MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY lưu vực SÔNG cái TÍNH đến TRẠM THỦY văn THÀNH mỹ ỨNG DỤNG ARCGIS kết hợp với mô HÌNH THỦY văn MIKE NAM

Sông bắtnguồn từ vùng núi ở phía Tây Nam của tỉnh Quảng Nam và ở phía Bắc của tỉnhKon Tum.. Sông chảy theo hướng từ Nam đến Bắcrồi chuyển sang hướng từ Tây Nam đến Đông B

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

=============

BÙI THỊ BÍCH NGỌC

MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG CÁI TÍNH ĐẾN TRẠM THỦY VĂN THÀNH MỸ ỨNG DỤNG ARCGIS KẾT HỢP VỚI MÔ HÌNH THỦY VĂN

MIKE NAM

HÀ NỘI – 5/2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

=============

BÙI THỊ BÍCH NGỌC

MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG CÁI TÍNH ĐẾN TRẠM THỦY VĂN THÀNH MỸ ỨNG DỤNG ARCGIS KẾT HỢP VỚI MÔ HÌNH THỦY VĂN

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng em và được sựhướng dẫn khoa học của T.S Trương Vân Anh Các nội dung nghiên cứu, kết quảtrong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây.Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho công việc phân tích, nhận xét, đánhgiá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệutham khảo Ngoài ra, trong đồ án còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng nhưsố liệu của các tác giả khác , cơ quan tổ chức khác nhau đều có trích dẫn và chúthích nguồn gốc Nếu có bất kỳ sự gian lận nào em xin hoàn toàn chịu trách nhiệmvề nội dung đồ án của mình

Hà nội, ngày 25 tháng 05 năm 2018

Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Bích Ngọc

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo khoa Khí tượng Thủyvăn học đã giúp đỡ em trong quá trình học tập, bổ sung kiến thức phục vụ trong quátrình nghiên cứu đồ án này.

Cuối cùng em xin cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên em rấtnhiều trong học tập và nghiên cứu

Do thời gian và kinh nghiệm hạn chế nên khóa luận không tránh khỏi nhữngthiếu sót Vì vậy, em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn để khóaluận được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH ẢNH vii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu 2

3 Phạm vi nghiên cứu 2

4 Cấu trúc của đồ án 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 4

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 4

1.1.1 Vị trí địa lý 4

1.1.2 Địa hình 5

1.1.3 Mạng lưới sông ngòi 5

1.2 Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng 6

1.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn 7

1.3.1 Đặc điểm khí tượng 7

1.3.2 Đặc điểm mưa và hình thế thời tiết gây mưa 11

1.3.3 Đặc điểm thủy văn 13

1.3.4 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn 15

1.4 Đặc điểm kinh tế xã hội 17

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Tổng quan về công cụ Arcgis 21

2.1.1 phần mềm Arcgis 21

2.1.2 Các tính năng 22

2.1.3 Cấu trúc phần mềm và những ứng dụng 23

2.2 Tổng quan về mô hình MIKE NAM 24

2.2.1 Sơ lược về mô hình NAM 24

2.2.2 Cấu trúc của mô hình NAM 25

2.2.3 Mô hình nhận thức của mô hình NAM 27

2.2.4 Các thông số của mô hình 29

2.2.5 Các điều kiện ban đầu của mô hình 30

2.3 Cơ sở lý thuyết phương pháp chi tiết hóa thống kê phân vị (Quantile Mapping _ “QM”) 31

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE NAM MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY LƯU VỰC SÔNG CÁI 33

3.1 Thu thập và xử lý số liệu 33

3.1.1 Thu thập số liệu 33

3.1.2 Xử lý số liệu bằng Arcgis 34

3.1.3 Sử dụng công cụ ETo Calculator để tính bốc hơi tiềm năng 40

3.2 Chuẩn bị số liệu cho mô hình 42

3.2.1 Lựa chọn chuỗi số liệu hiệu chỉnh và kiểm định 42

3.2.2 Lựa chọn loại số liệu đưa vào mô hình MIKE NAM 42

3.3 Hiệu chỉnh và kiểm định xác định bộ thông số phù hợp 43

3.4 Thiết lập mô hình 44

3.4.1 Chạy mô hình MIKE NAM 44

3.4.2 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định 47

3.5 Mô phỏng dòng chảy lưu vực sông Cái ứng với điều kiện BĐKH 50

3.5.1 Thu thập và xử lý số liệu 50

3.5.2 Kết quả mô phỏng cho giai đoạn 1986 – 2005 52

3.5.2 Kết quả mô phỏng cho giai đoạn 2016 -2035 52

3.5.3 So sánh dòng chảy lưu vực sông Cái giai đoạn 2016 – 2035 với thời kỳ nền 1986 -2005 54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

PHỤ LỤC 60

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CK12 Hằng số chảy truyền dòng chảy sát mặt

CKIF Hệ số thoát dòng chảy trao đổi

QM Chi tiết hóa thống kê phân vị

TIF Hệ số cản dòng chảy sát mặt

DANH MỤC BẢN

Bảng 1.1: Tổng số giờ nắng tháng trung bình nhiều năm tại trạm Đà Nẵng và Trạm

Trà My (Giờ) 8

Bảng 1.2: Bảng nhiệt độ không khí bình quân tháng trung bình nhiều năm (0C) 8

Bảng 1.3: Độ ẩm trung bình tháng bình quân nhiều năm (%) 8

Bảng 1.4: lượng bốc hơi bình quân tháng trung bình nhiều năm (mm) 9

Bảng 1.5: Lượng mưa tháng trung bình nhiều năm tại các trạm mưa 10

Bảng 1.6: Lưu lượng bình quân tháng trung bình nhiều năm tại Trạm Thành Mỹ 13 Bảng 1.7: Trạm Khí tượng Thủy văn trên lưu vực sông Vu Gia 17

Bảng 1.8: Tốc độ tăng trưởng GDP và cơ cấu kinh tế năm 2010 .18

Bảng 1.9: thống kê doanh số các đơn vị hành chính thuộc lưu vực 2006 19

Bảng 3.1: Chuỗi số liệu sử dụng để hiệu chỉnh và kiểm định trên lưu vực 42

Bảng 3.2: Danh sách các trạm trên lưu vực sông Cái 42

Bảng 3.3 Bảng chỉ tiêu đánh giá sai số hiệu chỉnh mô hình 48

Bảng 3.4 Bảng chỉ tiêu đánh giá sai số kiểm định mô hình 49

DANH MỤC HÌNH ẢN

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực Vu Gia – Thu Bồn 4

Hình 1.2 Bản đồ mạng lưới sông lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn 6

Hình 1.3 Bản đồ đất lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn 7

Hình 1.4: Lượng mưa mùa cạn, mùa lũ và mưa năm của các trạm trên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn 11

Hình 1.5: Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn 16

Hình 2.1 Hệ thống thông tin địa lý trong phần mềm Arcgis 21

Hình 2.2 Chức năng chính của Arcgis 23

Hình 2.3 Modul chính của Arcgis 24

Hình 2.4 Cấu trúc mô hình NAM 25

Hình 2.5 Mô hình nhận thức của mô hình NAM 27

Hình 2.6 Hàm phân phối lũy tích .32

Hình 3.1 sơ đồ tính toán xác định các lưu vực bộ phận 34

Hình 3.2 Cài đặt thuộc tính cho file dữ liệu 34

Hình 3.3 Fill sinks DEM 35

Hình 3.4 Tạo hướng dòng chảy cho lưu vực 35

Hình 3.5 Tạo hướng dòng chảy lũy tích 36

Hình 3.6 Định nghĩa dòng chảy 36

Hình 3.7 Phân đoạn dòng chảy 37

Hình 3.8 xác định vị trí cửa ra của lưu vực 37

Hình 3.8 Bản đồ phân chia lưu vực 38

Hình 3.9 Phân chia đa giác Theison trên công cụ Arcgis 39

Hình 3.10 Cửa sổ làm việc trong ETo Calculator 40

Hình 3.11 Kết quả tính bốc hơi tiềm năng bằng công cụ ETo Calculator 41

Hình 3.12 Xuất dữ liệu ra file Excel 41

Hình 3.13 Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh và kiểm định trong mô hình 43

Hình 3.14 Tạo New Project trong MIKE NAM 44

Hình 3.15 Chuỗi số liệu lưu lượng trạm Thành Mỹ 45

Hình 3.16 Chuỗi số liệu bốc hơi trạm Trà My 45

Hình 3.17 Chuỗi số liệu mưa trạm Thành Mỹ 46

Hình 3.18 Thiết lập bộ thông số cho mô hình 46

Hình 3.18 Chạy mô hình cho bộ dữ liệu đã thiết lập 47

Hình 3.19 Kết quả hiệu chỉnh mô hình 47

Hình 3.20 Kết quả kiểm định mô hình 49

Hình 3.21 Tải dữ liệu mưa từ kịch bản BDKH cho toàn vùng Đông Á 50

Hình 3.22 Mối tương quan giữa số liệu mưa thực đo (màu xanh) và số liệu mưa từ kịch bản BDKH (màu đỏ) trạm Thành Mỹ giai đoạn 1986 – 2005 51

Hình 3.22 Mối tương quan giữa số liệu mưa thực đo (màu đỏ) và số liệu mưa chi tiết hóa đến trạm Thành Mỹ giai đoạn 1986 – 2005 bằng phương pháp QM ( màu xanh) 51

Hình 3.23 Kết quả mô phỏng dòng chảy sông Cái giai đoạn 1986 -2005 ứng với điều kiện BDKH 52

Hình 3.24 Chuỗi số liệu mưa của trạm Khâm Đức (2016 – 2035) sau khi hiệu chỉnh bằng phương pháp QM 53

Hình 3.25 Chuỗi số liệu mưa của trạm Thành Mỹ (2016 – 2035) sau khi hiệu chỉnh bằng phương pháp QM 53

Hình 3.26 Kết quả mô phỏng dòng chảy sông Cái giai đoạn 2016 – 2035 54

Hình 3.27 Đường lũy tích dòng chảy sông Cái giai đoạn 1986 – 2005 (màu xanh) và 2016 – 2035 ( màu đỏ) 55

Hình 3.28 Xu thế biến đổi lưu lượng mùa lũ lưu vực sông Cái giai đoạn 2016 – 2035 so với thời kì cơ sở 56

Hình 3.29 Xu thế biến đổi lưu lượng mùa kiệt lưu vực sông Cái giai đoạn 2016 – 2035 so với thời kì cơ sở 56

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Nước là tài nguyên không thể thay thế được Nước là thành phần thiết yếucủa sự sống và môi trường, quyết định sự tồn tại, phát triển của đất nước Nhưnghiện nay do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đã gây ảnh hưởng đến cả số lượng vàchất lượng nguồn nước, nó thể hiện cụ thể trên các lưu vực sông đó là sự suy giảmvà sự thay đổi số lượng và chất lượng của dòng chảy năm, dòng chảy lũ, dòng chảykiệt… trên các con sông, trên hệ thống các lưu vực Tài nguyên nước là đặc biệtquan trọng nhưng cũng là hiểm họa hàng đầu nếu như xảy ra những thiên tai liênquan đến dòng chảy Để khai thác, sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên nước và tìmcách hạn chế tác hại của nước gây ra điều cần thiết là cần mô phỏng dòng chảy đểbiết trước được các biến động từ đó đưa ra phương pháp xử lý phù hợp

Với đặc điểm địa hình của dải đất miền Trung nhiều đồi núi, hệ thống sôngdày đặc với các con sông ngắn, độ dốc lớn, khả năng tập trung lũ nhanh, đồng bằngven biển hẹp, cửa sông biến đổi theo mùa, bị co hẹp ảnh hưởng đến khả năng thoátlũ… nên vào mùa mưa bão lưu vực sông Cái nói riêng và các hệ thống sông ởmiền Trung nói chung thường xảy ra các trận lũ lớn Lũ lụt trên lưu vực sông Cáidiễn biến khá phức tạp, do ảnh hưởng của bão, ATNĐ kết hợp với hoạt động củakhông khí lạnh thường gây mưa lớn trên diện rộng, thêm vào đó địa hình dốc nênkhả năng tập trung nước nhanh, lũ lên nhanh xuống nhanh, cường suất lũ lớn, đãgây thiệt hại nặng nề về người và vật chất trên lưu vực sông Bên cạnh đó, dưới tácđộng của BĐKH, tài nguyên nước trên địa bàn đã bị tác động mạnh mẽ Vì vậy,việc nắm bắt dòng chảy trên sông một cách nhanh nhất, ít tốn kém nhất, hiệu quảnhất đang là một vấn đề cấp thiết

Hiện nay trên thế giới nói chung cũng như ở Việt Nam xuất hiện rất nhiều loại mô hình mưa – dòng chảy khác nhau Tuy nhiên, mô hình NAM là mô hìnhnhận thức, tất định, thông số tập trung mô phỏng quá trình mưa – dòng chảy diễn ratrên lưu vực, bao gồm một tập hợp các biểu thức toán học đơn giản để mô phỏngcác quá trình trong chu trình thuỷ văn Đây là một modul tính mưa từ dòng chảytrong bộ phần mềm thương mại MIKE 11 do Viện Thủy lực Đan Mạch xây dựng và

phát triển Với khả năng ứng dụng cao, giao diện làm việc thân thiện với ngườidùng, diễn toán trong mô hình dễ hiểu, dễ thực hiện, cho kết quả mô phỏng tốt đồán đã lựa chọn mô hình MIKE NAM để phục vụ nghiên cứu.

Do vậy, nhằm đánh giá được sự biến động của tài nguyên nước trong điềukiện BĐKH, làm tiền đề cho việc quy hoạch, phát triển kinh tế xã hội trong vùng,đồ án này sẽ thực hiện đánh giá định lượng sự biến động đó thông qua nghiên cứu

“Mô phỏng dòng chảy lưu vực sông Cái tính đến trạm thủy văn Thành Mỹ ứng dụng Arcgis kết hợp với mô hình thủy văn MIKE NAM”

Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở cho việc dự báo tài nguyên nước trong tươnglai giúp các nhà hoạch định kinh tế - xã hội ứng phó kịp thời với BĐKH để đưa ranhững kế hoạch phát triển phù hợp cho lưu vực sông Cái nói riêng và hệ thống sông

Vu Gia –Thu Bồn nói chung

2 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu:

-Phương pháp thống kê thu thập, xử lý số liệu thực đo khí tượng, thủy văn -Phương pháp kế thừa nghiên cứu: Trong quá trình thực hiện, đồ án có thamkhảo và kế thừa một số tài liệu, kết quả có liên quan đã được nghiên cứu trước đócủa những cá nhân, tổ chức khác

-Phương pháp ứng dụng mô hình toán: đồ án sử dụng mô hình MIKE NAM vàcác công cụ như Arcgis, ETo – Caculator, thuật toán QQ-MAPs được lập trình trênMatlab để hỗ trợ thiết lập đầu vào cho mô hình

Chương 2: Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Ứng dụng mô hình MIKE NAM mô phỏng dòng chảy lưu vực sông Cái

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực Vu Gia – Thu Bồn [5]

Sông Vu Gia là một sông lớn ở phía Bắc tỉnh Quảng Nam, Việt Nam Sông bắtnguồn từ vùng núi ở phía Tây Nam của tỉnh Quảng Nam và ở phía Bắc của tỉnhKon Tum Phần thượng nguồn ở Phước Sơn được gọi là Đăk Mi, sông chảy theohướng Nam lên Bắc, khi đi qua địa bàn phía Đông huyện Nam Giang, sông đượcgọi là sông Cái Sông Cái bắt nguồn từ vùng núi cao trên 2000m ở vùng biên giớiTây Nam tỉnh Quảng Nam, đầu nguồn thuộc tỉnh Kon Tum (chiều dài sông nằm

trên địa phận tỉnh Kon Tum khoảng 38km) Sông chảy theo hướng từ Nam đến Bắcrồi chuyển sang hướng từ Tây Nam đến Đông Bắc Diện tích lưu vực sông Cái tínhđến trạm thủy văn Thành Mỹ là 1.850km2, với chiều dài lòng sông chính là 129km.Với diện tích 10.350 km2, hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia bao trùm hầu hếtlãnh thổ thành phố Đà Nẵng và tỉnh Quảng Nam, trong đó có khoảng 500 km2 ởthượng nguồn sông Cái nằm ở tỉnh Kon Tum.

1.1.2 Địa hình

Nhìn chung đặc điểm địa hình của lưu vực biến đổi khá phức tạp, bị chia cắtmạnh và có thể chia làm 4 vùng sau:

Vùng núi: Vùng núi chiếm phần lớn diện tích lưu vực đó là sườn phía Đông

của dãy Trường Sơn có độ cao phổ biến từ 500 – 2000m Đường phân thủy của lưuvực là những đỉnh núi có độ cao từ 1000m – 2000m Vùng núi bao bọc ở 3 phíaBắc, Tây và Nam của lưu vực, gồm nhiều dãy núi cao từ đèo Hải Vân ở phía Bắckéo lên phía Tây, Tây Nam và phía Nam hình thành cánh cung bao lấy lưu vực.Điều kiện địa hình này thuận lợi để đón gió mùa Đông Bắc và các hình thái thời tiếttừ biển Đông đẩy lại làm cho lượng mưa trên lưu vực rất phong phú

Vùng đồi: Tiếp theo vùng núi về phía Đông là vùng đồi có địa hình lượn sóng

độ cao thấp dần từ Tây sang Đông Đỉnh núi tròn, nhiều nơi khá bằng phẳng, sườnđồi có độ dốc 20 – 30o

Vùng đồng bằng: Vùng đồng bằng thấp dần từ phía Tây sang Đông, đồng

bằng hẹp trải dài ven biển

Vùng ven biển: Vùng ven biển là các cồn cát có nguồn gốc biển Cát được

sóng gió đẩy lên bờ và nhờ tác dụng của gió, cất được đưa đi xa bờ về phía Tây tạonên các đồi cát có dạng lượn sóng, chạy dọc theo bờ biển

1.1.3 Mạng lưới sông ngòi

Sông Vu Gia bắt nguồn từ vùng núi cao phía tây nam tỉnh Quảng Nam, baogồm nhiều nhánh sông lớn hợp thành (Sông Cái, sông Bung, sông Côn), diện tíchlưu vực khống chế tính đến ngã ba sông Vu Gia-Quảng Huế (Ái Nghĩa) là51.800km2 Sông Vu Gia có một số nhánh lớn gồm:

Sông Cái: Bắt nguồn từ vùng núi cao trên 2.000m ở vùng biên giới Tây Nam

tỉnh Quảng Nam, đầu nguồn thuộc tỉnh Kon Tum (chiều dài sông nằm trên địa phậntỉnh Kon Tum khoảng 38km) Sông chảy theo hướng từ nam đến bắc rồi chuyểnsang hướng từ tây nam đến đông bắc Diện tích lưu vực sông Cái tính đến trạm thủyvăn Thành Mỹ là 1.850km2, với chiều dài lòng sông chính là 130km

Sông Bung: Bắt nguồn từ vùng núi cao phía Tây Bắc tỉnh Quảng Nam, chảy

theo hướng Tây sang Đông Diện tích lưu vực là 2.297km2, chiều dài sông chính130km Sông Bung có nhiều nhánh, trong đó nhánh sông A Vương là lớn nhất cóchiều dài 84km

Sông Côn: Bắt nguồn từ vùng núi Tây Bắc huyện Hiên - tỉnh Quảng Nam.

Diện tích lưu vực là 765km2, chiều dài sông tính đến cửa ra (cách cửa sông Bungkhoảng 15km về phía hạ lưu): 54km

Hình 1.2 Bản đồ mạng lưới sông lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn [6]

1.2 Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng.

Trên lưu vực gồm các loại đất chính sau:

Cát địa hình: Diện tích 31.121 ha ở các huyện ven biển, nghèo dinh dưỡng.

Đất cát ven biển: diện tích 11.600 ha phân bố ở các huyện ven biển đã đượccải tạo trồng trọt, hướng chính trồng dừa, đào lộn hột, nếu phân bón và giải quyếtthủy lợi ngăn mặn có thể trồng lúa

Đất nhiềm mặn: Đất nhiễm mặn trung bình tập trung ở vùng đất ven biển Hội

An loại đất này chủ yếu là trồng cói khoảng 800ha Đất mặn nhiều ở ven biển Hội

An, Duy Xuyên, Hòa Vang diện tích 8.930 ha Đất mặn ít phân bố dọc các huyệnven biển có diện tích 9.360 ha nếu cải tạo có thể làm đất trồng trọt

Đất phù sa: Diện tích 51.280ha nằm ở các huyện Điện Bàn, Duy Xuyên, Đại

Lộc, Hòa Vang, Quế Sơn loại đất này thích hợp trồng lúa và màu

Đất và đất bạc màu có nguồn gốc Feralit: Diện tích 58.980 ha nằm ở các

huyện Tiên Phước, Quế Sơn, Đại Lộc, Hiệp Đức, Tây Đại Lộc có thể trồng câycông nghiệp ngắn ngày

Đất trên đá gralit, đá vôi, đá biến chất và trên sa thạch: Có diện tích 684.060

ha nằm ở các huyện miền núi như Duy Xuyên, Quế Sơn, Tiên Phước, Trà My,Phước Sơn chủ yếu là đất rừng

Đất dốc tụ: Có diện tích 4950 ha loại này chủ yếu trồng lúa và màu phân bố

rải rác trong lưu vực

Đất trên đá dăm, cuội kết: Diện tích 26.380 ha ở các huyện Hiên, Giằng, Đại

Lộc

Đất có mùn trên núi: Có diện tích 175.895 ha ở các vùng núi cao thuộc các

huyện Giằng, Hiên, Trà My, Phước Sơn, Đại Lộc Địa hình phức tạp chủ yếu làrừng

Hình 1.3 Bản đồ đất lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn [6]

1.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn

1.3.1 Đặc điểm khí tượng

Hệ thống sông Vu Gia nằm ở trung Trung Bộ, cho nên cũng như các nơi khácnước ta, khí hậu ở lưu vực sông Vu Gia cũng mang đặc điểm chung là khí hậu nhiệtđới gió mùa Nhưng lưu vực nằm ở ngay phía nam dãy Bạch Mã và sườn phía đôngdãy Trường Sơn, các đồi núi cao bao bọc ở phía bắc, tây và nam còn phía đông làbiển, cho nên khí hậu trong lưu vực Vu Gia có những nét riêng dưới đây:

Số giờ nắng trung bình: Số giờ nắng trung bình năm từ 1800 giờ ở vùng núi

cao đến 2260 giờ tại Đà Nẵng số giờ nắng trung bình của từng tháng bằng 200 –

255 giờ trong mùa hè và dưới 150 giờ trong mùa đông Tháng VII có giờ nắng trungbình cao nhất, tháng XII có giờ nắng trung bình thấp nhất

Bảng 1.1: Tổng số giờ nắng tháng trung bình nhiều năm tại

trạm Đà Nẵng và Trạm Trà My (Giờ)

Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm

Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ không khí trung bình năm khoảng 24 – 260C, có

xu thế cao ở đồng bằng ven biển và thấp ở miền núi, giảm theo sự tăng của độ caođịa hình Nhiệt độ không khí cũng biến đổi theo mùa Tháng VI hay tháng VII làtháng có nhiệt độ không khí trung bình cao nhất (trên 290C) Tháng I là tháng cónhiệt nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất Nhiệt độ không khí tối cao tuyệt đối đạt tới

350C Nhiệt độ không khí trung bình tối thấp tuyệt đối dưới 150C

Bảng 1.2: Bảng nhiệt độ không khí bình quân tháng trung bình

nhiều năm ( 0 C)

Đà Nẵng 21,4 22,2 24,1 26,1 28,2 29,0 28,9 28,8 27,3 25,9 23,9 21,8 25,6Trà My 21,0 21,8 24,0 26,0 26,7 27,0 26,8 26,8 25,7 24,1 22,3 20,4 24,4

 Độ ẩm tương đối không khí: Độ ẩm không khí có quan hệ chặt chẽ vớinhiệt độ không khí và lượng mưa Vào các tháng mùa mưa độ ẩm không khí vùngđồng bằng ven biển có thể đạt 85 - 88%, vùng núi có thể đạt 90 - 95% Các thángmùa khô vùng đồng bằng ven biển chỉ còn dưới mức 80%, vùng núi còn 80 85%.Độ ẩm không khí vào những ngày thấp nhất có thể xuống tới mức 20 - 30% Độ ẩmtương đối trung bình tháng tương đối cao trong các tháng mùa đông xuân (từ tháng

IX đến tháng IV) và thấp trong các tháng cuối hè đầu thu (tháng V – VIII), thấpnhất vào tháng V có thể đạt trên 40%

Bảng 1.3: Độ ẩm trung bình tháng bình quân nhiều năm (%)

Đà Nẵng 84 84 84 83 79 77 76 77 82 84 84 85 82

 Lượng mây tổng quan: Lượng mây tổng quan trung bình năm biến đổi trong

phạm vi 6,5/10 – 8,2/10 Lượng mây tổng quan trung bình tháng ít thay đổi trongnăm Tuy vậy, trong các tháng từ cuối mùa xuân đến đầu mùa thu (III – VII) lượngmây tương đối thấp, riêng tháng VI tương đối lớn do gió mùa Tây Nam gây nên

 Tốc độ gió: Tốc độ gió trung bình năm từ 0,8 m/s tại Trà My đến 1,8 m/s tại

Tam Kỳ nhìn chung, tốc độ gió phụ thuộc lớn vào điều kiện địa hình Trong nămcó 2 mùa gió chính: Gió mùa tây nam thường vào các tháng V, VI, VII với tấn suất20-30% mang theo không khí nóng khô, gió mùa đông bắc thịnh hành trong cáctháng XI, XII, I, II mang theo không khí lạnh Tốc độ gió lớn nhất trong mùa đôngcó thể tới 15-25 m/s với hướng bắc hoặc đông bắc, trong mùa hè có thể tới 20-35 m/

s, thậm chí 40 m/s và thường do bão gây nên

 Bốc hơi: Khả năng bốc hơi phụ thuộc vào yếu tố khí hậu: nhiệt độ không

khí, nắng, gió, độ ẩm Lượng bốc thoát hơi tiềm năng trung bình năm từ khoảngtrên dưới 1000 mm ở vùng núi cao đến gần 1500 mm ở vùng đồng bằng ven biển.Trong các tháng mùa hè thu (III-X), lượng bốc hơi tiềm năng trung bình tháng đềulớn hơn 100 mm, lớn nhất vào tháng V (120-130 mm ở miền núi, 150-160 mm ởđồng bằng) Trong mùa đông xuân, lượng bốc hơi tiềm năng trung bình tháng 50-

100 mm, thấp nhất vào tháng XII (50-70 mm)

Bảng 1.4: lượng bốc hơi bình quân tháng trung bình nhiều

năm (mm)

Đà Nẵng 69,1 65,3 79,0 85,1 104,3 114,0 124,3 112,5 84,3 71,6 65,4 62,0 1036,7

Trà My 41,4 49,1 69,5 80,5 75,9 71,0 71,3 70,2 50,6 38,6 28,2 27,3 674,3

 Lượng mưa: Lượng mưa năm trung bình năm từ 1960 mm đến hơn 4000

mm Thuợng lưu các sông ở khu vực miền núi phía tây và tây nam tỉnh Quảng Namcó lượng mưa lớn nhất (trên 3000 mm), lớn nhất ở khu vực Trà My Vùng đồngbằng ven biển có lượng mưa trung bình năm khoảng 2000-2400 mm Mưa cũngbiến đổi theo mùa: Mùa mưa và mùa khô (mùa ít mưa) Mùa mưa hàng năm thườngxuất hiện vào các tháng IX-XII, và mùa mưa chiếm tới 60-80% tổng lượng mưa

năm, còn trong mùa khô chỉ chiếm 20-40% Trong mùa khô, tháng V, VI hàng nămthường có mưa tiểu mãn.

Bảng 1.5: Lượng mưa tháng trung bình nhiều năm tại các trạm

(Hiên)

X 19,6 17,0 35,7 91,5 204,9 174,3 127,4 161,9 293,4 479,7 315,2 98,1 2019

K% 0,97 0,84 1,77 4,53 10,15 8,63 6,31 8,02 14,53 23,77 15,61 4,86 100Cẩm Lệ X 59,8 18,7 22,9 32,9 93,8 100,1 62,1 129,1 299,3 576,1 397,5 199,8 1992

K% 3,00 0,94 1,15 1,65 4,71 5,02 3,12 6,48 15,02 28,92 19,95 10,03 100

Bà Nà X 65,7 20,1 21,6 59,6 138,4 178,1 65,6 129,7 318,2 625,4 443,8 176,3 2243

K% 2,93 0,90 0,96 2,66 6,17 7,94 2,92 5,78 14,19 27,89 19,79 7,86 100

1.3.2 Đặc điểm mưa và hình thế thời tiết gây mưa.

a/ Mùa mưa

Dãy Trường Sơn là vai trò chính đóng góp cho việc làm lệch pha mùa mưacủa các tỉnh Trung Trung Bộ trong đó có tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng sovới mùa mưa cả nước

Về mùa hạ, trong khi mùa mưa đang diễn ra trong phạm vi cả nước thì các tỉnhTrung Bộ do hiệu ứng phơn phía sườn khuất gió (phía Đông Trường Sơn) đang làmùa khô kéo dài với những ngày thời tiết khô nóng, đặc biệt ở vùng đồng bằng venbiển và các thung lũng dưới thấp Bên cạnh đó vùng núi phía Tây có dịu mát hơn doảnh hưởng một phần mùa mưa của Tây Nguyên

Thời kỳ cuối mùa hạ đầu mùa đông gió mùa Đông Bắc đối lập với hướng núi,kèm theo là những nhiễu động như: front cực đới, xoáy thấp, bão và hội tụ nhiệt đớicuối mùa đã thiết lập mùa mưa ở Quảng Nam, Đà Nẵng và các tỉnh, thành phố venbiển Trung Trung Bộ

Giống như trên cả nước thì mưa ở lưu vực sông Vu Gia biến đổi theo mùa:Mùa mưa và mùa khô (mùa ít mưa) Mùa mưa hàng năm thường xuất hiện vào cáctháng IX-XII, chiếm tới 60-80% tổng lượng mưa năm, còn trong mùa khô chỉ chiếm20-40% Tuy nhiên, thời kỳ mưa lớn nhất vùng nghiên cứu thường tập trung vào 2tháng là tháng X và tháng XI, thành phần lượng mưa trong 2 tháng này chiếm 40 -50% lượng mưa cả năm Trong mùa khô, tháng V, VI hàng năm thường có mưa tiểumãn Nhìn chung, mưa giảm dần từ thượng lưu xuống hạ lưu

Hình 1.4: Lượng mưa mùa cạn, mùa lũ và mưa năm của các trạm trên lưu vực

sông Vu Gia – Thu Bồn [7]

Lượng mưa hàng năm lưu vực nghiên cứu từ 2.000 - 4.000mm và phân bốnhư sau: Từ 3.000 - 4.000mm ở vùng núi cao như Trà My, Tiên Phước Từ 2.500-3.000mm ở vùng núi trung bình Khâm Đức, Nông Sơn, Quế Sơn Từ 2.000 - 2.500

mm ở vùng núi thấp và đồng bằng ven biển: Tây Giang, Đông Giang, Ba Na, HộiKhách, Ái Nghĩa, Giao Thuỷ, Hội An, Đà Nẵng Trên toàn bộ lưu vực thì thờiđiểm bắt đầu mùa mưa không đồng nhất: Vùng núi mùa mưa đến sớm hơn (do ảnhhưởng mùa mưa Tây Trường Sơn) và chậm dần về phía đồng bằng ven biển Tuynhiên thời kỳ mưa lớn nhất trên toàn vùng thường tập trung vào 2 tháng X và XI.b/ Tình hình mưa lũ lớn trên lưu vực

Mưa lũ lớn ở vùng ven biển Miền Trung nói chung và hệ thống sông Vu Gianói riêng thường do các hình thế thời tiết như: bão, áp thấp nhiệt đới, không khílạnh, dải hội tụ nhiệt đới và các nhiễu động nhiệt đới khác như gió đông (chủ yếu làsóng đông) gây nên Các hình thế thời tiết này đơn độc hoặc kết hợp với nhau cùngtác động Đặc biệt, một số trường hợp, bão, áp thấp nhiệt đới đổ bộ liên tiếp gâymưa lũ đặc biệt lớn trên diện rộng

Trong hơn 40 năm qua, trận lũ XI-1964 do bão gây ra là lớn nhất Trong vòng

13 ngày từ 4 đến 16/XI/1964 đã có 3 cơn bão liên tiếp đổ bộ vào Quy Nhơn, TuyHoà, Nha Trang kết hợp với không khí lạnh gây ra trận mưa lũ rất lớn trên các sôngsuối miền Trung

Khi bão và áp thấp nhiệt đới đơn thuần ảnh hưởng trực tiếp đến khu vựcthường gây ra mưa với lượng mưa trung bình 120-200mm trong thời gian khoảng 2ngày; tổng lượng mưa lớn nhất trong một đợt có thể tới 300-400mm ở đồng bằng và500-600 mm ở miền núi hoặc lớn hơn

Không khí lạnh tràn từ phía bắc xuống cũng gây ra mưa trên diện rộng vớilượng mưa 100-200mm, có khi trên 300mm Đặc biệt, sự kết hợp tác động giữakhông khí lạnh với bão, áp thấp nhiệt đới hay dải hội tụ nhiệt đới, đới gió đông sẽgây ra mưa đặc biệt lớn trên diện rộng Trận lũ lớn nhất trong năm 1998 ở sông ThuBồn là do cơn bão số 5 kết hợp với không khí lạnh và dải hội tụ nhiệt đới gây nênvới lượng mưa đặc biệt lớn như Trà My 1.001mm, Tam Kỳ 674mm

Đầu tháng XI năm 1999, do ảnh hưởng của không khí lạnh có cường độ mạnh,kết hợp với hoạt động của dải hội tụ nhiệt đới có trục đi qua Nam Bộ, trong cácngày 1 đến 6/XI đã có mua lớn ở lưu vực sông Thu Bồn – Vu Gia, với tâm mua ở

Quảng Nam - Đà Nẵng (750-1450 mm) Mưa ở trung hạ lưu sông Vu Gia lớn hơn ởthượng lưu.

Tiếp sau đó, do ảnh hưởng của không khí lạnh kết hợp với hoạt động của đớigió đông tương đối mạnh và trong 2, 3 ngày đầu có áp thấp nhiệt đới di chuyển quavùng biển nam Cà Mau, nên trong các ngày 1-7/XII/1999 đã xảy ra một trận mưarất lớn với trung tâm mưa ở nam Quảng Nam lưu vực sông Vu Gia, nhất là thượngnguồn các sông Cái, Bung lượng mưa phổ biến từ 370-550mm Trận mưa nàykhông những đạt kỷ lục về tổng lượng mưa trận mà còn đạt kỷ lục về cường độ mưa(lượng mưa lớn nhất trong các thời đoạn: 6, 12 và 24 giờ) không những ở nước tamà cũng thuộc loại lớn hiếm gặp trên thế giới

1.3.3 Đặc điểm thủy văn

a/ Dòng chảy năm

Theo số liệu quan trắc từ 1976-2006 tại trạm thuỷ văn Thành Mỹ có diện tíchlưu vực F = 1.850 km2, lưu lượng trung bình năm là Qo = 122 m3/s, tương ứng với

mô dun dòng chảy trung bình năm là Mo = 66,0 l/s/km2, tổng lượng dòng chảy mặttrung bình năm W0 = 3,91 km3; mùa lũ từ tháng X - XII, có tổng lượng dòng chảymặt trung bình mùa lũ là WTB mùa lũ = 2,39 km3, chiếm khoảng 61,1% Wnăm,lượng dòng chảy trung bình tháng lớn nhất là tháng IX chiếm khoảng 25,1% Wnăm,lưu lượng lớn nhất đã quan trắc được là Qmax = 7.000 m3/s (20/XI/1998) tươngứng với mô dun dòng chảy lớn nhất là Mmax = 3.784 l/s/km2; và mùa cạn kéo dàitừ tháng I - IX (9 tháng), có tổng lượng dòng chảy trung bình mùa cạn khoảng38,9% Wnăm, tổng lượng dòng chảy trung bình của ba tháng nhỏ nhất chiếmkhoảng 9,65%Wnăm, lượng dòng chảy trung bình tháng nhỏ nhất chiếm khoảng2,80% Wnăm, lưu lượng nhỏ nhất Qmin = 11,3 m3/s (27/VII/1988), tương ứng với

mô đun dòng chảy nhỏ nhất là Mmin = 6,11 l/s/km2 [6]

Bảng 1.6: Lưu lượng bình quân tháng trung bình nhiều năm tại

b/ Dòng chảy kiệt

Ở lưu vực sông Vu Gia có mùa cạn từ tháng I đến tháng VIII hàng năm Dòngchảy nhỏ nhất trên lưu vực phần lớn rơi vào tháng IV, những năm ít hoặc không cómưa tiểu mãn vào tháng V, tháng VI thì dòng chảy nhỏ nhất vào tháng VII và tháng VIII

Các sông có diện tích lưu vực F > 300 km2 thì tháng có dòng chảy nhỏ nhấtthường là tháng IV, với lưu vực có F < 300 km2 thì tháng có dòng chảy nhỏ nhấtvào tháng VIII

Dòng chảy mùa cạn phụ thuộc vào trữ lượng nước trong lưu vực và lượngmưa trong mùa cạn Có thể chia mùa cạn thành 2 thời kỳ:

+ Thời kỳ dòng chảy ổn định: dòng chảy thời gian này chủ yếu là do lượngnước trữ trong lưu vực sông cung cấp nên xu hướng giảm dần theo thời gian và sauđó ổn định (thường từ tháng I đến tháng IV hàng năm)

+ Thời kỳ dòng chảy không ổn định: từ tháng V đến tháng VII hàng năm dòngchảy thường không ổn định do nguồn cung cấp nước cho dòng chảy thời kỳ nàyngoài nước ngầm còn có lượng mưa trong mùa cạn (chủ yếu là mưa tiểu mãn tháng

V và tháng VI) do đó các sông suối trong năm xảy ra 2 lần có dòng chảy cạn nhất,lần thứ nhất vào tháng III tháng IV và lần thứ hai vào tháng VII tháng VIII

Dòng chảy tháng nhỏ nhất chiếm 1 3% lượng nước cả năm Dòng chảy mùacạn chiếm 20 -25% lượng nước cả năm Vùng có dòng chảy mùa cạn lớn nhất làthượng nguồn các sông, moduyn dòng chảy mùa cạn khoảng 25 - 30 l/s.km2,modul dòng chảy nhỏ nhất tháng khoảng 10 -15 l/s.km2

Vùng có dòng chảy mùa cạn nhỏ nhất là vùng thuộc phía Bắc và Tây Bắc tỉnhQuảng Nam thành phố Đà Nẵng thuộc lưu vực các sông Bung, Con, mô đuyn dòngchảy mùa kiệt chỉ còn 10 l/s.km2

c/ Dòng chảy lũ

Nguyên nhân gây lũ

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nguyên nhân gây lũ chủyếu là do mưa lớn Trên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn hàng năm lũ lớn thườngxuyên xảy ra nguyên nhân gây lũ lớn là do mưa có cường độ lớn kết hợp với điềukiện địa hình phức tạp, chia cắt mạnh và tình trạng xả lũ của các hồ thủy điện Hiệnnay tình trạng xả lũ của các hồ thủy điện đang là vấn đề nổi bật cần được khắc phụckhông những ở trên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn mà nhiều các lưu vực sôngkhác ở nước ta cần được giải quyết

Lưu vực sông Vu Gia là một trong những khu vực tâm mưa lớn ở nước talượng mưa năm tại những khu vực thượng nguồn lên tới 3000mm – 4000mm trong

khi đó lượng mưa bình quân năm của cả nước chỉ vào khoảng 1900 mm Với lượngmưa cả năm rất lớn như vậy nhưng mùa mưa trên sông Vu Gia chỉ kéo dài có 4tháng từ tháng IX – XII và mưa chủ yếu vào tháng XI và tháng XII, các trận mưaliên tiếp nhau tạo nên những trận lũ kép hai đỉnh.

Đặc điểm dòng chảy lũ

Mùa lũ hàng năm trong hệ thống sông Vu Gia từ tháng X đến tháng XII.Trong mỗi mùa lũ thường có từ 3-5 trận lũ lớn Các đợt lũ thường liên tiếp xẩy ratrong thời gian ngắn tạo nên đường quá trình lũ có dạng nhấp nhô nhiều đỉnh Lũtrong hệ thống sông Vu Gia xảy ra dồn dập trong thời gian không dài và các trận lũthường là lũ kép từ 2 đỉnh trở lên

Một trong những đặc điểm lũ trong hệ thống sông Vu Gia là lũ lên nhanh,xuống nhanh với biên độ và cường suất lũ lớn ở thượng và trung lưu, lũ lên tươngđối nhanh nhưng rút chậm ở hạ lưu

Ở thượng lưu và trung lưu các sông, do cường suất mưa lớn, địa hình dốc,lòng sông hẹp nên lũ lên nhanh xuống nhanh với cường suất lũ lên trung bìnhkhoảng 30-70cm/giờ, lớn nhất tới 100-400cm/giờ Biên độ lũ 5,0-14,0m như: trận lũXI/1999, biên độ lũ tại Thành Mỹ: 10,95m

Ở hạ lưu, do độ dốc lòng sông nhỏ (2‰ trong đoạn sông từ Thành Mỹ đến ÁiNghĩa, 0,08‰ từ Ái Nghĩa đến Câu Lâu, 0,04‰ từ Câu Lâu ra biển) và hơn nữa docó nhiều phân lưu đổ ra biển cũng như tác động của thuỷ triều, địa hình, địa vật nên lũ lên chậm hơn, và rút rất chậm khi gặp triều cường

Cường suất lũ lên trung bình khoảng 5-10 cm/giờ, lớn nhất cũng chỉ đạtkhoảng 20-50 cm/giờ

Thời gian lũ lên khoảng 20-60 giờ ở trung thượng lưu, ở hạ lưu: 70-80 giờ,trung bình là 48 giờ nhưng thời gian lũ rút rất dài, thậm chí 2-5 ngày điển hình nhưtrận lũ XII/1999 Đặc biệt, mực nước duy trì ở mức cao (trên báo động cấp III) kéodài từ 15-42 giờ, có khi tới 3-5 ngày Trong 2 trận lũ cuối năm 1999, mực nước duytrì trên mức báo động III tới hơn 5 ngày [6]

1.3.4 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn

Hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn có mạng luới trạm khí lượng thủy văn khádày, tổng số 24 trạm bao gồm 3 trạm khí tượng (Đà Nẵng, Tam Kỳ, Trà My), 11 trạm

đo mưa (Trao, Khâm Đức, Bà Nà, Sơn Phước, Tiên Sa, Cẩm Lệ, Quế Sơn, ThăngBình, Tiên Phước, Phú Ninh, Đức Phú) và 9 trạm thuỷ văn, trong đó có 2 trạm đo lưulượng (Thành Mỹ, Nông Sơn), 7 trạm đo mực nước (Hiệp Đức, Hội Khách, Câu Lâu,

Giao Thuỷ, Ái Nghĩa, Vĩnh Điện, Hội An), tại 9 trạm thuỷ văn đều có đo mưa Sơ đồtrạm khí tượng thủy văn được trình bày trong hình 1.5

Hình 1.5: Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực

sông Vu Gia – Thu Bồn [5]

Hầu hết các trạm có số liệu từ năm 1977 đến nay, riêng trạm khí tượng ĐàNẵng có số liệu từ năm 1931 đến nay nhưng số liệu từ năm 1931- 1976 không liêntục Tuy số lượng trạm tương đối nhiều, song phân bố không đều trên lưu vực,chủ yếu tập trung ở hạ lưu còn phần thượng lưu, vùng núi cao, nơi mưa nhiều, nướctập trung nhanh thì hầu như chưa có các trạm đo khí tượng thủy văn Danh sách cáctrạm khí tượng Thủy văn trên hệ thống sông Vu Gia được trình bày trong bảng 1.8

Bảng 1.7: Trạm Khí tượng Thủy văn trên lưu vực sông Vu Gia

[5]

TT Trạm Sông Thời kỳ đo Yếu tố đo Điện báo

3 Thành Mỹ Vu Gia 1977- nay X, H, Q X, H, Q

4 Hội Khách Vu Gia 1977- nay X, H X, H

5 Ái Nghĩa Vu Gia 1977- nay X, H X, H

6 Cẩm Lệ Vu Gia 1977- nay X, H X, H

7 Bà Nà Vu Gia 1977- nay X Không

8 Sơn Phước Vu Gia 1977- nay X Không

9 Đà Nẵng Vu Gia 1931-1944,

1958-1974, 1976- nay X (KT) X

10 Tiên Sa Vu Gia 1977- nay H, X H, X

1.4 Đặc điểm kinh tế xã hội

Lưu vực sông Vu Gia nằm ở vị trí trung độ trên tuyến Bắc Nam của cả nước.Có thành phố Đà trực thuộc trung ương ở miền trung, là đầu mối giao thông quantrọng về đường sắt, đường hàng không cửa ngõ ra biển tây Nguyên, nam lào vàĐông Bắc Thái Lan

Chế độ khí hậu điều hòa, nhiệt độ ấm áp là điều kiện tốt cho cây trồng sinhsống, thuận lợi cho việc luân canh sản xuất nông nghiệp Tiềm năng đất đai, nước,rừng thực vật, hải sản lè thế mạnh của vùng

*Tình hình kinh tế

Lưu vực sông Vu Gia thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵngnằm trong vùng biển miền trung chịu nhiều tác động của các yếu tố tự nhiên, xã hội,có xuất phát điểm kinh tế thấp, cơ sở lạc hậu, nền kinh tế phát triển chủ yếu dựa vàonông nghiệp, công nghiệp chưa phát triển, mức sản xuất lưu thông hàng hóa thấp,ngành thương mại dịch vụ phát triển song còn chậm Tuy nhiên lưu vực có nhiềutiềm năng để phát triển kinh tế Những năm qua nền kinh tế đã có bước phát triểntích cực, nhịp độ tăng bình thường nhịp độ tăng trưởng bình quân đạt khoảng trên10%, cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá Cácngành dịch vụ chất lượng cao phát triển đa dạng hơn, đáp ứng cao nhu cầu của sảnxuất và đời sống Ngành du lịch đang từng bước trở thành ngành kinh tế mũi nhọntrong khu vực Trên lưu vực hình thành nền kinh tế đa dạng nông lâm nghiệp, côngnghiệp, tiểu thủ công nghiệp và thương mại dịch vụ

Tình phát triển kinh tế xă hội thành phố Đà Nẵng và tỉnh Quảng Nam thời kỳ

2006 - 2010 cho thấy việc tăng trưởng rõ nét qua việc tăng trưởng của cả ba nhómngành: Tốc độ tăng giá trị công nghiệp và xây dựng đạt 2 chữ số; Tăng trưởng củangành dịch vụ khá cao, đạt 10,3%/năm (Đà Nẵng) và 13,6%/ năm (Quảng Nam).Giá trị sản xuất nông, lâm, thuỷ sản tăng bình quân 3,48%/năm (Đà Nẵng) và 3%/năm (Quảng Nam)

Bảng 1.8: Tốc độ tăng trưởng GDP và cơ cấu kinh tế năm 2010

[4]

* Đặc điểm dân cư

Lưu vực Vu Gia gồm phần lớn diện tích đất đai của tỉnh Quảng Nam Do vậy

ta chủ yếu xét đến đặc điểm kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Nam

Tính đến hết năm 2010, dân số Quảng Nam là 1.435.629 người, với mật độdân số trung bình là 139 người/km2; có 4 tộc người thiểu số cư trú lâu đời là người

Cơ Tu, người Co, người Gié Triêng, người Xê Đăng và một số tộc người thiểu sốmới di cư đến với tổng số dân trên 10 vạn người, chiếm 7,2 % dân số toàn tỉnh Với81,4 % dân số sinh sống ở nông thôn,

Quảng Nam có tỷ lệ dân số sinh sống ở nông thôn cao hơn tỷ lệ trung bình củacả nước

Quảng Nam có lực lượng lao động dồi dào, với trên 887.000 người (chiếm 62

% dân số toàn tỉnh), trong đó lao động ngành nông nghiệp chiếm 61,57 %, ngànhcông nghiệp và xây dựng là 16,48 % và ngành dịch vụ là 21,95 %

Chất lượng nguồn lao động đang được cải thiện đáng kể Tỷ lệ lao động đượcđào tạo nghề chiếm 30 % tổng số lao động, trong đó nguồn nhân lực chất lượng caolà gần 18.000 người

Là một tỉnh với qui mô dân số trung bình, nhưng cơ cấu dân số trẻ và đa phầntrong độ tuổi lao động sẽ đặt ra nhu cầu lớn về tiêu dùng và hưởng thụ văn hoá, nhấtlà các hoạt động văn hoá công cộng, các loại hình văn hoá, nghệ thuật mới, các hoạtđộng thể thao.

Giai đoạn 2000-2010, dân số đô thị của tỉnh tăng chậm, từ 207.000 người(2000) lên hơn 260.000 người (2010) Việc hình thành các khu, cụm công nghiệp,khu kinh tế mở Chu Lai cùng với quá trình phát triển kinh tế nhằm đưa tỉnh trởthành tỉnh công nghiệp trước năm 2020 sẽ đẩy nhanh quá trình đô thị hóa Quá trìnhcông nghiệp hóa, đô thị hóa cùng với lực lượng lao động dồi dào sẽ làm tăng mứcđộ di động dân số trong nội tỉnh cũng như ngoại tỉnh Quá trình di động dân số (nộitỉnh và ngoại tỉnh) sẽ làm tăng mức độ giao thoa văn hóa

Quá trình đô thị hóa và di động dân số trong những năm tới đặt ra những vấnđề cho phát triển sự nghiệp Văn hóa của tỉnh, như: xây dựng môi trường văn hóa ởcác khu công nghiệp, khu dân cư; nhu cầu văn hóa ở các khu đô thị, cụm dân cư(các sản phẩm văn hóa, dịch vụ văn hóa,

Bảng 1.9: thống kê doanh số các đơn vị hành chính thuộc lưu

vực 2006 [4]

-Nghèo đói

Tỉ lệ nghèo đói trên toàn lưu vực là 38,2%, trong đó số hộ nghèo tập trung caonhất ở Kon Tum 71,22%, tiếp đến Quảng Nam là 30,29% và tiếp đến là Đà nẵng13,12%

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Để đạt được mục tiêu đề ra, đồ án đã sử dụng công cụ Arcgis để phân định lưuvực, tính lượng mưa bình quân lưu vực bằng phương pháp đa giác thiessen Sau đóđể tính toán được lượng bốc thoát hơi tiềm năng, công cụ ETo Calculator đã đượcsử dụng để tạo đầu vào cho mô hình MIKE NAM Để xây dựng được kịch bảnBĐKH của lượng mưa và nhiệt độ về đến các trạm khí tượng vùng nghiên cứu,thuật toán QQ_MAP trình bày phương pháp chi tiết hóa phân vị được áp dụng

2.1 Tổng quan về công cụ Arcgis

2.1.1 phần mềm Arcgis

nay, cung cấp một giải pháp toàn diện từ thu thập, nhập số liệu, chỉnh lý, phân tíchvà phân phối thông tin trên mạng Internet tới các cấp độ khác nhau Về mặt công

nghệ, hiện nay các chuyên gia GIS coi công nghệ ESRI là một giải pháp mang tính

chất mở, tổng thể và hoàn chỉnh, có khả năng khai thác hết các chức năng của GIS

trên các ứng dụng khác nhau như: desktop (ArcGIS Desktop), máy chủ (ArcGIS Server), các ứng dụng Web (ArcIMS, ArcGIS Online), hoặc hệ thống thiết bị di

động (ArcPAD) và có khả năng tương tích cao đối với nhiều loại sản phẩm củanhiều hãng khác nhau [1]

Hình 2.1 Hệ thống thông tin địa lý trong phần mềm Arcgis [8]

2.1.2 Các tính năng

ArcGIS Desktop (với phiên bản mới nhất là ArcGIS 10) bao gồm những công

cụ rất mạnh để quản lý, cập nhật, phân tích thông tin và xuất bản tạo nên một hệthống thông tin địa lý(GIS) hoàn chỉnh, cho phép:

Tạo và chỉnh sửa dữ liệu tích hợp (dữ liệu không gian tích hợp với dữ liệuthuộc tính): Cho phép sử dụng nhiều loại định dạng dữ liệu khác nhau thậm chí cảnhững dữ liệu lấy từ Internet

Truy vấn dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính từ nhiều nguồn và bằngnhiều cách khác nhau;

Hiển thị, truy vấn và phân tích dữ liệu không gian kết hợp với dữ liệu thuộc tính;

Thành lập bản đồ chuyên đề và các bản in có chất lượng trình bày chuyênnghiệp

ArcToolbox, ModelBuilder, ArcScene và ArcGlobe Khi sử dụng các ứng dụng này

đồng thời, người sử dụng có thể thực hiện được các bài toán ứng dụng GIS bất kỳ,từ đơn giản đến phức tạp, bao gồm cả thành lập bản đồ, phân tích địa lý, chỉnh sửavà biên tập dữ liệu, quản lý dữ liệu, hiển thị và xử lý dữ liệu Phần mềm ArcGISDesktop được cung cấp cho người dùng ở 1 trong 3 cấp bậc với mức độ chuyên sâukhác nhau làArcView, ArcEditor, ArcInfo:

ArcView: Cung cấp đầy đủ chức năng cho phép biểu diễn, quản lý, xây dựngvà phân tích dữ liệu địa lý, các công cụ phân tích không gian cùng với việc biên tậpvà phân tích thông tin từ các lớp bản đồ khác nhau đồng thời thể hiện các mối quanhệ và nhận dạng các mô hình Với ArcView, cho phép:

Ra các quyết định chuẩn xác hơn dựa trên các dữ liệu địa lý;

Xem và phân tích các dữ liệu không gian bằng nhiều phương pháp;

Xây dựng đơn giản và dễ dàng các dữ liệu địa lý;

Tạo ra các bản đồ có chất lượng cao;

Quản lý tất cả các file, CSDL và các nguồn dữ liệu;

Tùy biến giao diện người dùng theo yêu cầu

ArcEditor: Là bộ sản phẩm có nhiều chức năng hơn, dùng để chỉnh sửa vàquản lý dữ liệu địa lý ArcEditor bao gồm các tính năng của ArcView và thêm vàođó là một số các công cụ chỉnh sửa, biên tập Với ArcEditor, cho phép:

Dùng các công cụ CAD để tạo và chỉnh sửa các đặc tính GIS;

Tạo ra các CSDL địa lý thông minh;

Tạo quy trình công việc một cách chuyên nghiệp cho 1 nhóm và cho phépnhiều người biên tập;

Xây dựng và giữ được tính toàn vẹn của không gian bao gồm các quan hệhình học topo giữa các đặc tính địa lý;

Quản lý và mở rộng mạng lưới hình học;

Làm tăng năng suất biên tập;

Quản lý môi trường thiết kế đa người dùng với versioning;

Duy trì tính toàn vẹn giữa các lớp chủ đề và thúc đẩy tư duy logic của người dùng;

Cho phép chỉnh sửa dữ liệu độc lập (khi tạm ngừng kết nối với CSDL)

ArcInfo: Là bộ sản phẩm ArcGIS đầy đủ nhất ArcInfo bao gồm tất cả cácchức năng của ArcView lẫn ArcEditor Cung cấp các chức năng tạo và quản lý mộthệ GIS, xử lý dữ liệu không gian và khả năng chuyển đổi dữ liệu, xây dựng dữ liệu,

mô hình hóa, phân tích, hiển thị bản đồ trên màn hình máy tính và xuất bản bản đồ

ra các phương tiện khác nhau [1]

2.1.3 Cấu trúc phần mềm và những ứng dụng

Hiện nay ArcGIS là chương trình quản lý hệ thống thông tin địa lý tốt nhất.Phần mềm ArcGIS thực hiện 3 chức năng chính:

+ Nhập và quản lý dữ liệu

+ Xử lý, phân tích dữ liệu

+ Xuất và trình bày dữ liệu

Các chức năng này được thực hiện bởi 3 modun chính của ArcGIS:ArcCatalog, ArcMap, ArcToolbox [1]

Hình 2.2 Chức năng chính của Arcgis [8]

Hình 2.3 Modul chính của Arcgis [8]

Ưu điểm của chương trình:

+ Là một phần mềm mạnh cho phép xử lý các bài toán không gian phức tạp.+ Được sử dụng phổ biến trên thế giới

+ Cho phép kết nối dữ liệu với các phần mềm khác, đặc biệt là các mô hìnhtính toán thủy văn, thủy lực

Dựa trên những ưu điểm và tiện ích của Arcgis mang lại, khóa luận đã ứngdụng công cụ trong xử lý và thiết lập dữ liệu đầu vào cho nghiên cứu

2.2 Tổng quan về mô hình MIKE NAM

2.2.1 Sơ lược về mô hình NAM

Mô hình NAM được viết tắt từ chữ Đan Mạch "Nedbor Afstromming Model", nghĩa là mô hình mưa - dòng chảy NAM thuộc loại mô hình thuỷ văn tấtđịnh - nhận thức - gộp, được xây dựng vào năm 1982 tại Khoa Thuỷ văn, Viện Kỹthuật Thuỷ động lực, trường Đại học Kỹ thuật Đan Mạch Mô hình NAM là môhình thuỷ văn mô phỏng quá trình mưa – dòng chảy diễn ra trên lưu vực Là một môhình toán thủy văn, mô hình Nam bao gồm một tập hợp các biểu thức toán học đơngiản để mô phỏng các quá trình trong chu trình thuỷ văn Mô hình Nam là mô hìnhnhận thức, tất định, thông số tập trung Đây là một modun tính mưa từ dòng chảytrong bộ phần mềm thương mại MIKE 11 do Viện Thủy lực Đan Mạch xây dựng vàphát triển Mô hình NAM mô phỏng quá trình mưa – dòng chảy một cách liên tụcthông qua việc tính toán cân bằng nước ở bốn bể chứa thẳng đứng, có tác dụng qualại lẫn nhau để diễn tả các tính chất vật lý của lưu vực