Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
mở đầu
I. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những thập kỷ gần đây, ở Việt Nam nói chung và ở Tây Nguyên nói riêng
đang phải đối mặt với những thách thức to lớn trong phát triển kinh tế xã hội. Do áp lực
gia tăng dân số và tốc độ phát triển kinh tế nhanh chóng, nhiều nguồn tài nguyên thiên
nhiên - đặc biệt là tài nguyên nớc - đã bị con ngời sử dụng không hợp lý. Báo cáo Phát
triển kinh tế xã hội nông thôn Tây Nguyên giai đoạn 1996-2000 và năm 2010 của Bộ
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (tháng 6/1996) đã nhận định "Môi trờng Tây
Nguyên đang bị suy thoái nghiêm trọng do rừng bị tàn phá, đất đai bị suy thoái và tài
nguyên bị sử dụng mất cân đối. Cần có biện pháp cấp thiết để bảo vệ và phục hồi môi
trờng sinh thái, sử dụng hợp lý các tài nguyên thiên nhiên, nhất là tài nguyên đất và n-
ớc, để phục vụ cho phát triển một nền nông nghiệp bền vững ở Tây Nguyên.
Bởi vậy, vấn đề nghiên cứu phát triển bền vững tài nguyên nớc có một ý nghĩa
chiến lợc đối với sự phát triển trên lu vực sông. Các biện pháp hữu hiệu về sử dụng hợp
lý, khai thác bền vững tài nguyên nớc, bảo vệ các hệ sinh thái nớc phụ thuộc vào sự phát
triển khoa học kỹ thuật, kiến thức về tài nguyên nớc, trình độ và khả năng sử dụng tài
nguyên nớc. Trên cơ sở đó, đồ án đã lựa chọn khu vực nghiên cứu là lu vực sông Krông
Pô Kô chảy qua địa phận tỉnh Kon Tum, thuộc Tây Nguyên, làm đối tợng nghiên cứu
thử nghiệm trong việc nghiên cứu ứng dụng một số công cụ phục vụ cho việc quản lý,
phát triển tài nguyên nớc bền vững trong lu vực. Mục tiêu của đồ án là nghiên cứu ứng
dụng mô hình toán và khả năng quản lý lu vực bằng hệ thống thông tin địa lý (GIS),
nghiên cứu để làm rõ thêm vấn đề quản lý tổng hợp tài nguyên nớc trên một lu vực
sông. Qua đó, nhằm đóng góp những luận cứ khoa học trong tổng thể phát triển bền
vững tài nguyên thiên nhiên. Vì vậy, đồ án tốt nghiệp đợc lựa chọn với tiêu đề là
Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc lu vực
sông Krông Pô Kô.
II. Mục tiêu nghiên cứu của đồ án
1. Nghiên cứu ứng dụng mô hình AV SWAT trong tính toán dòng chảy mặt có
xét tới ảnh hởng của địa hình, đất và hiện trạng sử dụng đất. Qua đó đánh giá ảnh hởng
- Xây dựng trang Web và bộ Cơ sở dữ liệu quản lý thông tin, dữ liệu KTTV liên quan
đến tài nguyên nớc trong lu vực.
- Kiến nghị về khả năng khai thác và sử dụng tài nguyên nớc trong lu vực để đảm bảo
phát triển bền vững.
IV. Kết cấu của đồ án
Đồ án chính, ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, đợc chia thành 4 chơng:
Chơng 1: Tổng quan về quản lý tổng hợp tài nguyên nớc và vấn đề ứng dụng mô hình
toán trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc.
Chơng 2 : Giới thiệu chung về lu vực Krông Pô Kô.
Chơng 3. Nghiên cứu ứng dụng mô hình AV SWAT và IQQM trong tính toán quản lý
tổng hợp tài nguyên nớc lu vực Krông Pô Kô.
Chơng 4. Quản lý tổng hợp tài nguyên nớc lu vực sông Krông Pô Kô.
Để hoàn thành đồ án, tôi đã nhận đợc sự giúp đỡ rất nhiệt tình của thầy giáo
NGND. GS. TS. Ngô Đình Tuấn, ngời đã có những ý kiến quý báu, chỉ bảo tận tình cho
tôi trong việc định hớng nghiên cứu và hoàn thiện đồ án. Tôi cũng đã nhận đợc sự hớng
dẫn rất nhiệt tình của cô giáo TS. Phạm Thị Hơng Lan, ngời đã tận tình chỉ bảo cho tôi
trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Tôi xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý
báu đó.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thày, cô giáo trong Khoa Thuỷ văn Môi trờng,
trờng Đại học Thuỷ lợi, đã không ngừng giúp đỡ tôi không chỉ trong việc truyền thụ
kiến thức mà còn cả trong việc rèn luyện con ngời trong những năm tháng ở trờng Đại
học, để tôi có đợc kết quả này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Trung tâm T liệu - Trung tâm KTTV quốc gia, Phòng
Quy hoạch Trung Trung bộ và Tây Nguyên - Viện Quy hoạch Thủy lợi, Sở Nông nghiệp
và phát triển nông thôn tỉnh Kon Tum, Đài KTTV khu vực Tây Nguyên, các trạm khí t-
ợng thuỷ văn ĐăkMốt, Kon Tum, Pleiku đã cung cấp nguồn tài liệu và những kinh
nghiệm quý báu để giúp tôi hoàn thiện đồ án; cảm ơn ông Mã Tuấn, Giám đốc Đài Khí
tợng Thuỷ văn Tây Nguyên, đã giúp tôi rất nhiều trong đợt đi thực địa tại Tây Nguyên;
cảm ơn ông Richard Beecham, một trong những tác giả của mô hình IQQM đã giúp tôi
giải đáp những vớng mắc trong khi vận hành mô hình.
cạnh khác nhau của bài toán. Tuy nhiên, sau Hội nghị thợng đỉnh của Liên hợp quốc về
Môi trờng và Phát triển (UNCED, Brazil, 1992) thì thuật ngữ Quản lý tổng hợp tài
nguyên nớc mới đợc nhấn mạnh và trở thành một khoa học đợc đề cập tới một cách có
hệ thống.
_________________________________________________________________
3
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
Có nhiều khái niệm về quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trờng, tuy nhiên, khái
niệm đợc thừa nhận rộng rãi và sẽ sử dụng trong đồ án này là khái niệm đợc đa ra trong
Hội nghị quốc tế về Thuỷ văn đợc tổ chức phối hợp giữa UNESCO, WMO và ICSU
(tháng 3/1993, tại Paris), đó là: Quản lý tổng hợp tài nguyên là tập hợp những hoạt
động nhằm sử dụng và kiểm soát những input tài nguyên thiên nhiên (đất, nớc, sinh vật)
để thu đợc những output đảm bảo cho hệ thống các điều kiện tự nhiên mang lại lợi ích
cần thiết cho con ngời.
Việc quản lý tổng hợp có thể diễn ra trong những phạm vi không gian khác nhau:
theo đơn vị hành chính (quốc gia, tỉnh, huyện), theo tính chất địa hình (miền núi, đồng
bằng) tuỳ theo đối tợng cần khai thác và quản lý (lập kế hoạch, quy hoạch). Tuy
nhiên, cho đến nay - đặc biệt là kể từ sau Hội nghị UNCED - đơn vị quản lý thờng đợc
sử dụng ở nhiều quốc gia là Lu vực sông. Bởi vì mọi hoạt động của con ngời diễn ra
trong lu vực sông, có tác động trực tiếp tới các dạng tài nguyên và môi trờng của lu vực
(đất, nớc, sinh vật, khoáng sản ) đều có phản ứng tổng hợp qua sự biến đổi về số lợng
và chất lợng của tài nguyên nớc ở mặt cắt khống chế của lu vực.
1.1.1.2. Những biến đổi về nhận thức trong quản lý tài nguyên nớc
Trong quá trình phát triển của mình, để quản lý và phát triển tài nguyên nớc, con
ngời đã không ngừng thay đổi nhận thức của mình đối với tài nguyên nớc. Có thể tạm
phân chia sự biến đổi trong nhận thức này theo 3 thời kỳ sau:
(1) Thời kỳ coi nớc là dạng tài nguyên vô hạn
Con ngời từ những thời kỳ xa xa - đã coi nớc nh một dạng tài nguyên vô hạn, một thứ
của trời cho. Vấn đề dùng nớc chủ yếu là việc xây dựng các hệ thống thuỷ nông hoặc
Janeiro thông qua.
(3) Thời kỳ thực hiện các nguyên tắc Dublin
Trong thập kỷ cuối cùng của thế kỷ XX, thế giới đã chứng kiến sự suy thoái về tài
nguyên nớc trớc tình hình nhu cầu dùng nớc đã vợt quá khả năng tái tạo của tài nguyên
_________________________________________________________________
4
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
nớc. Với các nguyên tắc Dublin, nguyên lý Phát triển bền vững tài nguyên nớc và phơng
pháp Quản lý tổng hợp tài nguyên nớc đã đợc nhiều quốc gia đề cập tới trong các chính
sách phát triển kinh tế có liên quan đến tài nguyên nớc của quốc gia mình. Nhận thức
của thế giới trong các vấn đề này cũng từng bớc đợc củng cố và phát triển.
Năm 1993, Ngân hàng Thế giới tuyên bố chính sách chung về quản lý tài nguyên
nớc, xem xét các dự án liên quan đến nớc trên quy mô rộng. Năm 1994, Uỷ ban Phát
triển Bền vững của LHQ kêu gọi các quốc gia tổ chức đánh giá tài nguyên nớc trong
phạm vi quốc gia và của toàn cầu. Vấn đề Nớc bắt đầu đợc đa vào chơng trình nghị sự
thờng kỳ của Uỷ ban này. Cũng trong năm 1994, Tổ chức Hợp tác Kinh tế và Phát triển
(OECD) đa ra khái niệm quản lý kết hợp với phát triển và từ đó thuật ngữ Quản lý nớc
bao hàm cả hai nội dung này. Tháng 6/ 1996, hai sự kiện lớn đã xảy ra: Ngân hàng Phát
triển Châu á đề ra chính sách nớc cho vùng Châu á - Thái Bình Dơng và Hội đồng N-
ớc toàn cầu (World Water Council) đã hình thành, hợp tác nghiên cứu triển khai các vấn
đề về nớc liên quan tới các nguyên tắc Dublin. Hai tháng sau đó (8/1996), Mạng lới
cộng tác vì nớc toàn cầu (Global Water Partnership) ra đời nhằm tổ chức việc triển khai
các nguyên tắc Dublin vào thực tiễn. Năm 1997, Diễn đàn Nớc thế giới lần thứ 1 nhóm
họp tại Marrakech (Maroc) kêu gọi việc xây dựng Tầm nhìn về Nớc cho thế kỷ XXI.
Năm 1998, Hội nghị Paris về Nớc và phát triển bền vững đã nhấn mạnh việc phối hợp
viện trợ và đầu t trong lĩnh vực Nớc.
Tháng 3 năm 2000, Diễn đàn Nớc thế giới lần thứ 2 họp tại The Hague (Hà Lan)
đã thông qua Tầm nhìn và Khung hành động về nớc, cuộc sống và môi trờng cho thế kỷ
XXI với mục tiêu Một thế giới an ninh về nớc trong thế kỷ XXI đã đợc các quốc gia
phải xây dựng chiến lợc phát triển tài nguyên nớc và ngay từ bây giờ phải tăng cờng
quản lý khai thác, bảo vệ, sử dụng tiết kiệm và có hiệu quả tài nguyên nớc đi đôi với
phòng và chống nhiễm bẩn, khai thác quá mức sẽ phá hoại các hệ sinh thái nớc. Cần tổ
chức thực hiện có hiệu quả Luật Tài nguyên nớc, các chế độ chính sách về nớc và tăng
cờng việc kiểm tra, tổ chức thực hiện.
2. Tài nguyên nớc dới đất theo kết quả điều tra thăm dò kiểm kê đánh giá bớc đầu là
nguồn bổ sung đáng kể cho tài nguyên nớc mặt. Nhng việc tổ chức quản lý khai thác và
bảo vệ cha theo một phơng thức hợp lý. Nhiều nơi cha xác định đúng trữ lợng, nguồn n-
_________________________________________________________________
5
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
ớc bổ sung hàng năm và ngỡng khai thác cho phép, kỹ thuật công nghệ khoan thăm dò
khai thác cũng còn thiếu sót nên đã làm cho nguồn tài nguyên quý giá này bị ảnh hởng,
kiệt đi về lợng và chất. Nhiều giếng đã bị nhiễm mặn, nhiễm bẩn và giảm mực nớc, lợng
nớc cung cấp.
3. Trớc xu thế của sự tăng nhanh dân số, sự tập trung đô thị mà các dự báo của thế giới
cho rằng đến năm 2010 có đến 50-60% số dân của các nớc sống trong các đô thị, khu
công nghiệp thì yêu cầu về cấp nớc, tiêu thoát nớc ngày càng gay gắt đòi hỏi phải tập
trung điều tra nghiên cứu tính toán dự báo nhu cầu và khả năng nguồn nớc, giới hạn số
dân có thể tập trung để phát triển lâu bền, kết hợp giữa phát triển đô thị và phát triển
nông thôn trong một qui hoạch lãnh thổ hợp lý, phù hợp với các điều kiện về tài nguyên
và môi trờng.
4. Theo dõi và đánh giá sự nhiễm bẩn, thoái hoá của môi trờng nớc và những nguyên
nhân làm tài nguyên nớc nhanh chóng kiệt đi về chất. Đặc biệt do sự ảnh hởng của các
khí thải có hiệu ứng nhà kính làm cho khí hậu thay đổi theo chiều hớng ấm lên mà hậu
quả là ma sẽ có khả năng ít đi ở vùng vĩ độ thấp, mực nớc biển sẽ dâng lên cộng với sự
hạ thấp vùng đồng bằng ven biển do xâm thực xói mòn, khai thác quá mức nớc dới đất,
do các hoạt động tân kiến tạo . Nhiều dự tính cho thấy các vùng đất thấp ven biển
trong mấy thập kỷ nữa sẽ bị nhiễm mặn, mặn ở vùng cửa sông sẽ xâm nhập sâu hơn ảnh
các vùng từ ven biển đến miền núi, chống xói mòn, xâm thực, giữ đất, giữ nớc. Xem xét
vấn đề nớc trong tổng thể môi trờng của các lu vực sông, giữa sử dụng đất trong phát
triển kinh tế, phân bố dân c, đô thị hoá, phát triển nông thôn, trồng rừng, thuỷ lợi hoá,
điện khí hoá với tiềm năng thuỷ điện của nớc ta, trong một thế cân bằng động, hài hoà,
đáp ứng các nhu cầu hiện tại nhng không làm ảnh hởng tiêu cực đến các thế hệ tơng lai.
_________________________________________________________________
6
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
8. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa cần coi trọng chiến lợc phòng chống thiên
tai về bão, lụt và hạn. Những cực trị này - theo các dự đoán cùng với sự thay đổi khí hậu
trong những thập kỷ tới - sẽ gay gắt hơn, sức tàn phá sẽ ác liệt hơn. Kế hoạch hành
động trong thực hiện chiến lợc phòng chống bão lụt cần chú ý đến các đồng bằng ngập
lụt - nơi tập trung đông dân, kinh tế xã hội phát triển - nhất là những vùng trũng thấp
rộng lớn nh Đồng Tháp Mời, Tứ giác Long Xuyên, Tây sông Hậu . Cần phối hợp
giữa các biện pháp phi công trình với biện pháp công trình, kết hợp giữa chính quyền và
nhân dân, trang bị đầy đủ vật chất, kiến thức sẵn sàng đối phó với thiên tai một cách chủ
động, giảm thiệt hại xuống mức thấp nhất.
9. Cần đặc biệt quan tâm đến xây dựng cơ sở hạ tầng trong chiến lợc phát triển tài
nguyên nớc bền vững theo lu vực sông, bao gồm hệ thống kiến thức về thuỷ văn và tài
nguyên nớc, hệ thống chính sách, luật pháp, tiêu chuẩn chất lợng nớc, vấn đề thông tin,
giáo dục, huấn luyện, phổ cập kiến thức cho toàn dân, tổ chức hệ thống công nghệ nhằm
khai thác, bảo vệ, kiểm soát, theo dõi, dự báo tài nguyên và môi trờng nớc. Mở rộng hợp
tác quốc tế trong lĩnh vực thuỷ văn và tài nguyên nớc, trao đổi thông tin kinh nghiệm,
chuyển giao công nghệ, nghiên cứu tính toán dự báo, giáo dục đào tạo, đặc biệt đối với
các lu vực sông quốc tế nh sông Mê Công, sông Hồng, sông Mã, sông Cả . Cần có sự
hợp tác chặt chẽ với các nớc ven sông trong một kế hoạch khai thác hợp lý để bảo vệ l-
ợng và chất nớc, bảo đảm lợi ích chung trong việc phát triển tài nguyên nớc lâu bền.
Với những đặc điểm đó, việc tính toán các phơng án nhằm đề ra phơng thức quản
lý tổng hợp tài nguyên nớc cho từng vùng lãnh thổ, từng lu vực sông là hết sức cần thiết.
Việc tính toán nhu cầu dùng nớc cho hiện tại ứng với cách phân bố sử dụng nớc
khác nhau tạo ra yêu cầu số lợng tính toán lớn và rất phức tạp vì nó liên quan tới các
nhu cầu dùng nớc khác nhau. Trong bối cảnh đó, mô hình toán đã trở nên một công cụ
thuận lợi trong việc giải quyết bài toán quản lý tổng hợp tài nguyên nớc, đặc biệt là sự
phát triển mạnh mẽ của tin học và các công cụ tính hiện đại, cho phép so sánh một số l-
ợng rất lớn các phơng án và các ràng buộc. Vì thế việc lựa chọn mô hình tính toán thích
hợp nhằm đảm bảo đợc tính chính xác của kết quả, tính phức tạp của số liệu, có tốc độ
tính toán nhanh và độ tin cậy cao là rất quan trọng.
1.2.1.2. Một số vấn đề trong lựa chọn mô hình quản lý tổng hợp tài nguyên nớc
Trớc sự phát triển mạnh mẽ của tiến bộ khoa học kỹ thụât, của điều kiện kinh tế
xã hội cũng nh nhu cầu sử dụng tài nguyên nớc không ngừng tăng lên, nội dung quản lý
tổng hợp tài nguyên nớc cũng ngày một đa dạng. Chính vì lẽ đó mà tính phức tạp của
những mô hình toán sử dụng để giải quyết vấn đề cũng tăng lên. Đối với những mô hình
toán sử dụng trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc còn có nhiều vấn đề phải thảo luận
vì cha thể có đợc những quan điểm thống nhất.
(1) Vấn đề kinh tế
Khác với những mô hình toán đợc sử dụng để giải quyết các quá trình thành
phần, các mô hình toán trong quản lý tổng hợp tài nguyên nớc luôn phải gắn liền với bài
toán kinh tế, mục tiêu cuối cùng là cố gắng tìm đợc những giải pháp sao cho đạt hiệu
quả kinh tế cao nhất.
(2). Vấn đề bảo vệ môi trờng - đảm bảo sự phát triển bền vững
_________________________________________________________________
8
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
Bảo vệ môi trờng - đảm bảo sự phát triển bền vững có thể đợc phối hợp với nội
dung kinh tế thông qua một chỉ tiêu kinh tế - môi trờng. Chỉ tiêu này đợc định lợng
trong những mô hình toán thông qua khoảng thời gian xét tối u.
(3). Vấn đề xã hội
Bài toán quản lý tổng hợp tài nguyên nớc không thể xem xét tách rời những vấn
của họ mô hình MIKE (do Viện Thuỷ lực Đan Mạch phát triển), mô hình VMOD do
Phần Lan xây dựng. Các mô hình trên đã và đang đợc ứng dụng cho một số lu vực của
nớc ta và đã đem lại những kết quả khả quan.
Tuy nhiên, với đối tợng nghiên cứu là lu vực sông Krông Pô Kô thuộc vùng Tây
Nguyên, đồ án đã ứng dụng một mô hình toán cho phép tính lợng dòng chảy từ các
trạm ma ở trong và vùng lân cận lu vực có tính tới mức độ chi tiết của địa hình, đó là mô
hình SWAT. Mô hình SWAT (Soil and Water Assessment Tools) là một mô hình đợc xây
dựng từ những năm 90 do Dr. Jeff Arnold thuộc Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp
thuộc Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA- Agricultural Research Service / ARS) xây dựng
nên. Phiên bản mới của mô hình là AV-SWAT 2000 chạy trên môi trờng ArcView 3.1,
thuận tiện cho việc truy xuất và xử lý dữ liệu, tính toán nhanh chóng và cho kết quả khá
chính xác do tận dụng đợc u thế của GIS.
1.2.1.4. Lựa chọn mô hình quản lý tổng hợp tài nguyên nớc.
Trên thế giới hiện nay cũng có rất nhiều mô hình quản lý tài nguyên, quy hoạch
lu vực khá hiệu quả nh mô hình HEC3, MITSIM, RIBASIM, WUS, MIKE BASIN
Một số mô hình có hạn chế là sử dụng trong môi trờng DOS, cha tạo đợc giao diện hợp
lý cho ngời sử dụng, ít sử dụng các kỹ thuật đồ họa, việc vào ra số liệu phải tuân thủ
theo format của file định sẵn khá cứng nhắc. Mô hình WUS đợc xây dựng trên môi tr-
ờng Windows, có giao diện khá phù hợp với ngời dùng song hiện nay cha có phiên bản
miễn phí nên cha đợc ứng dụng nhiều ở Việt Nam. Mô hình MIKE BASIN của Viện
_________________________________________________________________
9
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
Thủy lực Đan Mạch (DHI) hiện đang đợc ứng dụng tơng đối phổ biến tại Việt Nam,
song mô hình này yêu cầu phải có khóa cứng khi chạy chơng trình, điều này gây khó
khăn cho ngời dùng trong việc lựa chọn mô hình
Trong đồ án này đã lựa chọn một mô hình có khả năng tính toán cân bằng nớc
cho lu vực theo các phơng án khác nhau. Mô hình cho phép ngời dùng thiết lập mạng lới
tính toán, thêm bớt các khu vực dùng nớc, bổ sung nớc nhằm giải quyết những vấn đề
1.2.2.1. Giới thiệu mô hình SWAT
(1). Xuất xứ mô hình
Mô hình SWAT đợc xây dựng để mô phỏng ảnh hởng của việc quản lý sử dụng
đất đến nguồn nớc, bùn cát và hàm lợng chất hữu cơ trong hệ thống lu vực sông với các
loại đất, với các điều kiện sử dụng đất khác nhau và điều kiện quản lý tơng ứng với một
khoảng thời gian dài.
Mô hình đợc xây dựng trên nền các quan hệ thể hiện bản chất vật lý của hiện t-
ợng tự nhiên. Ngoài việc sử dụng các phơng trình tơng quan để mô tả mối quan hệ giữa
các biến vào và ra, SWAT còn yêu cầu các số liệu về thời tiết, sử dụng đất, địa hình,
thực vật và tình hình quản lý tài nguyên đất trong lu vực. Các quá trình tự nhiên liên
quan tới chuyển động của nớc, lắng đọng bùn cát, tăng trởng mùa màng, chu trình chất
dinh dỡng, đợc tính toán trực tiếp bởi mô hình từ các thông số đầu vào. Việc mô
phỏng cho một lu vực theo các chiến lợc quản lý khác nhau có thể đợc diễn ra tơng đối
đơn giản.
Tiền thân của mô hình SWAT là mô hình SWRRB (Simulator for Water
Resources in Rural Basins - Williams et al., 1985; Arnold et al., 1990) và mô hình
ROTO (Routing Outputs To Outlet - Arnold et al., 1995). Mô hình SWAT còn kế thừa đ-
ợc những u điểm của một số mô hình nổi tiếng khác nh CREAMS (Chemicals, Runoff
_________________________________________________________________
10
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
and Erosion from Agricultural Management Systems Knisel, 1980 ), GLEAMS
(Groundwater Loading Effects on Agricultural Management Systems Leonard et al,
1987), EPIC (Erosion Productivity Impact Calculator Williams et al, 1984 ) Mô
hình SWRRB là mô hình có bớc thời gian liên tục, đợc xây dựng để mô phỏng tải lợng
các nguồn không điểm (non-point source) trong lu vực. Mô hình CREAMS là mô hình
đợc thiết kế để mô phỏng tác động của việc quản lý đất tới nớc, cát bùn, dinh dỡng và
thuốc trừ sâu trong các lu vực nhỏ. Các mô hình nh GLEAMS, EPIC, SWRRB và
AGNPS đều có xuất phát điểm với những điểm tơng đồng với mô hình CREAMS. Mô
điểm đo nớc (outlet) để chia nhỏ các lu vực con giúp ngời sử dụng có thể tham khảo các
vùng khác của lu vực trong cùng một phạm vi không gian. Phơng pháp sử dụng các lu
vực nhỏ trong mô hình để mô phỏng dòng chảy là rất thuận lợi khi mà các lu vực này có
đủ số liệu về sử dụng đất cũng nh đặc tính của đất. Bên cạnh đó, mô hình cho phép mô
phỏng hoạt động của hồ chứa trên lu vực với các thông số nh dung tích, diện tích mặt
nớc, Q tràn,
ảnh hởng của đất và việc sử dụng đất đợc thể hiện rõ trong việc nhập và xử lý
các bản đồ GIS. Mô hình sẽ cập nhật bản đồ sử dụng đất và phân loại sử dụng đất theo
tên và số phần trăm diện tích loại hình sử dụng đất đó. Tơng tự với bản đồ đất, cũng đợc
cập nhật theo tên và phần trăm diện tích đất.
Các trạm KTTV đợc cập nhật theo kinh vĩ độ và tơng ứng là các chuỗi số liệu của
trạm đó theo thời gian. Mô hình tính toán ma theo phơng pháp đa giác Theissen.
Trong quá trình tính toán dòng chảy, mô hình đã sử dụng phơng pháp tính bốc
hơi (theo Penman-Monteith, Priestley-Taylor, Hardgreve hoặc đọc từ file), diễn toán
dòng chảy (Muskingum), các phơng pháp diễn toán chất lợng nớc.
Xét về toàn lu vực thì mô hình SWAT là một mô hình phân bố. Mô hình này chia
dòng chảy thành 3 pha: pha mặt đất, pha dới mặt đất (sát mặt, ngầm) và pha trong sông.
Việc mô tả các quá trình thuỷ văn đợc chia làm hai phần chính: Phần thứ nhất là pha lu
vực với chu trình thuỷ văn dùng để kiểm soát khối lợng nớc, bùn cát, chất hữu cơ và đ-
_________________________________________________________________
11
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
ợc chuyển tải tới các lòng dẫn chính của mỗi lu vực. Phần thứ hai là diễn toán dòng
chảy, bùn cát, hàm lợng các chất hữu cơ trong hệ thống lòng dẫn và tới mặt cắt cửa ra
của lu vực (Hình 1-4, 1-5, 1-6, 1-7)
- Pha lu vực:
Chu trình thuỷ văn đợc mô tả trong mô hình SWAT dựa trên phơng trình cân
bằng nớc nh sau:
)QWEQR(SWSW
- Diễn toán dòng chảy: đợc tính toán chi tiết từ các công thức thủy lực với số liệu yêu
cầu là đặc tính kênh, vận tốc trong kênh, phơng pháp diễn toán theo Muskingum, có
tính tới tổn thất bộ phận và tổn thất dọc đờng.
(3) Các số liệu vào của mô hình AV-SWAT
Yêu cầu số liệu đầu vào của mô hình đợc biểu diễn dới hai dạng: số liệu không
gian và số liệu thuộc tính.
* Số liệu không gian (dới dạng bản đồ):
Bản đồ địa hình lu vực: sử dụng mô hình số hoá độ cao DEM (Digital Elevation
Model) bằng phần mềm ARCVIEW để chuyển bản đồ địa hình thành dạng DEM
Bản đồ sử dụng đất
Bản đồ loại đất
Bản đồ thể hiện mạng lới sông suối, hồ chứa trong lu vực
* Số liệu thuộc tính ( dới dạng Database):
Số liệu về khí tợng, bao gồm nhiệt độ không khí, bức xạ, tốc độ gió, ma
Số liệu về thuỷ văn, bao gồm dòng chảy, bùn cát, hồ chứa
Số liệu về đất, bao gồm: loại đất, đặc tính đất theo lớp của các phẫu diện đất
Số liệu về các loại cây trồng trên lu vực, độ tăng trởng của cây trồng
Số liệu về phân bón trên lu vực canh tác
(4).Kết quả của mô hình
Các sản phẩm của mô hình đợc thể hiện định lợng nhằm:
Đánh giá về lợng và về chất của tài nguyên nớc trong lu vực
Đánh giá lợng bùn cát vận chuyển trên lu vực
Đánh giá ảnh hởng của các điều kiện tự nhiên nh đất, sử dụng đất tới dòng chảy.
Đánh giá hiệu quả trong công tác quản lý lu vực
1.2.2.2. Giới thiệu mô hình IQQM
_________________________________________________________________
12
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
(1). Xuất xứ mô hình
+ Thao tác với số liệu theo định dạng IQQM nh: tính tổng của 2 file IQQM theo
hệ số, nhân, chia file số liệu IQQM, nối file IQQM,
+ Kiểm tra file IQQM: kiểm tra số liệu bị sai hoặc bị mất trong chuỗi số liệu của
IQQM, bổ sung số liệu dòng chảy dựa trên quan hệ tơng quan với các trạm lân cận, bổ
sung tài liệu ma dựa trên tơng quan với các trạm ma lân cận, kéo dài tài liệu đo bốc hơi.
+ Tính toán lợng bốc hơi tiềm năng ET0 theo phơng pháp Penman dựa vào chuỗi
số liệu gồm: độ cao trạm, vị trí trạm, bức xạ mặt trời, mây tổng quan, tốc độ gió, bốc
hơi.
- Môđun vận hành: Môđun này cho phép ngời dùng thực hiện các kịch bản lũ tại các nút
trữ nớc có cửa. Đồng thời môđun có thể tính toán các bối cảnh kết hợp đợc yêu cầu
trong nghiên cứu về PMF (lũ lớn nhất có khả năng xảy ra).
- Công cụ biểu diễn đồ thị: Đây là môđun biểu thị các file của IQQM, file tổng hợp
kiểu DA, file vận hành, file kết quả ma, file số lợng và chất lợng nớc dới dạng biểu đồ
theo các bớc thời gian giờ, ngày (mặc định), tháng, năm. Công cụ hỗ trợ rất nhiều tính
năng về vẽ biểu đồ nh: tổng hợp tới 5 đồ thị con trên cùng 1 trang biểu đồ, chia nhỏ
thành 5 đồ thị nhỏ trên cùng 1 trang biểu đồ, các chế độ zoom hình, biểu thị tơng quan
số liệu, vẽ đồ thị tiếp diễn, lũy tích,
- Môđun khí hậu: Môđun xử lý các số liệu về khí hậu nh số liệu về bốc hơi, nhiệt độ lớn
nhất, nhỏ nhất và bức xạ mặt trời. Nhiệm vụ chính của môđun là: kéo dài số liệu dựa
trên các quan hệ về khí hậu giữa các trạm lân cận.
- Công cụ phân tích thống kê: Môđun này có nhiệm vụ tính toán các giá trị thống kê nh
(1) tính giá trị max, min, trung bình, tổng và (2) hệ số tơng quan, hệ số hồi quy tuyến
tính,
_________________________________________________________________
13
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
- Môđun ma dòng chảy: IQQM sử dụng môđun Sacramento, một mô hình tổng hợp
dòng chảy từ ma. Các số liệu đầu vào gồm: ma các trạm trong lu vực với hệ số Theissen,
bốc hơi, dòng chảy quan trắc, các thông số lu vực nh diện tích, thông số diễn toán dòng
thể mô phỏng: chuyển động của các chất bền và không bền (độ mặn, thuốc trừ sâu, ),
chu kỳ Nitơ, Photpho, nhu cầu Oxy hoà tan, oxy sinh hoá, vi khuẩn và tảo.
Sự di chuyển của các chất bền vững và không bền vững là chu trình diễn toán
khối lợng với giả sử dòng chảy tổng hợp là đầy kênh. Các thông số nh DO và BOD đợc
mô phỏng sử dụng sự thay đổi của phơng trình Streeter - Phelp. Chu trình Nito và
Photpho đợc mô phỏng dựa trên các yêu cầu động học. Tính toán phát triển của tảo dựa
trên các phơng trình về giới hạn ánh sáng dinh dỡng và tỷ lệ tăng trởng của tảo.
+ Số lợng và chất lợng nớc ngầm: môđun này cho phép thực hiện hai kỹ thuật
khác nhau để lập mô hình về mối tơng tác giữa nớc mặt và nớc ngầm. Cách thứ nhất mô
phỏng diễn biến của những túi chứa nớc ngầm trong các hệ thống bồi tích. Hệ thống này
bao gồm bồi tích bên trong và bên ngoài phân cách bởi một biên dẫn. Bồi tích bên trong
liên kết với dòng sông thông qua môi trờng dẫn là đáy sông, trong khi bồi tích bên
ngoài nối với một thành phần đầu nớc cố định thể hiện hệ thống nớc ngầm khu vực bởi
một biên dẫn khác. Nớc có thể chảy hai chiều qua tất cả các biên dẫn.
Cách thứ hai dựa trên cơ sở kết nối mô hình IQQM với mô hình nớc ngầm
MODFLOW thông dụng. Vì hai mô hình chạy theo các bớc thời gian khác nhau nên khi
chạy mô hình phải chú ý đảm bảo tính tơng thích của kết quả và ổn định trong quá trình
tính toán
Ngoài ra, còn có các tính năng khác nh: vận chuyển nớc giữa các lu vực (bằng
phơng pháp trọng lực hoặc bơm), yêu cầu về thuỷ điện và nhiệt điện, điều kiện dòng
chảy bất quy tắc, các vùng đất ngập nớc, khu phân chậm lũ.
_________________________________________________________________
14
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
Môđun hệ thống sông mô phỏng hệ thống sông bằng một loạt các nút và đờng
nối. Dòng chảy vào ra hồ chứa, các quá trình dùng nớc khác nhau đợc gắn với các nút
sử dụng nớc. Việc thiết lập và chỉnh sửa số liệu cho các nút và các đờng nối là chức
năng chính trong quá trình giao diện với ngời dùng. Đặc trng này đợc nhập vào từ các
lớp của GIS.
t
)*0,01
Điều kiện:
(1) Nếu S
t
< Sc, thì O
t
= S
t-1
+ I
t
+ A
t
*(R
t
- Evp
t
)*0,01 -S
c
và O
t
0.0
(2) Nếu S
t
> S
max
thì tính toán lợng nớc tràn ra hồ sử dụng phơng pháp diễn toán khu
chứa cho khu chứa không cửa và vận hành cửa cống cho khu chứa có cửa
Trong đó:
S
vào ra hồ, lu lợng qua tràn,
- Các thông số về đập dâng đầu nớc
- Các nút tới cho nông nghiệp: loại cây trồng, thời vụ, độ ẩm đất, hệ số tới, mức tới, diện
tích tới, số ngày tới
- Các nút có nhu cầu nớc cố định: nhu cầu nớc cho công nghiệp, sinh hoạt, đầm lầy, khu
chứa nớc theo ngày, tháng, năm, mức sử dụng nớc.
- Sơ đồ cân bằng nớc hệ thống theo các kịch bản.
_________________________________________________________________
15
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
(4). Kết quả của mô hình.
Đánh giá tác động của các phơng án khai thác sử dụng nguồn nớc trên hệ thống
thông qua việc tính toán cân bằng cả về lợng và về chất. Các mục tiêu khai thác nguồn
nớc nh chống lũ, phát điện, tới, và cả phơng án điều tiết hồ chứa cũng nh u tiên lựa
chọn công trình theo trình tự quy hoạch,
(5) Đánh giá mô hình
Các u điểm chính của mô hình
- Mô hình dễ sử dụng, giao diện đẹp và có kết nối với GIS nên việc thêm bớt các nút
tính toán dễ dàng, không hạn chế.
- Mô hình đã mô phỏng tơng đối tốt những quá trình vật lý thực với các hàm toán học và
giả thiết về diễn toán dòng chảy và sử dụng nớc sát với thực tế trên các lu vực sông tự
nhiên.
- Mô hình có tính hiệu quả cao, có thể chạy mô hình với số năm khá lớn. Số lợng file
vào, ra không hạn chế.
Một số hạn chế của mô hình
- Giống nh các mô hình khác, mô hình này đòi hỏi bộ số liệu thực đo đa vào có chất l-
ợng tốt, không có sự thiếu hụt số liệu trong chuỗi đa vào. Do đó, việc thu thập, chuẩn bị
và phân tích số liệu thờng chiếm nhiều thời gian. Với mỗi lu vực sông ớc lợng khoảng
75% tổng thời gian dành cho công việc chuẩn bị số liệu, còn lại 25% thời gian dành cho
0
25 đến 108
0
20 kinh độ Đông thuộc địa phận tỉnh Kon Tum. (Hình 2-1)
2.1.1.2. Đặc điểm địa hình
Địa hình của lu vực nghiên cứu Krông Pô Kô thuộc địa hình núi cao khá phức
tạp, có độ dốc lớn. Địa hình bị chia cắt bởi các dãy núi cao xen lẫn những thung lũng
_________________________________________________________________
16
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
hẹp. Lu vực nghiên cứu nằm ở phía tây Trờng sơn, có hớng thấp dần từ bắc xuống nam.
Địa hình khu vực nghiên cứu có thể chia thành 4 dạng: Địa hình vùng núi cao, địa hình
núi cao vừa, địa hình cao nguyên, vùng trũng - đồng bằng.
Phần phía bắc và đông bắc của lu vực, bao gồm thợng lu các nhánh sông ĐăkPsi,
ĐăkNghé nằm ở sờn tây nam của dãy núi Ngọc Linh thuộc địa phận huyện Đak Glei
tỉnh Kon Tum. Đây là dãy núi đồ sộ nhất ở Trờng Sơn Nam, kéo dài theo hớng từ Bắc -
Tây bắc xuống Nam - Đông nam trên gần 200 km, có đỉnh Ngọc Linh cao 2598 m ở
phía bắc, đỉnh Ngọc Lun Heo cao 2023 m ở phía tây, sông Krông Pô Kô tách dãy núi
này với dãy Ngọc Bin San cao 1939 m.
Địa hình núi cao ở phía bắc khu vực với độ cao 1800 2000m, địa hình dốc, độ
chia cắt sâu trên 1000m, ở đây lòng sông uốn khúc và có nhiều ghềnh thác. Địa hình
núi cao vừa ở phía đông và tây bắc lu vực với độ cao 1500-1700m, độ chia cắt sâu
khoảng 1000m. Nơi đây là đầu nguồn các nhánh sông đổ vào sông Sê San, sông nhiều
thác ghềnh. Đây là vùng địa hình chuyển tiếp giữa địa hình núi cao với cao nguyên phía
nam và tây nam tiếp theo.
Địa hình cao nguyên có 2 dạng cao nguyên chính, đó là cao nguyên Kon Tum
với bề mặt gợn sóng và các núi sót thấp trên đó phát triển chủ yếu là đất đá bazan. Dạng
thứ hai là cao nguyên vòm, trên đó cũng phát triển đá bazan, ở đây cây cối tự nhiên th a
thớt, cây trồng là chủ yếu, cũng là vùng phát triển cây công nghiệp, dân c tập trung
0
và độ dày nhỏ hơn
50cm.
+ Đất đỏ vàng trên đá phiến sét núi cao có độ dốc từ 8
0
đến 15
0
.
+ Đất đỏ vàng trên phiến sét biến chất núi cao với độ dốc từ 15
0
25
0
.
+ Đất đỏ vàng trên đá phiến sét biến chất, núi trung bình với độ dốc 25
0
-35
0
, độ dày nhỏ
hơn 50cm.
- Đất vàng đỏ trên đá sét và đá biến chất, đất vàng đỏ trên đá macma axit chiếm 25%
diện tích lu vực. Đất có tầng dày trung bình khoảng 0,6 1,5 m, kém tơi xốp, tỷ lệ mùn
trong đất biến động, không dày. Hiện nay trên loại đất này, rừng thờng xanh chiếm u
thế, chính lớp rừng này giữ cho đất khỏi bị rửa trôi.
_________________________________________________________________
17
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
- Đất nâu vàng trên phù sa cổ: Diện tích vào khoảng 1200-1400 km
2
. Trên lớp đất này
lớn có chiều cao từ 12m trở lên, với trên 30 loài gỗ lớn quan trọng, quý hiếm nh: Cẩm
lai, Giáng hơng, Trắc, Gụ đỏ một số loài thích nghi với điều kiện sinh thái trong lu
vực, nhất là một số cây họ dầu (Depterocapaceae ) có khả năng chống chịu đợc với khô
hạn và ngập úng lâu dài. Ngoài gỗ ra phải kể đến các loại tre, lồ ô, song, mây, lá lớn và
các loại cây cho nhựa, dầu có nhiều trên lu vực.
Bên cạnh nguồn gen hoang dại, nguồn thực vật canh tác và trồng cấy cũng rất
phong phú cả về chủng loại và số lợng cá thể. Đã thống kê đợc trên 300 loài cây trồng,
trong đó có nhiều loài nhập nội có nguồn gốc từ các vùng sinh thái khác nhau trên thế
giới, một số loài trở thành đặc sản có giá trị kinh tế cao nh cà phê, sầu riêng Đặc biệt
có nhiều loại giống cây trồng mang nhiều đặc tính quý.
Trong lu vực tồn tại các loại thảm thực vật nh sau:
- Rừng nhiệt đới xanh quanh năm: Phát triển chủ yếu trên địa hình núi cao, các
khe suối và vùng hợp lu có nhiều tầng và nhiều loại cây quý hiếm nh Cẩm lai, Hơng,
Trắc . . .độ che phủ tốt, tầng thảm mục dày, đất tơi xốp. Loại rừng này có diện tích rất
lớn, phân bố chủ yếu tại các huyện Đăk Gley, Đăk Hà, Đăk Tô Đây là nguồn tài
nguyên quý không của riêng tỉnh, của vùng mà còn của chung đất nớc. Hiện nay các
khu rừng này đợc quy hoạch thành các vờn quốc gia, khu bảo tồn và rừng đầu nguồn đề
duy trì nguồn gen và bảo vệ tính đa dạng của sinh thái, phục vụ cho các mục đích khác
nhau.
- Rừng tha: Phát tnển trên địa hình đồi lợn sóng và trên nhiều loại đất với các
cây tiêu biểu là khộp, có nơi xen kẽ khộp với tre nứa, trúc, le. . . Đây là kiểu rùng tha,
cây lá rộng thờng có một tầng duy nhất, cây ít cành và ít lá, tầng cỏ mặt vẫn phát triển
đợc.
- Rừng hỗn giao tre, nứa, gỗ: Rừng với thành phần chủ yếu là các loại cây họ tre,
nứa, le và cây gỗ thuộc họ dầu.
- Rừng non tái sinh và cây bụi : Đây là kết quả của việc khai thác qua nhiều năm,
rừng cây lá rộng đã nhờng cho cây non phát triển, cây cao từ 2-15m, phân bố hầu hết
trên địa bàn tỉnh, trên các dạng địa hình, và các loại đất khác nhau với thảm thực vật chủ
yếu là cây dầu, họ đậu, họ xoan Hiện nay loại rừng này là đối tợng bị khai thác mạnh
nhất do việc chuyển mục đích sử dụng sang trồng cây công nghiệp.
Tổng lợng bức xạ năm lớn (235 240 kcal/cm
2
) với tổng số giờ nắng > 2000 giờ
nắng. Tổng lợng bức xạ các tháng chênh nhau không nhiều (4- 5 kcal/ cm
2
) do đó có
nền nhiệt độ cao và ít biến đổi trong năm. Số giờ nắng trong mùa khô cao hơn so với
mùa ma, số giờ nắng của tháng mùa khô lớn gấp đôi số giờ nắng của tháng mùa ma.
Các tháng có số giờ nắng lớn nhất thờng là các tháng II, III, IV và các tháng có số giờ
nắng ít nhất là các tháng VIII, IX, XII. Vào mùa khô, số giờ nắng trung bình trong ngày
rất lớn, do vậy sự khô hạn của mùa khô ở đây khá gay gắt.
Số giờ nắng trung bình của một số trạm trong và ngoài lu vực nh bảng 2-1
Bảng 2- 1 : Số giờ nắng trung bình tháng và năm (1977 2003).
(Theo Trung tâm T liệu Trung tâm KTTV Quốc gia)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Kon Tum
248,9 232,7 272,3 224,3 196,4 147,2 123,8 112,7 113,6 178,2 210,1 238,2
2298,4
Đăk Tô
268,5 247,4 261,8 218,9 177,4 115,2 122,7 113,7 115,4 172,7 197,5 242,5 2253,8
Pleyku
256,4 260,2 275,3 233,4 209,2 142,4 137,5 117,7 135,1 179,1 197,8 232,9 2377,0
Đơn vị: giờ
2.1.2.2 Nhiệt độ
Do ảnh hởng của độ cao địa hình nên nền nhiệt độ của lu vực bị hạ thấp đáng kể,
thấp hơn ở vùng đồng bằng cùng vĩ độ 3- 5
0
C, tạo nên chênh lệch nhiệt độ ngày đêm lớn
hơn ở vùng lân cận (9
0
0
C
2.1.2.3 Chế độ gió
Hớng gió thịnh hành trên lu vực, về mùa đông là đông - đông bắc, về mùa hè, ng-
ợc lại, hớng gió tây nam chiếm u thế. Mùa gió tây nam đem lại ma trên lu vực. Tốc độ
_________________________________________________________________
19
Đồ án tốt nghiệp ứng dụng mô hình toán trong quản lý THTNN lu vực sông Krông Pô Kô
gió tơng đối lớn, trung bình là 3 - 4,5 m/s. Tốc độ gió lớn nhất có thể đạt trên 20 m/s,
nhất là ở cao nguyên Pleiku, còn ở vùng trũng Kon Tum tốc độ gió lớn nhất thờng chỉ
đạt 15 m/s. (Bảng 2-3)
Bảng 2-3. Tốc độ gió trung bình tháng và năm (1977 2003)
(Theo: Trung tâm T liệu Trung tâm KTTV Quốc gia)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII TBNăm
Kon Tum
2,05 1,94 1,60 1,38 1,06 1,06 1,10 1,04 0,94 1,25 2,09 2,24 1,48
Đăk Tô
1,04 0,95 0,94 0,86 0,67 0,83 0,77 0,71 0,51 0,58 1,12 1,20 0,85
Pleyku
2,90 2,98 2,74 2,20 2,01 2,80 2,92 3,22 2,03 1,88 2,96 3,18 2,65
Đơn vị: m/s
2.1.2.4 Chế độ ma
Ma trên lu vực nghiên cứu bị chi phối bởi chế độ gió mùa tây nam và địa hình, l-
ợng ma năm trung bình trên lu vực dao động trong khoảng 1600 - 3000mm. Đợc núi
Ch Păh che chắn nên lợng ma ở vùng cửa ra của sông (ở phía tây nam Plêiku) đạt đến
2400 - 3000 mm. Phía sau dãy núi này, phía tây nam thị xã Kon Tum, lợng ma giảm
xuống đáng kể, đó cũng là vùng có lợng ma thấp nhất của lu vực (1600 - 2000mm). Về
phía đông bắc, lu vực càng cao dần do đó lợng ma tăng lên (2200 - 2800mm), đến vùng
núi cao Ngọc Linh, lợng ma đạt đến 2800mm.
Mùa ma bắt đầu từ tháng V và kết thúc vào tháng X, các tháng đều có lợng ma trên
100mm, mùa ít ma từ tháng XI đến tháng IV năm sau, lợng ma tháng chỉ đạt dới
100mm, trong đó các tháng XII, I, II có rất ít ma.
Ma lớn trên lu vực thờng do gió mùa tây nam kết hợp với ảnh hởng của bão tạo
thành (trận ma tháng III/1984 ở Pleyku đạt đến 906 mm). Số trận ma lớn trên lu vực
không nhiều, hàng năm số ngày có ma trên 50 mm khoảng 5 - 10 ngày, còn lợng ma
100 mm/ngày rất ít khi xảy ra. Sự phân bố không đều của lợng ma đã gây ra rất nhiều
khó khăn cho công tác quản lý bảo vệ tài nguyên nớc trên lu vực.
2.1.2.5 Chế độ ẩm và bốc hơi
Độ ẩm tơng đối trung bình nhiều năm trên lu vực quan trắc đợc có giá trị 78
83%. Phân bố không gian của độ ẩm thay đổi theo độ cao của địa hình, theo thời
gian trong năm và có sự phân phối gần giống với dạng phân phối của lợng ma. Tháng
VIII, IX trùng với các tháng mùa ma có trị số lớn nhất (88-95%). Tháng I và II có trị số
nhỏ nhất (70-75%) cũng là trong thời kỳ mùa khô. (Bảng 2-6)
Bảng 2- 6: Phân bố độ ẩm tơng đối trong năm (1977-2003)
(Theo: Trung tâm T liệu Trung tâm KTTV Quốc gia)
Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII TBNăm
Đăk Tô
74,4 71,8 72,1 77,1 82,6 87,7 88,7 89,5 88,0 84,8 79,9 76,5 81,04
Kon Tum
71,8 68,2 68,2 73,.2 80,2 85,6 86,2 87,8 87,0 82,7 77,8 73,9 78,57
Pleyku
76,4 72,7 70,5 74,4 83,2 89,8 91,3 92,3 90,5 86,0 81,6 78,4 82.,5
Đơn vị: %
Lợng bốc hơi trên lu vực nghiên cứu có sự phân bố theo địa hình: Lợng bốc hơi
trung bình (đo bằng ống Piche) trên lu vực khoảng 1200 1500 mm. Lợng bốc hơi ở
vùng Kon Tum thờng lớn hơn các nơi khác trên lu vực (Kon Tum 1530mm, Pleiku
1220mm).
Tổn thất bốc hơi đợc xác định theo mô hình phân phối bốc hơi trung bình của
thiết bị đo chậu loại A từ năm 1964-1970 tại trạm Kon Tum nh bảng 2-7.
2
(Ya Brao). Độ dốc lu vực khá lớn, trung bình toàn
lu vực là 14,4%; ở một số lu vực nhỏ đạt tới 40-50%. Độ dốc lòng sông giảm dần từ th-
ợng nguồn về hạ lu và có những thay đổi đột ngột tạo thành các thác nớc có thể lợi dụng
để khai thác đầu nớc phát điện, tới tiêu
Sông Krông Pô Kô có 10 sông nhánh tơng đối lớn, trong đó có một số sông khá
lớn nh sông ĐăkRơ Long (Flv = 335 km
2
), sông ĐăkHơ Nia (Flv = 244 km
2
), sông
ĐăkTa Kan (Flv = 869 km
2
), sông ĐăkPSi (Flv = 869 km
2
), sông ĐăkUi (Flv = 150 km
2
)
(Bảng 2-8)
Bảng 2- 8. Các đặc trng hình thái lu vực sông
TT Đặc trng Đơn vị Giá trị
1 Diện tích lu vực km
2
3260
2 Chiều dài sông chính km 121
3 Độ dốc trung bình của sông
%
14,4
4 Mật độ lới sông km/km
2
- Trạm Trung Nghĩa tại xã Kroong, huyện Sa Thầy là nút đo lu lợng tại hạ lu sông
Krông Pô Kô
- Trạm ĐăkMốt tại xã Tân Cảnh, huyện Đăk Tô là nút đo lu lợng sông Krông Pô Kô về
phía thợng lu và cách trạm Trung Nghĩa khoảng 60km.
Kết quả tính toán dòng chảy năm đợc chỉ ra trong bảng 2-10.
Bảng 2-10: Các giá trị thống kê dòng chảy năm của các trạm thuộc lu vực nghiên cứu
Tên trạm n Flv (km
2
) Q
0
(m
3
/s) M
0
(l/s.km
2
) W
0
.10
6
m
3
Trung Nghĩa 7 3260 132 42,3 4166,8
Đắc Mốt 10 1540 77 51 2415,7
Trong bảng:
Q
0
: Lu lợng nớc trung bình nhiều năm (m3/s)
M
50%.
Các tháng còn lại thuộc vào mùa kiệt. Kết quả tính toán cho thấy mùa lũ trên lu
vực là từ tháng VII đến tháng XI, mùa kiệt từ tháng XII đến tháng VI. Lợng dòng chảy
mùa lũ chiếm 70% lợng dòng chảy cả năm, còn lợng dòng chảy mùa cạn chỉ chiếm
khoảng 30% lợng dòng chảy cả năm.
(4). Phân phối dòng chảy tháng trong năm (Hình 2-3)
(5). Dòng chảy lũ
Lợng lũ tháng lớn nhất: Thờng rơi vào tháng VIII hoặc IX, X, nhiều nhất thờng
là vào tháng VIII hoặc tháng IX, chiếm 16-20% lợng dòng chảy năm. Các trận lũ lớn
nhất trên sông Krông Pô Kô nhìn chung không cao nh ở sờn đông dãy Trờng Sơn. Lũ
của sông Krông Pô Kô là lũ miền núi, lên nhanh, xuống nhanh, thời gian lũ ngắn, trận
lũ chỉ kéo dài vài ngày. Dạng lũ là lũ đơn, mô đun đỉnh lũ ít khi vợt quá 1m
3
/s.km
2
.
(6). Dòng chảy kiệt
Ba tháng mùa kiệt thờng là các tháng II, III, IV, kiệt nhất là tháng III hoặc tháng
IV với lợng dòng chảy chiếm 2-3% lợng dòng chảy năm. Dòng chảy tháng kiệt nhất của
lu vực dao động từ 1,5 đến 15 l/s.km
2
phụ thuộc vào sự trữ nớc của mặt đệm. Điểm đặc
biệt ở đây là chênh lệch về thời gian bắt đầu và kết thúc mùa ma và mùa lũ khá lớn.
Mùa lũ thờng bắt đầu muộn hơn mùa ma từ 1,5 đến 2 tháng và kết thúc lại muộn hơn 1
tháng. Đó là do mùa khô trên lu vực kéo dài, đất thấm nớc mạnh và có lớp phủ thực vật
dày nên cần có lợng tổn thất ban đầu khá lớn. Dòng chảy ngầm cung cấp cho sông khi
trên lu vực không có ma của sông Krông Pô Kô khá lớn chiếm 20% lợng dòng chảy cả
năm với mô đun trung bình của lu vực là 6,8 l/s.km
2
loại trung tính (pH= 6,5 7,5), hàm lợng các chất nguyên sinh, độ cứng đều nhỏ.
2.2. Đặc điểm kinh tế xã hội
2.2.1. Đặc điểm dân sinh kinh tế
(1). Dân c, dân tộc
Dân số trên lu vực Krông Pô Kô (theo thống kê năm 2001) có 115.545 ngời, với
mật độ khoảng 35 ngời/km
2
. Đây là một mật độ thấp so với bình quân cả nớc (209 ng-
ời/km
2
). Tỷ lệ nam giới chiếm 50,6 % và nữ giới chiếm 49,4% dân số. Mức tăng dân số
thời kỳ 1991-2001 là 5,8% trong khi đó tỷ lệ tăng tự nhiên chỉ có 2,9%, điều này cho
thấy mức tăng trởng cơ học trong khu vực này rất lớn, hiện tợng di dân tự do vẫn là một
vấn đề khó khăn cho địa phơng trong công tác quy hoạch và quản lý xã hội.
Dân c phân bố trong lu vực nghiên cứu không đồng đều, thờng tập trung ở trung
tâm huyện nh các thị trấn, dọc ven đờng quốc lộ, nơi có điều kiện sản xuất thuận lợi.
Ngợc lại, ở những vùng xa xôi hẻo lánh, giao thông cha phát triển thì còn rất tha dân
(huyện Sa Thầy 9 ngời/km
2
, huyện Kon Plong 7 ngời/km
2
năm 1996).
(2). Hiện trạng sản xuất nông nghiệp
Kinh tế trong khu vực nghiên cứu chủ yếu là sản xuất nông nghiệp, trong đó bao
gồm gieo trồng ngũ cốc ở ruộng rẫy, phát triển các vùng cây công nghiệp nh cà phê, cao
su, chè, trồng rừng và khai thác gỗ. Sản lợng nông nghiệp ngày càng ổn định. Mặc dù
thiên tai liên tiếp xảy ra trong các năm từ 1996 đến nay, giá các mặt hàng nông sản (đặc
biệt là cà phê) giảm mạnh nhng giá trị sản lợng năm sau vẫn cao hơn năm trớc. Tính đến
năm 2001, tổng diện tích trồng lúa và hoa màu tại các huyện Đăk Glêi, Ngọc Hồi và
một phần huyện Đăk Tô trong lu vực nghiên cứu là 1356 ha. Diện tích gieo trồng các
3
Củi 185.126 Ster
Tre nứa , luồng 1.160.600 cây Nhựa thông 191 tấn
Trồng rừng tập trung 2.627 ha Trồng rừng phân tán 2.000 ha
Chăm sóc rừng 6.230 ha Tu bổ rừng 10.454 ha
(5). Hiện trạng sản xuất công nghiệp, xây dựng
Công nghiệp trên lu vực Krông Pô Kô chỉ là các cơ sở chế biến nông lâm sản
nhỏ, hầu nh không có cơ sở lớn. Mặc dù sản xuất công nghiệp trên địa bàn khu vực
nghiên cứu cha thật sự phát triển nhng bớc đầu đã đem lại hiệu quả thiết thực, từng bớc
thực hiện công nghiệp hoá, hiện đại hoá, giải quyết một phần lao động trong tỉnh. Hiện
có nhiều cơ sở sản xuất công nghiệp, trong đó công nghiệp chế biến vẫn là ngành mũi
nhọn chiếm u thế. Tỉnh đã khuyến khích và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho các thành
phần kinh tế đầu t phát triển các ngành nghề nh mộc, rèn, sửa chữa cơ khí, may mặc
Tuy quy mô còn nhỏ nhng giải quyết đợc việc làm cho hàng trăm lao động. Huyện Đăk
Hà có 9 doanh nghiệp nhà nớc thuộc Tổng công ty Cà phê và Tổng công ty Cao su Việt
Nam, chuyên sản xuất cà phê, cao su.
(6). Giao thông
Trên lu vực Krông Pô Kô có gần 3.000 km đờng giao thông, mật độ đờng 0,128
km/km
2
thấp hơn trung bình cả nớc ( 0,155 km/km
2
). Chất lợng đã đợc nâng cấp vài
năm gần đây. Hiện nay tỉnh đang đợc đầu t nâng cấp và làm mới hệ thống đờng giao
thông nông thôn do Ngân hàng Thế giới (WB - World Bank) tài trợ. Song song với việc
WB tài trợ làm đờng giao thông thì địa phơng cũng thực hiện phơng thức Nhà nớc và
nhân dân cùng làm. Trong những năm qua, huyện đã duy trì đợc phong trào huy động
nhân dân tham gia làm đờng giao thông cùng với nguồn vốn đầu t của nhà nớc. Tuyến
quốc lộ 14 hay đờng Hồ Chí Minh hiện nay đang tiếp tục giai đoạn 1 tại huyện Đăk Tô,
Đăk Hà và Đăk Glêi. Hiện nay tất cả các phờng xã đều có đờng giao thông nhng tình
Copyright: Tài liệu đại học ©