Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 166-1758
166
Tài nguyên nước mặt lưu vực sông Gianh
Nguyễn Thị Nga
*
, Nguyễn Phương Nhung
Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN,
334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam
Nhận ngày 29 tháng 4 năm 2011
Tóm tắt. Sông Gianh có tổng diện tích lưu vực 4680 km
2
, chảy qua và cung cấp nước cho các
huyện Minh Hóa, Tuyên Hóa, Quảng Trạch, Bố Trạch (1 phần) của tỉnh Quảng Bình và 1 phần
huyện Kỳ Anh của tỉnh Hà Tĩnh. Bởi vậy, nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước lưu vực sông
Gianh là vấn đề cần thiết và có nghĩa thực tiễn. Tuy nhiên, do rất thiếu số liệu thực đo dòng chảy
nên tài nguyên nước lưu vực sông Gianh trước đây chưa được nghiên cứu đầy đủ. Bài báo này
công bố kết quả đánh giá tài nguyên nước mặt lưu vực sông Gianh dựa trên cơ sở dữ liệu bao gồm
các số liệu đo mưa tại các trạm trong và lân cận lưu vực tính đến năm 2008, chuỗi số liệu dòng
chảy thực đo 21 năm (1961-1981) duy nhất tại trạm Đồng Tâm trên sông Rào Nậy và chuỗi số liệu
dòng chảy khôi phục được nhờ ứng dụng mô hình MIKE-NAM tại các vị trí cần thiết trên các sông
thuộc lưu vực. Các kết quả nghiên cứu cho thấy: Lượng mưa hàng năm trên lưu vực sông Gianh
thuộc loại phong phú. Chính vì vậy lượng dòng chảy hàng năm trên các sông suối cũng thuộc loại
dồi dào. Tuy nhiên, do dòng chảy phân phối không đều theo cả không gian và thời gian nên việc
sử dụng tài nguyên nước lưu vực sông Gianh gặp phải những khó khăn không nhỏ.
1. Điều kiện địa lí tự nhiên [1, 2]
Lưu vực sông Gianh nằm trong phạm vi từ
vĩ tuyến 17
o
23’ đến 18
vôi phân bố ở phía nam, chiếm khoảng 25-30%
diện tích lưu vực 1160 km
2
) và là vùng hoang
vắng vì không có nước mặt nhưng có nhiều
hang động ngầm (lớn nhất là động Phong Nha:
dài 1500 m, rộng 8-35 m, cao 40 m).
N.T. Nga, N.P. Nhung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 166-175
167
Đất trên lưu vực sông Gianh được tạo thành
do nhiều nguồn gốc, chủ yếu là đất phù sa bị
nhiễm mặn hàng năm, ít màu mỡ và đất thềm
dốc cao cấu tạo bởi sản phẩm phong hóa bở rời
của các đá Feratic, sét, sa diệp thạch.
Rừng trong lưu vực còn nhiều, chiếm
khoảng 55% diện tích lưu vực.
Khí hậu lưu vực sông Gianh mang những
đặc điểm chung của khí hậu nhiệt đới gió mùa
của miền Trung Trung bộ nhưng có nhiều nét
riêng biệt. Nhiệt độ bình quân tháng cao
(19-30
o
), tăng dần từ tây sang đông và từ bắc
xuống nam. Lượng bốc hơi năm dao động trong
khoảng 800-1200 mm, có xu thế tăng dần về
phía đông. Lượng mưa hàng năm trên lưu vực
sông Gianh thuộc loại phong phú, trung bình
khoảng 2400 mm. Mùa mưa muộn và ngắn hơn
so với các tỉnh miền Bắc, bắt đầu từ tháng VIII
hoặc IX và kết thúc vào tháng X, chiếm 60-70%
núi Cô-Ta-Ram, đổ vào sông Gianh ở bờ phải
tại Vạn Phúc, cách cửa Gianh 6 km. Sông Rào
Trổ, dài 68,5 km, có diện tích lưu vực 556 km
2
,
bắt nguồn từ Đông-Hồ-Nhanh có độ cao 375 m,
chảy qua vùng đồi núi thấp và đổ vào sông
Gianh từ bờ trái tại Cổ-Cẳng cách cửa Gianh 38
km.
Mạng lưới sông và các trạm khí tượng thủy
văn trong và lân cận lưu vực như hình 1.
2. Tài nguyên nước mưa
2.1. Chuẩn mưa năm và dao động của mưa năm
trong thời kỳ nhiều năm
Bản đồ đẳng trị chuẩn mưa năm (hình 2)
được xây dựng dựa trên các giá trị chuẩn mưa
năm tính toán cho 10 trạm đo mưa trong và lân
cận lưu vực sông Gianh. Trong số 10 trạm này,
7 trạm (Đồng Tâm, Mai Hóa, Ba Đồn, Tân Mỹ,
Kỳ Anh, Hương Khê, Đồng Hới) có tài liệu
mưa năm dài và liên tục còn 3 trạm (Tuyên
Hóa, Minh Hóa, Trường Sơn) có chuỗi số liệu
mưa năm tương đối dài nhưng không liên tục.
Chuẩn mưa năm tại 7 trạm có tài liệu dài và liên
tục được tính bằng trị trung bình của thời kỳ
tính toán đại biểu lựa chọn căn cứ vào đường
cong lũy tích sai chuẩn mưa năm vẽ cho từng
trạm (số liệu từ năm bắt đầu quan trắc đến năm
2008). Chuẩn mưa năm của 3 trạm còn lại được
tính từ chuẩn mưa năm của trạm tương tự dựa
những chu kỳ mưa không hoàn toàn. Sự xuất
hiện những năm mưa nhiều liên tục và những
năm mưa ít liên tục này gây ra những khó khăn
không nhỏ cho sản xuất và đời sống.
2.2. Phân phối mưa trong năm
2.2.1 Phân phối mưa năm theo mùa
Cũng như các nơi khác của nước ta, chế độ
mưa trong năm ở đây cũng phân hóa rõ rệt theo
mùa. Kết quả phân mùa mưa-khô theo chỉ tiêu
“vượt trung bình” cho các trạm đo mưa trong
phạm vi lưu vực sông Gianh được thể hiện
trong bảng 1. Qua đó có thể thấy:
N.T. Nga, N.P. Nhung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 166-175
170
- So với các tỉnh miền Bắc nước ta, mùa
mưa trên lưu vực sông Gianh muộn và ngắn. Đa
số các trạm có mùa mưa bắt đầu từ tháng VIII
và kết thúc vào tháng XI, kéo dài 4 tháng.
Riêng trạm Tân Mỹ có mùa mưa muộn và ngắn
nhất, chỉ 3 tháng (IX-XI).
- Sự phân hóa giữa hai mùa mưa khô khá
sâu sắc. Mùa mưa chỉ kéo dài 3-4 tháng nhưng
có tổng lượng mưa chiếm tới 67-73% tổng
lượng mưa năm. Trong khi đó, mùa khô rất dài
tới 8-9 tháng nhưng có tổng lượng mưa chỉ
chiếm khoảng 27,5-32,8% tổng lượng mưa
năm, gây rất nhiều khó khăn cho sản xuất và
đời sống.
Bảng 1. Kết quả phân mùa mưa-khô tại các trạm đo mưa trong phạm vi lưu vực sông Gianh
TT
Tuyên Hóa
VIII-XI
68,8
XI-VIII
31,2
5
Ba Đồn
VIII-XI
72,5
XII-VIII
27,5
6
Tân Mỹ
IX-XI
72,2
XII-VIII
27,8
Hình 4. Biểu đồ phân phối mưa trong năm tại các trạm đo mưa trong phạm vi lưu vực sông Gianh.
N.T. Nga, N.P. Nhung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 166-175
171
2.2.2. Phân phối mưa năm theo tháng
Biểu đồ phân phối mưa năm theo tháng tại
các trạm trong phạm vi lưu vực sông Gianh
(hình 4) đều có dạng hai đỉnh (2 cực đại, 2 cực
tiểu). Cực đại chính xuất hiện vào tháng X, cực
tiểu chính xuất hiện vào tháng II hoặc III. Cực
đại phụ do mưa tiểu mãn gây ra xuất hiện vào
tháng V kéo theo cực tiểu phụ xuất hiện vào
tháng VI hoặc VII. Mặc dù lượng không lớn
Bảng 2. Kết quả tính các đặc trưng chuẩn dòng chảy năm tại các trạm thực đo giả định trên lưu vực sông Gianh
TT
Trạm
Diện
tích
lưu vực
F (km
2
)
Lưu
lượng
dòng
chảy
chuẩn
Q
o
(m
3
/s)
Môđun
dòng chảy
chuẩn M
o
(l/s/km
2
)
Lớp
dòng chảy
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
1
Đồng
Tâm
1150
64,3
55,9
1763,5
2028,022
2375,9
0,74
2
Rào Trổ
556
31,2
56,2
1769,9
984,048
2579,5
0,69
3
Khe
Trang
48,64
năm của 4 lưu vực sông đã được tính toán (bảng
2). Bản đồ chuẩn môđun dòng chảy năm lưu
vực sông Gianh trên hình 5 được xây dựng dựa
trên kết quả tính chuẩn mô đun dòng chảy năm
của 4 lưu vực sông nói trên (cột 5 của bảng 2).
Riêng khu tây nam lưu vực: do địa hình hoàn
toàn đá vôi, mưa rơi xuống bị tổn thất hết do
bốc hơi và thấm hút vào các hang động caxtơ,
không hình thành được sông suối nên không có
dòng chảy mặt mà chỉ có dòng chảy ngầm.
Chuẩn mô đun dòng chảy năm của khu vực này
coi như bằng 0. Các kết quả tính và vẽ cho thấy:
- Nhờ có lượng mưa năm phong phú nên
dòng chảy năm trên các sông của lưu vực sông
Gianh rất dồi dào. Tuy nhiên, do tác dụng phân
N.T. Nga, N.P. Nhung / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 27, Số 1S (2011) 166-175
173
phối lại của điều kiện địa hình địa chất, dòng
chảy năm phân bố rất không đều trong phạm vi
lưu vực sông Gianh. Khu vực đá vôi ở tây nam
lưu vực hoàn toàn không có sự hiện diện của
sông suối, mưa rơi xuống bị tổn thất hết do bốc
hơi và thấm hút vào các khe nứt caxtơ nên
không có dòng chảy mặt mà chỉ có dòng chảy
ngầm. Các khu vực còn lại có chuẩn mô đun
dòng chảy năm dao động trong khoảng 45-55
l/s/km
2
(tương đương với lớp dòng chảy năm
1400-1700 mm), nhỏ nhất ở hạ lưu, lớn nhất ở
theo chỉ tiêu “vượt trung bình” [3] (bảng 3) cho
thấy:
- So với các sông miền Bắc, mùa lũ trên lưu
vực sông Gianh muộn và ngắn, bắt đầu cùng
hoặc sau mùa mưa 1 tháng (từ tháng VIII hoặc
IX), kết thúc cùng với mùa mưa (tháng XI), chỉ
kéo dài 3-4 tháng.
- Sự phân hóa dòng chảy theo mùa khá sâu
sắc: 3-4 tháng mùa lũ có lượng dòng chảy
chiếm tới 64,6-72,2% tổng lượng dòng chảy
năm còn mùa kiệt kéo dài tới 8-9 tháng nhưng
có lượng dòng chảy chỉ chiếm 27,8-35,4% tổng
lượng dòng chảy năm.
3.2.2. Phân phối dòng chảy năm theo tháng
Biểu đồ phân phối dòng chảy trong năm tại
các trạm thực đo và giả định trên lưu vực sông
Gianh (hình 6) cho thấy:
- Phù hợp với phân phổi mưa trong năm,
biểu đồ phân phối dòng chảy trong năm cũng có
dạng 2 đỉnh. Cực đại chính thường do mưa lớn
gây bởi sự kết hợp của các hình thế thời tiết
như: bão, áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh, dải
hội tụ nhiệt đới và thường xuất hiện vào tháng
X. Cực đại phụ do mưa tiểu mãn gây ra thường
xuất hiện vào tháng V hoặc VI, tuy có lượng
không lớn (3,6-4,7% tổng lượng dòng chảy
năm) nhưng góp phần làm giảm nhẹ tình trạng
căng thẳng vì thiếu nước trong mùa kiệt đối với
sản xuất nông nghiệp. Cực tiểu chính thường
xuất hiện vào tháng (II hoặc IV và cực tiểu phụ
Rào Nậy
VIII-XI
70,35
XI-VII
29,65
2
Rào Trổ
Rào Trổ
IX-XI
64,63
XII-VIII
35,37
3
Khe Trang
Khe Trang
VIII-XI
72,17
XII-VII
27,83
4
Rào Bòng
Rào Bòng
IX-XI
67,96
XII-VIII
32,04
Hình 6. Biểu đồ phân phối dòng chảy trong năm tại các trạm thực đo và giả định trên lưu vực sông Gianh.
Như vậy, mặc dù nhìn chung tổng lượng
dòng chảy năm trên lưu vực sông Gianh khá
hồ chứa nước còn lại đều có diện tích dưới 1
km
2
. Ngoài ra còn có một số hồ bãi bồi nằm rải
rác ven hai bên đoạn hạ lưu của sông chính.
4. Kết luận
Các kết quả đánh giá tài nguyên nước mặt
lưu vực sông Gianh nói trên là đáng tin cậy, có
thể sử dụng làm cơ sở khoa học cho việc lập
quy hoạch khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên
thiên nhiên nói chung và tài nguyên nước nói
riêng trên lưu vực sông Gianh.
Lời cảm ơn
Nghiên cứu này được hoàn thành với sự hỗ
trợ kinh phí của đề tài cấp cơ sở mã số
TN-10-47. Các tác giả xin chân thành cảm ơn
sự giúp đỡ nói trên.
Tài liệu tham khảo
[1] Trần Tuất, Nguyễn Đức Nhật. Khái quát địa lý
thủy văn sông ngòi Việt Nam, Phần một, Miền
Bắc, 1981.
[2] Trần Tuất và nnk, Đặc trưng hình thái lưu vực
sông Việt Nam, Tổng cục Khí tượng Thủy văn -
Viện Khí tượng Thủy văn, 1985.
[3] K.P. Klibasev, I.F. Goroskov, Tính toán thủy văn
(Bản dịch từ Tiếng Nga của Ngô Đình Tuấn và Lê
Thạc Cán), Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà
Nội, 1975.
[4] Nguyễn Thị Nga, Nguyễn Phương Nhung, Kết
quả ứng dụng mô hình NAM trong MIKE 11 khôi