Ứng dụng mô hình toán đánh giá bồi lắng hồ chứa tuyên quang

TR NGă IăH CăTHU ăL I L UăTH ăH NGăLINH NGăD NGăMỌăHỊNHăTOÁNă ÁNHăGIÁăB IăL NG H ăCH AăTUYểNăQUANG ChuyênăngƠnh:ăTh yăv năh c Mưăs : 604490 LU NăV NăTH CăS Ng iăh ngăd n khoaăh c:

TR NGă IăH CăTHU ăL I

L UăTH ăH NGăLINH

NGăD NGăMỌăHỊNHăTOÁNă ÁNHăGIÁăB IăL NG

H ăCH AăTUYểNăQUANG

LU NăV NăTH CăS

HƠ N i ậ 2014

TR NGă IăH CăTHU ăL I

L UăTH ăH NGăLINH

NGăD NGăMỌăHỊNHăTOÁNă ÁNHăGIÁăB IăL NG

H ăCH AăTUYểNăQUANG

ChuyênăngƠnh:ăTh yăv năh c

Mưăs : 604490

LU NăV NăTH CăS

Ng iăh ngăd n khoaăh c:

1 PGS TS Hoàng MinhăTuy n

2 PGS TS Ngô Lê Long

HƠ N i ậ 2014

Sau m t th i gian nghiên c u, h c viên đã hoàn thành lu n v n th c s “ ng

d ng mô hình toán đánh giá b i l ng h ch a Tuyên Quang” ây là m t đ tài

ph c t p và khó kh n trong vi c thu th p, phân tích thông tin s li u Vì v y, trong quá trình th c hi n đ hoàn thành lu n v n, ngoài s c g ng c a b n thân còn có s giúp đ nhi t tình c a quý th y cô, s đ ng viên c a gia đình, b n bè và đ ng nghi p

Tr c h t tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c và trân tr ng t i PGS TS Hoàng Minh Tuy n, PGS TS Ngô Lê Long, hai th y đã ch b o, h ng d n và giúp

đ tác gi r t t n tình trong su t th i gian th c hi n và hoàn thành lu n v n

Tác gi xin g i l i c m n đ n Phòng ào t o đ i h c và sau đ i h c, Khoa

Th y v n Tài nguyên n c c a tr ng i h c Th y l i và toàn th các th y cô đã

gi ng d y, giúp đ tác gi trong th i gian h c t p c ng nh th c hi n lu n v n

Tác gi c ng chân thành c m n t i các b n đ ng nghi p, b n bè, đ c bi t

và Bi n đ i khí h u n i tác gi đang công tác đã h tr chuyên môn, thu th p tài li u liên quan đ lu n v n đ c hoàn thành

Do th i gian nghiên c u không dài, trình đ và kinh nghi m th c ti n ch a nhi u nên lu n v n ch c ch n không th tránh đ c nh ng h n ch và thi u sót Tác

gi kính mong các th y, cô giáo, đ ng nghi p đóng góp ý ki n đ k t qu nghiên c u

Tôi xin cam đoan đơy lƠ công trình nghiên c u c a riêng tôi Các s li u, k t

qu nêu trong lu n v n lƠ trung th c vƠ ch a t ng đ c công b trong b t k công

trình nào khác

Tôi xin cam đoan, m i s giúp đ cho vi c th c hi n lu n v n nƠy đư đ c

c m n vƠ các thông tin trích d n trong lu n v n đư đ c ghi rõ ngu n g c

H c viên th c hi n lu n v n

L u Th H ng Linh

M U 1

1 Tính c p thi t c a đ tƠi 1

2 M c đích c a đ tƠi 1

3 i t ng vƠ ph m vi nghiên c u 2

4 Cách ti p c n vƠ ph ng pháp nghiên c u 2

5 B c c lu n v n: 3

CH NG 1 T NG QUAN NGHIểN C U B I L NG H CH A 4

1.1 Các nghiên c u trên th gi i v b i l ng h ch a 4

1.2 Các nghiên c u trong n c v b i l ng h ch a 7

1.3 H ng nghiên c u c a lu n v n 9

CH NG 2 C I M T NHIểN VÙNG NGHIểN C U 12

2.1 V trí đ a lý 12

2.2 c đi m đ a hình, th nh ng, th m ph l u v c h 13

2.2.1 c đi m sông ngòi 13

2.2.2 c đi m đ a hình 14

2.2.3 c đi m th nh ng 16

2.2.4 c đi m th m ph 20

2.3 c đi m khí h u 23

2.4 c đi m th y v n và bùn cát 24

2.4.1 c đi m th y v n 24

2.4.2 c đi m bùn cát 31

2.5 Gi i thi u h ch a Tuyên Quang 41

CH NG 3 THI T L P MÔ HỊNH TOÁN D TệNH B I L NG H CH A TUYÊN QUANG 44

3.1 Thi t l p mô hình SWAT xác đ nh bùn cát đ n h Tuyên Quang 44

3.1.1 Gi i thi u mô hình SWAT 44

3.1.2 Thi t l p mô hình SWAT l u v c tính toán 54

3.2 Thi t l p mô hình Mike 11 d tính b i l ng h Tuyên Quang 63

3.2.1 Gi i thi u mô hình 63

3.2.2 S li u đ u vƠo cho mô hình 68

3.2.3 Thi t l p mô hình Mike 11 69

3.2.4 Hi u ch nh vƠ ki m đ nh mô hình th y l c Mike 11 72

CH NG 4 NG D NG MÔ HỊNH TOÁN D TệNH B I L NG H CH A TUYÊN QUANG 76

4.1 Thi t l p ph ng án tính toán 76

4.2 X ác đ nh dòng ch y, bùn cát đ n h Tuyên Quang b ng mô hình SWAT 77

4.2.1 K t qu mô ph ng dòng ch y vƠo h Tuyên Quang 77

4.2.2 K t qu mô ph ng l ng bùn cát vƠo h Tuyên Quang 79

4.3 ánh giá di n bi n b i l ng h Tuyên Quang b ng mô hình MIKE 11 82

4.3.1 K t qu tính 82

K T LU N VÀ KI N NGH 87

TÀI LI U THAM KH O 89

H ình 1.1 S đ tính toán b i l ng bùn cát h ch a Tuyên Quang 10

Hình 2.1 B n đ vùng nghiên c u 12

Hình 2.2 B n đ sông ngòi vùng nghiên c u 14

Hình 2.3 B n đ đ a hình vùng nghiên c u 16

Hình 2.4 B n đ đ t l u v c sông Gơm 19

Hình 2.5 B n đ th m ph vùng nghiên c u 23

Hình 2.6 Di n bi n l u l ng tr m Chiêm Hóa 26

Hình 2.7 Di n bi n l u l ng tháng l n nh t tr m Chiêm Hóa 26

Hình 2.8 Di n bi n l u l ng tháng nh nh t tr m Chiêm Hóa 26

Hình 2.9 Di n bi n l u l ng tr m Na Hang 27

Hình 2.10 Di n bi n l u l ng tháng nh nh t tr m Na Hang 27

Hình 2.11 Di n bi n l u l ng tháng l n nh t tr m Na Hang 28

Hình 2.12 Di n bi n l u l ng tr m B o L c 28

Hình 2.13 Di n bi n l u l ng tháng nh nh t tr m B o L c 29

Hình 2.14 Di n bi n l u l ng tháng l n nh t tr m B o L c 29

Hình 2.15 Di n bi n l u l ng tr m u ng 29

Hình 2.16 Di n bi n l u l ng tháng nh nh t tr m u ng 30

Hình 2.17 Di n bi n l u l ng tháng l n nh t tr m u ng 30

Hình 2.18 Di n bi n l u l ng tr m Thác H c 30

Hình 2.19 Di n bi n l u l ng tháng nh nh t tr m Thác H c 31

Hình 2.20 Di n bi n l u l ng tháng l n nh t tr m Thác H c 31

Hình 2.21 Di n bi n bùn cát tr m Chiêm Hóa 35

Hình 2.22 Chênh l ch bùn cát gi a các tr m th y v n trên l u v c sông Gâm 40

Hình 3.1 B n đ l i tr m khí t ng th y v n trên l u v c sông Gơm đ n tr m Chiêm Hóa 56

Hình 3.2 B n đ các l u v c b ph n trong mô hình SWAT 58

L c 60

Hình 3.4 ng quá trình l u l ng ki m đ nh vƠ th c đo t i tr m B o L c 60

Hình 3.5 ng quá trình l u l ng hi u ch nh vƠ th c đo t i tr m Chiêm Hóa 60

Hình 3.6 ng quá trình l u l ng ki m đ nh vƠ th c đo t i tr m Chiêm Hóa 61

Hình 3.7 ng quá trình t ng l ng bùn cát tháng hi u ch nh vƠ th c đo t i tr m B o L c 61

Hình 3.8 ng quá trình t ng l ng bùn cát tháng ki m đ nh vƠ th c đo t i tr m B o L c 62

Hình 3.9 ng quá trình t ng l ng bùn cát tháng hi u ch nh vƠ th c đo t i tr m Chiêm Hóa 62

Hình 3.10 ng quá trình t ng l ng bùn cát tháng ki m đ nh vƠ th c đo t i tr m Chiêm Hóa 62

Hình 3.11 S đ các đi m l i xen k 65

Hình 3.12 S đ m ng th y l c mô hình MIKE 11 70

Hình 3.13 S đ các v trí m t c t ngang lòng h Tuyên Quang 71

Hình 3.14 S đ m ng l i mô hình 1 chi u tính toán cho sông Gâm 72

Hình 3.15 ng quá trình l u l ng ậ m c n c ậ vƠ v n chuy n bùn cát hi u ch nh mô hình mike 11 vƠ th c đo 74

Hình 3.16 ng quá trình l u l ng ậ m c n c ậ v n chuy n bùn cát ki m đ nh mô hình mike 11 vƠ th c đo 75

Hình 4.1 T l l ng n c đ n h c a các l u v c th ng l u th y đi n Tuyên Quang 78

Hình 4.2 Phơn ph i l u l ng dòng ch y đ n h Tuyên Quang qua các th i k 79

Hình 4.3 T l t ng l ng bùn cát gia nh p h Tuyên Quang c a các l u v c th ng l u 81

Hình 4.4 Phơn ph i bùn cát đ n h trung bình các th i k t ng lai 81

(đ n n m 2050) 84 Hình 4.6 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía

th ng l u 60km đ n 80km 85 Hình 4.7 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía

th ng l u 40km đ n 60km 85 Hình 4.8 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía

th ng l u 40 km đ n 23km 85 Hình 4.9 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía

th ng l u 23 km đ n 6km 86 Hình 4.10 Thay đ i cao trình đáy h đo n cách đ p Tuyên Quang v phía

th ng l u cách đ p 6km 86

B ng 2.1 ThƠnh ph n đ t chính c a l u v c sông Gơm vƠ kí hi u theo

phơn lo i c a FAO 18

B ng 2.2: Phơn lo i th m ph l u v c sông Gơm 22

B ng 2.3: L u l ng trung bình tháng t i các tr m trên l u v c h th y đi n Tuyên Quang trên sông Gơm (m3/s) 24

B ng 2.4: L u l ng bùn cát trung bình tháng t i các tr m trên l u v c h th y đi n Tuyên Quang trên sông Gâm (kg/s) 32

B ng 2.5: T ng l ng bùn cát hƠng n m t i tr m Chiêm Hóa trên l u v c h th y đi n Tuyên Quang trên sông Gơm (106t n) 33

B ng 2.6: Quan h l u l ng n c vƠ l u l ng bùn cát l l ng t i tr m thu v n Chiêm Hóa 36

B ng 2.7: T ng l ng bùn cát l l ng trung bình n m t i các tr m 38

B ng 2.8: T ng l ng bùn cát l l ng trung bình mùa l 38

B ng 2.9: T ng l ng bùn cát l l ng trung bình mùa c n 39

B ng 2.10: Các thông s c b n c a h Tuyên Quang 42

B ng 3.1: Các tr m đo m a vƠ tr m khí t ng dùng trong tính toán mô hình SWAT trên l u v c sông Gơm 55

B ng 3.2: Các tr m đo l u l ng trên l u v c sông Gơm tính đ n Chiêm Hóa 56

B ng 3.3: Danh sách các l u v c vƠ tr m m a đ i bi u t ng ng 58

B ng 3.4: Th i k hi u ch nh, ki m đ nh t i B o L c vƠ Chiêm Hóa 59

B ng 3.5: Ch s Nash hi u ch nh ki m đ nh t i tr m B o L c vƠ Chiêm Hóa 59

B ng 3.6: Ch s Nash hi u ch nh ki m đ nh t i tr m B o L c vƠ Chiêm Hóa 61

B ng 3.7: ng c p ph i h t bùn cát đáy t i m t s m t c t thu c sông Ma vƠ sông N ng 69

B ng 3.8: Th i gian hi u ch nh vƠ ki m đ nh mô hình Mike11 72

cát lòng h Tuyên Quang b ng mô hình Mike11 73

B ng 4.1: L ng m a t i các tr m qua các th i k 76

B ng 4.2: M c gia t ng nhi t đ trung bình các th i k t ng lai 77

B ng 4.3: T ng l ng n c trung bình mùa l , mùa c n vƠ c n m t các

ti u l u v c th ng l u h Tuyên Quang (tri u m3) 77

B ng 4.4: L u l ng trung bình tháng t các ti u l u v c th ng l u h Tuyên Quang 78

B ng 4.5: T ng l ng bùn cát l l ng (103 t n) gia nh p lòng h Tuyên Quang hƠng n m 80

B ng 4.6: T ng l ng bùn cát l l ng hƠng tháng gia nh p h Tuyên Quang qua cá c th i k 80

B ng 4.7: Di n bi n đ cao đáy trong t ng lai đ n n m 2050 83

B ng 4.8: T ng dung tích bùn cát b i l ng qua các n m 84

M ă U

1 Tínhăc păthi tăc aăđ ătƠi

H Tuyên Quang đ c xơy d ng trên sông Gơm lƠ công trình s d ng t ng

h p H ch a th y đi n n m trong đ a ph n ba t nh Tuyên Quang, HƠ Giang, B c

K n NhƠ máy Thu đi n Tuyên Quang g m 3 t máy (t ng công su t l p máy 342 MW), s n l ng đi n hƠng n m lƠ 1.329,55 tri u kWh ơy lƠ nhƠ máy thu đi n có công su t l n th ba c a mi n B c sau nhƠ máy thu đi n S n La vƠ HoƠ Bình Công trình đ c xơy d ng trong 7 n m vƠ b t đ u đi vƠo v n hƠnh chính th c t

n m 2008

Công trình th y đi n Tuyên Quang hoƠn thƠnh không nh ng đóng góp vai trò quan tr ng trong h th ng đi n qu c gia, mƠ nó còn góp ph n tích c c vƠo vi c

ch ng l vƠ c p n c trên h th ng sông Lô - Gơm cho th xư Tuyên Quang vƠ đ ng

b ng sông H ng Vi c xơy d ng h ch a đư lƠm thay đ i cơn b ng t nhiên c a

t c đ dòng ch y gi m d n đ n b i l ng phía th ng l u đ p Hi n t ng b i l ng trong quá trình h ch a v n hƠnh không nh ng gi m dung tích h , gi m tu i th

công trình mƠ còn h n ch các l i ích c a công trình nh phòng l , phát đi n hay

c p n c Chính vì v y, nghiên c u tính toán b i l ng h có ý ngh a quan tr ng đ a

ra c s khoa h c trong qu n lý v n hƠnh đ m b o an toƠn c p n c c a h ch a

c ng nh đ m b o an toƠn tính m ng, tƠi s n, công trình, đ t đai vƠ môi tr ng các

thƠnh ph phía h l u V i ý ngh a đó, h c viên đư l a ch n v n đ ắ ng d ng mô

hình toán đánh giá b i l ng h ch a Tuyên Quang” lƠm đ tƠi nghiên c u lu n

v n c a mình

2 M căđíchăc aăđ ătƠi

ng d ng mô hình toán d tính b i l ng h ch a ph c v công tác qu n lý

h ch a h Tuyên Quang

3 iăt ngăvƠăph măviănghiênăc u

i t ng nghiên c u: Lu n v n t p trung ch y u vƠo vi c nghiên c u, tính toán

vƠ đánh giá v ch đ vƠ đ c đi m quá trình v n chuy n bùn cát khu v c nghiên c u

Ph m vi nghiên c u: l u v c sông Gơm bao g m c th ng l u vƠ h l u đ p Tuyên Quang Trong đó vùng nghiên c u chính lƠ th ng l u lòng h Tuyên Quang

n m trong lưnh th Vi t Nam

4 Cáchăti păc năvƠăph ngăphápănghiênăc u

Cáchăti păc n:

Ti p c n t yêu c u th c ti n: lu n v n đ c xơy d ng t nhu c u th c ti n

v ho t đ ng vƠ quá trình b i l ng c a h ch a Lu n v n s tính toán mô ph ng ch

đ bùn cát c a h Tuyên Quang, t đó nh m đánh giá, d báo di n bi n b i l ng trong t ng lai

Ti p c n theo quan đi m h th ng: H Tuyên Quang n m trên sông Gơm lƠ

công trình quan tr ng có m i quan h đ n toƠn h th ng sông H ng Do đó đ có

th nghiên c u v tình tr ng b i l ng h Tuyên Quang c n ph i xem xét h ch a trên quan đi m h th ng, có m i quan h v i các công trình, ho t đ ng khai thác phía th ng ngu n c ng nh vai trò c a h đ i v i h du;

Ti p c n theo quy lu t t nhiên c a dòng sông: Lu n v n đ c th c hi n

trên c s nghiên c u, phơn tích nh ng quy lu t t nhiên th y l c vƠ bùn cát c a dòng ch y trong sông;

Ti p c n d a trên quy ho ch LVS, quy ho ch TNN: đ có th mô ph ng vƠ

d báo di n bi n b i l ng h , lu n v n s nghiên c u d a trên nh ng quy ho ch v

s d ng n c, s d ng đ t hi n tr ng c ng nh trong t ng lai

Ph ng pháp nghiên c u:

+ Ph ng pháp đi u tra thu th p, phơn tích th ng kê, phơn tích x lý s li u:

Ph ng pháp nƠy đ c s d ng trong vi c x lý các tƠi li u khí t ng, th y v n, thu l c ph c v cho các phơn tích, tính toán c a lu n v n;

+ Ph ng pháp mô hình toán thu v n, thu l c: ng d ng mô hình SWAT

vƠ MKE 11 tính toán di n bi n b i l ng h ch a Tuyên Quang;

+ Ph ng pháp k th a các tƠi li u đư có: các k t qu nghiên c u đư có v

th y v n, thu l c khu v c nghiên c u có liên quan đ n các n i dung nghiên

c u c a đ tƠi lu n v n;

5 B ăc călu năv n: NgoƠi ph n m đ u vƠ k t lu n, lu n v n g m 4 ch ng:

 Ch ng I: T ng quan nghiên c u b i l ng h ch a

 Ch ng II: c đi m t nhiên vùng nghiên c u

 Ch ng III: Thi t l p mô hình toán d tính b i l ng h ch a Tuyên

Quang

 Ch ng IV: ng d ng mô hình toán d tính b i l ng h ch a Tuyên

Quang

CH NGă1 T NGăQUANăNGHIểNăC UăB IăL NGăH ăCH A

1.1 Cácănghiênăc uătrênăth ăgi iăv ăb iăl ngăh ăch a

Hi n nay trên th gi i có r t nhi u nghiên c u v v n chuy n bùn cát trong sông nói chung vƠ b i l ng trong các h ch a nói riêng Nh ng nghiên c u nƠy s

d ng các ph ng pháp khác nhau đ tính toán, phơn tích vƠ d báo tình hình b i

l ng trong t ng lai Ph ng pháp d a trên các công th c kinh nghi m, ph ng pháp mô hình v t lý, ph ng pháp mô hình toán m t chi u, hai chi u

1 ắSedimentationă ofă rivers,ă reservoirsă andă canals”ă K.G Ranga Raju,

Univesity of Roorkee, India

Vi c nghiên c u v v n chuy n bùn cát có ý ngh a r t quan tr ng đ i v i

ho t đ ng c a các h ch a, đ p dơng vƠ các kênh t i khai thác n c trên sông Trong các thi t k c a các công trình nƠy th ng quan tơm đ n t i l ng bùn cát trên sông Nghiên c u đư đ c p đ n vai trò c a vi c tính toán b i l ng bùn cát đ i

v i ho t đ ng c a h ch a, đ c bi t đ i v i hi u su t c a h Nghiên c u c ng đư

đ a ra m t s ph ng pháp tính toán t i l ng bùn cát đ n h s d ng các công

th c kinh nghi m

reservoir sedimen tă management:ă Reventazonă River,ă Costaă Rica” c a Ian M

Dubinski

Nghiên c u đ a ra nh m tính toán s phơn b theo không gian vƠ th i gian

c a tr m tích l ng đ ng trong m t h ch a d ki n thu c sông Reventazón, Costa Rica trong th i gian ho t đ ng lƠ 40 n m theo các k ch b n b i l ng khác nhau Mô hình v n chuy n bùn cát hai chi u Mike 21C xơy d ng b i DHI đ c s d ng đ

mô ph ng tr m tích b i l ng cho tr ng h p c b n (không có x bùn cát) vƠ đánh giá hi u qu d đoán c a hai chi n l c qu n lý bùn cát (rút x hoƠn toƠn vƠ rút x

m t ph n cát bùn) T ng l ng bùn cát đ n đ c tính toán d a vƠo l ng bùn cát l

l ng tính toán vƠ đo đ c, k t h p v i l ng bùn cát đáy d a vƠo ph ng trình c a

Wilcock và Crowe (2003)

4 ắUncertaintyă analysisă ofă reservoiră sedimentation”, Jose D Salas and

Hyun-Suk Shin, Journal of Hydraulic Engineering, Vol 125, No 4, April, 1999

Trong nghiên c u, mô ph ng Monte Carlo đ c s d ng đ đ nh l ng các

y u t b t đ nh c a b i l ng h ch a hƠng n m vƠ l y tích b i l ng theo th i gian NgoƠi ra, phơn tích đ nh y đ c th c hi n đ xem xét t m quan tr ng c a hƠng

lo t các y u t mang tính b t đ nh trong b i l ng h ch a hƠng n m Các quy trình

đ xu t đ c áp d ng cho h Kenny trên l u v c sông White thu c Colorado S không ch c ch n c a b i l ng h ch a hƠng n m vƠ tác đ ng c a m i y u t không

ch c ch n c a các h ch a tích l y bùn cát theo th i gian đư đ c ki m tra K t qu cho th y l u l ng dòng ch y hƠng n m vƠ l ng phù sa lƠ nh ng y u t quan

tr ng nh t quy t đ nh s thay đ i c a b i l ng h ch a vƠ tích l y bùn cát hƠng n m

c a h ch a.Trong tr ng h p c a h ch a Kenny, s không ch c ch n th hi n

b ng h s bi n đ i có th lƠ 65% cho b i l ng h ch a hƠng n m vƠ 39% cho h

ch a tích l y bùn cát

5 ắSurfaceă erosion,ă sedimentă transport,ă andă reservoiră sedimentation”,

Chih Ted Yang, Timothy J.Randle, 1998

Các tác gi phơn tích t m quan tr ng c a vi c xác đ nh t l xói mòn b m t

l u v c, v n chuy n bùn cát, l ng đ ng vƠ phơn ph i bùn cát trong h ch a đ i v i

tu i th c a h ch a vƠ gi m thi u tác đ ng tiêu c c c a b i l ng Nghiên c u đư

trình v n chuy n bùn cát đư thi t l p, lý thuy t t l t n th t n ng l ng t i thi u vƠ

mô hình c a C c c i t o đ t cho mô ph ng đ t phù sa sông (GSTAS 2.0)

Nghiên c u nƠy trình bƠy tóm l c cách ti p c n có h th ng vƠ h p lý đ xác đ nh t l xói mòn b m t, v n chuy n bùn cát trong sông vƠ kh n ng phát tri n

k thu t tính toán b i l ng h ch a vƠ mô hình qu n lý b ng máy tính

6 ắDepositionă andă simulationă ofă sedimentă transportă ină theă loweră Susquehanaăriverăreservoirăsystem” Robert A.Hainly et al, 1995

Nghiên c u nƠy đư mô ph ng quá trình v n chuy n bùn cát h l u sông Susquehana, New York Nghiên c u s d ng mô hình HEC-6 đ mô ph ng quá trình b i l ng t i các h Mô hình đ c s d ng đ hi u ch nh t i l ng bùn cát theo

n m 1987, quá trình hi u ch nh đ c xơy d ng v i gi thi t v i hi u su t t i đa vƠ phơn ph i kích th c h t tr m tích t nhiên

7 Lu n v n ắ2Dămodellingăofăturbulentătransportăofăcohesiveăsedimentsă inăshallowăreservoirs” c a JWL de Villiers n m 2006

Do tính ch t xáo tr n cao c a quá trình b i l ng trong h ch a, nghiên c u

th c hi n hi u ch nh ph ng trình khu ch tán hai chi u không n đ nh b ng mô hình Mike21C ơy lƠ mô hình hai chi u l i cong đ c xơy d ng b i Vi n Th y

l c an M ch (DHI) dùng đ mô ph ng di n bi n th y l c vƠ hình thái lòng d n trong sông vƠ h ch a

8 ắSedimentationă Modelingă foră Riversă andă Reservoirs” Francisco J.M

SimBes and Chih Ted Yang

Nghiên c u nh ng thay đ i sông t nhiên vƠ s can thi p c a con ng i trong các vùng n c t nhiên lƠ m t ho t đ ng khó kh n nh ng quan tr ng, nh gia

t ng dơn s , thay đ i nhu c u dùng n c Có hai lo i mô hình: mô hình toán h c vƠ

mô hình v t lý (còn đ c g i lƠ mô hình t l ) Nghiên c u nƠy cung c p t ng quan

v ph ng pháp toán h c vƠ mô hình s d a trên k thu t tính toán, trái ng c v i

mô hình v t lý, v n d a trên các k thu t phòng thí nghi m truy n th ng vƠ đo

l ng

Tóm t i, v i công ngh hi n nay, ngoƠi đo đ c kh o sát th c t , xu th chung trên th gi i d tính b i l ng h ch a b ng mô ph ng s v i các mô hình th y đ ng

l c 1,2 ho c 3 chi u vƠ mô hình v t lý Nh các công c nƠy mƠ vi c d tính b i

l ng h ch a đ c th c hi n chi ti t, nhanh vƠ r h n nhi u so v i đo đ c th c đi

1.2 Cácănghiênăc uătrongăn căv ăb iăl ngăh ăch a

Hi n nay Vi t Nam đư có r t nhi u các nghiên c u áp d ng mô hình toán

v b i l ng h ch a, đ c bi t lƠ các h ch a thu c h th ng sông H ng M t s nghiên c u đáng l u ý sau:

1 “Tính toán d báo n c d nh b i l ng h ch a công trình th y đi n Hoà Bình” do Công ty CP T v n xơy d ng i n I th c hi n n m 2008 [1] tƠi đ c

đi n HoƠ Bình khi có h S n La

- Tính toán d báo n c d nh h HoƠ Bình sau 100 n m b i l ng ng v i

m c n c h cao nh t khi có l thi t k x y ra

Công c đ c s d ng trong đ tƠi lƠ mô hình HEC-6 đ mô hình hóa trao

đ i bùn cát theo chi u th ng đ ng HEC-6 tính đ n hai ngu n bùn cát: bùn cát l

l ng có trong dòng ch y đ n vƠ bùn cát đáy

2 “ ánh giá m c đ b i l ng h Tr An ph c v công tác qu n lý b o v an

toàn h ch a” do Vi n Khoa h c Th y l i Mi n Nam th c hi n n m 2009 tƠi

s d ng s li u đo đ c khí t ng th y v n vƠ bùn cát t n m 1995 đ n 2002 vƠ mô hình hai chi u đ mô ph ng ch đ th y l c vƠ kh n ng b i l ng c a h Tr An

D a trên k t qu tính toán đ xơy d ng b n đ phơn vùng m c đ b i l ng lòng h , đánh giá kh n ng b i l ng theo t ng giai đo n trong n m t đó d đoán đ c kh

n ng nơng cao lòng h theo th i gian do nh h ng c a b l ng đ có m t k ho ch

qu n lý v n hƠnh, duy tu vƠ b o d ng h h p lý vƠ an toƠn

3 “Tính toán n c d nh và h ch a th y đi n S n La” - Công ty T v n

đi n I ậ T ng công ty đi n l c Vi t Nam ậ 2005

D án thu đi n S n La lƠ d án thu đi n l n nh t Vi t Nam n m trên sông

Ơ lƠ m t ph l u l n c a sông H ng Công trình đ c thi t k xơy d ng trên tuy n

Pa Vinh n m cách th xư S n La 40km có nhi m v chính lƠ phát đi n vƠ ch ng l cho h du lƠ h HoƠ Bình vƠ th đô HƠ n i

tƠi s d ng mô hình HEC-6 đ mô ph ng quá trình th y l c vƠ bùn cát trong h ch a K t qu cho th y trong nh ng n m đ u v n hƠnh h ch a thu đi n

S n La, ch a có quá trình b i l ng, khi x y ra l t n su t p=1% trên toƠn b l u

v c sông Ơ thì t i tuy n Pa Vinh m c n c cao nh t lƠ 215m, t i tr m Qu nh Nhai cách tuy n Pa Vinh 72,3km m c n c lƠ 215,12m, t i tr m thu v n Lai Chơu cách

Pa Vinh 151,7km m c n c lƠ 215,75m vƠ t i N m Nhùn m c n c lƠ 217,21m

Nh v y sau khi h ch a thu đi n S n La đ c v n hƠnh khi có l p=1% thì m c

n c cao nh t t i h ch a S n La lƠ 217,21m t i chơn đ p Lai Chơu tuy n N m

Nhùn

4 ắThi t k k thu t Th y đi n A L i” c ng nghiên c u v hi n t ng b i

l ng h ch a vƠ n c d nh

Tính toán b i l ng vƠ n c dơng h ch a thu đi n A L i lƠ m t khơu quan

tr ng không th thi u trong thi t k công trình trong vi c đánh giá tác đ ng c a h

ch a t i môi tr ng vùng h , đ c bi t lƠ nh h ng c a nó t i các công trình nhà

c a, ru ng n ng n m trong khu v c, t i di dơn vùng h c ng nh m c đ xói l h

l u công trình, vƠ nh h ng đ n các công trình đ u m i BƠi toán b i l ng h ch a,

n c dơng h th y đi n A L i s d ng mô hình HEC-6 nh m:

- Xác đ nh t ng dung tích, s phơn b c a dung tích phù sa b i l ng theo

t ng c p m c n c dơng h ch a, theo th i gian v n hƠnh, nh h ng c a b i l ng

t i dung tích h u ích h ch a, kh n ng phát đi n c a công trình

Các tác gi đư s d ng ph ng pháp cơn b ng l ng phù sa qua h đ i v i

h ch a S n La L ng phù sa chuy n đ n h t l i sông đ c tính toán d a trên

k t qu đo đ c t các tr m th y v n

6 “ ánh giá hi n tr ng, d báo di n bi n bùn cát h ch a Thác Bà”, TS

Nguy n Kiên D ng, Cao Phong Như, Vi n Khí t ng Th y v n

Nghiên c u đư s d ng mô hình HEC-6 đ đánh giá hi n tr ng vƠ d báo

di n bi n bùn cát h ch a Thác BƠ K t qu c a nghiên c u nh sau:

Dung tích còn l i c a h Thác BƠ sau 30 n m v n hƠnh vƠo kho ng 94-95% dung tích ban đ u L ng bùn cát l ng đ ng trung bình 50 n m v n hƠnh ti p theo

là 4,52 x 106m3/n m, t ng ng v i h s b y bùn cát lƠ 76,74%

7 ắ ánhăgiáăb iăl ngăvƠăn căd nhătrongăh ăch a”ăCông trình th y đi n

Tuyên Quang - thi t k k thu t giai đo n 1 Công ty CP T v n Xơy d ng i n 1

ánh giá b i l ng vƠ n c d nh trong h ch a báo cáo đư trình bƠy s d ng hai ph ng pháp tính l ng bùn cát b i l ng vƠ phơn ph i c a nó trong h : + S

d ng ch ng trình HEC 6; + Phơn b b i l ng theo ph ng pháp kinh nghi m c a Borland vƠ Miller, trong đó l ng phù sa b i l ng đ c tính theo quan h Braune

ti p c n t công th c kinh nghi m khi h th ng máy tính còn h n ch Cho đ n nay

vi c ng d ng mô hình toán đư đ c ng d ng khá ph bi n trên th gi i vƠ

Vi t Nam

1.3 H ngănghiênăc uăc aălu năv n

Trên th gi i c ng nh t i Vi t Nam, vi c đ p đ p ng n sông t o thƠnh các

h ch a ph c v nhi u m c đích khác nhau nh phòng l , phát đi n, t i tiêuầ s lƠm ng p c m t vùng r ng l n Ch đ thu v n thu l c thay đ i d n đ n l ng

đ ng bùn cát trong h , xói l h du vƠ lƠm bi n đ i ch t l ng n c so v i n c sông t nhiên i u nƠy gơy ra các tác đ ng tiêu c c đ n môi tr ng sinh thái trong

h vƠ h l u công trình

HƠng n m h Tuyên Quang tr đ c m t l ng n c đáng k , t o ngu n c p

n c mùa c n cho các vùng h l u h vƠ đ ng b ng sông H ng Theo th i gian,

l ng tr n c s gi m đi do quá trình b i l ng bùn cát trong long h Do đó, công tác tính toán l ng đ ng bùn cát trong h lƠ vô cùng quan tr ng, đ c bi t lƠ trong quá

trình v n hành công trình Tính toán vƠ d báo b i l ng s đóng m t vƠi trò quan

tr ng trong quy t đ nh qu n lý v n hƠnh h đ gi m thi u các tác đ ng tiêu c c, phát huy hi u qu công trình trong t ng lai

Vi c nghiên c u b i l ng h ch a ch y u t p trung vƠo các v n đ chính:

1 Xác đ nh l ng bùn cát vƠo h ch a;

2 Xác đ nh l ng bùn cát b i l ng sau m t s n m v n hƠnh;

3 Xác đ nh phơn b l ng bùn cát b i l ng theo không gian vƠ th i gian Trong ph m vi nghiên c u c a lu n v n, n i dung nghiên c u t p trung vào: Xác đ nh l ng bùn cát vƠo h vƠ xác đ nh di n bi n phơn b bùn cát theo h ng

d c sông Vi c nghiên c u tính toán b i l ng th ng đ c xác đ nh d a trên c s các tƠi li u th y v n, bùn cát, đ a hình, th m ph , đ t vƠ các tƠi li u th c nghi m

mô hình toán đ tính toán, xác đ nh l ng bùn cát vƠ phơn b l ng bùn cát trong

h đ n n m 2050 S đ th c hi n bƠi toán đ c th hi n nh sau (hình 1.1):

Hình 1.1 S đ tính toán b i l ng bùn cát h ch a Tuyên Quang

Hi n nay có r t nhi u mô hình mô ph ng dòng ch y t m a: SSARR,

SHE, WetSPAầ; mô hình mô hình th y l c di n toán dòng ch y, ch t l ng n c:

VRSAP, KOD, b mô hình HEC, HecRas, ISIS, SMSầ vƠ b mô hình th ng m i Mike 1 chi u vƠ 2 chi u

Trong các mô hình mô ph ng dòng ch y t m a, thì mô hình SWAT vƠ

Mô hình MIKE SHE hi n nay ít đ c ng d ng do đòi h i ph c t p v s li u đ u vƠo Mô hình SWAT đ n nay đư đ c d ng khá r ng rưi vƠ ph bi n Vi t Nam

c ng nh các n c thu c thu c l u v c sông Mê Công, đi u ki n ng d ng, các s

li u,tƠi li u đ xơy d ng mô hình lƠ khá đ n gi n vƠ phù h p v i các đi u ki n s

li u hi n có

H Tuyên Quang có hình d ng ph c t p, h dƠi kho ng 80,5 km (xét v i

m c n c dơng bình th ng c a h lƠ 120 m), h có nhi u nhánh sông m r ng

h l u g n đ p do v y vi c ng d ng mô hình 2 chi u đ mô ph ng bùn cát lƠ phù

h p h n mô hình 1 chi u H đi vƠo v n hƠnh t n m 2007, cho đ n nay m i ch

ho t đ ng đ c 5 n m vƠ không đo đ c quan tr c các y u t bùn cát, dòng ch y, d n

đ n vi c khó kh n trong vi c áp d ng mô hình th y l c 2 chi u trong tính toán M t khác, vi c ng d ng mô hình 2 chi u ch y mô ph ng r t m t th i gian, trong khi đó

vi c mô ph ng di n bi n bùn cát đòi h i ph i mô ph ng trong m t th i gian dƠi

Do v y, đ th c hi n n i dung vƠ m c tiêu đ t ra, trong lu n v n l a ch n

mô hình SWAT đ mô ph ng dòng ch y vƠ bùn cát đ n h , k t qu đ u ra s lƠ biên vƠo c a mô hình 1 chi u Mike 11 đ mô ph ng phơn b bùn cát d c sông ng

d ng các mô hình s đ c trình bƠy trong các ch ng ti p theo c a lu n v n

CH NGă2 Că I M T NHIÊN VÙNGăNGHIểNăC U

2.1 V ătríăđ aălý

Sông Gơm lƠ nhánh l n c p I c a sông Lô, đ ng th i lƠ nhánh c p II c a h

th ng sông H ng Sông b t ngu n t vùng núi Vơn Nam có đ cao trên 1600 m c a Trung Qu c V trí đ u ngu n vƠo kho ng 105o3350 kinh ông và 23o3240 v

đ B c T đ u ngu n v biên gi i Vi t-Trung sông ch y theo h ng B c-Nam, t biên gi i Vi t-Trung đ n ngư ba sông Ma- sông Gơm, sông ch y theo h ng ông

B c-Tơy Nam, sau đó ch y theo h ng B c-Nam r i nh p vƠo sông Lô Khe Lau cách th xư Tuyên Quang kho ng 9 km v phía th ng l u

Hình 2.1 B n đ vùng nghiên c u

T ng di n tích l u v c sông Gơm lƠ 17200 km2, ph n di n tích n m trên lưnh

th Trung Qu c 7420 km2, chi m 43,0% di n tích toƠn l u v c Chi u dƠi dòng chính sông Gơm lƠ 297 km, trong đó chi u dƠi sông ch y trên lưnh th Vi t Nam kho ng 217 km Tính đ n v trí tuy n đ p có di n tích l u v c lƠ 14973 km2, trong

đó ph n di n tích n m trên lưnh th Trung Qu c lƠ 7420 km2chi m 49,6%

2.2 căđi măđ aăhình,ăth ănh ng,ăth măph l uăv căh

2.2.1 c đi m sông ngòi

H th y đi n Tuyên Quang n m h l u c a sông N ng, cách th tr n Na Hang kho ng 1 km v phía th ng l u Di n tích l u v c sông Gơm tính đ n Na

Hang là 14973 km2

Sông Gơm b t ngu n t vùng núi cao trên 1600m thu c t nh Vơn Nam Trung

Qu c (150027’ ậ 23028’), th ng l u sông Gơm v i tên g i lƠ sông Xam Cam ch y theo h ng Tơy B c - ông Nam vƠo đ a ph n n c ta qua các huy n B o L c, B c

Mê, Chiêm Hóa (V nh L c), r i hòa vƠo dòng chính sông Lô t i H Chuông thu c

xư Tơn Long, huy n Yên S n, t nh Tuyên Quang Dòng chính sông Gơm dƠi 297

km (trong đó có 217 km ch y trong lưnh th n c ta), ph n di n tích l u v c n c

ta chi m 9700 km2(56,4%) trên t ng di n tích toƠn l u v c lƠ 17200 km2

Sông Nho Qu c ng b t ngu n t vùng núi cao trên 1800 m Vơn Nam Trung Qu c (104027’ - 23021’) Ph n th ng l u v i tên g i Ph Mai HƠ, ch y theo

h ng Tây - ông vƠo lưnh th n c ta t i L ng Cú ch y qua vùng cao nguyên

ng V n ậ Mèo V c nh p vƠo sông Gơm t i C c Pái Sông Nho Qu dƠi 192 km,

di n tích l u v c 6050 km2 (chi m 35% di n tích l u v c sông Gơm), trong đó ch y trong lưnh th n c ta ch có 46 km vƠ di n tích l u v c 2010 km2 Sông N ng b t ngu n t dưy núi Piada cao 1980 m huy n B o Lơm t nh Cao B ng, ch y theo

h ng Tơy B c - ông Nam r i ông B c ậ Tây Nam qua th tr n Ch Rư, đ ng đá vôi Puông Tr c khi v t qua Thác u ng, sông N ng ti p nh n n c h Ba

B , r i ch y vƠo đ a ph n t nh Tuyên Quang, ch y vƠo sông Gơm phía th ng l u

Na Hang Sông N ng dƠi 113 km, di n tích l u v c 2270 km2 (chi m 13% di n tích

l u v c sông Gơm), m t đ l i sông trung bình kho ng 0,82 km/km2 Trong l u

v c, sông N ng có nhi u dưy núi đá vôi ậ hang đ ng kaster, m t s n i dòng sông

ch y lu n qua các hang đ ng đá vôi nh đ ng Puông c bi t h l u sông N ng có

h Ba B , nên dòng ch y đ c đi u ti t t nhiên

Hình 2.2 B n đ sông ngòi vùng nghiên c u 2.2.2 c đi m đ a hình

L u v c sông Gơm g n nh n m k p gi a hai vòng cung: vòng cung sông Gơm vƠ vòng cung Ngơn S n L u v c sông Gơm có nh ng đ c đi m sau:

cao có xu th gi m d n t th ng l u v h l u theo h ng t B c xu ng Nam vƠ t Tơy sang ông, đi u ki n nƠy r t thu n l i cho vi c đón h ng gió ông Nam, ông B c l n sơu vƠo l u v c gơy m a l n đ ng b trên toƠn l u v c cao

bình quân (Hlv) = 877 m, đ r ng bình quơn (Blv) = 46 km L u v c có d ng hình cánh qu t, m r ng th ng l u, thu nh h l u Có th chia l u v c làm ba

vùng:

Vùng 1 : Th ng ngu n n m trên lưnh th Trung Qu c v i di n tích kho ng

7420 km2, trong đó di n tích c a sông Nho Qu 4040 km2. L u v c tr i dƠi t ông sang Tơy ơy lƠ vùng núi có đ cao bi n đ i t 1200m đ n 1900m, b khu t gió t m i h ng nên l ng m a vƠ kh n ng sinh dòng ch y nh h n, m ng l i sông th a th t, lòng sông c t sơu, s n l u v c d c

Vùng 2: T biên gi i Vi t Trung đ n ngư ba sông Gơm - sông N ng, vùng nƠy sông Gơm ch y u n cong theo vòng cung Sông Gơm Hai bên s n l u v c có

nh ng đ nh núi cao >1000m nh núi Pia Du cao 1980m, núi Sam S o cao 1172m (bên ph i), núi Pu Tha Ca cao 2274m, núi Pia Puông cao 1898m (bên trái) cao trung bình l u v c vùng nƠy kho ng 600m M ng l i sông phát tri n m nh, lòng sông c t sơu, h p, s n d c, sông ch y qua nhi u gh nh thác r t thu n l i cho vi c xơy d ng các công trình thu đi n

Vùng 3: T ngư ba sông Gơm - sông N ng đ n v trí nh p l u v i sông Lô đơy lƠ vùng núi th p, đ cao bi n đ i t 150m đ n 500m, s n núi tho i, đ a hình phơn c t không m nh, thung l ng sông b t đ u m r ng, lòng sông có bưi b i

Di n tích đá vôi trên l u v c kho ng 1940 km2 chi m 11%, Các d i núi đá vôi n m r i rác xen k v i các núi khác, do s phơn c t m nh m c a đ a hình, do tác đ ng c a khí h u, do ngu n n c hƠng n m trên l u v c d i dƠo, nên quá trình cátt hoá x y ra khá m nh m , đ c bi t lƠ l u v c sông N ng

t đai trên l u v c có l p v phong hoá khá dƠy g m nhi u lo i khác nhau:

đ t mùn, đ t peralit, chi u dƠy l p đ t kho ng (3-4) m, có kh n ng th m vƠ gi

n c

Th m ph : Do công tác b o v r ng đ u ngu n c a các t nh Tuyên Quang,

HƠ Giang mƠ h u nh toƠn l u v c đ c che ph b i r ng r m cơy thơn g to vƠ

r ng h n h p lá r ng, lá kim M t s vùng trung, h l u l u v c sông Gơm r ng

b tƠn phá do vi c đ t phá r ng lƠm n ng r y c a con ng i, nh ng nay đư đ c

tr ng m i R ng có tác đ ng l n đ n s xói mòn c a l u v c, đi u hoƠ dòng ch y,

vƠ tham gia ch ng l l t cho h du sông Lô, đ c bi t lƠ ch ng l quét th ng ngu n

Hình 2.3 B n đ đ a hình vùng nghiên c u 2.2.3 c đi m th nh ng

D li u v th nh ng đ c k t h p t Atlas t l 1:100.000 b n đ th

nh ng ph n l u v c thu c lưnh th Trung Qu c đ c trích d n t b n đ c s d

li u đ t toƠn c u do FAO xơy d ng Trong b ng 2.1 và hình 2.4 lƠ phơn lo i thƠnh

ph n đ t vƠ thƠnh ph n th m ph chính trên l u v c ThƠnh ph n ch y u c a đ t

g m các nhóm sau:

a) Nhóm đ t đ vàng (Ferralic – Ferralsols):

Hình thƠnh trong đi u ki n khí h u sinh v t nhi t đ i m n m đ cao t 50

ậ 800 mtrên m t bi n c đi m c a nhóm đ t nƠy lƠ đ t có mƠu đ ho c l n đ

T ng tích lu ch t h u c (t ng A) m ng, hƠm l ng ch t h u c trong đ t th p, trong thƠnh ph n c a mùn, axít fulvônic chi m u th Th ng có t ng tích t Fe vƠ

Al (t ng B) trong ph u di n HƠm l ng các khoáng v t nguyên sinh r t th p, tr các khoáng v t r t b n Trong thƠnh ph n keo sét c a đ t, ch y u lƠ khoáng sét Kaolinít, bên c nh còn có m t s keo d ng: hydrôxít Fe, Al vƠ Titan Kh n ng trao đ i c a khoáng sét th p oƠn l p c a đ t có tính b n t ng đ i cao Các đ n

v trong nhóm đ t nƠy bao g m: đ t xám feralit (đ t vƠng nh t trên đá cát), đ t xám mùn trên núi cao, đ t nơu đ , đ t nơu vƠng T ng di n tích nhóm đ t đ vƠng vùng

th ng l u h Tuyên Quang vƠo kho ng 1.288.000 ha, chi m 78 % t ng di n tích

c đi m đ t xám Ferralic: ơy lƠ lo i đ t có đ phì th p nh t trong nhóm

đ t đ vàng t có thƠnh ph n c gi i nh , giƠu h t cát, quá trình r a trôi h t sét

xu ng sơu trong ph u di n khá rõ nét HƠm l ng mùn t ng đ t m t th p vƠ gi m nhanh khi xu ng sơu S r a trôi các ch t khoáng dinh d ng vƠ keo sét xu ng sơu,

di n ra m nh vƠ d tr thƠnh đ t b c mƠu

c đi m c a đ t nơu đ

- t có mƠu nơu đ ho c đ

- t d c tho i ≤15, chi m 84,3% di n tích đ t nơu đ

- T ng đ t dƠy >100 cm, chi m 96,8% di n tích đ t nơu đ

- HƠm l ng sét trong đ t cao, c p h t sét <0,001 mm chi m 40 ậ 60 %

- t x p ho c r t x p, đ x p bi n đ ng t 60 ậ 65 %

- t có c u t ng viên t t, có đ b n trong n c cao (35 ậ 50 %)

- t có ph n ng chua, v i đ bưo hoƠ baz th p (< 50 %)

- HƠm l ng mùn t ng đ t m t, nhìn chung là khá: 4 ậ 8 %

- HƠm l ng N vƠ P t ng s trong đ t thu c lo i khá ho c giƠu

- T l SiO2/R2O3= 1,1 - 1,8, khá th p, bi u hi n c ng đ Feralít di n ra trong đ t t ng đ i m nh

b) Nhóm đ t mùn alít núi cao (Humic Alisols):

Phơn b trên đ cao t 1600-3142m mi n B c, chi m 4% t ng di n tích

đ t t đ c hình thƠnh trong đi u ki n khí h u: ôn đ i núi cao, có nhi t đ trung bình n m < 12 ºC Quanh n m giá l nh, có b ng giá vƠ tuy t r i trong mùa đông,

l ng m a cao 2.500 ậ 3.500 mm/n m ơy lƠ n i phơn b c a đai r ng á nhi t đ i

m a mù núi cao, v i các ki u r ng á nhi t đ i m a mù, lá kim c đi m chính c a nhóm đ t nƠy nh sau:

- Trên m t đ t luôn có t ng th m m c dƠy (t ng A0) t 2 ậ 5 cm

- t có hƠm l ng mùn r t cao: t 19 - 59 %, t l C/N = 15 ậ 17

- T ng tích lu ch t h u c trong đ t khá dƠy ≥30 cm

- T ng đ t th ng m ng ho c dƠy trung bình

- T ng Tơm (t ng B) có màu vàng

- t có ph n ng chua r t m nh vƠ đ bão hòa baz r t th p < 5 %

- T l SiO2/Al2O3trong keo sét phơn hóa r t l n t t ng đ t m t đ n t ng đ t sơu (t ng phong hoá C) bi n đ ng t 8,55 đ n 1,20

- Fe2O3 di đ ng m nh theo chi u sơu c a ph u di n đ t

B ng 2.1 Thành ph n đ t chính c a l u v c sông Gâm

và kí hi u theo phân lo i c a FAO

Hình 2.4 B n đ đ t l u v c sông Gâm

c) t nâu th m trên đá bazan:

Thu c nhóm đ t nơu nhi t đ i bán khô h n Di n tích lo i đ t nƠy vƠo kho ng 67.000 ha, chi m 4% t ng di n tích đ t th ng l u Tuyên Quang t có mƠu nơu th m, thƠnh ph n c gi i n ng, ít chua, đ bưo hoƠ baz khá cao (60ậ 70%) t có c u t ng viên b n trong n c, đ x p khá, th m n c nhanh, kh

n ng gi n c c a đ t cao HƠm l ng N, P, K khá, thu c lo i đ t t t

d) t xói mòn m nh tr s i đá:

Chi m kho ng 1,9 % t ng di n tích đ t t m ng, nhi u đá l n vƠ k t vón

s t nhôm x p c a đ t r t kém, th m vƠ gi n c c ng kém Do đó, tuy n m

lƠ lo i đ t đ c hình thƠnh do nhơn tác, nó không mang tính đ a đ i

NgoƠi các lo i đ t đư nêu trên, kho ng 10% di n tích vùng th ng l u đ c bao ph b i các vùng núi đá

2.2.4 c đi m th m ph

D li u v th m ph l y theo hi n tr ng r ng 2002 t l 1:100.000 B n đ s

d ng đ t ph n l u v c phía Trung Qu c l y theo b n đ s d ng đ t toƠn c u đ c xơy d ng b i c quan thông tin đ a lý Nh t B n (GSI)

R ng t nhiên trên l u v c chi m kho ng 21,62%: bao g m r ng t nhiên lá

r ng, th ng xanh vƠ h n h p, r ng t nhiên giƠu, trung bình

R ng t nhiên th ng xanh m a m nhi t đ i: Nh ng h sinh thái r ng thu c ki u th m th c v t nƠy có nhi u t ng, cao t 25 - 30 m, tán lá kín r m b i

nh ng loƠi cơy g l n lá r ng th ng xanh

C u trúc t ng th có 5 t ng:

- T ng v t tán A1: hình thƠnh b i nh ng loƠi cơy g cao đ n 40 - 50 m,

ph n l n thu c h D u (Dipterocarpaceae), h Dơu t m (Moraceae), h u (Leguminosae) v.vầ Ph n l n lƠ loƠi cơy th ng xanh nh ng c ng có loƠi cơy r ng

lá trong mùa khô rét T ng nƠy th ng không liên t c, tán cơy xoè r ng hình ô, hình

tán

- T ng u th sinh thái A2: ơy còn g i lƠ t ng l p qu n bao g m cơy g cao trung bình t 20 - 30 m, thơn th ng, tán lá tròn vƠ h p, t ng tán liên t c, ph n

l n lƠ nh ng loƠi cơy th ng xanh thu c các h D (Fagaceae), h Re (Lauraceae),

h Vang (Caesalpiniaceae), h Trinh n (Mimosaceae), h Cánh b m

(Papilionaceae), h B hòn (Sapindaceae), h Xoan (Meliaceae), h M c lan

h ph Tre n a (Bambusoideae), h S (Scitaminaceae) v.vầTrong t ng nƠy còn

có nh ng loƠi quy t thơn g , ch u đ c bóng r p Tham gia t ng nƠy còn có nh ng cơy con, cơy nh c a nh ng loƠi cơy g l n t ng A1, A2, A3

- T ng c quy t C: cao không quá 2 m, t thƠnh loƠi cơy thu c các h Ô rô (Acanthaceae), h Gai (Urticaceae), h Môn ráy (Araceae), h G ng (Zingiberaceae), h HƠnh t i (Liliaceae) vƠ nh ng loƠi d ng x v.vầTham gia t ng nƠy còn có nh ng cơy tái sinh c a nh ng loƠi cơy g l n t ng A1, A2, A3

R ng r ng lá m nhi t đ i: C u trúc t ng th g m 3 t ng cơy g (A1, A2, A3) i n hình lƠ hai loƠi cơy r ng lá: S ng l (Lagerstroemia tomentosa) vƠ Sau sau (Liquidambar formosana) NgoƠi ra còn có các loƠi cơy thu c h

Anacardiaceae, Combretaceae, Lauraceae, Burseraceae, Sapindaceae v.vầ Chi u cao qu n th đ t đ n 40 m Nhi u loƠi cơy có b nh vè T ng d i tán vƠ t ng cơy

b i th a T ng th m t i r m r p có các loƠi quy t (Pteridophyta) vƠ cơy h D a

(Palmae)

Di n tích r ng tr ng t ng đ i ít, ch kho ng 0,21% t ng di n tích th ng

l u h Tuyên Quang

Di n tích cơy c , cơy b i vƠ g r i rác chi m kho ng 20% Trong đó bao

g m ph n di n tích ch có cơy b i có g r i rác vƠ cơy c xen l n n ng r y

Di n tích đ t nông nghi p phơn b r i rác Trong đó đ t lúa vƠ đ t mƠu k t

h p ch a đ n 1% t ng di n tích đ t t chuyên rau mƠu vƠ cơy công nghi p ng n ngƠy chi m t l t ng đ i l n trên 32%

t th c ch chi m 0,18% do đ c tính dơn c th a th t;

Di n tích núi đá chi m kho ng 10% di n tích đ t vùng th ng l u

B ng 2.2: Phân lo i th m ph l u v c sông Gâm

TT Th măph /ăs ăd ngăđ t Kí hi u Di nătíchă

(ha)

Hình 2.5 B n đ th m ph vùng nghiên c u

2.3 c đi măkhíăh u

Khí h u l u v c sông Gơm mang đ m nét khí h u nhi t đ i gió mùa Trong

n m khí h u phơn ra lƠm hai mùa rõ r t: mùa đông khô l nh, m a ít, mùa h nóng

-0,1c, Ch Rư: -0,60c, t i các vùng th p h n nh Chiêm Hoá: 0,5c, Tuyên Quang:

2,4c M a trong mùa đông ch y u lƠ m a phùn vƠ m a nh kéo dƠi nhi u ngƠy

v i l ng m a không đáng k nên ch có tác d ng lƠm t ng đ m c a đ t trong

2.4 căđi măth yăv n và bùn cát

2.4.1 c đi m th y v n

B ng cho d i đơy lƠ phơn ph i l u l ng t i các tr m đo trên l u v c:

B ng 2.3: L u l ng trung bình tháng t i các tr m trên l u v c h th y đi n

Tuyên Quang trên sông Gâm (m 3 /s)

đ n tháng III, trong đó tháng có l u l ng nh nh t lƠ tháng I chi m 0,1% so v i c

kho ng 0,147m3/s m i n m Ch ng t dòng ch y đo t i tr m Chiêm Hóa khá n

đ nh, không thay đ i nhi u Tuy nhiên, t n m 2006 dòng ch y gi m rõ r t, do vi c xơy d ng th y di n Tuyên Quang

T l l u l ng mùa l so v i l u l ng mùa c n cho th y, mùa l chi m h n 75% l ng n c c n m m c dù mùa c n kéo dƠi đ n h n 7 tháng i u nƠy cho

th y l ng n c th ng t p trung vƠo các tháng mùa l , còn mùa c n dòng ch y có

l u l ng khá nh

L u l ng 1 vƠ 3 tháng nh nh t ch dao đ ng t 60-100 m3/s So v i l u

l ng trung bình hƠng n m chêch l ch không quá l n N m có l u l ng nh nh t

lƠ 1967 vƠ 2010 l u l ng trung bình tháng đ u d i 60 m3/s

L u l ng 1 vƠ 3 tháng l n nh t kho ng 500-1500m3/s L u l ng tháng l n

nh t th ng r i vƠo tháng 7 N m có tháng mùa l l n nh t lƠ n m 1971 v i l u

l ng l n h n 2000 m3/s

T l l u l ng mùa l so v i mùa c n cho th y, mùa l chi m h n 80%

l ng n c c n m m c dù mùa c n kéo dƠi đ n h n 7 tháng i u nƠy cho th y

l ng n c th ng t p trung vƠo các tháng mùa l , còn mùa c n thì dòng ch y có

l u l ng khá nh

L u l ng 1 tháng vƠ 3 tháng nh nh t dao đ ng t 60-100 m3/s So v i l u

l ng trung bình hƠng n m chêch l ch không l n N m có l u l ng nh nh t lƠ

n m 1980 vƠ 2011 l u l ng trung bình tháng đ u d i 60 m3/s

L u l ng 1tháng vƠ 3 tháng l n nh t kho ng 500-1500m3/s L u l ng tháng l n nh t th ng r i vào tháng VII N m có tháng mùa l l n nh t lƠ n m

Hình 2.11 Di n bi n l u l ng tháng l n nh t tr m Na Hang

+ T l l u l ng mùa l so v i l u l ng mùa c n cho th y, mùa l chi m

h n 75% l ng n c c n m m c dù mùa c n kéo dƠi đ n h n 7 tháng i u nƠy cho th y l ng n c th ng t p trung vƠo các tháng mùa l , còn dòng ch y mùa

c n có l u l ng khá nh

+ L u l ng 1 tháng vƠ 3 tháng nh nh t ch dao đ ng t 6-150 m3/s So v i

l u l ng trung bình hƠng n m chêch l ch không l n

+L u l ng 1 tháng vƠ 3 tháng l n nh t kho ng 100-400m3/s L u l ng tháng l n nh t th ng r i vào tháng 7

Hình 2.12 Di n bi n l u l ng tr m B o L c