i

LỜI CÁM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Khoa Khí Tượng
Thủy Văn và Khoa Tài Nguyên Nước – Trường đại học Tài Nguyên và
Môi Trường Hà Nội đã truyền thụ kiến thức cho em trong suốt quá trình
học tập vừa qua, đặc biệt là TS. Đặng Ngọc Tĩnh, TS. Nguyễn Tiến
Quang đã hướng dẫn và chỉ dạy rất tận tình cho em hoàn thành đồ án này.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới những người thân cùng toàn thể các
bạn trong lớp đã cùng chia sẻ, giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện để tôi hoàn
thành nhiệm vụ học tập.
Do hạn chế về thời gian cũng như khả năng của bản thân, mặc dù đã có
nhiều cố gắng nhưng đồ án không tránh khỏi còn những hạn chế và thiếu sót.
Vì vậy, em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo quý báu của thầy cô và các
bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Vũ Thị Diên


ii

DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH


iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
KTTV: Khí tượng thủy văn
IFAS: Intergrated Flood Analysis system

(ICHARM) với hệ thống phân tích lũ tích hợp và kế thừa những nghiên cứu
về lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn, các nghiên cứu của PGS. TS. Hoàng
Ngọc Quang, TS. Tạ Thanh Mai… đã nghiên cứu về lưu vực này, các nghiên
cứu của TS. Đặng Ngọc Tĩnh về áp dụng mô hình IFAS cho các lưu vực sông
Việt Nam.


2

5.2. Phương pháp thu thập số liệu:
- Thu thập và tổng hợp các tài liệu hiện có liên quan như điều kiện tự nhiên,
thủy văn, môi trường, dữ liệu mô hình số độ cao, sử dụng đất từ Global Map,
phát triển kinh tế - xã hội ....
- Xem lại các kết quả nghiên cứu, thống kê của các địa phương trên lưu vực.
Tìm kiếm thông tin trên internet hoặc lưu trữ thư viện.
5.3. Phương pháp mô hình
Sử dụng hệ thống phân tích lũ tích hợp (IFAS). IFAS dựa trên nền tảng thiết
kế chung là hệ thống dự báo và cảnh báo lũ lụt ở các lưu vực sông được phát
triển bởi Nhật Bản.
6. Tính cần thiết của đề tài
Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn là lưu vực sông lớn nhất khu vực
duyên hải Trung Trung Bộ, cung cấp nguồn nước quan trọng cho nhu cầu
phát triển dân sinh, kinh tế cho tỉnh Quảng Nam và thành phố Đà Nẵng. Tuy
nhiên, hàng năm khu vực này lại thường xuyên hứng chịu nhiều thảm họa
thiên nhiên, trong đó có lũ lụt được coi là thiên tai nguy hiểm nhất, xếp hàng
đầu về phạm vi và mức độ ảnh hưởng cũng như các giá trị tổn thất mà chúng
gây ra cho nền kinh tế. Chỉ tính riêng năm 2009, tổng GDP của Quảng Nam
trong 6 tháng đầu năm là là 4.140 tỷ đồng, thế nhưng cơn bão lũ cuối tháng 9
đã gây thiệt hại 3.500 tỷ đồng, 52 người chết, hơn 5.200 nhà dân bị sập, hơn
50.000 nhà bị ngập sâu trong nước. Do vậy, dự báo dòng chảy đặc biệt là

vực Vu Gia - Thu Bồn và khả năng có thể áp dụng mô hình IFAS để phân tích
lũ cho lưu vực.


4

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG VU GIA – THU BỒN


5

1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN
1.1.1. Vị trí địa lý
Hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia là một trong 9 hệ thống sông lớn ở
nước ta và là hệ thống sông lớn nhất ở khu vực Trung Trung Bộ.
Phạm vi lưu vực 1070155̍ - 1080245̍ kinh độ Đông.
140555̍ - 160045̍ vĩ độ Bắc
Phía Bắc giáp lưu vực sông Cự Đê và lưu vực sông Hương; được giới
hạn bởi dãy núi Bạch Mã – một nhánh núi đâm ra cuối phía biển của dãy
Trường Sơn.
Phía Nam giáp lưu vực sông Trà Bồng (Quảng Ngãi)
Phía Đông giáp biển Đông và lưu vực sông Tam Kỳ.
Phía Tây giáp lưu vực sông Sê Công (Lào); được giới hạn bởi khối núi
Nam - Ngãi – Định thuộc phần đầu của dãy Trường Sơn. [1]

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn


6


An, thị xã Tam Kỳ và huyện Hoà Vang (thành phố Đà Nẵng). Đồng bằng khu
vực này thường nhỏ hẹp, chạy dài theo hướng bắc nam do đặc điểm địa hình
là các dãy núi ăn sát ra đến biển.
Vùng đồng bằng ven biển: Vùng này chủ yếu là các cồn cát có nguồn
gốc biển. Tùy theo tác động của sóng biển và gió tạo nên những cồn cát với
các kích thước to nhỏ khác nhau chạy dọc theo bờ biển.
1.1.3. Địa chất
Lưu vực gồm các loại đá sau [1]
•

Đá kết tinh Gơ-nai, amphibolit, đá phiến thạch anh cùng với các

thành
tạo mắc ma xâm nhập grano-dioxitgnai của vùng rìa địa khối Kon Tum.
Các loại đá này phân bố chủ yếu ở vùng nam Quảng Nam, thuộc các huyện
Trà My, Phước Sơn, Tiên Phước và phía nam huyện Hiệp Đức.
•

Đá gốc trầm tích cát bột kết hoặc đá mác ma xâm nhập thuộc

phức hệ Quế Sơn, phân bố rộng rãi ở vùng bắc Quảng Nam thuộc hầu hết các
huyện Hiên, Giàng, Quế Sơn, Hiệp Đức, vùng tây các huyện Hoà Vang, Đại
Lộc, Duy Xuyên, Thăng Bình và một phần vùng cao phía tây các huyện Tam
Kỳ, Núi Thành.
•

Trầm tích đệ tứ gồm các thành tạo aluvi cổ và trẻ nằm rải rác ở

một số vùng đồi núi và đồng bằng ven biển, phân bố chủ yếu ở vùng đồng

độ cao trên 1.000m.
- Kiểu rừng kín nửa rụng lá hơi ẩm nhiệt đới.
- Kiểu 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 chủ
yếu từ độ cao dưới 1.000m.


9

Diện tích rừng trên lưu vực khá lớn. Tuy nhiên, do việc khai thác rừng
bừa bãi cho nhiều mục đích khác nhau đã làm cho diện tích rừng, đặc biệt là
các cánh rừng nguyên sinh thu hẹp một cách đáng kể; chủ yếu cho khai thác
thủy điện, khoáng sản... Tính đến năm 2005, diện tích rừng trên lưu vực sông
là 445.748ha, chỉ khoảng 2/3 diện tích rừng so với năm 1943. [2] Diện tích
rừng mất đi làm giảm độ che phủ rừng, tăng khả năng xói mòn, rửa trôi đất…
Từ đó làm tăng nguy cơ, mức độ thiệt hại khi có lũ, lũ quét trên lưu vực vốn
đã kém khả năng điều tiết nước và dự trữ nước này.
1.1.6. Mạng lưới sông suối
Lưu vực sông có mạng lưới sông ngòi khá dày đặc, gồm 2 hệ
thống sông lớn: hệ thống sông Vu Gia và hệ thống sông Thu Bồn.
Hệ thống sông Vu Gia
Sông Vu Gia chiếm diện tích lớn trong hệ thống lưu vực sông, bao gồm
nhiều nhánh sông hợp thành. Chiều dài đến cửa Đà Nẵng là 20km, đến Cẩm
Lệ là 189km, đến Ái Nghĩa: 166km. Diện tích khống chế lưu vực đến Ái
Nghĩa là 5180km2. Các phụ lưu chính :
Sông Cái: Bắt nguồn từ dãy núi cao Ngọc Linh thuộc địa phận
tỉnh Kon Tum. Chiều dài 12km (tính đến Đại Lộc - Quảng Nam), với diện
tích lưu vực 1900km2 có hướng bắc nam, sau nhập vào sông Bung ở Đại Lộc.
Sông Bung: Bắt nguồn từ những dãy núi cao ở phía tây bắc, sông

Giang chảy dọc song song với biển và đổ ra cửa biển An Hòa -Núi Thành.
Bảng dưới biểu thị hình thái sông của một số sông trong hệ thống lưu
vực Vu Gia - Thu Bồn. (Bảng 1.1)


11

Bảng1.1: Đặc trưng hình thái lưu vực hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia

bình lưu vực
Đ
M
Độ cao (m)

ổ vào

Diện tích lưu vực (km2)

ông

Đ

Chiều dài lưu vực (km)

T

S

Đặc trưng trung
C.dài sông (km)

)
1

1

2

1

hu Bồn ửa Đại 600
2
Đ
V

05
3

48
3

0350 52 5,5 0
3
2
7
1

47
9

ắc Se u Gia 50

5
1

96
7

70 3,7
2
8
3

27
3

ung
5

31
8

4
4

530
3

16 7
6
5



5

1

2

4
3

7

8,4 66

g
0,

0
,47

0,

0
,27

0,

0
,16


S

C.dài sông (km)

T

Độ cao nguồn sông(m)

Đặc trưng trung

Độ

ật độ ệ số

ộ

rộn

lưới

hìn

dốc

g

sông

h


3

53 1,3 3,4 41
2
2
5
9

y Ly
hu Bồn 25
8
T
V

6
9

1
3

79
2

04 ,7
3
2

1

uý Loan u Gia 00


ung

Puele
1
Đ
2 ắc

B

Pơ ung

Rinh
1
A
3
5

hềnh

8

1
000

B

Vương ung
1
G


8

4

2

0

3

37

5

2

7

,1
2

64
8

3,3 ,9

29

2

5

6

2

ịnh Yên 00
K
V

7
9

0
3

09
3

10 0,4 2,1 1
4
3
2
1

hang
u Gia 00
1
N
T


2,2 0,1 23

1

00

2

8

un
1

T

0

8

26

H

0
,26

0,

0


gọn

ịnh Yên 00

3

3

26

17

bình lưu vực
Đ
M
Độ cao (m)

ổ vào

Diện tích lưu vực (km2)

ông

Đ

Chiều dài lưu vực (km)

T


h

(%) (km (km/k dạn

2

)
m2)
,7 23

g
,75

Thu
Bồn

1.2. Đặc điểm khí tượng thủy văn (KTTV) và mạng lưới trạm đo
1.2.1. Đặc điểm KTTV
Các tỉnh duyên hải ven biển Trung Trung bộ nói chung, tỉnh Quảng
Nam và thành phố Đà Nẵng nói riêng mang đặc điểm của khí hậu nhiệt đới
gió mùa nội chí tuyến Bắc và chịu sự chi phối mạnh mẽ cuả địa hình. Các đặc
trưng về khí hậu lưu vực:
a) Số giờ nắng trung bình
Số giờ nắng trung bình năm từ 1800 giờ, ở vùng núi cao đến 2260 giờ
tại Đà Nẵng. Số giờ nắng trung bình từng tháng trong mùa hè từ 200-225 giờ
và trong mùa đông dưới 150 giờ. Tháng VII có giờ nắng trung bình cao nhất,
tháng XII có số giờ nắng thấp nhất.[6]
b) Nhiệt độ không khí



(0C)
9381

20.9
123.1
700
1483

25.6
24.4
21.8
18.3

9344
8906
7957
6680

Ngoài ra nhiệt độ còn có sự biến đổi theo mùa. Tháng có nhiệt độ cao
nhất thường vào tháng VI đến tháng VII. Nhiệt độ bình quân tháng vùng núi
27,0 ÷ 28,00C, vùng đồng bằng ven biển 28,5 ÷ 29,00C. Tháng có nhiệt độ
thấp nhất là tháng XII hoặc tháng I. Nhiệt độ bình quân vùng núi 20,5 ÷
21,50C, vùng đồng bằng ven biển 21,4 ÷ 22,00C. [6]
c) Độ ẩm không khí
Độ ẩm tương đối không khí trung bình năm khoảng 80 - 90%, có quan
hệ chặt chẽ với nhiệt độ không khí và lượng mưa, địa hình. Trong các tháng
mùa đông xuân (tháng IX - IV), độ ẩm tương đối trung bình tháng đạt giá trị
tương đối cao; trong khi đó các tháng cuối hè đầu thu lại thấp (tháng V VIII), thấp nhất vào tháng V có thể đạt 40%. [6]
d) Bốc hơi


16

Vào cuối tháng IX, đã có KKL ảnh hưởng đến Miền Trung. Hình thế
thời tiết bão hoặc ATNĐ kết hợp với KKL thường rất hay xảy ra trên lưu
vực, thường gây mưa lớn, rất lớn trên diện rộng thiên tai, lũ lụt nghiêm trọng.
Trường hợp bão vào sau khi có ảnh hưởng của KKL
Bão chỉ có thể duy trì và phát triển trong điều kiện nóng ẩm, khi nhiệt
độ nước biển trên 270C. Khi có KKL cường độ mạnh xâm nhập vào bão, bão
sẽ suy yếu nhanh, có khi tan ngay trên biển. Tuy vậy nó vẫn có thể gây mưa
lớn, diện hẹp, lũ lớn có thể xảy ra riêng biệt ở một vài sông.
Trường hợp bão đổ bộ liên tiếp, kết hợp với KKL
Các cơn bão cách nhau 4 đến 5 ngày gây mưa lớn, diện rộng và dài
ngày. Lượng mưa có nơi tới 1.000mm hoặc 1.500mm trong hơn chục ngày.
Lượng mưa 1 ngày có thể tới 400mm đến 500mm. Đây là trường hợp đặc biệt
nghiêm trọng, gây mưa lớn và lũ lớn trên diện rộng.
Ảnh hưởng của KKL và KKL kết hợp với hoạt động của giải hội
tụ nhiệt đới
KKL ảnh hưởng đến Miền Trung bắt đầu từ tháng IX nhưng mạnh nhất
là trong tháng X, XI. Cùng với đó cũng là thời kì dải hội tụ nhiệt đới hoạt
động mạnh trên khu vực miền trung. Loại hình thời tiết thường gây mưa lớn
nhất và kéo dài nhiều ngày, trên diện rộng. Đây là nguyên nhân chủ yếu gây
ra các trận lũ lớn ở khu vực miền trung nói chung và lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn nói riêng. Mưa nhiều kéo dài 3 - 4 ngày, có khi 10 đến 11 ngày với
lượng mưa thường trên 300mm, có nơi mưa trên 1500 - 2000mm...
1.2.2. Đặc điểm thủy văn
Do mưa là nguồn cung cấp chính nên dòng chảy sông ngòi phụ thuộc
rất lớn theo phân bố mưa. Lượng mưa hàng năm lớn, tổng lượng dòng chảy
mặt hệ thống Vu Gia - Thu Bồn khoảng 24 tỷ m3, tương ứng với Q0 = 760m3/s
và M0 = 73,41l/s.km2. Mô đun dòng chảy thời kỳ nhiều năm (giai đoạn 1977 -




18

Danh sách các trạm KTTV trên hệ thống sông Thu Bồn được trình bày trong
bảng (Bảng 1.3) [ 8]
Bảng 1.3: Mạng lưới các trạm đo KTTV trên
lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn
S

Trạm

tt

S
ông

1

Trao

V

m Đức
3
Thàn

nay

Nghĩa



X,

X,
H, Q

X,

X, H

X

Khô

H
1977

Ná

X,

H
1977

Lệ

-

H, Q


nay
Hội

7

tố đo

Điện

nay

h Mỹ

6

Yếu

nay

Khâ

4

kỳ

đo

u Gia
2



1
1
2

My

T
hu Bồn

X

X

1977

-

X(

X, H

X

Khô

nay

Tiên
Phước


Sơn

1

6
7
8

1

Kỳ

4

-

X, H

X,

Khô
ng

X,

X, H

X


X,

nay
nay

Ninh
Phú

ng

H
1977

Phú

2

-

nay

g Bình
2
Tam

3

Khô

H

Điện

0

X,

ng
1977

Vĩnh

2

ng

nay

Lâu

9

Khô

H
1977

Câu

1


-

nay

Sơn

X,
H

1977

Nông

1

-

nay

Tân

5

1977

-

X

Khô

nguồn chủ yếu là đá gốc đặc trưng bởi lớp vỏ phong hóa ferosialit có bề dày
mỏng, ít thấm nước. Những đặc điểm này làm tăng khả năng tập trung nước
trên lưu vực, tạo điều kiện cho lũ dâng lên nhanh hơn, có thể chỉ một vài ngày
sau khi xuất hiện mưa lớn ở thượng nguồn. Hình thế mạng lưới sông có dạng
nan quạt, mật độ lưới sông dày đặc, địa hình có xu hướng thấp dần từ tây sang
đông vì thế nước ở thượng nguồn đổ trực tiếp xuống đồng bằng nhỏ hẹp, bằng
phẳng, thấp, cấu trúc địa hình không đồng nhất, nằm xen kẽ giữa các dãy núi
chạy ra tận biển; lại chịu sự ảnh hưởng của thủy triều và sự cản trở của mạng
lưới đường quốc lộ 1A chạy dọc ven biển miền trung như một con đê ngăn
cản đường thoát lũ cũng khiến tình hình ngập lụt nghiêm trọng hơn trên khu
vực hạ du. Bên cạnh đó, trên lưu vực tồn tại hoạt động của nhiều hồ chứa và
công trình thủy điện. Quy trình vận hành trữ, xả lũ tồn tại nhiều bất cập, cũng
là một nguyên nhân khiến cho ngập lụt, lũ hạ du càng trở nên phức tạp và
nghiêm trọng hơn.
b) Đặc điểm lũ trên hệ thống Vu Gia - Thu Bồn
Mùa lũ hàng năm trong hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia từ tháng IX
đến tháng XII. Lũ xảy ra vào tháng IX đến nửa đầu tháng X gọi là lũ sớm, xảy
ra vào tháng XII hoặc sang tháng I năm sau gọi là lũ muộn. Lũ lớn nhất trong
năm thường xảy ra vào nửa cuối tháng X và XI. Lũ tiểu mãn thường xuất hiện
vào tháng V hoặc tháng VI, có năm vào tháng VII.


22

Trong mỗi mùa lũ thường có từ 3 - 5 trận lũ lớn. Các đợt lũ thường liên
tiếp xảy ra trong thời gian ngắn 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

XI/

7.000

XII/19

10.600

3,35

XI/196

18.200

5,76

1998
Nông

Sơn

99
4

Cường suất lũ
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 -