BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRUNG TÂM KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN QUỐC GIA
Số 4 – Đặng Thái Thân – Hoàn Kiếm – Hà Nội
***
BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH
WETSPA VÀ HECRAS MÔ PHỎNG, DỰ BÁO
QUÁ TRÌNH LŨ TRÊN HỆ THỐNG SÔNG
THU BỒN – VU GIA
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI:
Ths. Đặng Thanh Mai
Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương
6. Ts. Lê Quốc Hùng Viện Nghiên cứu Địa chất và khoáng sản
7. Ths. Phạm Văn Chiến Đài KTTV khu vực Trung Trung bộ
8. Ks. Nguyễn Hữu Thiêm Đài KTTV khu vực Trung Trung bộ
9. Ks. Phùng Hồng Long Đài KTTV khu vực Trung Trung bộ
Ngày tháng năm 2009
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Ths. Đặng Thanh Mai
Ngày tháng năm 2009
CƠ QUAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Bùi Minh Tăng
Ngày tháng năm 2009 .
CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI
Trần Văn Sáp
Hà Nội, ngày tháng năm 2009
HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ CHÍNH THỨC
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
1.1.4.1 Thông tin về mạng lưới trạm 14
1.1.4.2 Thông tin về điện báo mưa và mực nước: 16
1.2 VẤN ĐỀ DỰ BÁO LŨ TRÊN HỆ THỐNG SÔNG THU BỒN – VU GIA
VÀ LUẬN CHỨNG CHỌN KIỂU MÔ HÌNH 18
1.2.1 Tổng quan những phương án, phương pháp đang được sử dụng trong dự báo
nghiệp vụ trên lưu vực sông Thu Bồn – Vu Gia. 18
1.2.2 Tình hình nghiên cứu về mô hình thủy văn, thủy lực trên thế giới và ở Việt
Nam 19
1.2.3 Một số nghiên cứu tính toán mô phỏng lũ tiêu biểu đối với lưu vực sông Thu
Bồn – Vu Gia 21
1.2.4 Luận chứng cho việc chọn mô hình tính toán và dự báo dòng chảy lũ trên hệ
thống sông Thu Bồn – Vu Gia. 23
CHƯƠNG II:
MÔ HÌNH WETSPA, MÔ HÌNH HECRAS VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU
XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ DỰ BÁO QUÁ TRÌNH LŨ HỆ THỐNG
SÔNG THU BỒN-VU GIA 27
2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ HÌNH WETSPA 27
2.1.1 Cấu trúc và các giả thiết của mô hình 27
2.1.1.1 Cấu trúc của mô hình 27
2.1.1.2 Các giả thiết của mô hình 29
2.1.2 Các công thức của mô hình 30
2.1.3 Các thông số của mô hình 36
ii
3.2.3 Xây dựng các bản đồ thông số về đặc trưng vật lý của đất cho các lưu vực bộ
phận 76
3.2.4 Xây dựng các bản đồ thông số về đặc tính lớp phủ thực vật cho các lưu vực
bộ phận 77
3.2.5 Xây dựng các bản đồ thông số về đặc tính dòng chảy của lưu vực 78
3.3 BỘ THÔNG SỐ CỦA MÔ HÌNH WETSPA VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 78
3.3.1 Nguyên tắc tối ưu bộ thông số của mô hình WETSPA 78
3.3.2 Kết quả tối ưu bộ thông số 80
3.3.2.1 Kết quả tối ưu bộ thông số của mô hình cho lưu vực Thành Mỹ 80
3.3.2.2 Kết quả tối ưu bộ thông số của mô hình WETSPA cho lưu vực Nông
Sơn 86
3.3.2.3 Lựa chọn thông số mô hình cho các lưu vực bộ phận không có
trạm đo 94iii
3.3.3 Phân tích tính nhạy cảm, phạm vi biến đổi các thông số của mô hình 97
3.3.4 Đánh giá chất lượng mô phỏng và kiểm định của mô hình 99
3.3.4.1 Trạm Thành Mỹ 101
3.3.4.2 Trạm Hội Khách 103
3.3.4.3 Trạm Ái Nghĩa 106
3.3.4.4 Trạm Hiệp Đức 108
3.3.4.5 Trạm Nông Sơn 110
3.3.4.6 Trạm Giao Thủy 113
3.3.4.7 Trạm Câu Lâu 115
3.3.4.8 Trạm Hội An 118
5.1.2.2 Đặc điểm và phân bố mưa của các hình thế thời tiết gây mưa lớn.154
5.1.3 Các trận lũ lớn do các hình thế thời tiết điển hình gây ra 161
5.1.3.1 Trận lũ đặc biệt lớn tháng XI năm 1998 (B +KKL +HTND) 161
iv
5.1.3.2 Trận lũ lớn đầu tháng XI năm 1999 (KKL +HTND + ĐGD) 162
5.1.3.3 Trận lũ lớn đầu tháng XII/1999 (KKL + ĐGD) 164
5.1.3.4 Trận lũ lớn tháng XI/2004 (KKL +Bão) 166
5.1.3.5 Trận lũ tháng XI năm 2007 (B + ĐGĐ) 167
5.1.4 Xây dựng phân bố mưa theo không gian cho các hình thế thời tiết điển hình
gây mưa lớn 168
5.2 ỨNG DỤNG CÁC SẢN PHẨM DỰ BÁO MƯA 172
5.2.1 Giới thiệu chung 172
5.2.2 Sản phẩm dự báo mưa số trị phục vụ đầu vào mô hình 172
5.2.3 Các sản phẩm khác 175
5.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH KẾT QUẢ 178
5.3.1 Lọc theo Kalman 179
5.3.2 Lọc theo Hồi Qui 180
5.3.3 Hiệu chỉnh tức thời 182
CHƯƠNG VI:
XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ DỰ BÁO LŨ HỆ THỐNG SÔNG THU BỒN -
VU GIA 183
6.1 CÁC BÀI TOÁN CẦN THỰC HIỆN 183
6.2 XÂY DỰNG NGÂN HÀNG DỮ LIỆU 184
6.2.1 Tổ chức cơ sở dữ liệu 184
6.2.2 Cấu trúc ngân hàng dữ liệu 187
6.3 XÂY DỰNG CÔNG NGHỆ DỰ BÁO DÒNG CHẢY LŨ HỆ THỐNG
Bảng 3.10: Các thông số đặc trưng cho các loại sử dụng đất lưu vực Hiệp Đức 88
Bảng 3.11: Hệ số dòng chảy tiềm năng cho những loại đất, thảm phủ và độ dốc
lưu vực Hiệp Đức 89
Bảng 3.12: Các thông số chung của mô hình cho lưu vực Hiệp Đức 94
Bảng 3.13: Các thông số chung của mô hình cho lưu vực khu giữa Hiệp Đức-
Nông Sơn 94
Bảng 3.14: Độ nhạy của các thông số mô hình WETSPA trong tối ưu 98
Bảng 3.15: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá mô hình tại Thành Mỹ 101
Bảng 3.16: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá kiểm định mô hình tại Thành Mỹ 102
Bảng 3.17: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá mô hình tại Hội Khách 104
Bảng 3.18: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá kiểm định mô hình tại Hội Khách 105
Bảng 3.19: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá mô hình tại Ái Nghĩa 106
Bảng 3.20: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá kiểm định mô hình tại Ái nghĩa 108
Bảng 3.21: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá mô hình tại Hiệp Đức 109
Bảng 3.22: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá kiểm định mô hình tại Hiệp Đức 110
Bảng 3.23: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá mô hình tại Nông Sơn 111
Bảng 3.24: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá kiểm định mô hình tại Nông Sơn 112
Bảng 3.25: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá mô hình tại Giao Thủy 113
Bảng 3.26: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá kiểm định mô hình tại Giao Thủy 114
Bảng 3.27: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá mô hình tại Câu Lâu 116
Bảng 3.28: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá kiểm định mô hình tại Câu Lâu 117
Bảng 3.29: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá mô hình tại Hội An 118
Bảng 3.30: Kết quả các chỉ tiêu đánh giá kiểm định mô hình tại Hội An 119
Bảng 4.1: Danh sách các trạm thủy văn dùng để tối ưu và kiểm định mô hình
131
Bảng 4.2: Hệ số nhám trung bình cho các đoạn sông 133
Bảng 4.3: Kết quả mô phỏng quá trình dòng chảy tại Thành Mỹ 134
Bảng 6.5: Kết quả dự báo tác nghiệp đỉnh lũ đến Giao Thủy bằng mô hình
WETSPA và WETSPA +HECRAS (Từ 1/X đến 30/XI/ 2008) 210
Bảng 6.6: Kết quả dự báo tác nghiệp quá trình lũ đến Giao Thủy bằng mô hình
WETSPA và WETSPA +HECRAS (Từ 1/X đến 30/XI/ 2008) 211
Bảng 6.7: Kết quả dự báo tác nghiệp đỉnh lũ đến Câu Lâu bằng mô hình
WETSPA và WETSPA +HECRAS (Từ 1/X đến 30/XI/ 2008) 211
Bảng 6.8: Kết quả dự báo tác nghiệp quá trình lũ đến Câu Lâu bằng mô hình
WETSPA và WETSPA +HECRAS (Từ 1/X đến 30/XI/ 2008) 211vii
MỤC LỤC HÌNH
Hình 1.1: Bản đồ mạng lưới sông và các công trình thủy điện trên hệ thống sông
Thu Bồn – Vu Gia 9
Hình 1.2: Lượng mưa mùa cạn, mùa lũ và mưa năm của các trạm trên lưu vực
sông Thu Bồn-Vu Gia [20] 11
Hình 1.3: Bản đồ mạng lưới trạm KTTV trên lưu vực sông Thu Bồ - Vu Gia và
vùng lân cận 17
Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc mô hình Wetspa ở mức độ ô lưới. 29
Hình 2.2: Sơ đồ thành lập bản đồ thông số của mô hình 39
Hình 2.3: Sơ đồ xác định thành phần cơ giới đất của
USDA. (Harry Bucknam- Nyle C. Brady, 1980) 40
Hình 3.17: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Thành Mỹ mùa lũ
năm 2004 102
Hình 3.18: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Thành Mỹ mùa lũ
năm 2007 103
Hình 3.19: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Hội Khách mùa
lũ năm 2005 104
Hình 3.20: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Hội Khách mùa
lũ năm 2006 105viii
Hình 3.21: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Ái Nghĩa mùa lũ
năm 2003 106
Hình 3.22: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Ái Nghĩa mùa lũ
năm 2007 107
Hình 3.23: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Hiệp Đức mùa lũ
năm 2005 108
Hình 3.24: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Hiệp Đức mùa lũ
năm 2007 110
Hình 3.25: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Nông Sơn mùa lũ
năm 2003 111
Hình 3.26: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Nông Sơn mùa lũ
năm 2001 134
Hình 4.7: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Hội Khách mùa lũ
năm 2002 135
Hình 4.8: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Ái Nghĩa mùa lũ
năm 2003 136
Hình 4.9: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Nông Sơn mùa lũ
năm 2002 137
Hình 4.10: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Giao Thủy mùa
lũ năm 2004 138
Hình 4.11: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Câu Lâu mùa lũ
năm 2005 139ix
Hình 4.12: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Thành Mỹ mùa lũ
năm 2007 140
Hình 4.13: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Hội Khách mùa
lũ năm 2007 140
Hình 4.14: Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Ái Nghĩa mùa lũ
năm 2007 141
Hình 4.15: Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại Nông Sơn mùa lũ
năm 2007 141
Hình 5.10: Sơ đồ tổng quát bộ mô hình nghiệp vụ HRM tại Trung tâm Dự báo
KTTV Trung ương 173
Hình 5.11: Sơ đồ chuẩn bị số liệu mưa DBST từ mô hình HRM cho tính toán
thuỷ văn 174
Hình 5.12: Kết quả dự báo mưa DBST từ mô hình HRM cho lưu vực sông Vu
Gia – Thu Bồn 175
Hình 5.13: Kết quả dự báo mưa DBST từ mô hình của Mỹ cho lưu vực sông Vu
Gia- Thu Bồn 176
Hình 5.14: Kết quả dự báo mưa DBST từ mô hình của Mỹ cho lưu vực sông Vu
Gia- Thu Bồn 176
Hình 5.15: Kết quả dự báo mưa DBST từ mô hình của Nhật cho lưu vực sông
Vu Gia- Thu Bồn 177
Hình 6.1: Sơ đồ quản lý thông tin trong cơ sở dữ liệu 186
Hình 6.2: Các thành phần của cơ sở dữ liệu 186
Hình 6.3: Cấu trúc file dữ liệu mưa, mực nước thực đo 187
Hình 6.4: Cấu trúc file dữ liệu mưa dự báo từ mô hình HRM 188
x
Hình 6.5: Cấu trúc file thông số chung của mô hình WETSPA 188
Hình 6.6: Cấu trúc file chứa danh sách trạm khí tượng thủy văn 189
Với phương thức tổ chức dữ liệu như trên thể hiện việc khả năng tích hợp với
các công nghệ khác là rất dễ dàng 189
- KT: Khí tượng
- Wetspa: Water and Energy Transfer between Soil, Plants and Atmosphere
- MOD: Model Output Direct
- MOS: Model Output Statistics
- TS.: Tiến sĩ
- TT DBKTTVTW: Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn Trung Ương
- TV: Thủy văn
- TT: Thứ tự
- ATNĐ: Áp thấp nhiệt đới
- DHTNĐ: Dải hội t
ụ nhiệt đới
- KKL: Không khí lạnh
Nghiên cứu ứng dụng mô hình WETSPA và HECRAS mô phỏng, dự báo quá trình lũ trên hệ thống sông Thu Bồn-Vu Gia 1
MỞ ĐẦU
Lũ lụt xảy ra hàng năm trên hệ thống sông Thu Bồn- Vu Gia thường gây
ra những tổn hại nghiêm trọng về người và tài sản. Dự báo quá trình lũ cho hệ
thống sông có một ý nghĩa rất quan trọng trong việc đối phó kịp thời với lũ lụt
nhằm giảm thiểu những ảnh hưởng do lũ gây ra.
Các nghiên cứu và mô hình tính toán dự báo dòng lũ trên hệ thống sông
Thu Bồn- Vu Gia hiện nay mới bước đầu đ
áp ứng một phần yêu cầu của công
tác phòng chống thiên tai trên hệ thống sông. Kết quả của các nghiên cứu này
còn nhiều hạn chế cần được nghiên cứu bổ sung cả về lý thuyết và kỹ thuật. Đặc
biệt, chưa có một công nghệ hoàn chỉnh tính toán dự báo dòng chảy tác nghiệp
cho hệ thống sông phục vụ cho công tác phòng chống và giảm nhẹ thiên tai cũng
như khai thác hợp lý tài nguyên nước trên lưu vực sông.
yêu cầu mới của công tác dự báo lũ trên lưu vực sông.
Sản phẩm chính của đề tài là bản báo cáo tổng kết gồm 198 trang đánh
máy, 55 bảng, 84 hình vẽ, tài liệu tham khảo và phụ lục được viết thành 6
chương với các nội dung sau:
Mở đầu
Chương I : Quy luật hình thành lũ và vấn đề d
ự báo lũ hệ thống sông Thu
Bồn - Vu Gia
Chương II: Mô hình tính toán thủy văn thủy lực trên lưu vực hệ thống
sông Thu Bồn - Vu Gia
Chương III: Ứng dụng mô hình WETSPA mô phỏng lũ trên hệ thống sông
Thu Bồn – Vu Gia
Chương IV: Ứng dụng Bộ mô hình WETSPA và HECRAS mô phỏng lũ
trên hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia.
Chương V: Các vấn đề cần thực hiện trong việc ứng dụng bô mô hình
trong dự báo nghiệp vụ.
Chương VI: Công nghệ
dự báo lũ hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia .
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo và Phụ lục
Tham gia thực hiện đề tài gồm các cộng tác viên sau: Ths. Đặng Thanh
Mai, Ks. Bùi Đức Long, Ths. Vũ Đức Long, Ths. Nguyễn Thị Thu Trang,
Ths. Võ Văn Hòa, Ks. Nguyễn Thị Tuyết Nhung, Ks. Vũ Thanh Vân, Ks.
Phùng Tiến Dũng, Ks. Nguyễn Văn Hiếu, Ks. Nguyễn Thu Thủy, thuộc
Trung tâm dự báo KTTV Trung ương; Ts. Nguyễn Thành Long, Ts. Lê Quốc
Hùng, Ths. Nguyễn Thị Vân thuộc Viện Nghiên cứu
Địa chất và Khoáng sản;
Ths. Phạm Văn Chiến, Ks. Nguyễn Hữu Thiêm, Ks. Phùng Hồng Long thuộc
Đài KTTV khu vực Trung Trung bộ. Mặc dù đã cố gắng hết sức, song trong
quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm thực hiện đề
sông Trà B
ồng, Trà Khúc (tỉnh Quảng Ngãi) ở phía nam [11].
Với diện tích 11.390 km
2
, hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia bao trùm hầu
hết lãnh thổ thành phố Đà Nẵng và tỉnh Quảng Nam, trong đó có khoảng 500
km
2
ở thượng nguồn sông Cái nằm ở tỉnh Kon Tum.
Địa hình
Địa hình trong lưu vực hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia gồm có dạng địa
hình núi, trung du và đồng bằng. Vùng núi là thượng nguồn các dòng sông nằm
ở sườn phía đông dãy Trường Sơn Nam. Địa hình không những cao mà còn dốc
và bị chia cắt mạnh. Độ cao địa hình từ 1000m trở lên với những đỉnh núi cao
trên 1000m như: Núi Mang (1768m), Bà Nà (1467m), A Tuất (2500m), Lum
Heo (2045m), núi Tiên (2032m) ở thượng nguồn sông Vu Gia, Ngọc Linh
(2598m), Hòn Ba (1358m) ở thượng ngu
ồn sông Tranh… Vùng trung du là
vùng chuyển tiếp từ vùng núi đến đồng bằng có độ cao từ 100m đến dưới 800m.
Ở trung lưu sông Thu Bồn có các dãy núi chạy theo hướng bắc nam ở các
huyện: Tiên Phước, Hiệp Đức, Quế Sơn với những đỉnh núi cao từ 500-800m.
Các dải núi ở trung lưu chạy theo hướng bắc - nam cho nên độ dốc địa hình thấp
Nghiên cứu ứng dụng mô hình WETSPA và HECRAS mô phỏng, dự báo quá trình lũ trên hệ thống sông Thu Bồn-Vu Gia 4
dần theo hướng bắc-nam bắt đầu từ địa phận bắc huyện Trà My đến giáp phía
tây huyện Duy Xuyên. Đây là nơi hợp lưu của các sông nhánh tương đối lớn của
dòng chính sông Thu Bồn như các sông: Tranh, Trường, Tiên, Lân, Ngọn Thu
Bồn, Khe Diên, Khe Le. Địa hình vùng đồng bằng hệ thống sông Thu Bồn - Vu
huyện Duy Xuyên, Hội An.
- Nhóm đất phèn: Phân bố ở vùng đông huyện Điện Bàn, chiếm diện tích
khoảng 629ha;
Nghiên cứu ứng dụng mô hình WETSPA và HECRAS mô phỏng, dự báo quá trình lũ trên hệ thống sông Thu Bồn-Vu Gia 5
- Nhóm đất phù sa phân bố ở hạ lưu sông Thu Bồn và một số vùng ở
trung lưu
- Nhóm đất xám bạc mầu phân bố ở hầu hết các huyện vùng trung du sông
Thu Bồn, diện tích 12.910ha;
- Nhóm đất vàng phân bố chủ yếu ở các huyện trung du và miền núi như
Trà My, Tiên Phước, Quế Sơn, Hiệp Đức , chiếm diện tích 275.041ha.
- Nhóm đất mùn đỏ trên núi phân bố chủ yếu ở vùng núi cao Trà My.
- Nhóm đất thung lũng dốc tụ phân bố
ở vùng trung du và núi cao Trà My,
Tiên Phước, Hiệp Đức, Quế Sơn , chiếm diện tích 3.997ha.
Thực vật
Là nơi giao lưu của nhiều luồng thực vật, cho nên thành phần thực vật
trong lưu vực sông Thu Bồn khá phong phú với các kiểu rừng dưới đây [11]:
- Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới, phân bố từ độ cao trên
1.000m;
- Kiểu rừng kín nửa rụng lá hơi ẩm nhiệt đới;
- Ki
ểu rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới;
- Kiểu rừng thưa cây lá kim hơi khô nhiệt đới;
- Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp, phân bố ở độ
cao dưới 1.000m.
Tính đến tháng 12/1998, diện tích rừng tỉnh Quảng Nam là 439.748ha,
chiếm 38,5% diện tích toàn tỉnh, trong đó diện tích rừng tự nhiên 405.050ha,
chảy vào sông Vĩnh Điện. Sông Vĩnh Điện dài 24 km chảy theo hướng bắc -
nam, tây nam - đông bắc, đổ vào sông Hàn rồi ch
ảy ra vịnh Đà Nẵng.
Sông Vu Gia bắt nguồn từ vùng núi cao phía tây-nam tỉnh Quảng Nam,
bao gồm nhiều nhánh sông lớn hợp thành (Sông Cái, sông Bung, sông Côn),
diện tích lưu vực khống chế tính đến ngã ba sông Vu Gia-Quảng Huế (Aí
Nghĩa) là 51.800km
2
. 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 phận tỉnh Kon Tum khoảng 38km). Sông chảy theo hướng từ
nam đến bắc rồi chuyển sang hướng từ tây nam đến đông bắc. Diện tích
lưu vực sông Cái tính đến trạm thủy văn Thành Mỹ là 1.850km
2
, 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 2.297km
2
, chiều dài
sông chính130km. Sông Bung có nhiều nhánh, trong đó nhánh sông A
Vương là lớn nhất có chiều dài 84km.
• Sông Côn: Bắt nguồn từ vùng núi Tây Bắc huyện Hiên - tỉnh Quảng Nam.
Diện tích lưu vực là 765km
2
, chiều dài sông tính đến cửa ra (cách cửa
sông Bung khoảng 15km về phía hạ lưu): 54km.
Các đặc trưng hình thái lưu vực hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia được
trình bày trong bảng 1.1
Mật độ
lưới
sông
(km/km
2
)
Hệ
số
hình
dạng
1 Thu Bồn cửa Đại 1600 205 148 10350 552 25,5 70 0,47 0,47
2 Đắc Se Vu Gia 350 34 33 297 790 19,3 9 0,2 0,27
3 Giang Vu Gia 1000 62 55 496 670 23,7 9 0,27 0,16
4 Bung Vu Gia 1300 131 74 2530 816 37 34 0,31 0,46
5 Côn Vu Gia 800 47 34 627 527 31 18,4 0,66 0,54
6 Tĩnh Yên Thu Bồn 2000 163 85 3690 453 21,3 43,4 0,41 0,51
7 Ly Ly Thu Bồn 525 36 31 279 204 5,7 9 0,26 0,37
8 Tuý
Loan
Vu Gia 900 30 25 309 271 15 10,3 0,57 0,5
11 Tam
Puele
Bung 900 45 38 384 826 32,2 10,1 0,23 0,26
12 Đắc Pơ
Rinh
Bung 1000 80 39 898 817 40 23 0,37 0,59
13 A Vương Bung 1000 31 28 200 587 28 7,1 0,64 0,26
15 Ghềnh
Ghềnh
Tịnh Yên 300 24 28 249 400 23,3 8,9 0,29 0,32
• Thủy điện Đak Mi 1, MNDBT 820m, NLM = 255 MW;
• Thủy điện Dak Mi 4, MNDBT 260, nhà máy thủy điện trên nhánh
sông Thu Bồn, NLM = 210 MW;
• Thủy điện Sông Côn 2, MNDBT 312,5m, NLM = 60 MW;
• Thủy điện Sông Tranh 2, MNDBT 170m, NLM = 135MW;
Các dự án thủy điện trên sông Vu Gia - Thu Bồn thực hiện đồng thời các
nhiệm vụ phát điện lên hệ thống điệ
n quốc gia; bổ sung nguồn nước về mùa kiệt
cho hạ du và tham gia giảm lũ, chậm lũ cho hạ du.
Trong tổng số 8 thủy điện nói trên, hiện đã có 2 thủy điện hiện đang được
xây dựng gồm A Vương và Sông Côn 2 (57MW).
Nghiên cứu ứng dụng mô hình WETSPA và HECRAS mô phỏng, dự báo quá trình lũ trên hệ thống sông Thu Bồn-Vu Gia 9
Hình 1.1: Bản đồ mạng lưới sông và các công trình thủy điện trên hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia
Nghiên cứu ứng dụng mô hình WETSPA và HECRAS mô phỏng, dự báo quá trình lũ trên hệ thống sông Thu Bồn-Vu Gia 10
Vùng biển Quảng Nam- Đà Nẵng có bờ biển dài 140km và có chế độ thủy
triều khá phức tạp, bờ biển dài nhưng triều ở phía bắc không hoàn toàn giống ở
phía nam, nhìn chung thuộc phạm vi khu vực có chế độ bán nhật triều không đều
chiếm ưu thế (mỗi ngày có 2 lần nước lên, 2 lần nước xuống không đều nhau),
nhưng mỗi tháng đều có xuất hiện một số ngày nhật triều (m
ỗi ngày có 1lần nước
lên, 1 lần nước xuống). Triều ở Quảng Nam thuộc loại triều yếu, chênh lệch giữa
đỉnh và chân triều những ngày triều lớn có thể từ 1,04-1,46m, trung bình 0,8-
1,2m. Phạm vi ảnh hưởng triều sông Thu Bồn thường cách cửa biển không quá
2000.0
2500.0
3000.0
3500.0
4000.0
4500.0
Trà My
Tiên Phớc
Hiệp đức
Nông Sn
Giao Thuỷ
Câu Lâu
Khâm Đức
Hiên
Thành Mỹ
Hội Khách
ái Nghĩa
Cẩm Lệ
Trạm
X(mm)
Mùa lũ
Mùa cạn
Ma năm
Hỡnh 1.2: Lng ma mựa cn, mựa l v ma nm ca cỏc trm trờn lu
vc sụng Thu Bn-Vu Gia [20]
Ma l ln vựng ven bin Min Trung núi chung v h thng sụng Thu
Bn - Vu Gia núi riờng thng do cỏc hỡnh th thi tit nh: bóo, ỏp thp nhit
i, khụng khớ lnh, di hi t nhit i v cỏc nhiu ng nhit i khỏc nh
giú ụng (ch yu l súng ụng) gõy nờn. Cỏc hỡnh th thi tit ny n
Tiếp sau đó, do ảnh hưởng của không khí lạnh kết hợp với hoạt động của đới
gió đông tương đối mạnh và trong 2, 3 ngày đầu có áp thấp nhiệt đới di chuyển qua
vùng biển nam Cà Mau, nên trong các ngày
1-7/XII/1999 đã xảy ra một trận mưa rấ
t lớn với trung tâm mưa ở nam Quảng Nam.
Lưu vực sông Tam Kỳ, lưu vực sông Vu Gia, nhất là thượng nguồn các sông Cái,
Bung lượng mưa phổ biến từ 370-550mm, thượng nguồn sông Thu Bồn từ 400-
800mm; vùng trung và hạ lưu có lượng mưa tương đối lớn từ 650-2.000mm. Hai
trận mưa này không những đạt kỷ lục về tổng lượng mưa trận mà còn đạt kỷ lục về
cường độ m
ưa (lượng mưa lớn nhất trong các thời đoạn: 6, 12 và 24 giờ) không
những ở nước ta mà cũng thuộc lại lớn hiếm gặp trên thế giới. [9]
1.1.3 Đặc điểm dòng chảy lũ hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia
Mùa lũ hàng năm trong hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia từ tháng IX đến
tháng XII. Trong mỗi mùa lũ thường có từ 3-5 trận lũ lớn. Các đợt lũ thường
liên tiếp xẩy ra trong thời gian ng
ắn tạo nên đường quá trình lũ có dạng nhấp
nhô nhiều đỉnh. Lũ trong hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia xảy ra dồn dập trong
thời gian không dài và các trận lũ thường là lũ kép từ 2 đỉnh trở lên.
Một trong những đặc điểm lũ trong hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia là lũ
lên nhanh, xuống nhanh với biên độ và cường suất lũ lớn ở thượng và trung lưu,
lũ lên tương đối 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 bình
khoảng 30-70cm/giờ, lớn nhất tới 100-400cm/giờ. Biên độ lũ 5,0-14,0m như:
trận lũ XI/1999, biên độ lũ tại Thành Mỹ: 10,95m, tại Hiệp Đức 12,58m, tại Sơn
Tân: 13,85m, tại Nông Sơn: 11,7m.
Ở hạ lưu, do độ dốc lòng sông nhỏ (2%o
trong đoạn sông từ Thành Mỹ