bản của tính tốn thủy
văn.
1.1.2

Lý do thực hiện ñề tài
Theo dự báo phát triển kinh tế trong giai ñoạn 25 năm từ 1996 – 2020, theo 3 mức

(thấp, cơ bản, cao) thì GDP sẽ tăng trung bình hàng năm ở các mức 6,4% - 6,8% 7,4%. Tương ứng với nó nhu cầu điện năng sẽ tăng trung bình hàng năm ở các
mức 9,5% - 10,2% - 11%. Với các phương án tăng trưởng này ñến năm 2020 ñiện
năng tiêu thụ ñầu người của nước ta ñạt khoảng 1300 – 1900kwh/năm.
ðể phục vụ cho nhu cầu tăng trưởng đến năm 2020 thì chúng ta cần phải phát triển
tối ña các nguồn năng lượng. Kết hợp với nhập khẩu, trao ñổi ñiện năng với các
nước trong khu vực.
Theo dự báo của Tổng Sơ ñồ Phát triển ðiện lực Việt Nam giai đoạn V từ 20012010 có xét triển vọng ñến năm 2020, nhu cầu tiêu thụ ñiện năng năm 2005 từ 45
ñến 50 tỷ kwh với mức tăng trưởng bình quân 12-13%/năm và năm 2010 từ 70-80
tỷ kwh với mức tăng trưởng bình quân 10-11%/năm. Hiện nay, tổng cơng suất lắp
đặt các nhà máy điện của nước ta là 8750MW, công suất khả dụng hơn 8450MW,
trong ñó thủy ñiện khoảng 48,8%, nhiệt ñiện 20,4%, tua bin khí 26,6%, cịn lại
diesel 4,2%. Về cơ cấu sản xuất ñiện, trong những năm từ 1991-1996 sản lượng
thủy ñiện luôn chiếm tỷ trọng cao trên 70% tổng số ñiện năng sản xuất của cả nước
(riêng năm 1994 lên tới trên 75%), nhưng đã có xu thế giảm dần và chỉ cịn 51%
năm 1998. Năm 2001 sản lượng thủy điện đạt cao nhất từ trước tới nay (18,215 tỷ
kwh), nên tỷ trọng thủy điện lại tăng lên 59,5%.
Nước ta có trên 1000 con sông, suối (chiều dài > 10km) với trữ năng tiềm tàng
khoảng 300 tỷ kwh/năm. Trong đó các lưu vực sơng ðà, Lơ-gâm, Sê San và ðồng
Nai có nguồn năng lượng lớn nhất.
Qua đó cho thấy tiềm năng thủy ñiện của nước ta rất to lớn, ñã ñóng góp một phần
ñáng kể cho nhu cầu năng lượng của cả nước, đóng vai trị quan trọng trong nền
kinh tế quốc dân, tỉ trọng của thủy ñiện trong cân bằng năng lượng Quốc gia rất
lớn, và trong tương lai, thủy ñiện sẽ cịn đóng góp nhiều hơn nữa vào việc phục vụ


-3-

nguồn điện cho cơng cuộc cơng nghiệp hố và hiện đại hố đất nước. Vì thế, việc
tính tốn chuỗi dịng chảy đến và phân tích rũi ro điện năng hồ chứa thủy điện
từ kết quả chuỗi dịng chảy đến là một vấn đề hết sức cần thiết. Sử dụng chuỗi

dịng chảy đến để tính tốn thủy năng, nhằm mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn
trong việc khai thác triệt để nguồn tài ngun vơ giá này của Quốc gia.
1.2

TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ NGHIÊN CỨU THỦY VĂN TRÊN THẾ
GIỚI
Lịch sử phát triển thủy văn ñã ñược thể hiện qua nhiều cơng trình nghiên cứu của
các tác giả. Các cơng trình đó đề cập đến các vấn đề sau:
- Khoảng từ năm 3500 (trước Công nguyên) sự uy hiếp thường xun của sơng
Nin đã khiến cho các Pharng (các vua Ai Cập thời cổ ñại) phải ra lệnh thường
xuyên theo dõi mực nước sơng Nin qua các thiết bị đo ñạc ñược gọi là các nilomet.
- Khoảng từ năm 450 ñến 350 (trước Công nguyên) Plato và Aristotle nêu lên
những nguyên lý cơ bản về tuần hoàn thủy văn. Những quan sát ñầu tiên của Hy
Lạp ra ñời.
- Khoảng từ năm 64 đến 150 (sau Cơng ngun) hồng đế La Mã Nêrơ nêu ra
ngun lý tính tốn lưu lượng nước bằng tích số diện tích mặt cắt ngang và tốc ñộ
chảy (Q = F.V). Việc ño mưa ñược tiến hành ở Palestin.
- Từ năm 1452 ñến 1519, Leonard de Vinci tiến hành đo đạc dịng chảy bằng
phao nổi.
- Từ năm 1510 ñến 1590 Palisay củng cố lý thuyết của Plato và Aristotle về tuần
hoàn thủy văn bằng khái niệm mới.
Từ năm 1610 – 1687:
- Năm 1610: Santoriơ đề xuất dụng cụ ño tốc ñộ nước ñầu tiên.
- Năm 1614: Bảng Logarit của Napror ra ñời.
- Năm 1642: Pascal ñặt cơ sở đầu tiên cho việc tính tốn bằng máy.
- Năm 1663: Wren xây dựng trạm tự ghi mực nước ñầu tiên.
- Năm 1738: Bernoulli phát triển mối quan hệ giữa tốc độ và áp suất trong dịng
chảy.
- Năm 1769: Herberden phát hiện sự biến ñổi của mùa mưa theo ñộ cao.
- Năm 1775: Chezy nêu ra cơng thức dịng chảy trong kênh hở.

- Năm 1797: Venturi nêu ra công thức tính dịng chảy trong ống khi có hình dạng
co hẹp lại.
Thế kỷ XIX:
- Năm 1802: Dalton phát hiện mối quan hệ giữa bốc hơi và áp suất hơi.
- Năm 1851: Muvaney nêu ra khái niệm thời gian tập trung dòng chảy và dẫn ra
công thức tỷ lệ nổi tiếng Q = CIF.
- Năm 1856: Darey với lý thuyết về dòng chảy ngầm.


-4-

- Năm 1885: Maning với cơng thức dịng chảy Chezy – Manning.
- Từ năm 1865 – 1865 ở Nga I.S. Lêliasky ñưa ra lý thuyết về sự chuyển ñộng
của nước trong dịng sơng và sự hình thành sơng ngịi (1893); V.M.Lochin đưa ra
lý thuyết “cơ cấu dịng sơng” (1897).
- Từ 1878 đến 1908 E. Vopakep phân tích dao động của dịng chảy trong nhiều
năm, phát hiện tính đồng bộ của dịng chảy và mưa đã khẳng định sự đúng đắn ý
kiến của Vaiaykơp: “Sơng ngịi là sản phẩm của khí hậu”.
- Vào cuối thế kỷ XIX cơng trình nghiên cứu của Pencơ về chế độ mưa dịng sơng
ðanyp. Trong đó Pencơ lần đầu tiên đã dùng phương trình cân bằng nước ñể khảo
sát bốc hơi từ mặt lưu vực. Ở Mỹ, Niuenlơn lần ñầu tiên xây dựng bản ñồ ñẳng trị
dòng chảy năm.
Thế kỷ XX thủy văn học phát triển rất mạnh mẽ.
- Năm 1914: Hazen ñưa ra khái niệm ñầu tiên về thủy văn ngẫu nhiên ñặt nền
móng tổng qt cho tính tốn thủy văn.
- Năm 1919: Viện Thủy văn Quốc gia Liên Xơ được thành lập đã điều hành thống
nhất tồn bộ cơng tác nghiên cứu thủy văn sơng ngịi ở Liên Xơ cũ.
- Năm 1924: Poster sử dụng đường tần suất trong tính tốn thiết kế.
- Năm 1929: Polter thực hiện những cố gắng ñầu tiên ñể mơ tả q trình dịng
chảy theo hướng nhất định.

- Năm 1930: Bush xây dựng máy tính tương tự đầu tiên dùng trong thủy văn;
S.N.Kriski – M.F.Menken ñề ra phương pháp thống kê đầu tiên dùng trong tính
tốn dịng chảy sơng ngịi và D.L.Xơkơlơpski đề nghị dùng phương pháp thống kê
xác suất vào việc nghiên cứu biến động dịng chảy năm. Về sau G.A. Alecxayep,
G.G. Svannittze tiếp tục phát triển thủy văn ngẫu nhiên ở Liên Xô cũ.
- Năm 1932: Sherman ñề xuất khái niệm ñường ñơn vị.
- Năm 1933: Horton ñưa ra lý thuyết thấm.
- Năm 1935: Mocarthy ñưa ra phương pháp diễn tốn Muskingum.
- Năm 1942: Geumbel đề ra lý thuyết giá trị cực trị dùng trong thủy văn.
- Năm 1943: Máy tính thế hệ I ra đời được dùng trong tính tốn thủy văn.
- Năm 1945: S.N.Kriski-M.F.Menken đề ra phương pháp K-M dùng trong tính
tốn điều tiết hồ chứa thứ hai.
- Năm 1948: Linsley sử dụng phương pháp tương tự điện trong tính tốn lũ.
- Năm 1949: Máy tính thế hệ II ra đời được dùng trong thủy văn.
- Năm 1950: Sugawara đề xuất mơ hình đầu tiên về pha mặt đất của tuần hồn
thủy văn.
- Năm 1951: kohler, Lunsley sử dụng kỹ thuật tương quan hợp trục.
- Năm 1955: Lighthile và Whihfam ñưa ra lý thuyết về sóng động lực.


-5-

- Năm 1956: Suganawa đưa ra mơ hình Tank là mơ hình được dùng nhiều trên thế
giới.
- Năm 1956: Sử dụng phương pháp phân tích hệ thống tài nguyên nước qua
chương trình tài ngun nước Stanford. Máy tính thế hệ III ra ñời ñược dùng trong
thủy văn.
- Năm 1957: Nash ñề xuất khái niệm ñường ñơn vị tức thời.
- Năm 1958: Mơ hình SSARR ra đời.
- Năm 1959 – 1960: Mơ hình Stanford.

- Năm 1968: Mơ hình Kutchment và mơ hình Hyrenn.
- Năm 1970: Box và Jenkins đưa ra mơ hình Arima.
Từ năm 1971 – đến nay hướng thủy văn tính tốn đã phát triển rất mạnh mẽ và đa
dạng.
Trong những năm gần đây các mơ hình thủy văn phát triển khá nhanh cả về số
lượng và chất lượng. Nó ñã góp phần ñáng kể trong sự phát triển của khoa học
thủy văn. Hiện nay trên thế giới ñã xây dựng và ứng dụng rộng rãi trong thực tế
nhiều mô hình thủy văn tất định nhận thức, bao gồm các mơ hình thủy văn lưu vực
và mơ hình hệ thống sơng như mơ hình TANK, SSARR, NAM, HEC-HMS,
MITSIM, MIKE BASIN, STANFORD, RRMOD, …
1.3

TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ NGHIÊN CỨU THỦY VĂN TRONG NƯỚC
- Trong nước thủy văn cũng có lịch sử phát triển khá lâu. Từ thời cổ xưa tổ tiên ta
ñã chú ý quan sát các hiện tượng tự nhiên, thu thập một số kiến thức thủy văn ñể
ứng dụng trực tiếp trong sản xuất hàng ngày. 3000 năm trước Cơng ngun, từ đời
Lã Vọng ở vùng dun hải đã có “Bài ca con nước’; tuy chưa được chính xác và tỉ
mỉ nhưng có tác dụng đối với sản xuất khi chưa có lịch thủy triều. Khoảng 2000
năm trước thời Giao Chỉ, nhân dân ta ñã biết lợi dụng thủy triều ñể lấy nước ngọt
tưới ruộng.
- Vào khoảng thế kỷ XIX dưới triều Tự ðức, Nguyễn Cơng Trứ đã lợi dụng nước
thủy triều lên xuống ñể ñộng viên nhân dân đào vét mương ngịi, quai đê lấn biển
biến cả một vùng bãi biển Phát Diệm hoang vu thành ñồng ruộng phì nhiêu bát
ngát.
- Năm 43 trước Cơng ngun, nhân dân ta đã biết quan sát mực nước sơng Hồng
để xây dựng đê sơng Hồng bảo vệ cho đồng bằng Bắc Bộ phì nhiêu và cố đơ
Thăng Long.
- Trong lĩnh vực qn sự, cha ơng ta đã biết lợi dụng kiến thức thủy văn một cách
tài tình để đánh tan qn xâm lược, thế kỷ thứ X Ngơ Quyền đã sử dụng thủy triều
ñể tiêu diệt quân Nam Hán trên sơng Bạch ðằng.

- Cuối thế kỷ XIX với mục đích khai thác thuộc ñịa, thực dân Pháp ñã ñặt một số
trạm thủy văn trên sông Hồng, sông ðà, sông Luộc,…Số trạm quan trắc thưa thớt,
quy phạm đo đạc khơng rõ ràng nên số liệu có độ chính xác khơng cao. Thực tế
cơng tác thủy văn nước ta chỉ được bắt đầu sau hồ bình lập lại năm 1954. Chúng
ta bắt tay vào công cuộc khôi phục kinh tế và bước ñầu xây dựng cơ sở vật chất


-6-

cho chủ nghĩa xã hội. Do nước ta là một nước nơng nghiệp nên cơng tác thủy lợi
được đặt lên cơng tác hàng đầu với hai nhiệm vụ chính là chống hạn hán và chống
lũ lụt.
- Trong Nghị quyết Bộ Chính trị Trung ương ðảng tháng XII năm 1958 nêu rõ:
Việc trị thủy ở các dịng sơng lớn là nhiệm vụ quan trọng của ngành thủy lợi.
Chúng ta phải từng bước tiến hành trị thủy tận gốc, khai thác các con sơng lớn như
sơng Hồng, sơng Thái Bình, sơng Mê Kông,…Trước hết phải tập trung lực lượng
nghiên cứu trị thủy sơng Hồng, vì lũ sơng Hồng uy hiếp nghiêm trọng ñồng bằng
Bắc Bộ phì nhiêu rộng lớn.
- ðể phục vụ cho nhiệm vụ quan trọng trên ñây ta bắt ñầu khơi phục các trạm đo
đạc cũ và tiến hành quy hoạch lưới trạm cơ bản trên miền Bắc. Ủy ban khai thác và
trị thủy sơng Hồng được thành lập. Năm 1960 Cục Thủy văn ñược thành lập. ðến
nay, trên lãnh thổ nước ta có 106 con sơng chính và 1360 phụ lưu cấp I đến cấp IV,
trên đó có 203 trạm ño ñạc thủy văn.
- Về ñội ngũ cán bộ, ta có một đội ngũ mạnh có khả năng đảm bảo giải quyết
những vấn ñề thủy văn, thủy lợi, ñiều tra cơ bản đề ra. Nhiều cơng trình và thành
tựu khoa học của lĩnh vực thủy văn học ñã ñược cơng bố. Tạp chí Khí tượng Thủy
văn, Tạp chí Khoa học Thủy lợi ra đời.
- Tại Việt Nam các mơ hình tính tốn thủy văn được biết đến và nghiên cứu ứng
dụng rộng rãi kể từ sau ngày miền Nam giải phóng thống nhất đất nước. Trong
những năm gần đây các mơ hình tính tốn thủy văn đã được nghiên cứu và ứng

dụng có kết quả ở nước ta bao gồm các mơ hình thủy văn lưu vực và mơ hình hệ
thống sơng như mơ hình TANK, SSARR, NAM, HEC-HMS, MITSIM, MIKE
BASIN, STANFORD, RRMOD, …
- Tuy nhiên, các mơ hình tính tốn thủy văn chủ yếu ứng dụng ở một số cơ quan
nghiên cứu ở trong nước, chưa ñược ứng dụng rộng rãi ở các cơ quan thiết kế, cơ
quan quản lý các dự án, …Cho nên việc ứng dụng một mơ hình tính tốn thủy văn
nào đó cho một lưu vực sơng nào đó trên lãnh thổ Việt Nam chưa thấy cơng bố
một cơng trình nghiên cứu nào nêu lên một cách tồn diện, cũng khơng có đề tài
nào so sánh mức độ tin cậy kết quả tính tốn của các mơ hình.
Do đó, đề tài luận văn này là một hướng nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn, ứng
dụng các mơ hình tính tốn thủy văn sẽ giúp cho việc tính tốn chuỗi dịng chảy
của các lưu vực ñược nhanh chóng, cho kết quả ñáng tin cậy, các mơ hình cịn ứng
dụng để khơi phục các chuỗi số liệu dòng chảy lưu vực từ mưa phục vụ cho quy
hoạch và nghiên cứu khả thi, thiết kế các công trình hồ chứa phục vụ tưới và phát
điện, hoặc vận hành hệ thống cơng trình phịng lũ và phát điện, tính tốn cân bằng
nước hệ thống sơng, các mơ hình cịn được ứng dụng để kéo dài các chuỗi dịng
chảy khi có số liệu quan trắc ngắn và tính tốn chuỗi dịng chảy cho những lưu
vực khơng có số liệu quan trắc lưu lượng.
1.4

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Trong vài chục năm gần ñây, những thành tựu khoa học, kỹ thuật đặc biệt là các
lĩnh vực vật lý, tốn học tính tốn cùng với việc áp dụng máy tính điện tử ñã có
ảnh hưởng sâu sắc ñến khoa học thủy văn. Có thể nói việc ứng dụng những thành


-7-

tựu này ñã làm thay ñổi cả về chất và lượng bộ mơn khoa học thủy văn. Phương
pháp mơ hình tốn đã cho phép các nhà thủy văn mơ phỏng các q trình tốn học,

lơgíc và giải chúng trên máy tính điện tử. Phương pháp mơ hình tốn có nhiều khả
năng xem xét những diễn biến của hiện tượng thủy văn từ vi mơ đến vĩ mơ. ðây là
một trong những hướng nghiên cứu thủy văn hiện đại. Nó đã và đang cho phép
cung cấp những thơng tin cần thiết cho các ñối tượng sử dụng nguồn nước khác
nhau trong quy hoạch, thiết kế và khai thác tối ưu tài nguyên nước.
- Ngày nay, công cuộc phát triển kinh tế của đất nước đang địi hỏi phải có những
chiến lược khai thác tài nguyên nước một cách hợp lý ñem lại những hiệu quả kinh
tế cao. Nhưng trong thực tế ñộ dài chuỗi số liệu thực ño về các yếu tố khí tượng
thủy văn trên các lưu vực vừa và nhỏ ở nước ta chưa ñáp ứng yêu cầu. Từ đó,
những bài tốn đang cần được nghiên cứu giải quyết là tính tốn dịng chảy
từ mưa, tính tốn khơi phục các chuỗi số liệu dịng chảy, dự báo tình hình
dịng chảy trong tương lai... ðó là những bài tốn cơ bản đầu tiên trong tính tốn
quy hoạch, thiết kế và ñiều hành khai thác tối ưu các hệ thống nguồn nước trước
mắt cũng như lâu dài.
- Mục tiêu nghiên cứu đề tài là tính tốn chuỗi dịng chảy trung bình tháng của hồ
chứa theo phương pháp công thức kinh nghiệm và theo phương pháp mơ hình tốn,
trên cơ sở đó so sánh kết quả của các phương pháp tính và phân tích rủi ro điện
năng hồ chứa từ kết quả tính tốn chuỗi dịng chảy ứng với các phương pháp tính
bằng phương pháp mơ phỏng Monte Carlo.
1.5

PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Ở Việt Nam, việc ứng dụng phương pháp mơ hình tốn vào nghiên cứu, tính
tốn trong thủy văn có thể xem như bắt ñầu từ cuối những năm 60, qua việc Ủy
ban sơng Mêkơng ứng dụng các mơ hình như SSARR (Rokwood D.M. Vol.1 –
1968) của Mỹ, mơ hình DELTA của Pháp (Ban thư ký sơng Mêkơng 1980) và mơ
hình tốn triều của Hà Lan vào tính tốn, dự báo dịng chảy sơng Mêkơng. Song
chỉ sau ngày miền Nam hồn tồn giải phóng, đất nước thống nhất thì phương
pháp này mới ngày càng thực sự trở thành công cụ quan trọng trong tính tốn, dự
báo thủy văn ở nước ta. Ngày nay, ngồi các mơ hình trên, một số mơ hình khác

như mơ hình TANK (Nhật), mơ hình ARIMA cũng ñược nhiều cơ quan nghiên
cứu khác ứng dụng (Sugawra, Ozaki E, Wtanabe I, Katsuyama Y, Tokyo – 1974).
Với kết quả nghiên cứu bước ñầu của nhiều tác giả Việt Nam đã cho thấy các mơ
hình trên có nhiều khả năng ứng dụng tốt trong nhiều bài toán khác nhau phục vụ
cho quy hoạch, thiết kế và ñiều hành khai thác nguồn nước.
- Do vậy, ñể nâng cao hơn nữa khả năng ứng dụng của các mơ hình, cần có những
nghiên cứu bổ sung hoàn thiện (cả về cấu trúc cũng như phương pháp hiệu chỉnh
tham số mơ hình) cho phù hợp với ñiều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội.
ðề tài chủ yếu tập vào các nội dung:
+ Thống kê, phân tích số liệu khí tượng thủy văn trong khu vực dự án nghiên cứu
Sơng Bung 5.
+ Xác định chuỗi dịng chảy trung bình tháng Sơng Bung 5 trong hệ thống sông
Vũ Gia Thu Bồn với các phương pháp khác nhau: quan hệ mưa-dòng chảy lưu


-8-

vực, mơ hình tốn thủy văn HEC-HMS, mơ hình TANK, mơ hình MIKE 11-NAM
và so sánh đánh giá kết quả của từng phương pháp.
+ Thơng qua độ tin cậy của các số liệu đầu vào, phân tích rủi ro điện năng hồ chứa
Sơng Bung 5 từ kết quả dịng chảy được tính tốn theo các phương pháp dưới dạng
các thơng số thống kê bằng phương pháp mô phỏng Monte Carlo.


-9-

CHƯƠNG 2

ðẶC ðIỂM TỰ NHIÊN VÀ CƠ SỞ SỐ LIỆU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN CỦA
DỰ ÁN SƠNG BUNG 5

2.1

VỊ TRÍ ðỊA LÝ CỦA LƯU VỰC SÔNG BUNG 5
Lưu vực dự án Sơng Bung 5 nằm trong khu vực có tọa ñộ:
15o15’22’’ – 16o01’53’’
o

vĩ ñộ Bắc;

o

107 12’56’’ – 107 47’40’’ kinh ñộ ðông;
Dự án Sông Bung 5 dự kiến xây dựng trên Sông Bung nằm ở hạ lưu 2 dự án thủy
điện A Vương và Sơng Bung 4. Tuyến đập phương án kiến nghị nằm cách cầu
sông Bung khoảng 325 m về phía thượng lưu.
Phương án tuyến đập kiến nghị nằm trên ñịa bàn thị trấn Thành Mỹ huyện Nam
Giang và xã Ma Cooih huyện ðơng Giang, tuyến đập có toạ ñộ:
15o48’05’’ vĩ ñộ Bắc; 107o42’30’’ kinh ñộ ðông;
Nhà máy ñược bố trí ngay sau tuyến đập, nằm ở vị trí bờ phải Sơng Bung, trong
hệ thống bậc thang thủy điện sông Vu Gia – Thu Bồn, thuộc thị trấn Thành Mỹ
huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam và thành phố ðà Nẵng.

Hình 2.1: Sơ đồ lưu vưc sơng dự án thủy ñiện Sông Bung 5


-10-

2.2

HÌNH THÁI SƠNG NGỊI

Sơng Bung là một nhánh lớn nằm phía bên trái của hệ thống sơng Vũ Gia -Thu
Bồn, bắt nguồn từ vùng núi cao trên 1800m trên biên giới Việt - Lào, thuộc ñịa
phận tỉnh Quảng Nam, trên vùng núi phía Tây Bắc giáp hai huyện Nam Giang và
huyện Hiên. Ở thượng nguồn, trong huyện Hiên, sông chảy từ Tây Bắc sang ðơng
Nam, sau đó nhập lưu với sông Tam A Pout và những suối nhỏ sông chuyển dần
sang hướng Nam, khi qua huyện Nam Giang chảy theo hướng Tây Nam – ðông
Bắc. Sau khi nhập lưu với sông A Vương, sông Bung tiếp tục chảy vào hệ thống
sơng Vũ Gia - Thu Bồn. Hình thái sơng chảy trên lưu vực rất quanh co uốn khúc.
Sơng Bung được hình thành từ nhiều nhánh chính như: Tam A Pout, Tam Paéte,
Dak Pring, A Vương… Các nhánh này với hai hướng chính từ phía Bắc hoặc phía
Nam đổ vào dịng chính từ hai bên bờ Sơng Bung. Trên thượng nguồn có nhiều
chỗ hẹp và dốc, ở hai bên bờ có nhiều vách đá dựng đứng, gần như tồn bộ lịng
sơng lộ đá gồ ghề có nhiều thác gềnh. Chiều dài dịng sơng chính tính đến tuyến
đập dự án Sơng Bung 5 là 127km, mật độ lưới sơng là 0,85 km/km2, hệ số uốn
khúc là Ku = 2,56.

2.3

ðỊA HÌNH LƯU VỰC SƠNG
Lưu vực Sơng Bung 5 kéo dài từ biên giới Việt – Lào ra tới biển, ở phía Tây Bắc
tiếp giáp với lưu vực sơng A Vương, sơng Cơn, phía Nam tiếp giáp với lưu vực
sơng Thanh. Diện tích lưu vực tính đến tuyến đập là 2369km2.
ðịa hình lưu vực thuộc loại địa hình miền núi bị phân cắt mạnh, ñộ cao từ 1.200m
trên ñường phân thủy phía Nam, trên 1.800m ở đường phân thủy phía Bắc, địa
hình lưu vực thấp dần về phía ðơng theo hướng chảy của sơng ra biển, các sườn
núi thường rất dốc và lịng sơng sâu có nhiều thác ghềnh.

2.4

LỚP PHỦ THỔ NHƯỠNG

Thổ nhưỡng trên lưu vực sơng Bung 5 chủ yếu là đất phong hóa eluvi trên các loại
đá, cát bột kết, granodiovit màu nâu đỏ, chiều dày nhỏ (1÷3)m ở vùng cao, đất bồi
tụ của ven sông suối và thung lũng bao gồm sét, á sét màu xám vàng, có lẫn một số
đá lộ thiên, có chiều dày tương đối lớn từ (5÷7)m.

2.5

LỚP PHỦ THỰC VẬT
Dạng rừng nhiệt ñới xanh quanh năm nằm ở phía thượng lưu dự án chủ yếu là rừng
nguyên sinh, ở phía hạ lưu là rừng tái sinh gồm các loại gỗ tạp, dây leo tập trung ở
2 bờ sơng. Dọc theo đường quốc lộ, rừng bị tàn phá nhiều, nhiều nơi chỉ còn cây
dại hoặc nương rẫy thay dần cho rừng nguyên sinh.

2.6

DÂN CƯ
Lưu vực nghiên cứu có ít dân cư, sống thưa thớt, không tập trung thành vùng lớn,
đơng dân mà phân bố thành từng cụm, từng ñiểm dân cư nhỏ lẻ tẻ, sống rải rác
trong các thung lũng và ven các trục ñường. Cư dân nơi ñây chủ yếu là người dân


-11-

tộc thiểu số sống bằng nghề làm nương rẫy. Trong điều kiện địa hình hiểm trở,
giao thơng khó khăn, đời sống người dân ở đây cịn rất thấp, kinh tế kém phát
triển, nơng nghiệp lạc hậu. Ngồi ra có chăn ni gia súc gia cầm nhưng khơng
đáng kể. Việc khai thác nguồn nước sông Bung phục vụ cho tưới tiêu phát triển
kinh tế trong vùng cũng còn ở mức thấp.
2.7

CÁC ðẶC TRƯNG ðỊA LÝ THỦY VĂN
Các ñặc trưng ñịa lý thủy văn tại tuyến đập của dự án Sơng Bung 5 được trình bày
trong bảng sau:
TT
1
2
3
4
5
6
7
8

2.8

ðặc trưng
Diện tích lưu vực
Chiều dài sơng chính
ðộ rộng trung bình của lưu vực
ðộ cao trung bình của lưu vực
ðộ dốc trung bình của sơng
Mật ñộ lưới sông
ðộ hạ thấp của sông
Hệ số uốn khúc

ðơn vị
km2
km
km
m

‰
km/km2
m
Ku

Bảng 2.1
Giá trị
2369
127,0
18,65
675
7,45
0,85
1350
2,56

SỐ LIỆU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN
Trong khu vực của lưu vực Sơng Bung 5 nghiên cứu có 23 trạm quan trắc khí
tượng, đo mưa và 5 trạm thủy văn. ðây là khu vực có số liệu khí tượng thủy văn
khá phong phú, ñầy ñủ các yếu tố quan trắc và có thời gian quan trắc dài (trên 25
năm). Nguồn tài liệu khí tượng thủy văn của các trạm trong khu vực thu thập được
như sau:

2.8.1

Số liệu khí tượng
Bảng 2.2
STT

Tên trạm

Yếu tố quan trắc

Thời gian quan trắc

1

ðà Nẵng

Lượng mưa, gió, bốc hơi, độ ẩm, nhiệt độ

1976-2006

2

Trà My

Lượng mưa, gió, bốc hơi, độ ẩm, nhiệt độ

1977-2006

3
4

Nam ðơng
Hiên (Trao)

Lượng mưa, gió, bốc hơi, ñộ ẩm, nhiệt ñộ
Lượng mưa

77-89, 91-06
79-80, 81-86, 88-06

5

Hội Khách

Lượng mưa

80-89, 96-06

6

Ái Nghĩa

Lượng mưa

77-78, 80-97, 99-06

7

Giao Thủy

Lượng mưa

1977-2006

Lượng mưa

1977-2006

Lượng mưa

1977-2006

8
9

Câu Lâu
Hiệp ðức (Sơn

Tân)

10

Khâm ðức

Lượng mưa

1977-2006

11

Cẩm Lệ

Lượng mưa

1977-2006

-1212

Quế Sơn

Lượng mưa

1978-2006

13

Tam Kỳ

Lượng mưa

1977-2006

14

Tiên Phước

Lượng mưa

77-79, 81-86, 88-06

15

Hội An

Lượng mưa

1977-2006

16

Trà Bồng

Lượng mưa

17

ðắc Glei

Lượng mưa

1981-2006
80-84, 86-95, 97-06

18

ðắc Tô

Lượng mưa

1977-2006

19

Thượng Nhật

Lượng mưa

1977-2006

20

Thành Mỹ

Lượng mưa

1977-2006

21

Nông Sơn

Lượng mưa

1976-2006

22

Sơn Giang

Lượng mưa

1978-2006

23

An Chỉ

Lượng mưa

1977-2006

Trong 23 trạm đo khí tượng, đo mưa trên có 3 trạm khí tượng cấp 1 đặc trưng nhất
trong khu vực Nam ðơng, ðà Nẵng, Trà My đo đầy đủ các yếu tố khí tượng.

Hình 2.2: Sơ đồ trạm khí tượng thủy văn trong khu vực dự án thủy điện Sơng
Bung 5


-13-

2.8.2 Số liệu thủy văn
Bảng 2.3
STT

Trạm

Sơng

Diện tích lưu
vực (km2)

Yếu tố ño ñạc\ Thời gian
Lưu lượng

Bùn cát

1

Thượng Nhật

Tả Trạch

208

1981-2006

2

Thành Mỹ

Cái

1850

1977-2006

78-80,82-87,91-06

3

Nông Sơn

Thu Bồn

3155

1977-2006

78-79, 81-06

4

Sơn Giang

Trà Khúc

2440

1979-2006

1982-2006

5

An Chỉ

Sơng Vệ

814

1981-2006

1980-2006

Trên dịng sơng Bung khơng có trạm quan trắc thủy văn, tuy nhiên trong khu vực
lận cận lưu vực dự án có trạm đo thủy văn Thành Mỹ trên sơng Cái, có thời gian

quan trắc dài từ năm 1977 đến nay, diện tích lưu vực khống chế của trạm là
1850km2, bằng 0,78 lần diện tích lưu vực nghiên cứu (2369km2), gần với lưu vực
tính tốn, có điều kiện khí hậu, nhân tố mặt đệm hình thành dòng chảy của 2 lưu
vực là gần như nhau. Vì vậy trong tính tốn dịng chảy chọn trạm Thành Mỹ làm
đại biểu để tính tốn, hiệu chỉnh các thơng số của mơ hình. Ngồi ra trong khu vực
lân cận cũng có các trạm thủy văn như: Thượng Nhật trên sông Tả Trạch (19812006), Nông Sơn trên sông Thu Bồn (1977-2006), Sơn Giang trên sông Trà Khúc
(1979-2006), An Chỉ trên sơng Vệ (1980-2006). Các trạm này có thời gian quan
trắc dài và ổn định, do đó số liệu của những trạm này cũng ñược dùng bổ sung vào
nguồn tài liệu tính tốn để đánh giá chế độ dịng chảy trong khu vực.


-14-

CHƯƠNG 3

ðẶC ðIỂM KHÍ HẬU VÀ ðẶC TRƯNG THỦY VĂN LƯU VỰC
DỰ ÁN THỦY ðIỆN SÔNG BUNG 5
3.1

KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ðẶC ðIỂM KHÍ HẬU LƯU VỰC
Lưu vực dự án nghiên cứu là một bộ phận của lưu vực sông Vũ Gia Thu Bồn, nằm
trong vùng núi trên sườn phía ðơng dãy Trường Sơn và về phía Tây tỉnh Quảng
Nam, có đặc điểm khí hậu mang tính chất của vùng nhiệt đới gió mùa, nằm trên độ
cao trung bình 1080m.
Lưu vực Sơng Bung 5 nằm ở một vùng đặc biệt thuộc dãi đất Trung Bộ nước ta
mà vị trí địa lý và điều kiện địa hình đóng vị trí quan trọng trong sự hình thành chế
độ khí hậu. Lưu vực dự án nằm phía ðơng dãy Trường Sơn, chịu ảnh hưởng rất ít
của chế độ khí hậu phía Tây Trường Sơn. Do lưu vực địa hình có hình dạng hẹp,
địa hình có xu thế thoải dần từ thượng lưu về hạ lưu theo hướng chảy của sông. ðộ
cao lưu vực ở thượng nguồn khoảng 800-1200m, ở hạ lưu khoảng 100-200m, ñộ

hạ thấp của lưu vực sông khá lớn khoảng 700m nên trên toàn lưu vực dự án thể
hiện rất rõ đặc điểm khí hậu của ðơng Trường Sơn khu vực Trung Bộ, ñược thấy
rõ nhất từ số liệu quan trắc của trạm trong khu vực.
ðây cũng là vùng giao tranh của các khối khơng khí lớn từ các phía, khối khơng
khí cực đới lục địa biến tính từ phía Bắc tràn xuống, khối khơng khí nhiệt đới biển
từ phía ðơng – Nam, gió mùa Tây – Nam và khối khơng khí nóng xích đạo. Sự bất
ổn định trong giao tranh của các khối khơng khí tạo nên sự xáo trộn, đó chính là
nguồn gốc của các sự biến động khí hậu trên khu vực theo không gian và thời gian.
Do ñịa hình chắn ngang của các ñèo Hải Vân ở phía Bắc, đèo Cù Mơng ở phía
Nam, dãy Trường Sơn chạy dọc theo ở phía Tây và các dãy núi cao đâm ra biển,
làm cho biến động về khí hậu trở nên sâu sắc mà đặc điểm chính của nó là: mưa
lớn, gió nóng, bão, giơng, mưa đá, mưa phùn, rét và sương mù. Sự tác ñộng của
các ñiều kiện bức xạ, hồn lưu khí quyển và hồn cảnh địa lý, địa hình là nhân tố
quan trọng để tạo lên một chế độ khí hậu mang đậm nét của khí hậu nhiệt đới gió
mùa ðơng Trường Sơn.
Chế độ mưa trong năm phân ra hai mùa chính: Mùa mưa bắt đầu vào tháng V, kết
thúc vào tháng XII, tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng XI, mùa ít mưa bắt ñầu
vào tháng I, kết thúc vào tháng IV, tháng có lượng mưa ít nhất là tháng III. Từ
tháng V đến tháng VI thường có những trận mưa đáng kể gây ra lũ tiểu mãn, bổ
sung một lượng dòng chảy kha khá trong mùa kiệt và ñược coi là mùa mưa phụ
trong vùng. Chế ñộ mưa mùa mưa trong vùng này rất ñặc trưng, mưa rất to, cường
suất lớn, kéo dài nhiều ngày.

3.2

NHIỆT ðỘ KHƠNG KHÍ
Lưu vực nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, theo số liệu của
các trạm lân cận, nhiệt độ khơng khí trung bình năm thay ñổi trong khoảng 20oC 28oC, nhiệt ñộ tối thấp trung bình khoảng 10oC - 20oC, nhiệt độ tối thấp trong khu
vực khoảng là 8,7oC. Các tháng XII, I, II là các tháng lạnh nhất với nhiệt ñộ trung