Nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước mặt lưu vực sông mã có xét đến biến động khí hậu

Dòng chảy năm trung bình nhiều năm tại một số vị trí trên lưu vực sông .... 99 Phụ lục 4: Quan hệ nhiệt độ trung bình năm, tháng I, tháng VII theo thời gian các trạm trên lưu vực sông Mã

LÊ THỊ KIM NGÂN

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT LƯU VỰC SÔNG MÃ CÓ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỘNG KHÍ HẬU

Chuyên ngành: Phát triển nguồn nước

Mã số: 604492

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS Bùi Công Quang

HÀ NỘI - 2012

LỜI CẢM ƠN

Lu ận văn thạc sĩ kỹ thuật “Nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước mặt lưu

vực sông Mã có xét đến biến động khí hậu” đã được hoàn thành tại khoa Thủy văn

h ọc tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được rất nhiều sự giúp

đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình

Tr ước hết tác giả luận văn xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo

c ứu và hoàn thành luận văn

tr ợ chuyên môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn được hoàn thành

v ăn và Tài nguyên nước trường Đại học Thủy lợi và toàn thể các thầy cô đã giảng

d ạy, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong thời gian học tập cũng như thực

hi ện luận văn

Lê Thị Kim Ngân

`

MỤC LỤC

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH viii

DANH MỤC PHỤ LỤC x

MỞ ĐẦU 1

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 1

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

4 NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN 2

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM LƯU VỰC SÔNG MÃ 3

1.1 Đặc điểm địa lý, địa hình, địa chất thổ nhưỡng của lưu vực 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Đặc điểm địa hình 4

1.1.3 Đặc điểm địa chất 5

1.1.4 Thổ nhưỡng 5

1.2 Đặc điểm sông ngòi 6

1.2.1 Hình thái lưới sông 6

1.2.2 Đặc điểm sông ngòi 7

1.3 Điều kiện khí tượng thuỷ văn 10

1.3.1 Mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn 10

1.3.2 Điều kiện khí hậu 11

1.3.3 Tài nguyên nước mặt 14

1.3.4 Tài nguyên nước ngầm 19

1.4 Điều kiện kinh tế xã hội 19

1.4.1 Nông nghiệp 19

1.4.2 Lâm nghiệp 22

1.4.3 Thủy sản 22

1.4.4 Công nghiệp 23

1.4.5 Các ngành giao thông vận tải, y tế, giáo dục và du lịch 23

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ MƯA, BỐC HƠI VÀ DÒNG CHẢY MẶT TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ 26

2.1 Phân tích đánh giá mưa trên lưu vực sông Mã 26

2.1.1 Tình hình dữ liệu 26

2.1.2 Phân tích tính toán mưa trên lưu vực 26

2.2 Phân tích, đánh giá bốc hơi trên lưu vực sông Mã 37

2.2.1 Tình hình dữ liệu 37

`

2.2.2 Phân tích, đánh giá bốc hơi trên lưu vực 38

2.3 Phân tích đánh giá dòng chảy mặt trên lưu vực sông Mã 38

2.3.1 Tình hình dữ liệu 38

2.3.2 Phân tích tính toán dòng chảy mặt 39

2.3.3 Tính chuẩn dòng chảy năm ……39

2.3.4 Tính dòng chảy năm thiết kế 40

2.3.5 Tính toán phân phối dòng chảy năm thiết kế 41

2.4 Nhận xét 43

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG KHÍ HẬU TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ 44

3.1 Biến đổi khí hậu ở Việt Nam [1] 44

3.1.1 Những khái niệm cơ bản trong biến đổi khí hậu 44

3.1.2 Biểu hiện biến đổi khí hậu, nước biển dâng ở Việt Nam 45

3.1.3 Các kịch bản biến đổi khí hậu ở Việt Nam 49

3.2 Nghiên cứu đánh giá những biến động khí hậu và biến động về mực nước biển khu vực Bắc Trung Bộ 57

3.2.1 Những biến động về mực nước biển khu vực Bắc Trung Bộ 57

3.2.2 Những biến động về nhiệt độ 59

3.2.3 Những biến động về lượng mưa 62

3.2.4 Diễn biến thiên tai trên lưu vực sông 65

3.3 Nhận xét, đánh giá 67

CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE BASIN TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC CHO KHU VỰC HẠ LƯU SÔNG MÃ 69

4.1 Giới thiệu mô hình Mike Basin 69

4.2 Ứng dụng mô hình MIKE BASIN tính toán cân bằng nước hệ thống hạ lưu sông Mã 70

4.2.1 Phân chia các lưu vực bộ phận 70

4.2.2 Số liệu đầu vào mô hình: 75

4.2.3 Tính toán cân bằng nước với các kịch bản khác nhau 90

4.3 Nhận xét 92

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

PHỤ LỤC 96

`

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BĐKH : Biến đổi khí hậu

IMHEN : Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi Trường

FAO : Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên Hiệp Quốcư

NN & PTNN : Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

TN&MT : Tài nguyên và Môi Trường

`

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Đặc trưng hình thái sông ngòi một số nhánh lớn thuộc hệ thống sông Mã 6

Bảng 1.2: Nhiệt độ tháng năm trung bình nhiều năm tại các trạm 12

Bảng 1.3: Nhiệt độ, số giờ nắng, bốc hơi trung bình nhiều năm lưu vực sông Mã 14

Bảng 1.4 Dòng chảy năm trung bình nhiều năm tại một số vị trí trên lưu vực sông 16

Bảng 1.5 Mức độ chênh lệch lượng nước giữa mùa lũ và mùa cạn, giữa tháng lớn nhất và nhỏ nhất trong năm tại một số trạm thuỷ văn 18

Bảng 1.6: Đất đai theo điều tra của các tỉnh nằm trong lưu vực sông Mã 20

Bảng 1.7: Kết quả sản xuất nông nghiệp của các tỉnh nằm trong lưu vực 21

Bảng 2.1 : Thống kê dữ liệu mưa thu thập trên lưu vực sông Mã 26

Bảng 2.2: Lượng mưa năm trung bình nhiều năm tại một số trạm đại biểu 27

Bảng 2.3: Lượng mưa trung bình tháng tại một số trạm tiêu biểu trên lưu vực sông Mã 27

Bảng 2.4: Thống kê các đặc trưng lượng mưa năm thiết kế 33

Bảng 2.5: Mô hình phân phối mưa thời đoạn tháng của các trạm trên lưu vực sông Mã tỉnh Thanh Hóa 34

Bảng 2.6: Thống kê các giá trị Cv mưa năm và mưa tháng của từng trạm và của lưu vực sông Mã tỉnh Thanh Hóa (1968-2006) 35

Bảng 2.7: Kết quả tính tần suất mưa tưới thiết kế 36

Bảng 2.8 : Thống kê dữ liệu bốc hơi thu thập trên lưu vực sông Mã 37

Bảng 2.9: Lượng bốc hơi trung bình tháng và năm 38

Bảng 2.10 : Thống kê tài liệu dòng chảy thu thập trên lưu vực sông Mã 39

Bảng 2.11: Dòng chảy trung bình tháng các trạm thủy văn 39

Bảng 2.12: Kết quả tính chuẩn dòng chảy năm tại các trạm trên lưu vực 40

Bảng 2.13: Các đặc trưng dòng chảy năm thiết kế các trạm trên lưu vực 40

Bảng 2.14: Các đặc trưng dòng chảy các trạm 41

Bảng 3.1: Mức tăng nhiệt độ và mức thay đổi lượng mưa trong 50 năm qua ở các vùng khí hậu của Việt Nam 47

Bảng 3.2 Mực nước biển dâng theo các kịch bản (cm) 54

Bảng 3.3: Mức độ tăng nhiệt độ trong 50 năm qua ở các trạm trên lưu vực sông Mã 61

Bảng 3.4: Mức độ tăng lượng mưa trong 50 năm qua ở các trạm trên lưu vực sông Mã 64

Bảng 4.1: Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp lưu vực sông Mã (ha) 72

Bảng 4.2: Diện tích canh tác các loại cây trồng năm 2010 76

Bảng 4.3: Diện tích canh tác các loại cây trồng năm 2020 (ha) 76

`

Bảng 4.4: Thời vụ gieo trồng 77

Bảng 4.5: Mức tưới, hệ số tưới tại mặt ruộng tại các vùng 79

Bảng 4.6: Nhu cầu nước tưới thời điểm hiện tại (106 m3) 80

Bảng 4.7: Nhu cầu nước tưới giai đoạn 2020 (106m3) 80

Bảng 4.8: Tiêu chuẩn cấp nước cho chăn nuôi (TCVN 4454-1987) 81

Bảng 4.9 Số lượng đàn gia súc trên lưu vực sông Mã (con) 82

Bảng 4.10: Nhu cầu dùng nước cho chăn nuôi giai đoạn hiện tại (106m3) 82

Bảng 4.11: Nhu cầu dùng nước cho chăn nuôi giai đoạn 2020 (106m3) 83

Bảng 4.12: Tiêu chuẩn dùng nước với từng loại đô thị 83

Bảng 4.13: Thống kê dân số trong vùng qua các giai đoạn 83

Bảng 4.14: Nhu cầu dùng nước sinh hoạt giai đoạn hiện tại (106m3) 84

Bảng 4.15: Nhu cầu nước cho sinh hoạt giai đoạn 2020 (106m3) 84

Bảng 4.16: Nhu cầu nước cho công nghiệp hiện tại (106m3) 85

Bảng 4.17: Nhu cầu nước cho công nghiệp giai đoạn 2011 – 2020 (106m3) 86

Bảng 4.18: Diện tích nuôi trồng thủy sản qua các giai đoạn (ha) 86

Bảng 4.19: Nhu cầu dùng nước cho thủy sản ở hiện tại (106m3) 87

Bảng 4.20: Nhu cầu dùng nước cho thủy sản giai đoạn 2020 (106m3) 87

Bảng 4.21: Nhu cầu dùng nước cho môi trường hạ du giai đoạn hiện tại (10 6 m 3 ) 88

Bảng 4.22: Nhu cầu dùng nước cho môi trường hạ du giai đoạn tương lai (106m3) 88

Bảng 4.23: Tổng nhu cầu dùng nước đầu mối (106m3) 89

Bảng 4.24: Lượng nước thiếu hụt tại giai đoạn hiện tại 90

Bảng 4.25: Lượng nước thiếu hụt trong giai đoạn tương lai 91

`

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Vị trí địa lý lưu vực sông Mã 3

Hình 1.2: Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn lưu vực sông Mã 10

Hình 2.1 Đường lũy tích sai chuẩn mưa năm lưu vực sông Mã –tỉnh Thanh Hóa 32

Hình 2.2: Mô hình phân phối mưa thời đoạn tháng của các trạm trên lưu vực sông Mã tỉnh Thanh Hóa 34

Hình 2.3: Mô hình phân phối dòng chảy năm thiết kế P=25% tại các trạm trên lưu vực 42

Hình 2.4: Mô hình phân phối dòng chảy năm thiết kế P=50% tại các trạm trên lưu vực 42

Hình 2.5: Mô hình phân phối dòng chảy năm thiết kế P=75% tại các trạm trên lưu vực 42

Hình 3.1: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (°C) trong 50 năm qua 45

Hình 3.2: Mức thay đổi lượng mưa năm (%)trong 50 năm qua 46

Hình 3.3: Diễn biến mực nước biển từ các trạm thực đo 49

Hình 3.4 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (°C) vào cuối thế kỷ 21 theo kịch bản phát thải thấp 51 Hình 3.5 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (oC) vào cuối thế kỷ 21 theo kịch bản phát thải trung bình 51

Hình 3.6 Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (°C) vào cuối thế kỷ 21 theo kịch bản phát thải cao 51 Hình 3.7 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ 21 (b) theo kịch bản phát thải thấp 52

Hình 3.8 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ 21 (b) theo kịch bản phát thải trung bình 52

Hình 3.9 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) vào giữa (a) và cuối thế kỷ 21 (b) theo kịch bản phát thải cao 53

Hình 3.10 Kịch bản nước biển dâng cho các khu vực ven biển Việt Nam 55

Hình 3.11: Quá trình mực nước tại trạm Hòn Ngư thời kỳ 1980-2008 57

Hình 3.12: Quá trình mực nước tại trạm Cửa Hội thời kỳ 1980-2008 57

Hình 3.13: Quá trình mực nước trạm Hòn Ngư các giai đoạn 1980-1999 và 2000- 2008 58

Hình 3.14: Quá trình mực nước trạm Cửa Hội các giai đoạn 1980-1999 và 2000- 2008 59

Hình 3.15: Quá trình nhiệt độ trung bình năm, trung bình tháng I, VII trạm Thanh Hóa 60

Hình 3.16: Quá trình nhiệt độ trung bình năm, trung bình tháng I, VII trạm Yên Định 60

Hình 3.17: Quá trình nhiệt độ trung bình năm, trung bình tháng I, VII trạm Hồi Xuân 61

Hình 3.18: Quá trình lượng mưa trung bình năm, mùa mưa, mùa khô trạm Thanh Hóa 63

Hình 3.19: Quá trình lượng mưa trung bình năm, mùa mưa, mùa khô trạm Cẩm Thủy 63

Hình 3.20: Quá trình lượng mưa trung bình năm, mùa mưa, mùa khô trạm Hồi Xuân 64

Hình 3.21: Xu thế mưa lớn ở Thanh Hóa thời kỳ 1979-2008 67

`

Hình 3.22: Diễn biến đỉnh lũ năm trên sông Mã thời kỳ 1980-2009 67

Hình 4.1: Cấu trúc mô hình và quá trình mô phỏng trong MIKE BASIN 70

Hình 4.2: Phân khu sử dụng nước lưu vực sông Mã 73

Hình 4.3: Sơ đồ tính toán cần bằng nước phần hạ lưu sông Mã. 73

Hình 4.4: Sơ đồ mô phỏng hệ thống sử dụng nước lưu vự c sông Cầu theo mô hình Mike Basin 74

`

DANH MỤC PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Diện tích mặt bằng theo địa giới hành chính và theo dạng địa hình thuộc lưu vực sông Mã 96 Phụ lục 2: Lưới trạm khí tượng và đo mưa trên lưu vực sông Mã 97 Phụ lục 3: Lưới trạm Thuỷ Văn trên lưu vực sông Mã 99 Phụ lục 4: Quan hệ nhiệt độ trung bình năm, tháng I, tháng VII theo thời gian các trạm trên lưu vực sông Mã 101 Phụ lục 5: Quá trình lượng mưa trung bình năm, mùa mưa, mùa khô các trạm trên lưu vực sông Mã 103

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Lưu vực sông Mã nằm ở phần phía Bắc Trung Bộ, trải rộng trên địa giới hành chính của 2 quốc gia: Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào (PDR) và Cộng hoà Xã hội Chủ Nghĩa Việt Nam Trên đất Việt Nam lưu vực sông Mã nằm gọn trong 5 tỉnh: Lai Châu, Sơn La, Hoà Bình, Nghệ An và Thanh Hoá Lưu vực sông Mã kéo dài khoảng 370 km và rộng khoảng 68,8 km, với tổng diện tích lưu vực sông Mã là 28.490 km²

Lưu vực sông Mã có tiềm năng rất lớn và đất đai, tài nguyên nước, thuỷ năng, rừng và thủy hải sản Thời tiết khí hậu trên lưu vực rất thuận lợi cho đa dạng hoá cây trồng, thâm canh tăng vụ trong nông nghiệp

Tuy nhiên, hiện nay biến đổi khí hậu (BĐKH) đang là một trong những thách thức lớn nhất của nhân loại trong thế kỷ 21 Ở Việt Nam, trong khoảng 50 năm qua, nhiệt độ trung bình đã tăng khoảng 0,5°C đến 0,7°C, nước biển dâng tăng khoảng

20 cm Các hiện tượng El Nino, La Nina cũng đang tác động mạng mẽ đến Việt Nam BĐKH thực sự đã làm cho thiên tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn hán ngày càng nghiêm trọng

Tác động của BĐKH không chỉ tác động lên một ngành, lĩnh vực cụ thể do vậy cần thiết phải nghiên cứu các tác động của nó lên từng ngành, lĩnh vực để có giải pháp ứng phó kịp thời Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn không đánh giá đến tác động của biến đổi khí hậu mà chỉ xét đến tác động của biến động khí hậu trong khi nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước lưu vực sông Mã Đây là đề tài hết sức cần thiết, là cơ sở để nghiên cứu đề xuất các giải pháp phù hợp để kịch thời ứng phó với các biến động khí hậu bất thường cũng như tiền đề ổn định phát triển kinh tế xã hội trên lưu vực sông

2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

Đánh giá tác động tài nguyên nước mặt lưu vực sông Mã dưới tác động của biến động khí hậu để từ đó có đề ra các chính sách sử dụng một cách hợp lý và hiệu quả

nguồn tài nguyên nước, phục vụ mục tiêu phát triển bền vững lưu vực sông và có những biện pháp thích ứng với biến động khí hậu

Phạm vi nghiên cứu của luận văn trong phạm vi đánh giá tài nguyên nước mặt trên lưu vực sông Mã trong bối cảnh biến động khí hậu

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Tổng hợp các thừa kế các kết quả nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước đã

4 NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN

Ngoài lời mở đầu và kết luận, luận văn gồm có 4 chương:

Chương 1:Đặc điểm lưu vực sông Mã

Chương 2:Phân tích, đánh giá mưa, bốc hơi và dòng chảy mặt trên lưu vực sông Mã

Chương 3:Phân tích đánh giá biến động khí hậu trên lưu vực sông Mã

Chương 4: Ứng dụng mô hình Mike Basin tính toán cân bằng nước cho khu vực hạ lưu sông Mã

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM LƯU VỰC SÔNG MÃ 1.1 Đặc điểm địa lý, địa hình, địa chất thổ nhưỡng của lưu vực

1.1.1 Vị trí địa lý

Lưu vực sông Mã nằm ở phần phía Bắc Trung Bộ, trải rộng trên địa giới hành chính của 2 quốc gia: Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào và Cộng hoà Xã hội chủ nghĩa Việt Nam Trên đất Việt Nam lưu vực sông Mã trải trên địa bàn 5 tỉnh: Lai Châu, Sơn La, Hoà Bình, Nghệ An và Thanh Hoá Lưu vực sông Mã kéo dài khoảng 370 km và rộng khoảng 68,8 km, với tổng diện tích lưu vực sông Mã là 28.490 km2

Hình 1.1 Vị trí địa lý lưu vực sông Mã

Lưu vực sông Mã nằm trong khoảng từ 22o37’30” đến 20o37’30” độ vĩ Bắc, và

103o05’10” đến 106o05’10” độ kinh Đông Phía Bắc giáp lưu vực sông Đà, sông Bôi, sông Vạc Phía Nam giáp lưu vực sông Hiếu, sông Mực Phía Tây giáp lưu vực

sông Mê Kông Phía Đông là Vịnh Bắc Bộ chạy dài từ cửa sông Càn đến cửa sông

Mã với chiều dài bờ biển 40km

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Lưu vực sông Mã trải rộng trên nhiều tỉnh thuộc hai nước Việt Nam, Lào và chạy dài từ đỉnh Trường Sơn đến Vịnh Bắc Bộ nên địa hình trên lưu vực rất đa dạng Thế dốc chung của lưu vực từ Tây Bắc xuống Đông Nam, độ cao biến đổi từ 2.000m đến 1.0m, có thể chia địa hình thành các dạng chính như sau:

- Vùng thượng lưu sông Mã khu vực Tây Bắc (Lai Châu, Sơn la, Hòa Bình), Lào, dạng địa hình vùng núi cao

- Vùng trung lưu sông Mã bao gồm các huyện Tân Lạc, Lạc Sơn, Thạch Thành, Cẩm Thủy, Bá Thước, Lang Chánh, Ngọc lạc tỉnh Thanh Hóa có địa hình đồi núi thấp, vùng giáp với đồng bằng Thanh Hóa có địa hình xen kẽ địa hình Caxtơ và địa hình xâm thực

- Vùng hạ lưu sông Mã từ Cẩm Ngọc, Kim Tân, Bái Thượng trở ra cửa sông đồng bằng tương đối bằng phẳng độ cao biến đổi từ 20-0,5m ở ven biển Vùng phía Bắc sông Mã, đồng bằng dốc theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, xuất hiện các dãy đồi núi thấp ở vùng ven biển

- Tiểu vùng Nam sông Mã – Bắc sông Chu là vùng chuyển tiếp từ vùng đồi núi thấp sang vùng đồng bằng, có độ dốc nghiêng từ Tây sang Đông và dốc theo hướng chảy của sông Âm, sông Cầu Chày Cao độ phía cực Tây Bắc của vùng từ 20 - 25m trũng nhất là ven hạ du sông Cầu Chày Dạng địa hình này xen kẽ có những đồi bát úp và thung lũng rộng, trũng và sâu

- Vùng hạ lưu sông Bưởi là vùng đồi núi thấp từ Kim Tân tới tả ngạn sông Mã Hướng dốc chính theo chiều Bắc Nam Đồng bằng nơi cao nhất đạt 15 - 20m, nơi trũng nhất đạt +2,5m

- Vùng Nam sông Chu có địa hình dốc theo hướng Tây Nam sang Đông Bắc và

từ Tây sang Đông Độ cao trung bình toàn vùng 4 - 5m, điểm cao nhất là khu Thọ Xuân, Sao Vàng (20 - 25m) thấp nhất vùng ven sông Yên từ (0,7 - 0,5)m

có nơi đạt tới -0,5m

Diện tích mặt bằng theo địa giới hành chính và theo dạng địa hình thuộc lưu vực sông Mã thể hiện trong Phụ lục 1 trong phần phụ lục

1.1.3 Đặc điểm địa chất

Đới kiến tạo sông Mã là miền nâng cổ trước Đề Vôn bị đứt gãy rìa tách khỏi đới Mường Tè và Điện Biên Đặc điểm chủ yếu là sự phát triển rộng rãi của trầm tích cổ Proterozoi bị tầng Pateozoi hạ phủ không chỉnh hợp lên trên Đường phương các khối kiến trúc móng và đường phương của lớp phủ gần nhau nhưng không trùng nhau Đới kiến tạo Thanh Hoá là một nếp lồi rộng, hơi không đối xứng

Phần trung tâm của đới sông Mã, các trầm tích Proteozoi tạo thành một nếp lõm rộng, thoải, bị phức tạp hoá bởi các đứt gãy và các phá huỷ bổ sung nằm ở trục của đới Phía nam hệ thống Proteozoi chúc sâu theo đứt gãy rìa xuống dưới các thành tạo Pateozoi - Mezozoi ở đồng bằng hạ du sau đó lại trồi lên ở ven biển Sầm Sơn Đới Thanh Hoá có dạng 1 tam giác châu, ở giữa đới lắng đọng chủ yếu là trầm tích Merozoi Sơn La, Sầm Nưa Nếp lồi Thanh Hoá được tạo thành bởi hệ tầng Paleozoi sớm Đông Sơn và hệ tầng Proteozoi Nậm Cò Tàn tích Paleozoi hạ bị vò nhăn thành các nếp uốn nhỏ dốc có góc cắm 50- 700 Đường phương các nếp gấp bị thay đổi mạnh Đới sông Mã phát triển nhiều đứt gãy theo một hệ phương Tây Bắc- Đông Nam và hệ phương phụ Tây Nam - Đông Bắc dọc theo dòng chính sông Mã, sông Chu, sông Âm, sông Cầu Chày, sông Bưởi Đới sông Mã được ngăn cách với đới sông Bôi, sông Đà bằng dãy đá vôi Tam Điệp - Mai Châu Nhìn chung, đây là miền địa chất có ít biến động, các đứt gãy đều là đứt gãy cổ ổn định

- Đất phù sa chiếm tới 79% diện tích hiện đang canh tác trong lưu vực Loại này

có độ phì trung bình: mùn 1,2 ÷ 1,5%, đạm tổng số 0,08 ÷ 0,1%, lân 0,06 ÷ 0,08%, Kali 0,05 ÷ 0,1%, độ pH 5,6 ÷ 6,5 Đất phân bố chủ yếu ở hạ du sông Bưởi: Thiệu Yên, Thọ Xuân, Đông Sơn, Triệu Sơn, Nông Cống, Hà Trung, Nga Sơn, Hoằng Hoá, Hậu Lộc, Cẩm Thuỷ Nguồn gốc thành tạo là do sự bồi đắp của phù sa các sông Mã, Bưởi, Chu, sông Đáy và sông Yên Loại đất này phân thành từng nhóm Đất phù sa được bồi đắp hàng năm có độ phì khá Đất phù sa không được bồi đắp thường xuyên, không Glây hoặc có Glây kém

- Đất lầy và than bùn diện tích khoảng 10.000ha, phân bố chủ yếu ở trung du và miền núi có địa hình dạng thung lũng dốc tụ tạo thành Đất phần lớn bị hoang hoá

- Đất xám bạc màu diện tích khoảng 32.000ha phân bố tập trung ở sườn dốc của các huyện Tân Lạc, Lạch Sơn, Thạch Thành, Vinh Lộc, Thuỷ Yên

- Nhóm đất đen khoảng 17.000ha, tập trung ở các huyện sông Mã, Quang Hoá, Bá Thước, Lang Chánh, Ngọc Lạc chủ yếu ở miền núi

Ngoài ra còn các nhóm đất khác phân bố ở khe suối, ven đồi

Thành phần đất trên lưu vực sông Mã cho phép đa dạng hoá cây trồng cao Đất thuộc loại dễ cải tạo và nếu được tưới tiêu hợp lý sẽ cho năng suất cao Đây là một tiềm năng lớn để phát triển nông nghiệp, chăn nuôi, nuôi trồng thuỷ sản trên lưu vực

1.2 Đặc điểm sông ngòi

1.2.1 Hình thái lưới sông

Bảng 1.1: Đặc trưng hình thái sông ngòi một số nhánh lớn thuộc hệ thống sông Mã

TT Lưu vực

F lưu vực (km 2 )

F Lưu vực (%)

L sông

(km)

Độ cao bq (m)

Chiều rộng bq km/km 2

Độ dốc bqlv (%o)

Mật

độ sông

Hệ số không đối xứng

Hệ số hình dạng

Hệ số uốn khúc

1 Nậm Khoai 1.640 5,77 62,5 890 29,7 18,0 - -0,17 0,54 1,45

2 Nậm Thi 705 2,48 47,5 984 18,1 19,3 - -0,57 0,46 1,28

3 Nậm Công 893 3,14 52,0 1.233 19,9 16,4 - -0,16 0,22 1,58

4 Sông Luông 1.580 5,56 102 532 17,6 19,6 - 0,19 0,20 1,27

TT Lưu vực

F lưu vực (km 2 )

F Lưu vực (%)

L sông

(km)

Độ cao bq (m)

Chiều rộng bq km/km 2

Độ dốc bqlv (%o)

Mật

độ sông

Hệ số không đối xứng

Hệ số hình dạng

Hệ số uốn khúc

Mã phát triển theo dạng cành đây phân bố đều trên 2 bờ tả và hữu Các chi lưu quan trọng của sông Mã là: Nậm Lệ, Suối Vạn Mai, sông Luồng, sông Lò, sông Bưởi, sông Cầu Chày, sông Hoạt, sông Chu

1.2.2 Đặc điểm sông ngòi

1 Dòng chính sông Mã

Bắt nguồn từ vùng núi Phu Lan (Tuần Giáo - Lai Châu) cao 2.179 m, sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Đến Chiềng Khương sông chảy qua đất Lào và trở lại đất Việt Nam tại Mường Lát Từ Mường Lát đến Vạn Mai sông Chảy theo hướng Tây Đông, từ Vạn Mai đến Hồi Xuân sông chảy theo hướng Bắc Nam, từ La Hán đến Đồng Tâm sông chảy theo hướng Nam - Bắc và từ Cẩm Thuỷ đến cửa biển, sông lại chuyển hướng theo Tây Bắc - Đông Nam và đổ ra biển tại Cửa Hới

Từ Hồi Xuân lên thượng nguồn lòng sông hẹp cắt sâu vào địa hình, không có bãi sông và rất nhiều ghềnh thác Từ Cẩm Hoàng ra biển lòng sông mở rộng có bãi sông

và thềm sông Độ dốc dọc sông phần thượng nguồn tới 1,5%, nhưng ở hạ du độ dốc

sông chỉ đạt 2 ÷ 3%o Đoạn ảnh hưởng triều độ dốc nhỏ hơn Dòng chính sông Mã

tính đến Cẩm Thuỷ khống chế lưu vực 17.400 km2

Từ Bái Thượng trở lên thượng nguồn lòng sông Chu dốc, có nhiều ghềnh thác, lòng sông hẹp có thềm sông nhưng không có bãi sông Từ Bái Thượng đến cửa sông Chu chảy giữa hai tuyến đê, bãi sông rộng, lòng sông thông thoáng dốc nên khả năng thoát lũ của sông Chu nhanh Sông Chu có rất nhiều phụ lưu lớn như sông Khao, sông Đạt, sông Đằng, sông Âm

3 Sông Bưởi

Là phụ lưu lớn thứ 2 của sông Mã Sông Bưởi bắt nguồn từ núi Chu thuộc tỉnh Hoà Bình Dòng chính sông Bưởi chảy theo hướng Bắc Nam đổ vào sông Mã tại Vĩnh Khang Chiều dài dòng chính sông Bưởi 130km Diện tích lưu vực 1.790km2trong đó 362 km2 là núi đá vôi Độ dốc bình quân lưu vực 12,2%, thượng nguồn sông Bưởi là 3 suối lớn: suối Cái, suối Bên và suối Cộng Hoà đến Vụ Bản 3 nhánh hợp lại tạo thành sông Bưởi Từ Vụ Bản đến cửa sông dòng chảy sông Bưởi chảy giữa hai triền đồi thoải, lòng sông hẹp, nông Lòng sông Bưởi từ thượng nguồn đến cửa sông đều mang tính chất của sông vùng đồi

4 Sông Cầu Chày

Bắt nguồn từ núi Đèn chảy theo hướng gần như Tây - Đông chảy qua đồng bằng Nam sông Mã - Bắc sông Chu Tổng chiều dài sông 87,5 km Diện tích lưu vực 551km2 Địa hình sông Cầu Chày thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam, từ Tây sang Đông Độ cao trung bình từ 200 - 300m ở thượng nguồn giảm xuống còn 15 - 30m ở vùng đồng bằng Yên Định, Thiệu Hoá Trung lưu sông Cầu Chày là vùng núi thấp, đồi bát úp, đất đai màu mỡ Từ ngã ba sông Bèo trở xuống là vùng đồng bằng

rộng gần 20.000ha nằm kẹp giữa sông Mã, sông Chu Đây là vùng thường bị ngập lụt tiêu thoát khó khăn khi lũ sông Mã, sông Chu chảy ra đồng bộ

5 Sông Âm

Là nhánh sông cấp II của sông Mã, cấp I của sông Chu có diện tích lưu vực là 761km2, chiều dài dòng chính 78km, mật độ lưới sông là 0,8km/km2 Dòng chính sông Âm bắt nguồn từ vùng núi biên giới Việt Lào có độ cao đỉnh núi 1.000m, chảy theo hướng Tây Nam - Đông Bắc giữa các dãy núi Bù Rinh và Mường Sai đến Kim Nguyệt, sông chảy ngoặt theo hướng Tây Bắc - Đông Nam qua các huyện Lang Chánh, Ngọc Lạc đổ vào sông Chu ở phía bờ tả dưới đập Bái Thượng 2km

6 Sông Hoạt

Sông Hoạt là một sông nhỏ có lưu vực rất độc lập và có hai cửa tiêu thoát (đổ vào sông Lèn tại cửa Báo Văn và đổ ra biển tại cửa Càn) Tổng diện tích lưu vực hướng nước 250 km2 trong đó 40% là đồi núi trọc Để phát triển kinh tế vùng Hà Trung - Bỉm Sơn ở đây đã xây dựng kênh Tam Điệp để cách ly nước lũ của 78km2vùng đồi núi và xây dựng âu thuyền Mỹ Quan Trang để tách lũ và ngăn mặn do vậy

mà sông Hoạt trở thành một chi lưu của sông Lèn và là chi lưu cấp II của sông Mã Sông Hoạt hiện tại đã trở thành kênh cấp nước tưới và tiêu cho vùng Hà Trung

7 Sông Lèn

Sông Lèn phân chia nguồn nước với sông Mã tại ngã ba Bông và đổ ra biển tại cửa Lạch Sung Sông Lèn là phân lưu quan trọng của sông Mã Trong mùa lũ sông Lèn tải cho sông Mã 15 - 17% lưu lượng ra biển Trong mùa kiệt sông Lèn tải tới 27÷ 45% lưu lượng kiệt trên dòng chính sông Mã để cấp cho nhu cầu dùng nước của 4 huyện Hà Trung, Nga Sơn, Hậu Lộc, Bỉm Sơn Tổng chiều dài sông Lèn 40

km Hai bên có đê bảo vệ dân sinh và sản xuất của các huyện ven sông

8 Sông Lạch Trường

Sông Lạch Trường phân chia dòng chảy với sông Mã tại ngã ba Tuần chảy theo hướng Tây - Đông đổ ra biển tại cửa Lạch Trường Chiều dài sông chính 22 km, sông có bãi rộng Sông Mã chỉ phân lưu vào sông Lạch Trường trong mùa lũ, trong

mùa kiệt sông Lạch Trường chịu tác động của thuỷ triều cả 2 phía là sông Mã và biển Sông Lạch Trường là trục nhận nước tiêu quan trọng của vùng Hoằng Hoá và Hậu Lộc

1.3 Điều kiện khí tượng thuỷ văn

1.3.1 Mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn

Lưu vực sông Mã có nhiều trạm đo khí tượng và thủy văn với thời gian quan trắc khác nhau thể hiện ở Hình 1.2, (chỉ xét các trạm khí tượng thủy văn ở Việt Nam)

Hình 1.2: Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thuỷ văn lưu vực sông Mã

1.3.1.1 Mạng lưới trạm khí tượng

Các trạm khí tượng trên lưu vực sông Mã phần lớn được xây dựng từ sau năm

1954, phổ biến từ năm 1960 tới nay, cũng có một số trạm mưa xây dựng trước đó như trạm Như Xuân, Bái Thượng, Thanh Hóa, Hồi Xuân Tuy nhiên, số liệu đo đạc không được liên tục do chiến tranh và khủng hoảng kinh tế

Hiện nay trạm khí tượng trên lưu vực sông Mã ở địa phận Việt Nam có 9 trạm (Tuần Giáo, Sông Mã, Thanh Hóa, Bái Thượng, Yên Định, Như Xuân, Hồi Xuân, Tĩnh Gia và Tây Hiếu) đang quan trắc các yếu tố khí tượng như nhiệt độ, độ ẩm,

bốc hơi, nắng, gió, mưa và các đặc trưng khí tượng khác Ngoài ra có rất nhiều các trạm đo mưa được đặt ở các trạm thủy văn, bưu điện, thị trấn Hầu như các trạm đều

có số liệu dài từ những thập niên 60, 70 và có 12 trạm hiện tại tiếp tục đo mưa (Phụ lục 2)

1.3.1.2 Mạng lưới trạm thủy văn

Trên lưu vực có nhiều trạm thủy văn (Phụ lục 3) nhưng chỉ có 16 trạm còn hoạt động đến bây giờ, trong đó 7 trạm đo dòng chảy còn lại là các trạm đo mực Các trạm đo dòng chảy trên sông nhánh thường ngừng hoạt động hoặc hạ cấp

Các trạm thủy văn phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở hạ du, trung lưu sông

Mã Khu vực thượng lưu hoặc núi cao rất ít trạm đo, riêng địa phận Lào không có tài liệu đo đạc nào về dòng chảy

Vùng sông ảnh hưởng triều trong tổng số 6 trạm đo mực nước triều là Hoàng Tân, Lạch Sung, Cự Thôn, Tứ Thôn, Giàng, Ngọc Trà thì hiện nay chỉ còn 4 trạm

đo là Hoàng Tân (thay bằng Quảng Châu), Cự Thôn, Giàng, Ngọc Trà

Hầu hết các trạm thuỷ văn đều do Trung tâm khí tượng Thủy văn Quốc gia –

Bộ Tài nguyên và Môi trường quản lý, chất lượng tài liệu tin cậy Mực nước ở các trạm cơ bản từ 1995 trở lại đây đã được đưa về hệ cao độ quốc gia

1.3.2 Điều kiện khí hậu

1.3.2.1 Mưa

Mưa trên lưu vực sông Mã được chia thành 3 vùng có tính chất đặc thù khác nhau Vùng thượng nguồn dòng chính sông Mã nằm trong vùng chế độ mưa Tây Bắc - Bắc Bộ, mùa mưa đến sớm và kết thúc sớm hơn vùng Trung Bộ Lưu vực sông Chu nằm trong vùng mưa Bắc Trung Bộ mùa mưa đến muộn hơn Bắc Bộ 15-

20 ngày cũng kết thúc muộn hơn Bắc Bộ 10-15 ngày Khu vực đồng bằng mang nhiều sắc thái của chế độ mưa Bắc Bộ, mùa mưa đến bắt đầu từ tháng V hàng năm

và kết thúc vào tháng XI Lượng mưa bình quân trên lưu vực biến đổi từ 1.100mm/năm đến 1.860 mm/năm Một năm có 2 mùa rõ rệt, mùa ít mưa (mùa khô)

và mùa mưa nhiều (mùa mưa) Mùa mưa phía thượng nguồn sông Mã bắt đầu từ tháng V và kết thúc vào tháng XI Mùa mưa phía sông Chu bắt đầu từ cuối tháng V

và kết thúc vào đầu tháng XII, tổng lượng mưa 2 mùa chênh nhau đáng kể Tổng

lượng mưa mùa mưa chiếm từ 65% - 70%, tổng lượng mưa mùa khô chỉ chiếm từ

30% - 35% tổng lượng mưa năm

1.3.2.2 Nhiệt độ

Trên lưu vực sông Mã có hai vùng có chế độ nhiệt khác nhau:

- Vùng miền núi, mùa lạnh bắt đầu từ tháng XI đến tháng II, mùa nóng từ tháng

III đến tháng X Nhiệt độ vùng này trùng với nhiệt độ vùng Tây Bắc

- Vùng đồng bằng hạ du sông Mã Nhiệt độ bình quân năm cao hơn miền núi

Mùa đông kết thúc sớm hơn Bắc Bộ từ 15 - 20 ngày Nhiệt độ tối cao tuyệt đối

trung bình năm lại cao hơn ở vùng miền núi

Trên toàn lưu vực nhiệt độ bình quân năm dao đông từ 22,4 đến 23,60C Số giờ

nắng bình quân trên lưu vực từ 1756,7 giờ đến 1896,4 giờ/năm, các tháng mùa đông

có số giờ nắng ít hơn các tháng mùa hè

Bảng 1.2: Nhiệt độ tháng năm trung bình nhiều năm tại các trạm

Đơn vị: o C

Tuần Giào 14.6 16.3 19.5 22.6 24.6 25.1 25.2 24.8 23.9 21.6 18.3 15.0 21.0 Sông Mã 16.1 18.5 21.2 24.3 26.1 26.4 26.3 25.9 25.1 22.8 19.6 16.3 22.4 Hồi Xuân 16.6 18.0 20.7 24.5 26.9 27.6 27.6 27.0 25.6 23.5 20.5 17.6 23.0 Bái Thượng 16.5 17.5 20.1 23.9 27.0 28.2 28.4 27.6 26.6 24.3 21.2 18.0 23.3 Thanh Hoá 17.0 17.3 19.8 23.5 27.2 28.9 29.0 28.2 26.4 24.5 22.4 18.6 23.6 Như Xuân 16.5 11.3 20.0 23.6 27.3 28.6 28.9 27.8 26.5 24.2 20.8 17.9 23.3 Yên Định 16.7 17.6 20.2 23.6 27.2 28.5 28.9 28.0 26.8 24.4 21.2 18.1 23.4 Tĩnh Gia 16.8 17.1 19.6 23.2 27.2 28.9 29.5 28.3 26.8 24.5 21.2 18.1 23.4

Mùa lạnh từ tháng XII tới tháng III năm sau, tháng lạnh nhất là tháng I với nhiệt

độ trung bình tháng biến đổi từ 12 – 140C ở vùng miền núi và 15 - 170C ở vùng

đồng bằng Nhiệt độ trung bình tháng nhỏ nhất tháng I đạt 170C ở vùng đồng bằng

tại Thanh Hoá, 16,60C tại Hồi Xuân (trung lưu sông Mã), 14,60C tại Tuần Giáo,

thượng nguồn sông Mã Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối đo được 5,40C tháng 1/1932 tại Thanh Hoá, 2,10C (30-12-1975) tại Hồi Xuân, -0,60C ngày 3/1/1974 tại Tuần Giáo – Lai Châu (thượng nguồn sông Mã) Biên độ nhiệt độ ngày các tháng mùa đông biến động khá mạnh Trung bình đạt 12 – 140C ở các vùng Tuần Giáo, Sông Mã, Sơn La,

7 – 80C tại các vùng trung lưu sông Mã như Hồi Xuân, Cẩm Thuỷ, Bá Thước, 5 – 7

1.3.2.4 Gió, bão

Gió trên lưu vực sông Mã tương đối phức tạp vừa thay đổi theo mùa vừa phụ thuộc vào yếu tố địa hình, hoàn lưu khí quyển Hướng gió thịnh hành trên lưu vực phân hoá theo mùa

Mùa đông do hoàn lưu phương Bắc mạnh nên có gió mùa Đông Bắc, tốc độ gió trung bình 3- 4 m/s Gió này xuất hiện từ tháng XI đến tháng II năm sau, có năm xuất hiện sớm và cũng có năm kết thúc muộn

Mùa hè do hoàn lưu phương Nam và vị trí thấp của vùng Vịnh Bắc Bộ nên hướng gió thịnh hành là Đông Nam, mang nhiều hơi ẩm dễ gây mưa rào Tốc độ gió

bình quân 2,0- 2,5 m/s Loại gió này xuất hiện từ tháng III và kết thúc vào tháng X hàng năm

Bão thường kèm theo mưa lớn ở khu vực đồng bằng và trung du của lưu vực Lượng mưa trận do bão gây ra có thể lên tới (700 - 1.100 mm) tại trạm Thanh Hoá

1.3.2.5 Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí trên lưu vực dao động từ 82% - 86% Độ ẩm tối cao thường vào tháng III tháng IV hàng năm (89 - 94%) Độ ẩm tối thấp vào tháng V tháng VI hoặc tháng VII chỉ đạt 6 ÷ 12%

1.3.2.6 Bốc hơi

Tổng lượng bốc hơi năm trên lưu vực từ 872 mm đến 925 mm Bốc hơi bình quân ngày nhỏ nhất 1,3mm/ngày, ngày lớn nhất 4,6 mm/ngày Lượng bốc hơi trên lưu vực lớn nhất vào tháng V, VI, VII Chênh lệch bốc hơi mặt đất và mặt nước ∆Z khoảng 250 - 230mm/năm

Bảng 1.3: Nhiệt độ, số giờ nắng, bốc hơi trung bình nhiều năm lưu vực sông Mã

Số giờ

nắng

Miền núi 135,6 144,5 174,5 184 199,6 147,8 149,9 143,0 170,9 163,4 139,4 143,8 2.896,4 Đồng bằng 86,5 48,1 54,6 1009,1 201,6 189,2 212,4 166,3 163,7 176,1 131,4 128,7 1.662,0

Bốc hơi Miền núi 40 42 53 65 79 65 64 52 47 48 41 43 639 Đồng bằng 55 40 40 50 90 94 104 75 64 75 70 65 821

1.3.3 Tài nguyên nước mặt

1.3.3.1 Chế độ dòng chảy

1 Số lượng nước

Với lượng mưa năm trung bình nhiều năm trên lưu vực là 1600 mm, đã sản sinh được lượng dòng chảy năm trung bình nhiều năm trên lưu vực sông Mã là 18.109 m3 nước, tương ứng với lưu lượng trung bình nhiều năm là 570 m3/s, mô đun dòng

chảy năm trung bình Mo là 20 l/s.km2 Trong đó phần dòng chảy sản sinh tại Việt Nam là 14,1.109 m3 với mô đun Mo là 25,3 l/s.km2 và tại Lào 3,9109 m3 với Mo là 11,4 l/s.km2 Tại Việt Nam bình quân đạt 8011 m3/ha, tại địa phận Lào là 3618m3/ha

Dòng chính sông Mã: tại trạm Xã Là thượng nguồn sông Mã, có diện tích lưu vực là 6.430km2 dòng chảy trung bình nhiều năm 121m3/s với tổng lượng dòng chảy năm 3,82 tỷ m3, mô đun trung bình là 18,8 l/s.km2, chiếm 21,2% tổng lượng dòng chảy năm Trong khi đó diện tích lưu vực chiếm 22,6% Flv

Tại trạm Hồi Xuân khống chế diện tích lưu vực là 15.500km2, lưu lượng trung bình nhiều năm là 254m3/s, mô đun dòng chảy 16,4 l/s.km2, tổng lượng dòng chảy 8,01 tỷ m3

chiếm 44,5% tổng lượng dòng chảy năm toàn lưu vực trong khi đó diện tích chiếm 54,6% diện tích lưu vực Từ Xã Là tới Hồi Xuân dòng chính sông Mã đi qua vùng có lượng mưa năm nhỏ, mô đun dòng chảy giảm Tại Cẩm Thuỷ có Flv=17.500 km2 chiếm 61,6% Flv, tổng lượng dòng chảy năm đạt 10,72 tỷ m3, chiếm 59,6% lượng dòng chảy năm trên lưu vực

Phần diện tích khu giữa từ Hồi Xuân tới Cẩm Thủy là 2.000km2, có dòng chảy năm đạt 86m3/s, mô đun dòng chảy 43,0 l/s.km2, tổng lượng dòng chảy năm 2,71 tỷ

m3 chiếm 15,1 % lượng dòng chảy năm trên toàn lưu vực trong khi đó diện tích lưu vực của nó chỉ chiếm 7,0% diện tích toàn lưu vực

Trên sông Chu, tại trạm Cửa Đạt có Flv = 6.170 km2,dòng chảy trung bình năm đạt 127 m3/s với W0 = 4,01 tỷ m3 chiếm 22,3% tổng lượng dòng chảy toàn lưu vực trong khi đó diện tích lưu vực của nó chỉ chiếm 21,7 % diện tích lưu vực

Dòng chảy năm trên toàn bộ lưu vực sông Chu là 155 m3/s tương ứng với môt số 20,4 l/s.km2, tổng lượng dòng chảy là 4,89 tỷ m3 chiếm 27,2% tổng lượng dòng chảy năm trên toàn lưu vực, trong khi đó diện tích của nó chỉ chiếm 26,7% tổng diện tích toàn lưu vực sông Mã

Bảng 1.4 Dòng chảy năm trung bình nhiều năm tại một số vị trí trên lưu vực sông

2 Biến đổi số lượng nước

Lượng nước trên lưu vực luôn thay đổi theo không gian và thời gian Kết quả phân tích trên bản đồ đẳng trị độ sâu dòng chảy nhiều năm (1960-2005) cho thấy:

- Vùng thượng và trung lưu lưu vực sông Bưởi có Yo= 600-1000 mm

- Vùng lưu vực sông Chu có Yo=1000-1400 mm

- Vùng đồng bằng sông Mã có Yo= 600- 800 mm

Khảo sát tài nguyên nước theo nhiều năm, ta thấy:

- Hệ số Cv của dòng chảy năm trên sông Chu dao động từ 0,27÷0,31 Riêng Xuân Khánh cao nhất: 0,37, đó là kết quả của hoạt động lấy nước tại đập dâng Bái Thượng Hệ số Cv trên sông Mã thấp hơn trên sông Chu, chỉ khoảng từ 0,22÷0,23

- Hệ số biến suất K trên sông Mã và sông Chu biến đổi trong khoảng 0,24÷3,2

(Trừ Xuân Khánh)

3 Phân phối dòng chảy năm

Do ảnh hưởng của mưa và các yếu tố khí hậu mà dòng chảy trên lưu vực sông

Mã – Chu phân phối không đều trong năm, cụ thể là trong năm dòng chảy chia làm

2 mùa rõ rệt là mùa lũ và mùa kiệt

Sông Mã tại Cẩm Thuỷ mùa lũ bắt đầu từ tháng VI và kết thúc vào tháng X chiếm 75% tổng lượng nước năm, mùa kiệt bắt đầu từ tháng XI đến tháng V năm sau chiếm khoảng 25% tổng lượng nước năm Trong đó tháng IX chiếm 20,3% tổng lượng dòng chảy năm, 3 tháng có dòng chảy lớn nhất là tháng VII, VIII,IX chiếm 56% tổng lượng nước năm

Sông Chu tại Cửa Đạt mùa lũ đến muộn hơn bắt đầu từ tháng VII và kết thúc vào tháng XI, chiếm 78% tổng lượng dòng chảy năm, còn mùa kiệt bắt đầu từ tháng XII đến VI năm sau, chiếm 22% tổng lượng dòng chảy năm Ba tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là VIII, IX, X với tổng lượng dòng chảy chiếm 54% lượng dòng chảy năm Tháng IX có dòng chảy lớn nhất chiếm 22% lượng dòng chảy năm

Mùa kiệt trên dòng chính sông Mã tại Cẩm Thuỷ từ tháng XI tới tháng V lượng dòng chảy chiếm 25% tổng lượng năm Ba tháng có dòng chảy kiệt nhất là tháng II, III, IV Tháng III có dòng chảy tháng kiệt nhất đạt trung bình 102 m3/s với mô đun trung bình tháng 5,8l/s/km2 Dòng chảy 30 ngày liên tục nhỏ nhất trung bình đạt 91,1 m3/s với mô đun 5,36 l/s/km2 Dòng chảy nhỏ nhất có mô đun 2,0 l/s/km2 Trên sông Chu tại Cửa Đạt, dòng chảy mùa kiệt từ tháng XII tới tháng VI với ba tháng kiệt nhất là II, III, IV và tháng kiệt nhất là tháng III với lưu lượng trung bình

40 m3/s, mô đun trung bình 6,48 l/s/km2, dòng chảy tháng IV trung bình đạt 42 m3/s không cao hơn nhiều so với tháng III, xu thế kiệt dần về tháng IV là khá rõ Dòng chảy nhỏ nhất tại Cửa Đạt đo được là 18,4 m3/s ngày 6/IV/1993 với mô đun là 2,98 l/s/km2, dòng chảy tháng III tháng kiệt nhất với tần suất 75% đạt 32 m3/s

Có những năm nước lớn có thể gấp 2 – 3 lần năm nước nhỏ

- Tại Xã Là: năm 1994 có tổng lượng dòng chảy năm lớn nhất đạt 6,02 tỷ m3

, năm 1968 đạt nhỏ nhất 2,29 tỷ m3

- Tại Cẩm Thủy: Dòng chảy năm lớn nhất đạt 15,7 tỷ m3, năm 1973, gấp 2,38 lần năm nước kiệt 1992

- Tại Cửa Đạt trên sông Chu, dòng chảy năm lớn nhất năm 1996 đạt 6,05 tỷ m3gấp 3,31 lần năm có dòng chảy năm nhỏ nhất

Những năm nhiều nước thường là những năm có ảnh hưởng của bão và các nhiễu động thời tiết gây mưa lớn trên lưu vực Những năm nước nhỏ là những năm ít mưa hoặc ít chịu ảnh hưởng của bão

Những năm nhiều nước, trên dòng chính sông Mã tại Cẩm Thuỷ là các năm 1973 – 1974, 1996 – 1997, 1990 – 1991 Năm ít nước 1977 – 1978, 1998 – 1999, 1993 –

1994

Trên sông Chu tại Cửa Đạt, những năm nhiều nước là các năm 1996 – 1997,

1973 – 1974, 1994 – 1995 Những năm nước kiệt là 1979 – 1980, 1993 – 1994,

1976 – 1977, 1977 – 1978, 1998 – 1999

1.3.3.2 Nhận xét về tài nguyên và môi trường nước mặt

1 Đánh giá tài nguyên nước mặt

Kết quả nghiên cứu cho thấy: tổng lượng nước mặt trên sông chính là 10,72 tỷ

m3, trên sông Chu là 4,89 tỷ m3, trên sông Bưởi là 1,72 tỷ m3 và vùng ảnh hưởng triều là 0,67 tỷ m3 Tổng lượng nước mặt được sinh ra trên lưu vực sông Mã khoảng

18 tỷ m3 Tổng lượng nước mặt lưu vực sông Mã - Thanh Hoá là 5,7 tỷ m3

Tài nguyên nước mặt trên sông Mã không dồi dào lắm: M0 tính theo đầu người,

cả nội địa và ngoại địa phận Thanh Hoá vào loại trung bình thấp, chỉ xấp xỉ ở mức trung bình của cả nước (tính theo nội địa), cao hơn mức bình quân của thế giới (khoảng 4000 m3/người), nhưng phân bố không đều theo cả không gian và thời gian

Bảng 1.5 Mức độ chênh lệch lượng nước giữa mùa lũ và mùa cạn, giữa tháng lớn

nhất và nhỏ nhất trong năm tại một số trạm thuỷ văn

TT Vị trí nghiên cứu W lũ /W cạn W tha lũ /W th cạn

Chênh lệch lượng nước (W) mùa lũ và mùa cạn thường gấp 2,5 - 6,1 lần, nhưng giữa tháng lớn nhất và tháng cạn nhất có thể lên tới 7 - 24 lần (Bảng 1.5)

Dân cư trên lưu vực sông Mã - Thanh Hoá chiếm khoảng 75% tổng số dân trên lưu vực, nhưng lượng nước mặt được sinh ra trong lãnh thổ chỉ chiếm khoảng 32,5% tổng lượng nước sông trong khi đó phần lưu vực sông Mã ngoài địa phận Thanh Hoá chỉ chiếm có 25% số dân nhưng lượng nước mặt lại chiếm tới 67,5% (khoảng 11.000 –12.000 m3/người)

2 Đánh giá môi trường nước mặt

Nước sông Mã ở vùng hạ lưu đã có dấu hiệu ô nhiễm, nhất là tại hạ lưu các khu công nghiệp, đô thị như: Lam Sơn, Tp Thanh Hoá, KCN Thạch Thành, Tx Bỉm Sơn có lúc, có nơi, có những chỉ tiêu đã vượt quá giới hạn cho phép, không thể dùng cho sinh hoạt và sản xuất Những vùng còn lại chất lượng nước có thể sử dụng cho sinh hoạt và trồng trọt

Vùng cửa sông, triều đã xâm nhập khá sâu có nơi đến 25-30 km nên về mùa kiệt nước sông bị nhiễm mặn

1.3.4 Tài nguyên nước ngầm

Nước ngầm được chứa trong các khe nứt vỉa và trầm tích lục nguyên Nguồn cấp chủ yếu là nước mưa Lưu lượng từ 0,1 - 1,3 l/s.km2 Độ sâu nước ngầm phụ thuộc vào tầng phong hoá, trầm tích bề mặt Thành phần hoá học chủ yếu là HydroCacbonNatri hay có Sulfat, Natri

Nước chứa trong khe nứt của đá biến chất chủ yếu là đới chứa nước phong hoá

và khe nứt kiến tạo, lưu lượng từ 0,1 - 0,5 l/s.km2 Thành phần hoá học nước thuộc loại HydroCacbonat - Natri - Kali Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa

1.4 Điều kiện kinh tế xã hội

1.4.1 Nông nghiệp

Diện tích có khả năng nông nghiệp theo điều tra mới nhất 1999 là: 401.915 ha, trong đó phần nằm trong lưu vực: 320.790 ha, nằm ở khu hưởng lợi 81.125 ha Diện tích hiện đang canh tác cây hàng năm: 237.155 ha, thuộc địa phận Thanh Hoá

188.100 ha Diện tích canh tác trên lưu vực chủ yếu là cây lương thực Trong cây lương thực 60% là trồng lúa còn lại là trồng màu và cây công nghiệp ngắn ngày Trong diện tích nông nghiệp còn lại có thể huy động thêm 60.000ha vào trồng cây công nghiệp ngắn ngày và trồng mía đường làm nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất đường Đất đai trên lưu vực phân bố trên các đơn vị hành chính theo Bảng 1.6

Bảng 1.6: Đất đai theo điều tra của các tỉnh nằm trong lưu vực sông Mã

Đơn vị: ha

thuộc VNam

Tỉnh Thanh Hoá

Tỉnh Hoà Bình

Tỉnh Sơn La

Tỉnh Lai Châu

Tỉnh Nghệ An

Đất tự nhiên 1.935.715 1.008.556 177.836 477.038 209.475 62.810 A- Đất nông nghiệp 401.915 275.589 38.734 29.981 19.649 5.000

I Đất trồng trọt 253.395 201.998 28.262 18.524 8.687 1.360

- Đất cày hàng năm 237.155 188.100 22.642 17.800 7.575 1.038 a/ Đất lúa 170.708 145.606 15.542 8.855 4.139 566

Loại đất đai Toàn lưu vực thuộc VNam Thanh Hoá Tỉnh Tỉnh Hoà Bình Sơn La Tỉnh Lai Châu Tỉnh

Tỉnh Nghệ An

b/ đất màu và CNN 66.411 4.2504 11.064 8945 3436 462

2 Đất cây lâu năm 16.043 13.701 184 724 1112 322

II Đất chăn nuôi 59.059 38.157 5.910 1.146 962 2.500

Năng suất bình quân (T/ha)

Sản lượng quy thóc ( Tấn)

Bình quân đầu người ( kg/ng/năm)

Theo tài liệu thống kê trên đây cho thấy:

- Trên lưu vực sông Mã vẫn còn hiện tượng đốt nương làm rẫy nhất là tỉnh Sơn

La, Thanh Hoá và Lai Châu

- Diện tích gieo cấy 1 vụ còn chiếm tới 14,67% đất canh tác, đất 1 vụ chủ yếu tập trung vào vụ mùa, nương rẫy chứng tỏ diện tích chưa giải quyết được tưới còn lớn, đất bỏ hoá vụ Chiêm Xuân

- Đất nông nghiệp khác còn tới 89.461 ha chiếm 22,26% đất nông nghiệp do vậy khả năng tăng diện tích nông nghiệp trên lưu vực còn rất lớn

- Chăn nuôi là một mảng trong kinh tế nông nghiệp, tiềm năng phát triển chăn nuôi trên lưu vực rất lớn Hình thức chăn nuôi hiện nay tồn tại theo phương thức chăn nuôi hộ gia đình, quy mô nhỏ Vật nuôi chủ yếu là trâu, bò lấy sức kéo và trâu

bò thịt, gia súc gia cầm cũng nuôi phân tán theo hộ gia đình Giá trị sản lượng chăn nuôi mới chiếm 18,69% tổng giá trị sản xuất nông nghiệp

1.4.2 Lâm nghiệp

Diện tích đất lâm nghiệp trên lưu vực sông Mã chiếm 71,8% diện tích lưu vực nhưng do khai thác không có chế độ nuôi dưỡng và khai thác không có kế hoạch nên hầu hết không còn rừng nguyên sinh Đất đai lâm nghiệp bị trọc hoá nhiều Diện tích có rừng trên lưu vực hiện nay chiếm khoảng 35% diện tích đất lâm nghiệp, còn lại là cây bụi và đồi trọc Sản phẩm khai thác được từ lâm nghiệp bình quân năm: Gỗ tròn 60000m3, củi 3520m3, tre luồng 15triệu cây, nứa giấy 33.000tấn Ngoài ra, còn một số ít sản phẩm thu nhặt như mây, mộc nhĩ, sa nhân Tổng giá trị sản phẩm lâm nghiệp đóng góp vào kinh tế của tỉnh Thanh Hoá được 4,06%

1.4.3 Thủy sản

Thuỷ hải sản trên lưu vực tập trung chủ yếu ở hạ du thuộc tỉnh Thanh Hoá Bình quân 5 năm khai thác được 40.500 tấn/ năm Trong đó hải sản 26.098 tấn/năm Đánh bắt 25.380 tấn/năm - nuôi trồng 718 tấn với 1500 ha nuôi trồng theo hình thức bán thâm canh, năng suất thấp, giá trị đánh bắt và nuôi trồng thuỷ sản mới đạt gần 4% tổng thu nhập của tỉnh Thanh Hoá Ngành thuỷ sản đang là ngành còn nhiều tiềm năng phát triển cả về ngư nghiệp đánh bắt và nuôi trồng ven bờ

1.4.4 Công nghiệp

Công nghiệp lớn và tập trung hầu hết ở phần hạ du sông Mã thuộc tỉnh Thanh Hóa Ở đây có đầy đủ các loại hình công nghiệp: công nghiệp trung ương, công nghiệp địa phương Có các ngành công nghiệp: công nghiệp nặng, công nghiệp chế biến gia công và công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng Tỷ trọng ngành công nghiệp trên địa bàn tỉnh Thanh Hoá trong cơ cấu kinh tế của tỉnh là 24,1% Trong tương lai

tỷ trọng này sẽ còn tăng lên nữa Ở đây đang tồn tại và phát triển các ngành công nghiệp:

- Vật liệu xây dựng có xi măng Bỉm Sơn công suất 1,8.106 tấn/năm

- Gạch máy Bỉm Sơn 10 triệu viên/năm, khai thác đá xây dựng 3,5 triệu tấn/năm tại Bỉm Sơn, Núi Nhồi, núi Thành Lê Chích và Vĩnh Lộc

- Đường và mía đường: nhà máy đường Việt Đài công suất 6000 tấn mía cây/ngày, sản lượng 100.000 tấn đường/năm, nhà máy đường Mục Sơn sản lượng

1500 tấn mía cây/ngày, sản lượng đường 30.000 tấn/năm Bên cạnh nhà máy đường

là các xí nghiệp sản xuất sản phẩm phụ theo đường

- Khu chế xuất Lễ Môn 60 ha sản xuất gia công đồ dân dụng

- Khu công nghiệp Thanh Hoá - Hàm Rồng

- Xí nghiệp chế biến hải sản xuất khẩu Lạch Trường, nhà máy Cầu Lèn

- Khai thác mỏ Cromit tại Cổ Định 4000 tấn/năm, Titan Quảng Xương

- Trạm biến thế trung chuyển miền Trung và tuyến đường điện 500KV, 220KV, 110KV đều đi qua lưu vực sông Mã ở phần trung và hạ du

Trên địa bàn tỉnh Thanh Hoá hiện tại có 56 cơ sở công nghiệp trong đó 9 cơ sở trung ương, 47 cơ sở địa phương (6 cơ sở khai thác mỏ, 49 xí nghiệp công nghiệp chế biến)

Công nghiệp trên lưu vực sông Mã đang trên đà phát triển, trong tương lai nó giữ vai trò chủ đạo trong nền kinh tế của lưu vực

1.4.5 Các ngành giao thông vận tải, y tế, giáo dục và du lịch

1.4.5.1 Giao thông vận tải

- Đường bộ có các tuyến đường quốc gia: Đường số 6 đi từ Mãn Đức lên Sơn La

- Lai Châu và tuyến đường nối từ Sơn La vào huyện sông Mã Tuyến đường 15 từ Mai Châu đi Quan Hoá về Mục Sơn, sau này sẽ là tuyến đường Trường Sơn công nghiệp Tuyến đường 1A đi ngang qua phần hạ du lưu vực Tuyến 217 từ Cầu Lèn

đi Na Mèo nối thông với Lào Ngoài ra, còn các tuyến tỉnh lộ, huyện lộ, ở vùng đồng bằng đường giao thông vào đến tận thôn, xã, ở miền núi mới có các tuyến đường trục đến huyện

- Đường sắt: Đường sắt Bắc Nam đi ngang qua phần đồng bằng của lưu vực song song với đường bộ 1A rất thuận tiện cho việc chuyên chở sản phẩm

- Đường thuỷ: Tuyến đường thuỷ theo kênh nhà Lê nối giữa đồng bằng Bắc Bộ với Thanh Hoá Cảng Lễ Môn là cảng sông - biển có năng lực 500.000 tấn/ năm, tuyến đường thuỷ Cửa Hới - sông Mã - sông Bưởi vẫn được khai thác để chở khách

đi lại đồng thời chuyên chở nguyên vật liệu, lâm thổ sản

1.4.5.2 Y tế

Mạng lưới y tế cộng đồng đã rải khắp lưu vực có các trung tâm y tế huyện, cụm

để đảm bảo sức khoẻ cho nhân dân và vệ sinh môi trường nông thôn Tỉnh Thanh Hóa có 32 bệnh viện, và 626 trạm y tế cơ sở với số giường bệnh 10.730 giường bệnh để phục vụ nhân dân

1.4.5.3 Giáo dục

Bình quân trên lưu vực có tới 30% dân số đang theo học các lớp từ 1 đến 12 và các trường chuyên nghiệp Có 1 trường đại học Hồng Đức đặt tại Thành Phố Thanh Hóa Riêng Thanh Hóa có 1.331 trường phổ thông, trong đó 57 trường trung học phổ thông với đội ngũ giáo viên 27.545 người Giáo dục trung học chuyên nghiệp 6 trường, Cao đẳng và đại học 3 trường Cơ sở giáo dục trên lưu vực rất tốt để đào tạo

ra lực lượng lao động có kỹ thuật cao

1.4.5.4 Du lịch

Lưu vực sông Mã là nơi khởi sướng ra các triều đại Tiền Lê, Hậu Lê, nhà Hồ và nhà Nguyễn Cộng với cảnh quan thiên nhiên ưu đãi, núi, sông, biển hữu tình nên có

rất nhiều vị trí du lịch với nhiều thể hình du lịch nghỉ ngơi: Bãi biển Sầm Sơn, du lịch văn hoá cổ Lam Sơn, Thành nhà Hồ, , du lịch phong cảnh có ao cá thần tiên Cẩm Thuỷ, Động Từ Thức và rất nhiều điểm du lịch có ý nghĩa nghỉ ngơi giải trí khác Du lịch ở đây đang khai thác thế mạnh tự nhiên chưa có đầu tư cải tạo nên chưa phát huy được tác dụng

Tóm lại, kinh tế hiện tại trên lưu vực sông Mã là một nền kinh tế đa dạng nhưng vẫn mang nhiều màu sắc của một nền kinh tế nông nghiệp không bền vững còn phụ thuộc nhiều vào thiên nhiên Trong 10 năm qua cùng với sự đổi mới của đất nước nền kinh tế ở đây đã dần dần phát triển đúng hướng để hoà nhập với nền kinh tế chung của đất nước Nền kinh tế lưu vực sông Mã đang đòi hỏi lớn đối với nguồn nước trên lưu vực sông Mã cả về lượng và chất

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ MƯA, BỐC HƠI VÀ DÒNG CHẢY

MẶT TRÊN LƯU VỰC SÔNG MÃ

Như trình bày trong mục 1.3.1, mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sông

Mã khá nhiều nhưng thời gian đo đạc và chất lượng tài liệu quan trắc các trạm khác nhau, vì thế cần phân tích đánh giá các tài liệu được sử dụng phục vụ luận văn bao gồm: mưa, bốc hơi, dòng chảy mặt trên lưu vực

2.1 Phân tích đánh giá mưa trên lưu vực sông Mã

2.1.1 Tình hình dữ liệu

Trong giới hạn thực hiện của luận văn, phần tài liệu mưa sẽ được xét với 11 trạm khí tượng và thủy văn đang đo mưa với chuỗi số liệu dài trên 30 năm nằm rải rác đều trên lưu vực sông Mã (không xét phần bên Lào) bao gồm 9 trạm khí tượng và 1 trạm thủy văn Cẩm Thủy:

Bảng 2.1 : Thống kê dữ liệu mưa thu thập trên lưu vực sông Mã

1 Thanh Hóa Khí tượng 1899 1956 bắt đầu đo mưa

2 Bái Thượng Khí tượng 1921 1964 bắt đầu đo mưa

3 Yên Định Khí tượng 1954 1962 bắt đầu đo mưa

4 Như Xuân Khí tượng 1928

5 Hồi Xuân Khí tượng 1923 1964 bắt đầu đo mưa

7 Tây Hiếu Khí tượng 1960 1962 bắt đầu đo mưa

8 Cẩm Thủy Khí tượng thủy văn 1964

10 Sông Mã Khí tượng 1962

11 Tuần Giáo Khí tượng 1961 1962 bắt đầu đo mưa

Các số liệu khí tượng và đo mưa do Trung tâm khí tượng Thủy văn Quốc gia –

Bộ Tài nguyên và Môi trường quản lý, chất lượng tài liệu đáng tin cậy

2.1.2 Phân tích tính toán mưa trên lưu vực

Tài liệu mưa là tài liệu quan trọng để tính toán các đặc trưng thủy văn phục vụ tính toán cân bằng nước trên lưu vực cụ thể nào đó Trên phần lực vực sông Mã có rất nhiều trạm khí tượng và các trạm đo mưa đặt ở các trạm thủy văn và trong khu dân

cư cố số liệu dài thuộc tỉnh Thanh Hóa, Sơn La, và một phần trên tỉnh Nghệ An (chủ

yếu là Thanh Hóa), tài liệu đo mưa tương đối đầy đủ và đủ độ dài để sử dụng tính

toán Lượng mưa trung bình năm, và trung bình tháng tại các trạm khí tượng và đo

mưa tiêu biểu trên lưu vực sông được trình bày trong Bảng 2.2 và

Bảng 2.3:

Bảng 2.2: Lượng mưa năm trung bình nhiều năm tại một số trạm đại biểu

Nhìn chung, các trạm trên lưu vực sông Mã có lượng mưa trung bình nhiều

năm dao động từ 1500 -1800mm, trạm có lượng mưa trung bình nhiều năm lớn nhất

là trạm Bái Thượng với lượng mưa năm trung bình 1964,2 mm, năm mưa lớn nhất

là năm 1994 (2927,1 mm), thấp nhất là 1136,8 mm (năm 1991) Trạm có lượng mưa trung bình nhiều năm thấp nhất là trạm Sông Mã (1153 mm)

Như vậy lượng mưa trung bình năm của các trạm trên lưu vực theo thời gian thấy pha dao động của các trạm đo mưa tương đối giống nhau Không có những biến đổi đột xuất Điều này có thể được giải thích do tất cả các trạm này đều nằm trong cùng một khu vực khí hậu, cùng chịu những ảnh hưởng của hoàn lưu khí quyển Sự khác nhau về lượng mưa tháng và mưa năm của các trạm là do những yếu tố cục bộ, địa phương gây ra

2.1.2.1 Lượng mưa năm trung bình trên lưu vực

Lượng mưa năm trung bình trên lưu vực được tính toán bằng phương pháp trung bình số học

- Phương pháp trung bình số học: Lớp nước 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 Nếu các trạm đo mưa phân bố tương đối đều và đại biểu thì phương pháp này cho kết quả đạt yêu cầu

n

m

X Xtb

Trong đó m – số trạm mưa và n – độ dài của chuỗi mưa các trạm

- Kết quả tính toán với 4 trạm Hồi Xuân, Cẩm Thủy, Bái Thượng và Thạch Quảng được Xlv =1727 mm Nhìn chung lượng mưa ở mức trung bình vì giá trị lưu lượng mưa năm trung bình thời kỳ nhiều năm trên lãnh thổ Việt Nam biến đổi trong phạm vi rộng từ 600-700 mm đến 4000-5000 mm, tức là Xlv tại nơi mưa nhiều nhất có thể gấp 10 lần Xlv ở nơi mưa ít nhất

Ta nhận thấy lượng mưa bình quân lưu vực dao động từ 1500 – 2000 mm Mưa phân bố không đều trên toàn lưu vực, tùy thuộc vào đặc điểm của từng vùng

Do địa hình sông Mã có đặc điểm địa hình của hệ thống sông lớn thượng nguồn

là những dãy núi cao, phần trung lưu là những đồi núi thấp, vùng chuyển tiếp và tới

đồng bằng ven biển, thế dốc chung của lưu vực từ Tây Bắc xuống Đông Nam nên lượng mưa trên lưu vực giảm từ Tây Bắc xuống Đông Nam và tăng dần từ Đông sang Tây Đồng thời do lưu vực bị chia cắt bởi địa hình nên lượng mưa cũng ảnh hưởng rõ rệt Lượng mưa tại khu vực đồng bằng tương đối lớn (tại Bái Thượng, Xtb

= 1919,6 mm)

Theo ‘Đặc điểm thủy văn và nguồn nước sông Việt Nam’ của PGS.TS Trần Thanh Xuân [7] thì Ở trung và hạ lưu sông Mã – Chu thuộc địa phận tỉnh Thanh Hóa có X0 từ dưới 1400 mm đến trên 2000 mm (trung lưu 1600 – 1800 mm, hạ lưu

< 1600 mm) Một số nơi có X0 tương đối lớn như ở thượng nguồn sông Bưởi, sông Âm…, nhưng ở thung lũng trung lưu sông Mã (từ Xã Là ở Sơn La đến Mường Lát),

hạ lưu sông Lò có X0 < 1400 mm.Vì vậy có thể đánh giá kết quả đạt được là có cơ

sở, phù hợp với nghiên cứu chung

2.1.2.2 Sự biến đổi mưa theo thời gian

Lượng mưa trong năm cũng rất biến động, có tháng mưa nhiều, có tháng lượng mưa ít, thậm chí không có, trong năm có nhiều tháng liên tục mưa lớn, nhiều tháng mưa bé hoặc không mưa Để nắm được quy luật biến đổi này ta nghiên cứu mưa năm theo thời gian

Mùa mưa là thời kỳ lượng mưa tập trung và vượt quá một ngưỡng nhất định với

sự ổn định nào đó Hiện nay nước ta có một số chỉ tiêu phân mùa mưa, mùa khô như sau [7]:

- Mùa mưa là thời kỳ liên tục có lượng mưa tháng từ 100 mm trở lên và có sự ổn định với ít nhất 70% số năm trong chuỗi quan trắc vượt quá mức đó

- Mùa mưa là thời kỳ gồm các tháng liên tục có Xth > 8% tổng lượng mưa năm, với tần suất xuất hiện từ 50% trở lên

Như đã biết, mùa mưa lớn ở nước ta xuất hiện đồng thời với mùa gió thịnh hành: gió mùa Đông Nam và gió mùa Tây Nam Nhìn chung trong cả nước mùa mưa bắt đầu từ tháng V và kết thúc vào tháng X, song do sự chia cắt của địa hình, hướng núi kết hợp với hướng gió thịnh hành của từng nơi mà mùa mưa có thể đến sớm hoặc

muộn, kéo dài hoặc rút ngắn.Vậy nên với việc vận dụng kết hợp cả hai chỉ tiêu nêu trên và căn cứ vào số liệu đã tính toán được trong

Bảng 2.3, việc phân mùa mưa và mùa khô như sau:

- Mùa mưa từ tháng V đến tháng X, chiếm từ 80 – 90% tổng lượng mưa cả năm, tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng VIII và tháng IX trên 200 mm/tháng

- Mùa khô từ tháng XI đến tháng IV năm sau, lượng mưa chiếm từ 10 -20 % tổng lượng mưa cả năm Tháng mưa ít nhất là tháng XII và tháng I dưới 20 mm/tháng

Tháng V, VI lượng mưa trung bình tháng tăng lên rõ rệt do sự hội tụ của gió mùa Tây Nam và gió tín phong gây ra

Theo nhận xét, đánh giá của PGS.TS Trần Thanh Xuân trong tập ‘Đặc điểm thủy văn và nguồn nước sông Việt Nam’ [7] thì phần lớn ở các nơi trên lưu vực sông Mã, lượng mưa tháng V đã vượt 100 mm Mùa mưa bắt đầu tháng V ở nhiều nơi, song

từ Nam Quảng Bình trở vào thì mùa mưa thực sự bắt đầu vào tháng VIII Mùa mưa kết thúc tháng X ở Thanh Hóa, Bắc Nghệ An, tháng XI từ Nam Nghệ An đến Bắc

Hà Tĩnh và tháng XII từ Nam Hà Tĩnh trở vào

Khi xét ngay trên toàn lưu vực sông Mã thì phần phía Bắc thượng nguồn của lưu vực sông Mã, do mùa mưa đến sớm nên ngay từ tháng IV đã có lượng mưa trung bình tháng vượt trên 100mm và lượng mưa tháng tăng dần đạt cực trị vào tháng VII, tháng VIII và giảm dần từ tháng IX Còn các trạm nghiên cứu chủ yếu nằm ở phần trung hạ du và phía nam của lưu vực, mùa mưa dịch chuyển dần, lượng mưa tháng

IV chỉ còn dưới 100mm, sang tháng V, lượng mưa mới đạt thực sự trên 100mm và đạt cực đại vào tháng IX với lượng mưa trung bình tháng lớn nhất từ 200 – 350mm

Lũ ở thượng nguồn sông Mã và các lưu vực sông nhánh ở phía Bắc xảy ra lớn nhất năm thường vào tháng VIII, gần trùng với thời kỳ xuất hiện lũ ở Bắc Bộ Điều này cho thấy kết quả tính toán là phù hợp với quy luật chung trên cả toàn lưu vực nói riêng và toàn lãnh thổ nói chung

2.1.2.3 Sự biến đổi mưa theo không gian