Nghiên cứu chế độ thủy văn sông Lô phục vụ bài toán Quy hoạch sử dụng tài nguyên nước

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 1 MỤC LỤC 2 MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI 3 LƯU VỰCSÔNG LÔ 3 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên 3 1.1.1. Vị trí địa lý 3 1.1.2. Điều kiện địa hình 5 1.1.3. Đặc điểm khí hậu 7 1.1.4. Đặc điểm thủy văn 16 1.1.5. Đặc điểm sông ngòi 21 1.1.6. Đặc điểm địachất thổ nhưỡng 22 1.1.7. Đặc trưng của thảm phủ thực vật 24 1.2. Tình hình kinh tế xã hội 24 1.2.1 Dân số 24 1.2.2. Cơ sở hạ tầng, y tế, giáo dục 24 1.2.3. Hiện trạng phát triển dân sinh, kinh tế trong khu vực 26 CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG 27 2.1. Thu thập xử lý số liệu khí tượng thủy văn 27 2.1.1. Mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn 27 2.1.2. Thu thập số liệu Khí tượng – Thủy văn 27 2.1.3. Xử lý số liệu 29 2.2. Phân tích quy luật biến đổi mưa theo thời gian 29 2.3. Tính toán lượng mưa trung bình nhiều năm cho lưu vực 31 2.4. Tính toán lượng mưa năm thiết kế 33 2.5. Phân tích tính toán mưa lũ 34 2.6. Tính toán mô hình bốc hơi 35 2.6.1. Một số khái niệm và định nghĩa 35 2.6.2. Xác định lượng bốc hơi trên mặt lưu vực 35 CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN THỦY VĂN 37 3.1. Phân tích tính toán dòng chảy năm 37 3.1.1. Một số định nghĩa và tính chất 37 3.1.2 Những nhân tố ảnh hưởng tới dòng chảy năm và chế độ dòng chảy lưu vực 38 3.1.3. Chu kì dòng chảy năm lựa chọn thời kì tính toán. 40 3.1.4 Xác định chuẩn dòng chảy năm 42 3.1.5. Tính lượng dòng chảy năm thiết kế 42 3.1.6. Phân mùa dòng chảy 43 3.1.7. Phân phối dòng chảy trong năm thiết kế 44 3.2. Phân tích tính toán dòng chảy lũ 90 3.2.1. Khái niệm dòng chả lũ và ý nghĩa nghiên cứu 90 3.2.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới dòng chảy lũ 92 3.2.3. Tính lưu lượng lũ thiết kế. 95 3.3. Phân tích tính toán dòng chảy nhỏ nhất thiết kế 97 3.3.1. Khái niệm dòng chảy nhỏ nhất 97 3.3.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới dòng chảy nhỏ nhất 97 3.3.3. Tính lưu lượng nhỏ nhất thiết kế. 98 3.4. Phân tích tính toán dòng chảy bùn cát 100 3.4.1. Sự xói mòn lưu vực và các nhân tố ảnh hưởng đến dòng chảy bùn cát 100 3.4.2. Đặc trưng biểu thị dòng chảy bùn cát 101 3.4.3. Tính toán bùn cát 101 CHƯƠNG IV: ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG LÔ 104 4.1 Tài nguyên nước mưa 104 4.1.1. Sự biến đổi mưa theo thời gian trong năm 104 4.1.3. Sự biến đổi mưa theo không gian 107 4.2. Tài nguyên nước mặt 107 4.3. Tài nguyên nước ngầm 109 4.4. Chất lượng nước 110 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 112 1. Kết luận 112 2. Kiến nghị 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 PHẦN PHỤ LỤC

LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp, với sự giúp đỡ tận tình của Cô giáo T.SHoàng Nguyệt Minh; Th.S Trần Văn Tình và các Thầy cô giáo trong khoa Khítượng – Thủy văn thuộc trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội cùng với

sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành đồ án “Nghiên cứu chế độ thủy văn sông

Lô phục vụ bài toán Quy hoạch sử dụng tài nguyên nước’’ Đây chính là bài đồ áncủa em trước khi rời khỏi ghế nhà trường và cũng chính là hành trang giúp em vữngvàng bước vào cuộc sống

Để có được ngày hôm nay em cũng không thể kể hết được công ơn to lớn củacác thầy cô Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Cô giáo TS Hoàng Nguyệt Minh; Thầygiáo ThS Trần Văn Tình đã tạo cho em những điều kiện tốt nhất, định hướng chocách tiếp cận bài làm, và đã giành nhiều thời gian quý báu để đọc, cho em những ýkiến góp ý về nội dung, nhận xét để em có thể hoàn thành Đề tài đồ án của mình.Quá trình làm đồ án đã giúp em hiểu thêm về quy mô, tầm quan trọng, cũngnhư quá trình tính toán thủy văn phục vụ cho một bài toán quy hoạch cụ thể, đồngthời cũng học hỏi thêm được nhiều kinh nghiệm

Do trình độ và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế, tài liệu tham khảo có hạnnên đồ án chắc chắn có nhiều thiếu sót Vì vậy em mong nhận được sự đóng gópquý báu của các thầy, các cô và toàn thể các bạn sinh viên để đồ án được hoàn thiện

cả về nội dung và hình thức

Em xin chân thành cảm ơn các Thầy cô giáo trong khoa Khí tượng – Thủy vănthuộc trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, T.S Hoàng Nguyệt Minh;Thầy giáo ThS Trần Văn Tình đã tận tình giúp đỡ em thực hiện đồ án này

Hà Nội, ngày 15tháng 5 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Vi Thị Thiên Hương

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI 3

LƯU VỰCSÔNG LÔ 3

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Điều kiện địa hình 5

1.1.3 Đặc điểm khí hậu 6

*Một số nhận xét về đặc điểm khí hậu: 16

1.1.4 Đặc điểm thủy văn 16

1.1.5 Đặc điểm sông ngòi 21

1.1.6 Đặc điểm địachất thổ nhưỡng 22

a Địa chất 22

Hình 1.5: Bản đồ địa chất lưu vực sông Lô 23

b Thổ nhưỡng 23

1.1.7 Đặc trưng của thảm phủ thực vật 24

1.2 Tình hình kinh tế xã hội 24

1.2.1 Dân số 24

1.2.2 Cơ sở hạ tầng, y tế, giáo dục 24

1.2.3 Hiện trạng phát triển dân sinh, kinh tế trong khu vực 26

2.1.2 Thu thập số liệu Khí tượng – Thủy văn 27

2.1.3 Xử lý số liệu 28

* Nhận xét chung về tài liệu khí tượng thủy văn 28

143

143

144

144

145

146

147

147

148

171

171

172

172

173

173

DANH MỤC BẢNG

CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI 3

LƯU VỰCSÔNG LÔ 3

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Điều kiện địa hình 5

1.1.3 Đặc điểm khí hậu 6

*Một số nhận xét về đặc điểm khí hậu: 16

1.1.4 Đặc điểm thủy văn 16

1.1.5 Đặc điểm sông ngòi 21

1.1.6 Đặc điểm địachất thổ nhưỡng 22

a Địa chất 22

Hình 1.5: Bản đồ địa chất lưu vực sông Lô 23

b Thổ nhưỡng 23

1.1.7 Đặc trưng của thảm phủ thực vật 24

1.2 Tình hình kinh tế xã hội 24

1.2.1 Dân số 24

1.2.2 Cơ sở hạ tầng, y tế, giáo dục 24

1.2.3 Hiện trạng phát triển dân sinh, kinh tế trong khu vực 26

2.1.2 Thu thập số liệu Khí tượng – Thủy văn 27

2.1.3 Xử lý số liệu 28

* Nhận xét chung về tài liệu khí tượng thủy văn 28

143

143

144

144

145

145

147

147

148

171

171

172

172

173

173

DANH MỤC HÌNH

CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI 3

LƯU VỰCSÔNG LÔ 3

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Điều kiện địa hình 5

1.1.3 Đặc điểm khí hậu 6

*Một số nhận xét về đặc điểm khí hậu: 16

1.1.4 Đặc điểm thủy văn 16

1.1.5 Đặc điểm sông ngòi 21

1.1.6 Đặc điểm địachất thổ nhưỡng 22

a Địa chất 22

Hình 1.5: Bản đồ địa chất lưu vực sông Lô 23

b Thổ nhưỡng 23

1.1.7 Đặc trưng của thảm phủ thực vật 24

1.2 Tình hình kinh tế xã hội 24

1.2.1 Dân số 24

1.2.2 Cơ sở hạ tầng, y tế, giáo dục 24

1.2.3 Hiện trạng phát triển dân sinh, kinh tế trong khu vực 26

2.1.2 Thu thập số liệu Khí tượng – Thủy văn 27

2.1.3 Xử lý số liệu 28

* Nhận xét chung về tài liệu khí tượng thủy văn 28

143

143

144

144

145

146

147

147

148

171

171

172

172

173

173

MỞ ĐẦU

Nước là nguồn tài nguyên đặc biệt quan trọng, quyết định đối với sự tồn tại vàphát triển của sự sống trên trái đất Đặc điểm tài nguyên nước là được tái tạo theoquy luật thời gian và không gian Nhưng ngoài quy luật tự nhiên, hoạt động của conngười đã tác động không nhỏ đến vòng tuần hoàn của nước Nước có ý nghĩa đặcbiệt quan trọng trong tất cả các quá trình tự nhiên xảy ra trên trái đất và đóng vai trò

to lớn trong mọi hoạt động thực tiễn của con người

Đối với một quốc gia, sông ngòi cũng tương tự như đất đai, hầm mỏ, rừngbiển, là nguồn tài nguyên vô cùng quý báu Nước sông chảy sinh ra một nguồnnăng lượng lớn có ý nghĩa đối với sự phát triển của con người, nhưng nó cũng gây

ra những hiểm họa vô cùng lớn như lũ lụt, gây thiệt hại nặng nề cho các vùng dân

cư và sinh thái trong khu vực

Chinh phục các dòng sông, khắc phục mặt hại, đó là nhiệm vụ to lớn trong cáccuộc đấu tranh không ngừng đã bao nhiêu đời nay giữa con người và thiên nhiên.Trong quá trình phát triển, bằng các biện pháp thủy lợi, con người đã làm thay đổitrạng thái tự nhiên của nguồn nước nhằm thoả mãn các yêu cầu và ngày càng tăngcủa xã hội Các biện pháp thủy lợi cũng đa dạng bao gồm: hồ chứa, đập dâng nước,

hệ thống đê, hệ thống các trạm bơm và cống tưới tiêu

Việt Nam là một trong những quốc gia có nguồn tài nguyên nước phong phú,

là một quốc gia có trữ lượng nước dồi dào ở khu vực Châu Á Với mong muốn cáckiến thức đã học, em đã chọn đề tài: “Nghiên cứu chế độ thủy văn sông Lô phục vụbài toán Quy hoạch sử dụng tài nguyên nước’’ để làm đồ án tốt nghiệp Nội dungchủ yếu của đồ án là nghiên cứu tính toán một số đặc trưng Khí tượng – Thủy vănthiết kế cho lưu vực sông Lô để phục vụ bài toán quy hoạch Từ đó đưa ra nhữngthống kê cụ thể để đưa vào phục vụ thiết kế và vận hành các công trình thủy lợi,phục vụ dân sinh kinh tế

Với mục tiêu cảu đề tài trên, đồ án đã sử dụng những phương pháp sau đểphân tích tính toán:

- Phương páp phân tích tương quan

- Phương pháp thống kê xác suất

Ngoài phần mở đầu và kết luận, đồ án này được trình bày trong 4 chương,bao gồm:

Chương I Đăc điểm địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội lưu vực sông Lô:

Chương này trình bày khái quát một số đặc điểm địa lý, địa hình của lưu vực Cácđặc trưng khí tượng, đặc trưng thủy văn lưu vực, đặc trưng sông ngòi và khái quáttình hình dân sinh kinh tế của lưu vực sông Lô

Chương II Phân tích tính toán các yếu tố khí tượng: Thu thập số liệu khí

tượng - thủy văn và xử lý số liệu, phân tích và tính toán một số đặc trưng bao gồm:Lượng mưa bình quân tên lưu vực; lượng mưa năm thiết kế; phân mùa mưa và xácđịnh tỉ lệ lượng mưa trong các mùa so với lượng mưa cả năm Từ đó có thể xác địnhnhu cầu nước cho cây trồng hay giải quyết bài toán tiêu nước cho đô thị

Chương III Phân tích tính toán thủy văn: Chương này phân tích tính toán

dòng chảy năm; tính toán dòng chảy lớn nhất; tính toán dòng chảy nhỏ nhất; phântích tính toán dòng chảy bùn cát

Chương IV Đánh giá tài nguyên nước lưu vực sông Lô: Từ kết quả tính

toán trong chương 2 và chương 3 tiến hành đánh gái tài nguyên nước mưa; tàinguyên nước mặt Đánh giá sơ bộ về tài nguyên nước ngầm, chất lượng nước củalưu vực sông Lô

CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI

LƯU VỰCSÔNG LÔ 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Toàn lưu vực sông Lô nằm trong phạm vi từ 21020’ đến 24000’ vĩ tuyến Bắc và

từ 103030’ đến 106000’ kinh tuyến Đông thuộc vùng nhiệt đới gió mùa Phía Bắcgiáp với Trung Quốc, phía Đông Bắc giáp lưu vực sông Kỳ Cùng – Bằng Giang,phía Đông Nam giáp lưu vực sông Thái Bình, phía Tây giáp lưu vực sông Thao.(Hình 1.1)

Hình 1.1: Vị trí địa lý lưu vực sông Lô

[Nguồn 1]

Sông Lô bắt nguồn từ cao nguyên Vân Nam - Trung Quốc cao trên 2000mchảy vào địa phận nước ta tại Thanh Thủy - Vị Xuyên - Hà Giang, chảy theo hướngTây Bắc - Đông Nam đổ vào sông Hồng tại Việt Trì Sông Lô có phụ lưu cấp 1 làsông Miện nhập vào bờ trái của sông tại Hà Giang, sông Con gia nhập với bờ phải

tại thị trấn Vĩnh Tuy - Bắc Quang – Hà Giang, phụ lưu lớn nhất của sông Lô là sôngChảy gia nhập vào bờ phải tại thị trấn Đoan Hùng – Đoan Hùng – Phú Thọ, phụ lưulớn thứ hai là sông Gâm gia nhập vào bờ trái tại Khe Lau – Hàm Yên – TuyênQuang Trước khi đổ vào sông Hồng tại Việt Trì, sông Lô lại nhận thêm một phụ lưunữa là sông Phó Đáy ở phía bờ trái.

Sông Lô là một trong những phụ lưu lớn nhất của sông Hồng với diện tích lưuvực là 39000km2, chiếm 27% diện tích lưu vực sông Hồng trong đó phần diện tíchthuộc lãnh thổ Trung Quốc là 16400km2 (chiếm 42%), phần diện tích thuộc lãnh thổViệt Nam, là 22600km2 (chiếm 58%) Sông Lô chảy qua 8 tỉnh: Hà Giang, TuyênQuang, Lào Cai, Yên Bái, Cao Bằng, Bắc Cạn, Phú Thọ, Vĩnh Phúc Chiều dài sông

Lô là 470km và phần chảy qua địa phận Việt Nam là 275km

Vị trí lưu vực sông Lô dược giới hạn về phía Đông là cánh cung Ngân Sơn vàcánh cung sông Gâm, phía Đông Nam là dãy núi Tam Đảo, phía Tây là dãy núi ConVoi

Hình 1.2: Thượng nguồn sông Lô

[Nguồn1]

1.1.2 Điều kiện địa hình

Trong lưu vực sông Lô đồ núi thấp là dạng địa hình chủ yếu, các dãy núi lớnđều quy tụ về phía Đông Nam và mở rộng về Phía Bắc.Vì vậy, nan quạt có thể đặctrưng cho hình dạng lưu vực sông Lô

Hình 1.3: Bản đồ địa hình của lưu vực sông Lô

[Nguồn 1]

Lưu vực sông Lô có hướng dốc chung từ Tây Bắc xuống Đông Nam Độ caođường phân nước giảm dần từ trên 2000m ở phía Trung Quốc xuống 1000 - 2000m

ở Việt Nam Độ cao bình quân trong lưu vực sông Lô dao động từ 500 - 1000m Địahình chủ yếu là đồi núi với những dãy núi cao: Khối núi Tây Côn Lĩnh với một sốđỉnh cao hơn 2000m, giữa sông Hồng và sông Chảy là dãy núi Con Voi và caonguyên Bắc Hà với đỉnh cao nhất là 2267m nằm cạnh thung lũng sông Hồng, kếtiếp là dãy núi Mỏ Rô và Sáu Tàu, Cánh cung sông Gâm và cánh cung Ngân Sơn cónhững đỉnh cao trên 1000m như: Sam Sao (1172m), Tam Đảo (1591m)…

Ở thượng nguồn thung lũng lòng sông rất hẹp, các vách núi dựng đứng vươntới tận bờ sông cao từ 1000 - 1500m, lòng sông dốc và nhiều thác ghềnh Độ sâutrung bình về mùa cạn của sông Lô thuộc thượng lưu ở phía Việt Nam khoảng 0,6đến 1,5m và sông rộng trung bình 40 - 50m Phần trung lưu độ dốc đáy lòng sônggiảm dần còn 0,25/km, thung lũng sông bắt đầu mở rộng

Hạ lưu sông Lô có thể kể từ Tuyên quang đến Việt Trì, lòng sông mở rộng,ngay trong mùa cạn lòng sông cũng rộng đến 200m và sâu 1,5 - 3m Phần thuộcnước ta độ dốc trung bình lòng sông là 0,26% Các sông nhánh có độ dốc lớn hơn,như độ dốc nhánh sông Con là 6,18% Các đặc trưng hình thái của các sông nhánhlớn của sông Lô thể hiện dưới bảng (1.1)

Bảng 1.1: Mô tả đặc trưng hình thái sông Lô

Sông Chiều dài F(km 2 )

Độ cao bình quân lưu vực (%)

Độ dốc bình quân lưu vực (%0)

Độ rộng bình quân lưu vực (km)

Mật độ lưới sông (km/km2)

nhiên đã ấm hơn phía Đông Bắc – Bắc Bộ Điều đó chỉ rõ sự suy yếu phần nào củagió mùa Đông Bắc khi tới lưu vực.

Tùy thuộc vào vị trí và đặc điểm cao hay thấp của địa hình cùng mức dộ ảnhhưởng của hoàn lưu gió mùa đối với từng nơi mà có sự thay đổi về khí hậu giữa cácvùng trong lưu vưc:

-Thượng lưu sông Lô có khí hậu nóng vừa, khô và ít mưa

-Trung lưu sông Lô có khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều, là vùng có mưa lũ lớnnhất lưu vực

-Hạ lưu sông Lô có khí hậu nóng và tương đối ẩm, mưa trên lưu vực nhiềunhất ở trung lưu và giảm về phía thượng và hạ lưu

Khí hậu vùng Tuyên Quang ẩm thấp và không trong lành, nhất là vào mùamưa ảnh hưởng của rừng rậm Thung lũng sông Đáy có nước đục và sương mùthường dày đặc đến 9 giờ sáng mới tan dần, những vùng cao độ từ 400m đến 800m

có khí hậu trong lành hơn, nhất là những vùng đá vôi Ta nghiên cứu một số đặctrưng khí tượng điển hình

Bảng 1.2: Nhiệt độ trung bình tháng và năm thời kỳ quan trắc

Hình 1.4a: Biến trình nhiệt trong năm của trạm Hà Giang và Bắc Quang

Hình 1.4b: Biến trình nhiệt trong năm của trạm Bắc Mê và trạm Chợ Rã

Tính ẩm ướt được thể hiện rõ nhất ở vùng Bắc Quang thuộc trung lưu vựcsông Lô, nơi có địa hình dạng phễu, hội tụ gió, hướng thung lũng trùng với gióthịnh hành Do đó hình thành tại đây một trung tâm mưa lớn nhất miền Bắc rộngkhoảng 100km2, độ cao trung bình khoảng 500 - 1000m, mưa lớn do hội tụ gióĐông Nam gây nên, tại trung tâm lượng mưa năm đạt trên 400mm với trên 170ngày có mưa trong năm.

Lượng mưa trong năm tập trung vào mùa mưa chiếm 89% lượng mưa năm kéodài từ tháng IV đến Tháng X Còn mùa khô từ tháng XII đến tháng III chỉ chiếm11% lưu lượng mưa cả năm Trên lưu vực sông Lô lượng mưa ngày lớn nhất tươngđối lớn ở Bắc Quang và một số trạm phía Nam, tương đối bé ở các núi vừa, núi cao

và trung tâm mưa ít Chợ Rã

Trên cùng địa điểm lượng mưa ngày lớn nhất phụ thuộc vào biến trình mưa.Nhìn chung, trị số của đặc trưng này tương đối lớn vào mùa mưa (lớn nhất vào cáctháng cao điểm VI, VII, VIII), tương đối bé vào các tháng mùa khô, bé nhất vào cáctháng ít mưa nhất (XII - I)

Từ tháng XII đến tháng III hầu như không có ngày mưa trên 100mm Từ tháng

V đến tháng XI, trị số của đặc trưng này phổ biến là 100 - 300mm Kỷ lục về lượngmưa ngày ở nhiều nơi chỉ trên dưới 150mm Ngoài ra, ở Bắc Quang đã nhiều lần cólượng mưa ngày trên 400mm, lớn nhất là 412mm Tại Bắc Quang lượng mưa mùakhô chiếm khoảng 9,4%, tại Hà Giang 21,2%, tại Tuyên Quang 24,5%

Tháng mưa lớn nhất trên lưu vực sông Lô xuất hiện không đồng bộ: tại thượnglưu là tháng VIII, Hà Giang tháng VII, Bắc Quang tháng VI và Tuyên Quang vàotháng VII Lượng mưa tháng lớn nhất chiếm khoảng 17,7% đến 26,8% lượng mưa

cả năm

3 Chế độ bốc hơi

Lượng bốc hơi trung bình năm trên lưu vực sông Lô, kể các vùng núi chưa cóquan trắc khí tượng, vào khoảng 500 - 1000mm, trung bình lưu vực là 726 mm Ởphía Bắc, Bắc Hà có lượng bốc hơi chỉ 581mm trở thành tâm bốc hơi bé nhất củakhu vực Bên cạnh đó vùng núi vừa phía trước Tây Côn Lĩnh - Hoàng Su Phì lại cólượng bốc hơi 844mm Ở phía Nam, các huyện phía Nam tỉnh Tuyên Quang cólượng bốc hơi 857mm trong khi lượng bốc hơi ở Việt Trì lên tới 834mm Trên lưuvực này, chỉ vào thời kỳ từ tháng V đến tháng VII mới có tháng có lượng bốc hơitrung bình trên 100mm Chi tiết về lượng bốc hơi các trạm trên lưu vực sông Lôđược thể hiện trong bảng (1.4)

Bảng 1.4 Lượng bốc hơi trung bình tháng và năm thời kỳ quan trắc

Như vậy nhìn chung tốc độ gió trên lưu vực nhỏ Tốc độ gió trung bình tháng và năm các trạm trên lưu vực sông Lô được thể

Bảng 1.5 Tốc độ gió trung bình tháng và nămthời kỳ quan trắc

so với các tháng mùa hè Số giờ nắng ít nhất là tháng I sau đó đến tháng II và thángIII khi trời thường âm u và mưa phùn Về mùa hè do lượng mây ít, nhất là lượngmây ở phía dưới và thời gian chiếu sáng dài lên số giờ nắng nhiều hơn mùa đông.Bảng tổng hợp số giờ nắng trung bình tháng và năm thời kỳ quan trắc.

Bảng 1.6 Số giờ nắng trung bình tháng và năm thời kỳ quan trắc

Đơn vị:(h)

Hà Giang 2000 – 2015 54.0 57.6 62.1 106.3 156.7 130.4 157.9 171.9 158.0 114.2 113.3 76.7 1359.0Hàm Yên 2002 – 2015 46.6 53.585 50.654 94.154 165.62 153.02 169.02 174.46 157.23 128.13 106.96 73.5 1372.9Tuyên Quang 2000 – 2015 60.3 51.4 52.0 99.1 168.5 159.6 179.5 171.7 164.1 143.9 126.4 91.6 1468.2Hoàng Su Phì 2000 – 2015 82.3 98.5 120.5 155.4 174.6 146.0 155.0 161.5 149.0 112.3 123.1 90.7 1569.1Bắc Hà 2000 – 2015 78.6 91.1 108.1 144.1 160.8 134.4 128.1 133.5 122.2 92.4 119.0 81.7 1393.9Việt Trì 2000 – 2015 60.3 42.0 42.7 86.6 154.7 152.5 164.5 162.4 144.4 134.9 122.3 92.9 1360.2Phú Hộ 2000 – 2015 57.0 42.9 38.9 79.7 154.4 152.7 168.9 167.2 153.0 133.9 123.2 91.3 1363.1Bắc Quang 2000 – 2015 50.1 53.7 56.7 98.8 154.0 135.7 157.6 171.2 159.0 112.5 108.8 69.4 1327.5Bắc Mê 2002 – 2015 52.4 65.3 68.1 112.4 171.9 143.2 154.4 170.7 147.3 103.4 101.2 74.7 1365.1Chiêm Hóa 2002 – 2015 56.4 60.7 58.2 103.2 179.9 163.9 180.9 178.0 162.2 135.9 118.4 91.1 1488.7Chợ Rã 2000 – 2015 64.6 63.3 69.4 111.8 162.2 145.5 159.9 170.8 152.3 118.2 111.6 86.4 1416.0

2 Với địa hình cao ở phía Bắc thấp ở phía Nam, lưu vực nghiên cứu liên kếtchặt chẽ với đồng bằng Bắc Bộ ở phía Nam trong cả thời kì gió mùa Đông Nam lẫnthời kì gió mùa Đông Bắc.

3 Đáng chú ý là, đoạn sông Chảy trở thành sườn đón gió Đông Nam trongmùa hè và do đó, tạo điều kiện thuận lợi để mang lại một nguồn mưa dồi dào trênnhiều địa điểm thuộc tỉnh Hà Giang nhất là Bắc Quang

4 Do ảnh hưởng của độ cao địa lý, một số bộ phận đáng kể của lưu vực không

có tài nguyên nhiệt phong phú nhe vung đồng bằng trung du Bắc Bộ

5 Cũng do địa hình chia cắt phức tạp có sự phân hóa sâu sắc trong chế độmưa, chủ yếu về lượng mưa

1.1.4 Đặc điểm thủy văn

a Mạng lưới sông suối

Mật độ sông suối lưu vực sông Lô không đồng nhất giữa các vùng từ cấp mật

độ rất thưa thớt đến dày (0,46 - 1,94km/km2) Phía tây và Tây Bắc lưu vực phân bốcấp mật độ dày đến rất dày là vùng núi cao và mưa nhiều nhất lưu vực Phía Đông

và Đông Bắc lưu vực với sa diệp thạch là chủ yếu, lượng mưa ít lên sông suối thưathớt Có 162 sông với diện tích lưu vực dưới 100km2 và 44 sông có diện tích 100 -500km2, chỉ có 10 sông có diện tích trên 500km2

+Các phụ lưu chính:

Sông Gâm:

Sông Gâm (L= 297km, F= 17.200km2) Là phụ lưu lớn cấp 1 của sông Lô,chiếm khoảng 44,1% diện tích của toàn bộ lưu vực song Lô, các phụ lưu của sôngGâm phân bố tương đối đều dọc theo hai bên dọc sông

Giới hạn về phía Đông và Đông Nam lưu vực sông Gâm là cánh cung NgânSơn và cánh cung sông Gâm, là đường phân nước lớn nhất trong khu vục Đông Bắc,

đường giới hạn này cao trung bình 500- 1000m, riêng các đỉnh cao trên 1000m, caonhất là đỉnh Pia Uao1930m.

Mật độ sông suối trung bình trên lưu vực sông Gâm từ dưới 0,5 đến 1km/km2.Phía thượng lưu sông Gâm mật độ sông suối ít hơn cả, từ dưới 0,5 đến 1km/km2, tạiđây mưa ít và đá vôi nhiều nhất so với các vùng khác trong lưu vực

Sông Chảy:

Sông Chảy (L= 319km, F = 6.500km2) là phụ lưu lớn thứ 2 trong lưu vực sông

Lô bắt nguồn từ vùng núi Tây Côn Lĩnh cao nhất khu Đông Bắc 2419m

Diện tích sông chảy chiếm khoảng 16,7% diện tích toàn bộ lưu vực sông Lô.Lưu vực sông chảy được giới hạn khá rõ Phía Bắc là vùng núi cao 1500m, đườngphân nước giữa sông chảy và song Bàn Long (Sông Lô) Dãy núi con voi kéo dài từTây Bắc xuống Tây Nam phân cách giữa hai sông Chảy và sông Thao Phía Đông

và Đông Nam là đường sống núi của dãy Tây Côn Lĩnh và dãy núi thấp phân chiagiữa hai lưu vực sông Chảy và dòng chính sông Lô ở phía trung lưu

Độ dốc bình quân sông Chảy tới 24%, độ cao bình quân cũng lớn khoảng858m Diện tích có độ cao từ 400m trở xuống chiếm 40% diện tích toàn lưu vực.mạng lưới sông suối phát triển rất mạnh trên 1,5km/ km2 Vùng có mật độ sông suốitương đối dầy từ 0.7km/km2đến 1km/km2, phân bố ở thượng lưu nơi có lượng mưa

ít và địa hình thấp

Dòng chính sông Chảy uốn khúc quanh co, hệ số uốn khúc lớn 2.32, độ rộngbình quân lưu vực nhỏ 26km, hệ số không cân bằng của lưới sông nhỏ hơn 1, cácphụ lưu nhập vào sông chính tương đối đều theo hai bên bờ sông chính

Sông Phó Đáy

Sông Phó Đáy cũng là một sông nhánh tương đối lớn của sông Lô Bắt nguồn

từ vùng núi Tam Đảo, cao trên 1100m, ở tỉnh Bắc Kạn, sườn phía Đông nam cánhcung Ngân Sơn, chảy theo hướng Đông bắc - Tây nam vào địa phận tỉnh TuyênQuang (huyện Yên Sơn, Sơn Dương), qua thị trấn Sơn Dương đổi hướng Tây bắc-Đông nam chảy vào địa phận tỉnh Vĩnh Phúc (các huyện Lập Thạch, Tam Dương)rồi đổ vào sông Lô tại xã Viết Xuân, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc cách cửasông Lô 2km về phía thượng lưu Sông Phó Đáy dài 170km, diện tích lưu vực1610km2 có một số sông nhánh tương đối lớn như sông Lương Quang (F=138km2),

Ngòi Le (F=106km2).

Sông Miện

Sông Miện có (L=124km, F=1935km2), bắt nguồn từ vùng Trờ Pâng TrungQuốc chảy vào theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, tới Việt Nam sông chuyển hướngtheo hướng gần Bắc - Nam, sông Miện xả qua cao nguyên đá vôi diệp thạch Quân

Ba và đổ vào sông Lô ở bờ trái tại thị xã Hà Giang cách cửa sông Lô 258km

Nằm trong vùng đồi núi cao nguyên trên 1000m, do đó độ dốc bình quân lưuvực lớn 976m và độ dốc lưu vực thuộc loại trung bình 24,5% và hệ số uốn khúc lớn1,98 Tổng lượng nước của sông Miện là 1,62km3 ứng với lượng bình quân năm51,4m3/s và mô đun dòng chảy năm 26,6 l/skm2 thuộc loại tương đối ít nước trên lưuvực sông Lô

Mật độ sông suối tại đây phát triển nhất trong lưu vực sông Lô, phù hợp vớivùng núi cao, dốc nhiều, nham thạch mềm và lượng mưa nhiều Do đó dòng chảycủa lưu vực sông Con cũng phong phú nhất trong lưu vực sông Lô Tổng lượngnước bình quân nhiều năm là 2.06km3 ứng với lượng mưa bình quân năm 65,3m3/s

và mô đun dòng chảy năm là 47,7l/s.km3

So với sông Miện tuy diện tích sông Con nhỏ hơn nhưng lại nhiều nước hơn

b Chế độ thủyvăn

+ Chế độ dòng chảy

Do khí hậu của vùng tương đối ẩm ướt với lượng mưa cao nên dòng chảy sôngngòi tương đối phong phú Trong điều kiện lớp vỏ phong hoá dày, khả năng điều tiếtnước lớn nhất là đối với các sông nhỏ nên mặc dù các sông cắt xẻ không sâu nhưngcác sông không bị khô cạn vào mùa khô.Vùng thượng lưu ít nước nhất lưu vực, môduyn dòng chảy năm nhỏ, chỉ đạt 6,84l/s.km2, ở trung lưu dòng chảy lại nhiều nhất,phù hợp với trung tâm lớn nhất Miền Bắc

Mô đuyn dòng chảy năm lên tới 40 - 60l.s/km2 Ở hạ lưu mô đun dòng chảylại giảm, còn khoảng 18-20l/s.km2 Dòng chảy năm dao động ít, hệ số dòng chảynăm thay đổi từ 0.17- 0.22 Nói chung là trên lưu vực sông Lô mực nước và lưulượng biến đổi nhanh, nước lũ có tính chất miền núi rõ rệt Lượng lũ ở Vụ Quangchiếm 30 % lượng lũ sông Hồng ở Sơn Tây Nước lũ sông Lô hàng năm đe dọa vàgây lụt lội cho các vùng ven sông, như thị xã Hà Giang và thị xã Tuyên Quang đều

bị ngập lụt khi có lũ lớn Mực nước lớn nhất của Tuyên Quang tại sông Lô vượt quá

độ cao trung bình của thị xã Tuyên Quang tới 3 - 4 m Về mùa cạn mực nước giảmxuống nhanh chóng, mực nước tại Tuyên Quang xuống thấp hơn mặt ruộng tới 10m.Phù hợp với khí hậu, chế độ thuỷ văn chia làm hai mùa rõ rệt: mùa lũ và mùa cạn.Mùa lũ ở lưu vực sông Lô - Chảy tới sớm hơn vùng Tây Bắc một tháng, nghĩa

là từ tháng V đến tháng X, có những năm lũ bắt đầu ngay từ tháng IV và chấm dứtvào tháng XI Số trận lũ xảy ra liên tiếp nhiều nhất vào các tháng VI, VII, VIII, IXnhất là các tháng VI, VII, VIII Lũ lớn nhất thường xảy ra vào các tháng VII, VIII

Ở phía Bắc của vùng, trên các sông nhỏ lũ lớn nhất tập trung vào tháng VI, liênquan tới thời tiết mưa dông do đối lưu nhiệt, hội tụ kinh tuyến, front lạnh trên cácsông lớn chậm đi một tháng do khả năng tích nước của lòng sông

Dòng chảy mùa lũ của vùng lớn, nhưng dòng chảy cực đại nhỏ chứng tỏ phân phối dòng chảy mùa lũ khá điều hoà ảnh hưởng của bão yếu và nhân tố gây mưa lũ phong phú

Bắt đầu từ tháng XI các sông bước vào mùa kiệt Giai đoạn đầu lưu lượng kiệtcòn khá lớn do ảnh hưởng của mưa cuối mùa nóng và nhất là lượng nước kiệt giảm

đi liên tục và đạt tới trị số cực tiểu tháng, lúc này nguồn cung cấp của sông hoàntoàn là nước ngầm Thời kỳ thứ ba lưu lượng kiệt bắt đầu lên liên quan với mưa cuốimùa lạnh Tháng kiệt nhất tới sớm trên thượng nguồn sông Chảy và sông Lô vàotháng III Ở phần còn lại tháng kiệt nhất là tháng IV

Trị số dòng chảy kiệt tháng dao động từ 2-20l/s/km2, trị số dòng chảy kiệtngàytừ 1 - 15l/s/km2

Lưu vực dòng chính sông Lô có lượng nước trung bình nhiều năm lớn nhất sovới các sông khác trong lưu vực môđun dòng chảy bình quân đạt 30,2l/s/km2 Mùa

lũ kéo dài 4 tháng (VI - IX) Lượng dòng chảy mùa lũ chiếm 74,6% dòng chảy cả

năm Vùng thượng lưu sông Lô có môđun dòng chảy rất lớn ứng với trung tâm mưaBắc Quang, trị số này có thể đạt tới 50 - 70,2l/s/km2 So với sông Lô, sông Gâm ítnước hơn tuy diện tích lớn hơn dòng chính sông Lô Do lượng mưa thấp nên môđundòng chảy chỉ đạt 20,52l/s/km2.

Mùa lũ trên toàn bộ lưu vực kéo dài trong 4 tháng (VI IX), chiếm từ 62 73% lượng dòng chảy năm So với mưa dòng chảy ít tập trung hơn do khả năngđiều tiết của lưu vực, nổi rõ nhất là tác dụng của đá vôi và rừng Tuy nhiên, do mật

-độ sông suối thưa thớt và dòng chảy thất thoát xuống các hang -động đá vôi nên câytrồng và đất canh tác thiếu nước nghiêm trọng vào mùa khô trên khu vực thượnglưu sông Gâm

Sông Chảy cũng là sông có nhiều nước Lưu vực sông Chảy có môđun dòngchảy năm 31,52l/s/km2 Mùa lũ kéo dài 4 tháng (VI-IX), chiếm 72,6% lượng dòngchảy năm

Các sông Phó Đáy có lưu vực nằm trong vùng mưa ít nên môđun dòng chảynăm chỉ đạt 22 - 23,2l/s/km2 Suối Nậm Mu có lưu vực nằm ở trung tâm mưa HoàngLiên Sơn nên có mô đuyn dòng chảy lớn, trung bình 36,2l/s/km2, vùng đầu nguồn

có thể lên tới 50 - 70,2l/s/km2

Do lưu vực của các sông trong vùng lưu vực sông Lô - Chảy có độ dốc cao,lượng mưa lớn, mùa mưa lũ dài và cường độ lũ lớn trong điều kiện lớp vỏ phonghoá dày, hoạt động xâm thực của các sông khá mạnh mẽ Hệ số xâm thực của lưuvực sông Hồng ở trạmYên Bái là 722tấn/km2/năm, lưu vực sông Lô ở Hà Giang600tấn/km2/năm, lưu vực sông Gâm ở Chiêm Hoá 145,8tấn/km2/năm, sông Chảy ởThác Bà 433tấn/km2/năm

c Phân vùng dòng chảy

Về cơ bản sơ đồ phân vùng dòng chảy của lưu vực sông Lô trùng với phân bốlượng mưa Các vùng mưa lớn thường trùng với vùng có mô đuyn dòng chảy lớn vàngược lại Toàn bộ lưu vực sông Lô có thể phân làm 3 vùng mô đuyn dòng chảynăm

Vùng lưu vực sông Lô, sông Chảy có mô đuyn dòng chảy 30 – 80l/s.km2 ứngvới khu vực có lượng mưa trên 2000mm Trung tâm mưa Bắc Quang có lượng mưalớn hơn 4000mm, có mô đuyn dòng chảy lên tới 80l/s.km2 lưu vực sông Gâm, sông

Phó Đáy có mô đuyn dòng chảy 20 -30l/s.km2, ứng với khu vực mưa thấp nhất 1200

mm Trong vùng này chỉ có một phụ vùng nhỏ xung quanh núi Tam Đảo có môđuyn dòng chảy lớn hơn đạt tới 40 l/s.km2

Ảnh hưởng lũ của lưu vực sông Lô - Gâm đã gây ngập lụt nghiêm trọng hàngnăm ở các huyện Chiêm Hóa, Hàm Yên, Sơn Dương, Yên Sơn và thị xã TuyênQuang Riêng hai huyên Yên Sơn và Sơn Dương còn chịu ảnh hưởng của lũ sôngPhó Đáy

Mùa lũ cũng là lúc nước sông lớn và có độ đục với tổng lượng bùn cát lớn.Lượng bùn cát hàng năm bị bào mòn trên lưu vực là rất lớn Nếu tính toán tại mặtcắt của trạm thủy văn Hàm Yên trên sông Lô thì bình quân hàng năm lượng phù xa

là 4,2 triệu tấn Trên sông Gâm tại mặt cắt trạm Chiêm Hóa là 4,4 triệu tấn Đây lànguyên nhân gây ra hiện tượng xói mòn nghiêm trọng của khu vực đồi núi TuyênQuang

1.1.5 Đặc điểm sông ngòi

Do điều kiện khí hậu và địa hình lên phần lớn diện tích lưu vực sông Lô cómật độ lưới sông từ tương đối dày đến rất dày 0.5 - 1.94km/km2 Vùng có lượngmưa nhiều, địa hình núi và nền là diệp thạch phân phiến và diệp thạch silic, xâmthực, chia cắt diễn ra mạnh mẽ, mật độ lưới sông suối dày đặc 1.50 - 1.94km/km2,

đó là các vùng sông Con, Ngòi Sảo, Nậm Ma…

Ngược lại, những vùng có đá vôi, lượng mưa ít hơn, mật độ sông thuộc cấptương đối dày 0.5 - 0.7km/km2 như vùng sông Miện Những phụ lưu thuộc dòngchính sông Lô có 71 sông suối, phân bố tương đối đều theo dọc sông

Trên sông Gâm mật độ sông suối trung bình từ 0.5 - 1.5km/km2 Phía thượnglưu sông Gâm mật độ sông suối thấp hơn cả, từ dưới 0.5 - 1.0km/km2 Tại đây mưa

ít và đá vôi nhiều nhất so với các vùng trong lưu vực Vùng trung và hạ lưu lượngmưa gia tăng, đất đá chủ yếu là loại nham diệp thạch do đó sông suối phát triển dàyhơn, khoảng từ 1.0 - 1.5km/km2 và các vùng Ngòi Quảng và Ngòi Cổ Lai Tổng sốcác phụ lưu có chiều dài trên 10km trong lưu vực sông Gâm có 72 sông, với tổngchiều dài là 1803km trong đó có 11 phụ lưu có diện tích trên 100km2 những phụ lưucòn lại hầu hết là sông suối nhỏ

Trên nhánh sông Chảy mạng lưới sông suối phát triển rất mạnh, trên1.5km/km2 Vùng có mật độ sông suối tương đối dày từ 0.7 - 1.0km/km2 phân bố ởthượng lưu nơi có lượng mưa ít và địa hình thấp Tổng số sông suối trong lưu vựcsông Chảy có 47 sông có chiều dài từ 10km trở lên, với tổng chiều dài là 702km.Dòng chính sông chảy uốn khúc quanh co, hệ số uốn khúc lớn 2.32, độ rộng bìnhquân lưu vực nhỏ 26km, hệ số không cân bằng của lưới sông nhỏ hơn 1.0, các phụlưu nhập vào sông chính tương đối đều theo 2 bên bờ sông chính.

Trong lưu vực sông Lô, nhánh sông Con có mật độ sông suối phát triển nhất,phù hợp với địa hình núi cao, dốc nhiều, nham thạch mềm và lượng mưa nhiều Do

đó dòng chảy của lưu vực sông Con cũng phong phú nhất trong lưu vực sông Lô.Tổng lượng nước bình quân nhiều năm là 2.06km3 ứng với lưu lượng bình quânnăm 65.3m3/s và môđuyn dòng chảy năm là 47.71/s.km2

Tổng số sông suối có chiều dài từ 10 km trở lên là 216 con sông, trong đónhững sông suối có diện tích nhỏ hơn 100km2 chiếm tới 162 con sông và 44 sông códiện tích từ 100 – 500km2, chỉ có 10 con sông có diện tích trên 500km2

Tổng số 42 con sông (cấp 2) chảy vào sông Lô, gồm có 21 sông bên phải và

21 sông bên trái Trong số đó có:

• 2 sông có diện tích lưu vực từ 2500 - 10000km2

• 2 sông có diện tích lưu vực từ 1000 - 25000km2

• 1 sông có diện tích lưu vực từ 500 - 100km2

• 9 sông có diện tích lưu vực từ 100 - 500km2

• 28 sông có diện tích lưu vực dưới 100km2

Tổng diện tích lưu vực của các sông này là 31570km2 Trong đó 67,1% diệntích lưu vực nằm trong nước (có 3 sông chảy từ nước ngoài vào với diện tích lưuvực phần ngoài nước là 10380km2) Diện tích lưu vực trung bình là 505km2 trênsông

1.1.6 Đặc điểm địachất thổ nhưỡng

a Địa chất

Vùng núi cao trong hệ thống sông Lô được cấu tạo bởi các loại đá Granit, đáphiến, sa diệp thach, phiến thạch, sa thạch, cát kết, cuội kết và đá vôi Dãy núiHoàng Liên Sơn có đỉnh Phan-Xi-Păng cao nhất nước ta, tạo thành bởi 2 khối núi là

PhanXi-Păng và Pu Luông và được cấu tạo bằng các loại đá có nguồn gốc macmanhư granit ở khối núi Phan-Xi-Păng, các đá phun trào axit như anup, riolit và otofia

ở dãy núi Pu Luông Khối núi vòm sông Chảy thuộc thượng nguồn sông Chảy cóđỉnh Tây Côn Lĩnh với độ cao là 2419m, là khối núi granit lớn nhất với diện tích lêntới 2500km2 Phía nam khối núi này là vùng đồi và núi thấp bao gồm thung lũng cácsông Chảy và sông Lô Hạ lưu các sông Gâm và sông Phó Đáy, thành phần cấu tạochủ yếu là đá phiến, đá kết cát, đá phiến kết tinh và các loại đá biến chất khác

Hình 1.5: Bản đồ địa chất lưu vực sông Lô

[Nguồn 1]

b Thổ nhưỡng

Do điều kiện địa hình và khí hậu nên đất đai lưu vực sông Lô phát triển rất đadạng và phong phú Đất trong lưu vực sông Lô phát triển trên các loại đá mẹ khácnhau Có những loại đất chính như sau:

Đất granit phát triển trên các loại đá như đá granit, sa thạch, cuội kết, đá kết,phiến thạch, phiến sa, đá vôi, phù sa cổ và các màu sắc khác nhau như vàng nhạt,vàng, đỏ vàng, nâu đỏ

Đất mùn trên núi cao

Đất đá vôi

Đất bồi tụ.

1.1.7 Đặc trưng của thảm phủ thực vật

Thực vật trong lưu vực sông Lô rất phong phú, đa dạng và phát triển với tốc

độ cao Do sự khác biệt về điều kiện khí hậu và thủy văn, rừng phân bố theo độ cao

và được chia thành 2 loại chính, từ 700m trở lên và dưới 700m Từ 700m trở lên,chủ yếu là rừng kín hỗn hợp lá cây rộng, lá kim ẩm á nhiệt đới và rừng kín thườngxanh mưa ẩm nhiệt đới Ở độ cao dưới 700m, rừng chủ yếu là rừng kín thường xanhmưa ẩm nhiệt đới Ngoài ra, còn các loại rừng trồng, cây bụi trên các đồi trọc

Do khai thác, đốt phá rừng bừa bãi nên rừng bị tàn phá nặng nề, tỉ lệ rừng chephủ trong lưu vực còn tương đối thấp Vùng bị tàn phá nặng nề nhất là vùng thượngnguồn sông Chảy Theo kết quả điều tra của Viện Điều tra Quy hoach rừng, tỉ lệrừng che phủ vào thập kỉ 80 trong lưu vực sông Lô phần thuộc lãnh thổ Việt Namchỉ còn khoảng 17,4% nhưng chủ yếu chỉ là rừng thứ cấp còn rừng nguyên thủy thìchỉ còn trên các sườn dốc và các đỉnh núi cao

Trong những năm gần đây, nhờ có phong trào trồng và bảo vệ rừng nên tỷ lệrừng che phủ ở các tỉnh trong lưu vực sông Lô đã tăng lên đáng kể Tính đến năm

1999 tỉ lệ rừng che phủ ở vùng trung du và miền núi đã tăng lên 35%

1.2 Tình hình kinh tế xã hội

Lưu vực sông Lô - Chảy (phần Việt Nam) có tổng diện tích tự nhiên là22.629km2, chiếm 6,84% diện tích cả nước, là địa bàn cư trú của nhiều dân tộc vớidân số 2.346.937 người (chiếm gần 2.86% dân số cả nước) Chảy bao gồm địa giớihành chính của 8 tỉnh: trong đó toàn bộ hai tỉnh: Hà Giang, Tuyên Quang, một phầndiện tích các tỉnh Lào Cai, Cao Bằng, Yên Bái, Bắc Kạn, Phú Thọ, Vĩnh Phúc

1.2.1 Dân số

Tỉnh Hà Giang: Theo kết quả điều tra ngày 1/4/1999, tỉnh Hà Giang có 602684người Trong đó lao động xã hội toàn tỉnh là 284392 người chiếm 47,2% dân số.Trên đại bàn tỉnh có 22 dân tộc, đông nhất là dân tộc Mông

Tỉnh Tuyên Quang: Tính đến 0 giờ ngày 1/4/2009 là 725467 người, trong đó

nữ là 360625 người, nam la 364482 người Tỉ lệ tăng dân số của tỉnh là 0,7%/năm

1.2.2 Cơ sở hạ tầng, y tế, giáo dục

1 Tỉnh Hà Giang

+ Mạng lưới điện quốc gia: Hiện 100% số huyện có điện lưới quốc gia; số xã

có điện lưới quốc gia là 112/191 xã

+ Mạng lưới bưu chính viễn thông: Mạng lưới bưu chính viễn thông kĩ thuật

số hiện đại được kết nối bằng cáp quang, truyền thông tin tới 6/6 huyện, thị xã liênlạc trực tiếp với tất cả các tỉnh, thành phố trong nước và quốc tế.+ Hệ thống điện: Nhà máy thủy điện Tuyên Quang công suất 342 MW, hệ thốnglưới 220KV và 110KV, nối Thái Nguyên – Yên Bái – Tuyên Quang

- Y tế: Tuyên Quang có bốn bệnh viện tuyến tỉnh (đa khoa, y học dân tộc cổtruyển, lao và bệnh phổi, điều dưỡng suối khoáng Mỹ Lâm); năm bệnh viện đa khoatuyến huyện và ba bệnh huyện khu vực liên huyện (từ 50 đến hơn 100 giường điềutrị)

- Giáo dục: Tỉnh Tuyên Quang có 02 trung tâm kỹ thuật tổng hợp hướngnghiệp; 01 trung tâm giáo dục thường xuyên; 01 trường Cao đẳng Sư phạm, 01trường trung học Kinh tế kỹ thuật, trường Trung học Y tế, trường Trung cấp nghề và

03 trung tâm đào tạo nghề cấp huyện

1.2.3 Hiện trạng phát triển dân sinh, kinh tế trong khu vực

1 Tỉnh Hà Giang

-Tốc độ tăng trưởng GDP là 10.3% năm

-Thu nhập bình quân đầu người dạt 1,95 triệu đồng

-Tóm tắt cơ cấu nghành:

-Nông lâm nghiệp: 48,5%

-Công nghiệp - Xây dựng cơ bản: 21,5%

2 Tỉnh Tuyên Quang

Tốc độ tăng trưởng kinh tế GDP bình quân hàng năm trên 11%;

Năm 2005, tỷ trọng công nghiệp, xây dựng là 30,7%; tỷ trọng dịch vụ là33,6%; tỷ trọng nông, lâm, ngư nghiệp là 35,7%

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG 2.1 Thu thập xử lý số liệu khí tượng thủy văn

2.1.1 Mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn

Lưu vực sông Lô có mạng lưới quan trắc khí tượng khá dày đặc, gồm có 11trạm Các trạm khí tượng: Bắc Mê, Hà Giang, Bắc Quang, Chiêm Hóa, Hàm Yên,Tuyên Quang, Hoàng Su Phì, Bắc Hà, Chợ Rã, Việt Trì, Phú Hộ

Số lượng các trạm đo đạc thủy văn trên các sông suối tương đối nhiều Cáctrạm thủy văn: Chiêm Hóa, Hàm Yên, Ghềnh Gà, Vụ Quang, Bảo Yên, Quảng Cư.Mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn được thể hiện dưới hình 2.1

Hình 2.1: Mạng lưới quan trắc trạm khí tượng thủy văn

[Nguồn 1]

2.1.2 Thu thập số liệu Khí tượng – Thủy văn

Phục vụ cho việc phân tích tính toán các yếu tố Khí tượng – Thủy văn lưu vựcsông Lô em đã thu thập số liệu sau:

- Số liệu khí tượng: Mưa ngày; số giờ nắng trung bình tháng và năm; tốc độgió trung bình tháng và năm; nhiệt độ trung bình tháng và năm; lượng bốc hơi trungbình tháng và năm các trạm trên lưu vực sông Lô.

Các yếu tố khí tượng cùng thời gian quan trắc được thống kê dưới bảng 2.1

Bảng 2.1: Các yếu tố thu thập được

Bắc Mê Hà Giang 1970-2015 2002-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015

Hà Giang Hà Giang 1970-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015Bắc Quang Hà Giang 1970-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015Hoàng Su Phì Hà Giang 1970-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015Chiêm Hóa Tuyên Quang 1970-2015 2002-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015Hàm Yên Tuyên Quang 1970-2015 2002-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015Tuyên Quang Tuyên Quang 1970-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015Chợ Rã Bắc Kạn 1970-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015Bắc Hà Lào Cai 1970-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015Việt Trì Phú Thọ 1970-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015Phú Hộ Phú Thọ 1970-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015 2000-2015

- Số liệu thủy văn: lưu lượng nước trung bình ngày; lưu lượng bùn cát trungbình tháng; lượng ngậm cát trung bình tháng các trạm trên lưu vực sông Lô

Các yếu tố thủy văn cùng thời gian quan trắc được thống kê dưới bảng (2.2)

Bảng 2.2: Các yếu tố thủy văn thu thập được

bùn cát

Lượng ngậm cát

1 Chiêm Hóa Gâm 1970- 2015 1960- 1985 1960- 1985

2 Hàm Yên Lô 1970- 2015 1959- 1985 1959- 1985

3 Ghềnh Gà Lô 1970- 2015

61-80;82-83;85

83;85

61-80;82-4 Vụ Quang Lô 1970- 1996 1959- 1985 1959- 1985

5 Bảo Yên Chảy 1992- 2015 1984- 1985 1984- 1985

6 Quảng Cư Phó Đáy 1970- 1986 1961- 1976 1961- 1976

2.1.3 Xử lý số liệu

* Nhận xét chung về tài liệu khí tượng thủy văn

Chuỗi số liệu đo đạc được trên lưu vực sông Lô vẫn còn tồn tại một số bất cậpchính như sau:

- Quá trình quan trắc dài nhiều thập kỷ, dòng sông đã chịu tác động mạnh mẽcủa con người như phá rừng, làm hồ, làm các công trình lấy nước, điều chỉnh dòngchảy, song mức độ thay đổi đó chưa được đưa vào chỉnh biên trong chuỗi số liệu đođạc để đồng nhất tính tự nhiên cùng ngẫu nhiên (kể cả vỡ đê, hồ điều tiết chưa đượchoàn nguyên đầy đủ).

- Chỉnh biên cũng chưa quan tâm tới điều kiện cân bằng phân lưu gia nhập, sựmất cân bằng và dị thường chưa được giải thích

- Hệ thống cao độ vẫn còn chưa thống nhất nên sự nhầm lẫn dễ dàng xảy ra

- Số liệu tính toán tài nguyên phần Trung Quốc còn rất thiếu, số lượng điều tiết

hồ, các hộ lấy nước,…không thể đầy đủ nên kết quả chỉ là tương đối Trong quátrình sử dụng cũng cần những hệ số xử lý phù hợp

Trên cơ sở nguồn tài liệu thu thập được, phân tích đánh giá tài liệu đó để rút rađược những đặc điểm chung về Khí tượng - Thủy văn trên lưu vực sông Lô.Nguồn tài liệu khí tượng thủy văn được thống kê trong bảng (2.1) và (2.2) có chấtlượng tốt, đáng tin cậy Các số liệu đã được chỉnh biên, kiểm độ chính xác hợp lý,đảm bảo được yêu cầu chất lượng, sử dụng trong phân tích tính toán trong bài toánquy hoạch Chuỗi tài liệu khí tượng thủy văn ở các trạm trên lưu vực được phân tíchđánh giá tính đồng nhất, ngẫu nhiên

Mưa và dòng chảy dao động có tính chu kỳ, vì vậy ta cần khảo chu kỳ daođộng của nó để lựa chọn thời kì nhằm giảm bớt khối lượng tính toán Việc khỏa sátchu kỳ mưa năm và dòng chảy, lựa chọn thời kỳ tính toán từ năm 1970 - 2015

2.2 Phân tích quy luật biến đổi mưa theo thời gian

Ở nước ta lượng mưa trong năm biến động khá lớn, có tháng lượng mưa rấtnhiều (có nơi đạt trên 1000 – 1500m) có tháng lượng mưa rất ít, thậm chí trong năm

có nhiều tháng liên tục không mưa Những tháng có mưa nhiều thường gây nên lũ lụt,úng ngập Để phân biệt thời kì mưa nhiều và thời kì mưa ít ứng với mùa lũ và mùacạn trong sông ta thường phân chia một năm thành hai mùa, mùa mưa và mùa khô.Mùa mưa gồm những tháng liên tục có lượng mưa tháng vượt qua lượng tổnthất ổn định nào đó Lượng tổn thất đó có dùng khả năng bốc hơi (lấy lượng bốchơi mặt nước đo bằng thùng, chậu) tương ứng làm đặc trưng tính toán Mức độ ổnđịnh có thể lấy tần suất P ≥ 50% cho vùng có sự tương phản rõ rệt giữa mùa mưa vàmùa khô và dùng P ≥ 75% đối với vùng còn lại Vùng có sự tương phản giữa hai

mùa là vùng đồng bằng Nam Bộ và Tây Nguyên Trong tính toán cụ thể chỉ cần xétđối chiếu chỉ tiêu với những tháng chuyển tiếp từ mùa khô qua mùa mưa và từa mùamưa qua mùa khô tương ứng.

Theo kết quả quan trắc nhiều năm ở Bắc Bộ trong tháng chuyển tiếp lượngbốc hơi trung bình có thể lấy bằng 100mm

Để phân mùa mưa tiến hành như sau:

có mùa mưa kéo dài 5 tháng và lượng mưa mùa mưa chiếm tỉ lệ cao, cung cấp mộtlượng nước dồi dào sẽ sản sinh một lượng dòng chảy lớn, phục vụ tốt cho nhu cầu

sử dụng nguồn nước trên lưu vực Kết quả phân mùa cho từng trạm xem phụ lục từ(2.1 – 2.11)

Bảng 2.3: Thời gian mùa mưa, mùa khô và tỉ lệ mùa so với cả năm

Tỉ lệ mùa khô %

2.3 Tính toán lượng mưa trung bình nhiều năm cho lưu vực

Lượng mưa năm trung bình nhiều năm là thành phần quan trọng nhất trongcân bằng nước thẳng đứng, nó là cơ sở để xác định lượng mưa năm ứng với tần suấtthiết kế Việc tính toán mưa năm bình quân lưu vực trung bình nhiều năm có haitrường hợp:

- Nếu diện tích lưu vực F nhỏ hơn FKC lúc đó lượng mưa năm trung bình nhiềunăm xác định theo công thức sau:

X0F =

Trong đó: X0F – Lượng mưa trung bình trên lưu vực

Xi – Lượng mưa năm thứ i của điểm đo mưa

n – Số năm quan trắc của điểm đo mưa

FKC – Diện tích khống chế, phụ thuộc vào đặc điểm phân bố mưa theo khônggian, như ở Liên Xô cũ FKC khoảng 100km2, ở nước ta do mưa biến đổi mạnh theokhông gian và thời gian nên có thể lấy FKC bé hơn nhiều

- Nếu diện tích lưu vực tính toán F lơn hơn diện tích FKC phải tính lượng mưadiện (lượng mưa bình quân lưu vực) thay cho lượng mưa điểm

Lưu vực sôngLô có F= 22600km2 vì vây ta tính toán mưa năm trung bìnhnhiều năm cho lưu vực theo diện Việc tính toán thực hiện theo hai cách:

1 – Phương pháp trung bình số học:Lớp mưa trung bình trên lưu vực là giá trị

trung bình số học của lượng mưa tại các trạm đo mưa nằm trên lưu vực Các trạm

đo phân bố tương đối đều và đại biểu nên phương pháp này đạt yêu càu

X0F =

Với: m – số trạm mưa

n – độ dài của chuỗi mưa các trạm

Xi – lượng mưa năm thứ i

Kết quả tính toán ta được lượng mưa trung bình trên lưu vực: XOF = 1985mm

2 – Phương pháp đa giác Thiessen ( phương pháp trọng số )

Trọng số là tỉ lệ giữa phần diện tích của lưu vực do một trạm mưa nằm tronglưu vực hoặc bên cạnh lưu vực đại biểu với toàn bộ diện tích lưu vực Diện tíchkhống chế của mỗi trạm được xác định như sau: Nối các trạm đo mưa bằng cácđoạn thẳng chia lưu vực thành nhiều hình tam giác, kẻ đường trung trực các cạnhcủa tam giác, các đường này sẽ tạo nên giới hạn diện tích ảnh hưởng của từng trạmmưa Lượng mưa bình quân lưu vực được xác định theo công thức:

X 0F =

X0i - Lượng mưa năm của trạm thứ i

fi – Diện tích bộ phận của lưu vực do trạm mưa thứ i khống chế ảnh hưởng

F – Diện tích của toàn lưu vực

Lượng mưa và diện tích ảnh hưởng của các trạm mưa trên lưu vực thể hiện ởbảng (2.4)

Bảng 2.4: Lượng mưa và diện tích ảnh hưởng của các trạm khí tượng

Lượng mưa trung bình của lưu vực là lớn, thể hiện lượng mưa dồi dào Lượngmưa lớn sẽ sản sinh cho lưu vực một dòng chảy lớn Đồng thời giảm bớt áp lực chongành thủy nông trong công tác tưới tiêu

2.4 Tính toán lượng mưa năm thiết kế

Tính toán lượng mưa năm ứng với tần suất thiết kế phục vụ cho việc đánh giánguồn tài nguyên nước, tính toán được thành phần cân bằng nước trên lưu vực

Để xác định được lượng mưa năm thiết kế ta cần phải xác định được các tham

số thống kê: Trị số bình quân của chuỗi số X ; hệ số biến đổi C− v và hệ số không đốixứng CS của chuỗi mưa năm.Các tham số này được xác định bằng cách vẽ đườngtần suất lí luận

Từ bảng số liệu mưa năm của các trạm tiến hành vẽ đường tần suất lý luậnmưa năm cho các trạm Tất cả các đường tần suất lý luận mưa năm của các trạm đềuđược vẽ theo phương pháp Thích hợp – Peason III Theo phương pháp này các tham

số thống kê được tính theo công thức:

= ; Cv = , Cs =

Tuy nhiên Cs tính theo công thức này sai số rất lớn nên thường được xác địnhtheo sự thích hợp giữa các điểm kinh nghiệm và đường tần suất lý luân

Đường tần suất mưa năm của các trạm xem phụ lục từ (2.12) đến (2.22)

Kết quả bộ tham số thống kê chuỗi mưa năm chuỗi mưa năm và lượng mưaứng với tần suất thiến kế các trạm trên lưu vực được thể hiện dưới bảng (2.5)