Báo cáo khoa học : Nghiên cứu xây dựng và đề xuất quy trình vận hành điều tiết nước mùa cạn hệ thống hồ chứa trên sông hương

Tài nguyên nước trong lưu vực sông Hương tương đối dồi dào, nhưng cũng như các hệ thống sông khác của nước ta, nguồn nước phân bố rất không đều theo mùa, nên thường xuyên xảy ra tình trạ

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

MỤC LỤC BẢNG 4

MỤC LỤC HÌNH 5

I PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 7

II MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 7

1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN 9

1.1.1 Vị trí địa lý 9

1.1.2 Đặc điểm địa hình 9

1.1.3 Đặc điểm thổ nhưởng và thảm phủ 11

1.1.4 Mạng lưới sông ngòi 12

1.2.1 Mạng lưới khí tượng thủy văn trên lưu vực 13

1.2.2 Đặc điểm khí hậu 16

1.2.2.1 Đặc trưng khí hậu lưu vực 16

1.2.2.2 Chế độ nhiệt 16

1.2.2.3 Số giờ nắng 17

1.2.2.4 Chế độ gió 18

1.2.2.5 Bốc hơi 18

1.2.2.6 Độ ẩm không khí 19

1.2.2.7 Đặc trưng mưa 19

1.2.3 Đặc điểm thủy văn 20

1.2.3.1 Dòng chảy năm 20

1.2.3.2 Phân phối dòng chảy năm 22

1.2.3.3 Dòng chảy lũ 24

1.2.3.4 Dòng chảy kiệt 26

1.3 SƠ LƯỢC VỀ ĐẶC ĐIỂM HẠN HÁN LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG 30

1.4 HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH KHAI THÁC SỬ DỤNG NƯỚC CHÍNH TRÊN LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG 34

1.4.1 Hệ thống hồ chứa lớn trên lưu vực 34

1.4.2 Các công trình thủy lợi khác trên lưu vực 38

1.4.2.1 Hệ thống thủy lợi ở đồng bằng sông Hương 38

1.4.2.3 Các công trình cấp nước 39

2 1 TỔNG QUAN 42

2.2 NGUYÊN TẮC CHUNG GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN 43

2.2.1 Mô tả tổng quát bài toán tối ưu hệ thống 43

2.2.2 Vận hành tối ưu hệ thống 44

2.2.3 Công cụ giải tối ưu 48

2.2.4 Vận hành hệ thống tối ưu và ứng dụng trong quản lý nguồn nước 48

2.3 NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA TÍNH TOÁN VẬN HÀNH HỒ CHỨA 51

2.3.1 Vận hành hệ thống hồ chứa bậc thang 55

2.3.2 Vận hành hệ thống hồ chứa song song 55

2.3.3 Vận hành hệ thống hồ chứa hỗn hợp 55

2.4 MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VẬN HÀNH HỒ CHỨA Ở VIỆT NAM 56

2.5 BÀI TOÁN ĐIỀU HÀNH CẤP NƯỚC CỦA HỆ THỐNG HỒ CHỨA TRÊN SÔNG HƯƠNG 57

2.5.1 Yêu cầu chung 57

2.5.2 Thiết lập bài toán 59

3.1 XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY ĐẾN HỆ THỐNG 63

3.1.1 Thiết lập mô hình NAM 63

3.1.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 64

3.1.2.1 Kết quả hiệu chỉnh 64

3.1.2.2 Kết quả hiệu kiểm định 66

3.1.3 Khôi phục biên dòng chảy đồng bộ 1977-2007 67

3.1.4 Xác định dòng chảy môi trường sau hạ lưu đập 74

3.2 XÁC ĐỊNH BIÊN DÙNG NƯỚC HỆ THỐNG 75

3.2.1 Hiện trạng khai thác sử dụng đất phân vùng thủy lợi trên lưu vực 75

3.2.1.1 Tình hình sử dụng đất 75

3.2.1.2 Mùa vụ và cơ cấu cây trồng 75

3.2.1.3 Phân vùng thủy lợi 76

3.2.2 Áp dụng mô hình IQQM xác định nhu cầu sử dụng nước nông nghiệp trong hệ thống 80

3.2.2.1 Giới thiệu mô hình 80

3.2.2.2 Các tài liệu sử dụng trong mô hình 83

3.2.2.3 Kết quả tính nhu cầu nước trong nông nghiệp 85

3.2.2.4 Các nhu nước khác 90

3.3.1 Phương pháp tính toán 92

3.3.2 Quy chuẩn độ cao đo đạc về cao độ quốc gia 93

3.3.4 Kết quả tính toán hằng số điều hòa 94

3.3.5 Kết quả tính toán mực nước giờ cho khu vực cửa Thuận An và Tư Hiền 96

4.1 TỔ HỢP DÒNG CHẢY CẠN LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG 97

4.1.1 Nghiên cứu tổ hợp dòng chảy cạn trên lưu vực sông Hương 97

4.1.2 Sự đồng bộ về thời gian xuất hiện đặc trưng dòng chảy cạn 97

4.1.3 Quan hệ đặc trưng dòng chảy giữa các tuyến 99

4.1.4 Xem xét sự đồng bộ về mức độ cạn kiệt 103

4.1.5 Gặp gỡ giữa các đặc trưng mực nước cạn của Phú Ốc và Kim Long 104

4.1.6 Kết luận 109

4.2 XÂY DỰNG KỊCH BẢN CẠN KIỆT TRÊN HỆ THỐNG SÔNG HƯƠNG ỨNG VỚI CÁC TẦN SUẤT KHÁC NHAU 110

4.2.1 Xây dựng kịch bản cạn kiệt dựa trên tổ hợp dòng chảy cạn 110

4.2.1.1 Nguyên tắc lựa chọn kịch bản cạn kiệt 110

4.2.1.2 Lựa chọn năm điển hình 111

4.2.2 Xây dựng các kịch bản cạn kiệt xảy ra trên hệ thống sông Hương ứng với các tần suất khác nhau 115

5.1 MÔ HÌNH GAMS TÍNH TOÁN TỐI ƯU HỆ THỐNG 120

5.1.1 Giới thiệu mô hình GAMS 120

5.1.2 Xây dựng bài toán điều tiết dòng chảy trong GAMS 121

5.1.2.1 Sơ đồ mô phỏng hệ thống trong GAMS 121

Các nút lấy nước theo các khu sử dụng nước trên hệ thống 124

5.1.2.2 Mô phỏng hệ thống hồ chứa, công trình trong GAMS 125

5.1.3 Kết quả tính toán điều tiết dòng chảy vói các năm cạn kiệt điển hình của hệ thống 127 5.1.4 Kết luận 137

5.2 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY LỰC 1, 2 CHIỀU KẾT HỢP DIỄN TOÁN DÒNG CHẢY TRÊN HỆ THỐNG SÔNG HƯƠNG – PHỤC VỤ BÀI TOÁN VẦN HÀNH HỆ THỐNG LIÊN HỒ CHỨA 137

5.2.1 Giới thiệu mô hình Mike11 137

5.2.2 Giới thiệu mô hình Mike21FM 143

5.2.3 Tích hợp mô hình thủy lực 1, 2 chiều kết hợp 145

5.2.4 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 146

5.2.5 Kết quả tính toán thủy lực cho năm điển hình đã chọn 148

MỤC LỤC BẢNG

MỤC LỤC HÌNH

MỞ ĐẦU

Sông Hương là sông lớn nhất và quan trọng nhất của tỉnh Thừa Thiên-Huế, gồm các nhánh Tả Trạch, Hữu Trạch và sông Bồ hợp thành Diện tích lưu vực của nó chiếm trên 60% diện tích tự nhiên toàn tỉnh, trên 70% dân số và hơn 90% tổng sản phẩm của tỉnh thuộc lưu vực sông Hương Thành phố Huế nằm bên bờ sông Hương là trung tâm du lịch lớn của đất nước và là thành phố Festival đặc trưng của Quốc gia, với nhiều di tích lịch sử, danh lam thắng cảnh nổi tiếng đã được UNESCO xếp hạng là di sản văn hoá của thế giới Tài nguyên nước trong lưu vực sông Hương tương đối dồi dào, nhưng cũng như các hệ thống sông khác của nước ta, nguồn nước phân bố rất không đều theo mùa, nên thường xuyên xảy ra tình trạng thừa nước trong mùa mưa, gây ra lũ lụt và ngập úng trên diện rộng; thiếu nước trong mùa cạn gây ra hạn hán, tác động xấu đến môi trường đầm phá Những khó khăn liên quan đến tài nguyên nước này đã gây nhiều tác động, ảnh hưởng đến quá trình phát triển kinh tế-

xã hội của tỉnh Thừa Thiên Huế

Lưu vực sông Hương đã và đang hình thành 3 hồ chứa lớn trên thượng nguồn 3 sông và một đập ngăn mặn Thảo Long tại cửa sông Hương cùng với

hồ A Lưới xả nước sau khi phát điện về sông Bồ Với sự hình thành của hệ thống hồ này thì chế độ dòng chảy trên sông Hương sẽ có sự thay đổi mạnh

mẽ nhất là vào mùa khô khi dòng chảy trên sông không được bổ sung bởi lượng mưa dồi dào trên lưu vực

Tuy vậy, hệ thống công trình đã và đang được xây dựng nhưng việc vận hành mỗi công trình trong tổng thể toàn hệ thống chưa được đề cập đồng bộ

và thoảđáng trong các nghiên cứu khi lập dự án đầu tư, thiết kế kỹ thuật Điều đáng quan tâm là về mùa cạn, ngoài nhiệm vụ phát điện thì việc đảm bảo cấp nước cho đồng bằng hạ du sông Hương và nước cho môi trường đầm phá là yêu cầu không thể bỏ qua Nhu cầu nước hạ lưu ngày căng tăng về lượng và chất, mâu thuẫn giữa nguồn nước dành cho phát điện và cấp nước ngày càng gay gắt Những năm thiếu nước, mâu thuẫn giữa các đối tượng sử dụng nước nảy sinh tranh chấp giữa việc chia sẻ nguồn nước Hai hộ dùng nước lớn đó là phát Điện và Tưới cho nông nghiệp (gồm nước cho chăn nuôi

và thuỷ sản) về mùa cạn đòi hỏi phải có một quy chế chung về chia sẻ nguồn nước Đặc biệt những năm gần đây, với sự biến động bất thường của thời tiết, lượng mưa mùa khô có xu thế giảm thấp, trong khi lượng nước bổ sung từ các

hồ chứa thượng nguồn nhiều khi chưa thể bù đắp sự thiếu hụt do nhu cầu sử dụng nước ngày càng cao về chất lượng và số lượng, sự cạn kiệt trong mùa khô đang đe dọa lớn đến sản xuất nông nghiệp, du lịch, dân sinh kinh tế đồng bằng sông Hương

Ở nước ta nói chung cũng như trên sông Hương, đều chưa có quy trình vận hành hệ thống hồ chứa về mùa cạn cho các hồ chứa Do đó, khi hiện diện

hệ thống hồ chứa điều nước trên sông Hương cần phải có sự nghiên cứu đầy

đủ về vận hành, điều phối hệ thống hồ chứa, làm cơ sở khoa học cho việc xây

dựng quy trình vận hành hệ thống liên hồ phục vụ việc quản lý, chia sẻ nguồn nước đối hệ thống sông Hương Đây là một trong những nhiệm vụ của quy hoạch tổng thể tài nguyên nước lưu vực sông Hương nói riêng và cũng là một trong những hoạt động nghiên cứu nhằm đáp ứng các Mục tiêu mới về Tài nguyên Nước trong Chiến Lược Tài Nguyên Nước Quốc Gia vừa được Thủ Tướng Chính phủ phê chuẩn Mối quan tâm là sau khi các hồ chứa đi vào hoạt động, chế độ dòng chảy mùa cạn sông Hương ở hạ lưu không được xấu hơn trạng thái tự nhiên Vì nói đến Huế là nói đến sông Hương và dòng sông Hương đẹp, thơ mộng lôi cuốn du lịch cũng chỉ vào mùa cạn Nhưng tình trạng khô kiệt nước ở hạ lưu công trình đang diễn ra hầu hết trên hệ thống các công trình thuỷ lợi, nhất là ở miền trung Vì vậy, nghiên cứu, đề xuất quy trình điều phối hệ thống mùa cạn sông Hương không những bảo đảm cung cấp đủ nước cho các ngành dùng nước theo các giai đoạn phát triển KTXH trên lưu vực mà còn không phương hại đến môi trường cũng như đạt hiệu ích điện năng lớn nhất là cần thiết

Tính đến nay và trong tương lai gần, khi các hệ thống công trình thuỷ lợi được xây dựng tương đối đầy đủ, thì vấn đề vận hành hệ thống sẽ trở thành một trong những vấn đề chính được quan tâm hàng đầu và lâu dài

I PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Phạm vi nghiên cứu của bài toán bao gồm: lưu vực hồ A Lưới một phần thuộc lưu vực sông Mê Công và các lưu vực hồ Tả Trạch (Dương Hòa), Bình Điền, Cổ Bi và vùng hạ du sông Hương được kéo dài ra đến biển bao gồm cả phá Tam Giang và khu vực Đầm Cầu Hai

Hệ thống 4 hồ chứa: Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền, A Lưới là đối tượng được nghiên cứu chính trong đề tài Ngoài ra, đập Thảo Long cũng được đưa vào bài toán điều hành chung cuả hệ thống

II MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Nghiên cứu cơ sở khoa học để xây dựng và đề xuất quy trình vận hành

hệ thống hồ chứa trên sông Hương trong mùa cạn nhằm khai thác hiệu quả các hồ chứa và bảo vệ tài nguyên nước sông Hương Để thực hiện mục tiêu này đề tài thực hiện các nội dung thể hiện qua các chương như sau:

CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG

CHƯƠNG II: BÀI TOÁN VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA CẤP NƯỚC MÙA CẠN LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG

CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH BIÊN ĐẦU VÀO HỆ THỐNG

CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH TỔ HỢP CẠN KIỆT LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN VẬN HÀNH HỒ CHỨA, ĐIỀU TIẾT CẤP NƯỚC MÙA CẠN LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG

CHƯƠNG VI: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH VẬN HÀNH ĐIỀU TIẾT NƯỚC MÙA CẠN HỆ THỐNG SÔNG HƯƠNG

Trong quá trình thực hiện, đề tài đã được sự quan tâm, giúp đỡ có hiệu quả của Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ Kế hoạch, Vụ Tài chính, Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường, Trung tâm Thuỷ văn và Tài nguyên nước, đồng thời với sự cộng tác chặt chẽ của các cộng tác viên và đồng nghiệp Tuy nhiên, vấn đề đặt ra trong đề tài là khá mới đối với chủ nhiệm và liên quan đến nhiều lĩnh vực Với khả năng và hiểu biết còn hạn chế, đề tài chỉ mong muốn đóng góp những cơ sở khoa học chính để bước đầu đề xuất quy trình vận hành điều tiết nước mùa cạn hệ thống hồ chứa trên sông Hương

Kết quả của đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót, hạn chế Chủ nhiệm mong muốn nhận được sự đóng góp quý báu của các đồng nghiệp

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN

TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN

1.1.1 Vị trí địa lý

Là tỉnh cực Nam của miền duyên hải Bắc Trung Bộ, Thừa Thiên Huế nằm gọn trong phạm vi 15059’30’’ độ vĩ Bắc, 107040’59’’ độ kinh Đông, thuộc vùng nội chí tuyến nên thừa hưởng chế độ bức xạ phong phú, nền nhiệt

độ cao, đặc trưng cho chế độ nhiệt độ khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm Mặt khác, được dãy núi trung bình Bạch Mã án ngữ theo phương vĩ tuyến ở phía Nam nên khí hậu Thừa Thiên Huế mang đậm nét vùng chuyển tiếp khí hậu giữa hai miền Nam – Bắc nước ta Hằng năm, chịu tác động của chế độ gió mùa khá đa dạng do sự giao tranh giữa các khối không khí xuất phát từ các trung tâm khí áp khác nhau từ phía Bắc tràn xuống, từ phía Tây vượt Trường Sơn qua, từ phía Đông lấn vào và từ phía Nam di chuyển lên

Diện tích lưu vực sông Hương chiếm trên 60% diện tích tự nhiên toàn tỉnh, trên 70% dân số và hơn 90% tổng sản phẩm của tỉnh thuộc lưu vực sông Hương Thành phố Huế nằm bên bờ sông Hương là trung tâm du lịch lớn của đất nước và là thành phố Festival đặc trưng của Quốc gia, với nhiều di tích lịch sử, danh lam thắng cảnh nổi tiếng đã được UNESCO xếp hạng là di sản văn hoá của thế giới

Lưu vực sông Hương được giới hạn bởi:

Phía Bắc giáp hệ thống đầm phá Tam Giang – Cầu Hai,

Phía Nam giáp Quảng Nam – Đà nẵng và Lào,

Phía Đông giáp lưu vực đèo Phước Tượng,

Phía tây giáp lưu vực sông Asáp-A Lưới và lưu vực sông Ô Lâu

Tỉnh Thừa Thiên Huế bao gồm phần đất của các huyện: Nam Đông, Hương Thủy, Phú Vang, và một phần huyện Hương Trà, Thành phố Huế, huyện Quảng Điền, và một số xã huyện A Lưới

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình tỉnh Thừa Thiên - Huế rất phức tạp và đa dạng địa hình Những dạng địa hình chính: Vùng núi và núi cao, đồi thoải, cồn cát và cồn cát ven biển, đồng bằng trũng thấp và hệ đầm phá

Tổng thể lưu vực sông Hương có hướng dốc từ Tây sang Đông nghĩa là

từ sườn Đông dãy Trường Sơn ra biển Theo chiều Tây - Đông địa hình có dạng núi cao - vùng đồi nhỏ hẹp - vùng thung lũng đồng bằng - Đầm phá và cồn cát ven biển Cụ thể địa hình sông Hương có 3 dạng chính sau:

1.1.2.1 Địa hình vùng núi và núi cao, đồi thoải

Dạng địa hình này chiếm hầu hết đất đai huyện A Lưới, Nam Đông, 1/2 huyện Phong Điền và 2/3 huyện Phú Lộc tổng diện tích mặt bằng dạng địa

hình này là 370.000 ha Phân bổ chủ yếu ở phía Tây và Tây Nam tỉnh, các dãy núi cao phía Tây chính là đỉnh Trường Sơn có cao độ từ hơn 1.000 đến 1.000m núi dốc Có những đỉnh cao như Động Ngự (1.774m), Động Pho (1.346m), đỉnh Bạch Mã, đỉnh Hải Vân, Các núi xâm nhập theo hướng Tây Đông như dãy Phước Tượng, dãy Lăng Cô chia cắt địa hình đồng bằng ra thành những thung lũng như thung lũng sông Hương, thung lũng Thừa Lưu và thung lũng Lăng Cô Thế nghiêng chính của dạng địa hình này là Tây Nam - Đông Bắc, độ dốc lớn trên 300 Dạng địa hình này đôi chỗ mở rộng thành những thung lũng vùng cao như thung lũng Nam Đông, thung lũng A Lưới trên độ cao gần 500m Thế địa hình Thừa Thiên - Huế hầu như không có vùng đồi hoặc vùng đồi rất ít, vùng đồi ở đây có cao độ từ 50m đến 100m Trên dạng địa hình này có rất nhiều vị trí có thể xây dựng được các công trình chứa nước lợi dụng tổng hợp nhất là chứa trong mùa lũ để cắt giảm lũ cho hạ du

1.1.2.2 Địa hình vùng đồng bằng

Đồng bằng ở Thừa Thiên - Huế là thung lũng các sông suối trong tỉnh

mà điển hình là vùng đồng bằng sông Hương Diện tích vùng đồng bằng ở Thừa Thiên - Huế khoảng 560 - 580 km2 nó bị chia cắt thành 3 vùng đồng bằng: Đồng bằng sông Hương, đồng bằng sông Bù Lu (Phú Lộc) và đồng bằng vùng Lăng Cô Có giá trị kinh tế nông nghiệp chủ yếu là đồng bằng sông Hương và sông Bù Lu

Đồng bằng sông Hương có thế nghiêng theo hướng Bắc Nam và Tây Đông tạo thành các lòng máng trũng Vùng Bắc sông Hương cao độ đất biến đổi từ (-0,5) đến (+2,5)m Vùng hữu ngạn sông Ô Lâu từ Phong Thu, Phong Hoà đến Phong Bình, Phong Chương thuộc huyện Phong Điền có cao độ phổ biến ở (+1,0) đến (+1,5)m Tuy nhiên vẫn có những rốn trũng như khu Văn Đình cao độ từ (-0,5) đến (-0,1)m Vùng đồng bằng Quảng Điền có cao độ phổ biến (+1,0) đến (+1,5)m, cũng có những lòng chảo cao độ từ (-0,1) đến (-0,5)m như vùng trũng Quảng An, Quảng Thành, Quảng Phước (Quảng Điền), Hương Phong, Hương Vĩnh (Hương Trà)

1.1.2.3 Địa hình vùng đầm phá

Đây là dạng địa hình đặc biệt của Thừa Thiên - Huế nằm giữa cồn cát ven biển và đồng bằng, ở dạng địa hình này có 2 vùng Phá Tam Giang - Cầu Hai và đầm Lăng Cô

Phá Tam Giang - Cầu Hai thực chất là sự lưu thông giữa cửa sông Ô Lâu, sông Hương và hệ thống sông nhỏ phía hữu sông Hương như sông Nông, Phú Bài, sông Truồi Nó có nhiều tên gọi phía cửa Ô Lâu và phá Tam Giang từ cửa Thuận An đến phá Cầu Hai là đầm Thuỷ Tứ hoặc gọi là Phá Đông Phá Cầu Hai (còn gọi là đầm San, đầm Chuồi) toàn bộ vùng phá này có diện tích 22.000 ha Chiều dài 80 km, nơi rộng nhất 8-10 km, nơi hẹp nhất 0,5- 0,7 km Phá này được thông với biển bằng hai cửa Thuận An và Tư Hiền Cửa Thuận An và cửa Tư Hiền từ trước đến nay không ổn định và nhất là những năm lũ gần đây thường bị đổi cửa ở Tư Hiền Độ sâu bình quân ở Phá trong mùa kiệt là 1,5 - 2,0m đổi chỗ như ở cửa Thuận An đến 6 - 8m Mùa lũ

độ sâu của Phá biến động từ 3 - 8m Đây là vùng điều tiết nước lũ của các sông Hương, Ô lâu, Truồi, Nông trước khi dòng chảy thoát ra biển Trong mùa lũ cũng như mùa kiệt Phá bị chiếm giữ bởi nước mặn nhưng độ mặn đã

bị biến đổi do sự pha loãng của nước sông Đầm phá này đang bị khai thác thiếu quy hoạch do vậy nó bị ô nhiễm trong mùa kiệt và thu hẹp lòng do sự lấn bể để nuôi tôm, cá Đầm phá này nếu biết khai thác sẽ trở thành thế mạnh kinh tế của tỉnh Thừa Thiên - Huế

1.1.3 Đặc điểm thổ nhưởng và thảm phủ

1.1.3.1 Đặc điểm thổ nhưỡng

Thổ nhưỡng trên địa bàn Thừa Thiên - Huế rất đa dạng và phong phú Phần vùng đồi Nam Đông, Hương Trà dọc đường từ Huế đi A Lưới và phần thuộc lưu vực A Lưới là loại đất đỏ nhiều sét bở tơi khi khô hạn và đặc quánh khi gặp nước, đất nhiều mùn, độ đạm, khoáng kém cao, đất vùng thích hợp với cây công nghiệp như Hồ Tiêu, Cà Phê, Điều

Đất đồi vàng nhạt sản phẩm của Felatit tầng dày 0,5 - 3m bạc màu phân

bố ở vùng trung lưu Ô Lâu đến suối Ô Hô vùng sườn đồi trung lưu Sông Nông, Phú Bài, đất lẫn nhiều sạn sỏi, độ mùn kém, ít giữ nước do chế độ khô hạn thường xuyên mưa lớn tập trung và độ dốc lớn nên đất bị bạc màu cần có cải tạo bằng biện pháp thuỷ lợi và bón phân hữu cơ

Đất cát thành phần chủ yếu là cát mịn lẫn mùn cấu tượng bở rời bị lèn chặt khi có nước Độ giữ nước kém, độ mùn ít dễ di đẩy khi có biến động mưa gió, đất này thích hợp với cây trồng cạn nhưng phải có nước thường xuyên để giữ ẩm Loại đất cát này phân bố chủ yếu ở vùng cát nội địa Phong Điền, Quảng Điền và vùng cát Phú Xuân, Vinh Hà

Đất cát ven biển nghèo mùn, dễ di đẩy độ giữ nước kém khi trồng cấy phải bổi ủ để giữ ẩm

Đất Glây yếu và Glây mạnh tập trung vùng đồng bằng sông Hương đôi chỗ còn có mặn tiềm tàng, đất giàu mùn do phù xa bồi đắp hàng năm, có hiện tượng chua phèn cấu tượng đất là đất thịt pha cát, đất thịt pha sét nặng đến nhẹ, độ đạm cao nghèo Lân và Kaly Đất này thích hợp với trồng cấy lúa nước nhưng phải đảm bảo tiêu thoát tốt

Ngoài ra còn một số vùng đất mặn ven biển nhưng không tập trung Thổ nhưỡng ở Thừa Thiên - Huế thích hợp cho việc đa dạng hoá cây trồng và cũng là điều kiện tốt để phát triển kinh tế hàng hoá

1.1.3.2 Thảm phủ thực vật

Trong lưu vực diện tích rừng còn lại không nhiều do tình trạng bị khai thác mạnh mẽ tràn lan khắp nơi Những vùng rừng giàu có chỉ còn sót lại ở các núi cao của thượng nguồn sông Tả Trạch và sông Bồ với diện tích không nhiều lắm Những vùng rừng trung bình phân bố ở đầu nguồn sông Hữu Trạch

Lưu vực sông Bồ rừng còn lại rất nghèo nàn, bị kiệt quệ do mức độ khai thác bừa bãi của nhân dân địa phương Trên các vùng đồi phần lớn là các loại cây bụi tràng cỏ lau lách và tre nứa

1.1.4 Mạng lưới sông ngòi

Các sông ở Thừa Thiên - Huế đều là sông nhỏ lưu vực bó gọn trong một tỉnh hoặc một huyện Lớn nhất là hệ thống sông Hương và những vấn đề phức tạp nảy sinh từ nguồn nước cũng là hệ thống sông Hương Mỗi sông ở Thừa Thiên - Huế cũng có những đặc điểm khác nhau vì nằm trên những tâm mưa khác nhau

Hệ thống sông Hương gồm:

Lưu vực sông Hương bắt nguồn từ các dãy núi cao Đông Trường Sơn

từ 900-1300m Có 4 dãy núi cao từ 200 - 1000m chạy theo hướng Đông Nam

- Tây Bắc hoặc Nam - Bắc vừa là đường ranh giới giữa tỉnh Thừa Thiên - Huế với tỉnh Quảng Trị, Quảng Nam, nước bạn Lào

Lưu vực sông có diện tích lưu vực khoảng 2.960 km2 bao gồm cả các sông nhỏ phía Nam đổ vào vụng Cầu Hai

Dòng chính sông Hương được hình thành nhờ 3 nhánh sông chính: Sông Bồ, Tả Trạch, Hữu Trạch và hệ thống kênh rạch dày đặc ở hạ lưu sông

Sông Bồ xuất phát từ rừng núi Tây Nam thuộc huyện A Lưới, Khoảng trung vùng đồi núi thuộc Hương Trà và Phong Điền đến Cổ Bi Sông ra khỏi vùng núi và chảy giữa 2 vùng đất cao đến đường 1A sông chuyển theo hướng Tây Bắc Đông Nam Sông chia nhánh tại ngã ba Phò Nam chuyển vào đồng bằng trũng Quảng Điền qua nhánh An Xuân, Quán Cửa, một phần dòng chảy

đổ vào sông Hương tại Ngã Ba Sình Diện tích lưu vực sông Bồ chảy trên vùng núi là 780 km2 lòng sông phần miền núi dốc, thung lũng hẹp, nhiều ghềnh và thác đến vùng đồng bằng sông mở rộng có bãi bồi ở Phong An nhập thành nhánh suối Ô Hồ ở phía tả Sông Bồ ở thượng nguồn có rất ít suối nhỏ, phía hữu có nhánh Khe Trại lưu vực không hơn 60 km2

Hai nhánh Tả Trạch, Hữu Trạch xuất phát từ rừng núi phía Đông dãy Trường Sơn thuộc huyện Nam Đông, A Lưới gặp nhau tại ngã ba Tuần Từ Ngã ba Tuần xuống Thuận An gọi là sông Hương Phần đồi núi lòng sông dốc nhỏ, đến Dương Hoà sông Tả Trạch đột nhiên mở rộng và chảy thành bãi sông sau đó chảy lại vén gần vào lòng sông Từ Tuần đến cửa Thuận An trong mùa kiệt dòng chảy bó gọn trong hai bờ và hầu như không có nhập lưu trừ suối Tứ Ca phía hữu Từ trước lũ sông Hương mở rộng đều và dòng chảy êm trong mùa kiệt chịu ảnh hưởng của thuỷ triều lên đến ngã ba Từ Dương Hoà đáy sông ở cao trình (-2,0) đến (-3,0) Trên dòng chính đôi chỗ có những vực sâu đến (-8,0) đến (-1,10) m với nhánh Hữu Trạch đoạn từ Bình Điền đến tuần đáy sông biến đổi từ (-1,4) đến (-3,0), đôi chỗ có những vực sâu cao độ đáy (-4,0) đến (-5,0) m Phần thượng lưu sông Hương tính đến Bình Điền có diện tích lưu vực chiếm 14.000 km2 Phần hạ du sông Hương , sông Bồ hai bên bờ sông đang bị sâm thực sói lở mất ổn định

Trên dòng chính sông Hương có những vị trí thuận lợi để xây dựng các công trình lợi dụng tổng hợp như: Dương Hoà (Tả Trạch), Bình Điền (Hữu Trạch), Bê Luông, Cổ Bi (Hương Điền)

Phần đồng bằng sông Hương có hệ thống kênh rạch dày đặc điển hình phía Nam sông Hương có sông Lợi Nông nối từ cống Phú Cam đến vụng Cầu Hai, trên dọc sông Lợi Nông nhận nước từ suối Châu Sơn, Phú Bài, sông Nông và sông La Ỷ, Đập Đá tạo thành một mạng sông cấp nước và tiêu nước rất hiệu quả Sông Lợi Nông có cao độ đáy bình quân (-2,5) đến (-2)m, lòng rộng có nơi tới 200m Hẹp nhất là đoạn cửa vào qua thành phố Huế Bắc có

hệ thống kênh Hói Chợ, kênh An Xuân, Quán Cửa và các sông ngang tạo ra một mạng lưới tưới tiêu bằng kênh chìm dày đặc Sông Hương là nguồn cung cấp nước chính cho tỉnh Thừa Thiên - Huế đồng thời nó cũng là nguồn cung cấp nước gây lụt lớn ở khu vực hạ lưu sông

1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN CỦA LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG

1.2.1 Mạng lưới khí tượng thủy văn trên lưu vực

Lưới trạm khí tượng: Trong lưu vực và lân cận có tổng số 10 trạm đo mưa, trong đó có 3 trạm khí tượng: Huế, Nam Đông và A Lưới hiện vẫn đang hoạt động

Lưới trạm thuỷ văn : Trên lưu vực có 8 trạm đo thuỷ văn trong đó có 5 trạm đo mực nước, lưu lượng, còn lại là đo mực nước Tính đến năm 2002 trên lưu vực chỉ còn lại 1 trạm thuỷ văn cấp I do Tổng Cục Khí tượng Thuỷ văn quản lý đó là: trạm Thượng Nhật trên sông Tả Trạch

Mạng lưới trạm quan trắc KTTV lưu vực sông Hương được trình bày ở hình 1.1 và bảng1.1

Bảng 1.1: Lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sông Hương

STT Tên trạm Sông Yếu tố đo đoạn Thời quan trắc Thời kì Số liệu thu thập được

STT Tên trạm Sông Yếu tố đo đoạn Thời quan trắc Thời kì Số liệu thu thập được

(Nguồn: Trung tâm tư liệu Quốc gia – Bộ TNMT)

Bảng 1.2: Các trạm khí tượng, đo mưa trên lưu vực sông Hương

TT Tên trạm Tọa độ địa lý Yếu tố quan trắc Thời gian quan trắc

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí lưới trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Hương

Tình hình quan trắc khí tượng thủy văn :

Trên lưu vực Tả Trạch trạm khí tượng Nam Đông quan trắc các yếu tố khí tượng từ năm 1973 đến nay Trạm thủy văn Thượng Nhật quan trắc H, Q,

Ngoài ra còn có các trạm khác được thống kê trong bảng 1-1

Ngoài các trạm thủy văn đặt cố định trong các đợt nghiên cứu về nguồn nước sông Hương, các đơn vị nghiên cứu đã tổ chức đo điều tra hoặc đo đạc ngắn từng đợt

- Năm 1984 đo mực nước, mặn vào tháng 7, 8 trên dọc sông Hương do Viện Quy hoạch Thuỷ lợi đo đạc

- Năm 1993 đo mực nước, mặn vào tháng 7, 8 trên dọc sông Hương do Viện Quy hoạch Thuỷ lợi đo đạc

- Năm 2002 đo mực nước mặn, kiệt trên sông Hương do Viện Quy hoạch Thuỷ lợi đo đạc

1.2.2 Đặc điểm khí hậu

1.2.2.1 Đặc trưng khí hậu lưu vực

Lưu vực nghiên cứu nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, mang đầy đủ sắc thái khí hậu các tỉnh miền Trung Việt nam, ở vùng này còn chịu ảnh hưởng của gió Lào, khô nóng gây hạn hán nghiêm trọng, nạn bão cát gây cát bay, cát nhảy lấp đồng ruộng Trong năm có hai mùa rõ rệt, mùa khô và mùa mưa Mùa mưa từ tháng 9 tới tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 tới tháng 8 năm sau Lượng mưa tập trung chính vào mùa lũ , còn mùa kiệt chỉ chiếm từ (20 - 25)% lượng mưa cả năm vì vậy trong vùng thường xuyên thiếu nước.Từ tháng 3 đến tháng 8 vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng của gió Tây Nam khô

và nóng Từ tháng 9 đến tháng 2 năm sau chịu ảnh hưởng của gió Đông Bắc

đi liền với mưa phùn và rét đậm Vào thời gian tháng 9,10,11 thường chịu ảnh hưởng của bão có mưa lớn trên diện rộng Lượng mưa lớn kéo dài từ 3 - 5 ngày, có cường độ lớn gây lũ lụt nghiêm trọng, nhất là hạ du sông Hương

Một trong những nhân tố cơ bản quyết định tính chất khí hậu ở một nơi

là chế độ bức xạ mặt trời Vùng dự án nằm trong vùng nội chí tuyến Bắc bán cầu Một năm có hai lần mặt trời đi qua thiên đỉnh vào khoảng trước và sau ngày hạ chí (ngày 21/VI) một tháng rưỡi, ứng với hai lần mặt trời đi qua thiên đỉnh là hai cực đại của tổng lượng bức xạ Lượng bức xạ tháng lớn nhất thường rơi vào tháng V, lượng bức xạ tháng nhỏ nhất thường rơi vào tháng XII Chênh lệch giữa tháng lớn nhất và tháng bé nhất vào khoảng 8-10 Kcal/cm2

Tổng lượng bức xạ tăng nhiều nhất từ tháng III sang tháng IV trùng với thời kỳ lượng mây và số ngày nhiều mây giảm mạnh, số ngày ít mây tăng lên

rõ rệt Tổng lượng bức xạ giảm nhiều nhất từ tháng VIII sang tháng IX trùng với thời kỳ lượng mây và số ngày nhiều mây tăng nhanh và cũng là thời kỳ bắt đầu mùa mưa

Tổng lượng bức xạ của các tháng mùa nóng (từ tháng IV-IX) chiếm 63%-64% tổng lượng bức xạ năm Lượng bức xạ lý tưởng ở đây rất lớn, trung bình năm đạt trên 230 Kcal/cm2, tháng ít nhất cũng có trên 12 Kcal/cm2 Nhưng trong thực tế do ảnh hưởng của lượng mây làm cho lượng bức xạ suy giảm nhiều, lượng bức xạ thực tế chỉ bằng 50-60% lượng bức xạ lý tưởng Lượng bức xạ thực tế không phải là điều kiện quyết định chế độ nhiệt ở một nơi nào đó, bởi vì một phần của lượng bức xạ này bị mặt đất phản xạ trở lại,

vì vậy cán cân bức xạ mới là điều kiện quyết định chế độ nhiệt Ở Thừa Thiên-Huế, cán cân bức xạ đạt tới 70-80 Kcal/cm2- năm

1.2.2.2 Chế độ nhiệt

Nhiệt độ không khí trong vùng nghiên cứu tăng dần từ Bắc xuống Nam,

từ Tây sang Đông và từ cao xuống thấp Nhiệt độ bình quân hàng năm tại trạm Huế khoảng 25,6oC, tại Nam Đông thấp hơn khoảng 25,50C còn tại A Lưới đạt gần 22,6oC Nhiệt độ không khí trong vùng thấp thất vào mùa Đông

(tháng XI tới tháng III) Nhiệt độ không khí đạt cao nhất vào mùa Hè (Tháng

Thời gian xuất hiện 15-5-1983 22-5-1983 10-4-1983 Nhiệt độ tối thấp 9.5 8.7 5.4 Thời gian xuất hiện 25-12-1999 25-12-1999 25-12-1999

1.2.2.3 Số giờ nắng

Nắng là một yếu tố khí hậu có quan hệ chặt chẽ với bức xạ mặt trời và

bị chi phối trực tiếp bởi lượng mây Tại đây mỗi năm có đến 1750-1950 giờ nắng

+ Mùa đông: do lượng mây nhiều và thời gian chiếu sáng trong ngày ngắn hơn mùa hạ nên số giờ nắng cũng ít hơn, trung bình mỗi tháng trong mùa này có khoảng 70-120 giờ nắng Số giờ nắng ít nhất vào tháng XI, tháng XII ứng với thời kỳ có lượng mây và số ngày nhiều mây nhiều nhất trong năm

+ Mùa hạ: lượng mây ít và thời gian chiếu sáng dài nên số giờ nắng nhiều hơn mùa đông Trung bình mỗi tháng trong mùa này có khoảng 170-

250 giờ nắng, nhiều nhất là từ tháng V đến tháng VII

Vào thời kỳ chuyển tiếp mùa đông sang mùa hạ (từ tháng III sang tháng IV), số giờ nắng tăng nhanh nhất Số giờ nắng giảm nhanh nhất từ tháng VII sang tháng VIII Vào thời kỳ chuyển từ mùa hạ sang mùa đông (từ tháng X sang tháng XI) số giờ nắng cũng giảm tương đối nhanh Số giờ nắng trung bình ở một số trạm quan trắc được thống kê trong bảng 1.5

Bảng 1.5: Số giờ nắng trung bình tháng, năm

(Đơn vị: giờ)

Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Huế 100 96.1 126 157 204 204 215 190 151 117 87.1 74 1665 Nam

số cơn bão trung bình đổ bộ vào vùng có ít hơn, từ 5-9 cơn bão trong năm

1.2.2.5 Bốc hơi

Tổng lượng bốc hơi được đo bằng ống Piche tại các trạm khí tượng, ở vùng đồng bằng thường lớn hơn vùng núi Tại Huế tổng lượng bốc hơi hàng năm đều đạt xấp xỉ trên dưới 1000mm Năm nhỏ nhất cũng đạt trên 800mm

và năm lớn nhất là trên 1100mm Trong khi đó ở trạm miền núi như Nam Đông, có tổng lượng bốc hơi nhỏ hơn Lượng bốc hơi bình quân tháng lớn nhất vào tháng VII tại Huế là 146.7mm và 149.9mm tại A Lưới, còn ở Nam Đông chỉ có 119.4mm (xem bảng 1.7 dưới đây) Do lượng bốc hơi lớn, đặc

biệt trong 3 tháng VI, VII, VIII nên tổn thất dòng chảy khá lớn cho nên mức

độ khô hạn vào tháng VI, VII thường xảy ra ác liệt

Bảng 1.7: Lượng bốc hơi trung bình tháng, năm

(Đơn vị : mm)

Trạm

Huế 41.6 38.4 56 75 109 127 147 124 75 54 45.4 38.5 930 Nam

ẩm trung bình đạt 89,5% - 90% Độ ẩm thấp nhất tháng VII đạt 70% - 80% vào tháng VI

Bảng 1.8: Độ ẩm không khí trung bình tháng, năm

(Đơn vị %)

Trạm

Huế 89.5 89.7 87.7 84.3 79.5 75.6 73.8 76.3 84.4 88.2 89.4 89.9 84 Nam

1973 ở Nam Đông mưa 5182mm, năm 1982 ở Bạch Mã 8664mm, năm 1990 lượng mưa ở A Lưới 5086mm Trung bình 1 năm có 200 đến 220 ngày có

mưa ở vùng miền núi và 150- 160 ngày có mưa ở vùng đồng bằng Tuy nhiên

số ngày có mưa cũng phân bố không đều trong các tháng từ tháng 1 đến tháng

9 có số ngày mưa ít nhất và từ tháng 10 đến tháng 12 có số ngày mưa nhiều nhất Có năm mưa liên tục cả tháng

Mùa khô ở Thừa Thiên - Huế bắt đầu từ tháng I đến tháng VIII Tổng lượng mưa trong mùa khô chỉ đạt 25-30% tổng lượng mưa năm Giữa mùa khô có thời kỳ mưa tiểu mãn tháng IV, tháng V Lượng mưa bình quân thời

kỳ tiểu mãn chỉ đạt 12-15% tổng lượng mưa năm Trong các tháng từ tháng I đến tháng IV thường có mưa nhỏ 20-30mm/trận Đây là điều kiện rất thuận lợi cho sản xuất vụ đông xuân

Mùa mưa ở Thừa Thiên - Huế có thể tính từ tháng IX đến tháng XII Tổng lượng mưa trong mùa mưa chiếm 70-75% tổng lượng mưa năm Có những năm như tháng 11/1999 lượng mưa trận 7 ngày đã tới trên 2130mm tại Huế Những trận mưa gây lũ lớn ở Thừa Thiên - Huế là những trận mưa có cường độ lớn tập trung trong 3 đến 5 ngày điển hình như mưa lũ tiểu mãn năm 1983, mưa lũ năm 1989, 1999 là những trận mưa gây lũ lớn nhất cho đồng bằng sông Hương

Bảng 1.9: Lượng mưa trung bình tháng, năm ( 1977-2007 )

(Đơn vị: mm)

Trạm

Huế 127 65.1 43.7 57.2 92.8 118 90.4 121 379 782 604 310 2803 Nam

và lượng mưa năm trung bình nhiều năm đều vựơt 3000mm

1.2.3 Đặc điểm thủy văn

1.2.3.1 Dòng chảy năm

Lưu vực sông Hương nằm trong vùng có lượng mưa lớn cho nên lượng dòng chảy hàng năm khá phong phú Do đặc điểm địa hình lưu vực khá phức

tạp, sông hầu như không có vùng trung lưu, chỉ có vùng thượng lưu là miền núi và vùng hạ lưu là vùng đồng bằng tiếp giáp với biển luôn bị ảnh hưởng của thủy triều cho nên chế độ dòng chẩy ở đây rất phức tạp

Nhìn chung sự biến đổi dòng chảy năm của các sông trong lưu vực sông Hương (sông Bồ, Hữu Trạch và Tả Trạch) tương đối đồng bộ theo thời gian tức là khi sông này có lượng dòng chảy năm tăng hoặc giảm thì các sông khác cũng có lượng dòng chẩy tăng , giảm tương ứng Tuy nhiên không phải lúc nào cũng hoàn toàn đúng như vậy Trên vùng dự án có các trạm thuỷ văn Thượng Nhật có số liệu từ năm 1979 đến năm Nay, trạm Bình Điền (sông Hữu Trạch) và trạm Cổ Bi (sông Bồ) từ 1979 đến 1985 Mô đun dòng chảy năm trung bình nhiều năm trên sông Bồ tại Cổ Bi lớn nhất, sông Hữu Trạch tại Bình Điền và sông Tả Trạch tại Thượng Nhật có mô đun xấp xỉ nhau Tỷ

số chênh lệch lưu lượng bình quân năm giữa năm lớn nhất với năm nhỏ nhất cũng không nhiều lắm chỉ khoảng 2 lần

Bảng 1.11: Đặc trưng dòng chảy tháng ( thực đo) trung bình nhiều năm tại trạm Thượng Nhật (1981-2007), Bình Điền (1976-2007) và Cổ Bi (1977-2007)

Thượng Nhật Bình Điền Cổ Bi Tháng

IX 16.65 49.33 60.06

XII 26.18 94.66 119.00 TBình 16.11 53.19 66.14

Dòng chảy năm trên các lưu vực sông thuộc Thừa Thiên - Huế cũng biến động lớn theo không gian và thời gian Lượng dòng chảy của các sông tăng dần từ Bắc vào Nam và từ đồng bằng lên miền núi Qua tài liệu đo đạc và tính toán thủy văn của Viện Quy hoạch Thủy lợi dòng chảy năm trên các sông thuộc tỉnh Thừa Thiên - Huế như sau:

Bảng 1.12: Dòng chảy năm trên các lưu vực sông ở Thừa Thiên – Huế

Đơn vị: m 3 /s

Lưu vực

sông

Điểm tính toán

Flv (km 2 ) Y0 (mm)

M0 (l/s/km 2 )

X0 (l/v)

SeSaop Biên giới Việt - Lào 355 2338 74,1 3320 0,7

Truồi Tuyến đập Truồi 74 2613 82,5 3200 0,6

Một số dòng chảy năm trên các lưu vực sông thuộc loại lớn so với các lưu vực sông khác ở Bắc Trung Bộ Lượng nước hàng năm sinh ra trên các lưu vực sông thuộc Thừa Thiên - Huế trên các lưu vực sông như sau:

Bảng 1.13: Lượng nước trung bình hàng năm trên các lưu vực sông

Tính đến cửa Thuận An,

cả sông Nông, Phú Bài, Châu Sơn, tính đến cửa

đổ vào Cầu Hai

1.2.3.2 Phân phối dòng chảy năm

Sự phân phối dòng chảy trong năm của lưu vực không đều, lượng nước tập chung chủ yếu vào 3 tháng mùa lũ, từ tháng 10 đến tháng 12 đã chiếm tới 70-75% tổng lượng dòng chảy năm Trong khi thời gian mùa kiệt dài tới 9

tháng lại chỉ có lượng dòng chảy chiếm 25-30% lượng dòng chảy năm kể cả thời kỳ có lũ tiểu mãn vào tháng 5-6

Ở hầu hết các nơi trên lưu vực lượng dòng chảy bắt đầu tăng nhanh từ tháng IX đạt trị số cao nhất vào tháng X, XI rồi giảm dần từ đây tới tận tháng

IV năm sau đồng thời đây cũng là tháng có lưu lượng nhỏ nhất trong năm Sau đấy dòng chảy lại bắt đầu tăng dần dần và thường xuất hiện lũ tiểu mãn vào tháng V, VI có khi vào tháng VII Sau thời kỳ tiểu mãn dòng chảy lại giảm đi cho tới khi bắt đầu vào mùa lũ mới dòng chảy lại tăng nhanh

Vào đầu mùa hạ: Khi gió mùa Tây Nam hoạt động sớm hội tụ với gió tín phong gây lên những con lũ lớn, lũ tiểu mãn Có năm lượng mưa tiểu mãn rất lớn trên các lưu vực Lượng mưa một ngày lớn nhất đạt từ 200-400mm, lượng mưa 3 ngày đạt 300-800mm gây nên lũ lớn đột xuất trong tháng V, VI

Đặc điểm mưa lũ tiểu mãn xảy ra trong thời kỳ đầu mùa hạ, lượng mưa nhìn chung không lớn, thời gian mưa không kéo dài chỉ dao động trong khoảng từ 3-5 ngày, tổn thất dòng chảy lớn nên lượng lũ do mưa tiểu mãn gây

ra không lớn Trận mưa tiểu mãn lớn nhất từ 25-27/6/1983 gây ra lũ tiểu mãn lớn nhất trên một số lưu vực sông đặc biệt là trên sông Hương

Lượng mưa tiểu mãn, 1ngày lớn nhất đạt 411mm ngày 26/5/1983 tại Nam Đông, 225mm ngày 25/6/1983 tại Bình Điền đã gây lên lũ triểu mãn lớn trên dòng chính sông Hương Mực nước lớn nhất tại Kim Long khá cao

Lượng dòng chảy năm sinh ra trên lưu vực lớn nhưng dòng chảy này phân bố không đều theo không gian và thời gian nên trong mùa khô thường thiếu nguồn để sử dụng Ngược lại mùa mưa lại quá dư thừa gây úng ngập Theo chỉ tiêu trị số “vượt trung bình” tại các trạm đã đo đạc được cho thấy:

- Mùa kiệt mùa có dòng chảy nhỏ hơn giá trị trung bình kéo dài 9 tháng, bắt đầu từ tháng I đến tháng IX

- Mùa lũ có dòng chảy lớn hơn giá trị trung bình kéo dài từ tháng IX đến tháng XII (4 tháng) Giữa tháng IV, V có lũ tiểu mãn do sự chuyển tiếp giữa các tiểu phong gió mùa và hội tụ gây ra Thông thường lũ tiểu mãn ở đây

là nguồn cấp nước tốt cho vụ hè thu nhưng cũng có năm lũ tiểu mãn gây ngập lụt lớn

Bảng 1.14: Mô hình phân phối dòng chảy năm trạm Thượng Nhật

Năm nhiều nước 1981 P = 6% Năm nhiều nước 1991 P= 95%

Đặc trưng Q

(m 3 /s)

W (10 6 m 3 ) K %

Q (m 3 /s)

W (10 6 m 3 ) K %

Năm nhiều nước 1981 P = 6% Năm nhiều nước 1991 P= 95%

Đặc trưng Q

(m 3 /s)

W (10 6 m 3 ) K %

Q (m 3 /s)

W (10 6 m 3 ) K %

1 Nguyên nhân hình thành dòng chảy lũ

Mùa mưa lũ ở vùng Bắc Trung bộ có sự dịch chuyển bão và áp thấp nhiệt đới dần từ bắc vào nam, có sự phân hoá khá sâu sắc có liên quan tới sự hoạt động của gió mùa, những đợt không khí lạnh đầu mùa tràn về, trong điều kiện khối không khí nóng trong vùng còn tích đầy hơi ẩm bị đẩy lên cao, kết hợp với các nhiễu động trong đới gió đông gây mưa lớn Đặc biệt là ảnh hưởng của địa hình chi phối: phía tây có dãy núi cao, phía nam lưu vực sông Hương bị án ngữ bởi dãy Hải Vân đâm ngang ra biển, ngăn cản front lạnh, không cho di chuyển tiếp xuống phía nam đã gây ra mưa lớn dày ngày Mùa

lũ của các trạm được xác định theo chỉ tiêu "vượt trung bình " như sau: mùa

lũ bao gồm những tháng liên tục có lượng dòng chẩy nước trung bình tháng bằng hoặc lớn hơn lượng dòng chảy nước trung bình nhiều năm với tần suất xuất hiện của chúng từ 50% trở lên

Tính không ổn định về thời gian hoạt động của các hình thể thời tiết gây mưa dẫn đến thời gian bắt đầu và kết thúc mùa lũ không cố định giữa các năm, có thể sớm hoặc muộn hơn bình thường 1- 2 tháng, vì vậy thời kỳ xuất hiện mùa lũ được xác định theo chỉ tiêu nêu trên chỉ mang tính trung bình Mùa lũ của một năm cụ thể nào đó có thể xuất hiện sớm hoặc muộn hơn, ngắn hoặc dài hơn

Nguyên nhân gây ra lũ đặc biệt lớn chủ yếu là do mưa có cường độ lớn kéo dài nhiều ngày liền nhất là khi có sự kết hợp của các loại hình thời tiết phức tạp và có bão đổ bộ vào vùng Thừa Thiên Huế Đặc điểm của lũ ở đây là

lũ lên nhanh, do thượng nguồn của sông suối dốc và ngắn, sông lại không có vùng trung lưu rõ rệt Thời gian một trận mưa lũ có khi kéo dày từ 7 - 10 ngày song tập trung nhất trong khoảng 4 - 5 ngày

2 Biến đổi dòng chảy lũ: Lưu lượng lũ, tổng lượng lũ

Mùa lũ chính vụ trên lưu vực sông Hương muộn hơn mùa mưa lũ một tháng, bắt đầu vào tháng X và kết thúc vào tháng XII hàng năm song tập trung nhất vào 2 tháng X-XI Tuy thời gian chỉ có 3 tháng nhưng lại có lượng nước chiếm tỷ lệ khá lớn tới 70-75% của cả năm Theo tài liệu quan trắc các trận mưa lũ lớn nhất trong 28 năm qua (từ năm 1973 - Nay) có tới 75% các trận mưa lớn trong năm thường rơi vào tháng X, XI Các trận mưa gây lũ đặc biệt lớn trên lưu vực sông Hương rơi vào từ giữa tháng X dến giữa tháng XI (năm 1975: từ 16 - 20/X, năm 1983 : từ 29/X - 1/IX, năm 1999: từ 1 - 6/XI)

Nguyên nhân gây ra lũ đặc biệt lớn chủ yếu là do mưa có cường độ lớn kéo dài nhiều ngày liền nhất là khi có sự kết hợp của các loại hình thời tiết phức tạp và có bão đổ bộ vào vùng Thừa Thiên Huế Đặc điểm của lũ ở đây là

lũ lên nhanh, do thượng nguồn của sông suối dốc và ngắn, sông lại không có vùng trung lưu rõ rệt Thời gian một trận mưa lũ có khi kéo dày từ 7 - 10 ngày song tập trung nhất trong khoảng 4 - 5 ngày

Tất cả những đặc điểm nêu trên làm cho lưu vực sông Hương trở thành khu vực có mưa lũ rất lớn Đặc biệt là trận lũ lụt 1 - 6/IX năm 1999 tại Huế có lượng mưa lớn nhất một số thời đoạn: 24 giờ đạt 1422mm; 48 giờ đạt 1842mm; 72 giờ đạt 2114mm Tương ứng với các thời đoạn trên tại Truồi có các lượng mưa sau: 1630mm, 2200mm và 2320mm

Theo tài liệu điều tra lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất năm 1953 tại Hạ Phương là 8000 m3/s; tại Bình Điền là 4000 m3/s và tại Huế là 12500 m3/s lưu lượng sông Bồ lớn nhất tại Núi Bân là 4.000m3/s Theo tài liệu thực đo tại Bình Điền trên sông Hữu Trạch là 4020 m3/s ngày 30/X/1983 ; tại Cổ Bi trên sông Bồ là 2850 m3/s cùng ngày 30/X/1983 tại Thương Nhật trên sông Tả Trạch là 1330 m3/s vào ngày 13/X năm 1984

Theo tài liệu điều tra năm 1953 lưu lượng sông Bồ lớn nhất tại Núi Bân

Tiểu mãn Chính Vụ Tiểu mãn Chính Vụ Tiểu mãn Chính Vụ

Qmax Ngày Qmax Ngày Qmax Ngày Qmax Ngày Qmax Ngày Qmax Ngày

1979 399 22/6 810 23/10 324 22/6 1.26 23/10

1980 111 20/6 2.396 26/10 77 24/6 1.75 17/11

1981 158 4/5 2.37 8/11 81 19/6 1.73 29/10 176 19/5 844 8/11

1982 59 23/6 1.21 1/11 46 19/4 1.61 6/9 119 15/6 540 6/11

1983 468 26/6 2.85 30/10 1.263 25/8 4.02 30/10 592 25/6 1.25 30/10

1984 690 10/6 2.81 13/10 299 27/5 2.725 13/10 253 12/6 1.33 13/10

1985 1.06 19/6 2.12 30/11 2.03 28/6 1.655 26/10

1999 3.35 5/11 5.234 5/11 2.644 4/11

(Nguồn : Viện Quy hoạch Thủy Lợi)

Theo tài liệu điều tra trận lũ tháng XI/1999 lưu lượng lớn nhất tại Dương Hoà Qmax= 6.918 m3/s, Wmax= 1167 106m3 Tại Tuần Qmax= 13.862

m3/s, Wmax= 2.709 106m3 Tại Cổ Bi Qmax= 3.350 m3/s, Wmax= 1.040 106m3

Trong liệt tài liệu thống kê trên lũ lớn thường vào tháng X; XI hàng năm khi này đồng ruộng hạ du đã bị lũ sớm và lũ nhỏ trước nó làm đầy nên khi gặp lũ lớn gây ra ngập lụt nghiêm trọng vùng hạ du nhất là khu thành phố Huế

Đặc điểm mực nước mùa lũ: Xét từ cấp báo động II trở lên thì hàng năm ở Thừa Thiên Huế thì trung bình hàng năm có 7 trận lụt/năm (trạm Kim Long- sông Hương) Số ngày duy trì mực nước lũ trên sông ở cấp báo động II trong một trận lũ ở vùng đồng bằng trung bình là 3 ngày, có lúc tới 9 ngày Mức độ biến động của mực nước lũ hàng năm khá lớn Thống kê mực nước lũ hàng năm từ năm 1978÷1999 của một số trạm cho thấy:

4 Sau đó tháng 5; 6 có đợt mưa khá lớn, vào tháng VII, VIII lượng mưa lại tiếp tục giảm Như vậy trong cả năm sẽ có hai cực tiểu xuất hiện vào hai thời

kỳ từ tháng II÷IV và VII÷VIII Vì vậy biến trình dòng chảy trong năm cũng

có dạng tương tự: Nghĩa là có hai thời kỳ cạn kiệt tháng III, IV và tháng VII, VIII Trong 30 năm gần đây trên lãnh thổ Thừa Thiên Huế đã xảy ra nhiều

năm cạn kiệt Những năm 1976, 1977, 1993, 1994, 1997… dòng chảy sông

Hương cạn kiệt, mặn xâm nhập quá nhà máy nước Vạn Niên, sông Đại Giang

hầu như không có nước, nhất là đoạn từ An Cựu đến cầu Phú Thứ

a Đặc trưng dòng chảy kiệt: lưu lượng và mực nước

Lưu lượng dòng chảy kiệt: Hàng năm các sông suối ở Thừa Thiên Huế

có hai thời kỳ nước kiệt là thời kỳ tháng III, IV và tháng VII, VIII Trong 2

thời kỳ này lượng nước yêu cầu cho sản xuất nông nghiệp và các ngành có

nhu cầu dùng nước khác lại lớn nhất cho nên sự thiếu hụt về nguồn nước thêm

căng thẳng, từ đó ảnh hưởng của mặn xâm nhập lại càng sâu hơn vào trong

đồng Qua tính toán đo đạc, xác định được lưu lượng bình quân kiệt của các

sông lớn như sau:

Bảng 1.17: Lưu lượng bình quân kiệt các sông chính tại Huế

Tên sông F lv Tính đến cửa sông

Qtháng IV Qtháng VII Qtháng

VIII

Qtháng kiệt nhất

Phân phối dòng chảy trong mùa kiệt: Nhìn chung, sự phân phối dòng

chảy ở các tháng trong mùa kiệt của một số trạm cũng tương tự như sự phân

phối của mưa So sánh mô hình dòng chảy các tháng trong mùa Kiệt của các

trạm cũng có sự tương tự nhau thể hiện sự đồng nhất về diễn biến dòng chảy

trong mùa Kiệt

Bảng 1.19: Phân phối dòng chảy các tháng một số trạm trên lưu vực (TBNN)

Trạm Trưng Đặc I II III IV V VI VII VIII IX

Thượng Q(m3/s) 9.08 5.56 4.01 3.7 8.77 9.13 5.47 6.73 11.2

Trạm Trưng Đặc I II III IV V VI VII VIII IX

K% Là tỷ lệ giữa lượng nước từng tháng và tổng lượng nước mùa cạn

Mực nước các sông trong mùa cạn: Ở hai thời kỳ kiệt (thời kỳ từ tháng II÷IV và thời kỳ từ tháng VII÷VIII) này mực nước phụ thuộc vào thuỷ triều Trên sông Bồ (trạm Phú Ốc) và trên sông Hương (trạm Kim Long) mực nước đỉnh triều phụ thuộc chủ yếu vào triều biển Trong lúc đó mực nước chân triều

có xu thế phụ thuộc vào lượng nước ở thượng lưu đổ về Do địa hình bằng phẳng, dòng sông sâu hơn mực nước biển nên ảnh hưởng của thuỷ triều lấn sâu vào nội địa và hiệu ứng của nó là sự tạo thành dòng chảy 2 chiều trong sông và sự xâm nhập mặn

Bảng 1.20: Thống kê mực nước đặc trưng, bình quân nhiều năm các trạm trong

mùa cạn tại Huế

b Diễn biến dòng chảy kiệt

Mùa kiệt ở đây thường đến muộn hơn so với các tỉnh ngoài bắc từ 2 - 3 tháng và kéo dài liên tục trong suốt thời gian 9 tháng từ tháng I đến tháng IX

hàng năm, nhưng tổng lượng dòng chẩy của nó chỉ chiếm 30 - 35% của cả năm Lưu lượng trung bình của các tháng mùa kiệt khá chênh lệch nhau, tháng I là tháng chuyển tiếp từ mùa lũ sang mùa kiệt và tháng V, VI là thời kỳ tiểu mãn có lưu lượng tương đối lớn hơn Tháng có lưu lượng dòng chẩy bình quân nhỏ nhất là tháng IV ở tất cả các trạm trong lưu vực Lưu lượng nhỏ nhất hàng năm tại các trạm xảy ra không đồng thời Dòng chẩy nhỏ nhất trung bình nhiều năm trên lưu vực hơn kém nhau không bao nhiêu từ 3 - 4 l/s.km2giữa nơi lớn nhất với nơi nhỏ nhất Hệ số bíên sai của dòng chẩy kiệt nhất năm tại Bình Điền lớn gấp 2 lần tại Cổ Bi, Thượng Nhật chứng tỏ sông Hữu Trạch có dòng chẩy kiệt biến đổi nhiều trên 2 sông kia

Ngược lại dòng chảy kiệt trên sông Hương lại rất nhỏ và cũng có 2 mùa Mùa kiệt đông xuân do vừa ra khỏi lũ nên lưu lượng kiệt còn khá lớn, mùa kiệt (hè thu) những năm không có tiểu mãn dòng chảy kiệt rất nghèo nàn

Theo tài liệu thực đo trên sông Hương lưu lượng bình quân vào 2 tháng của 2 thời kì kiệt như sau:

Bảng 1.21: Lưu lượng bình quân các tháng kiệt và Qmin thực đo

tại các trạm đo đạc

Thời kỳ đông xuân Thời kỳ hè thu

Bq tháng (m 3 /s) Q min (m 3 /s) Bq tháng (m 3 /s) Q min (m 3 /s) Trạm đo Năm

Tháng III Tháng IV Q min Ngày Tháng VII Tháng VIII Q min Ngày

Cổ Bi 1979 13.6 11.2 8.3 14/4 21.9 21.7 10.7 31/8 (Sông Bồ) 1980 13.1 11.7 9 8/4 27.3 20.1 14.5 8/8

F =208km 2 1983 4.4 3.1 2.3 21/4 6.5 6.9 3.2 21/7

1984 3.5 3.3 2.4 12/4 6.4 7.7 3.1 20/7

Thời kỳ đông xuân Thời kỳ hè thu

Bq tháng (m 3 /s) Q min (m 3 /s)

Bq tháng (m 3 /s) Q min (m 3 /s) Trạm đo Năm

Tháng III

Tháng

IV Q min Ngày

Tháng VII

Tháng VIII Q min Ngày

(Nguồn : Viện Quy hoạch Thủy Lợi)

Theo tài liệu điều tra kiệt của Viện Quy Hoạch và Quản Lý Nước tháng VII/1986, tại Bình Điền 6,92 m3/s (19/VII); Dương Hoà 9.1 m3/s (19/VII); Cổ

Bi 7,37 m3/s (19/VII) và tại Nguyệt Biều có Qmax = +56.9 m3/s, Qmin = -24.6

m3/s, với lưu lượng kiệt của sông Hương như trên không thể đáp ứng được đầy đủ nước cho các hộ dùng nước ở hạ du

1.3 SƠ LƯỢC VỀ ĐẶC ĐIỂM HẠN HÁN LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG

Ở ven biển miền Trung nói chung, sông Hương nói riêng các yếu tố khí tượng biến đổi mạnh mẽ theo không gian và thời gian Nhìn chung các yếu tố khí tượng như số giờ nắng, nhiệt độ và bốc thoát hơi tiềm năng có xu thế tăng dần theo hướng bắc - nam và giảm dần theo hướng đông - tây (theo độ cao địa hình) Quy luật này thể hiện rõ đối với các đặc trưng khí hậu của năm và trong vụ đông xuân, riêng vụ hè thu và vụ mùa thì sự biến đổi theo hướng bắc

- nam không rõ nét Lượng mưa cũng như dòng chảy sông ngòi trong vùng phân hoá mạnh mẽ và chịu ảnh hưởng rất lớn của điều kiện địa hình Các trung tâm mưa và dòng chảy lớn xuất hiện ở vùng núi cao đón gió mùa ẩm

Những năm hạn hán lớn như 1993, 1998 không phải là những năm có lượng mưa nhỏ nhất, mà là những năm có lượng mưa mùa khô nhỏ và có số ngày không mưa kéo dài Lượng mưa mùa khô (vụ đông xuân) ứng với tần

suất 75% có trị số rất nhỏ Nhìn chung hiện tượng ENSO có liên quan mật thiết đến các yếu tố khí tượng trong vùng Trong chuỗi quan trắc, giá trị lớn nhất về số giờ nắng, nhiệt độ không khí, bốc thoát hơi tiềm năng thường xuất hiện vào các năm có El-Nino (1977, 1982, 1983, 1986, 1987, 1993, 1998) Giá trị nhỏ nhất của độ ẩm không khí tương đối, lượng mưa và dòng chảy thường xuất hiện vào các năm có El-Nino

Gió tây khô nóng ở miền Trung: Khi nghiên cứu các yếu tố gây hạn hán

ở miền Trung không thể bỏ qua "hiện tượng khí hậu" đáng quan tâm nhất, đó

là hiện tượng gió tây khô nóng hay còn gọi là gió Lào Gió tây khô nóng thường xảy ra vào tháng III, tháng IV và kết thúc vào tháng IX Thời gian gió tây khô nóng gây ảnh hưởng lớn nhất trong khoảng tháng VI hoặc tháng VII Năm 1998 có số ngày gió tây khô nóng lớn nhất, liên quan đến sự xuất hiện El-Nino và đợt hạn lớn năm 1997-1998 Gió tây khô nóng làm gián đoạn mưa mùa hè và làm giảm đáng kể lượng mưa những tháng mùa khô đầu hè ở Bắc Trung Bộ, làm tăng khả năng bốc thoát hơi tiềm năng của mặt đất - đây là một trong những nguyên nhân gây hạn hán ở các tỉnh Bắc Trung Bộ trong mùa hè Hạn vụ hè thu ở Thừa Thiên - Huế năm 1993, 1996 gắn liền với 18 ngày có gió tây khô nóng Ngoài ra, gió tây khô nóng còn ảnh hưởng rất nhiều đến sản xuất, đặc biệt là sản xuất nông nghiệp và đời sống sinh hoạt của nhân dân địa phương

Tình hình hạn hán ảnh hưởng đến nước tưới: Nguồn nước sông Hương rất dồi dào nhưng phân bố không đều theo thời gian trong năm, vào thời kỳ sản xuất Hè thu lượng nước tại Ngã Ba Tuần có ngày xuống còn 14 m3/s Tại Phú Ốc 6,5 m3/s gây tình trạng hạn trên lưu vực sông Hương và sông Ô Lâu Nguồn nước thiếu này ảnh hưởng tới sản xuất và cấp nước sinh hoạt cho thành phố Huế Do thiếu nguồn nên một số diện tích không dám đưa vào kế hoạch sản xuất vụ Hè thu Bên cạnh diện tích đã canh tác thiếu nguồn nước còn có phần diện tích do không có nguồn nước để đưa vào sản xuất Điển hình là vùng cát Phong Quảng Điền, vùng cát Phú Vang (nội địa và ven biển)

và vùng đồi Hương Trà, Phong Điền, Hương Thuỷ, Phú Lộc Hàng năm diện hạn thiếu nguồn làm giảm năng suất ở Bắc sông Hương, Nam sông Bồ 2.530

ha, Nam sông Hương 5.926 ha, Bắc sông Hương, Bắc sông Bồ 1.500 ha, vùng sông Ô Lâu 3.640 ha

Bảng 1.22: Diện tích hạn bị hạn thường xuyên và thiều nguồn nước trên lưu vực

TT Đơn vị Fcthiện tại Fcó công trình Ftưới được Fthiếu công trình Fthiếu nguồn

(Nguồn: Viện Quy hoạch Thủy Lợi)

Diện tích hạn trên đây mới xem xét đến diện tích đang canh tác Diện tích có khả năng đưa vào sản xuất nông nghiệp tương lai như vùng cát Phong Quảng Điền, vùng đồi khoảng 12.000 ha chưa xem xét đến

Thiệt hại hàng năm cho sản xuất nông nghiệp do thiếu nguồn nước thiếu công trình khoảng 6969 tấn lương thực tương đương với 14 tỷ đồng/năm (giá 2004)

Hạn, xâm nhập mặn là những hiện tượng thường xảy ra hàng năm, nhất

là trong những năm có hiện tượng El Nino ở Thừa Thiên Huế.Tuy không gây

ra chết người nhưng nó ảnh hưởng nghiêm trọng tới các ngành dân sinh, kinh

tế như: nông nghiệp, công nghiệp, môi trường và sức khoẻ Khoảng cách lớn nhất mà độ mặn xâm nhập vào sông Hương quan trắc được là khoảng 30 km Xâm nhập mặn gây hậu quả tiêu cực đến sản xuất nông nghiệp và môi trường sinh thái ở vùng đất thấp ven sông Hương, sông Bồ Diện tích bị ảnh hưởng khoảng 2.000-2.500 ha

Trong quá khứ có những đợt hạn nặng như 1977, 1993-1994,

1997-1998, 2002 Đợt hạn năm 1993-1994 đã làm một số sông suối khô nước, cây lưu niên bị chết, nước mặn trên sông Hương xâm nhập sâu vào nội địa đã làm mất trắng 12.710 ha lúa hè thu, ước tính mất 20.000 tấn thóc Trong đợt hạn

2002, nước mặn vượt quá vạn niên lên tới phà Tuần làm nhiều nhà máy, xí nghiệp phải đóng cửa nhiều ngày, ảnh hưởng không nhỏ đến kinh tế của tỉnh Hiện nay, nhờ có đập ngăn mặn Thảo Long mà tình hình xâm nhập mặn đến nay đã được khống chế triệt để

Theo số liệu hạn thống kê được, mỗi năm chỉ có các đợt hạn đông xuân

và hè thu

a) Vụ đông xuân: Diện tích bị hạn vụ đông xuân của tỉnh Thừa Thiên Huế trong những năm gần đây đều rất ít so các tỉnh khác của miền Trung trên

cùng thời kỳ số liệu Diện tích hạn chỉ bị trên dưới 1000 ha, chiếm từ 2-3% diện tích canh tác của tỉnh Lượng mưa trước và trong kỳ hạn các năm đều bé, hầu hết chỉ 20-30mm, các năm 1992, 1996, 1997 gần như không mưa (< 10mm) Năm 1991, dòng chảy đông xuân và mùa cạn trong sông tại trạm Thượng Nhật đều bị thiếu hụt 25-35% so với mức trung bình nhiều năm, năm

1993 lượng mưa đông xuân và mưa mùa cạn chỉ đạt 37 và 56% mức trung bình nhiều năm, lưu lượng vụ đông xuân đạt 97%, lưu lượng mùa cạn đạt 80.8% Và các năm 1994; 1995; 1998 đều có lượng mưa và lưu lượng nước ít hơn TBNN, song hạn không đáng kể Như vậy, đối với tỉnh T T Huế , trong

vụ đông xuân các hiện tượng thiên tai ít gây hạn hơn

b) Vụ hè thu: Năm bị hạn nặng nhất là năm 1993, với diện tích bị hạn trên 16000ha, chiếm 34,7% diện tích canh tác, diện tích mất trắng là 2000 ha, chiếm gần 5% diện tích canh tác Các năm khác diện tích bị hạn chiếm từ 10-

20% diện tích canh tác Hầu hết các năm đều có lượng mưa và lượng dòng chảy trong các vụ thiếu hụt so với mức trung bình nhiều năm Năm 1993,

1994, 1995 các lượng mưa và lượng dòng chảy thiếu hụt từ 20-60% so với giá trị trung bình nhiều năm cùng thời kỳ, trong đó năm 1993 bị hạn trầm trọng nhất, do có hiện tượng gió tây khô nóng xuất hiện sớm vào đầu mùa so với các năm khác Năm 1997 có lượng mưa tương đương, song diện tích hạn dưới

10000 ha Đặc biệt năm 1998 ở T.T.Huế lại là năm ít bị hạn, do trước và trong

kỳ hạn đều có mưa (>100mm), lượng mưa trong các vụ đều lớn hơn trung bình nhiều năm, mà chỉ bị thiếu hụt lưu lượng nước trong sông từ 10-20%, vì vậy không thuộc năm hạn điển hình như các tỉnh khác

Về quan hệ giữa diện tích hạn với số ngày không mưa trong kỳ hạn của tỉnh Thừa Thiên Huế, biểu thị không rõ, song cũng có xu thế diện tích hạn lớn khi số ngày không mưa nhiều

Bảng 1.23: Diện tích lúa bị thiệt hại do hạn gây ra của tỉnh Thừa Thiên Huế

Vụ Đông Xuân Vụ Hè Thu Năm

Diện tích bị ảnh hưởng

Diện tích mất trắng

Diện tích

bị ảnh hưởng

Diện tích mất trắng

Vụ Đông Xuân Vụ Hè Thu Năm

Diện tích bị ảnh hưởng

Diện tích mất trắng

Diện tích

bị ảnh hưởng

Diện tích mất trắng

1.4.1 Hệ thống hồ chứa lớn trên lưu vực

Hệ thống sông Hương đã và đang được xây dựng các công trình thuỷ lợi quan trọng là đập ngăn mặn Thảo Long (đã xây dựng), các hồ chứa lợi dụng tổng hợp như Bình Điền, Hương Điền (Cổ Bi), Tả Trạch (đang xây dựng), ngoài ra còn có công trình thuỷ điện A Lưới (công suất 170MW) trên sông A Sáp xả nước về sông Bồ cũng vừa mới chặn dòng ngày 26/IV/2009 Các công trình này có nhiệm vụ cắt lũ, phát điện, cấp nước, đẩy mặn, cải thiện môi trường cho vùng hạ du sông Hương và thành phố Huế Chúng sẽ làm thay đổi toàn bộ chế độ dòng chảy tự nhiên trên hệ thống sông Hương Sau năm 2010, tất cả các hồ chứa đi vào hoạt động, nước sông Hương sẽ tràn

về tưới hết diện tích canh tác do hồ Truồi hiện junay vẫn đảm nhiệm Hiện nay và sau này trên sông Hương có đủ độ sâu cho tàu thuyền 50 tấn ra vào đập Thảo Long ngược lên các tuyến đập về mùa cạn Mực nước thượng lưu đập Thảo Long luôn ở mức +0.3÷+0.5m, song không cho phép vượt quá +0.5m vì sẽ ngập một số diện tích ở sông Bồ Hiện nay chỉ giữ ở mức +0.3 m song nước sông Hương cũng vẫn bảo đảm tự chảy qua cống Phú Cam

Hệ hồ chứa không nhằm bổ sung nguồn nước để tưới tự chảy mà chủ yếu đổ nước xuống lòng sông để lấy nước tưới nhờ đến động lực

Nằm trong hệ thống sông Hương nhưng vai trò của từng hồ khác nhau đối với các hộ dùng nước Cụ thể là:

Hồ Tả Trạch,

Nhiệm vụ lâu dài của Hồ Tả trạch là: (QĐ số 876/QĐ-BNN-XD ngày

21/3/2008 phê duyệt dự án đầu tư)

- Cấp nước sinh hoạt và CN ở mức 2m3/s

- Chống lũ tiểu mãn, lũ sớm; giảm lũ chính vụ

- Bổ sung nguồn nước tưới 34782 ha

- Bổ sung nguồn nước ngọt cho hạ lưu sông Hương để đẩy mặn, cải thiện môi trường vùng đầm phá, phục vụ nuôi trồng thủy sản với lưu lượng Q=25,0 m3/s

- Phát điện với công suất lắp máy 19,5 MW

Hồ Bình Điền:

- Nhiệm vụ công trình là phát điện

- Tưới cho 11.000 ha đất nông nghiệp, cùng với việc cấp nước sinh hoạt với lưu lượng 1,1 m3/giây,

- Góp phần chống lũ cho thành phố Huế với dự kiến giảm mức lũ khoảng 1,1 đến 1,2 mét vào mùa lũ

Thuỷ điện Hương Điền có các mục tiêu sau :

- Phát điện

- Nâng lưu lượng cấp nước về mùa kiệt cho hạ du sông Bồ, tham gia đẩy mặn và hạn chế lũ cho hạ du

Công trình thuỷ điện A Lưới

- Nhiệm vụ phát điện, gồm 2 tổ máy với tổng công suất 170 MW

- Nâng cao lưu lượng cấp cho hồ chứa nhà máy thủy điện Hương Điền phía hạ lưu sông Bồ với tần suất 90%, lưu lượng đảm bảo sẽ tăng từ 29,8m3/s lên 49,3m3/s

- Hỗ trợ cấp nước cho đồng bằng ven biển Thừa Thiên Huế, phục vụ công tác tưới, đẩy mặn, phát triển nuôi trồng thủy sản

- Cải tạo môi trường cảnh quan và kinh tế

Như vậy, hồ Tả Trạch có nhiệm vụ chống lũ, cấp nước bảo đảm dòng chảy tối thiểu hạ du đặt lên hàng đầu, phát điện là nhiệm vụ phối hợp Các hồ khác nhiệm vụ phát điện là đầu tiên, tiếp theo mới đến nhiệm vụ cấp nước bổ

sung cho hạ du Đặc biệt hồ A Lưới, không có chức năng chống lũ hạ du, toàn

bộ lượng nước sau khi phát điện sẽ bổ sung cho hồ Hương Điền

Với dung tích hiệu ích hồ A Lưới khá nhỏ so với các hồ khác, cho nên

hệ thống hồ chứa sông Hương được xem là hệ thống hồ chứa song song, vì

vậy quy tắc nêu trên chính là căn cứ cho việc vận hành hệ thống hồ chứa

nhằm xác định quy trình vận hành cấp nước mùa cạn

Hình 1.2 Hệ thống hồ chứa được nghiên cứu Bảng 1.24: Một số thông số kỹ thuật cơ bản các hồ chứa

Công trình hồ chứa Thông số kỹ thuật Đơn vị

Công trình hồ chứa Thông số kỹ thuật Đơn vị

Tả Trạch Bình Điền Hương Điền A Lưới

Lưu lượng lớn nhất

Đập Thảo Long với nhiệm vụ ngăn mặn, giữ nguồn nước ngọt của Sông Hương sẽ phối hợp với hồ thượng lưu đảm bảo cung cấp đủ nước cho các nhu cầu nông nghiệp, công nghiệp, môi trường sinh thái, dân sinh vùng đồng bằng sông Hương và cải thiện cảnh quan du lịch thành phố Huế Không ảnh hưởng tới khả năng thoát lũ của sông Hương so với đập Thảo Long cũ Đảm bảo giao thông thủy trên sông Hương với thuyền tải trọng 50 tấn xà lan

200 tấn,

Theo tính toán khả năng của công trình ngăn mặn giữ ngọt Thảo Long có

thể: (Theo Những căn cứ để lập quy trình vận hành công trình Thảo Long- Quy trình vận hành đập Thảo Long)

+ Cấp nước cho sinh hoạt với lưu lượng Q = 2,0 m3/s

+ Cấp nước để phục vụ sản xuất với lưu lượng Q = 8,5 m3/s

+ Cấp nước để bảo vệ môi trường nước lợ Phá Tam Giang Q = 2,5

m3/s

Sau khi đập Thảo Long ra đời, xâm nhập mặn trên sông Hương đã hoàn toàn bị khống chế Các điều trong chương 2- VẬN HÀNH ĐIỀU TIẾT MỰC NƯỚC TRONG MÙA KIỆT, của Quy trình vận hành đập Thảo Long quy định rõ Điều 5 Trong mùa kiệt đơn vị quản lý khai thác công trình Thảo Long phải đảm bảo ngăn mặn giữ ngọt kịp thời để cấp nước theo nhiệm vụ của công trình và phải điều tiết để không gây ngập úng và tác hại môi trường

ở thượng lưu

1 Trước mắt, theo tính toán trong mùa kiệt tạm thời giữ mực nước thượng lưu đập Thảo Long +0,5 m (gọi là mực nước quy định) để cho mực nước ở Kim Long nhỏ hơn 0,5 m, đồng thời mức nước tại các sông hói vùng trũng sông Hương, sông Bồ không gây ngập úng

2 Quá trình quản lý khai thác theo dõi quan hệ diễn biến mực nước giữa Thảo Long với trạm Kim Long của sông Hương, trạm Phú Ốc của sông

Bồ và với các vũng trũng để xác định đước mực nước hợp lý cần giữ ở đập Thảo Long

Điều 7 Điều tiết mực nước thượng lưu trong mùa kiệt

1 Trong quá trình ngăn mặn giữ ngọt, phải theo dõi chặt chẽ dự báo thời tiết, diễn biến lượng mưa thượng nguồn và phải theo dõi mực nước ở các trạm đo Kim Long, Phú Ốc; nếu cần thì hạ một số cửa van để điều tiết mực nước thượng lưu, đảm bảo không vượt quá mức quy định, tránh hiện tượng nước dâng lên ở thành phố Huế và một số vùng thượng lưu công trình

2 Hiện nay quá trình điều tiết mực nước trong mùa kiệt là quá trình điều khiển cửa van theo mực nước thượng lưu cho phép, từ trong thực tế vận hành sẽ xây dựng được Qxả = f(độ mở cửa van của một số cửa)

3 Trong tương lai khi có các công trình điều tiết ở thượng nguồn (Tả Trạch, Bình Điền ) thì căn cứ vào Qxả để điều tiết cân bằng mực nước thượng lưu sao cho không vượt quá cao trình quy định, lúc đó sẽ lập lại Quy trình vận hành mới

Điều 8 Vận hành trong một số trường hợp đặc biệt

1 Chống ô nhiễm vùng thượng lưu: Trong quá trình ngăn mặn giữ ngọt, khi mực nước thượng lưu cao hơn mực nước hạ lưu mà thượng lưu bị nhiễm bẩn hoặc độ nhiễm mặn quá mức cho phép thì cần mở một số cửa van để tháo nước bẩn (hoặc tháo mặn) tích tụ ở gần đập và một số vùng thượng lưu công trình

Như vậy điều hành hệ thống hồ chứa thượng nguồn không thể tách rời với việc điều hành đập Thảo Long sao cho các yêu cầu hạ lưu không bị vi phạm như đã nêu trong khoản 3 điều 7

1.4.2 Các công trình thủy lợi khác trên lưu vực

1.4.2.1 Hệ thống thủy lợi ở đồng bằng sông Hương

1.4.2.1.1 Cống ba cửa

Cống ba cửa ở đầu kênh 5 Xã và 7 Xã: cống được xây dựng ở Nham Biều trên vị trí phân lưu từ sông Bạch Yến sang kênh 5 Xã, 7 Xã, cống có nhiệm vụ chống lũ tiểu mãn, lũ sớm và cấp nước cho vùng tả sông Hương và hữu sông Bồ (Đồng bằng Nam sông Bồ - Bắc sông Hương)

1.4.2.1.2 Cống Phú Cam

Cống Phú Cam: cống được xây dựng tại cửa vào của sông Đại Giang với quy mô 6 cửa x 4.5m, âu thuyền đáy ở cao trình –2.5m Cống có nhiệm vụ chống lũ tiểu mãn, lũ sớm, cấp nước và ngăn mặn cho vùng đồng bằng Nam sông Hương

1.4.2.1.3 Đập Đá

Đập Đá: Nằm ở cửa vào của sông Cùng, trên tuyến đường giao thông

từ thành phố Huế ra Thuận An, với cao trình tràn là 1.48m dài 2.04m Đập có

tác dụng ngăn nước mặn vào mùa kiệt, ngăn nước lũ tiểu mãn và những trận

lũ nhỏ từ sông Hương xâm nhập vào vùng Nam sông Hương Đây là công trình cố định không có cửa van, nước lũ tự do tràn khi không có mặt tràn

1.4.2.1.5 Cống, đập Thanh Hà

Cống, đập Thanh Hà: Được xây dựng tại cửa sông Quảng Thành có nhiệm vụ chống lũ tiểu mãn, lũ sớm và ngăn mặn vào mùa kiệt cho vùng đồng bằng Bắc sông Hương

1.4.2.1.7 Đê ngăn mặn dọc theo bờ của dãy đầm phá ven biển

Đê ngăn mặn dọc theo bờ của dãy đầm phá ven biển: Tuyến đê kéo dài suốt từ Cửa Lác đến Cống Quan với cao trình đỉnh ở cao trình từ +1.2 - +1.5

m, trong đó có một số đoạn được hạ thấp xuống +0.8 m để thoát lũ chính vụ Tuyến đê có nhiệm vụ ngăn mặn, chắn sóng và ngăn lũ nhỏ từ dãy đầm phá tác dụng vào, bảo vệ cho vùng đồng bằng Nam, Bắc sông Hương

1.4.2.2 Các công trình tiêu úng thoát lũ

Trên tuyến đê ngăn mặn ven dãy đầm phá đã xây dựng một số cống tại vị trí các cửa sông trong vùng đồng bằng để thoát lũ, tiêu úng và ngăn mặn trong mùa kiệt cho vùng đồng bằng Nam, Bắc sông Hương:

Bảng 1.25: Các công trình tiêu úng, thoát lũ

Tên cống tiêu Cửa sông Số cửa*chiều rộng 1 cửa Cao trình đáy

Cống Quan Đại Giang 11x2 m + 1x2.5 m -1.5 m

1.4.2.3 Các công trình cấp nước

Hệ thống công trình cấp nước bao gồm các trạm bơm, cống lấy nước dọc theo các tuyến sông trong vùng đồng bằng đảm bảo cấp nước cho các hộ