BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN CỐNG NGĂN MẶN, GIỮ NGỌT VÀ CẢI TẠO MÔI TRƯỜNG SÔNG LAM – TỈNH NGHỆ AN

Báo cáo trình bày mục tiêu và yêu cầu tính toán của chuyên đề thủy văn của dự án như sau: Đặc điểm khí tượng thủy văn, mạng lưới sông ngòi Tính toán các yếu tố thủy văn công trình phục vụ cho thiết kế công trình, Tính toán thủy văn cho việc đánh giá hiệu ích của công trình trong việc ngăn mặn, giữ ngọt Tính toán thủy văn phục vụ cho đánh giá việc xây dựng công trình sẽ ảnh hưởng đến thoát lũ như thế nào?

VIỆN QUY HOẠCH THỦY LỢI

Trưởng phòng: Ths Nguyễn Xuân Phùng

Chủ nhiệm chuyên đề: Ths Nguyễn Xuân Phùng

PHÒNG KHOA HỌC KỸ THUẬT

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: MỤC TIÊU, YÊU CẦU TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 1

1.1 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN THUỶ VĂN 1

1.2 ĐƠN VỊ, THỜI GIAN THỰC HIÊN: 1

1.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 1

1.4 CẤP CÔNG TRÌNH VÀ TẦN SUẤT TÍNH TOÁN 1

1.4.1 Tính toán xác định qui mô công trình 1

1.4.2 Tính toán với trường hợp dẫn dòng thi công 1

1.4.3 Tính toán các chỉ tiêu thiết kế thông thuyền: 2

1.5 CÁC TRƯỜNG HỢP TÍNH TOÁN 2

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU 3

2.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN 3

2.1.1 Phạm vi, vị trí địa lý 3

2.1.2 Đặc điểm địa hình lưu vực sông Cả 3

2.1.3 Mạng lưới sông ngòi 4

2.1.4 Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng thuỷ văn và liệt tài liệu 5

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG KHÍ HẬU 7

3.1 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU 7

3.2 CÁC ĐẶC TRƯNG KHÍ HẬU 7

CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM THUỶ VĂN 13

4.1 DÒNG CHẢY NĂM VÀ PHÂN PHỐI DÒNG CHẢY NĂM 13

4.1.1 Khái quát đặc điểm thủy văn sông Cả 13

4.1.2 Phân phối dòng chảy 14

4.2 ĐẶC ĐIỂM DÒNG CHẢY LŨ 18

4.2.1 Các hình thế thời tiết gây mưa lũ 18

4.2.2 Đặc điểm dòng chảy lũ 20

4.3 DÒNG CHẢY KIỆT 34

4.3.1 Biến đổi của mô số dòng chảy kiệt 34

4.3.2 Các nhân tố ảnh hưởng tới dòng chảy kiệt 35

4.3.3 Dòng chảy duy trì sông trên lưu vực sông Cả 35

4.4 DÒNG CHẢY BÙN CÁT 36

4.5 THUỶ TRIỀU 37

4.6 XU THẾ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ KỊCH BẢN BĐKH CHO VÙNG NGHIÊN CỨU 43

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THỦY VĂN CÔNG TRÌNH 50

5.1 TÍNH TOÁN THUỶ VĂN PHỤC VỤ THIẾT KẾ CÔNG TRÍNH 50

5.1.1 Tính mực nước lũ thiết kế 50

5.1.2 Tính lưu lượng lũ thiết kế 52

5.1.3.Tính mực nước lũ thiết kế trong mùa cạn để phục vụ dẫn dòng thi công tại tuyến cống sông Lam 53

5.1.4 Tính mực nước triều max phục vụ vận hành cống sông Lam 54

5.1.5 Tính toán mực nước thiết kế cho phép thông thuyền và xác định độ sâu luồng chạy tàu 55

5.1.6 Tính toán mực nước kiệt thiết kế 56

5.2 TÍNH TOÁN THUỶ VĂN PHỤC VỤ CHO MÔ HÌNH THUỶ LỰC MÙA LŨ VÀ MÙA KIỆT 57

PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85

CHƯƠNG 1: MỤC TIÊU, YÊU CẦU TÍNH TOÁN THUỶ VĂN

1.1 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN THUỶ VĂN

Trên cơ sở mục tiêu và nhiệm vụ của dự án “Cống ngăn mặn, giữ ngọt và cải tạo môi trường sông Lam, tỉnh Nghệ An” mục tiêu và yêu cầu tính toán của chuyên đề thủy văn của dự án như sau:

- Đặc điểm khí tượng thủy văn, mạng lưới sông ngòi

- Tính toán các yếu tố thủy văn công trình phục vụ cho thiết kế công trình,

- Tính toán thủy văn cho việc đánh giá hiệu ích của công trình trong việc ngăn mặn, giữ ngọt

- Tính toán thủy văn phục vụ cho đánh giá việc xây dựng công trình sẽ ảnh hưởng đến thoát lũ như thế nào?

1.2 ĐƠN VỊ, THỜI GIAN THỰC HIÊN:

Đơn vị thực hiện: Phòng Khí tượng Thuỷ Văn - Viện Quy hoạch Thuỷ lợi Thời gian thực hiện: năm 2013-2014

1.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN

Phương pháp phân tích thống kê

Phương pháp điều tra thực địa

Phương pháp chuyên gia

Phương pháp mô hình toán thuỷ văn

1.4 CẤP CÔNG TRÌNH VÀ TẦN SUẤT TÍNH TOÁN

Cống ngăn mặn, giữ ngọt và cải tạo môi trường sông Lam là công trình cấp I vùng ảnh hưởng triều theo qui phạm, qui chuẩn hiện hành các tần suất tính toán gồm :

1.4.1 Tính toán xác định qui mô công trình

Tần suất mực nước lũ thiết kế :

+ Tần suất thiết kế : P = 0,5%

+ Tần suất kiểm tra: P = 0,2%

Tần suất mực nước kiệt thiết kế với tần suất P= 97%

1.4.2 Tính toán với trường hợp dẫn dòng thi công

Tần suất tính toán dẫn dòng thi công công trình: là 5%

1.4.3 Tính toán các chỉ tiêu thiết kế thông thuyền:

Tần suất mực nước cao nhất xác định tĩnh không dưới cầu (trên đường tần suất luỹ tích mực nước giờ) theo TCVN 5664-2009, tần suất 5%

Tần suất mức nước thấp nhất xác định độ sâu luồng chạy tàu (trên đường tần suất lũy tích mực nước giờ) theo TCVN 5664-2009, tần suất 98%

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU

là 27.200km2, trong đó phần Việt Nam là 17.730km2 chiếm 65,2% diện tích toàn

bộ lưu vực, phần diện tích còn lại 9.470 km2 thuộc Xiêng Khoảng của Lào chiếm 34,8% diện tích toàn lưu vực Diện tích phần đá vôi là 273km2 chiếm 1% diện tích toàn lưu vực Vùng núi cao là 19.486km2 chiếm 71,6% diện tích toàn lưu vực Vùng bán sơn địa đồi núi thấp và trung du chiếm 5.604km2, vùng đồng bằng là 2.110km2 Dòng chính sông Cả có chiều dài là 531km; đoạn sông chảy qua lãnh thổ Lào là 170km, còn lại 361km sông chảy qua hai tỉnh Nghệ An và

Hà Tĩnh rồi đổ ra biển Đông tại Cửa Hội

2.1.2 Đặc điểm địa hình lưu vực sông Cả

Lưu vực sông Cả phát triển theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, nghiêng dần

ra biển Đông Phía Bắc và Tây Bắc của lưu vực, đường phân thuỷ chảy qua vùng đồi núi thấp của Nghệ An với độ cao trung bình từ 400  600m và vùng núi cao của huyện Quế Phong với độ cao trên 1.000m và vùng núi cao của tỉnh Xiêng Khoảng bên Lào với đỉnh núi cao như Phu Hoạt với độ cao 2.000m Phía Tây được án ngữ bởi dãy Trường Sơn với độ cao đỉnh núi trên 2.000m như đỉnh Phu Xai Lai Leng có độ cao 2.711m Càng dần về phía Nam, Tây Nam đường phân thuỷ của lưu vực đi trên những đồi núi thấp có độ cao đỉnh núi từ 1.300 

1.800m chạy dọc theo dãy Trường Sơn Bắc, đi vào địa phận tỉnh Hà Tĩnh, độ cao trung bình toàn lưu vực là 294m, độ dốc bình quân lưu vực là 1,8‰ hệ số hình dạng lưu vực là 0,29, mật độ lưới sông 0,6km/km2

Lưu vực sông Cả có thể phân chia 3 dạng địa hình:

- Vùng đồi núi cao: Vùng này thuộc 9 huyện miền núi của Nghệ An và Hà Tĩnh bao gồm: Kỳ Sơn, Con Cuông, Thanh Chương, Quế Phong, Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Nghĩa Đàn, Hương Sơn, Hương Khê Đây là vùng đồi núi cao gồm các dãy núi chạy dài theo hướng từ Đông Bắc xuống Tây Nam, tạo nên những thung lũng sông hẹp và dốc nối hình thành những sông nhánh lớn như Nậm Mô, Huổi Nguyên, sông Hiếu, sông Giăng, sông La Xen kẽ với những dãy núi lớn thường có những dãy núi đá vôi như ở thượng nguồn sông Hiếu

- Vùng trung du: Bao gồm các huyện như Anh Sơn, Tân Kỳ, một phần đất đai của Hương Sơn, Hương Khê, Thanh Chương Diện tích đất đai vùng trung

du thường hẹp nằm ở hạ lưu các sông nhánh lớn cấp I của sông Cả Đây là vùng đồi trọc với độ cao từ 300  400m xen kẽ là đồng bằng ven sông của các thung lũng hẹp có độ cao từ 15  25m Diện tích canh tác chủ yếu tập trung ở các thung lũng hẹp hạ du các sông suối Vùng này chịu ảnh hưởng của lũ khá mạnh nhất là những trận lũ lớn, đất thường bị xói mòn, rửa trôi mạnh, lớp đất sỏi cát thường bị nước lũ mang về, bồi lấp diện tích canh tác vùng ven bãi sông gây trở ngại cho sản xuất

- Vùng đồng bằng hạ du sông Cả: Vùng này có độ cao mặt đất từ 6  8m ở vùng tiếp giáp với vùng đồi núi thấp, hoặc từ 0,5  2,0m ở vùng ven biển Vùng đồng bằng thường bị chia cắt bởi hệ thống sông suối hoặc các kênh đào chuyển nước hoặc giao thông

- Vùng ven biển vừa chịu ảnh hưởng lũ lại vừa chịu ảnh hưởng của thuỷ triều Khi có mưa lớn ở hạ du gặp lũ ngoài sông chính lớn khả năng tiêu tự chảy kém Mặt khác do tác động của thuỷ triều, nhất là thời kỳ triều cường gặp lũ lớn thời gian tiêu rút ngắn lại gây ngập úng lâu, nhất là vùng Nam Hưng Nghi, 9 xã Nam Đàn và 6 xã ở Đức Thọ Về mùa khô do lượng nước thượng nguồn về ít và mặn xâm nhập vào khá sâu, những năm kiệt độ mặn xâm nhập tới trên Chợ Tràng 1  2km Độ mặn đạt tới 2  3‰ tại cống Đức Xá vào những năm kiệt gây trở ngại cho các cống lấy nước và các trạm bơm ở hạ du sông Cả

2.1.3 Mạng lưới sông ngòi

1- Sông Cả: chảy quanh phía Nam vùng nghiên cứu với chiều dài khoảng 67km Sông Cả là còn sông lớn của Việt Nam, bắt nguồn từ CHDCND Lào nhập vào Việt Nam tại xã Keng Đu (Huyện Kỳ Sơn) Diện tích toàn bộ lưu vực là 27.200km2, trong đó phần Việt Nam là 17.730km2 chiếm 65,2% diện tích toàn

bộ lưu vực, phần diện tích còn lại 9.470 km2 thuộc đất Xiêng Khoảng của Lào chiếm 34,8% diện tích toàn lưu vực Diện tích phần đá vôi là 273km2 chiếm 1% diện tích toàn lưu vực Vùng núi cao là 19.486km2 chiếm 71,6% diện tích toàn lưu vực Vùng bán sơn địa đồi núi thấp và trung du chiếm 5.604km2, vùng đồng bằng là 2.110km2 Dòng chính sông Cả có chiều dài là 531km; đoạn sông chảy qua lãnh thổ Lào là 170km, còn lại 361km sông chảy qua hai tỉnh Nghệ An và

Hà Tĩnh rồi đổ ra biển Đông tại Cửa Hội

Sông Cả có các sông nhánh lớn như sông Hiếu, sông Giăng, sông La đều

đổ vào đoạn trung và hạ lưu Những sông này đều bắt nguồn từ vùng có lượng mưa năm lớn đạt từ 2.000m bên sông Hiếu, 2.100  2.400mm bên sông Giăng, sông La đã bổ sung nguồn nước đáng kể cho hạ du sông Cả Dòng chính sông

Cả già và ổn định bãi bồi Chiều rộng đoạn sông ở thượng nguồn từ 50  60m, phần trung du từ 60  150m Bề rộng trung bình của sông Cả đoạn chảy qua Nam Đàn về mùa kiệt từ 150  200 m, mùa lũ mặt nước mở rộng đến trên 800 

900 m; càng ra cửa sông, sông càng mở rộng dần và đạt tới độ rộng 1.500m tại Cửa Hội Lòng sông tại cửa, sâu tới -14  -30 m

Độ dốc trung bình đoạn sông từ biên giới tới Cửa Rào là 0,25‰, từ Cửa Rào tới Con Cuông là 0,76‰, từ Dừa tới Đô Lương là 0,22‰, từ Đô Lương tới Nam Đàn là 0,22‰, từ Nam Đàn tới biển là 0,09‰ Độ dốc trung bình đoạn sông từ biên giới Việt Lào ra biển là 0,5‰

Các đặc trưng mạng lưới sông được thể hiện ở bảng 2.1

Bảng 2.1: ĐẶC TRƯNG HÌNH THÁI LƯU VỰC MỘT SỐ SÔNG CHÍNH

TT Luu vực F

(km 2 )

Lsông (km)

Độ cao

bq (m)

Bbq (km)

Mật độ lưới sông km/km 2

Hệ số

không đối xứng

Hệ số hình dạng lưu vực

2.1.4 Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng thuỷ văn và liệt tài liệu

Trong và lân cận vùng dự án có trạm khí tượng là Vinh, quan trắc các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, gió, mưa, bốc hơi và các yếu tố khí hậu khác từ 1960 tới nay, chất lượng tài liệu tin cậy

- Trạm đo mưa: Tài liệu đo mưa được đo đạc ở trạm khí tượng Vinh và các trạm thủy văn Nam Đàn, Chợ Tràng, Cửa Hội, Linh Cảm

- Tài liệu thuỷ văn: trong và lân cận vùng dự án chỉ có các trạm đo mực nước trên sông Cả là Nam Đàn, Chợ Tràng, Bến Thủy, Cửa Hội

Danh sách các trạm đo đạc khí tượng thủy văn và liệt tài liệu được trình bày trong bảng dưới

Bảng 2.2: LƯỚI TRẠM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN TRONG VÀ LÂN CẬN VÙNG

NGHIÊN CỨU

TT Trạm Kinh độ Vĩ độ Yếu tố quan

trắc

Thời gian quan trắc

Số năm

Trạm Khí tượng và đo mưa

1 Vinh 105040' 18040' X, T, U, V,Z, N 1960-2013 54 Trạm Thủy văn

TT Trạm Kinh độ Vĩ độ Yếu tố quan

trắc

Thời gian quan trắc

Số năm

13

4 Cửa Hội 105043' 18045' H,X 1960-2013 51

Ghi chú: X, T, U, V, Z, N :là mưa, nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, bốc hơi và số

giờ nắng

H, Q, S là mực nước, lưu lượng, độ đục

Ngoài ra, để phục vụ tính toán biên cho bài toán thủy lực toàn mạng sông Cả và đánh giá nguồn nước sông Cả, trong lần nghiên cứu này chúng tôi đã sử dụng tài liệu thực đo của toàn bộ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực sông

Cả để tính toán, đồng thời cũng tham khảo và sử dụng kết quả tính toán của dự

án Rà soát QHTL lưu vực sông Cả do Viện Quy hoạch Thủy lợi thực hiện năm

2012

* Đánh giá chung về tài liệu đo đạc

+ Các trạm khí tượng và đo mưa:

Trong vùng có trạm khí tượng Vinh, đo các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi, gió, nắng, mưa chất lượng tài liệu tin cậy, trạm này do Tổng cục Khí tượng Thủy văn thiết lập quản lý, tài liệu tương đối dài có thể đưa vào tính toán đặc trưng khí hậu trong vùng

Các trạm đo mưa đến nay vẫn đang hoạt động là các trạm đo mưa ở trạm khí tượng và thủy văn với liệt tài liệu hầu hết 40-50 năm Những trạm đo mưa này do Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn quản lý có chất lượng tài liệu tốt đủ đảm bảo tài liệu cho việc tính toán các đặc trưng mưa thiết kế, phục vụ cho tính toán

An quản lý, phục vụ công tác phòng chống bão lụt từ đó đến nay

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG KHÍ HẬU

- Khối không khí xích đạo Thái Bình Dương với hướng gió Đông Nam hoạt động mạnh từ tháng V tới tháng X và mạnh nhất vào tháng IX, X Đặc điểm của khối không khí này là nóng ẩm mưa nhiều, gây nên nhiều nhiễu động thời tiết như bão, áp thấp nhiệt đới Những nhiễu động thời tiết có thể đơn thuần

là một hình thế thời tiết gây mưa hoặc tổ hợp nhiều hình thế thời tiết như bão và

áp thấp, áp thấp nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh gây mưa lớn trên diện rộng tạo nên lũ lụt nghiêm trọng trong vùng nghiên cứu Là vùng nằm sát ven biển, nơi đây chịu ảnh hưởng của các nhiễu động thời tiết như hội tụ nhiệt đới, áp thấp nhiệt đới bão gây lũ mưa lớn và lũ lụt nghiêm trọng

- Khối không khí nhiệt đới Ấn Độ Dương với hướng gió Tây Nam hoạt động mạnh vào các tháng V, VI, VII, VIII và mạnh nhất vào tháng VII Khối không khí này trước khi xâm nhập vào lưu vực phải vượt qua dãy Trường Sơn Phần lớn lượng ẩm đã bị mất đi do hiện tượng “phơn” Khi vào tới lưu vực sông

Cả, khối không khí này trở nên nóng và khô, ít mưa thường gọi là gió Lào Hàng năm ảnh hưởng của những đợt gió Lào này từ 5 đến 7 đợt với tổng số ngày từ 35 đến 40 ngày Ảnh hưởng của gió Lào đã làm nhiệt độ không khí, nhiệt độ đất tăng rất nhanh Nhiệt độ không khí đạt tới 40  420C, nhiệt độ đất đạt tới 50 

600C khi có gió Lào thổi vào

3.2 CÁC ĐẶC TRƯNG KHÍ HẬU

3.2.1 Chế độ nhiệt

Nhiệt độ trung bình năm đạt 24,00C tại Vinh Mùa đông từ tháng XII tới tháng II và lạnh nhất là tháng I Thời kỳ này vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng chủ yếu của khối không khí cực đới lục địa Châu Á Nhiệt độ tối thấp đạt 40C ở Vinh (tháng I/1914) Mùa nóng từ tháng V tới tháng VIII với nhiệt độ trung bình tháng đạt từ 28  290C Tháng nóng nhất là tháng VII do hoạt động mạnh của gió Lào Tại trạm Vinh, nhiệt độ trung bình tháng VII đạt 29,70C, nhiệt độ cao nhất tuyệt đối đạt 42,10C tháng VI/1912

Bảng 3.1: ĐẶC TRƯNG NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ TRUNG BÌNH, TỐI CAO, TỐI THẤP

Tổng số giờ nắng trung bình năm trong vùng nghiên cứu đạt khoảng 1600

÷1650 giờ/năm Tháng V, VI, VII có số giờ nắng cao nhất do hoạt động của gió Lào, khô nóng và ít mưa Tháng XII, I, II không khí ẩm trời nhiều mây nên số giờ nắng đạt thấp nhất trong năm

Bảng 3.2:TỔNG SỐ GIỜ NẮNG TRUNG BÌNH NĂM

Từ tháng IV tới tháng VII không khí ẩm Vịnh Bengal tràn sang khi vượt qua dãy Trường Sơn tràn vào lưu vực, phần lớn lượng hơi ẩm đã mất đi khi tới lưu vực, gió trở nên khô nóng Những đợt gió này thường kéo dài từ 5  7 ngày, hàng năm có từ 5 tới 7 đợt ảnh hưởng gió Tây khô nóng đã tạo nên một thời tiết khắc nghiệt ở vùng nghiên cứu Nhiệt độ không khí và nhiệt độ đất tăng lên vào tháng VI, VII Bốc hơi mạnh, tổn thất dòng chảy lớn, hoa màu cây cối bị mất hơi nước mạnh trở nên khô, héo, tổn thất về của cải rất lớn Hàng năm số ngày có gió Tây khô nóng (gió Lào) có thể đạt từ 30  35 ngày

Bảng 4.3: TỐC ĐỘ GIÓ TRUNG BÌNH, LỚN NHẤT THÁNG NĂM TẠI TRẠM VINH

Đơn vị: m/s

Vmax 19,0 15,0 18,0 23,0 24,0 24,0 35,0 40,0 31,0 40,0 20,0 24,0 40,0

3.2.3 Bốc hơi

Vùng nghiên cứu gần biển, có tốc độ gió trung bình lớn nên lượng bốc hơi khá cao, trung bình năm đạt 938mm tại Vinh Lượng bốc hơi piche đạt cao nhất vào tháng VII đạt 166mm, nhỏ nhất vào tháng II đạt trung bình 30,7mm

Bảng 3.4: LƯỢNG BỐC HƠI TRUNG BÌNH THÁNG NĂM

Đơn vị: mm

Vinh 37,0 30,7 38,7 58,2 108,0 150,7 166,0 115,9 71,1 59,1 54,0 48,7 938,1

3.2.4 Độ ẩm không khí

Độ ẩm tương đối trung bình nhiều năm đạt 84,0% tại Vinh Độ ẩm thấp xảy

ra vào mùa hè khi có hiện tượng gió phơn Tây Nam khô nóng, với độ ẩm tương đối trung bình tháng VI-VII chỉ đạt 74% Độ ẩm tương đối thấp nhất đã quan trắc được chỉ đạt 15% (X/1937)

Bảng 3.5: ĐỘ ẨM TƯƠNG ĐỐI TRUNG BÌNH THÁNG NĂM

Tháng IX, X là tháng có lượng mưa lớn nhất 25,7% tại Vinh và 28,1% tại Chợ Tràng Tổng lượng mưa tập trung chủ yếu vào 3 tháng mùa mưa VIII, IX,

X chiếm 61% ở Vinh, 62% ở Chợ Tràng

Vùng nghiên cứu nằm sát ven biển chịu ảnh hưởng mùa mưa bão mạnh Theo thống kê nhiều năm từ 1891  1990 số bão đổ bộ vào vùng Thanh Nghệ Tĩnh là 87 cơn bão trong tổng số 469 cơn bão đổ bộ vào Việt Nam chiếm tỉ lệ 18,6% Thời kỳ bão đổ bộ vào vùng Thanh Nghệ Tĩnh từ 1961  1990 chiếm 19,4% và từ 1891 tới 1959 là 18%

Bắt đầu từ tháng VII khi mà các nhiễu động về hình thế thời tiết gây mưa tăng lên, nhiều cơn bão đổ vào Bắc Bộ cũng gây nên mưa lớn ở thượng nguồn sông Cả, như trận lũ tháng VII/1963, tháng VIII/1973 Sang tháng IX, X nhiều trận bão đổ bộ vào vùng nghiên cứu, có năm chỉ trong vòng 15 ngày của tháng

IX có 3 cơn bão liên tiếp đổ bộ vào hạ du sông Cả gây mưa lớn trên diện rộng, gây lũ đặc biệt lớn ở hạ du như trận mưa bão tháng IX/1977 hoặc tháng X/1988 Mưa bão có cường độ rất lớn, trận mưa bão tháng IX/1978 lượng mưa 1 ngày lớn nhất đạt 788mm ngày 27/IX/1978 tại Đô Lương, 684mm ngày 27/IX/1978 tại Dừa, 779,6mm ngày 27/IX/1978 tại Thác Muối Lượng mưa 3 ngày lớn nhất từ 26  28/IX/1978 đạt 958mm tại Đô Lương, 809mm tại Dừa,

778 mm tại Hoà Quân, 749mm tại Yên Thượng Do mưa lớn ở hạ du mặc dù lũ

ở thượng nguồn sông Cả chỉ ở mức trên trung bình, cũng làm cho mực nước lũ ở

hạ du tăng lên rất nhanh và đạt mức nước lũ lịch sử ở hạ du sông Cả Trận lũ do bão này gây ra làm ngập lụt nghiêm trọng ở hạ du sông Cả

Bão tan thành áp thấp nhiệt đới di chuyển lên phía Bắc gặp không khí lạnh tràn về gây mưa lớn trên diện rộng trong vùng Đây là hình thế thời tiết gây mưa lớn trên diện rộng gây lũ lớn trên các triền sông ở hạ du tạo nên lũ rất lớn ở hạ

du sông Cả đó là lũ cuối tháng X/1988

Dạng hình thế thời tiết gây mưa tạo nên lũ lớn ở hạ du sông Cả Có thể tóm tắt một số dạng như sau:

- Bão liên tiếp đổ bộ vào trong thời gian ngắn

- Bão tan thành áp thấp nhiệt đới gây mưa lớn trên diện rộng

- Áp thấp nhiệt đới di chuyển lên phía Bắc Tây Bắc gặp không khí lạnh tăng cường gây mưa lớn trên diện rộng gây lũ lớn

Những hình thế thời tiết hoặc xuất hiện độc lập hoặc tổ hợp nhiều hình thế thời tiết gây mưa đã xuất hiện trên lưu vực, gây lũ lớn hoặc đặc biệt lớn ở hạ du sông Cả Hậu quả của nó là những trận lũ lụt nghiêm trọng vào tháng IX/1978, X/1988, IX/1964 v.v

* Cường độ mưa:

Cường độ mưa rất lớn, nhất là khi có bão đổ bộ vào Lượng mưa 1 ngày lớn nhất đạt 596,7 mm ngày 11/X/1989 và 3 ngày lớn nhất 784,6mm tại Vinh (từ ngày 18-20/IX/1973) Lượng mưa 1 giờ cao nhất đạt 142mm trong trận mưa ngày 8/10/1965 tại Vinh

Lượng mưa 1, 3, 5, 7 ngày max lớn nhất tại các trạm được trình bày tại bảng 3.8, các đặc trưng thống kê của lượng mưa thời đoạn ngắn được trình bảy ở bảng 3.9

Bảng 3.6: LƯỢNG MƯA THÁNG NĂM TRUNG BÌNH NHIỀU NĂM

Đơn vị: mm

1 Chợ Tràng 1960-2013 40,1 32,7 43,0 62,5 135,3 108,9 108,6 233,8 476,0 529,7 165,2 63,6 1999,4 K% 2,01 1,64 2,15 3,12 6,77 5,45 5,43 11,69 23,81 26,49 8,26 3,18 100

2 Vinh 1960-2013 51,9 39,3 49,6 63,3 147,7 107,9 116,8 238,4 492,2 513,8 162,0 70,4 2053,2

K% 2,53 1,91 2,42 3,08 7,19 5,25 5,69 11,61 23,97 25,02 7,89 3,43 100

3 Cửa Hội 1960-2013 56,4 43,6 50,0 59,7 126,5 109,9 105,5 255,8 508,2 459,7 146,7 75,7 1997,7 K% 2,82 2,18 2,50 2,99 6,33 5,50 5,28 12,81 25,44 23,01 7,34 3,79 100

Bảng 3.7: TẦN SUẤT LƯỢNG MƯA NĂM TẠI MỘT SỐ TRẠM

Đơn vị: (mm)

Xo max

Năm max

Xo min

Năm min Xo max

1 Chợ Tràng 1960-2013 1999 0,21 0,21 2714 2546 1985 1709 1566 2931 1989 1187 1977 2,5

2 Vinh 1960-2013 2053 0,24 0,52 2929 2705 2011 1702 1552 3521 1989 1186 1977 3,0

3 Cửa Hội 1960-2013 1998 0,24 0,24 2818 2624 1979 1665 1504 3058 2010 942 1974 3,2

Bảng 3.8: LƯỢNG MƯA NGÀY LỚN NHẤT Ở CÁC VỊ TRÍ

Cửa Hội 1960 - 2013 501,9 19/IX/1973 932,3 18-20/IX/1973 1241,5 15-19/IX/1981 1261,3 12-18/X/2010

Bảng 3.9: TẦN SUẤT MƯA THỜI ĐOẠN TẠI MỘT SỐ TRẠM

Trạm Đặc trưng Xmax

1% 2% 5% 10% 20% (mm) Chợ Tràng

1960-2013

X1ng max 241 0,50 1,50 644 571 475 400 323 665 1986 X3ng max 381 0,42 1,10 876 794 683 594 499 881 1986 X5 ng max 437 0,38 0,90 930 853 745 659 565 881 1986 X7 ng max 483 0,36 0,54 956 889 793 713 623 887 1986 Vinh

1960-2013

X1 ng max 237 0,44 1,13 561 507 434 376 313 596,7 1989 X3 ng max 382 0,42 1,00 869 791 683 597 503 784,6 1973 X5 ng max 434 0,42 1,00 986 897 775 677 571 951,2 2010 X7 ng max 477 0,44 0,88 1097 1000 866 757 638 1042,5 2010 Cửa Hội

1960-2013

X1 ng max 221 0,44 1,41 542 485 409 351 290 501,9 1973 X3 ng max 369 0,52 1,64 1025 904 743 620 496 932,3 1973 X5 ng max 422 0,56 1,92 1266 1101 887 727 567 1241,5 1981

CHƯƠNG 4: ĐẶC ĐIỂM THUỶ VĂN

4.1 DÒNG CHẢY NĂM VÀ PHÂN PHỐI DÒNG CHẢY NĂM

4.1.1 Khái quát đặc điểm thủy văn sông Cả

Dòng chảy năm trên lưu vực sông Cả khá dồi dào với lượng mưa trung bình năm toàn lưu vực là 1.800mm tổng lượng nước trung bình nhiều năm trên toàn lưu vực là 23,3.109m3, tương ứng với lưu lượng trung bình nhiều năm là 738 m3/s,

mô số dòng chảy 27,1 l/s.km2 Hệ số dòng chảy α= 0,48 Trên dòng chính sông

Cả tại Yên Thượng có Flv = 23.000km2, dòng chảy năm trung bình đạt 16.65.109m3, Qo= 528 m3/s, Mo= 23 l/s.km2 Phần dòng chảy phát sinh trong lãnh thổ Việt Nam là 17,5.109m3, phần dòng chảy thuộc địa phận Lào (F= 9.470km2)

là 5,8.109m3

- Biến đổi dòng chảy năm theo không gian:

Thượng nguồn sông Cả tại Cửa Rào khống chế diện tích 12.800km2, lưu lượng trung bình nhiều năm đạt 213 m3/s tương ứng với mô số dòng chảy 16,6 l/s.km2 Sông Nậm Mô tại Mường Xén có F = 2.620km2, mô số dòng chảy năm trung bình là 25,6 l/s.km2 Trên sông Hiếu tại Quỳ Châu, do có lượng mưa năm trung bình lớn 2.100mm, mô số dòng chảy năm trung bình đạt 52,9 l/s.km2 Tại Nghĩa Khánh trên sông Hiếu lượng dòng chảy năm chỉ đạt 3,94.109 m3, tương ứng với Qo = 125 m3/s, Mo = 31,1 l/s.km2

Tại Dừa do có sự tham gia dòng chảy bên sông Hiếu có mô số dòng chảy lớn

đổ vào, mô số dòng chảy năm trung bình đạt 19,7 l/s.km2, Qo= 410 m3/s, Wo= 12,97.109 m3

Tại Cửa Rào F = 12.800km2, chiếm 55,6% F tại Yên Thượng, nhưng dòng chảy năm trung bình đạt 6,72.109m3 chiếm 40,3% tổng lượng dòng chảy tại Yên Thượng

Sông Hiếu có F = 5.340km2, chiếm 23,2% F tại Yên Thượng nhưng lượng dòng chảy năm trung bình đạt 5,24.109m3 chiếm 31,4% lượng dòng chảy tại Yên Thượng

Từ Dừa tới Yên Thượng diện tích khu giữa là 2.200km2, chiếm 9,56% diện tích tại Yên Thượng nhưng lượng dòng chảy năm đạt 3,7.106m3 chiếm 20,0% lượng dòng chảy tại Yên Thượng Đoạn khu giữa này có sự gia nhập dòng chảy năm của sông Giăng có mô số dòng chảy lớn đạt 37,3 l/s.km2, dòng chảy năm tại Yên Thượng đạt 16,65.109m3, mô số dòng chảy 23,0 l/s.km2

Hạ du sông Cả có sông La có diện tích 3.210km2 đổ vào tại Chợ Tràng Sông La là hợp lưu của hai sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu Hai sông này bắt nguồn từ vùng núi cao có lượng mưa năm trung bình 2.400mm Tại Hoà Duyệt trên sông Ngàn Sâu, dòng chảy năm trung bình đạt 3,53.109m3, mô số dòng chảy đạt 59,6 l/s.km2 Tại Sơn Diệm trên sông Ngàn Phố có F = 790 km2, dòng chảy năm đạt 1,54.109m3 với Mo = 61,9 l/s.km2

Tổng lượng dòng chảy toàn bộ lưu vực sông La 5,9.109m3, Qo= 187m3/s,

Mo= 58,3 l/s.km2 Lượng dòng chảy này chiếm 35,4% dòng chảy tại Yên Thượng Trong khi đó diện tích lưu vực chỉ chiếm 14% diện tích lưu vực tại Yên Thượng Bảng 4.1: TỔNG LƯỢNG DÒNG CHẢY NĂM TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢTrạm Sông

Flưu vực Wo.109m3

Qo(m3/s)

Mo(l/s.km2)

Yo(mm)

Flv (km2)

% Yên Thượng Wo.109 % Yên

Thượng Mường

Khánh Hiếu 4020 17,5 3,94 23,7 125 31,1 981 Cửa sông Hiếu 5340 23,2 5,24 31,4 166 31,1 981 Thác Muối Giăng 785 3,41 1,15 6,9 36,4 46,4 1465 Cửa sông Giăng 1050 4,57 1,49 8,9 47,2 45,0 1419 Sơn Diệm Ngàn Phố 790 3,43 1,54 9,3 48,9 61,9 1952 Cửa sông Ngàn Phố 1060 4,6 2,00 12,0 62,3 58,8 1887 Hoà Duyệt Ngàn

Sâu 1880 8,17 3,53 21,2 112 59,6 1879 Cửa sông Ngàn

Cửa sông Toàn

4.1.2 Phân phối dòng chảy

Phụ thuộc vào chế độ mưa, chế độ dòng chảy trong năm phân thành hai mùa

rõ rệt: mùa cạn và mùa lũ Song ngay trong mùa lũ cũng có thể xảy ra kiệt do ảnh

hưởng của gió Tây khô nóng Trên toàn lưu vực thời gian bắt đầu và kết thúc mùa

lũ, mùa kiệt cũng khác nhau

Thượng nguồn sông Cả thời gian mùa lũ bắt đầu từ tháng VI và kết thúc vào tháng X, càng về hạ du thời gian mùa lũ chậm hơn bắt đầu từ tháng VII kết thúc vào tháng XI Vùng lưu vực sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu mùa lũ rút ngắn lại chỉ còn 3 tháng, bắt đầu từ tháng IX kết thúc vào tháng XI Trên dòng chính sông Cả lượng nước mùa lũ chiếm 70  75% lượng nước năm, mùa cạn từ 25  30% lượng nước năm Trên các sông suối vừa và nhỏ, lượng nước mùa lũ biến đổi 65

 70% lượng nước năm, còn lại là mùa kiệt Hai tháng có lượng nước lớn nhất

IX, X có tổng lượng nước chiếm 40% tổng lượng nước năm Tháng III trên dòng chính sông Cả, sông Hiếu có lượng nước trung bình nhỏ nhất Tháng IV trên hệ thống sông La có lượng dòng chảy nhỏ nhất năm

Do xu hướng mưa muộn dần từ Bắc vào Nam nên tỷ lệ dòng chảy tháng VIII, IX, X cũng có sự thay đổi đáng kể Tại Cửa Rào tỷ lệ dòng chảy tháng VIII đạt 19,6% lượng dòng chảy năm, tỷ lệ này chỉ đạt 16,2% ở Dừa, 15,0% ở Yên Thượng, 6,9% ở Hoà Duyệt Tháng IX tỷ lệ dòng chảy tháng so với năm đạt 20,4% tại Cửa Rào, 21,7% tại Dừa, 21,2% tại Yên Thượng, 17,6% tại Sơn Diệm, 17,8% tại Hoà Duyệt

Tháng XI tỷ lệ dòng chảy này đạt 6,9% tại Cửa Rào, 8,0% tại Dừa, 9,3% tại Yên Thượng, 12,6% tại Sơn Diệm, 13,0% tại Hoà Duyệt

Về các tháng kiệt nhất ở những vùng mưa nhỏ, tỷ lệ dòng chảy tháng III so với dòng chảy năm chỉ đạt 2,4% Tại Cửa Rào ở những vùng mưa lớn, tỷ lệ này biến đổi từ 3 - 3,6%

Càng đi về phía Nam do ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc giảm dần, lượng mưa phùn cuối mùa đông giảm nhỏ, lượng dòng chảy có xu hướng kiệt muộn dần Có năm kiệt tháng xảy ra vào tháng IV, V, kiệt ngày xảy ra vào tháng IV, tháng V, VII

Trong mùa mưa thường xuất hiện lũ tiểu mãn vào tháng V, VI do sự hội tụ của gió mùa Tây Nam và gió Tín Phong Có năm lượng mưa tiểu mãn rất lớn gây

lũ tiểu mãn vào cuối tháng V và tháng VI gây thiệt hại nặng nề cho lúa hè thu khi mới gieo trồng như trận lũ tháng V/1989 gây nên lũ lịch sử ở sông Ngàn Phố và gây lũ lớn ở hạ du sông Cả

Mô số dòng chảy tháng kiệt nhất phụ thuộc vào lượng trữ nước, nước ngầm trên lưu vực Mô số dòng chảy tháng kiệt nhất tháng III đạt 5,1 l/s.km2 tại Cửa Rào, 5,7 l/s.km2 tại Dừa, 6,5 l/s.km2 tại Yên Thượng, 20,2 l/s.km2 tại Quỳ Châu, 10,4 l/s.km2 tại Nghĩa Khánh, 20,2 l/s.km2 tại Thác Muối

Trên sông La, tháng IV có dòng chảy nhỏ nhất đạt mô số dòng chảy 28,4 l/s.km2 tại Sơn Diệm trên sông Ngàn Phố, 21,3 l/s.km2 trên sông Ngàn Sâu tại Hoà Duyệt

BẢNG 4.2: PHÂN PHỐI DÒNG CHẢY THÁNG NĂM TRUNG BÌNH NHIỀU NĂM TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ TRÊN SÔNG CẢ

Trạm Loại I II III IV V VI VII VIII I X X XI XII Qo

4.2 ĐẶC ĐIỂM DÒNG CHẢY LŨ

4.2.1 Các hình thế thời tiết gây mưa lũ

1 Hình thế thời tiết gây mưa lũ

Từ việc phân tích nguyên nhân gây mưa lũ trên lưu vực cho thấy nguyên nhân hình thành lũ trên lưu vực do các hoạt động của các hình thế thời tiết gây mưa lớn trên diện rộng gây ra

Đối với vùng nghiên cứu, nguyên nhân gây ra mưa lũ là:

+ Do mưa bão hoặc nhiều trận bão đổ bộ liên tiếp gây mưa lớn

+ Do bão, áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh kết hợp

+ Do không khí lạnh kết hợp với hội tụ nhiệt đới

Sự kết hợp giữa 1 hoặc nhiều hình thế thời tiết gây nên mưa lớn tạo nên lũ lớn ở vùng nghiên cứu như các trận lũ năm 1963, 1971, VIII/1973, IX/1978, X/1988 và X/2010

- Những trận bão điển hình đổ bộ và ảnh hưởng tới Nghệ An, Hà Tĩnh là cơn bão Chara 8/X/1964, cơn bão số 8 ngày 13/VII/1971, số 2 ngày 13/VII/1973, từ ngày 26 ÷ 28/IX/1978, số 7 ngày 3/X/1989, số 7, 8, 9 đổ bộ liên tiếp vào vùng Nam Hà Tĩnh ảnh hưởng mưa lớn ở hạ du gây ra lũ đặc biệt lớn trên sông Cả, cơn bão số 5 ngày 29/VIII/1990, cơn bão số 6 ngày 22/IX/1996, cơn bão số 2 năm 2007

- Trong 3 thập kỷ gần đây số cơn bão đổ bộ vào khu vực ngày càng gia tăng Vùng ảnh hưởng từ 1  2 cơn bão đổ bộ hàng năm tại Nghệ Tĩnh là 59%,

từ 3  4 cơn bão đạt 8% Trong năm số trận bão đổ bộ, ảnh hưởng tới vùng nhiều nhất vào tháng IX chiếm tỷ lệ 65%, tháng X là 37%, tháng VII là 20% Mùa bão là tháng VII tới tháng XI

- Mưa lớn do bão và áp thấp nhiệt đới gây ra Đây là loại hình thế thời tiết điển hình gây ra lũ lụt trên sông Cả Khi bão và áp thấp nhiệt đới đi vào Nghệ

An hoặc Nam Nghệ An thì ở Nghệ An, Hà Tĩnh có mưa rất lớn kéo dài 1 ÷ 3 ngày Lượng mưa trận đạt 50 ÷ 60% lượng mưa năm

- Mưa do không khí lạnh kết hợp với hội tụ nhiệt đới Vào tháng IX, X không khí lạnh ở phía Bắc tràn xuống không đủ mạnh để vượt qua vĩ tuyến 190

 200 vĩ độ Bắc Khi đó vùng Nghệ An nằm trong giải hội tụ nhiệt đới Nơi đây không khí nhiệt đới nóng ẩm tiếp giáp với khối không khí lạnh ẩm ở phía Bắc tăng cường gây nên mưa lớn

Thông thường mưa bão mau kết thúc cùng với sự suy yếu và tan đi của bão, trong khi đó cơn mưa do không khí lạnh kết hợp với dải HTNĐ thường kéo dài, lượng mưa trận lớn nhất đạt 864mm trong 6 ngày (5  10/IX/1992) tại Vinh

do không khí lạnh kết hợp với HTNĐ

- Mưa lớn gây lũ do các hình thế thời tiết khác:

+ Mưa lớn do không khí lạnh phía Bắc tràn xuống kết hợp với rãnh thấp phía Tây Loại mưa này xảy ra vào đầu mùa hè

- Loại hình thế thời tiết kết hợp bão, áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh Loại hình thế thời tiết này chiếm tỷ trọng lớn trong lượng mưa mùa lũ gây ra úng lụt nghiêm trọng như xảy ra vào tháng IX/1973, IX/1978, X/1988

2 Những trận mưa lũ điển hình gây lũ lụt lớn trong vùng nghiên cứu

Những năm mưa lớn gây ngập úng trong vùng là các năm 1963, 1964,

1973, 1978, 1988, 1989:

+ Năm 1963: Tháng X/1963 do ảnh hưởng của đường đi xoáy thuận nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh gây ra mưa lớn trên diện rộng Lượng mưa 1 ngày max đạt 304mm tại Vinh, 370mm tại Nghi Lâm, 476,7mm tại Nghi Lộc, 264,6mm tại Nam Đàn Lượng mưa 5 ngày max đạt 609mm tại Vinh, 551mm tại Nghi Lâm, 817,4mm tại Nghi Lộc, 446 mm tại Nam Đàn từ ngày 2 ÷ 6/X/1963 + Trận mưa bão năm 1964: Tháng X/1964 bão đổ bộ vào Kỳ Anh di chuyển lên phía Bắc gặp không khí lạnh gây ra mưa lớn Lượng mưa 1 ngày max đạt từ 230 ÷ 280mm, lượng mưa 5 ngày max đạt 300 ÷ 550mm cho vùng nghiên cứu

+ Năm 1971: Tháng X/1971 bão đổ bộ vào Quảng Trị biến thành áp thấp nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh gây mưa lớn ở Nghệ An Lượng mưa 1 ngày max đạt 298mm tại Vinh, 213mm tại Nghi Lâm, 265mm tại Cửa Hội, 185,5 mm tại Nam Đàn Lượng mưa 5 ngày max đạt 595mm tại Vinh, 333mm tại Nghi Lâm, 651mm tại Cửa Hội, 265,8 mm tại Nam Đàn, từ ngày 23÷ 27/X/1971

+ Trận mưa bão tháng IX/1973: Cuối tháng IX/1973 cơn bão số 8 đổ bộ vào Thanh Hoá kết hợp với không khí lạnh gây mưa lớn ở vùng nghiên cứu Lượng mưa 1 ngày max đạt 384mm tại Vinh, 230mm tại Nghi Lâm, 247,7mm tại Nghi Lộc và 205,5 mm tại Nam Đàn ngày 19/IX/1973 Lượng mưa 5 ngày max đạt 884mm tại Vinh, 454,2 mm tại Nghi Lâm, 556,3mm tại Nghi Lộc và 509,8 mm tại Nam Đàn, từ ngày 17÷21/IX/1973

+ Trận mưa lũ năm 1978: Lượng mưa 3 ngày max từ 26 ÷ 28/IX/1978 đạt 698,5mm tại Nam Đàn, 526mm tại Nghi Lộc, 478mm tại Quỳnh Tam, 582,6mm tại Vinh Lượng mưa diện đạt từ 500 ÷ 600mm

+ Trận mưa lũ năm 1988: Tháng X/1988 bão đổ bộ vào Nghĩa Bình kết hợp với không khí lạnh gây mưa lớn ở Bắc Trung Bộ Vùng nghiên cứu lượng mưa ngày lớn nhất phổ biến ở các trạm từ 120 ÷ 175mm Lượng mưa 5 ngày max đạt 422,8 mm tại Nghi Lộc, 420mm tại Vinh, 454,6 mm tại Nghi Lâm, 424mm tại Cửa Hội từ ngày 13÷17/X/1988

+ Trận mưa lũ năm 1989: Tháng X/1989 có 3 cơn bão số 7, 8, 9 đổ bộ vào ven biển miền Trung, ảnh hưởng tới vùng Nam Hưng Nghi gây mưa lớn Lượng mưa 1 ngày max đạt 350 mm tại Nghi Lộc, 597mm tại Vinh, 122mm tại Nghi Lâm, 354mm tại Cửa Hội Lượng mưa 5 ngày max đạt 798mm tại Vinh, 478mm tại Nghi Lâm, 448mm tại Cửa Hội

+ Trận mưa lũ tháng IX/1996: Năm 1996 miền Trung chịu ảnh hưởng 5 cơn bão, 4 ATNĐ đổ bộ vào gây lũ lớn toàn vùng Riêng Nghệ An, Hà Tĩnh chịu ảnh hưởng các cơn bão số 2 đổ bộ vào Văn Lý ảnh hưởng mưa lớn ở phía Bắc Nghệ An

Cơn bão số 4 đổ bộ vào Thanh Hoá, Ninh Bình gây mưa lớn ở hạ du Cơn bão số 6 đổ bộ trực tiếp vào Nghệ An gây mưa 100 - 250mm gây lũ lớn ở hạ du Lượng mưa 3 ngày max từ 22 ÷ 24/IX/1996 đạt 608,7mm tại Quỳnh Lưu, 266mm tại Vinh

+ Trận mưa lũ tháng X/2010:

Từ ngày 14 đến ngày 19 tháng X năm 2010, do ảnh hưởng của dải hội

tụ nhiệt đới qua Nam Trung Bộ nối với vùng áp thấp, kết hợp với không khí lạnh tăng cường ở phía Bắc nên các tỉnh từ Thanh Hóa đến Quảng Nam đã xảy ra một đợt mưa to đến rất to Mưa lớn tập trung tại các tỉnh từ Nghệ An đến Quảng Bình

Trên địa bàn vùng nghiên cứu đã xảy ra mưa rất to, với lượng mưa cả đợt đạt 900-1200 mm Lượng mưa 1 ngày max đạt 389,2 mm tại Nam Đàn, 391,5mm tại Vinh, 431,7mm tại Cửa Hội Lượng mưa 5 ngày max đạt 951 mm tại Vinh, 780mm tại Nam Đàn, 1163mm tại Cửa Hội

Bảng 4.3: TẦN SỐ XUẤT HIỆN LŨ LỚN NHẤT NĂM VÀO CÁC THÁNG

Bảng 4.4: CẤP BÁO ĐỘNG LŨ Ở MỘT SỐ TRẠM

Trạm Sông H (m) theo cấp báo động Lũ lịch sử

I II III Hmax (cm) Thời gian xuất hiện Nam Đàn Cả 5,4 6,9 7,9 964 29/IX/1978 Chợ Tràng Cả 2,86 4,36 5,36 705 29/IX/1978 Bến Thủy Cả 1,15 2,65 3,65 616 29/IX/1978 Mực nước lũ lớn nhất trung bình đạt 6,79m tại Nam Đàn, 3,55m tại Chợ Tràng, 2,88m tại Bến Thủy Mực nước lũ thực đo cao nhất đạt 9,64m (IX/1978) tại Nam Đàn; 6,16m (IX/1978) tại Bến Thủy, 7,05m (IX/1978) tại Chợ Tràng Số liệu quan trắc mực nước lũ trong vòng 40 năm trở lại đây cho thấy trên lưu vực các trận lũ lớn xảy ra ở dòng chính sông Cả là trận lũ 1954, 1963, 1973,

1978, 1988, 2007, trung bình cứ 9  10 năm lại xuất hiện những trận lũ lớn BẢNG 4.5 ĐẶC TRƯNG MỰC NƯỚC LŨ THỰC ĐO Ở MỘT SỐ VỊ TRÍ

(m)

Hmax (m)

Thời gian

Biên độ (m) T.bình Max

Ghi chú: - Mực nước đã đưa về hệ cao độ quốc gia

- * Mực nước max tại các trạm năm 1978 chưa hoàn nguyên

1* Lưu lượng đỉnh lũ

Mô số dòng chảy lũ lớn nhất năm trung bình đạt 0,17 m3/s.km2 tại Cửa Rào, 0,19 m3/s.km2 tại Dừa và Yên Thượng Các sông nhánh lớn có mô số dòng chảy đỉnh lũ cao hơn và đạt 1,52 m3/s.km2 tại Thác Muối trên sông Giăng, 1,04

m3/s.km2 tại Quỳ Châu trên sông Hiếu và 2,08 m3/s.km2 tại Sơn Diệm, 1,04

m3/s.km2 tại Hòa Duyệt

BẢNG 4.6: ĐẶC TRƯNG LƯU LƯỢNG ĐỈNH LŨ LỚN NHẤT NĂM TẠI

CÁC TRẠM

Đơn vị (m3/s) Đặc trưng Mường

Xén

Cửa Rào Dừa Muối Thác Thượng Yên Quỳ

Châu

Nghĩa Khánh

Sơn Diệm

Hòa Duyệt

Đặc trưng Mường

Xén

Cửa Rào Dừa Muối Thác Thượng Yên Quỳ

Châu

Nghĩa Khánh

Sơn Diệm

Hòa Duyệt

Q max (max)/Q max (min) 10 8 12 24 12 48 12 16 6

BẢNG 4.7: LƯU LƯỢNG LŨ THIẾT KẾ TẠI CÁC TRẠM

Đơn vị (m3/s) Trạm Sông F Thời Qmax

Sơn Diệm Ngàn Phố 790 1960-2010 1639 2,07 0,61 1,38 6820 5500 4928 3577 2975

Hoà Duyệt Ngàn Sâu 1880 1959-2010 2003 1,07 0,36 0,89 5145 4429 4110 3324 2954

Chúc A Ngàn Sâu 222 1965-1983 851 3,83 0,54 1,35 3200 2610 2350 1740 1460

Hướng Đại Ngàn Trươi 408 1965-1976 1070 2,62 0,54 1,62 4240 3390 3030 2190 1820

Trại Trụ Tiêm 92 1964-1981 477 5,18 0,64 1,42 2296 1790 1570 1080 871

Hoà Quân Trai 150 1975-1989 546 3,64 0,77 1,72 2928 2280 2004 1369 1096

Biến động dòng chảy lớn trên dòng chính sông Cả khá lớn, hệ số biến đổi

Cv của lưu lượng đỉnh lũ đạt 0,61 ở Cửa Rào, 0,55 ở Dừa và 0,56 Yên Thượng

Lưu lượng lũ lớn nhất gấp 6  48 lần lưu lượng lũ nhỏ nhất trong liệt quan trắc

Những năm xảy ra lũ nhỏ thường vào các năm không có bão hoặc dòng chảy

nhỏ Tại Cửa Rào Qmax (1973)= 5.690 m3/s, năm lũ nhỏ nhất Qmax= 634 m3/s

ngày 4/VII/1998 hoặc bằng 694 m3/s ngày 13/IX/1979 là những năm cạn kiệt và

năm 1976 không có bão đổ bộ ảnh hưởng Qmax= 1.190 m3/s ngày 14/VIII/1976

Lũ trên sông La: Đây là hợp lưu giữa hai sông nhánh Ngàn Phố và Ngàn

Sâu Hai sông này bắt nguồn từ vùng có lượng mưa năm rất lớn từ 2.200 -

2.500mm, có mô số dòng chảy năm lớn nhất đạt 59,6/s.km2 tại Hoà Duyệt (F=

1.880km2) trên sông Ngàn Sâu, 61,9 l/s.km2 tại Sơn Diệm (F= 790km2) trên sông

Ngàn Phố Mùa lũ trên lưu vực sông La chậm hơn so với dòng chính sông Cả 1

tháng bắt đầu từ tháng IX và kết thúc vào tháng XI Lũ lớn nhất thường xuất hiện

vào tháng IX trên sông Ngàn Phố, tháng X trên sông Ngàn Sâu

Trong năm một số đỉnh lũ phụ thường gọi là lũ tiểu mãn thường xuất hiện vào tháng V hoặc tháng VI do mưa tiểu mãn gây ra Có năm lũ tiểu mãn đạt giá trị lớn nhất thậm chí đạt gần mức lũ lịch sử như trận lũ tiểu mãn tháng V/1989 tại Sơn Diệm trên sông Ngàn Phố đạt mực nước 15,35 m (26/5/1989) với Qmax= 4.400 m3/s, Mmax= 5,57 m3/s.km2 Lũ lịch sử trên sông Ngàn Phố tại Sơn Diệm đạt 15,82m ngày 20/IX/2002 với Qmax = 4.480 m3/s, Mmax= 5,67 m3/s.km2

Lưu lượng lũ lớn nhất năm xảy ra trên sông Ngàn Phố tại trạm Sơn Diệm xảy ra vào các năm như sau: 4480 m3/s năm 2002, 4400 m3/s năm 1989, 3820

m3/s năm 1960, 3820 m3/s năm 1988 và 3630 m3/s năm 1978

Trên sông Ngàn Sâu tại Hoà Duyệt, lũ lớn nhất trong thời kỳ từ 1959 tới nay xảy ra ngày 6/X/1960 với Hmax = 12,74m, Qmax = 3.880 m3/s Năm 2002 lũ trên sông Ngàn Sâu cũng rất lớn Hmax = 11,78m, Qmax = 2.730 ngày 21/IX/2002 Năm 2010 lưu lượng lũ lớn nhất tại Hòa Duyệt 3590 m3/s chỉ thấp thua trận lũ lịch sử năm 1960 Trên sông Ngàn Sâu những trận lũ lớn xảy là các năm

1960, 2010, 1979, 1983

BẢNG 4.8 LƯU LƯỢNG ĐỈNH LŨ LỚN NHẤT XẢY RA TẠI CÁC SÔNG

Trạm Thời gian Q max (/s) M max (m 3 /s.km 2 ) P% SÔNG CẢ

Trạm Thời gian Q max (/s) M max (m 3 /s.km 2 ) P%

1988, 1963

Từ Dừa trở xuống, lũ tháng IX/1978 cho lưu lượng lớn nhất trong liệt quan trắc 1959 – 2007, trong khi đó lũ năm này trên sông Ngàn Phố và Ngàn Sâu thì thuộc dạng lũ nhỏ, tần suất tương ứng chỉ là 6 và 10%

Hạ du sông Hiếu (trạm Nghĩa Khánh), lũ lớn nhất là trận lũ năm 1962 kể từ

1959 tới nay, tương đương với tần suất 1,3%, tuy nhiên ở thượng nguồn thì trận

lũ năm 1962 còn thấp thua các trận lũ 1988, 1980, 1966 và 1991, chỉ khoảng 15% Nhưng phía thượng du của Sông Hiếu trên Quỳ Châu, trận lũ 1962 lại có lưu lượng nhỏ, chỉ ứng với tần suất 15%, trong khi đó trận lũ 2007 là trận lũ lịch

sử tại đây, với ứng với tần suất 0,4%

Lũ trên sông Ngàn Phố tại Sơn Diệm lớn nhất xảy ra vào tháng XI/2002 khi

đó trên sông Ngàn Sâu tại Hoà Duyệt trận lũ tháng IX/2002 ở vị trí thứ 5 sau các trận lũ năm 1960, 1979, 1983, 1978

Trên các sông suối nhỏ, lưu lượng lũ rất lớn, lưu lượng lũ lớn nhất đo được tại Trại Trụ trên sông Tiêm với F= 92 km2, Qmax = 1.120 m3/s, Mmax = 11,6

m3/s.km2 ngày 24/X/1971 Khe Lá trên sông Tiêm Qmax = 257 m3/s Mmax = 9,2

Wtb (10 6 m 3 )

Cv

Cs

Wtb (10 6 m 3 )

Cv

Cs

BẢNG 4.10: TỔNG LƯỢNG LŨ LỚN NHẤT XẢY RA TẠI CÁC SÔNG TRONG

1978, nhưng tổng lượng lũ 7 ngày lại lớn hơn khá nhiều; hay như trận lũ năm

1963 có tổng lượng lũ 7 ngày tương đương nhưng lưu lượng đỉnh lũ lại nhỏ Hay tại Nghĩa Khánh, mặc dù lưu lượng lũ năm 1962 là lớn nhưng tổng lượng lũ

7 ngày của nó còn thấp thua lượng lũ 1988 Tại Hoà Duyệt trên sông Ngàn Sâu, lượng lũ 7 ngày lớn nhất trong trận lũ tháng IX/1979 tương đương với trận lũ năm 2002 (đỉnh lũ xếp thứ 5), trong khi đỉnh lũ đứng thứ hai trong chuỗi đo đạc Lượng lũ 7 ngày lớn nhất trong trận lũ tháng IX/2002 chỉ đạt 1.185.106 m3 chỉ thấp thua lượng lũ của các năm 1960, 1988

Tại Dừa, trận lũ năm 1978 có đỉnh lớn nhất, ứng với tần suất 1,3%, trong khi tổng lượng lũ 7 ngày ứng với tần suất 4%

Khi xem xét về thành phần lượng lũ và khả năng xuất hiện lũ ở các sông nhánh và dòng chính sông Cả cho thấy như sau:

- Tại Cửa Rào diện tích lưu vực chiếm 55,6% diện tích lưu vực tính tới Yên Thượng, 61,5% diện tích lưu vực tính tới Dừa nhưng lũ lớn nhất trong năm tại Cửa Rào xuất hiện cùng thời gian với lũ lớn nhất trong năm tại Dừa chiếm tỷ lệ 43,3% Thành phần lượng lũ 7 ngày tương ứng với lượng lũ 7 ngày max ở Yên

Thượng chỉ chiếm 30,5% Thành phần lượng lũ 7 ngày max tại một số trận lũ như sau:

 Trận lũ tháng VIII/1973:

Đây là trận lũ lớn nhất ở thượng nguồn sông Cả, tại Cửa Rào mực nước lớn nhất đạt tới 72,14 m, tương đương tần suất 0,9%, lưu lượng đỉnh 5.690 m3/s tương đương tần suất 2,5% Trong khi đó bên sông Hiếu tại Nghĩa Khánh, trận

lũ tương ứng chỉ đạt tần suất xấp xỉ 40% cả về mực nước và lưu lượng Thành phần lượng lũ khu giữa từ Cửa Rào-Nghĩa Khánh tới Dừa chiếm tỷ lệ 10,5% lượng lũ 7 ngày tại Dừa, 9,5% lượng lũ 7 ngày tại Yên Thượng Còn bên sông

La, lượng lũ tại Sơn Diệm và Hòa Duyệt tương ứng 4,4% và 10,5% lượng lũ 7 ngày tại Yên Thượng

 Trận lũ tháng IX/1978:

Lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất tại Cửa Rào chỉ ở mức trung bình, tương đương tần suất 25% Mực nước lũ của năm này còn thua mực nước lũ của các năm 1962, 1963, 1971, 1972, 1980, 1988 Tổng lượng lũ 7 ngày lớn nhất là 734.106m3 chiếm 24% tổng lượng lũ 7 ngày tương ứng tại Dừa và 14,6% tổng lượng lũ 7 ngày lớn nhất tại Yên Thượng Trong khi đó bên sông Hiếu tại Nghĩa Khánh, đây là trận lũ lớn thứ ba trong liệt đo đạc (sau trận lũ năm 1962, 2007), với mực nước ở tần suất 3%, lưu lượng 5%; tổng lượng lũ 7 ngày chiếm 26,1% tổng lượng lũ tại Dừa 15,9% tổng lượng lũ 7 ngày tại Yên Thượng Tại Yên Thượng, đây là trận lũ lớn nhất trong liệt quan trắc, với mực nước tương ứng tần suất 3,5%, lưu lượng là 1% Còn bên sông La, ở Sơn Diệm (Ngàn Phố) và Hòa Duyệt (Ngàn Sâu), trận lũ năm 1978 không phải là trận lũ lớn, mực nước và lưu lượng chỉ xấp xỉ 10%, nhưng mực nước tại Linh Cảm thì lại lớn nhất trong chuỗi năm đo đạc (2,3%), chứng tỏ có sự dồn ứ từ hạ lưu lên

 Trận lũ tháng X/1988:

+ Tại Cửa Rào mực nước lũ cao nhất năm 1988 đạt 68,06m tương ứng với lưu lượng lũ lớn nhất là 3.890m3/s và tổng lượng lũ 7 ngày lớn nhất đạt tới 1.403.106m3 Trận lũ này tại Cửa Rào thuộc loại lớn nhưng lưu lượng cũng chỉ xấp xỉ tần suất 10%, mực nước, lưu lượng và tổng lượng còn thua trận lũ tháng VII/1963; tháng VIII/1973; tháng IX/1980 Thành phần lượng lũ 7 ngày này tại Cửa Rào chiếm 37,7% lượng lũ 7 ngày tại Dừa và chiếm 28,6% lượng lũ 7 ngày tại Yên Thượng

+ Trên lưu vực sông Hiếu, theo số liệu thống kê từ năm 1959 - 2010 cho thấy lũ lớn nhất trong năm tại Nghĩa Đàn xảy ra đồng thời với lũ lớn nhất trong năm tại Dừa là 20 trận, chiếm tỷ lệ đồng bộ là 66,7%

+ Tháng IX/1962 trên sông Hiếu tại Nghĩa Khánh xảy ra trận lũ lớn nhất trong thời kỳ từ 1959 - 2010 Lưu lượng lớn nhất tại Nghĩa Khánh là 5.750 m3/s mực nước lũ cao nhất là 50,74m ngày 30/IX/1962 và tổng lượng lũ 7 ngày lớn nhất là 28/IX 4/X/1962 là 1.390.106m3 Nhưng bên sông Cả tại Cửa Rào xuất

hiện trận lũ không lớn lắm nên lưu lượng ở Yên Thượng chỉ đạt 5.880m3/s và mực nước lũ ở Nam Đàn đạt tới 8,21m ngày 3/X/1962

+ Tháng X/2007 trên Sông Hiếu tại Quỳ Châu xảy ra trận lũ lớn lịch sử, lưu lượng lũ tại đây tương đương tần suất 0,4%, tuy nhiên tại Nghĩa Khánh thì lưu lượng chỉ tương đương với tần suất 4% Trận lũ này bên sông Cả và sông La không lớn, tại Cửa Rào xấp xỉ giá trị Qmax trung bình

+ Từ Dừa ra đến Cửa Hội, sông Cả chảy qua Vinh có lượng mưa lớn, dòng chảy được tăng lên do sự nhập lưu của các sông suối nhất là sông Giăng Diện tích khu giữa từ Dừa tới Yên Thượng là 2.200 km2 chỉ chiếm 9,56% diện tích lưu vực sông Cả tính tới Yên Thượng, nhưng tổng lượng lũ 7 ngày lớn nhất trung bình nhiều năm chiếm tới 23,4% so với tổng lượng lũ toàn lưu vực tính tới Yên Thượng, trong khi đó, diện tích tại Cửa Rào chiếm tới 62% tại Yên Thượng, nhưng tổng lượng lũ 7 ngày chỉ chiếm trung bình có 30,5% Khu vực

từ Dừa về Yên Thượng nằm trong vùng mưa lớn và chịu ảnh hưởng mạnh của bão, lượng mưa một ngày có cường độ rất lớn đạt tới 782 mm tại Đô Lương, 684

mm tại Dừa, 547mm tại Hoà Quân trong trận mưa bão tháng IX/1978 Lượng mưa lớn tập trung trong thời gian ngắn xảy ra trên diện rộng đã tạo nên những con lũ lớn ở khu giữa tập trung rất nhanh về dòng chính đã làm cho mực nước lũ lên rất nhanh Thời gian truyền lũ từ Dừa tới Đô Lương, từ Đô Lương tới Yên Thượng rút ngắn lại so với thời gian truyền lũ trung bình gây khó khăn cho việc chống lũ

+ Tại Thác Muối trên sông Giăng có diện tích lưu vực là 785 km2, lưu lượng lớn nhất thực đo trong trận lũ tháng IX/1978 là 5.150 m3/s tương ứng với

mô số đỉnh lũ là 6,5 m3/s.km2 và tổng lượng lũ 7 ngày lớn nhất trong trận lũ tháng IX/1978 lên tới 802.106m3 chiếm tới 20% tổng lượng lũ 7 ngày lớn nhất tại Yên Thượng trong trận lũ này Tại Thác Muối thành phần lượng lũ 7 ngày tương ứng với 7 ngày lớn nhất của Yên Thượng chiếm tỷ lệ trung bình là 9,1% tổng lượng lũ 7 ngày tại Yên Thượng

+ Qua Yên Thượng nước lũ chảy về vùng đồng bằng hạ du sông Cả Những năm lũ lớn như trận lũ tháng IX/1978; tháng X/1988 đã gây ra tình trạng ngập úng lớn do khả năng thoát lũ lòng sông có hạn, do sự gặp gỡ lũ lớn bên sông La,

do ảnh hưởng của triều cường

Đặc tính chung nước lũ vùng hạ du là lũ lớn nhất trong năm xuất hiện chậm hơn so với lũ ở thượng nguồn một tháng Càng về hạ du lòng sông được mở rộng, nước lũ bị điều tiết mạnh, do ảnh hưởng của thuỷ triều thời gian duy trì đỉnh lũ kéo dài từ 4  5 giờ, thời gian nước rút kéo dài, đường quá trình lũ bị bẹt

ra, thời gian duy trì mực nước lũ ở mực nước cao lâu hơn ảnh hưởng tới việc bảo vệ đê và sản xuất nông nghiệp

BẢNG 4.12 THÀNH PHẦN LƯỢNG LŨ NGÀY TƯƠNG ỨNG VỚI 7 NGÀY

MAX Ở YÊN THƯỢNG CỦA MỘT SỐ TRẬN LŨ LỚN

Rào

Nghĩa Khánh

K.giữa

từ Cửa Rào và

N

Khánh đến Dừa

Dừa

Khu giữa từ Dừa đến Yên Thượng

Yên Thượng

672 22,4 20,2

828 27,6 24,9

3,000

100 90,3

694 27,2 24,7

266 10,5 9,5

2,550

100 90,7

800 26,1 15,9

1526 49,9 30,5

3,060

100 61,1

1527 41,1 31,1

725 21,1 16,0

3,715

100 75,7

24,5 43,8 7,7 76,0 24,0 Trung

552 36,5 28,0

358 23,7 18,2

1,510

100 76,6

1 Lũ lớn nhất trong liệt năm quan trắc được ở thượng nguồn sông Cả và hạ

du sông Cả thường xuất hiện không cùng năm, số trận lũ lớn nhất năm xảy ra đồng thời ở cả thượng du và hạ du chỉ chiếm khoảng 25% Tại Cửa Rào lũ lớn nhất xuất hiện vào tháng VIII/1973 còn ở hạ du lũ lớn nhất lại xuất hiện vào tháng IX/1978

2 Nguyên nhân gây ra một số trận lũ lớn trong lưu vực là do ảnh hưởng của bão hoặc bão tan di chuyển từ phía Nam lên phía Bắc gặp không khí lạnh tăng cường hoặc bão tan thành áp thấp nhiệt đới gây ra mưa lớn kéo dài nhiều ngày trên diện rộng gây ra lũ lớn

3 Do mưa lớn ở hạ du và giảm dần từ hạ du sông Cả lên thượng nguồn nên mực nước ở hạ du tăng lên rất nhanh, lượng lũ ở phần lưu vực từ Dừa tới Yên

Thượng nhập vào dòng chính chiếm tỷ lệ rất lớn đã gây ra tình trạng ngập lụt nghiêm trọng như trận lũ tháng IX/1978; tháng X/1988 ở hạ du sông Cả Còn những trận lũ lớn ở thượng nguồn không gặp mưa lớn ở hạ du thì nước lũ ở hạ

du sông Cả không lớn như trận lũ tháng VII/1963; tháng VIII/1973

Lũ xảy ra vào tháng VII, VIII thường không nguy hiểm cho vùng hạ du, một phần vì trong các tháng này bão chưa hoạt động mạnh ở phần lưu vực, mặt khác mực nước thuỷ triều không lớn như tháng IX, tháng X nên không nguy hiểm cho hạ du Lũ lớn ở các lưu vực sông nhánh lớn của sông Cả không xuất hiện cùng thời gian với lũ lớn ở thượng nguồn của dòng chính sông Cả cho nên chưa xuất hiện tổ hợp lũ bất lợi cho hạ du Bên sông Hiếu lũ lớn nhất lại xuất hiện vào tháng X/2007 ở thượng nguồn và ở hạ du vào tháng X/1962 trong khi

đó lũ lớn ở thượng nguồn sông Cả lại xuất hiện vào tháng VIII/1973 Số liệu quan trắc từ năm 1960 - 2010 cũng chưa thấy lũ đặc biệt lớn ở thượng nguồn gặp lũ khu giữa lớn và lũ của sông La lớn cho nên khi tính toán phòng lũ cho hạ

Tại Dừa vùng trung hạ lưu sông Cả do bị ảnh hưởng mạnh của chế độ mưa

do bão, ATNĐ, không khí lạnh, cơ hội xuất hiện lũ lớn nhất vào tháng VIII chỉ còn 18,4% và vào tháng X tăng lên tới 26,5% Vùng hạ du sông Cả tại Yên Thượng cơ hội xuất hiện lũ lớn nhất năm đạt 15% vào tháng VIII, 45% vào tháng IX và 32,5% vào tháng X Vùng lưu vực sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu cơ hội này vào tháng VIII giảm nhỏ hẳn mà tập trung vào tháng IX, X và trong tháng

XI

Nguyên nhân hình thành mưa lũ lớn là do Bão, Áp Thấp nhiệt đới, hội tụ nhiệt đới, không khí lạnh các hình thế này hoạt động độc lập hoặc tổ hợp của 2 hoặc 3 loại hình thế thời tiết gây nên mưa lũ lớn gây lũ lớn trên toàn lưu vực hoặc trên từng lưu vực sông nhánh

- Trong trận lũ lịch sử tháng IX/1978 ở hạ du sông Cả là do ảnh hưởng liên tiếp của 3 cơn bão số 6,7,8 và bão tan suy yếu thành ATNĐ ảnh hưởng tới vùng

- Trường hợp lũ đặc biệt lớn chỉ thấp thua lũ lịch sử tháng IX/1978 là trận

lũ tháng X/1988 là do cơn bão số 7 tan thành ATNĐ gặp không khí lạnh ảnh hưởng tới vùng

- Trường hợp lũ thượng nguồn lớn VII/1973 là do ảnh hưởng của bão tan suy yếu thành vùng áp thấp di chuyển sang Lào gây mưa lớn ở thượng nguồn sông Cả gây lũ lịch sử ở thượng nguồn

- Trận lũ đặc biệt tháng IX/2002 bên sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu do ảnh hưởng của đợt áp thấp nhiệt đới hoạt động mạnh lên thành bão gây nên mưa lớn gây nên lũ đặc biệt lớn trên sông Ngàn Phố và lũ rất lớn trên sông Ngàn Sâu

- Trận lũ tháng VIII/2007, X/2007: do ảnh hưởng của bão số 2 gây mưa lớn trên lưu vực sông Ngàn Sâu, Ngàn Phố đã gây nên lũ lớn trên các lưu vực sông này Trên sông Hiếu vào tháng X/2007 do mưa lớn đã gây nên lũ lịch sử trên thượng nguồn sông Hiếu

- Năm 2010: Từ ngày 01/X đến 05/X/2010, do ảnh hưởng của rãnh áp thấp

có trục qua Nam Trung Bộ và hoạt động mạnh của đới gió đông từ thấp lên cao kết hợp với áp cao lục địa tăng cường nên tại các tỉnh Hà Tĩnh Đợt mưa lũ từ ngày 14 đến ngày 19/X/2010

Từ ngày 14 đến ngày 19 tháng X năm 2010, do ảnh hưởng của dải hội

tụ nhiệt đới qua Nam Trung Bộ nối với vùng áp thấp, kết hợp với không khí lạnh tăng cường ở phía Bắc đã gây mưa rất lớn Mưa lớn tập trung tại các tỉnh từ Nghệ An đến Quảng Bình Lượng mưa trên địa bàn tỉnh phía Nam Nghệ An đến Hà Tĩnh, Mưa lớn đã gây lũ đặc biệt lớn trên sông Ngàn Sâu (thuộc Hà Tĩnh) đỉnh lũ tại Chu Lễ là 16,56m (19h/16/10), trên BĐIII: 3,06m và vượt mực nước lũ lịch sử năm 2007 là 0,43m (lũ 2007: 16,13m); tại Hoà Duyệt đỉnh lũ là 12,83m (09h/17/10) vượt BĐIII: 2,33m và vượt mực nước lũ lịch sử năm 1960: 0,09m (lũ năm 1960 là 12,74m)

Tổ hợp mưa lũ cho thấy:

- Mưa gây lũ đặc biệt lớn ở thượng nguồn rất ít khi trùng hợp với mưa gây

lũ đặc biệt lớn ở trung và hạ du

- Mưa lũ gây lớn ở trung lưu thường gây nên lũ lớn và đặc biệt lớn ở hạ du dòng chính sông Cả

- Lũ lớn và đặc biệt lớn bên sông La nếu gặp lũ lớn bên sông Cả sẽ gây nên

lũ lớn ở hạ du

- Lũ lịch sử trên các sông nhánh lớn không gặp lũ lịch sử trên dòng chính Trên cở sở nhận biết về hình thái thời tiết mưa lớn gây lũ lớn trên lưu vực

và tổ hợp mưa lũ có thể chọn ra các hình thức tổ hợp cho việc tính toán dự báo

lũ ở hạ du sông Cả như sau:

- Mưa lớn thượng nguồn và mưa trung hạ lưu nhỏ lũ năm 1973

- Mưa trung hạ lưu lớn, mưa lũ thượng nguồn nhỏ năm 1978

- Lũ ở thượng nguồn tại Cửa Rào và lũ trên sông Hiếu thuộc dạng lũ lớn, lũ khu giữa từ Cửa Rào, Nghĩa Khánh tới Dừa và từ Dừa tới Yên Thượng ở mức trung bình, lũ sông La thuộc loại lớn đó là trường hợp lũ tháng X/1988

- Mưa gây lũ lớn bên sông Hiếu 2007, 1962 và 1988

- Mưa gây lũ rất lớn bên sông La gặp mưa lũ lớn ở hạ du gây lũ trên dòng chính và lũ sông La lớn đó là trường hợp lũ tháng X/2010

4.3 DÒNG CHẢY KIỆT

4.3.1 Biến đổi của mô số dòng chảy kiệt

Mô số dòng chảy trung bình tháng nhỏ nhất đạt 5,1 l/s.km2 tại Cửa Rào, 5,7 l/s.km2 tại Dừa, 6,5 l/s.km2 tại Yên Thượng, 20,2 l/s.km2 tại Quỳ Châu, 10,4 l/s.km2 tại Nghĩa Khánh, 28,4 l/s.km2 tại Sơn Diệm và 29,2 l/s.km2 tại Hòa Duyệt Mô số dòng chảy ngày nhỏ nhất tuyệt đối lại rất nhỏ chỉ đạt 1,9 l/s.km2tại Dừa, 1,7 l/s.km2 tại Yên Thượng, 4,5 l/s.km2 tại Quỳ Châu, 1,8 l/s.km2 tại Nghĩa Khánh, 4,3 l/s.km2 tại Sơn Diệm và 4,7 l/s.km2 tại Hòa Duyệt

Những năm cạn kiệt là những năm không có ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới như các năm 1976, 1977 Mùa kiệt các năm 2007, 2010 xảy ra cạn kiệt trên các lưu vực sông Hiếu, Ngàn Phố

BẢNG 4.13: ĐẶC TRƯNG DÒNG CHẢY MÙA KIỆT TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẢ

(km2)

Qbq tháng nhỏ nhất Qmin tuyệt đối

Q (m3/s) Tháng

M (l/s.km2)

Q (m3/s)

M (l/s.km2) Ngày-tháng Cửa Rào 12800 65,7 III 5,1 45,2 3,5 14/V/1966

Yên

Thượng 23000 149 IV 6,5 39,0 1,7 18/VIII/1976 Mường

21-22/IV /1989 Thác Muối 785 15,6 IV 19,9 2,7 3,4 14/I X/1977

/2007 Hoà Duyệt 1880 40 IV 21,3 8,8 4,7 12/VII/1977

Trạm F

(km2)

Qbq tháng nhỏ nhất Qmin tuyệt đối

Q (m3/s) Tháng

M (l/s.km2)

Q (m3/s)

M (l/s.km2) Ngày-tháng Hướng Đại 408 11,9 IV 29,2 4,4 10,7 3/8/1973 Trại Trụ 96,2 3,47 IV 36,1 0,83 8,6 12/5/1978

4.3.2 Các nhân tố ảnh hưởng tới dòng chảy kiệt

- Mùa mưa kết thúc sớm, lượng mưa mùa mưa năm trước nhỏ, dòng chảy

bổ sung cho nước ngầm ít đã làm cho suy giảm dòng chảy kiệt

- Những năm không có hoặc rất ít bão ảnh hưởng vào Việt Nam như các năm 1976, 1977 dòng chảy trong sông thấp dẫn tới mùa kiệt năm sau rất nhỏ

- Sự khai thác nguồn nước phục vụ cho tưới cũng làm suy giảm nhanh chóng dòng chảy kiệt nếu không trả lại dòng chảy cơ bản cho sông như hạ du sông Hiếu và hạ du sông Cả lấy nước từ cống Mụ Bà, cống Nam Đàn

- Thảm phủ thực vật bị tàn phá do nạn khai thác rừng mạnh, độ dốc lưu vực lớn nên không có nguồn nước bổ sung cho dòng chảy ngầm, thể hiện sự cạn kiệt này là hạ du sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu

Các nguyên nhân trên đã làm cho dòng chảy mùa kiệt, tháng kiệt, ngày kiệt

ở các lưu vực sông ngày càng suy giảm nghiêm trọng cần có biện pháp chống cạn kiệt dòng sông

4.3.3 Dòng chảy duy trì sông trên lưu vực sông Cả

Dòng chảy duy trì sông được tính toán theo dòng chảy tháng nhỏ nhất với tần suất 90% Để đảm bảo duy trì dòng sông không bị cạn kiệt các hoạt động dùng nước trên lưu vực phải trả lại dòng chảy tối thiểu trên lưu vực sông Cả là

118 m3/s trong đó tại Yên Thượng là 85,3 m3/s, toàn bộ sông La là 33,1 m3/s Thượng nguồn sông Cả tại Cửa Rào cần lưu lượng là 46,1 m3/s , tại Dừa là 74,9 m3/s Hạ du sông Hiếu cần duy trì dòng chảy sông là 21,9 m3/s

Nếu các hoạt động dùng nước không trả lại cho dòng sông với lưu lượng tối thiểu trên dòng sông sẽ bị suy thoái và mức độ xâm nhập mặn ngày càng gia tăng, các cống, trạm bơm lấy nước trực tiếp từ sông Cả sẽ ngừng hoạt động hoặc thời gian lấy nước ít vì xâm nhập mặn cao

BẢNG 4.14 TẦN SUẤT DÒNG CHẢY THÁNG NHỎ NHẤT TẠI CÁC TRẠM

Mường Xén 18,5 0,16 -0,16 18,6 14,7 13,6

Các sông nhánh của sông Cả có lượng ngậm cát nhỏ hơn với sông Ngàn Phố tại Sơn Diệm lượng ngậm cát bình quân là 135 g/m3 và tổng lượng chất lơ lửng đạt 0,22.106 năm, tại Hoà Duyệt lượng ngậm cát là 152 g/m3 tương ứng với tổng lượng chất lơ lửng là 0,59.106 tấn năm Trên sông Hiếu tại Nghĩa Khánh có lượng ngậm cát đạt 285 g/m3, hệ số xâm thực là 289 (tấn/km2/năm)

BẢNG 4.16: ĐẶC TRƯNG DÒNG CHẢY BÙN CÁT BÌNH QUÂN NHIỀU NĂM

Trạm Sông (mQo 3/s)

Hàm lượng bùn cát (g/m3)

Lưu lượng bùn cát (kg/s)

Tổng lượng (106tấn)

Hệ số xâm thực (tấn/km2 /năm)