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 dịng chảy lũ sơng Lơ
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 tơi trong q trình học tập,
nghiên cứu tại Trường Đại học Thủy Lợi, Hà Nội. Trong q trình hồn thành luận
văn Tơi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Từ đáy lịng mình, Tơi 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 tơi cách tiếp
cận với bài tốn và đã giành nhiều thời gian đóng góp những ý kiến, nhận xét để tơi
có thể hồn thành luận văn của mình.
Tơi 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.
Tơi xin gửi lời cảm ơn đến Phịng 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 Tơi trong thời gian học tập và hồn thành luận văn.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới Bố Mẹ, Chồng và Con tôi đã động viên rất lớn
về tinh thần và vật chất để Tơi 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 q báu của các thầy cơ 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 SƠNG LÔ. ................... 4
T
0

T

0

1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sơng Lơ .......................................................... 4
T
0

T
0

1.2. Đặc điểm sự hình thành dịng chảy lũ trên lưu vực sơng Lơ .............................. 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

sơng Lơ ....................................................................................................................... 17
T
0

1.4.1. Những hình thế thời tiết chủ yếu gây mưa lớn trên lưu vực sơng Lơ .............. 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 dịng 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 dịng chảy lũ sơng Lơ. ............................................. 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 MƠ HÌNH DỰ BÁO DỊNG CHẢY LŨ SƠNG
T
0

LƠ .............................................................................................................................. 39
T
0

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

T
0

3.1.1. Giới thiệu mơ 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 mơ 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 mơ hình ngẫu nhiên SPSS……………………………….............51
3.2. Dự báo lũ sơng Lơ bằng mơ hình tất định NAM và mơ hình Muskingum ......... 52
T
0

T
0

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

T
0

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

T
0

3.3 Dự báo lũ lưu vực sông Lô bằng việc kết hợp mơ hình tất định NAM –
T
0

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

3.4. Kết quả kiểm định mơ 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 mơ hình MIKE11 vào dự báo dịng chảy hạ lưu sơng Lơ sau khi các
T
0

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

4.1.1 Giới thiệu mơ hình MIKE 11 ............................................................................ 80
T
0

T
0

4.1.2. Số hóa mạng lưới hệ thống sơng Lơ trong mơ hình thủy lực .......................... 86

T
0

T
0

4.1.2.1. Tài liệu địa hình mạng lưới sơng Lơ ............................................................. 86
T
0

T
0

4.1.2.2. Sơ đồ mạng sơng tính tốn 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 tốn ................................................................................................ 88
T
0

T
0

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

T
0

4.2. Ứng dụng mơ 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 cơng trình thủy điện trên lưu vực .............................. 93
T
0

T
0

4.2.3. Tích hợp mơ 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 sơng Lơ ............................................................................ 4
T
0

T
0

Hình 1.2 : Sơ đồ hóa các đoạn sơng trên lưu vực sơng Lơ ........................................ 26
T
0

T
0

Hình 3.3: Sơ đồ mơ phỏng của mơ 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 thơng tin lưu vực vào mơ hình. .......................................................... 54
T
0

T
0

Hình 3.6: Nhập thơng 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 mơ hình NAM .................................................... 57
T
0

T
0

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

T
0

Hình 3.10: Đường q trình lũ thực đo và tính tốn trạm Bắc Mê ............................ 59
T
0

T
0

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

T
0

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

T
0

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

T
0

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

T
0

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

0

T
0

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

T
0

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

T
0

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

0T

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

T

0

Hình 3.20: Đường q trình lũ thực đo và tính tốn trạm Hàm n ......................... 64
T
0

T
0

Hình 3.21: Đường q trình lũ lũy tích thực đo và tính tốn trạm Hàm n ............ 64
T
0

T
0

Hình 3.22: Sơ đồ kết hợp mơ hình tất nhiên NAM – MIKE11, Muskingum và
T
0

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

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

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

0

Hình 4.24: Đường q trình lũ thực đo và tính tốn bằng mơ hình kết hợp cho mùa
T
0

lũ năm 207,2008 tại một số trạm chính trên lưu vực sơng Lơ ................................... 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

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

T
0

Hình 4.28: Đường q trình mực nước thực đo và tính tốn 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 tốn mơ 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 tốn mơ phỏng cho mùa lũ
T
0

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

Hình 4.31: Minh họa việc kết nối mơ hình dự báo dịng 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 mơ hình dự báo dịng chảy với vận hành hồ chứa 99
T
0

T
0

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

hành hồ chứa .............................................................................................................. 99
T
0

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

T
0

Hình 4.36: Đường quá trình mực nước thực đo và tính tốn (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 sơng .............................................................. 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 tốn .............................................. 56
T

0

T
0

Bảng 3.9 : Thơng số của mơ hình NAM .................................................................... 58
T
0

T
0

Bảng 3.10: Thơng số của mơ hình Muskingum ......................................................... 59
T
0

T
0

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

T
0

Bảng 3. 12: Kết quả áp dụng mơ 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: Thơng số của mơ hình ........................................................................... 88
T
0

T
0

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

T
0

Bảng 4.17 : Kết quả đánh giá chỉ tiêu kiểm định mơ 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 sơng 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 Sơng Gâm, phía Đơng Nam là dãy núi
Tam Đảo, Phía Tây là dãy núi Con Voi.
Lũ trên lưu vực sông Lơ 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 sơng 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 sơng Lơ có hai nhà máy thủy điện lớn Tun Quang
và Thác Bà là những cơng trình trọng điểm của đất nước với nhiệm vụ là tạo dung
tích phịng 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 cơng cụ dự báo dịng chảy sơng Lơ trong mùa lũ (bao
gồm cả dịng 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 tốn phức tạp địi
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 tốn 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 sơng Lơ nên việc
tính tốn và dự báo dịng chảy lũ sơng Lơ gặp nhiều khó khăn và vẫn đang là một
yêu cầu cấp bách của thực tế dự báo tác nghiệp phục vụ cơng tác phịng 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 mơ hình để xây dựng phương án dự báo dịng chảy lũ sơng Lơ
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 mơ hình dự báo dịng 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 mơ hình tất nhiên mưa
rào dịng chảy kết hợp với mơ hình ngẫu nhiên SPSS; ii) Nghiên cứu vận hành hồ
chứa Tuyên Quang và Thác Bà chống lũ hạ du sử dụng mơ hình thủy lực MIKE11.
3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Khơng gian nghiên cứu: Tính tốn trên tồn 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 mơ hình 1
chiều, xây dựng mơ hình dự báo dịng 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 mơ
hình tính tốn thủy văn, thủy lực.

−

Phương pháp mơ hình tốn thủy văn, thủy lực mơ phỏng q 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 sơng Lơ
Chương 2: Tổng quan về tình hình dự báo lũ sơng Lơ và vận hành hệ thống
hồ chứa trên lưu vực.
Chương 3: Nghiên cứu ứng dụng mơ hình dự báo dịng chảy lũ cho lưu vực
sơng 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 SƠNG LƠ.

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 sơng Lơ
được giới hạn phía đơng là cánh cung Ngân Sơn và cánh cung sơng Gâm, phía đơng
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-Đơng
Nam. Độ cao bình qn 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 Đơng 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 sơng Lơ có diện tích 13690 km2, dịng 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 lịng sơng
nhiều thác gềnh, sơng rộng trung bình 40 - 50m. Trung lưu sông Lô kể từ Bắc
Quang tới Tun Quang dài 108km, độ dốc đáy sơng giảm cịn 0,25m/km, thung
lũng mở rộng dần, sơng rộng trung bình 140m, chỗ hẹp nhất 26m, sâu trung bình 11,5m trong mùa cạn. Phía trên Tun Quang tại Khe Lau, sơng Lơ nhận sông Gâm
là phụ lưu lớn nhất. Hạ lưu sông Lơ, có thể kể từ Tun Quang, thung lũng sơng mở
rộng, về mùa cạn, lịng sơng rộng tới 200m và sâu tới 1,5 - 5m. ở đoạn Tuyên
Quang - Vụ Quang có sơng Chảy ra nhập ở bờ phải, đoạn này thác gềnh khơng cịn,
chỉ có bãi nổi, độ dốc sơng nhỏ. Lưu vực sơng Gâm có diện tích 17200km2, chiếm
P

P

khoảng 44,1% diện tích của cả lưu vực sơng Lơ, sông dài 297km. Đoạn từ Na Hang
đến cửa sông dài 86km. Thượng lưu sơng Gâm, địa hình dốc từ Tây Bắc xuống
Đông Nam, ở trung lưu, hạ lưu chuyển thành hướng gần Bắc Nam. Độ cao bình
qn lưu vực sơng Gâm tới 877m, phía Bắc và Đơng 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 sơng Lơ, 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 Đơng 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 sơng
Gâm, gió Đơng và Đơng Nam ẩm ướt bị ngăn chặn tạo khí hậu lạnh và ít ẩm hơn so
với ở dịng chính sơng Lơ. 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 khơ và lạnh, lượng mưa trung bình năm từ 1100-1400mm; vùng
trung lưu sơng Gâm có khí hậu ẩm ướt hơn, lượng mưa trung bình năm tới 18002000mm.
Trên lưu vực sơng Lơ, 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 cịn 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 dịng chảy lũ trên lưu vực sơng Lơ
Q trình mưa đã quyết định q trình hình thành mạng lưới sơng 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 sơng Lô so với các sông trong hệ thống sông Hồng thường lên
nhanh, xuống nhanh hơn.
Dịng chảy sơng Lơ 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 dịng chảy năm. Phía thượng lưu sơng
Lơ, dịng chảy lớn nhất trong năm xuất hiện chậm hơn phía trung lưu.
Lưu vực dịng chính sơng Lơ 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 mơđun dịng 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 dịng
chảy sơng ngịi. 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
sơng 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 sơng Lơ vượt q độ cao trung bình của thị xã Tuyên Quang tới 3 - 4 m.
Ở phụ lưu sơng Gâm ít nước hơn sơng Lơ tuy diện tích sơng Gâm lớn hơn
diện tích lưu vực dịng chính sơng Lơ. Dịng chảy chính trên sơng Gâm phản ánh
đặc tính đa dạng của điều kiện địa lý thủy văn trong lưu vực. Tháng VIII có lượng

dịng chảy lớn nhất và gấp khoảng 10 lần tháng có dịng chảy nhỏ nhất. Ba tháng có
dịng 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 tồn 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 sơng Lơ
Q trình hình thành dịng chảy lũ chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố phức tạp,
chúng khơng những chịu ảnh hưởng đến tổng lượng dịng chảy mà cịn ảnh hưởng
đến q trình phân phối dịng chảy.
Đặc trưng trạng thái thủy văn sơng ngịi 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 dịng chảy lũ cịn 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 dịng 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 dịng 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 q trình hình thành dịng 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 sơng Hồng.Vị trí địa lý của
sơng Lơ được giới hạn về phía đơng là cánh cung Ngân Sơn và cánh cung sơng
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- Đơng Nam, cao
khoảng 2800m về phía Trung Quốc, giảm dần xuống dưới 2000m ở phái Việt Nam.
Hướng dốc chung của lưu vực sơng Lơ cũng theo hướng đó. Những đơn vị địa mạo
phân bố trên lưu vực sông Lơ có thể kể: cao ngun Bắc Hà với đỉnh cao nhất là
2267m, khối tinh thạch cổ thượng nguồn sông Chảy có đỉnh Tây Cơn Lĩnh cao
2431m, về phía Đơng 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 Đơng 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 Đơng 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 sơng Lơ.
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 sơng Lơ 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 lịng chính sơng Lơ
Dịng chính sơng Lơ bắt nguồn từ cao ngun 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- Đơng Nam, thung
lũng sơng Lơ 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, lịng
sơng 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 sơng Lơ thuộc thượng lưu phái Việt Nam khoảng
0,6- 1,5m và sông rộng trung bình 40- 50 m( thượng lưu sơng Lơ ở phái Trung
Quốc có tên là Bàn Long).
Trung lưu sơng Lơ có thể kể từ Bắc Quang tới Tun Quang dài 180km. Độ
dốc đáy sơng giảm xuống cịn 0.25m/km và thung lũng sơng đã mở rộng. Sơng 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 Lơ có thể kể từ Tun Quang tới Việt Trì, thung
lũng sơng mở rộng, lịng sơng rộng, ngay trong mùa cạn lịng sơng cũng rộng tới
200m và sâu tới 1,5- 3m. Tới Đoan Hùng có sơng Chảy ra nhập vào bờ Phải sông
Lô và trước khi đổ vào sông Hồng ở Việt Trì, sơng Lơ cịn nhập thêm một phụ lưu
lớn nũa là sơng 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

Sơng con
( % diện
tích)
-

Ngịi 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 sơng Lơ 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 sơng suối dầy đặc 1.5 đến 1.94km/
km2, đó là các vùng sơng Con, Ngịi 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 sơng Miên. Những phụ lưu thuộc dịng
P

P

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

TT

Tên sơng

Độ

Độ

Độ

Diện

cao

dốc

rộng

Chiều

tích

bình

bình

bình

dài

lưu

qn

qn qn

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

Sơng Lơ
Thanh Thủy Hồ
Sơng Miên
Nậm Na
Ngịi Sảo
Sơng Con
Ngịi Lũ

470
22.5
124
13

54
76
22

39000
109
1935
114
452
1370
194

Hệ số
Hệ số

Hệ

khơng

Mật

tập

số

cân

độ

chung

uốn

bằng

lưới

nước

khúc

lưới

sơng

sơng
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 sơng Lơ
Sơng 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 qn năm
P

P

51.4 m3/s và mơ đun dịng 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 Đơng 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 sơng Lơ 176km. Độ cao
bình qn 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 dịng chảy của lưu vực sơng 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 mơ đun dịng chảy năm là 47.7 l/skm2. So với sơng Miện tuy
P

P

P

P

diện tích sơng Con nhỏ hơn nhưng lại nhiều nước hơn.
Địa hình địa chất trên lưu vực dịng nhánh sơng Gâm
Sơng 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 tồn bộ lưu vực sơng Lơ, các phụ lưu
của sông Gâm phân bố tương đối đều dọc theon hai bên dọc sơng.
Giới hạn về phía Đơng Và Đơng 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 Lơ và sơng Gâm, cao
trung bình 200 đến 1000m, có đỉnh núi cao tới 1940m, phía Đơng Nam địa hình
thấp xuống dưới 800m. Như vậy phía thượng lưu sơng Gâm địa hình dốc từ Tây
Bắc xuống Đơng 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 vơi 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, lịng sơng rất
hiểm trở.
Từ dưới ngã ba sơng 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- Đơng Nam tới Na Hang.
Lịng sơng trên đoạn này cịn 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 sơng 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
sơng Gâm 71.5km.
Trung lưu sơng Gâm có thể kể từ Na Hang trở xuống tới dưới ngịi Cơ Lai,
độ dốc đáy sơng thoải , thác khơng cịn 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 dịng sơng đã mở rộng nhưng đồi núi vẫn sát bờ sơng, lịng
sơng rộng trung bình 120m, sâu 1- 1,5 m về mùa cạn.
Độ cao trung bình lưu vực của sơng Gâm tới 877m. Phía Bắc và Đơng 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

Sơng Gâm (%

Sơng Năng

Sơng 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 sơng Gâm từ dưới 0.5 đến 1.5
km/km2. Phía thượng lưu sơng Gâm mật độ sơng suối ít hơn cả, từ dưới 0.5 đến 1
P

P

km/km2 , tại đây mưa ít và đá vơi 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
sơng Gâm có 72 sơng, 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 sơng

TT

Tên sơng

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
Sơng Năng
Ngịi Quảng
Ngịi Cổ Lai

297
192
22
113
54
53

1710
6050
150
2270
717
221

qn qn qn

Hệ số
Hệ số

Hệ

khơng

Mật

tập

số

cân

độ

chung

uốn

bằng

lưới

nước

khúc

lưới

sơng

sơng
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 dịng nhánh sơng chảy
Sơng chảy là phụ lưu lớn thứ 2 trong lưu vực sông Lơ với chiều dài L=
319km và diện tích lưu vực F = 6500 km2 bắt nguồn từ vùng núi Tây Cơn Lĩnh cao
P

P

nhất khu Đơng Bắc 2419m.
Diện tích sơng chảy chiếm khoảng 16,7% diện tích tồn bộ lưu vực sơng Lơ.
Lưu vực sơng 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 sơng Chảy và sơng Thao. Phía Đơng
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 dịng chính sơng Lơ ở phía trung lưu.
Địa hình lưu vực sông Chảy thấp dần từ Bắc- Tây Bắc xuống Đơng Nam.
Phía Bắc cao hơn cả, trong đó dẫy núi Tây Cơn Lĩnh cao khoảng 1630m đến
2000m, phía Tây cao nhất là đỉnh của dãy núi Con Voi cao từ 700m đến 1450m.
Phía đơng 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- Đơng Nam của dịng chính sơng 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 Hồng Su Phì và từ Cốc Pai dịng 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 sơng 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 sơng 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, dịng sơng 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 qn sơng Chảy tới 24%, độ cao bình qn cũng lớn khoảng
858m. Diện tích có độ cao từ 400m trở xuống chiếm 40% diện tích tồn lưu vực.
mạng lưới sơng suối phát triển rất mạnh trên 1,5 km/ km2. Vùng có mật độ sơng
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 sơng suối trên lưu vực sơng Chảy có 47 sơng 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

Chun ngành Thủy văn học

Dịng chính sơng 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 sơng chính tương đối đều theo hai bên bờ sơng chính.
Bảng 1.5: Phân bố độ cao theo diện tích

Độ cao

Sơng 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

Ngịi

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
-

Ngịi
Nghĩa
Đơ, %
theo diện
tích
0.52
8.69
11.6
19.7
27.0
32.3
-

Ngịi
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… khơng quyết định nhiều đến việc hình thành lũ.
Tồn bộ lưu vực sơng Lơ nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa. Cơ chế gió mùa
Đơng Nam Á, với hai loại gió mùa trong năm tạo lên mùa đơng có khí hậu khơ lạnh
và mùa hè nóng ẩm mưa nhiều. Trong mùa đơng gió mùa bị chi phối bởi khơng khí
cực đới lục địa và khối khơng khí nhiệt đới biển đơng đã biến tính. Cịn mùa hè bị
chi phối bởi 3 khối khơng khí:
Học viên: Nguyễn Thị Như Quỳnh – Cao học 16v