Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật tài nguyên nước: Nghiên cứu tính toán cân bằng nước đánh giá khả năng đáp ứng nguồn nước lưu vực sông Cả trong trường hợp có sự tham gia của Hồ Ngàn Trươi và Hồ Bản Mồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ THỊ HẠNH

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC ĐÁNH GIÁ KHẢ

NĂNG ĐÁP ỨNG NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ TRONG

TRƯỜNG HỢP CÓ SỰ THAM GIA CỦA HỒ NGÀN TRƯƠI VÀ

HỒ BẢN MỒNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LÊ THỊ HẠNH

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC ĐÁNH GIÁ KHẢ

NĂNG ĐÁP ỨNG NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ TRONG

TRƯỜNG HỢP CÓ SỰ THAM GIA CỦA HỒ NGÀN TRƯƠI VÀ

HỒ BẢN MỒNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước

Mã số: 8580212

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1: PGS.TS. NGUYỄN VĂN TUẤN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 2: TS. NGUYỄN QUANG PHI

HÀ NỘI, NĂM 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Lê Thị Hạnh, tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi là do tôi làm. Những kết

quả nghiên cứu là trung thực. Trong quá trình làm tôi có tham khảo các tài liệu liên quan

nhằm khẳng định thêm sự tin cậy và cấp thiết của đề tài. Các tài liệu trích dẫn rõ nguồn

gốc và các tài liệu tham khảo được thống kê chi tiết. Những nội dung và kết quả trình

bày trong Luận văn là trung thực, nếu vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

TÁC GIẢ

Lê Thị Hạnh

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn Thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu tính

toán cân bằng nước đánh giá khả năng đáp ứng nguồn nước lưu vực sông Cả trong

trường hợp có sự tham gia của Hồ Ngàn Trươi và Hồ Bản Mồng” đã được hoàn

thành tại Trường Đại học Thủy lợi với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ, chỉ bảo,

hướng dẫn nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, của các đồng nghiệp và bạn bè.

Để hoàn thành quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn này, lời đầu tiên tôi xin

chân thành cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn Văn Tuấn và TS. Nguyễn Quang Phi,

người đã trực tiếp chỉ bảo và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu để tôi hoàn

thiện luận văn này. Ngoài ra tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô trong Khoa Kỹ

thuật Tài nguyên nước đã đóng góp những ý kiến quý báu cho luận văn.

Nhân dịp này, tôi cũng xin cảm ơn Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước Trường đại học

Thủy lợi, lãnh đạo và các anh chị đang công tác tại Viện quy hoạch Thủy lợi đã giúp

đỡ, tạo điều kiện và dành thời gian cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu.

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn những người thân, bạn bè đã luôn bên tôi, động viên tôi

hoàn thành khóa học và bài luận văn này.

Trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

TÁC GIẢ

Lê Thị Hạnh

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1

I. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................................... 1

II. Mục đích và phạm vi nghiên cứu của đề tài ............................................................... 2

. ách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ................................................................ 2

HƯƠNG : TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH G Á KHẢ NĂNG ĐÁP

ỨNG CỦA NGUỒN NƯỚC VÀ TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU ..................... 4

1.1. Tổng quan các nghiên cứu đánh giá khả năng đáp ứng của nguồn nước ................. 4

1.1.1. Tình hình nghiên cứu cân bằng nước trên Thế giới .............................................. 4

1.1.2. Tình hình nghiên cứu cân bằng nước ở Việt Nam [2] ........................................... 5

1.2. Tổng quan vùng nghiên cứu ..................................................................................... 6

1.2.1. Tổng quan vùng nghiên cứu .................................................................................. 6

1.2.2. Thực trạng nguồn nước và các vấn đề liên quan ở vùng nghiên cứu .................. 16

HƯƠNG : NGHIÊN CỨU Ơ SỞ KHOA HỌC VÀ XÂY DỰNG CÔNG CỤ

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚ HO LƯU VỰC SÔNG CẢ ................................ 24

2.1. Phân tích, đánh giá tình hình nguồn nước và xác định các yếu tố ảnh hưởng đến

khả năng và sự thay đổi nguồn nước ............................................................................. 24

2.1.1. Đánh giá chung về nguồn nước ........................................................................... 24

2.1.2. Xác định một số nguyên nhân chính gây tình trạng mất cân bằng về nguồn nước

....................................................................................................................................... 26

2.2. Phân vùng tính toán cân bằng nước ........................................................................ 26

2.2.1. Quan điểm, nguyên tắc phân vùng tính cân bằng nước ...................................... 26

2.2.2. Sơ đồ tính toán cân bằng nước ............................................................................ 27

2.3. Tính toán nhu cầu nước .......................................................................................... 33

2.3.1. Nhu cầu nước dùng cho nông nghiệp .................................................................. 33

2.3.2. Nhu cầu nước dùng cho sinh hoạt ....................................................................... 49

2.3.3. Nhu cầu nước cho công nghiệp ........................................................................... 50

2.3.4. Nhu cầu nước cho nuôi trồng thuỷ sản ................................................................ 52

2.3.5. Nhu cầu nước cho chăn nuôi ............................................................................... 53

2.3.6. Nhu cầu nước cho du lịch .................................................................................... 53

iii

2.3.7. Tổng nhu cầu nước hiện trạng tần suất 85% ....................................................... 54

2.3.8. Kết quả tính toán nhu cầu nước năm 2030 .......................................................... 55

2.4. Phân tích lựa chọn công cụ tính toán cân bằng nước cho lưu vực sông ................ 58

2.4.1 Phương pháp tính toán cân bằng nước cho lưu vực sông Cả ............................... 58

2.4.2. Phương pháp luận tính toán cân bằng nước cho lưu vực sông Cả ...................... 59

2.4.3. Phân tích lựa chọn mô hình tính toán cân bằng nước ......................................... 60

2.5. Giới thiệu mô hình MIKE BASIN ......................................................................... 65

2.5.1. Giới thiệu về MIKE BASIN ................................................................................ 65

2.5.2. Nguyên lý cân bằng nút của mô hình MIKE BASIN.......................................... 67

2.6. Thiết lập mô hình MIKE BASIN tính toán cân bằng nước LVS Cả ..................... 69

2.6.1. Sơ đồ tính toán .................................................................................................... 69

2.6.2. Số liệu đầu vào .................................................................................................... 73

2.7. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình .......................................................................... 78

2.7.1. Hiệu chỉnh ........................................................................................................... 78

2.7.2. Kiểm định ............................................................................................................ 80

HƯƠNG : KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC THEO CÁC KỊCH

BẢN VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHAI THÁC HIỆU QUẢ NGUỒN

NƯỚ LƯU VỰC SÔNG CẢ ...................................................................................... 83

3.1. Xây dựng kịch bản tính toán .................................................................................. 83

3.2. Kết quả tính toán cân bằng nước theo kịch bản hiện trạng .................................... 83

3.2.1. Lượng nước thiếu hụt trên lưu vực sông Cả ....................................................... 83

3.2.2. Mức đảm bảo cấp nước trên lưu vực sông Cả ..................................................... 86

3.3. Kết quả tính toán cân bằng nước theo kịch bản 2030 (có hồ Ngàn Trươi và hồ Bản

Mồng) ............................................................................................................................ 87

3.3.1. Đánh giá lượng thiếu hụt nguồn nước năm 2030 ................................................ 87

3.3.2. Mức đảm bảo cấp nước trên lưu vực sông Cả giai đoạn 1980 - 2030 ................ 91

3.4. Phân tích tác động của việc có Hồ Ngàn Trươi và Hồ Bản Mồng tham gia cấp

nước cho lưu vực sông Cả ............................................................................................. 91

3.5. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý, khai thác và sử dụng nguồn

nước lưu vực sông Cả .................................................................................................... 96

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 102

PHỤ LỤC .................................................................................................................... 104

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Phân bố diện tích theo địa bàn hành chính .................................................. 8

Bảng 1.2: Phân bố diện tích một số sông nhánh lớn của hệ thống Sông Cả ................... 9

Bảng 1.3: Nhiệt độ trung bình tháng, năm vùng nghiên cứu ........................................ 11

Bảng 1.4: Số giờ nắng trung bình tháng, năm ............................................................... 12

Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật chủ yếu của công trình Ngàn Trươi ................................ 18

Bảng 1.6: Thông số kỹ thuật chủ yếu của hồ Bản Mồng .............................................. 21

Bảng 2.1: Phân vùng cấp nước trên lưu vực sông Cả ................................................... 30

Bảng 2.2: Các trạm khí tượng trong vùng nghiên cứu .................................................. 35

Bảng 2.3: Nhiệt độ không khí trung bình tháng, năm (Đơn vị: 0C)............................... 36

Bảng 2.4: Độ ẩm trung bình tháng, năm ....................................................................... 36

Bảng 2.5: Tốc độ gió trung bình tháng, năm ................................................................. 37

Bảng 2.6: Số giờ nắng trung bình tháng, năm .............................................................. 37

Bảng 2.7: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Cửa Rào và Quỳ

Hợp ................................................................................................................................ 37

Bảng 2.8: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Quỳnh Lưu và Vinh

....................................................................................................................................... 38

Bảng 2.9: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Hà Tĩnh và Hương

Khê ................................................................................................................................ 39

Bảng 2.10: Hệ số sinh lý cây trồng theo các giai đoạn phát triển ................................. 39

Bảng 2.11: Thời vụ cây trồng ........................................................................................ 40

Bảng 2.12a: Hiện trạng sử dụng đất năm 2017 ............................................................. 42

Bảng 2.12b: Hiện trạng sử dụng đất năm 2017 (tiếp) ................................................... 43

Bảng 2.13a: Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2030 ...................................................... 44

Bảng 2.13b: Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2030 (tiếp) ............................................ 45

Bảng 2.14: Nhu cầu nước cho trồng trọt năm 2017 ứng với P = 85% .......................... 46

Bảng 2.15: Nhiệt độ không khí trung bình tháng thời kỳ 2030 .................................... 46

Bảng 2.16: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Cửa Rào và Quỳ

Hợp thời kỳ 2030 ........................................................................................................... 47

Bảng 2.17: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Quỳnh Lưu và Vinh

thời kỳ 2030 ................................................................................................................... 47

Bảng 2.18: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Hà Tĩnh và Hương

Khê thời kỳ 2030 ........................................................................................................... 48

Bảng 2.19: Nhu cầu nước cho nông nghiệp trong các vùng thuộc lưu vực sông Cả theo

quy hoạch đến năm 2030 ............................................................................................... 49

Bảng 2.20: Định mức dùng nước cho sinh hoạt [6] ...................................................... 50

Bảng 2.21: Nhu cầu nước cho sinh hoạt hiện tại năm 2017 .......................................... 50

Bảng 2.22: Nhu cầu nước cho công nghiệp hiện tại năm 2017 ..................................... 51

Bảng 2.23: Mức cấp cho nuôi trồng thủy sản ................................................................ 52

Bảng 2.24: Diện tích nuôi trồng thủy sản vùng nghiên cứu .......................................... 52

Bảng 2.25: Nhu cầu nước cho thuỷ sản hiện tại năm 2017 ........................................... 52

Bảng 2.26: Định mức dùng nước cho chăn nuôi [7] ..................................................... 53

Bảng 2.27: Nhu cầu nước cho chăn nuôi hiện tại năm 2017 ......................................... 53

Bảng 2.28: Tổng nhu cầu nước tại nơi dùng nước năm 2017 ....................................... 54

Bảng 2.29: Dân số các thời kỳ trong vùng nghiên cứu ................................................. 55

Bảng 2.30: Tổng nhu cầu nước tại nơi dùng nước năm 2030 (P = 85%) ...................... 57

Bảng 2.31: Mức tăng nhu cầu nước các ngành ............................................................. 58

Bảng 2.32: Kết quả tính toán lưu lượng dòng chảy đến trung bình tháng các vùng năm

2017 ứng với P = 85% từ mô hình NAM ...................................................................... 73

Bảng 2.33: Kết quả tính toán lưu lượng dòng chảy đến các vùng năm 2030 từ mô hình

NAM (P = 85%) ........................................................................................................... 75

Bảng 2.34: Thông số cơ bản các công trình lợi dụng tổng hợp đã và đang xây dựng .. 76

Bảng 2.35: Thông số cơ bản các công trình lợi dụng tổng hợp dự kiến trên lưu vực

sông Cả .......................................................................................................................... 77

Bảng 2.36: Đánh giá kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình Mike Basin ................ 82

Bảng 3.1: Lượng nước thiếu hụt hiện trạng tại các vùng năm 2017 ứng với tần suất P =

85% ................................................................................................................................ 84

Bảng 3.2: Mức đảm bảo cấp nước theo nhu cầu dùng nước giai đoạn 1980 - 2017 ..... 86

Bảng 3.3: Lượng nước thiếu hụt tại các vùng năm 2030 ứng với tần suất P = 85% ..... 88

vii

Bảng 3.4: Mức đảm bảo cấp nước theo nhu cầu dùng nước giai đoạn 1980 - 2030 ..... 91

viii

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Bản đồ Hành chính lưu vực sông Cả ............................................................... 7

Hình 1.2: Hồ chứa nước Ngàn Trươi ............................................................................ 18

Hình 1.3: Hồ chứa nước Bản Mồng .............................................................................. 21

Hình 2.1: Sơ đồ phân vùng tính cân bằng nước lưu vực sông Cả ................................. 32

Hình 2.2: ơ cấu nhu cầu nước hiện trạng của các hộ dùng nước chủ yếu .................. 55

Hình 2.3: Sơ đồ lưu vực sông ........................................................................................ 66

Hình 2.4: Mô tả cân bằng nước tại nút sử dụng nước ................................................... 69

Hình 2.5a: Sơ đồ tính toán cân bằng nước lưu vực sông Cả ......................................... 70

Hình 2.5b: Sơ đồ tính toán cân bằng nước lưu vực sông Cả (tiếp) ............................... 71

Hình 2.6: Sơ đồ tính toán mô hình Mike Basin lưu vực sông Cả ................................. 72

Hình 2.7: Biểu đồ lượng dòng chảy đến các vùng trong từng tháng ............................. 74

Hình 2.8: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2015 tại Cửa Rào .......................... 78

Hình 2.9: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2015 tại Yên Thượng .................... 79

Hình 2.10: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2015 tại Quỳ Châu ...................... 79

Hình 2.11: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2015 tại Sơn Diệm ...................... 80

Hình 2.12: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2017 tại Cửa Rào ........................ 80

Hình 2.13: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2017 tại Yên Thượng .................. 81

Hình 2.14: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2017 tại Quỳ Châu ...................... 81

Hình 2.15: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2017 tại Sơn Diệm ...................... 82

Hình 3.1. Lượng nước thiếu năm 2017 theo các vùng .................................................. 85

Hình 3.2. Lượng nước thiếu năm 2017 theo các tháng ................................................. 85

Hình 3.3: Lượng nước thiếu năm 2030 theo các vùng .................................................. 89

Hình 3.4: Lượng nước thiếu năm 2030 theo các tháng ................................................. 89

Hình 3.5: Các vùng thiếu nước theo kịch bản đến năm 2030 ....................................... 90

DANH MỤC CÁC VIẾT TẮT

Áp thấp nhiệt đới ATNĐ

Biến đổi khí hậu BĐKH

IQQM Mô hình mô phỏng nguồn nước

Lưu vực sông LVS

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN

WEAP Mô hình hệ thống đánh giá và phát triển nguồn nước (Water

Evaluation and Planning System)

MỞ ĐẦU

I. Tính cấp thiết của đề tài

Tài nguyên nước là các nguồn nước mà con người sử dụng hoặc có thể sử dụng vào

những mục đích khác nhau. Nước được dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công

nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trường.

Nước bao phủ 71% diện tích của Trái đất, trong đó có 97% là nước mặn, còn lại là

nước ngọt. Nước giữ cho khí hậu tương đối ổn định và pha loãng các yếu tố gây ô

nhiễm môi trường, nó còn là thành phần cấu tạo chính yếu trong cơ thể sinh vật, chiếm

từ 50%-97% trọng lượng cơ thể, chẳng hạn như ở người nước chiếm 70% trọng lượng

cơ thể và ở Sứa biển nước chiếm tới 97%. Trong 3% lượng nước ngọt có trên Trái đất

thì có khoảng hơn ¾ lượng nước mà con người không sử dụng được vì nó nằm quá sâu

trong lòng đất, bị đóng băng, ở dạng hơi trong khí quyển và ở dạng tuyết trên lục địa,..

chỉ có 0,5% nước ngọt hiện diện trong sông, suối, ao, hồ mà con người đã và đang sử

dụng.

Trong công tác quy hoạch và phát triển tài nguyên nước hiện nay, việc tính toán cân

bằng nước hệ thống là hết sức quan trọng. Kết quả tính cân bằng nước hệ thống là cơ

sở để đề ra các phương án quy hoạch, sử dụng và phát triển tài nguyên nước cũng như

lựa chọn phương án và trình tự thực hiện phương án quy hoạch qua các giai đoạn. Lưu

vực sông Cả là lưu vực lớn ở Bắc Trung Bộ, bắt nguồn từ Xiêng Khoảng, Lào, có tổng diện tích lưu vực là hai phần thuộc lãnh thổ Việt Nam có diện tích 17.730 km2, chiếm

65,2%, phần lớn thuộc hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh có lượng dòng chảy khá dồi dào

nhưng phân bố không đều trong năm. Mùa mưa, lũ xảy ra rất lớn, nhưng vào mùa khan

hiếm, mực nước xuống rất thấp ảnh hưởng lớn đến các hộ dùng nước trên lưu vực. Tuy

vậy, việc sử dụng tài nguyên nước trên lưu vực sông Cả vẫn còn tồn tại nhiều vấn đề:

phương thức khai thác, sử dụng và quản lý tài nguyên nước chưa hiệu quả, thiếu đồng

bộ. Việc phân bổ tài nguyên nước chưa hợp lý, chưa đáp ứng được nhu cầu của các hộ

dùng nước. Mâu thuẫn giữa nhu cầu dùng nước và lượng nước đến. Nhu cầu dùng

nước ngày một tăng lên trong khi lượng nước đến không tăng mà còn có xu hướng suy

giảm về chất và lượng do sự khai thác không đi cùng với việc bảo vệ và phát triển tài

nguyên nước bền vững. Tài nguyên đất đang được khai thác và sử dụng cho nhiều mục

đích khác nhau như phát triển công nghiệp, dịch vụ, thủy sản, chuyển đổi giống cây

trồng và vật nuôi cũng gây tác động rất lớn đến nguồn nước. Vì vậy việc tính toán cân

bằng nước trên lưu vực sông Cả để đảm bảo sự phát triển bền vững tài nguyên nước

hiện tại và trong tương lai là vấn đề nóng đang được đặt ra và cần được giải quyết

sớm.

Xuất phát từ những vấn đề nói trên, đề tài: " Nghiên cứu tính toán cân bằng nước

đánh giá khả năng đáp ứng nguồn nước lưu vực sông Cả trong trường hợp có sự

tham gia của Hồ Ngàn Trươi và Hồ Bản Mồng" là rất cần thiết.

II. Mục đích và phạm vi nghiên cứu của đề tài

1. Mục đích của đề tài

- Tính toán cân bằng nước để đánh giá khả năng đáp ứng nguồn nước lưu vực sông ả

trong trường hợp có sự tham gia của Hồ Ngàn Trươi và Hồ Bản Mồng.

- Đề xuất một số giải pháp nhằm đáp ứng nhu cầu nước và khai thác hiệu quả nguồn

nước.

2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài

- Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông ả.

- Đối tượng nghiên cứu: ác đặc điểm khí tượng, thuỷ văn, tình hình dân sinh, kinh tế-

xã hội, hệ thống thuỷ lợi vùng nghiên cứu...

III C ch tiếp c n và ph ng ph p nghiên cứu

1. ách ti p c n

- Tiếp cận theo mục tiêu: Mục tiêu hướng tới tận dụng tổng hợp tất cả các nguồn nước

có thể cấp đủ cho nhu cầu nước trên lưu vực sông Cả thời kỳ hiện tại và 2030.

- Tiếp cận kết quả của các nghiên cứu trong và ngoài nước về vấn đề tính toán cân

bằng nguồn nước.

- Tiếp cận theo mô hình: ác mô hình liên quan đến tính toán dòng chảy mưa, tính

toán cân bằng nước,…

2. hương pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa: Luận văn sử dụng, kế thừa kết quả nghiên cứu, đề tài, dự án

trên thế giới cũng như tại Việt Nam về các vấn đề tính toán cân bằng nước, khả năng

đáp ứng nguồn nước lưu vực sông.

- Phương pháp điều tra, khảo sát thu thập số liệu: Nhằm đánh giá hiện trạng, thu thập

số liệu phục vụ công tác tính toán, đánh giá.

- Phương pháp phân tích thống kê: Thống kê và phân tích các số liệu đo đạc, thu thập

được để phục vụ tính toán phân tích.

- Phương pháp ứng dụng mô hình: Luận văn sử dụng các mô hình về tính toán dòng

chảy từ mưa M KE NAM, mô hình M KE BAS N tính toán cân bằng nước,...

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG CỦA NGUỒN NƯỚC VÀ TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU

1 1 Tổng quan c c nghiên cứu đ nh gi khả năng đ p ứng của nguồn n ớc

1.1.1. Tình hình nghiên cứu cân bằng nước trên Th giới

Nước là yếu tố cơ bản không thể thiếu trong việc duy trì sự sống và mọi hoạt động của

con người trên hành tinh. Việc đáp ứng nhu cầu về nước đảm bảo cả về chất lượng và

số lượng là một điều kiện tiên quyết để phát triển bền vững.

Do yêu cầu phát triển tài nguyên nước lưu vực sông để đáp ứng được các yêu cầu về

phát triển kinh tế - xã hội, hiện trên Thế giới đã tiến hành xây dựng các mô hình, hệ

thống các mô hình để đánh giá tác động của con người, các điều kiện mặt đệm tới tài

nguyên nước. Có thể điểm qua một số mô hình đang được sử dụng rộng rãi trên thế

giới như sau: [1]

a, Hệ thống mô hình GIBSI [1]

Hệ thống mô hình GIBSI là một hệ thống mô hình tổng hợp trên máy PC cho các kết

quả kiểm tra tác động của nông nghiệp, công nghiệp, quản lý nước về lượng và chất

đến tài nguyên nước. GBISI có một ngân hàng dữ liệu (bao gồm các số liệu và các đặc

trưng) về thủy văn, xói mòn đất, lan truyền hóa chất trong nông nghiệp và mô hình

chất lượng nước. Mô hình GB S cũng có hệ thống thông tin địa lý GIS và phần mềm

quản lý các dữ liệu có liên quan.

Mô hình GBISI cho khả năng dự báo các tác động của công nghiệp, rừng, đô thị, các

dự án nông nghiệp đối với môi trường tự nhiên, có tác dụng cảnh báo các hộ dùng

nước biết trước và tôn trọng các tiêu chuẩn về số lượng, chất lượng nguồn nước.

b, hương trình sử dụng nước [1]

Mô hình lưu vực và xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu là một hợp phần của hương

trình sử dụng nước của Ủy hội sông Mê Kông. Kết quả chủ yếu của dự án này là “Hệ

thống Hỗ trợ ra Quyết định (DSF)’, trong đó bao gồm hệ thống cơ sở dữ liệu, bộ mô

hình lưu vực và các công cụ đánh giá tác động. Khi hoàn thiện WUP DSF sẽ được sử

dụng để hỗ trợ trong việc xây dựng các nguyên tắc phân bố nguồn nước giữa các nước

trong lưu vực sông Mê Kông và hỗ trợ ra quyết định cho công tác quản lý lưu vực

sông thông qua các đánh giá về ảnh hưởng của các kịch bản phát triển đến tài nguyên

môi trường.

Ba mô hình con trong bộ mô hình lưu vực bao gồm:

- Mô hình thủy văn (mưa - dòng chảy) (SWAT) cung cấp chuỗi dòng chảy đầu ra tại

các nút trong hệ thống. Các số liệu này sẽ được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng đến

chế độ dòng chảy của lưu vực và các công tác quản lý môi trường, các kịch bản phát

triển nguồn nước và các tiêu chuẩn vận hành.

- Mô hình mô phỏng nguồn nước lưu vực (IQQM), mô phỏng các công trình thủy điện,

tưới, chuyển nước và thu nước. Sử dụng các chuỗi số liệu mô phỏng và thực đo trong

một hệ thống tổng thể với các kịch bản khác nhau để đưa ra một biện pháp tối ưu và dễ

vận hành.

- Mô hình thủy động lực học (ISIS) mô phỏng chế độ thủy văn, thủy lực vùng hồ

Tonle Sap và hạ lưu Kratie, sông Mê Kông.

1.1.2. Tình hình nghiên cứu cân bằng nước ở Việt Nam [2]

Các nghiên cứu cân bằng nước tự nhiên được tiến hành từ những năm 1950 đến đầu

những năm 1975. Trong thời kỳ này đã kế thừa các tiến bộ trong nghiên cứu quy luật

khí tượng khí hậu của thế giới và hệ thống thiết bị quan trắc. Ở nước ta mạng lưới

quan trắc các đặc trưng khí tượng, thủy văn, các hiện tượng thời tiết nguy hiểm như

bão, lũ ống, lũ quét, các hệ thống cảnh báo được thành lập nhằm nghiên cứu cân bằng

nước với quy mô toàn lãnh thổ, miền và khu vực. Chẳng hạn công trình nghiên cứu

của GS. Ngô Đình Tuấn về chế độ dòng chảy của các sông suối tại Việt Nam. Tác giả

đã đưa ra các khái niệm làm cơ sở cho việc lựa chọn các phương pháp nghiên cứu

thích hợp. Sự hình thành dòng chảy trước hết đó là mối quan hệ giữa mưa và lớp dòng

chảy tương ứng tại cửa ra của lưu vực, mối quan hệ giữa khí hậu và dòng chảy với 2

mùa khí hậu trong năm dẫn tới việc hình thành dòng chảy. Qua nghiên cứu và tổng kết

các tác giả xếp thứ tự các nhân tố như sau: Hồ ao, đầm lầy, thổ nhưỡng, thảm rừng.

Một trong các đóng góp có giá trị là đưa ra chỉ tiêu phân vùng thủy văn làm cơ sở cho

việc xác lập cán cân nước theo vùng, địa phương và ô thủy văn.

Nghiên cứu căn nguyên quá trình hình thành dòng chảy trên các sông suối nước ta,

PGS. Nguyễn Lại đã xuất phát từ các khái niệm về các quá trình thủy văn chịu sự chi

phối của các quá trình Synop vĩ mô trên toàn miền Đông Á, đồng thời với sự chi phối

của điều kiện mặt đệm với mức độ khác nhau. Trên cơ sở đó xây dựng lý thuyết về kỳ

dòng chảy sông ngòi gió mùa nhiệt đới Việt Nam. Tác giả đã đưa ra chỉ tiêu phân định

kỳ dòng chảy “ Đường tần suất dòng chảy của các kỳ kế cận nhau không được cắt

nhau khi vẽ chúng trên cùng hệ tọa độ”.

Hai công trình trên thực sự là các công trình nghiên cứu cơ bản làm cơ sở cho việc

nghiên cứu cân bằng nước ở Việt Nam.

Các nghiên cứu về cân bằng nước và phát triển bền vững nguồn nước trên lưu vực phải

kể đến một số nghiên cứu tiêu biểu như:

TS. Hoàng Minh Tuyển [3] đã xây dựng thành công DSF cho lưu vực sông Cả trong

khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp Bộ “Nghiên cứu xây dựng khung hỗ trợ ra quyết định

trong quản lý tài nguyên nước lưu vực sông Cả” thực hiện năm 2004 - 2006, trong đó

áp dụng mô hình IQQM tính toán cân bằng nước lưu vực sông Cả và tổ hợp 15 kịch

bản quy hoạch tài nguyên nước sông Cả được tính toán lưu trữ.

Đề tài “Nghiên cứu giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và phòng

tránh thiên tai lưu vực sông Cả” do Nguyễn Đăng Túc chủ trì [4] đã điều tra, đánh giá

hiện trạng và diễn biến tài nguyên, dự báo mức độ, quy mô ảnh hưởng của quá trình

suy thoái tài nguyên, môi trường và các loại thiên tai: lũ, lũ quét - lũ bùn đá, trượt lở,

xói lở bờ sông, bờ biển, động đất trên lưu vực sông Cả và đề xuất các giải pháp sử

dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và phòng tránh thiên tai lưu vực sông Cả.

Tiểu hợp phần 3.2 “Quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Cả” thuộc Dự án

Hỗ trợ hương trình ngành nước (WSPS) do Chính phủ Đan Mạch viện trợ. [5]

1.2. Tổng quan vùng nghiên cứu

1.2.1. Tổng quan vùng nghiên cứu

1.2.1.1. Vị trí địa lý

Hình 1.1: Bản đồ Hành chính lưu vực sông Cả

Lưu vực sông Cả nằm ở vị trí từ 18015'05" đến 20010'30" vĩ độ Bắc và 103014'10" đến 105015'20" kinh độ Đông. Lưu vực sông Cả ở phía tây bắc khu vực Trường Sơn Tây,

kéo dài theo hướng Tây-Bắc – Đông-Nam. Dòng chính sông Cả có chiều dài là

531km; đoạn sông chảy qua lãnh thổ Lào là 170km, còn lại 361km sông chảy qua hai

tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh rồi đổ ra biển Đông tại Cửa Hội và chiều rộng trung bình là

86km.

+ Giới hạn phía Bắc là dãy núi Pou-Huat cao trên 1000m và dãy Bù Khang, đường

phân nước giữa sông Hiếu và sông Chu.

+ Phía Nam là dãy Hoành Sơn cấu tạo bằng hoa cương và riolit cao 1046m là đường

phân nước giữa sông Rào Cái và sông Gianh

+ Phía Tây núi cao hơn cả, dãy Pu-lai-leng có đỉnh cao 2711m ở phía hữu ngạn thung

lũng sông ả. Dãy núi này kéo dài khoảng 200km.

+ Phía Tây Nam là núi Rào Cả với đỉnh cao nhất là 2265m, cũng chúng với Pu-lai-

leng một diện tính thạch. Nhưng địa hình thì ngăn cách bởi thung lũng sông Ngàn Phố.

+ Phía Đông giáp lưu vực sông Cảm, biển Đông.

Diện tích toàn bộ lưu vực là 27.200km2, trong đó phần Việt Nam là 17.730km2 chiếm 65,2% diện tích toàn bộ lưu vực, phần diện tích còn lại 9.470 km2 thuộc đất Xiêng

Khoảng của Lào chiếm 34,8% diện tích toàn lưu vực, chiếm khoảng 11,2% diện tích toán miền Bắc. Diện tích phần đá vôi là 273km2 chiếm 1% diện tích toàn lưu vực. Vùng núi cao là 19.486km2 chiếm 71,6% diện tích toàn lưu vực. Vùng bán sơn địa đồi núi thấp và trung du chiếm 5.604km2, vùng đồng bằng là 2.110km2.

Bảng 1.1: Phân bố diện tích theo địa bàn hành chính

Lưu vực Hệ thống Sông Cả Diện tích tự nhiên (km2) Diện tích lâm nghiệp (ha) Diện tích nông nghiệp (ha) Diện tích khác (ha)

Tổng lưu vực 27.200 1.798.830 449.266 471.910

Lào 9.470 681.840 66.290 198.870

Việt Nam 17.730 1.116.990 382.976 273.034

Thanh Hóa 441,21 32.400 1.500 10.221

Nghệ An 13860,79 884.410 331.734 168.935

Hà Tĩnh 3.428 200.180 49.742 92.878

1.2.1.2. Đặc điểm địa hình, địa chất

Lưu vực sông Cả phát triển theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, nghiêng dần ra biển

Đông. Phía Bắc và Tây Bắc của lưu vực, đường phân thuỷ chảy qua vùng đồi núi thấp

của Nghệ An với độ cao trung bình từ 400  600m và vùng núi cao của huyện Quế

Phong với độ cao trên 1.000m và vùng núi cao của tỉnh Xiêng Khoảng bên Lào với

đỉnh núi cao như Phu Hoạt với độ cao 2.000m. Phía Tây được án ngữ bởi dãy Trường

Sơn với độ cao đỉnh núi trên 2.000m như đỉnh Phu Xai Lai Leng có độ cao 2.711m.

Càng dần về phía Nam, Tây Nam đường phân thuỷ của lưu vực đi trên những đồi núi

thấp có độ cao đỉnh núi từ 1.300  1.800m chạy dọc theo dãy Trường Sơn Bắc, đi vào

địa phận tỉnh Hà Tĩnh, độ cao trung bình toàn lưu vực là 294m, độ dốc bình quân lưu vực là 1,8‰ hệ số hình dạng lưu vực là 0,29, mật độ lưới sông 0,6km/km2.

Hai nhánh sông lớn của sông Cả là sông Hiếu và sông La (bao gồm sông Ngàn Phố,

Ngàn Sâu). Sông Hiếu thuộc địa phận phía Bắc và Tây Bắc của lưu vực chảy qua vùng

đồi núi cao huyện Quế Phong, Quỳ hâu và đồi núi thấp của các huyện Nghĩa Đàn,

Quỳ Hợp, Tân Kỳ (Nghệ An) đổ vào sông Cả tại Ngã ba cây Chanh. Sông Ngàn Phố,

Ngàn Sâu chảy từ vùng đồi núi cao của hai huyện Linh Cảm (Hà Tĩnh) tạo nên dòng

sông La rồi chảy vào sông Cả ở Chợ Tràng. Bốn lưu vực sông nhánh cấp I lớn của

sông Cả là Nậm Mô, sông Hiếu, sông La, sông Giăng có tổng diện tích chiếm 50%

diện tích toàn bộ lưu vực sông đóng góp một phần đáng kể vào nguồn nước sông Cả.

Bảng 1.2: Phân bố diện tích một số sông nhánh lớn của hệ thống Sông Cả

TT L u vực sông

1 S. Nậm Mô 2 Sông Hiếu Toàn bộ F(km2) %Flv 14,6 3.930 19,6 5.340 Việt Nam F(km2) %Flv 8,8 2.390 19,6 5.340 Lào F(km2) %Flv 5,8 1.580

3 Sông Giăng 1.050 3,86 1.050 3,6

4 Sông La 3.210 11,8 3.210 11,8

5 Sông Cả 27.200 100 17.730 65,2 9.470 34,8

Phần lớn đất đai trong vùng thuộc dạng đồi núi bị chia cắt mạnh, sông suối có độ dốc

lớn, vùng trung du nối chuyển tiếp giữa miền núi và đồng bằng ngắn cho nên khi có

mưa lớn, lũ tập trung nhanh, ít bị điều tiết, dẫn tới nước lũ tập trung về đồng bằng rất

nhanh, gặp mưa lớn ở hạ du và triều cường thường gây lũ lụt trên diện rộng.

Lưu vực sông Cả có thể phân chia 3 dạng địa hình:

- Vùng đồi núi cao: Vùng này thuộc 9 huyện miền núi của Nghệ An và Hà Tĩnh bao

gồm: Kỳ Sơn, on uông, Thanh hương, Quế Phong, Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Nghĩa

Đàn, Hương Sơn, Hương Khê. Đây là vùng đồi núi cao gồm các dãy núi chạy dài theo

hướng từ Đông Bắc xuống Tây Nam, tạo nên những thung lũng sông hẹp và dốc nối

hình thành những sông nhánh lớn như Nậm Mô, Huổi Nguyên, sông Hiếu, sông Giăng,

sông La. Xen kẽ với những dãy núi lớn thường có những dãy núi đá vôi như ở thượng

nguồn sông Hiếu.

- Vùng trung du: Bao gồm các huyện như Anh Sơn, Tân Kỳ, một phần đất đai của

Hương Sơn, Hương Khê, Thanh hương. Diện tích đất đai vùng trung du thường hẹp

nằm ở hạ lưu các sông nhánh lớn cấp I của sông Cả. Đây là vùng đồi trọc với độ cao từ

300  400m xen kẽ là đồng bằng ven sông của các thung lũng hẹp có độ cao từ 15 

25m. Diện tích canh tác chủ yếu tập trung ở các thung lũng hẹp hạ du các sông suối.

Vùng này chịu ảnh hưởng của lũ khá mạnh nhất là những trận lũ lớn, đất thường bị xói

mòn, rửa trôi mạnh, lớp đất sỏi cát thường bị nước lũ mang về, bồi lấp diện tích canh

tác vùng ven bãi sông gây trở ngại cho sản xuất.

- Vùng đồng bằng hạ du sông Cả: Vùng này có độ cao mặt đất từ 6  8m ở vùng tiếp

giáp với vùng đồi núi thấp, hoặc từ 0,5  2,0m ở vùng ven biển. Vùng đồng bằng

thường bị chia cắt bởi hệ thống sông suối hoặc các kênh đào chuyển nước hoặc giao

thông.

- Vùng ven biển vừa chịu ảnh hưởng lũ lại vừa chịu ảnh hưởng của thuỷ triều. Khi có

mưa lớn ở hạ du gặp lũ ngoài sông chính lớn khả năng tiêu tự chảy kém. Mặt khác do

tác động của thuỷ triều, nhất là thời kỳ triều cường gặp lũ lớn thời gian tiêu rút ngắn

lại gây ngập úng lâu, nhất là vùng Nam Hưng Nghi, 9 xã Nam Đàn và 6 xã ở Đức Thọ.

Về mùa khô do lượng nước thượng nguồn về ít và mặn xâm nhập vào khá sâu, những

năm kiệt độ mặn xâm nhập tới trên Chợ Tràng 1  2km. Độ mặn đạt tới 2  3‰ tại

cống Đức Xá vào những năm kiệt gây trở ngại cho các cống lấy nước và các trạm bơm

ở hạ du sông Cả.

* Đặc điểm địa chất

Đặc điểm địa chất trong vùng khá phức tạp. Đới Trường Sơn Bắc, đới Phu Hoạt trên

lưu vực sông Hiếu, đới Sầm Nứa thượng nguồn sông Cả. Do sự nâng lên và hạ xuống

đã tạo nên những nếp đứt gãy phân tầng chạy dọc theo hướng Tây Bắc - Đông Nam.

Tạo nên sự phân cách riêng biệt giữa hệ thống sông chính và các sông nhánh lớn cấp I.

Ở miền núi đất đai chủ yếu là đất trầm tích đá quặng chứa nhiều Mica và Thạch Anh

có xen kẽ đá vôi. Đất đá vùng trung du chủ yếu là đất đá bị phong hoá mạnh như đất

Bazan xốp nhẹ, đất vùng đồng bằng chủ yếu là đất trầm tích giàu chất sét.

1.2.1.3. Các đặc trưng về khí hậu

* Chế độ nhiệt

Mùa đông từ tháng XII tới tháng II và lạnh nhất là tháng I. Thời kỳ này lưu vực ảnh

hưởng chủ yếu của khối không khí cực đới lục địa Châu Á. Tuỳ theo sự ảnh hưởng của

khối không khí này tới các vùng trên lưu vực mà cho chế độ nhiệt về mùa đông khác

nhau. Vùng đồng bằng nhiệt độ trung bình cao hơn ở miền núi. Nhiệt độ trung bình năm đạt 24,10C tại Vinh; 23,90C ở Cửa Rào; 24,00C ở Tây Hiếu. Nhiệt độ trung bình

tháng I tại đồng bằng cao hơn ở vùng núi thượng nguồn sông Hiếu. Nhưng ở vùng

thung lũng Mường Xén, Cửa Rào nhiệt độ tháng I, II lại cao hơn ở đồng bằng. Nguyên

nhân chính là do vùng này được bao bọc bởi các dãy núi cao làm hạn chế sự xâm nhập

của gió mùa Đông Bắc, mùa đông trở nên ấm hơn.

Mùa nóng từ tháng V tới tháng VIII với nhiệt độ trung bình tháng đạt từ 27  300C.

Tháng nóng nhất là tháng VII do hoạt động mạnh của gió Lào. Nhiệt độ trung bình tháng V đạt 29,70C ở Vinh; 28,80C ở Tây Hiếu; 27,90C ở Cửa Rào.

Bảng 1.3: Nhiệt độ trung bình tháng, năm vùng nghiên cứu

Đơn vị:oC

Trạm

I

II

III

IV

V

VI

VII VIII

IX

X

XI XII

Năm

Con Cuông 17,5 18,8 21,3 25,0 27,6

28,8

28,7 27,8 26,6 24,3 21,4 18,3

23,8

Cửa Rào

17,7 19,5 22,3 25,6 27,6

28,2

27,9 27,4 26,4 24,2 21,3 18,5

23,9

Đô Lương

17,9 18,7 21,0 24,7 27,7

29,1

29,1 28,1 26,7 24,6 21,7 19,4

24,0

Hà Tĩnh

17,6 18,7 20,9 25,1 27,9

29,7

29,6 28,6 26,9 24,5 21,7 18,8

24,2

Hương Khê 17,3 22,4 21,3 25,0 27,7

29,1

29,1 27,9 26,3 23,9 20,8 18,4

24,1

Hương Sơn 17,7 19,0 31,9 25,1 28,0

29,6

29,3 28,3 26,8 24,5 22,0 18,5

25,1

Kỳ Anh

17,5 19,5 21,2 25,1 27,9

30,4

30,0 28,8 27,1 25,2 22,4 19,2

24,5

Quỳ Châu

17,1 18,7 21,4 24,7 27,1

28,0

28,0 27,3 26,2 23,8 20,8 17,7

23,4

Qùy Hợp

17,5 19,0 21,5 25,2 27,8

28,7

28,8 27,9 26,5 24,7 22,0 18,4

24,0

Quỳnh Lưu 17,5 18,3 20,4 23,9 27,4

29,2

29,2 28,3 27,0 24,7 21,7 18,7

23,8

Tây Hiếu

17,1 18,4 20,9 24,4 27,6

29,0

28,8 27,8 26,4 24,3 25,3 18,0

24,0

Vinh

17,5 18,3 20,6 24,3 28,0

29,7

29,7 28,8 27,0 24,7 22,0 18,7

24,1

Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối đạt 42,10C tháng VI/1912 tại Vinh; 42,70C tháng V/1966 tại Cửa Rào; 430C tháng 31/IV/2007 tại Tây Hiếu.

* Bức xạ, nắng

Tổng số giờ nắng trung bình năm biến động từ 1146 giờ (Hương Khê) tới 1655 giờ tại

Quỳnh Lưu. Vùng đồng bằng và trung du có tổng số giờ nắng cao, vùng núi cao có số

giờ nắng nhỏ hơn. Tháng V, V , V có số giờ nắng cao nhất do hoạt động của gió Lào,

khô nóng và ít mưa. Tháng X , , không khí ẩm trời nhiều mây nên số giờ nắng đạt

thấp nhất trong năm.

Bảng 1.4: Số giờ nắng trung bình tháng, năm

Đơn vị:giờ

Tháng

Năm

Trạm

Thời kỳ tính

I

II

III

IV V

VI VII VIII

I X X

XI XII

Con cuông

1961-2017

83 67 109 134 191 172 188 160

153 134 113 102 1607

Cửa Rào

96 83 111 147 191 161 175 156

153 142 120 108 1643

1961-1976, 1996-2017

Đô Lương

1961-2017

73 57 69

123 191 185 192 166

142 128 112 77

1514

61 56 68

135 212 217 215 195

142 118 95

1568

Hà Tĩnh

1959-1976, 1998-2017

1961--2017

50 43 62

109 155 160 153 137

1146

60 53 70

118 182 176 173 153

126 100 88

1358

Hương Khê Hương Sơn

1961-1963, 1996-2017

Kỳ Anh

2001-2017

69 67 80

148 207 220 211 192

137 112 88

1579

Quỳ Châu

85 61 75

122 177 152 161 143

136 140 115 94

1463

1961-1975, 1996- 2013

Qùy Hợp

1996-2017

69 63 75

130 186 179 177 157

142 128 110 74

1491

1961-2017

83 63 70

133 209 197 200 181

158 152 129 81

1655

Quỳnh Lưu

Tây Hiếu

74 58 73

124 193 181 193 162

149 133 112 92

1545

Vinh

70 51 68

127 210 198 209 180

145 120 102 65

1547

1961-1976, 1994-2017 1930-1976, 1996-2017

* Gió, bão

Về mùa đông hướng gió thịnh hành là gió mùa Đông Bắc, mùa hè là gió mùa Tây

Nam. Tốc độ gió trung bình trong các tháng mùa đông đạt 1,3  2,0m/s và trong các

tháng mùa hè là 1,5  3,0m/s. Vùng ven biển do ảnh hưởng mạnh của gió mùa Đông

Bắc và gió do bão gây ra. Tốc độ gió bão lớn nhất đạt 37m/s tại Vinh ngày

18/VIII/1965.

Từ tháng IV tới tháng VII không khí ẩm Vịnh Bengal tràn sang khi vượt qua dãy

Trường Sơn tràn vào lưu vực, phần lớn lượng hơi ẩm đã mất đi khi tới lưu vực, gió trở

nên khô nóng. Những đợt gió này thường kéo dài từ 5  7 ngày, hàng năm có từ 5 tới 7

đợt ảnh hưởng gió Tây khô nóng đã tạo nên một thời tiết khắc nghiệt ở vùng nghiên

cứu. Nhiệt độ không khí và nhiệt độ đất tăng lên vào tháng V , V . Bốc hơi mạnh, tổn

thất dòng chảy lớn, hoa màu cây cối bị mất hơi nước mạnh trở nên khô, héo, tổn thất

về của cải rất lớn. Hàng năm số ngày có gió Tây khô nóng (gió Lào) có thể đạt từ 30 

35ngày.

* Đặc tr ng m a

Lượng mưa năm trung bình nhiều năm trên lưu vực sông Cả biến động khá mạnh mẽ ở

các vùng nó dao động từ 1.133  1.700mm ở vùng ít mưa như khu vực Tương Dương,

Mường Xén, Cửa Rào, hạ sông Hiếu và từ 1.800  2.500mm ở vùng mưa vừa và lớn

như ở thượng nguồn sông Hiếu 2.000  2.100mm, vùng sông Giăng, khu giữa từ Cửa

Rào - Nghĩa Khánh tới Dừa, lượng mưa năm trung bình từ 1.800  2.100mm. Vùng

sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu lượng mưa năm trung bình đạt 2.200  2.400mm. Vùng

đồng bằng ven biển lượng mưa năm đạt 1.800  1.900mm. Trên lưu vực xuất hiện

vùng tâm mưa lớn nhất như tâm mưa thượng nguồn sông Hiếu, thượng nguồn sông

Ngàn Phố, Ngàn Sâu.

Vùng ít mưa xuất hiện ở những thung lũng kín, khuất gió như dọc theo thung lũng

Mường Xén - Cửa Rào, Cửa Rào - Khe Bố lượng mưa năm chỉ đạt từ 1.200 

1.300mm. ó năm tại Khe Bố lượng mưa năm chỉ đạt 511mm năm 1984, ửa Rào đạt

773 mm năm 1977.

Mùa mưa thay đổi theo từng vị trí của lưu vực. Vùng thượng nguồn sông Cả, sông

Hiếu mùa mưa từ tháng V và kết thúc vào tháng X. Lượng mưa tháng lớn nhất vào

tháng VIII, ba tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng VII, VIII, IX. Càng về trung, hạ

du sông Cả mùa mưa dịch chuyển dần bắt đầu từ tháng VI và kết thúc vào tháng X, XI.

Tháng X có lượng mưa lớn nhất là tháng VIII, IX, X. Càng dần về phía Nam của lưu

vực mùa mưa bắt đầu từ tháng VIII và kết thúc tháng X như vùng sông Ngàn Phố,

Ngàn Sâu.

Tỷ trọng lượng mưa mùa mưa chiếm từ 80 - 87% còn lại là mùa ít mưa trên lưu vực.

Mùa mưa có xu hướng chậm dần từ Bắc vào Nam từ thượng nguồn về hạ du. Trong

mùa mưa thường xuất hiện 2 đỉnh cực trị. Vào tháng IX và tháng V hoặc tháng VI...

Tháng V, VI do hoạt động mạnh gió mùa Tây Nam và gió Tín Phong Bắc bán cầu. Sự

hội tụ giữa hai luồng gió này gây nên mưa tiểu mãn vào tháng V, V gây lũ tiểu mãn

trong mùa mưa. Tổng lượng mưa hai tháng này có vùng chiếm tới 20% lượng mưa

năm ở các trạm thượng nguồn sông Cả, sông Hiếu, Ngàn Phố, Ngàn Sâu. Trận lũ tiểu

mãn lớn như tháng V/1943, tháng V/1989. Đặc biệt là trận mưa tháng V/1989 gây lũ

lịch sử trên sông Ngàn Phố. Lượng mưa 1 ngày max đạt 483mm ngày 26/V/1989 tại

Kim ương, 296mm ngày 26/V/1989 tại Hoà Duyệt.

1.2.1.4. Điều kiện kinh tế xã hội

a, Dân cư

- Dân số trong lưu vực sông Cả tính đến 2017 là 3.692.721người. Mật độ dân số bình quân toàn vùng là 175 người/km2, lao động trong độ tuổi từ 20-40 chiếm khoảng 30-

35% dân số, lao động trong độ tuổi 40-60 chiếm khoảng 20%.

- Tổng lao động toàn vùng tính đến năm 2017 là khoảng 2.265.580 người, trong lĩnh

vực Nông nghiệp - Lâm nghiệp - Thủy sản chiếm khoảng 65%, lĩnh vực công nghiệp

và xây dựng chiếm khoảng 12%, lĩnh vực dịch vụ, thương nghiệp, giáo dục,... chiếm

khoảng 23% dân số lao động trong vùng.

b, Nền kinh tế chung

- ơ cấu kinh tế năm 2017 là: Nông - lâm - thủy sản 22,24%, Công nghiệp - xây dựng

35,84% và Dịch vụ 41,92%. Nền kinh tế của vùng đang hình thành rõ nét cơ cấu kinh

tế: Dịch vụ - Công nghiệp - Nông nghiệp.

- Tăng trưởng kinh tế chung toàn nền kinh tế đạt bình quân thời kỳ 2006 -2010 là 10,0

÷10,5%/năm. Tổng giá trị sản phẩm 2010 đạt 57.417 tỷ đồng. Thời kỳ 2011÷2017:

Tăng trưởng kinh tế chung toàn vùng đạt bình quân 9,5÷9,7%/năm. Tổng giá trị sản

phẩm đạt 118.997 tỷ đồng (tăng gần 2,1 lần so với năm 2010).

c, Hiện trạng phát triển các ngành

* Nông nghiệp

Tổng diện tích tự nhiên trong vùng là 1.962.664,4 ha, diện tích đất nông nghiệp chiếm

72%, đất phi nông nghiệp chiếm 8% và đất chưa sử dụng 20%.

- Trồng trọt: Ngành trồng trọt vẫn là ngành chiếm tỷ trọng lớn nhất trong nông nghiệp.

Năm 2010, tỷ trọng trồng trọt chiếm tới 57÷62% giá trị sản xuất nông nghiệp. Với diện

tích đất sản xuất nông nghiệp là 322.976,7ha, đất trồng cây hàng năm là 245.177,7ha

(đất trồng lúa 146.249,7ha và đất trồng cây hàng năm khác là 98.916,5ha).

- hăn nuôi: hăn nuôi đại gia súc là thế mạnh của vùng, đặc biệt là các khu nuôi bò

sữa ở Nghệ An (Nghĩa Đàn, Thái Hoá,..). Ngành chăn nuôi phát triển tương đối ổn

định, giá trị sản xuất tăng bình quân thời kỳ 2006÷2010 đạt khoảng 5,0÷5,5%/năm, Tỷ

trọng chăn nuôi trong cơ cấu nông nghiệp chiếm khoảng 35÷40%.

- Thủy sản: Lưu vực sông Cả có hơn 100km bờ biển và mạng lưới sông ngòi khá dày

là điều kiện thuận lợi để phát triển ngành thuỷ sản. Tổng sản lượng năm 2017 đạt

103.393 tấn tăng 1,35 lần so với năm 2006).

Diện tích nuôi trồng thủy sản vùng nghiên cứu là 22.836 ha. Trong đó:

+ Diện tích nuôi trồng thủy sản nước ngọt là là 19.848 ha.

+ Diện tích nuôi trồng thủy sản mặn, lợ là 2.768 ha.

- Lâm nghiệp: Diện tích lâm nghiệp toàn vùng có 1.085.897,9ha, chiếm 55% so với

diện tích tự nhiên. Trong đó, diện tích đất có rừng là 1.053.444ha. Theo đánh giá của

Chi cục Lâm Nghiệp Nghệ An và Hà Tĩnh tính đến 2010 độ che phủ trên lưu vực mới

đạt 47÷48%.

* Công nghiệp

Công nghiệp trong vùng nghiên cứu trong những năm qua đã có bước phát triển mạnh

mẽ. Công nghiệp đã hình thành cơ cấu đa ngành: ơ khí luyện kim, hoá chất, dệt may,

thuộc da, khai thác khoáng sản, chế biến nông sản, vật liệu xây dựng,... đang từng

bước phát triển để tương xứng với tiềm năng và lợi thế của lưu vực. Đã bước đầu hình

thành các cụm công nghiệp tập trung: Cụm công nghiệp Hoàng Mai, cụm công nghiệp

Nghĩa Đàn, cụm công nghiệp Đô Lương, khai thác Thiếc ở Quỳ Hợp với công suất

tinh chế 3000 tấn/năm, cụm công nghiệp Anh Sơn gồm xi măng quốc phòng 800.000

tấn/năm, mía đường sông Lam, cụm công nghiệp Thanh hương, cụm công nghiệp

Vinh - Cửa Lò - Bến Thuỷ ...

1.2.2. Thực trạng nguồn nước và các vấn đề liên quan ở vùng nghiên cứu

Nguồn nước trên lưu vực sông Cả khá dồi dào, với tổng lượng dòng chảy là 23,0 tỷ m3 trong đó dòng chảy sản sinh từ lãnh thổ Lào là 3,0 tỷ m3, tại Việt Nam là 20,0 tỷ m3 nước. Dòng chảy sản sinh trên địa phận Việt Nam bình quân 11280m3/ha, trên địa phận Lào là 3167 m3/ha. Dòng chảy phân bố không đều theo không gian và thời gian.

Trong năm dòng chảy trong mùa lũ từ tháng VII-XII chiếm 73,4% còn lại là mùa khô.

Ba tháng kiệt trong năm ( -IV) dòng chảy chỉ chiếm 7,1% tổng lượng dòng chảy năm,

dòng chảy tháng IV nhỏ nhất trong năm chỉ đạt 2,4% lượng dòng chảy năm.

Những năm cạn kiệt lưu lượng dòng chảy rất thấp. Lưu lượng nhỏ nhất trên dòng chính sông Cả tại Yên Thượng đo được 39 m3/s ngày 18/VIII/1976. Trên sông nhánh Ngàn Phố tại Sơn Diệm là 6,43 m3/s ngày 12/VIII/1977 và trên sông Ngàn Sâu tại Hoà Duyệt là 8,80 m3/s ngày 12/V /1977 nên đã gây ra tình trạng thiếu nước trong mùa

cạn làm trở ngại cho việc cấp nước cho công - nông nghiệp.

Nguồn nước các tháng mùa kiệt giảm nhỏ nên xâm nhập mặn vào sâu trong nội địa, độ

mặn trên 1‰ có năm lên tới cống lấy nước Đức Xá như tháng V /1989 đã làm có

30000 ha đất cạnh tác bị nhiễm mặn. Nhiều năm trạm bơm Lam Hồng lấy nước rất hạn

chế do độ mặn cao.

Bên sông La dòng chảy ngày nhỏ nhất thường xuất hiện vào tháng VII gây trở ngại

cho việc cấp nước phục vụ cho lúa hè thu, về mùa cạn nước sông La ở hạ du phân qua

sông Hào nhưng do dòng chảy sông La cạn kiệt nên mặc dù đã mở rộng cống Trung

Lương và Đức Xá nhưng việc lấy nước tưới cho hệ thống sông Nghèn vào những năm

cạn kiệt cũng rất khó khăn vì thiếu nguồn cơ bản.

Trên dòng chính sông Cả thượng lưu đã xây dựng hồ Bản Vẽ nhưng trong trình vận

hành nếu chỉ ưu tiên cho phát điện thì tình trạng thiếu nước ở hạ du sẽ xảy ra nghiêm trọng. Năm 2010 lưu lượng nhỏ nhất đo được tại Dừa là 51 m3/s ngày 30/III/2010

trong khi đó lưu lượng nhỏ nhất tương ứng cùng thời gian tại Nghĩa Khánh là 18,0 m3/s (27/III/2010), tại Mường Xén là 16,3 m3/s, lưu lượng còn lại của 14100 km2 chỉ

đạt 16,7 m3/s với mô số dòng chảy 1,18 l/s.km2. Điều này cho thấy khả năng điều tiết

lại dòng chảy của hồ Bản Vẽ trong các tháng cạn kiệt III, IV rất hạn chế do việc sử

dụng nước cho nhu cầu về phát điện.

Về mùa lũ các hình thế thời tiết gây mưa lớn ảnh hưởng tới lưu vực đã gây ra lũ rất lớn

như các trận lũ tháng X/1978, X/1988 tại trung hạ lưu dòng chính sông ả, VIII/1973

tại thượng nguồn sông Cả, 1962, 2007 trên lưu vực sông Hiếu, 1960, 1989, 2002,

2009, 2010 trên các sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu trên lưu vực sông La.

Do lưu vực sông Cả lớn chế độ mưa lũ ở các vùng lại không đồng nhất nên khả năng

xảy ra lũ đặc biệt lớn hoặc rất lớn giữa sông nhánh và dòng chính, giữa thượng nguồn

và trung hạ lưu sông ả không xuất hiện đồng bộ phần nào hạn chế mức độ nguy hiểm

cho vùng hạ du.

Tuy nhiên những trận lũ do Bão liên tiếp đổ bộ hoặc bão+ ATNĐ+ Không khí lạnh là

hình thế thời tiết nguy hiểm nhất gây lũ lớn ở trung hạ lưu sông ả gây khó khăn cho

việc phòng chống lũ ở hạ du.

Tác động của các hồ chứa thủy điện nhỏ và hệ thống đường giao thông cũng là nguyên

nhân gây ngập lụt năng nề ở các vùng khi có lũ xảy ra. Năm 2010, hồ Ô Hô xả lũ đột

ngột, gặp mưa lũ lớn đã gây nên tình trạng ngập năng ở trung lưu sông Ngàn Sâu.

Dưới tác động của biến đổi khí hậu trong tương lai do nhiệt độ tăng, lượng mưa các

tháng mùa khô giảm, mùa mưa tăng, lượng mưa lũ thời đoạn ngắn gia tăng đã gây nên

tình trạng cạn kiệt trong mùa mùa khô và ngập lụt trong mùa mưa bão cũng với những

tác động của con người lã làm thay đổi chế độ thủy văn trên dòng chính và các sông

nhánh do vậy cần có những biện pháp thích ứng nhằm giảm thiểu những tác động của

sự biến đổi khí hậu và tác động của con người để khai thác hiệu quả nguồn nước.

Một số công trình lợi dụng tổng hợp đang được xây dựng: Hồ Ngàn Trươi, Bản Mồng.

1.2.2.1. Hồ chứa nước Ngàn Trươi

Hình 1.2: Hồ chứa nước Ngàn Trươi

Hồ Ngàn Trươi được xây dựng tại xã Hương Đại huyện Vũ Quang tỉnh Hà Tĩnh. Khởi

công xây năm 2009 và dự kiến hoàn thành vào năm 2017. Đây là công trình lợi dụng

tổng hợp với nhiệm vụ:

- Cấp nước cho mỏ thép Thạch Khê Q = 6m3/s và các khu công nghiệp khác.

- Cấp nước tưới khoảng 32.585 ha đất canh tác nông nghiệp thuộc các huyện Hương

Sơn, Vũ Quang, Đức Thọ, Can Lộc, Nghi Xuân, thị xã Hồng Lĩnh và một phấn phía

bắc huyện Thạch Hà. Diện tích tưới trực tiếp là 21.379 ha, diện tích tưới thay thế 9.162

ha, diện tích tưới chuyển đổi là 2.400 ha ở khu tưới hồ Kẻ Gỗ.

- Cấp nước 5.991 ha nuôi trồng thủy sản (Nước ngọt 3.500 ha và 2.491 ha nước lợ).

- Kết hợp phát điện với công suất lắp máy khoảng 15MW.

- Cấp nước cho dân sinh

- Giảm lũ và cải tạo môi trường sinh thái vùng hạ du (với lưu lượng Q=4m3/s). Phát

triển du lịch.

Các thông số chính của hồ Ngàn Trươi:

Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật chủ yếu của công trình Ngàn Trươi

Hạng mục công trình

Đ n vị Trị số TT I Đặc tr ng thuỷ văn

1 Diện tích lưu vực 2 3 Tổng lượng dòng chảy đến 85% Lưu lượng lũ thiết kế p = 0,5 % km2 106 m3 m3/s 408,00 658,00 4.880,0

Hạng mục công trình Lưu lượng lũ kiểm tra p = 0,1 %

TT 4 II Hồ chứa n ớc 1 Mực nước dâng bình thường (MNDBT) 2 Mực nước lớn nhất thiết kế (MNLNTK) P Đ n vị m3/s m m Trị số 6.100,0 + 52,00 + 54,56 = 0,5%

3 Mực nước lớn nhất kiểm tra (MNLNKT) m + 55,52 P = 0,1%

4 Mực nước chết (MNC) 5 Dung tích toàn bộ (Wtb) 6 Dung tích hữu ích (Whi ) 7 Dung tích phòng lũ (Wpl) 8 Dung tích chết (Wc) III Đ p chính 1 Hình thức 2 ao trình đỉnh 3 ao trình đỉnh tường chắn sóng 4 hiều dài đỉnh 5 hiều rộng đỉnh 6 Hệ số mái thượng lưu m 8 Hệ số mái hạ lưu m IV Đ p phụ 1 Hình thức 2 ao độ đỉnh đập 3 ao độ đỉnh tường chắn sóng 4 hiều dài đỉnh đập 5 hiều rộng đỉnh đập 6 Hệ số mái thượng lưu m 7 Hệ số mái hạ lưu m V Tràn xả lũ 1 Hình thức m 106m3 106m3 106m3 106m3 m m m m m m m m

Lưu lượng xả kiểm tra p = 0,1% Qkt Lưu lượng xả thiết kế p = 0,5% Qtk

Số lượng x kích thước cửa n x ( BxH)

2 3 4 hiều rộng tràn nước 5 Cao trình ngưỡng tràn 6 8 ao trình đáy bể tiêu năng 9 hiều dài bể tiêu năng m3/s m3/s m m cái m m + 25,00 932,70 704,00 157,00 71,70 đập đất đá +57,8 +59,0 342,0 12,0 3,0; 3,5; 4,0 và 2,0 2,5; 3,0; 3,5 và 2,0 đập đất đá 57,80 59,00 222,0 8,0 2,75; 3,0 2,5 mặt cắt thực dụngÔphixêrốp, tiêu năng đáy 2.237,0 1.937,0 40,0 +45,0 05 x (8 x 7) +36,0 36,0

Hạng mục công trình

Lưu lượng tưới thiết kế Qtk Lưu lượng đảm bảo môi trường Qmt

Số lượng x kích thước cửa vào nx( BxH)

TT 10 hiều rộng bể tiêu năng VI Công trình lấy n ớc số 1 1 hế độ làm việc 2 3 4 ao trình cửa vào 5 6 hiều dài đường ống áp lực VII Nhà m y thuỷ điện 1 Hình thức 2 ông suất lắp máy 3 Số tổ máy 4 hế độ làm việc

VIII CT lấy n ớc số 2

Lưu lượng thiết kế Qtk

1 hế độ làm việc 2 3 ao trình cửa vào 4 Đường kính tuy nen 5 hiều dài tuy nen 6 ửa vận hành Đ n vị m m3/s m3/s m cáix m m MW tổ m3/s m m m Trị số 53,0 chảy có áp 56,8 4,0 +19,0 02x(2,6 x 4,0) 320,0 kiểu sau đập 15 03 phát điện theo tưới chảy có áp 8,86 +20,00 2,0 104,5 van côn

Phần đầu mối đang thi công giai đoạn cuối, hiện đã đảm bảo mục tiêu chống lũ tiểu

mãn vào tháng 5/2016

Hệ thống kênh chính lấy nước từ công trình đầu mối hồ chứa nước Ngàn Trươi đến

nay đã hoàn thành 60%; Đoạn từ K6+900-K8+670 đã làm xong đường, mặt bằng thi

công; đoạn còn lại từ K8+670 đến kênh chính Linh Cảm đã phê duyệt thiết kế kỹ

thuật. Dự kiến sẽ hoàn thành vào năm 2017.

Hệ thống thủy lợi Ngàn Trươi đi vào hoạt động có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với

quá trình phát triển kinh tế - xã hội của huyện Vũ Quang nói riêng và tỉnh Hà Tĩnh nói

chung. Sau khi hoàn thành, dự án sẽ phục vụ cấp nước phục vụ cho mục đích phát

triển nông nghiệp, công nghiệp và dân sinh… của nhiều địa phương vùng Bắc Hà

Tĩnh. Tuy nhiên khi chặn dòng sẽ làm thay đổi dòng chảy phía hạ du.

1.2.2.2. Hồ chứa nước Bản Mồng

Hình 1.3: Hồ chứa nước Bản Mồng

Hồ chứa nước Bản Mồng khởi công xây dựng năm 2010, đầu mối được xây dựng tại

Bản Mồng xã Yên Hợp, huyện Quỳ Hợp.Các trạm bơm và hệ thống kênh trải dài theo

bờ sông Hiếu từ xã Yên Hợp, huyện Quỳ Hợp đến xã Thanh Sơn huyện Anh Sơn với

nhiệm vụ:

- Cấp nước tưới cho 18.871ha ven sông Hiếu trong đó tưới tự chảy 2.713 ha, còn lại tưới động lực, cấp nước cho hạ du sông Cả về mùa kiệt khoảng 22 m3/s.

- Phát điện với công suất lắp máy 42 MW.

- Cấp nước cho công nghiệp dân sinh và chăn nuôi, phát triển thủy sản và tham gia cải

tạo môi trường.

- Kết hợp giảm một phần lũ cho hạ du sông Hiếu.

Quy mô, kích thước hồ Bản Mồng:

Bảng 1.6: Thông số kỹ thuật chủ yếu của hồ Bản Mồng

Thông số k thu t K hiệu Đ n vị

- Diện tích lưu vực - Lượng mưa bình quân nhiều năm - Lưu lượng bình quân nhiều năm - Tổng lượng

TT 1 ác đặc trưng lưu vực và dòng chảy năm 2 Hồ chứa FLV X0 Q0 W0 km² mm m³/s 106m³ Gi trị 2800 1900 95,9 3024

Thông số k thu t

- Mực nước dâng bình thường - Mực nước chết - Diện tích mặt hồ đến MNDBT - Diện tích mặt hồ đến MN - Mực nước lũ thiết kế - Mực nước lũ kiểm tra - Dung tích chết - Dung tích toàn bộ - Dung tích hữu ích - Dung tích hồ chứa ứng với MNLTK - Dung tích hồ chứa ứng với MNLKT

TT 3 Đập chính - Vị trí - Loại đập - ao trình đỉnh đập - ao độ đáy sông/chân đập - hiều dài đập chính - hiều rộng mặt đập - hiều cao đập lớn nhất Tràn xả lũ 4 - Vị trí - Hình thức tràn - Lưu lượng lũ thiết kế đến P = 0,5% - Lưu lượng lũ kiểm tra đến P = 0,1% - Mực nước trước lũ - ao trình ngưỡng tràn - hiều rộng tràn - Số lượng cửa - Kích thước cửa K hiệu Đ n vị MNDBT MNC MNLTK MNLKT Wc Wtb Whi BxH m m km² km² m m 106m³ 106m³ 106m³ 106m³ 106m³ m m m m m m³/s m³/s m m

- Số lượng cửa - Kích thước mỗi cửa - ao trình ngưỡng đáy cống - Lưu lượng qua cống khi xảy ra lũ thiết kế - Mực nước thượng Lưu

- Hình thức tiêu năng 5 ống xả sâu kết hợp xả cát 6 ống tưới tự chảy - Vị trí BxH m² m³/s Gi trị 76,40 65,00 24,40 7,77 76,72 78,51 54,33 224,78 170,45 233,31 281,02 Sông Hiếu BT trọng lực 78,9 33,5 383 12,5 45,4 Lòng sông Ôphixêrốp 6170 7750 76,4 64,9 75 5 15x11,5 Tiêu năng đáy 2 5x5,5 43,00 989,42 77,09 Bờ phải

Thông số k thu t K hiệu Đ n vị

TT - Lưu lượng thiết kế - Số lượng ống - Đường kính ống - ao trình ngưỡng cống tự chảy Q Þ m³/s m m Gi trị 8,1 1 3,0÷2,2 65

Đây là công trình đại thuỷ nông lớn nhất khu vực Bắc miền Trung, mang lại hiệu quả

thiết thực cho đồng bào các dân tộc ở các huyện thuộc miền tây bắc xứ Nghệ. Tuy

nhiên do gặp khó khăn về công tác giải phóng mặt bằng ở gió thầu số 31 kênh dẫn

dòng đợt I của hệ thống đầu mối được thực hiện trên địa bàn xã Yên Hợp, huyện Quỳ

Hợp nên đã dừng lại 4 năm. Hiện công trình đang được thi công trở lại sau 4 năm bị

ngừng trệ.

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ XÂY DỰNG CÔNG CỤ TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC CHO LƯU VỰC SÔNG CẢ

2 1 Phân tích, đ nh gi tình hình nguồn n ớc và x c định c c yếu tố ảnh h ởng đến khả năng và sự thay đổi nguồn n ớc

2.1.1. Đánh giá chung về nguồn nước

Nguồn nước trên lưu vực sông Cả khá dồi dào, với dòng chảy sản sinh trên địa phận Việt Nam bình quân 11280m3/ha, trên địa phận Lào là 3167 m3/ha. Dòng chảy phân bố

không đều theo không gian và thời gian. Trong năm dòng chảy trong mùa lũ từ tháng

VII-XII chiếm 73,4% còn lại là mùa khô. Ba tháng kiệt trong năm ( -IV) dòng chảy

chỉ chiếm 7,1% tổng lượng dòng chảy năm, dòng chảy tháng IV nhỏ nhất trong năm

chỉ đạt 2,4% lượng dòng chảy năm.

 Đặc điểm dòng chảy năm

Lượng mưa trung bình năm toàn lưu vực là 1.800mm, tổng lượng nước trung bình nhiều năm trên toàn lưu vực là 23,3.109m3, tương ứng với lưu lượng trung bình nhiều năm là 738 m3/s.

Sự biến đổi dòng chảy năm theo thời gian khá mạnh mẽ. Chuỗi quan trắc về số liệu

dòng chảy năm ở một số trạm trên dòng chính và các sông nhánh lớn có tài liệu trên 50

năm cho thấy hệ số biến đổi Cv dòng chảy năm đạt từ 0,24  0,32. Nhưng sông suối

nhỏ, hệ số biến đổi Cv dòng chảy năm 0,32  0,54.

Năm nhiều nước do ảnh hưởng của mưa bão, lượng dòng chảy năm rất lớn có thể gấp

3  4 lần năm ít nước. Những năm nước lớn như các năm 1973 - 1974, 1964 - 1965 tại

thượng nguồn sông Cả, 1978 - 1979 tại hạ du sông Cả, sông Hiếu, năm 1964 - 1965,

1960 - 1961 tại các sông trên lưu vực sông La.

Trước hoặc sau năm lũ là những năm có dòng chảy năm hoặc dòng chảy mùa kiệt khá

nhỏ như các 1979 - 1980 tại Cửa Rào, 1977 -1978 tại Dừa, Yên Thượng, 1976 - 1977

tại Quỳ hâu, Nghĩa Đàn, 1977 - 1978 tại Sơn Diệm, 1975 - 1976 tại Hoà Duyệt.

 Đặc điểm dòng chảy lũ

Lưu vực sông Cả có diện tích lưu vực thuộc Lào là 9.470 km2 thuộc đất Xiêng Khoảng

của Lào chiếm 34,8% diện tích toàn lưu vực. Đối với vùng thượng nguồn sông Cả, ảnh

hưởng của hoạt động mưa Tây Nam gây mưa lớn ở bên Lào, gây ra lũ sớm ở thượng

nguồn. Lũ lớn nhất hàng năm xảy ra tập trung nhiều vào tháng VIII, sớm hơn ở hạ du

1 tháng. Ở vùng thượng nguồn sông Hiếu, vùng chuyển tiếp của khí hậu Bắc Bộ và

Bắc Trung Bộ, chế độ mưa gây lũ vừa mang đặc điểm mưa lũ miền Bắc lại vừa mang

tính chất mưa lũ ở Bắc Trung Bộ.

Nước lũ ở hạ du sông Cả là tổ hợp giữa lũ của các sông nhánh và lũ trên dòng chính

tạo nên. Do chế độ mưa lũ giữa thượng nguồn và hạ du lệch pha nhau nên lũ đặc biệt

lớn ở thượng nguồn sông Cả rất ít khi trùng hợp với lũ đặc biệt lớn ở trung và Hạ lưu

sông Cả.

Mực nước lũ lớn nhất trung bình đạt 6,85 m tại Nam Đàn, 3,68 m tại Chợ Tràng, 2,88

m tại Bến Thủy, 4,85 m tại Linh Cảm. Mực nước lũ thực đo cao nhất đạt 9,64 m

(IX/1978) tại Nam Đàn, 6,16 m ( X/1978) tại Bến Thủy, 7,73 m (IX/1978) tại Linh

Cảm.

 Đặc điểm dòng chảy kiệt

Các nhân tố ảnh hưởng tới dòng chảy kiệt gồm có: Điều kiện địa hình, địa chất, thảm

phủ thực vật, điều kiện khí hậu và ảnh hưởng của con người trong việc khai thác và sử

dụng nguồn nước.

Khí hậu là một yếu tố ảnh hưởng không nhỏ đến dòng chảy mùa kiệt. Đặc biệt là chế

độ mưa, các tháng mùa kiệt hầu như ít mưa, có những vùng hầu như không có mưa,

vùng đồi núi nhiều nhánh sông suối nhỏ không có bổ sung của nước ngầm thì những

tháng không có mưa là không có dòng chảy.

Một số dòng chảy trung bình tháng nhỏ nhất đạt 5,1 l/s.km2 tại Cửa Rào, 5,7 l/s.km2 tại Dừa, 6,5 l/s.km2 tại Yên Thượng, 20,2 l/s.km2 tại Quỳ Châu, 10,4 l/s.km2 tại Nghĩa Khánh, 28,4 l/s.km2 tại Sơn Diệm và 29,2 l/s.km2 tại Hòa Duyệt. Một số dòng chảy ngày nhỏ nhất tuyệt đối lại rất nhỏ chỉ đạt 1,9 l/s.km2 tại Dừa, 1,7 l/s.km2 tại Yên Thượng, 4,5 l/s.km2 tại Quỳ Châu, 1,8 l/s.km2 tại Nghĩa Khánh, 4,3 l/s.km2 tại Sơn

Diệm và 4,7 l/s.km2 tại Hòa Duyệt.

Những năm cạn kiệt là những năm không có ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới

như các năm 1976, 1977. Mùa kiệt các năm 2007, 2010 xảy ra cạn kiệt trên các lưu

vực sông Hiếu, Ngàn Phố.

2.1.2. Xác định một số nguyên nhân chính gây tình trạng mất cân bằng về nguồn nước

- Biến đổi khí hậu dẫn tới biến động mạnh hơn về nguồn nước đến. Mặc dù tổng lượng

mưa năm tăng nhưng chủ yếu tập trung vào mùa mưa. Ngược lại, lượng mưa bị suy

giảm trong các tháng mùa khô (từ tháng 12 năm trước cho đến tháng 5 năm sau).

- Dưới sức ép của phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu nước ngày càng gia tăng cả về

lượng nước sử dụng và tính chất yêu cầu cấp nước.

- Hệ thống công trình cấp nước hiện tại chưa đáp ứng được yêu cầu, cả về số lượng và

chất lượng công trình.

2.2 Phân vùng tính to n cân bằng n ớc

2.2.1. Quan điểm, nguyên tắc phân vùng tính cân bằng nước

Để tính toán cân bằng nước trên lưu vực sông Cả, nghiên cứu này dựa trên những

nguyên tắc sau:

- Phân chia lưu vực sông ả thành các vùng sử dụng nước riêng biệt dựa vào điều kiện

địa hình, mạng lưới sông ngòi, địa chính,…

- Nhóm những nhánh sông nhỏ thành một nhánh sông riêng lẻ nằm trên thượng lưu

của điểm lấy nước.

- Nhóm các hồ, các đập, các trạm bơm khai thác sử dụng nước thành các nút hồ, đập,

trạm bơm trên thượng lưu các điểm lấy nước.

- Nhóm khu vực tưới nhỏ vào một công trình riêng lẻ với một điểm lấy nước.

- Yêu cầu về dòng chảy môi trường tại các vùng được tính toán trong nhu cầu sử dụng

nước tại các khu sử dụng nước.

2.2.2. Sơ đồ tính toán cân bằng nước

Trên cơ sở các quan điểm, nguyên tắc phân vùng tính toán cân bằng nước trên, và áp

dụng công cụ phần mềm Map nFo để phân chia và tính toán các đặc trưng thống kê,

toàn bộ lưu vực sông Cả và vùng hưởng lợi được chia thành 14 vùng:

- Vùng I: Vùng th ợng nguồn sông Cả

Đây là vùng có diện tích lớn nhất trong tất cả các vùng, bao gồm diện tích huyện Kỳ

Sơn, Tương Dương, on uông (trừ 4 xã) và Anh Sơn (trừ 3 xã). Phía Bắc và Tây

giáp biên giới Việt Lào, phía Nam giáp huyện Thanh hương, Đô Lương, phía Đông

giáp lưu vực sông Hiếu. Nguồn nước cấp cho vùng dựa vào nguồn nước sông ả bằng

các đập dâng, hồ chứa nhỏ, một phần diện tích gần Đô Lương phải dùng bơm.

- Vùng II: Vùng Th ợng sông Hiếu

Vùng này bao gồm diện tích của huyện Quế Phong (Trừ 2 xã nằm bên lưu vực sông

hu), huyện Qùy hâu và 16 xã thượng nguồn sông hàng của Như Xuân - Thanh

Hoá. Phía Đông giáp lưu vực sông hu, sông Yên, phía Nam giáp Quỳ Hợp, phía Tây

giáp lưu vực Huổi Nguyên, dòng chính sông ả và phía Bắc giáp biên giới Việt-Lào.

Nguồn nước cấp chính cho vùng này là nguồn nước sông Hiếu.

- Vùng III: Vùng Trung l u sông Hiếu

Bao gồm phần lưu vực sông Dinh của Quỳ Hợp, vùng ven sông Hiếu của Nghĩa Đàn,

Qùy Hợp, phía Bắc là biên giới với huyện Quỳ hâu, phía Nam giáp với thị trấn Thái

Hoà, phía Tây là lưu vực Huổi Nguyên, phía Đông giáp huỵên Như Xuân. Nguồn

nước cấp cho vùng này lấy từ sông Hiếu và các sông nhánh. Đây là vùng nằm trong

khu tưới của hồ Bản Mồng.

- Vùng IV: Vùng hạ sông Hiếu

Bao gồm diện tích còn lại của huyện Nghĩa Đàn, toàn bộ huyện Tân Kỳ và 3 xã thuộc

lưu vực sông Hiếu của Anh Sơn. Phía Bắc giáp lưu vực sông Dinh, phía Nam giáp lưu

vực sông Bùng, phía Tây giáp sông ả và phía Đông giáp lưu vực sông Hoàng Mai –

các sông nhỏ thuộc Quỳnh Lưu. Nguồn nước cấp cho vùng chủ yếu là nhờ vào nguồn

nước sông Hiếu.

- Vùng V: Vùng trạm b m Văn Tràng và c c khu t ới lẻ của Đô L ng

Bao gồm các tiểu vùng Nam Bắc Đặng, Ngọc Lam Bồi, Giang Hồng Bài và khu tưới

của khe khuôn Văn Tràng. Phía Đông giáp lưu vực sông Bùng, Sông ấm, phía Nam

giáp khu Hữu Thanh hương, phía Bắc giáp lưu vực sông Hiếu, phía Tây là dòng

chính sông ả đoạn từ Dừa đến cửa ra của sông Giăng. Nguồn nước chính nhờ vào

sông ả.

- Vùng VI: Vùng Diễn Yên Quỳnh

Đây là một trong 3 khu hưởng lợi từ nguồn nước sông ả bao gồm diện tích đất đai

của huyện Diễn hâu, Yên Thành, và phần phía Nam của huyện Quỳnh Lưu. Phía Bắc

giáp lưu vực sông Hoàng Mai, sông Hiếu, phía Tây giáp vùng Văn Tràng (Đô Lương)

phía Nam giáp lưu vực sông ấm và phía Đông là Vịnh Bắc Bộ. Nguồn nước cấp

chính cho vùng này là nguồn nước sông ả, nguồn nước sông Bùng đã được sử dụng

theo dạng các hồ chứa nhỏ tưới cho vùng đồi núi của sông Bùng và dựa vào đập ngăn

mặn Diễn Thành lấy nguồn nước ngọt cấp cho vùng cát Diễn hâu.

- Vùng VII: Trung l u sông Cả

Bao gồm lưu vực sông Gang phần hạ lưu từ cầu Om trở xuống, lưu vực sông Giăng và

các suối nhỏ gọi là vùng tả hữu Thanh hương. Dòng chính sông ả cắt đôi vùng

thành các tiểu vùng nhỏ khác nhau. Diện tích toàn bộ huyện Thanh hương phía Tây

là biên giới Việt - Lào, phía Đông là dãy núi Đại Huệ, Đại Vạc, phía Nam giáp huyện

Nam Đàn và phía Bắc là biên giới với huyện Anh Sơn, Đô Lương. Nguồn nước cấp

cho vùng này là dòng chính sông ả, sông Giăng, Rào Gang bằng bơm và hồ chứa nhỏ

về lâu dài nguồn nước cấp là hồ Thác Muối.

- Vùng VIII: Vùng Nam H ng Nghi

Vùng này có một phần diện tích lưu vực sông ả và toàn bộ lưu vực sông ấm bao gồm các

xã phía tả sông Lam của Nam Đàn, toàn bộ diện tích huyện Hưng Nguyên, Thành phố Vinh,

thị xã ửa Lò và huỵên Nghi Lộc, phía Bắc giáp lưu vực sông Bùng, phía Nam là sông Lam

đoạn từ hợ hàng đến ửa Hội, phía Tây là sông ả đoạn từ Nam Đàn đến hợ hàng,

phía Đông giáp biển. Nguồn nước cấp cho vùng này chủ yếu là nguồn sông ả, còn lại là sử

dụng nguồn nước sông ấm do đập ngăn mặn Nghi Quang giữ lại.

- Vùng IX: Vùng Nam Đức

Bao gồm 9 xã phía hữu sông ả của Nam Đàn và 5 xã của huyện Đức Thọ phía Nam

giáp sông La phía Tây và phía Bắc giáp núi phía Đông là dòng chính sông ả đoạn từ

Yên Thượng đến hợ Tràng. Nguồn nước cung cấp cho vùng này chủ yếu dựa vào

sông ả, lấy bằng bơm và các hồ chứa nhỏ vách núi.

- Vùng X: Vùng Th ợng Ngàn Sâu

Gồm toàn bộ huyện Hương Khê, phía Tây là dãy Giăng Màn giáp biên giới Việt Lào,

phía Đông là lưu vực sông Nghèn và sông Rào ái, phía Nam giáp lưu vực sông Gianh

và biên giới tỉnh Hà Tĩnh với Quảng Bình. Phía Bắc giáp lưu vực sông Ngàn Trươi.

Nguồn nước cấp cho vùng này là nguồn nước sông Ngàn Sâu.

- Vùng XI: Vùng sông Ngàn Tr i

Vùng này có thể gọi là vùng trung lưu sông Ngàn Sâu và lưu vực sông Ngàn Trươi, Đá Bạc

bao gồm diện tích toàn bộ huyện Vũ Quang 5 xã huyện Đức Thọ nằm hai bên bờ sông Ngàn

Sâu. Phía Đông giáp lưu vực sông Nghèn, phía Tây là dãy núi Giăng Màn, phía Bắc giáp lưu

vực sông Ngàn Phố, phía Nam là biên giới huyện Hương Khê. Nguồn nước cấp cho vùng từ

sông Ngàn Trươi và Ngàn Sâu.

- Vùng XII: L u vực sông Ngàn Phố

Bao gồm toàn bộ diện tích huyện Hương Sơn. Phía Tây giáp dãy núi Giăng Màn, phía Bắc là

dãy núi phân cách giữa huyện Thanh hương và huyện Hương Sơn, phía Nam giáp lưu vực

sông Ngàn Trươi, phía Đông giáp sông La. Nguồn nước cấp cho vùng này chủ yếu dựa vào

nguồn nước sông Ngàn Phố, hình thức lấy bằng bơm và hồ chứa nhỏ.

- Vùng XIII: Vùng h ởng lợi sông Nghèn

Bao gồm diện tích của 17 xã Đức Thọ toàn bộ thị xã Hồng Lĩnh, toàn bộ huyện an

Lộc và các xã phía Bắc của Thạch Hà. Phía Nam giáp khu tưới kẻ Gỗ, Phía Tây là dãy

Trà Sơn, phía Bắc giáp sông Lam đoạn từ Linh ảm đến trạm bơm Lam Hồng, Phía

Đông là dãy Hồng Lĩnh và biển.

- Vùng XIV: Vùng Nghi Xuân

Gồm toàn bộ diện tích huyện Nghi Xuân. Phía Bắc giáp dòng chính sông ả, phía

Đông nhìn ra biển, phía Tây và Nam là dãy núi Hồng Lĩnh, nguồn nước chính cấp cho

vùng này nhờ vào nguồn nước sông ả, nước ngầm và các hồ chứa lớn nhỏ.

Trong tính toán cân bằng nước, để phù hợp với đặc tính lấy nước của các công trình và

nguồn cấp nước, trong 14 vùng lớn đó có một số vùng được tách ra chi tiết hơn thành

các tiểu vùng, nâng lên thành 22 tiểu vùng tính cân bằng nước (bảng 2.1). Trong đó:

Vùng thượng sông ả được chia thành 4 tiểu vùng: Nậm Mộ, Thượng Bản Lả, Tương

Dương, on uông (trừ 4 xã), Anh Sơn (trừ 3 xã).

Vùng thượng sông Hiếu chia thành 2 tiểu vùng: Quế Phong - Quỳ hâu và sông hàng.

Vùng trung lưu sông Hiếu chia 2 tiểu vùng: Bãi Tập và sông Dinh.

Vùng Hạ lưu sông Hiếu chia 2 tiểu vùng: Sông Sào và hạ sông Hiếu.

Vùng trung lưu sông ả chia ra thành 3 tiểu vùng: Sông Giăng, Hữu Thanh hương và sông

Gang.

Bảng 2.1: Phân vùng cấp nước trên lưu vực sông Cả

TT Phạm vi nghiên cứu Ftn (ha) Fct (ha)

1 646.540,7 24.879,6 Vùng nghiên cứu Vùng 1: Vùng Thượng nguồn sông ả

2 101.678,0 5.963,3 Vùng 2: Vùng Thượng sông Hiếu Bao gồm diện tích huyện Kỳ Sơn, Tương Dương, on uông (trừ 4 xã) và Anh Sơn (trừ 3 xã) Vùng này bao gồm diện tích của huyện Quế Phong (trừ 2 xã nằm bên lưu vực sông hu), huyện Quỳ hâu và 8 xã thượng nguồn sông hàng thuộc Như Xuân – Thanh hóa

3 166.349,9 50.716,7 Vùng 3: Vùng Trung lưu sông Hiếu Bao gồm phần lưu vực sông Dinh của Quỳ Hợp, vùng ven sông Hiếu của Nghĩa Đàn, Quỳ Hợp

TT Phạm vi nghiên cứu Ftn (ha) Fct (ha) Vùng nghiên cứu

4 115.367,0 30.182,6 Vùng 4: Vùng Hạ sông Hiếu Bao gồm diện tích còn lại của huyện Nghĩa Đàn, toàn bộ huyện Tân Kỳ và 3 xã thuộc lưu vực sông Hiếu của Anh Sơn

5 35.072,7 14.777,5

Vùng này bao gồm các tiểu vùng Nam Bắc Đặng, Ngọc Lam Bồi, Giang Hồng Bài và khu tưới của khe khuôn Văn Tràng

6 247.187,2 104.149,6

7 165.970,6 31.593,7 Vùng 5: Vùng trạm bơm Văn Tràng và các khu tưới lẻ của Đô Lương Vùng 6: Vùng Diễn Yên Quỳnh Vùng 7: Trung lưu sông ả

8 82.335,0 36.830,2 Vùng 8: Vùng Nam Hưng Nghi

9 13.562,9 5.065,3 Vùng 9: Vùng Nam Đức

10 126.350,0 11.964,4 Vùng 10: Vùng sông Ngàn Sâu

11 71.892,1 6.807,7

12 110.414,6 10.653,28 Vùng 11: Vùng sông Ngàn Trươi Vùng 12: Lưu vực sông Ngàn Phố

13 66.412,7 31.490,1 Vùng 13: Vùng hưởng lợi sông Nghèn Bao gồm diện tích đất đai của huyện Diễn hâu, Yên Thành, và phần phía Nam của huyện Quỳnh Lưu Bao gồm lưu vực sông Giăng, sông Gang và Hữu Thanh hương Bao gồm các xã phía tả sông Lam của Nam Đàn, toàn bộ diện tích huyện Hưng Nguyên, Thành phố Vinh, thị xã ửa Lò và huyện Nghi Lộc Bao gồm 8 xã phía hữu sông ả của Nam Đàn và 5 xã của huyện Đức Thọ Bao gồm diện tích phần thượng nguồn sông Ngàn Sâu thuộc huyện Hương Khê Bao gồm diện tích toàn bộ huyện Vũ Quang và 5 xã Đức Thọ nằm hai bên bờ sông Ngàn Sâu Bao gồm toàn bộ diện tích huyện Hương Sơn (trừ xã Hương Thọ đã chuyển sang huyện Vũ Quang) Bao gồm diện tích của 17 xã Đức Thọ và toàn bộ thị xã Hồng Lĩnh, toàn bộ huyện an Lộc và 10 xã phía Bắc của Thạch Hà

14 Bao gồm toàn bộ huyện Nghi Xuân 22.004,1 7.374,3 Vùng 14: Vùng Nghi Xuân

Tổng 1.971.137,5 372.448,2

Hình 2.1: Sơ đồ phân vùng tính cân bằng nước lưu vực sông Cả

2.3. Tính to n nhu cầu n ớc

Nhu cầu sử dụng nước được tính cho từng vùng và các hộ dùng nước dựa trên các tài

liệu hiện trạng và quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, định mức sử dụng nước, cấp

nước cho các đối tượng dùng nước theo quy định Nhà nước đã ban hành.

2.3.1. Nhu cầu nước dùng cho nông nghiệp

Qua phân tích so sánh các phương pháp tính toán chế độ tưới cho thấy sử dụng mô

hình Cropwat là phù hợp với thực tế sử dụng nước tưới của vùng vì:

- Là phần mềm tính toán tiên tiến, hiện đại, tính toán nhanh phù hợp đối với các dự án

quy hoạch cần tính toán cho rất nhiều vùng, tiểu vùng.

- Kết quả tính toán mức tưới của các loại cây trồng, hệ số tưới trong vùng tương đối

phù hợp với điều tra thực tế.

Vì vậy luận văn tính toán nhu cầu sử dụng nước tưới cho các phân khu dựa trên mô

hình Cropwat version 8.0 của tổ chức Lương thực thế giới FAO.

a, Phương pháp tính toán

+ Tính toán bốc hơi

Hiện nay có nhiều phương pháp tính toán lượng bốc hơi cho cây trồng. Tổ chức lương

thực và Nông nghiệp của Liên hợp quốc (FAO) đã đề xuất 4 phương pháp tính lượng

bốc hơi tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu, tình hình tài liệu thực đo để áp dụng cho

nhiều vùng khác nhau. Đó là:

- Phương pháp Blaney - Criddle: Chỉ xét 1 yếu tố khí hậu là nhiệt độ.

- Phương pháp bức xạ: Xét hai yếu tố khí hậu là nhiệt độ và số giờ nắng.

- Phương pháp Penman: Xét bốn yếu tố khí hậu là nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió và số giờ

nắng.

- Phương pháp bốc hơi chậu: Suy diễn từ đại lượng bốc hơi, đo đạc bằng các loại chậu

bốc hơi.

Theo đánh giá của các chuyên gia thì phương pháp Penman thường cho kết quả tốt

nhất. Trong đó phương pháp Penman và phương pháp bức xạ cho kết quả gần sát

nhau. ăn cứ thực tế đó luận văn chọn phương pháp Penman để tính toán lượng bốc

hơi. Việc tính toán nhu cầu nước dựa vào chương trình ROPWAT 8.0 của FAO.

+ Tính toán lượng bốc thoát hơi chuẩn (ETo):

ETo: Được tính theo công thức Penman. Công thức Penman có dạng như sau:

ETo = C.[W.Rn + (1 - W).f(u).(ea - ed)] (mm/ngày) (2-1)

Trong đó:

- ETo: Lượng bốc thoát hơi chuẩn.

- C: Yếu tố hiệu chỉnh về điều kiện khí tượng ban ngày và ban đêm.

- W: Yếu tố biểu thị quan hệ nhiệt độ và trọng lượng.

- Rn: Bức xạ, biểu thị bằng bốc hơi tương đương (mm/ngày).

- f(u): Hàm số liên quan đến điều kiện gió.

- (ea - ed): Hiệu số giữa sức trương hơi nước bão hoà ở nhiệt độ không khí trung bình

và sức trương hơi nước thực tế trung bình, biểu thị bằng milibar.

+ Tính toán lượng bốc thoát hơi của cây trồng (ETc):

Lượng bốc thoát hơi của cây trồng (ETc) được tính theo công thức:

ETc = Kc x ETo (mm/ngày) (2-2)

Trong đó:

+ ETo: Lượng bốc thoát hơi chuẩn.

+ Kc: Hệ số cây trồng phụ thuộc vào loại cây trồng và thời kỳ sinh trưởng của loại cây

trồng đó, được lấy theo tài liệu hướng dẫn của tổ chức Lương thực và Nông nghiệp

của Liên hiệp quốc (FAO).

+ Tính toán yêu cầu nước tưới mặt ruộng của cây trồng (IRReq):

+ Lúa nước: Lượng nước yêu cầu tưới mặt ruộng xác định theo công thức:

IRReq =ETc + Perc + Lprep - EffRain (2-3)

Trong đó:

+ RReq: Lượng nước yêu cầu tưới mặt ruộng.

+ Perc: Lượng nước ngấm ổn định.

+ Lprec: Lượng nước làm đất.

+ EffRain: Lượng mưa hiệu quả.

Lượng mưa hiệu quả tính theo phương pháp Fixed percentage.

Công thức tổng quát như sau: EffRain = Rain x X% (2-4)

Trong đó X% là số % hiệu quả, thường lấy từ (70 - 90)%.

Thời đoạn tính toán chế độ tưới là 10 ngày.

+ Cây trồng cạn: Chế độ tưới cho cây trồng cạn là tưới ẩm nên trong phương trình (1)

đại lượng Perc, Lprep được coi là bằng 0 (Perc = 0, Lperp =0). Do đó mức tưới mỗi

lần được xác định : IRReq = ETc - Eff.Rain

b, Tài liệu tính toán

+ Tài liệu về địa hình: Độ cao khu tưới so với mực nước biển, kinh độ, vĩ độ.

Bảng 2.2: Các trạm khí tượng trong vùng nghiên cứu

TT

Tên trạm

Vùng

Kinh độ

Vĩ độ

Cao độ

Quỳnh Lưu

V, VI

103038’

19008’

3 (m)

Cửa Rào

I, VII

104026’

19017’

97(m)

Quỳ hợp

II, III, IV

105014’

19020’

88(m)

Vinh

VIII, IX

105040’

18040’

6(m)

TT

Tên trạm

Vùng

Kinh độ

Vĩ độ

Cao độ

Hà Tĩnh

XI, XIV, XIII

105054’

18021’

3(m)

Hương Khê

X, XII

105042’

18011’

10(m)

+ Tài liệu khí tượng thủy văn bao gồm: Nhiệt độ trung bình tháng, tốc độ gió, độ ẩm

không khí trung bình tháng, số giờ nắng với dải số liệu thời kỳ hiện tại từ năm 1997 -

2017

Bảng 2.3: Nhiệt độ không khí trung bình tháng, năm

Đơn vị: 0C

4

5

6 Tháng

1

2

3

7

8

9

10

11 12 Năm

Quỳnh Lưu 17,1 18,0 19,9 23,4 26,7 28,1 28,4 27,4 26,2 23,3 19,8 18,4 23,1

Cửa Rào

16,9 18,9 21,7 25,0 26,8 27,5 27,1 26,7 25,7 23,6 20,0 17,7 23,1

Quỳ hợp

17,9 19,1 21,6 25,2 27,4 28,5 28,9 27,9 26,4 24,6 21,6 18,6 24,0

Vinh

17,3 17,9 20,2 23,7 27,3 29,0 28,5 28,1 26,4 24,1 21,4 18,4 23,5

Hà Tĩnh

16,7 17,7 20,4 24,5 27,1 28,8 28,8 27,0 25,4 23,8 20,9 18,4 23,3

Hương Khê 17,2 23,2 20,8 24,5 26,9 28,2 28,4 27,1 25,5 23,2 20,4 18,0 23,6

Bảng 2.4: Độ ẩm trung bình tháng, năm

Đơn vị: (%)

Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11 12 Năm

Quỳnh Lưu 85,5 87,8 89,7 89,1 84,1 77,8 80,1 84,9 86,2 84,3 82,9 83,6 84,7

Cửa Rào

81,7 80,5 79,5 78,7 78,9 80,6 80,7 84,1 85,6 85,8 85,1 83,3 82,0

Quỳ hợp

84,5 85,5 85,0 83,0 81,9 79,1 79,6 85,5 86,7 86,1 82,9 83,8 83,6

Vinh

88,1 90,0 90,2 87,3 81,2 73,9 73,7 80,0 85,3 86,2 85,2 85,8 83,9

Hà Tĩnh

88,8 90,3 90,1 85,7 79,9 74,6 73,6 79,3 85,4 87,4 87,3 87,8 84,2

Hương Khê 88,9 89,6 89,3 85,3 81,2 77,0 74,8 82,1 86,8 88,9 87,9 87,8 85,0

Bảng 2.5: Tốc độ gió trung bình tháng, năm

Đơn vị: (m/s)

Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11 12 Năm

Quỳnh Lưu

1,9 2,0 1,8 1,7

1,9

2,2

2,3

1,7

1,8

2,0

1,8 1,7 1,9

Cửa Rào

0,5 0,6 0,6 0,5

0,5

0,4

0,3

0,3 0,4 0,4

Quỳ hợp

0,2 0,2 0,2 0,2

0,2

0,1

0,1 0,1 0,2

Vinh

0,6 0,6 0,6 0,7

0,9

0,8

0,9

0,7

0,6

0,7

0,7 0,6 0,7

Hà Tĩnh

11 9 14

Hương Khê 7,0 7,0 9,3 11,4 13,7 13,7 12,9 13,9 18,0 25,3 16,3 9,6 25,3

Bảng 2.6: Số giờ nắng trung bình tháng, năm

Đơn vị: (giờ)

Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11 12 Năm

Quỳnh Lưu 79,7 64,4 70,9 132,6 204,8 194,2 201,9 179,5 156,3 150,6 129,5 84,4 1648,7

Cửa Rào 98,3 83,1 110,7 146,5 188,7 159,7 175,6 153,9 154,0 140,9 119,1 111,3 1641,8

Quỳ hợp 78,3 69,6 77,3 131,0 174,8 177,7 175,9 152,2 145,6 128,9 121,3 83,3 1515,9

Vinh

74,3 54,5 70,3 128,3 206,7 195,2 212,5 177,8 147,6 122,8 105,4 69,4 1564,8

Hà Tĩnh

64,6 62,0 71,0 136,4 200,4 214,4 219,2 187,6 139,5 114,6 96,2 58,7 64,6

Hương Khê 52,4 43,4 62,9 108,5 143,9 154,3 151,7 127,9 90,5 73,2 68,8 36,4 1113,8

+ Tài liệu mưa dùng trong tính toán

Bảng 2.7: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Cửa Rào và Quỳ Hợp

Cửa Rào

Quỳ Hợp

Loại cây trồng

Thời vụ

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Vụ Đông Xuân

Lúa Đông xuân

10/12-30/05

1975

293,6

01/12-05/05

1977

127,1

Ngô Đông xuân

01/02-30/05

2003

231,8

10/01-20/04

1999

62,1

Lạc Đông xuân

15/1-13/5

2003

175,7

5/1-21/4

1999

68,8

Vụ Hè thu

Cửa Rào

Quỳ Hợp

Loại cây trồng

Thời vụ

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Lúa hè thu

15/04-05/09

1998

512,9

Ngô hè thu

15/06-23/09

1981

510,6

10/06-25/09

1991

477,9

Lạc hè thu

15/06-24/09

1981

515,8

15/06-22/09

1986

431,8

Vụ Mùa

Lúa vụ mùa

20/06-15/11

1992

799,9

10/06-05/11

2003

757,9

1/10-30/9

1968

1284,3

5/1-20/11

1999

1087,7

Mía

01/10-31/12

1974

191,2

01/10-31/12

1987

175,8

Vụ Đông

Bảng 2.8: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85%

trạm Quỳnh Lưu và Vinh

Quỳnh L u

Vinh

Loại cây trồng

Thời vụ

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Vụ Đông Xuân

01/12-05/05

1999

109,9

01/12-05/05

2006

217,2

Lúa Đông xuân

10/01-20/04

2006

52,6

10/01-20/04

2006

110,9

Ngô Đông xuân

5/1-21/4

1962

55,2

5/11-21/4

Lạc Đông xuân

Vụ Hè thu

15/04-05/09

1976

436,8

15/04-05/09

1991

468

Lúa hè thu

10/06-25/09

1977

469,3

10/06-25/09

1984

469,8

Ngô hè thu

Lạc hè thu

Vụ Mùa

10/06-05/11

1968

750,7

10/06-05/11

1998

987,3

Lúa vụ mùa

5/11-20/11

1969

1030,9

5/1-20/11

2003

1443,9

Mía

Quỳnh L u

Vinh

Loại cây trồng

Thời vụ

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

01/10-31/12

1995

181,4

01/10-31/12

1977

380

Vụ Đông

Bảng 2.9: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85%

Hà Tĩnh

Hương Khê

Loại cây trồng

trạm Hà Tĩnh và Hương Khê

Thời vụ

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Vụ Đông Xuân

02/12-30/04

1976

147,6

02/12-30/04

1963

223,7

Lúa Đông xuân

01/02-30/04

1964

85,8

01/02-30/04

1993

124,8

Lạc Đông xuân

Vụ Hè thu

05/04-05/09

1983

407,6

05/04-05/09

1982

555,7

Lúa hè thu

01/05-30/08

1985

371,6

01/05-30/08

1963

507,5

Ngô hè thu

Vụ Mùa

10/06-30/10

2009

937,9

10/06-30/10

1982

1105,5

Lúa vụ mùa

Sắn

01/10-31/12

2004

332,6

01/10-31/12

2005

498.9

Vụ Đông

+ Tài liệu về hệ số cây trồng trong các thời kỳ sinh trưởng (Kc).

Bảng 2.10: Hệ số sinh lý cây trồng theo các giai đoạn phát triển

Hạng mục Đầu Phát triển Giữa Sau

Lúa 1,11,5 1,11,3 0,951,5 1,11,5

Ngô 0,30,5 1,051,2 1,01,15 0,70,9

Mía 0,4 0,5 1,01,3 0,750,80 0,71,0

+ Tài liệu về các chỉ tiêu của đất dùng trong tính toán

- Lượng nước làm đất:

Vụ Đông Xuân: 100 mm.

Vụ Hè Thu: 180 mm.

Vụ Mùa: 180 mm.

- ường độ ngấm ổn định tại ruộng: 2,5mm/ngày đêm.

+ Tài liệu về giống cây trồng và thời vụ gieo trồng từng loại cây

Theo Điều tra lưu vực sông Cả có những loại cây trồng chính gồm: lúa, ngô, lạc, mía

có thời vụ như sau:

Bảng 2.11: Thời vụ cây trồng

Thời vụ TT Loại cây trồng

Từ ngày Đến ngày TỈNH NGHỆ AN

A Vùng miền núi

Vụ Đông Xuân

I 1 Mạ Đông Xuân 10/12 9/1

2 Lúa Đông Xuân 10/1 30/5

3 Ngô đông xuân ½ 30/5

4 Lạc Đông Xuân 15/1 13/5

II Vụ Mùa

1 Mạ Mùa

2 Lúa Mùa 10/7 15/11

3 Ngô Mùa 15/6 23/9

4 Lạc Mùa 15/6 24/9

III Mía 1/10 30/9

IV Vụ Đông 1/10 31/12

B Vùng đồng bằng

I Vụ Đông Xuân

1 Mạ Đông Xuân 1/12 30/12

2 Lúa Đông Xuân 1/1 5/5

3 Ngô đông xuân 10/1 20/4

4 Lạc Đông Xuân 5/1 21/4

II Vụ Hè thu

Thời vụ TT Loại cây trồng Từ ngày Đến ngày

1 Mạ Hè Thu 15/4 9/5

2 Lúa Hè Thu 10/5 5/9

3 Ngô Hè Thu 10/6 25/9

4 Lạc Hè Thu 15/6 22/9

III Vụ Mùa

1 Mạ Mùa 10/6 20/6

2 Lúa Mùa 1/7 5/11

IV Mía 5/1 20/11

V Vụ Đông 1/10 31/12

TỈNH HÀ TĨNH

I Vụ Đông Xuân

1 Mạ Đông Xuân 2/12 31/12

2 Lúa Đông Xuân 1/1 30/4

4 Ngô Đông Xuân 1/2 30/4

II Vụ Hè thu

1 Mạ Hè Thu 5/4 30/4

2 Lúa Hè Thu 1/5 5/9

3 Lạc Hè Thu 1/5 30/8

III Vụ Mùa

1 Mạ Mùa 10/6 30/6

2 Lúa Mùa 1/7 30/10

IV 1/1 30/12 Sắn

V 1/10 31/12 Vụ Đông

- Tài liệu về diện tích đất: ở bảng (2.12) và bảng (2.13)

Bảng 2.12a: Hiện trạng sử dụng đất năm 2017

TT

Mã số sử dụng đất

Tổng LV

Vùng I

Vùng II

Vùng III

Vùng IV

Vùng V Vùng VI Vùng VII

1.971.137,50

646.540,70

101.678,00

166.349,90

115.367,00

35.072,70 247.187,20

165.970,60

TỔNG DIỆN TÍCH TỰ NHIÊN

1.409.360,65

376.638,90

79.181,97

130.961,54

89.297,52

26.517,49 186.891,36

137.031,64

1 Đất nông nghiệp

372.448,15

24.879,63

5.963,26

50.716,66

30.182,58

14.777,50 104.149,61

31.593,73

1,1 Đất sản xuất nông nghiệp

295.122,00

21.061,96

4.808,86

36.247,48

24.558,39

13.096,90

92.305,04

20.991,63

1.1.1 Đất trồng cây hàng năm

191.921,53

15.171,99

2.051,54

7.207,92

13.098,93

9.719,26

68.499,91

11.998,32

1.1.1.1 Đất trồng lúa

103.189,09

5.889,97

2.757,37

29.039,36

11.459,43

3.377,64

23.805,13

8.993,30

1.1.1.2

Đất trồng cây hàng năm khác

77.316,69

3.817,77

1.154,36

14.469,19

5.624,15

1.680,57

11.844,38

10.602,11

1.1.2 Đất trồng cây lâu năm

1.024.659,24

351.573,81

73.001,52

79.514,08

58.118,57

11.060,28

77.951,21

104.733,71

1,2 Đất lâm nghiệp

9.936,19

183,25

212,83

691,16

766,17

479,64

3.380,40

664,10

1,3 Đất nuôi trồng thuỷ sản

1.910,86

-

206,96

188,75

1.330,28

-

1,4 Đất làm muối

406,57

2,33

4,40

39,71

23,30

11,36

80,05

40,16

1,5 Đất nông nghiệp khác

Bảng 2.12b: Hiện trạng sử dụng đất năm 2017 (tiếp)

TT

Mã số sử dụng đất

Tổng LV

Vùng VIII Vùng IX

Vùng X Vùng XI Vùng XII Vùng XIII Vùng XIV

1.971.137,50

82.335,00

13.562,90

126.350,00 71.892,10 110.414,60

66.412,70

22.004,10

TỔNG DIỆN TÍCH TỰ NHIÊN

1.409.360,65

54.743,64

8.169,56

107.905,42 61.397,28

92.394,43

43.762,40

14.467,50

1 Đất nông nghiệp

372.448,15

36.830,17

5.065,26

11.964,44

6.807,66

10.653,28

31.490,06

7.374,30

1,1 Đất sản xuất nông nghiệp

295.122,00

29.421,42

4.526,37

5.955,10

3.388,40

7.316,99

25.808,65

5.634,80

1.1.1 Đất trồng cây hàng năm

191.921,53

23.235,80

2.991,03

3.459,29

1.968,31

5.233,99

23.182,13

4.103,10

1.1.1.1 Đất trồng lúa

103.189,09

6.185,63

1.535,34

2.488,54

1.415,96

2.083,10

2.626,63

1.531,70

1.1.1.2 Đất trồng cây hàng năm khác

77.316,69

7.408,69

538,99

6.009,72

3.419,48

3.326,29

5.681,40

1.739,60

1.1.2 Đất trồng cây lâu năm

1.024.659,24

16.018,48

3.038,96

95.857,36

54.542,04

81.646,15

11.089,08

6.514,00

1,2 Đất lâm nghiệp

9.936,19

1.853,22

65,34

45,12

25,68

83,70

922,17

563,40

1,3 Đất nuôi trồng thuỷ sản

1.910,86

-

184,87

-

1,4 Đất làm muối

406,57

41,74

38,43

21,87

11,40

76,12

15,70

-

1,5 Đất nông nghiệp khác

Bảng 2.13a: Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2030

TT

Mã số sử dụng đất

Tổng LV

Vùng I

Vùng II

Vùng III

Vùng IV

Vùng V

Vùng VI

Vùng VII

1.971.137,50

646.540,70

101.678,00

166.349,90

115.367,00

35.072,70

247.187,20

165.970,60

TỔNG DIỆN TÍCH TỰ NHIÊN

1.547.398,12

477.974,46

94.475,55

137.726,21

96.127,57

26.045,11

183.562,06

141.319,91

1 Đất nông nghiệp

28.420,58

1,1 Đất sản xuất nông nghiệp

365.901,77

41.201,34

7.570,42

48.805,37

13.019,10

91.756,68

32.087,46

21.308,97

1.1.1 Đất trồng cây hàng năm

261.351,49

27.310,39

5.374,16

31.865,96

10.862,13

76.554,66

19.009,51

10.646,52

1.1.1.1 Đất trồng lúa

152.149,11

11.794,53

2.041,16

6.013,01

7.738,09

54.536,95

9.388,64

10.600,55

1.1.1.2 Đất trồng cây hàng năm khác

109.822,40

15.512,80

3.332,70

25.853,01

3.067,67

21.620,47

9.764,83

104.847,98

13.861,97

2.196,26

16.939,35

7.108,49

2.154,14

15.182,06

13.116,47

1.1.2

Đất trồng cây lâu năm

1.162.663,93

436.412,54

86.591,58

87.979,98

66.385,25

12.127,07

85.469,78

108.549,25

1,2 Đất lâm nghiệp

15.679,54

358,99

304,19

897,64

1.025,38

641,00

4.517,65

695,03

1,3 Đất nuôi trồng thuỷ sản

1.794,81

-

- -

188,76

172,15

1.213,30

-

1,4 Đất làm muối

1.256,53

2,33

9,36

43,28

65,59

47,47

334,57

84,50

1,5 Đất nông nghiệp khác

Bảng 2.13b: Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2030 (tiếp)

TT

Mã số sử dụng đất

Tổng LV

Vùng IX

Vùng X

Vùng XI

Vùng XII

Vùng VIII

Vùng XIII

Vùng XIV

1.971.137,50

82.335,00

13.562,90

126.350,00

71.892,10

110.414,60

66.412,70

22.004,10

TỔNG DIỆN TÍCH TỰ NHIÊN

1.547.398,12

46.707,23

9.278,26

110.755,91

63.019,19

102.286,11

43.152,66

14.967,90

1 Đất nông nghiệp

5.422,16

7.073,60

1,1 Đất sản xuất nông nghiệp

365.901,77

26.275,60

13.442,33

7.648,57

14.084,77

29.093,78

4.655,74

5.174,90

1.1.1 Đất trồng cây hàng năm

261.351,49

20.195,90

5.701,69

3.244,21

7.820,19

22.273,09

2.338,08

3.484,90

1.1.1.1 Đất trồng lúa

152.149,11

15.064,20

3.355,21

1.909,09

4.906,59

18.932,14

2.317,66

1.690,00

1.1.1.2 Đất trồng cây hàng năm khác

109.822,40

5.069,88

2.346,22

1.334,98

2.913,59

4.398,04

104.847,98

766,42

7.740,90

4.404,50

6.264,49

6.395,53

6.818,70

1.898,70

1.1.2 Đất trồng cây lâu năm

1.162.663,93

16.622,18

3.738,84

97.091,85

55.244,45

88.079,04

11.518,73

6.853,40

1,2 Đất lâm nghiệp

15.679,54

3.472,54

117,26

183,24

104,26

96,00

2.240,46

1.025,90

1,3 Đất nuôi trồng thuỷ sản

1.794,81

-

- -

-

220,59

-

1,4 Đất làm muối

1.256,53

436,09

- 38,43

21,87

26,40

131,64

15,00

1,5 Đất nông nghiệp khác

c. Kết quả tính toán nhu cầu nước năm 2017

Kết quả tính toán nhu cầu nước tưới thể hiện trong bảng:

Bảng 2.14: Nhu cầu nước cho trồng trọt năm 2017 ứng với P = 85%

Tháng

Tổng

Vùng

8,59

11,78 15,79 16,97

9,87

8,31

26,37 24,27 3,30 8,77 5,84

6,69

146,55

5,58

7,44

11,25

6,52

1,08

13,98

19,14

7,06 10,89 3,08 2,36

5,09

93,46

III

14,46 19,29 28,47 16,97

1,65

39,50

42,55 17,22 21,48 11,45 4,64

14,49

232,17

1,78

3,28

5,46

6,61

1,83

8,04

10,54

6,20

2,97 3,22 3,36

2,23

55,51

9,96

10,26 13,00 13,09 19,88 13,06

14,01 10,57 1,59 0,56 0,82

12,11

118,90

7,15

7,53

9,49

8,55

1,53

5,98

17,55 11,72 7,48 5,02 1,07

4,75

87,82

VII

13,40 12,85 14,12 17,07 15,66 14,00

18,91 14,46 2,11 0,50 0,40

8,13

131,61

VIII

24,31 20,01 31,64 46,84 31,51 33,05

39,59 16,79 4,96 0,00 0,36

30,07

279,13

3,69

3,07

4,97

6,84

4,00

2,80

4,07

2,04

0,88 0,00 0,02

4,71

37,10

4,54

4,60

4,75

8,68

3,17

4,02

7,01

5,99

0,10 0,00 0,05

5,68

48,58

3,11

3,19

3,48

5,09

1,56

1,98

5,09

3,24

0,04 0,00 0,03

3,90

30,72

XII

6,07

6,01

5,65

12,01

5,24

3,71

9,17

7,00

0,16 0,00 0,03

7,22

62,27

XIII

21,66 22,60 32,28 74,36 37,91 14,96

36,67 19,42 1,90 0,00 0,12

29,67

291,54

XIV

3,22

3,56

5,51

6,66

3,05

1,83

5,29

2,90

0,20 0,00 0,11

4,67

37,02

Tổng 127,53 135,47 185,84 246,26 137,93 165,24 255,97 148,88 58,07 32,59 19,19 139,41 1652,39

Đơn vị: 106 m3

d. Tính toán nhu cầu nước năm 2030

Nhiệt độ và lượng mưa đến năm 2030 trong kịch bản BĐKH RCP 4.5 của Bộ Tài

nguyên và Môi trường năm 2016 là tính toán so với thời kỳ 1986-2005 nên tác giả đã

tính bằng cách lấy nhiệt độ trung bình và lượng mưa thiết kế ở các trạm của thời kỳ cơ

sở cộng với mức độ thay đổi theo kịch bản, được kết quả như sau:

Bảng 2.15: Nhiệt độ không khí trung bình tháng thời kỳ 2030

Đơn vị: 0C

Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

10

11 12 Năm

9

Quỳnh Lưu 17,7 18,6 20,6 24,1 27,4 28,6 28,9 27,9 26,7 23,8 20,3 19,0 23,6

Cửa Rào 17,5 19,5 22,4 25,7 27,5 28,0 27,6 27,2 26,2 24,1 20,5 18,3 23,7

Quỳ hợp 18,5 19,7 22,3 25,9 28,1 29,0 29,4 28,4 26,9 25,1 22,1 19,2 24,6

Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11 12 Năm

Vinh

17,9 18,5 20,9 24,4 28,0 29,5 29,0 28,6 26,9 24,6 21,9 19,0 24,1

Hà Tĩnh

17,3 18,3 21,1 25,2 27,8 29,3 29,3 27,5 25,9 24,3 21,4 19,0 23,9

Hương Khê 17,8 23,8 21,5 25,2 27,6 28,7 28,9 27,6 26,0 23,7 20,9 18,6 24,2

Bảng 2.16: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Cửa Rào và Quỳ Hợp thời kỳ 2030

Cửa Rào

Quỳ Hợp

Loại cây trồng

Thời vụ

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Mô hình năm

Vụ Đông Xuân

10/12-30/5

1975

289,5

01/12-05/01

1977

126,1

Lúa Đông xuân

01/2-30/05

2003

229

10/01-20/04

1999

61,4

Ngô Đông xuân

15/1-13/5

2003

174,4

05/01-21/04

1999

68,1

Lạc Đông xuân

Vụ Hè thu

15/04-05/09

1998

514,8

Lúa hè thu

15/06-23/9

1981

524,1

10/06-25/09

1991

490,8

Ngô hè thu

15/6-24/09

1981

529,4

05/06-22/09

1986

442,5

Lạc hè thu

Vụ Mùa

15/6-24/09

1992

817,9

10/6-05/11

2003

774,1

Lúa vụ mùa

01/10-30/09

1968

1303

05/01-20/11

1999

1097,6

Mía

01/10-31/12

1974

194,3

01/10-31/12

1987

178,8

Vụ Đông

Bảng 2.17: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Quỳnh Lưu và Vinh thời kỳ 2030

Vinh

Quỳnh L u

Loại cây trồng

Thời vụ

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Vụ Đông Xuân

2006

215,9

1999

Lúa Đông xuân

1/12-5/5

108,5

1/12-5/5

2006

110,2

2006

Ngô Đông xuân

10/1-20/4

52,0

10/1-20/4

1995

119,2

1962

Lạc Đông xuân

5/1-21/4

54,8

5/1-21/4

Quỳnh L u

Vinh

Loại cây trồng

Thời vụ

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Vụ Hè thu

Lúa hè thu

15/4-5/9

1976

441,1

15/4-5/9

1991

475

Ngô hè thu

10/6-25/9

1977

408,8

10/6-25/9

1984

482,1

Lạc hè thu

15/6-22/9

1982

436,7

15/6-22/9

1991

439,3

Vụ Mùa

Lúa vụ mùa

10/6-5/11

1968

766,9

10/6-5/11

1998

1006,7

5/11-20/11

1969

1046,5

5/11-20/11

2003

1459,5

Mía

1/10-31/12

1995

184,1

1/10-31/12

1977

385,8

Vụ Đông

Bảng 2.18: Kết quả tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Hà Tĩnh và Hương Khê thời kỳ 2030

Hà Tĩnh

H ng Khê

Loại cây trồng

Thời vụ

Mô hình năm

L ợng m a TK (mm)

Vụ Đông Xuân

Lúa Đông xuân

02/12-30/04

1976

146,8

02/12-30/04

1963

221

Lạc Đông xuân

01/02-30/04

1964

84,8

01/02-30/04

1993

123,2

Vụ Hè thu

05/04-05/09

1983

418,7

05/04-05/09

1982

568,9

Lúa hè thu

Ngô hè thu

01/05-30/08

1985

381,9

01/05-30/08

1963

517,9

Vụ Mùa

Lúa vụ mùa

10/06-30/10

2009

958,0

10/06-30/10

1982

1127,9

Sắn

01/10-31/12

2004

338,1

01/10-31/12

2005

506,9

Vụ Đông

Các yếu tố khí tượng thủy văn, đất đai và cây trồng khác coi như thay đổi không đáng

kể, dựa vào Bảng quy hoạch sử dụng đất 2.13a và 2.13b của năm 2030, ta tính được

nhu cầu nước cho nông nghiệp năm 2030:

Bảng 2.19: Nhu cầu nước cho nông nghiệp trong các vùng thuộc lưu vực sông Cả theo

quy hoạch đến năm 2030

Tổng

4,99

17,53 28,29 9,77 4,30 3,89 8,06 1,20 2,13 14,38

1,35

13,61

4,38

9,91

0,90 0,00 0,07 0,10 0,00 0,07 0,09 0,00 0,03 0,19 0,00 0,05

5,83 8,62 4,45 9,49

4,49 3,50 1,90 3,83

5,47 4,90 1,81 7,91

2,18 6,51 2,84 8,25

16,24 21,19 6,12 9,13 2,11 6,74 8,80 4,46 33,65 37,56 14,51 19,60 9,87 4,84 13,29 1,25 17,38 63,23 57,35 45,76 49,29 37,46 4,99 3,83 4,08 41,86 21,69 19,82 15,70 16,66 12,79 1,57 1,31 0,87 14,11 4,43 5,14 4,64 0,87 7,91 15,95 18,39 15,37 19,12 13,94 2,57 0,55 0,44 7,53 48,67 39,52 39,53 45,39 11,90 3,75 0,00 0,83 30,14 4,16 7,40 3,65 9,14 2,31 4,28 14,61 5,98 67,99 38,11 10,20 36,95 19,57 2,32 0,00 0,38 24,93 2,69 6,51

6,58 9,68 29,49 43,84 15,07 8,42 13,20 27,93 4,56 4,85 2,26 5,73 28,47 3,89

0,81 0,00 0,45

3,31

2,49

5,46

2,26

135,98 72,99 213,84 419,65 143,00 73,32 129,74 289,18 41,42 47,12 23,27 65,82 265,92 31,57

Tháng Vùng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XV Tổng

6,44 6,50 4,18 6,26 13,02 19,38 33,39 34,57 11,48 11,93 6,66 6,00 11,67 11,02 23,07 18,46 2,87 3,49 3,13 2,66 1,70 1,59 4,86 4,93 18,43 18,56 1,76 1,95 142,1 147,86 203,97 307,74 222,49 198,5 284,34 175,63 59,86 25,7

19 165,66 1952,82

Đơn vị: 106 m3

2.3.2. Nhu cầu nước dùng cho sinh hoạt

Lượng nước yêu cầu cấp cho sinh hoạt của khu vực là:

( m3/ngày đêm) (2-5)

Trong đó:

+ W: lượng nước yêu cầu cấp cho sinh hoạt của người dân trong một ngày đêm (m3/ngày đêm)

+ N: Số người dân dùng nước tại khu vực tính toán (số người)

+ q: Tiêu chuẩn dùng nước ( l/ngày đêm).

Theo định mức dùng nước cho sinh hoạt T XDVN 33:2006 và Niên giám thống

kê 2017 tính được hiện trạng dân số, từ đó tính được nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt

trong bảng 2.21.

Bảng 2.20: Định mức dùng nước cho sinh hoạt [6]

Đơn vị:l/ngày/đêm

hỉ tiêu cấp nước sinh hoạt STT Khu vực

1 Đô thị loại Năm 2010 165 Năm 2020 200

2 Đô thị loại , 120 150

3 60 100 Đô thị loại V, V, điểm dân cư nông thôn

Bảng 2.21: Nhu cầu nước cho sinh hoạt hiện tại năm 2017

12 Tổng

Tháng Vùng 0,56 I 0,26 II 0,65 III 1,46 IV 0,37 V 0,28 VI 0,43 VII 1,64 VIII 0,12 IX 0,19 X 0,09 XI 0,22 XII 0,71 XIII XIV 0,19 Tổng 7,19

0,51 0,26 0,58 1,32 0,33 0,25 0,39 1,49 0,11 0,18 0,08 0,20 0,64 0,17 6,52

0,56 0,26 0,65 1,46 0,37 0,28 0,43 1,64 0,12 0,19 0,09 0,22 0,71 0,19 7,19

0,54 0,26 0,63 1,41 0,36 0,27 0,42 1,59 0,12 0,19 0,08 0,22 0,69 0,19 6,96

0,56 0,26 0,65 1,46 0,37 0,28 0,43 1,64 0,12 0,19 0,09 0,22 0,71 0,19 7,19

0,54 0,56 0,26 0,26 0,63 0,65 0,10 1,46 0,36 0,37 0,27 0,28 0,42 0,43 1,59 1,64 0,12 0,12 0,19 0,19 0,08 0,09 0,22 0,22 0,69 0,71 0,19 0,19 5,65 7,19

0,56 0,26 0,65 1,46 0,37 0,28 0,43 1,64 0,12 0,19 0,09 0,22 0,71 0,19 7,19

0,54 0,26 0,63 1,41 0,36 0,27 0,42 1,59 0,12 0,40 0,08 0,22 0,69 0,19 7,17

0,56 0,54 0,56 6,61 0,26 0,26 0,26 3,13 0,65 0,63 0,65 7,61 1,46 1,41 1,46 15,88 0,37 0,36 0,37 4,33 0,28 0,27 0,28 3,28 0,43 0,42 0,43 5,09 1,64 1,59 1,64 19,37 0,12 0,12 0,12 1,46 0,19 0,19 0,19 2,49 0,09 0,08 0,09 1,03 0,22 0,22 0,22 2,64 0,71 0,69 0,71 2,44 0,19 0,19 0,19 2,27 7,19 6,96 7,19 77,6

Đơn vị: 106 m3

2.3.3. Nhu cầu nước cho công nghiệp

Lượng nước dùng cho công nghiệp gồm lượng nước trực tiếp tạo ra sản phẩm, nước

tạo ra môi trường và vệ sinh công nghiệp, mức để pha loãng chất thải và nước sinh

hoạt cho công nhân trong hàng rào nhà máy. Tổng lượng nước dùng cho công nghiệp

được tiêu chuẩn hóa theo đơn vị sản phẩm.

Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp trong vùng nghiên cứu bao gồm nhu cầu của các

khu công nghiệp tập trung và khu sản xuất phân tán. Cụ thể như sau:

Nhu cầu nước cho các khu công nghiệp tập trung tính toán dựa trên số liệu điều tra

khảo sát và hiện trạng phát triển các khu công nghiệp trong các vùng.

Lượng nước yêu cầu cấp cho công nghiệp của khu vực là:

x số ngày trong tháng ( m3) (2-6)

Trong đó:

+ W: lượng nước yêu cầu cấp cho 1 ha khu công nghiệp trong một ngày đêm (m3/ha/ngày đêm)

+ N: Diện tích khu công nghiệp (ha)

+ q: Tiêu chuẩn dùng nước (m3/ha /ngày đêm).

- ăn cứ theo TCXDVN 33:2006 của Bộ Xây Dựng, đối với các khu công nghiệp chưa có số liệu cụ thể về cấp nước, có thể lấy trung bình từ 22÷45m3/ha/ngày-đêm

- Chọn mực nước cấp trung bình của công nghiệp là 35m3/ha/ngày-đêm.

Bảng 2.22: Nhu cầu nước cho công nghiệp hiện tại năm 2017

Tháng

Tổng

Vùng

0,018 0,017 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,018 0,217

0,008 0,007 0,008 0,007 0,008 0,007 0,008 0,008 0,007 0,008 0,007 0,008 0,090

0,042 0,038 0,042 0,001 0,042 0,041 0,042 0,042 0,041 0,042 0,041 0,042 0,458

III

0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

0,007 0,006 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,080

0,014 0,012 0,014 0,013 0,014 0,013 0,014 0,014 0,013 0,014 0,013 0,014 0,161

VII

0,005 0,004 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,056

VIII

0,329 0,298 0,329 0,319 0,329 0,319 0,329 0,329 0,319 0,329 0,319 0,329 3,878

0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,034

0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

XII

0,025 0,023 0,025 0,024 0,025 0,024 0,025 0,025 0,024 0,025 0,024 0,025 0,296

1,357 1,226 1,357 1,313 1,357 1,313 1,357 1,357 1,313 1,357 1,313 1,357 15,978

XIII

0,039 0,035 0,039 0,037 0,039 0,037 0,039 0,039 0,037 0,039 0,037 0,039 0,456

XIV

Tổng

1,847 1,668 1,847 1,748 1,847 1,787 1,847 1,847 1,787 1,847 1,787 1,847 21,704

Đơn vị: 106 m3

2.3.4. Nhu cầu nước cho nuôi trồng thuỷ sản

Nhu cầu nước sử dụng cho nuôi trồng thủy sản được tính dựa vào diện tích nuôi

trồng thủy sản năm 2017 và mức cấp nước cho nuôi trồng thủy sản theo công thức sau:

(2-7) WTS = ATS.qTS

Trong đó:

- qTS: là mức cấp nước cho nuôi trồng thủy sản ở vùng nghiên cứu. Theo tài liệu Báo

cáo cấp nước Quy hoạch thủy lợi lưu vực sông Cả việc cấp nước cho nuôi trồng thủy

sản chủ yếu là cho vùng nước lợ (cung cấp nước ngọt để pha loãng tạo môi trường).

Điều tra thực tế ở Nghệ An + Hà Tĩnh: Một năm nuôi 2 vụ từ tháng 1 đến tháng 5 và

từ tháng 6 đến tháng 9. Mức cấp cụ thể như sau:

Bảng 2.23: Mức cấp cho nuôi trồng thủy sản

Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 12500

Mức cấp 1500 1500 1500 1500 1000 1500 1500 1500 1000 0

Đơn vị: m3/ha 10 11 12 Tổng

- ATS: Là diện tích nuôi trồng thủy sản vùng nghiên cứu.Theo tài liệu Quy hoạch thủy

lợi lưu vực sông ả, chỉ có vùng Hạ Sông Hiếu ( V), Nam Hưng Nghi (V ), Vùng

hưởng lợi sông Nghèn (X ) và vùng Nghi Xuân (X V) có nuôi trồng thủy sản với

diện tích nuôi như bảng sau:

Bảng 2.24: Diện tích nuôi trồng thủy sản vùng nghiên cứu

Vùng IV VIII XIII XIV

Diện tích (ha) 1120 567 555 527

Kết quả tính toán nhu cầu nước cho thủy sản từng vùng được thể hiện trong bảng

Bảng 2.25: Nhu cầu nước cho thuỷ sản hiện tại năm 2017

12 Tổng

Tháng Vùng IV

1,68 1,68 1,68 1,68 1,12 1,68 1,68 1,68 1,12 0,00 0,00 0,00 14,02

Đơn vị: 106 m3

12 Tổng

Tháng Vùng VIII XIII XIV Tổng

0,85 0,85 0,85 0,85 0,57 0,85 0,85 0,85 0,57 0,00 0,00 0,00 7,07 0,83 0,83 0,83 0,83 0,56 0,83 0,83 0,83 0,56 0,00 0,00 0,00 6,95 0,79 0,79 0,79 0,79 0,52 0,79 0,79 0,79 0,52 0,00 0,00 0,00 6,56 4,15 4,15 4,15 4,15 2,77 4,15 4,15 4,15 2,77 0,00 0,00 0,00 34,60

2.3.5. Nhu cầu nước cho chăn nuôi

Nhu cầu nước cho ngành chăn nuôi được tính theo định mức dùng nước trong chăn

nuôi theo TCVN 4454-2012 và số lượng vật nuôi trên từng vùng thuộc lưu vực sông

ả (Theo Niên giám thống kê 2017).

Bảng 2.26: Định mức dùng nước cho chăn nuôi [7]

Đơn vị:l/ngày/đêm

Vật nuôi hỉ tiêu cấp nước STT

Trâu bò 70 - 100 1

Lợn 5 - 25 2

Gia cầm 1 - 2 3

Bảng 2.27: Nhu cầu nước cho chăn nuôi hiện tại năm 2017

Tổng

0,42 0,16 0,43 0,43 0,20 0,20 0,30 0,30 0,03 0,14 0,05 0,13 0,29 0,06 3,15

0,38 0,15 0,39 0,39 0,18 0,20 0,27 0,27 0,03 0,13 0,05 0,12 0,26 0,05 2,86

0,42 0,16 0,43 0,43 0,20 0,20 0,30 0,30 0,03 0,14 0,05 0,13 0,29 0,06 3,15

0,41 0,16 0,23 0,42 0,19 0,20 0,29 0,29 0,03 0,14 0,05 0,12 0,28 0,05 2,87

0,42 0,16 0,43 0,43 0,20 0,20 0,30 0,30 0,03 0,14 0,05 0,13 0,29 0,06 3,15

0,41 0,16 0,28 0,42 0,19 0,20 0,29 0,29 0,03 0,14 0,05 0,12 0,28 0,05 2,92

0,42 0,16 0,43 0,43 0,20 0,20 0,30 0,30 0,03 0,14 0,05 0,13 0,29 0,06 3,15

0,41 0,16 0,42 0,42 0,19 0,20 0,29 0,29 0,03 0,14 0,05 0,12 0,28 0,05 3,06

0,42 0,16 0,43 0,43 0,20 0,20 0,30 0,30 0,03 0,14 0,05 0,13 0,29 0,06 3,15

4,94 0,41 0,42 1,94 0,16 0,16 4,56 0,23 0,43 5,08 0,42 0,43 2,33 0,19 0,20 2,39 0,20 0,20 3,58 0,29 0,30 3,52 0,29 0,30 0,35 0,03 0,03 1,71 0,14 0,14 0,62 0,05 0,05 1,51 0,12 0,13 3,45 0,28 0,29 0,05 0,06 0,66 2,87 3,15 36,65

Tháng Vùng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV Tổng

Đơn vị: 106 m3

2.3.6. Nhu cầu nước cho du lịch

Trong vùng nghiên cứu có khu du lịch ửa Lò, năm 2017 có khoảng 2,72 triệu lượt

khách đến thăm quan. Dự báo năm 2030 sẽ có khoảng 8 triệu lượt khách đến thăm quan.

Hiện tại nhu cầu nước cho du lịch chưa xét tới, tương lai năm 2030 tính nhu cầu sử dụng

nước cho du lịch bằng tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho khu vực đô thị. Tổng nhu cầu cấp nước cho du lịch đến năm 2030 là 5.106m3/năm chia đều cho 4 tháng tính vào nhu cầu

sử dụng nước của vùng Nam Hưng Nghi.

2.3.7. Tổng nhu cầu nước hiện trạng tần suất 85%

Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước của các hộ sử dụng nước trên lưu vực thu được

kết quả tổng nhu cầu sử dụng nước của từng vùng theo tháng, tổng lượng nước sử

dụng trên toàn lưu vực (bảng 2.28). Tổng nhu cầu sử dụng nước năm 2017 tại nơi dùng nước trên lưu vực sông ả là 1822,97 triệu m3.

Trên toàn bộ lưu vực, trong các hộ dùng nước chính hiện nay thì ngành nông

nghiệp là hộ sử dụng nước chủ yếu, chiếm 82,12% tổng nhu cầu dùng nước, tiếp đến

là nước sử dụng cho công nghiệp là 9,10%, nhu cầu nước cho sinh hoạt là 3,25% và

nước cho thủy sản (1,45%) và chăn nuôi (1,53%) chiếm tỷ trọng nhỏ nhất. Hiện tại

nhu cầu nước cho du lịch chưa xét tới.

Bảng 2.28: Tổng nhu cầu nước tại nơi dùng nước năm 2017

Tháng

Tổng

Vùng

9,59

12,68 16,79 17,94 10,87

9,28

27,37 25,27

4,27

9,76 6,80

7,69

158,31

6,01

7,86

11,68

6,94

1,52

14,41 19,57

7,49

11,32 3,51 2,78

5,52

98,62

15,58 20,30 29,59 17,83

2,77

40,45 43,67 18,34 22,57 12,57 5,54 15,61 244,80

III

5,36

6,67

9,04

10,12

4,84

10,24 14,12

9,78

5,92

5,11 5,19

4,12

90,50

10,53 10,78 13,57 13,64 20,46 13,61 14,58 11,14

2,14

1,13 1,37 12,68 125,63

7,64

7,99

9,98

9,03

2,02

6,46

18,04 12,21

7,97

5,51 1,55

5,24

93,65

VII

14,14 13,52 14,86 17,78 16,40 14,72 19,65 15,20

2,82

1,24 1,12

8,87

140,34

VIII

27,44 22,91 34,76 49,89 34,35 36,10 42,72 19,91

7,73

2,27 2,56 32,35 312,97

3,85

3,21

5,13

6,99

4,16

2,95

4,23

2,19

1,03

0,16 0,17

4,87

38,94

4,88

4,91

5,09

9,01

3,50

4,35

7,35

6,33

0,64

0,34 0,37

6,01

52,78

3,25

3,32

3,62

5,23

1,70

2,12

5,23

3,38

0,17

0,14 0,17

4,04

32,37

XII

6,45

6,35

6,03

12,38

5,61

4,07

9,55

7,38

0,52

0,38 0,40

7,59

66,71

XIII

24,86 25,57 35,47 77,48 40,83 18,08 39,87 22,61

4,75

2,36 2,40 32,04 320,36

XIV

4,29

4,61

6,59

7,73

3,86

2,90

6,37

3,98

1,01

0,29 0,39

4,96

46,97

Tổng 143,87 150,67 202,18 261,99 152,88 179,75 272,31 165,22 72,86 44,78 30,81 151,60 1822,97

Đơn vị: 106 m3

Hình 2.2: Cơ cấu nhu cầu nước hiện trạng của các hộ dùng nước chủ yếu

2.3.8. K t quả tính toán nhu cầu nước năm 2030

a, Xu thế phát triển dân số, nguồn nhân lực

Theo định hướng phát triển kinh tế xã hội của các tỉnh thuộc lưu vực sông ả, tỷ lệ

tăng dân số tự nhiên đến năm 2030 là 1,0%, dân số đến 2030 dự báo khoảng

4.014.288 người.

Bảng 2.29: Dân số các thời kỳ trong vùng nghiên cứu

Vùng

Năm 2017 Năm 2030 Tổng 3.609.860 4.014.288 Dân số Thành thị 521.035 1.266.200 Nông thôn 3.169.825 2.748.088

b, Mục tiêu phát triển kinh tế

- Về tăng trưởng kinh tế: Phấn đấu từ nay đến năm 2030 tốc độ tăng trưởng kinh tế

tăng bình quân 13,5%/năm, thời kỳ 2016-2030 tăng 13%/năm, thời kỳ 2021 -2030 tăng

14%/năm.

- Về cơ cấu kinh tế: Chuyển dịch dần từ cơ cấu Nông nghiệp - Dịch vụ - Công nghiệp

sang Công nghiệp - Dịch vụ - Nông nghiệp vào năm 2030. Dự kiến đến năm 2030 cơ

cấu kinh tế như sau: ông nghiệp - xây dựng chiếm 42%, Dịch vụ chiếm 44%, Nông

nghiệp chiếm 14%.

- Thu nhập GDP/người (giá hiện hành): Phấn đấu đến năm 2030 đạt khoảng 58 triệu

đồng/người/năm. Thu hẹp khoảng cách thu nhập/người so với mức bình quân chung cả

nước đạt 85% năm 2017 và đến năm 2030 đạt 94%.

c, Phương hướng phát triển các ngành kinh tế

* Phát triển Nông nghiệp

Tăng trưởng nông, lâm, thuỷ sản đạt 14%/năm thời kỳ 2016 - 2030;

- Dự kiến sử dụng đất vùng nghiên cứu đến 2030 như sau: Đất nông nghiệp là

1.547.398,1 ha (Đất sản xuất nông nghiệp: 365.901,8 ha, đất lâm nghiệp 1.162.663,9

ha, đất nuôi trồng thủy sản 15.679,54 ha, đất nông nghiệp khác 1.256,5 ha).

- Dự kiến diện tích gieo trồng một số loại cây trồng chính đến 2030 như sau: Diện tích

lúa đông xuân 108.170ha, diện tích lúa hè thu: 82.486ha, lúa mùa 26.310ha, diện tích

ngô 89.165ha.

- hăn nuôi: Phát triển mạnh chăn nuôi cả về quy mô và chất lượng đàn gia súc, gia

cầm theo hướng sản xuất hàng hoá, nâng tỷ trọng chăn nuôi trong giá trị sản xuất nông

nghiệp. Phấn đấu đưa tổng số lượng đàn gia súc gia cầm toàn vùng đến năm 2020 là :

Đàn trâu 425.461 con, đàn bò 683.223 con, đàn lợn 2.189.953 con, đến năm 2030: Đàn

trâu 534.781 con, đàn bò 1.038.766 con, đàn lợn 3.398.718 con.

- Lâm nghiệp: Phấn đấu đến 2030 đưa diện tích đất lâm nghiệp từ 1.085.898ha lên

1.162.663,9 ha (tăng 76.765,9 ha). Phấn đấu hàng năm trồng mới từ 15.000-20.000ha

rừng, chú trọng trồng rừng kinh tế và phấn đấu đưa độ che phủ của rừng đạt 60% vào

năm 2030.

- Nuôi trồng thủy sản: Tiếp tục phát triển khai thác hải sản xa bờ, đẩy mạnh nuôi trồng

thuỷ sản trên các diện tích mặt nước, đa dạng hình thức nuôi và cơ cấu giống nuôi, đặc

biệt chú trọng nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt và nuôi biển với các đối tượng có giá trị

kinh tế cao. Phấn đấu ổn định sản lượng khai thác ở mức 50-55 ngàn tấn/năm, tăng

nhanh sản lượng nuôi trồng lên khoảng 50 ngàn tấn vào năm 2030 để đạt tổng sản

lượng thuỷ hải sản 100-105 ngàn tấn vào năm 2030.

Đến năm 2030 phấn đấu tăng diện tích nuôi trồng thủy sản trong vùng đạt 15.679,5 ha,

trong đó diện tích nuôi trồng nước mặn lợ dự kiến 3.285ha, diện tích nuôi trồng nước

ngọt 12.394,5 ha.

* Phát triển công nghiệp: Tập trung phát triển các ngành có tiềm năng và lợi thế của

địa phương như khai khoáng, luyện kim, vật liệu xây dựng, công nghiệp chế biến

nông, lâm, thủy sản,... Đồng thời, chú trọng phát triển các ngành công nghiệp có hàm

lượng công nghệ cao như cơ khí chế tạo, điện tử và công nghệ thông tin, vật liệu mới

thay thế nhập khẩu.

Phát triển các cụm công nghiệp, cụm làng nghề quy mô nhỏ và vừa ở các huyện, thị

trong vùng. Phấn đấu đến 2030 Các cụm công nghiệp trên tất cả các huyện (đến năm

2030 mỗi huyện, thị xã, thành phố có từ 2-3 cụm công nghiệp-tiểu thủ công nghiệp).

d, Nhu cầu sử dụng nước theo phương án quy hoạch đến năm 2030

Dựa trên phương hướng phát triển kinh tế xã hội đến năm 2030 tiến hành tính toán nhu

cầu sử dụng nước trên các vùng với các hộ sử dụng nước chính. Kết quả tổng hợp nhu

cầu nước cho toàn vùng được trình bày trong Bảng 2.30.

Bảng 2.30: Tổng nhu cầu nước tại nơi dùng nước năm 2030 (P = 85%)

Tháng

Tổng

Vùng

7,92

7,71

8,0 17,61 22,61

10,5 18,95 29,7 11,14 5,72 5,26

152,65

7,5

5,99

7,9 11,49

8,5

3,92 10,56 16,19

6,8

9,82 3,01 3,89

94,38

6,3

III

14,5 20,75 31,01 18,85

2,77 34,97 39,08

16 20,91 11,4 6,31

231,43

43,3 43,78 53,73 72,88 66,26 55,41 59,18 47,4 13,48 10,8 10,8

525,74

12,3 12,72 15,91

22,5 20,66 16,51

17,5 13,6

2,38 2,15 1,68

152,86

6,72

7,32

9,14

8,61

2,07

5,08 14,33 10,6

5,84 5,36 1,57

81,86

5,2

VII

12,7 11,92

14,2 16,92 19,39 16,34 20,12 14,9

3,54 1,55 1,41

141,54

8,5

VIII

40,7 34,43 45,57 65,75 57,03 56,61 63,03 29,5

20,7 17,3 17,5

495,58

3,77

3,11

4,84

7,67

5,75

4,76

6,11 2,46

1,17 0,28 0,34

44,62

4,4

3,18

3,6

5,37

9,66

5,42

4,02

9,14 7,03

0,62 0,52 0,59

53,29

4,2

1,9

1,99

2,57

4,58

2,12

2,2

4,76 3,15

0,39 0,31 0,33

26,98

2,6

XII

5,51

6,38 15,23

8,56

4,45 10,14

8,9

0,81 0,65 0,67

73,37

6,6

XIII

37,7 36,02 47,73 86,64 57,14 28,85 56,21 38,8 20,74 18,6 18,3

482,03

3,47

3,6

5,6

8,21

4,67

3,96

7,17

4,2

2,16 0,67 1,11

3,4

47,69

Đơn vị: 106 m3

Tổng

200 200,4 261,6 363,6 278,4 254,2 341,9

233 113,7 78,2 69,8 218 2604,51

Ngành

Mức tăng

Nông nghiệp Sinh hoạt ông nghiệp Thủy Sản hăn nuôi Tổng

Nhu cầu nước các ngành Năm 2017 1652,3 77,6 21,7 34,6 36,6 1822,8

Năm 2030 1952,82 117,2 439,44 42,31 52,74 2604,51

300,52 (18,19%) 39,6 (51,03%) 417,74 7,71 (22,28%) 16,14 (44,1%) 42,89%

Bảng 2.31: Mức tăng nhu cầu nước các ngành Đơn vị: 106 m3

Từ kết quả tính toán nhu cầu nước đến năm 2030 cho thấy tổng lượng nước sử dụng

đến năm 2030 đã tăng lên đáng kể (khoảng hơn 24%). Trong khi ở giai đoạn hiện tại

đã xảy ra hạn hán, thiếu nước trong mùa kiệt, đến năm 2030 với nhu cầu tăng thêm nói

trên nếu không có những giải pháp phù hợp, bao gồm cả bổ sung các công trình và các

giải pháp phi công trình thì mức độ thiếu hụt nguồn nước trong mùa kiệt sẽ căng thẳng

hơn rất nhiều.

2.4 Phân tích lựa chọn công cụ tính to n cân bằng n ớc cho l u vực sông

2.4.1 hương pháp tính toán cân bằng nước cho lưu vực sông ả

* Nguyên lý cân bằng nước

Cân bằng nước là nguyên lý chủ yếu được sử dụng cho tính toán, quy hoạch và quản lý

tài nguyên nước. Nó biểu thị mối quan hệ cân bằng giữa lượng nước đến, nước đi và

lượng trữ của một khu vực, một lưu vực hoặc của một hệ thống sông trong điều kiện tự

nhiên hay có sử dụng của con người.

Dựa trên nguyên tắc cơ bản của phương trình cân bằng nước:

Qđến - Qdùng = Q (2-8)

Wđến - Wdùng = W (2-9)

Trong đó:

+ Qđến: Dòng chảy đến tại nút tính toán (m3/s),

+ Qdùng: Lưu lượng nước dùng tại nút tính toán (m3/s),

+ Wđến: Tổng lượng dòng chảy đến tại nút tính toán (m3),

+ Wdùng: Tổng lượng nước dùng tại nút tính toán (m3).

Nguồn nước đến của một hệ thống sông, chịu ảnh hưởng rất nhiều khi các công trình

thủy lợi, thủy điện, các công trình cấp nước sinh hoạt, công nghiệp và các công trình

khai thác nguồn nước khác trên hệ thống tác động. Do đó việc đánh giá nguồn nước

đến của một hệ thống sông phải được xem xét trên quan điểm hệ thống, phải xét đến

yêu cầu lợi dụng tổng hợp nguồn nước, để phục vụ yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội

của các địa phương nằm trong lưu vực sông. Cần tính toán sơ đồ khai thác nguồn nước

của hệ thống sông, có xét đến nhu cầu dùng nước của các khu tưới, lượng nước dùng

cho sinh hoạt và công nghiệp của các nhà máy nước trong hệ thống.

Việc đánh giá mức độ ảnh hưởng đến khả năng nguồn nước của hệ thống sông, khi các

công trình sử dụng nguồn nước đi vào vận hành phải trên quan điểm phát triển bền

vững nguồn nước, duy trì môi trường sinh thái và nhu cầu sử dụng nước ở hạ lưu sông

hiện tại và trong tương lai.

Bài toán này chỉ có thể giải quyết được bằng các mô hình tính toán cân bằng nước theo

lưu vực sông, điều này cũng rất phù hợp trong công tác quản lý tài nguyên nước theo

lưu vực mà Luật Tài nguyên nước đã quy định.

2.4.2. hương pháp lu n tính toán cân bằng nước cho lưu vực sông ả

Trên quan điểm hệ thống, thì lưu vực sông Cả là một hệ thống phức tạp, mà bài toán

cân bằng bao gồm nhiều mục tiêu, nhiều nội dung, nhiều giải pháp và nhiều cấp độ

khác nhau cần được giải quyết một cách đồng bộ và hài hòa.

(1) Mục tiêu cân bằng hệ thống lưu vực sông Cả:

- Đánh giá tài nguyên nước mặt phân bố theo không gian và thời gian.

- Đánh giá nhu cầu và hiện trạng khai thác tài nguyên nước trong lưu vực.

- Tính toán cân bằng nước hiện trạng, đánh giá và xem xét khả năng sử dụng hợp lý

TNN tại chỗ và có kế hoạch phân bổ lại từ nơi thừa sang nơi thiếu nước. Và đưa ra

phương án quy hoạch để đáp ứng nhu cầu nước.

- Tính toán cân bằng nước ứng với phương án quy hoạch cho giai đoạn 2030 trong

điều kiện BĐKH nhằm xác định khả năng đáp ứng nhu cầu qua các giai đoạn.

(2) Xác định hệ thống cân bằng:

Từ tài nguyên nước và hiện trạng khai thác tài nguyên nước trên LVSC, hệ thống cân

bằng nước được thiết lập từ 5 “hệ thống” cơ bản sau đây:

- Hệ thống nguồn (nguồn cung cấp): Gồm 3 thành phần chính là nước mặt, nước mưa

và nước ngầm, trong đó, nước mặt là đối tượng nhiều nhất và quan trọng nhất (trong

luận văn chưa xét đến nước ngầm). Nước mặt có chất lượng xấu như nước mặn trên 4

g/l, nước chua phèn có pH < 5, nước thải dân sinh, công nghiệp chưa qua xử lý hay xử

lý chưa đạt yêu cầu… đều không nằm trong thành phần cân bằng nước. Ngoài ra, nước

hồi quy cũng được xem xét ở những khía cạnh và góc độ khác nhau.

- Hệ thống sử dụng nước (nhu cầu nước): Gồm 3 thành phần chính là dân sinh, công

nghiệp và nông nghiệp (trồng trọt và chăn nuôi). Ngoài ra, nhu cầu nước cho bảo vệ

môi trường, du lịch/dịch vụ, nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi, phát điện và các ngành

khác cũng được xem xét ở các góc độ khác nhau.

- Hệ thống phương tiện trữ và cấp nước (hệ thống công trình): Gồm các công trình đập

và hồ chứa thủy điện, đập và hồ chứa chuyên tưới, trạm bơm, kênh chuyển nước, cống,

đập, đê ngăn mặn…

- Hệ thống thời gian cân bằng: Bài toán cân bằng được thực hiện bởi các thời đoạn

phát triển chính là (i) hiện trạng (2017) và tương lai (2030). Các thời đoạn này cũng

trùng với các thời đoạn trong các kịch bản BĐKH của Bộ TN&MT.

- Hệ thống không gian cân bằng: toàn bộ vùng nghiên cứu thuộc thuộc LVS Cả.

2.4.3. hân tích lựa chọn mô hình tính toán cân bằng nước

* Các mô hình tính toán cân bằng nước

Trong những năm gần đây, những nghiên cứu ứng dụng mô hình toán cân bằng nước

trên lưu vực sông như một công cụ hỗ trợ quản lý tổng hợp tài nguyên nước khi xem

xét phát triển nguồn nước, quy hoạch tài nguyên nước, điều hành quản lý nguồn nước

trên một lưu vực sông ở trên thế giới cũng như ở trong nước ngày càng diễn ra mạnh

mẽ và chủ động thúc đẩy. Việc áp dụng công cụ mô hình toán cân bằng nước tham gia

vào quá trình quản lý tổng hợp lưu vực nhằm giúp cho nhà quản lý, các hộ ngành sử

dụng nước trên lưu vực có cái nhìn tổng hợp và toàn diện hơn về nguồn tài nguyên

nước trên lưu vực, đồng thời các bên liên quan tìm kiếm sự đồng thuận, chia sẻ cơ hội

và định hướng khai thác nguồn nước trên lưu vực đáp ứng cho các mục tiêu trước mắt

và lâu dài.

Có thể điểm qua một số mô hình đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới như sau:

a) Mô hình MITSIM

MITSIM là một mô hình tính toán cân bằng nước trên một lưu vực do Học viện kỹ

thuật Massachusetts (Hoa Kỳ) phát triển.

Khả năng ứng dụng: Đây là mô hình mô phỏng, một công cụ để đánh giá, định hướng

việc quy hoạch và quản lý một lưu vực sông. Mục đích chung của mô hình là đánh giá

về mặt thuỷ văn và kinh tế của các phuơng án khai thác nguồn nước. Đặc biệt mô hình

có thể đánh giá các tác động của các phương án khai thác nguồn nước của các hệ

thống tưới, hồ chứa (gồm cả nhà máy thuỷ điện), cấp nước sinh hoạt và công nghiệp

tại nhiều vị trí khác nhau. Ngoài ra mô hình còn xem xét đến việc khai thác nước

ngầm.

Kết quả nghiên cứu theo mô hình có thể đáp ứng những vấn đề sau:

- Mô phỏng nhiều phương án phát triển nguồn nước trong thời gian ngắn;

- ân đối và lựa chọn các phương án với các mục tiêu khai thác nguồn nước khác

nhau: Chống lũ, phát điện, tưới;

- Lựa chọn phương án điều tiết hồ chứa;

- Lựa chọn công trình ưu tiên theo trình tự quy hoạch.

Mô hình MITSIM có hạn chế là bộ nhớ chỉ mô tả được 100 nút, 35 nút hồ chứa, 20 nút

khu tưới trong đó không có nút phân lưu. Tổ chức cập nhật số liệu còn cứng nhắc vì

vào trực tiếp trên file theo format định sẵn. hưa sử dụng menu vào điều hành chương

trình, chưa áp dụng kỹ thuật đồ hoạ vào lập trình để có thể kết xuất dưới dạng hình vẽ.

b) Mô hình WEAP

WEAP (The Water Evaluation and Planning System) là sản phẩm của Viện nghiên cứu

Môi trường Stockholm- SEI (Stockholm Environment Institute) nghiên cứu và phát

triển. Phần mềm này có thể mô phỏng được hệ thống tài nguyên nước trong lưu vực

một cách trực quan. Phần mềm cũng có thể đưa ra rất nhiều kịch bản về việc sử dụng

nước trong tương lai cùng các định hướng giải quyết các vấn đề về Tài nguyên nước.

Phần mềm này có khả năng mô phỏng được hệ thống tài nguyên nước trong lưu vực

một cách trực quan. Bằng việc đưa ra rất nhiều kịch bản về việc sử dụng nước trong

tương lai cùng các định hướng giải quyết các vấn đề về tài nguyên nước. WEAP là

một công cụ đắc lực cho việc quy hoạch và quản lý tài nguyên nước.

c) Mô hình BASINS

Mô hình BAS NS được xây dựng bởi Văn phòng Bảo vệ Môi trường (Hoa Kỳ). Mô

hình được xây dựng để đưa ra một công cụ đánh giá tốt hơn và tổng hợp hơn các

nguồn phát thải tập trung và không tập trung trong công tác quản lý chất lượng nước

trên lưu vực. Đây là một mô hình hệ thống phân tích môi trường đa mục tiêu, có khả

năng ứng dụng cho một quốc gia, một vùng để thực hiện các nghiên cứu về nước bao

gồm cả lượng và chất trên lưu vực.

Mô hình được xây dựng để đáp ứng 3 mục tiêu:

Thuận tiện trong công tác kiểm soát thông tin môi trường; Hỗ trợ công tác phân tích hệ

thống môi trường; Cung cấp hệ thống các phương án quản lý lưu vực;

Mô hình BASINS là một công cụ hữu ích trong công tác nghiên cứu về chất và lượng

nước. Với nhiều mô đun thành phần trong hệ thống, thời gian tính toán được rút ngắn

hơn, nhiều vấn đề được giải quyết hơn và các thông tin được quản lý hiệu quả hơn

trong mô hình. Với việc sử dụng GIS, mô hình BASINS thuận tiện hơn trong việc biểu

thị và tổ hợp các thông tin (sử dụng đất, lưu lượng các nguồn thải, lượng nước hồi quy,

,,,) tại bất kỳ một vị trí nào. Các thành phần của mô hình cho phép người sử dụng có

thể xác định ảnh hưởng của lượng phát thải từ các điểm tập trung và không tập trung.

Tổ hợp các mô đun thành phần có thể giúp cho việc phân tích và quản lý lưu vực theo

hướng:

- Xác định và thứ tự ưu tiên các giới hạn về môi trường nước;

- Đặc trưng các nguồn thải và xác định độ lớn cũng như tiềm năng phát thải;

- Tổ hợp các lượng thải từ các điểm nguồn tập trung và không tập trung và quá trình

vận chuyển trên lưu vực cũng như trên sông;

- Xác định, so sánh giá trị tương đối của các chiến lược kiểm soát ô nhiễm;

- Trình diễn và công bố trước công chúng dưới dạng các bảng biểu, hình vẽ và bản đồ.

Mô hình BASIN bao gồm các mô hình thành phần sau:

- Mô hình trong sông: QUAL2E, phiên bản 3,2 mô hình chất lượng nước;

- ác mô hình lưu vực: WinHSPF là một mô hình lưu vực dùng để xác định nồng độ

các chất thải từ các nguồn thải tập trung và không tập trung trong sông. SWAT là một

mô hình dựa trên cơ sở vật lý được xây dựng để dự đoán ảnh hưởng của các hoạt động

sử dụng đất trên lưu vực đến chế độ dòng chảy, xác định lượng bùn cát và các các chất

hoá học dùng trong nông nghiệp trên toàn lưu vực.

- Các mô hình lan truyền: PLOAD, là một mô hình lan truyền chất ô nhiễm, PLOAD

xác định các nguồn thải không tập trung trung bình trong một khoảng thời gian nhất

định.

Các chức năng của mô hình BAS N cho phép người sử dụng có thể trình diễn, xuất dữ

liệu và thực hiện các phân tích theo các mục tiêu khác nhau.

Mô hình BAS N được sử dụng rộng rãi ở Mỹ, nó thuận tiện trong việc lưu trữ và phân

tích các thông tin môi trường, và có thể sử dụng như là một công cụ hỗ trợ ra quyết

định trong quá trình xây dựng khung quản lý lưu vực.

d, Mô hình MIKE BASIN

Mô hình MIKE BASIN do Viện thuỷ lực Đan Mạch (DHI) xây dựng. Đây là mô hình

toán thể hiện một lưu vực sông bao gồm hình thái của các sông chính và các sông

nhánh, các yếu tố thuỷ văn của lưu vực theo không gian và thời gian, các công trình và

hệ thống sử dụng nước. Mô hình cũng tính đến yếu tố tài nguyên nước ngầm và quá

trình diễn biến nước ngầm. Bên cạnh đó mô đun M KE BAS N WQ bổ sung thêm

chức năng mô phỏng chất lượng nước.

M KE BAS N được xây dựng theo kiểu mô hình mạng lưới, trong đó hệ thống sông và

các nhánh hợp lưu chính của nó được biểu diễn bằng một mạng lưới bao gồm các

nhánh và các nút. Các nhánh thể hiện các đoạn sông riêng biệt, còn các nút thể hiện

các tiểu hợp lưu hoặc các vị trí mà tại đó các hoạt động liên quan đến phát triển nguồn

nước có thể diễn ra như điểm của dòng chảy hồi quy từ các khu tưới, điểm chuyển

dòng hoặc là điểm hợp lưu giữa hai hay nhiều sông hoặc tại các vị trí quan trọng cần

có kết quả của mô hình.

Mô hình hoạt động trên cơ sở một mạng lưới sông được số hoá và các thông tin về các

hoạt động liên quan đến tài nguyên nước được thiết lập trực tiếp trên màn hình máy

tính qua phần mềm ArcView GIS (hiện nay chuyển qua ArcGIS). Nhập liệu chủ yếu

của mô hình bao gồm số liệu theo thời gian của dòng chảy trên lưu vực của từng nhánh

sông. Các file số liệu bổ trợ gồm các đặc tính hồ chứa, các quy tắc vận hành của từng

hồ chứa, liệt số liệu khí tượng thuỷ văn và số liệu nhu cầu nước của các hộ dùng nước

cùng các thông tin về dòng chảy hồi quy.

Phần mềm MIKE BASIN với giao diện tiện dụng và thân thiện là một công cụ mạnh

để giải quyết các bài toán cân bằng nước trong quy hoạch phát triển và sử dụng tổng

hợp tài nguyên nước trên các lưu vực sông. M KE BAS N đòi hỏi một số lượng số liệu

không nhiều với các mô đun tính toán đơn giản để đưa ra các kịch bản tính toán các

biến đổi của các đặc trưng dòng chảy theo không gian và thời gian, sử dụng giao diện

G S để tổ hợp cơ sở dữ liệu, xác định lưu vực, và trình bày kết quả một cách thuận lợi

cho người sử dụng. Vì vậy, trong luận văn lựa chọn mô hình M KE BAS N để tính

toán cân bằng nước cho lưu vực sông Cả.

2.5 Giới thiệu mô hình MIKE BASIN

2.5.1. Giới thiệu về MIKE BASIN

Mô hình M KE BAS N là công cụ cân bằng giữa lượng nước sẵn có và nhu cầu về

nước theo cách tối ưu nhất, giúp cho công tác quy hoạch và quản lý tài nguyên nước

trong lưu vực sông. Phần mềm M KE BAS N do Viện Thuỷ lợi Đan Mạch (DH ) xây

dựng, nó là một mô hình toán học thể hiện lưu vực sông bao gồm sông chính và sông

nhánh, các yếu tố thuỷ văn theo không gian và thời gian, hệ thống sử dụng nước, nước

ngầm và quá trình diễn biến của nước ngầm. Modul Mike Basin WQ cho phép mô

phỏng chất lượng nước.

M KE BAS N được xây dựng theo kiểu mô hình mạng lưới trong đó sông và các

nhánh sông chính được hiển thị bằng một mạng lưới các nhánh và nút. Nhánh sông

biểu diễn cho các dòng chảy riêng lẻ trong khi đó các nút biểu diễn các điểm tụ hội của

sông, điểm chuyển dòng hoặc là vị trí mà ở đó có diễn ra các hoạt động liên quan đến

nước hay những vị trí quan trọng mà kết quả mô hình yêu cầu.

ơ sở toán học trong mô hình M KE BAS N là tìm lời giải ổn định cho mỗi bước thời

gian trên toàn hệ thống mạng lưới. Ưu điểm của M KE BAS N là tốc độ tính toán rất

nhanh, do đó có thể tính toán với nhiều kịch bản khác nhau để có được kết quả tối ưu

nhất.

M KE BAS N chạy trên nền của phần mềm ArcView, điều này rất thuận lợi cho việc

phân tích, truy vấn dữ liệu, việc thiết lập mạng lưới được thực hiện trực tiếp trên màn

hình máy tính, các kết quả đầu ra cũng được hiển thị dưới dạng thông tin G S.

Nhập dữ liệu chủ yếu của mô hình bao gồm liệt dữ liệu khí tượng thuỷ văn, đặc tính hồ

chứa và các nguyên tắc vận hành, nhu cầu sử dụng nước và thông tin về dòng hồi quy.

Trước khi xây dựng mô hình cần xác định một sơ đồ phù hợp và các đặc trưng có liên

quan. Đánh giá tài nguyên nước của một lưu vực sông phải đưa vào hàng loạt các nhu

cầu riêng biệt, việc này thường đòi hỏi tốn rất nhiều công sức. Do đó trong quá trình

xây dựng mô hình cần dựa vào mục tiêu của bài toán, khả năng của sự kiện và số liệu

cần có để mô hình có tính linh hoạt đồng thời phản ánh được các điều kiện tự nhiên

tổng quát. ó thể áp dụng các hình thức kết hợp sau khi lập sơ đồ:

- Kết hợp các sông nhỏ vào một nhánh duy nhất với một điểm lấy nước.

- Kết hợp các diện tích tưới nhỏ vào một hệ thống tưới duy nhất với một điểm lấy

nước.

- Kết hợp cấp nước thành phố và cấp nước công nghiệp làm một.

Việc lập sơ đồ cần biểu diễn các hoạt động phát triển ở các mức độ chi tiết mong

muốn, đồng thời kết hợp các nhu cầu nước giống nhau. Sơ đồ lưu vực thường có dạng

như sau:

Hình 2.3: Sơ đồ lưu vực sông

Mô hình M KE BAS N rất linh hoạt trong xác định bước thời gian, có thể là ngày hoặc

tháng. Tuy nhiên lựa chọn bước thời gian tuỳ thuộc vào dữ kiện hiện có và xuất liệu

yêu cầu. Đối với những mô hình lớn thời gian tính toán và bộ nhớ sẽ tăng đáng kể khi

giảm bước thời gian.

Kết quả của mô phỏng cho biết thông tin về mức độ thừa, thiếu nước, hoạt động của

các hồ chứa, lượng nước sử dụng của các hộ dùng nước, lượng điện sản xuất. Liệt

dòng chảy tháng cho phép đánh giá ảnh hưởng tổng hợp của các công trình cũng như

các khu tưới đối với dòng chảy trên sông.

Ngoài việc thể hiện kết quả dưới dạng bảng mô hình còn cho phép xem kết quả dưới

dạng hình hoạt, cho phép thấy được một cách tổng quát quá trình mô phỏng dòng chảy

cho toàn lưu vực.

2.5.2. Nguyên lý cân bằng nút của mô hình MIKE BASIN

2.5.2.1. Hệ thống nút trong mô hình

Mô hình có những loại nút chính như sau:

+ Nút lưu vực: Là nút mô tả dòng chảy của các lưu vực thành phần đổ vào sông.

+ Nút hợp lưu của các nhánh sông

+ Nút cấp nước: cấp nước sinh hoạt, cấp nước công nghiệp,…

+ Nút tưới

+ Nút hồ chứa

+ Nút thủy điện

+ Nút chuyển nước sang lưu vực khác

+ Nút dòng chảy hồi quy (từ tưới hoặc nước sau khi sử dụng đã được xử lý)

2.5.2.2. Mô phỏng cân bằng nước tại các nút

a, Tại hồ chứa

- Đối với hồ chứa cấp nước, cân bằng nước tại nút hồ chứa được mô phỏng bằng

phương trình cân bằng nước và các thuật toán tính điều tiết dòng chảy.

- Đối với hồ chứa phát điện, cân bằng nước được mô tả bằng hệ phương trình: phương

trình cân bằng nước và phương trình năng lượng.

b, Tại nút sử dụng nước

Cân bằng nước tại các nút sử dụng nước được mô tả đơn giản bằng phương trình cân

bằng nước được trình bày trên hình

- Tại nút (1): Lưu lượng nước tại nút hợp lưu bằng tổng lưu lượng của các nhánh:

Q3 = Q1 + Q2

Tại nút (2): Lưu lượng chảy về hạ lưu tại nút cấp nước: Q4 = Q3 - Qtưới

Tại nút (3): Lưu lượng chảy về hạ lưu tại nút cấp nước: Q5 = Q4 + Qhồi quy

c, Tại nút lưu vực

Tại nút lưu vực dòng chảy vào sông có thể là quá trình lưu lượng thực đo hoặc tính

toán. Quá trình lưu lượng tính toán trong trường hợp không có tài liệu là kết quả ứng

dụng mô hình mưa – dòng chảy. M KE BAS N thường sử dụng mô hình NAM, UHM

và SMAP để tính toán quá trình lưu lượng tại nút lưu vực.

Khi nút hồ chứa điều tiết cho nhiều hộ dùng nước ở hạ du, mô hình sẽ thực hiện phân

phối nước theo nguyên tắc thứ tự ưu tiên. Điều này có nghĩa là người sử dụng nước

đầu tiên trong danh sách sẽ lấy đủ nước theo yêu cầu của mình (nếu có nước), trong

khi đó người sử dụng nước thứ hai chỉ lấy được đủ nước nếu còn nước sau khi người

thứ nhất đã lấy đủ, và cứ như vậy cho đến những người sau cùng trong danh sách. Nếu

còn nước thì số nước đó sẽ chảy dọc xuống nhánh hạ lưu đến điểm nút gần nhất treên

sông.

Đặc biệt đối với hồ chứa, nút sông dưới hạ lưu sẽ tự động được kết nối và sẽ có ưu tiên

đầu tiên. Sự kết nối này được ấn với người sử dụng và không thể thay đổi. Chính vì thế

dòng chảy được xác định xuống hạ lưu trên sông có ưu tiên hơn đối với bất kỳ đối

tượng sử dụng nào còn lại.

Trong MIKE BASIN có nhiều môdun khác nhau: cân bằng nước, chất lượng nước tối

ưu hóa, quản lý sử dụng đất, phân tích kinh tế,…

Hình 2.4: Mô tả cân bằng nước tại nút sử dụng nước

2.6 Thiết l p mô hình MIKE BASIN tính to n cân bằng n ớc LVS Cả

2.6.1. Sơ đồ tính toán

Sơ đồ mô hình tính toán cân bằng nước hiện trạng lưu vực sông Cả trong mô hình

MIKE BASIN với các nút cân bằng (các hộ sử dụng nước) trên các vùng và lưu vực

sông bao gồm:

ác nhánh sông được mô hình hóa trong sơ đồ cân bằng nước (Hình 2.5a) gồm dòng

chính sông Cả, các nhánh Nậm Mô, sông Hiếu, sông Giăng, sông Dinh, sông hợ

Chàng, Huổi Nguyên, sông Ngàn Sâu, sông Ngàn Phố, sông Ngàn Trươi.

Tổng cộng có 16 biên trên tại đầu các nhánh sông trên mô hình. Tổng số nút tính toán

chính trên mô hình là 68 nút. Dòng chảy đến các khu giữa được tính toán bằng mô

hình mưa dòng chảy NAM giữa 2 nút liên tiếp. Biên dưới là cửa Hội nơi sông ả chảy

ra biển.

Số công trình hồ chứa hiện trạng được mô phỏng trên mô hình là 9 công trình gồm hồ

Bản Vẽ, Khe Bố, Bản Cốc, Sao Va, Nậm Mô, Bản Cánh, Nậm Pông và các công trình

đang xây dựng như Bản Mồng, Ngàn Trươi…

Các công trình sử dụng nước trên toàn hệ thống được nhóm theo các tiểu lưu vực với

tổng cộng 18 khu tưới và 3 nút chuyển nước.

Hình 2.5a: Sơ đồ tính toán cân bằng nước lưu vực sông Cả

Hình 2.5b: Sơ đồ tính toán cân bằng nước lưu vực sông Cả (tiếp)

Hình 2.6: Sơ đồ tính toán mô hình Mike Basin lưu vực sông Cả

2.6.2. Số liệu đầu vào

- Nguồn n ớc đến giai đoạn hiện tại

Bao gồm số liệu lưu lượng đầu vào cho các khu cân bằng là quá trình dòng chảy mô

phỏng bởi mô hình Nam thời đoạn từ 1980 - 2017 tham khảo kết quả tính toán của

Viện Quy hoạch Thủy lợi [8].

Bảng 2.32: Kết quả tính toán lưu lượng dòng chảy đến trung bình tháng các vùng năm

2017 ứng với P = 85% từ mô hình NAM

Vùng

Đơn vị: m3/s

Tổng

/Tháng

Vùng I

48,34

38,58

35,49

37,07

39,56

159,68

276,81

228,96

268,07

138,82

91,96

72,22

1435,56

Vùng II

11,65

9,20

7,74

9,06

14,43

19,69

48,54

50,98

55,66

54,20

19,21

13,07

313,43

Vùng III

18,14

13,99

11,77

13,77

22,46

30,65

75,56

79,37

86,65

84,37

29,91

20,35

486,99

Vùng IV

21,58

21,20

20,37

21,20

20,37

25,76

270,08

Vùng V

37,17

31,68

28,26

33,48

38,43

88,47

94,86

262,98

161,64

103,68

64,44

47,25

992,34

Vùng VI

55,74

54,47

52,92

50,30

53,90

55,65

51,60

59,66

63,69

45,94

54,52

42,89

641,28

Vùng VII

26,46

25,30

26,95

22,49

44,48

59,03

40,18

86,31

94,58

55,06

31,25

25,63

537,72

Vùng VIII

23,03

22,98

23,05

23,85

23,83

25,48

23,64

25,70

26,07

24,30

23,24

22,99

288,16

Vùng IX

1,25

1,21

1,15

1,14

1,74

0,79

0,66

2,25

1,94

1,37

1,27

0,93

15,70

Vùng X

37,26

36,72

34,11

25,29

44,28

32,67

19,98

24,75

138,87

208,35

123,84

57,24

783,36

Vùng XI

25,16

26,77

23,65

16,20

26,07

28,08

18,62

29,09

67,44

86,96

56,77

28,08

432,89

Vùng XII

15,54

16,97

12,60

11,77

12,92

10,59

11,12

12,93

84,07

103,72

29,29

23,28

344,80

Vùng XIII

13,03

12,76

13,14

12,12

15,14

18,46

16,16

24,68

26,56

17,55

12,12

10,84

192,56

Vùng XIV

2,20

2,10

2,24

1,87

3,70

4,91

3,34

7,17

7,86

4,58

2,60

2,13

44,70

Tổng

336,55

314,31

294,27

278,78

362,14

554,52

691,44

915,20

1108,86

954,66

566,18

392,66

6779,57

Hình 2.7: Biểu đồ lượng dòng chảy đến các vùng trong từng tháng

+ L ợng n ớc đến năm 2030

Dựa trên “ Kịch bản Biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam của Bộ Tài

nguyên - Môi trường (2016)” [9], theo kịch bản R P4.5 đến năm 2030 nhiệt độ ở

Nghệ An tăng thêm 0,89% và lượng mưa tăng thêm 13,67%, nhiệt độ ở Hà Tĩnh tăng

thêm 0,82% và lượng mưa tăng thêm 13,81% so với thời kỳ 1986-2005. Kết quả tính

toán dòng chảy đến theo kịch bản R P4.5 đến năm 2030

Bảng 2.33: Kết quả tính toán lưu lượng dòng chảy đến các vùng năm 2030 từ mô hình NAM (P = 85%)

Vùng/Tháng

Đơn vị: m3/s

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12 Tổng

Vùng I

47,37

37,81

34,78

36,33

38,76

156,49

282,35

233,54

273,43

141,60

93,80

73,67

1449,93

Vùng II

11,42

9,02

7,59

8,88

14,14

19,29

49,99

52,51

57,33

55,82

19,79

12,81

318,59

Vùng III

17,77

13,29

10,95

13,22

22,01

30,03

77,83

81,75

89,25

86,91

30,80

19,95

493,76

Vùng IV

20,50

20,14

19,35

20,14

19,35

24,47

356,56

Vùng V

36,43

31,05

27,69

32,81

37,66

90,24

96,76

268,24

164,87

105,75

65,73

46,31

1003,54

Vùng VI

54,07

52,83

51,34

48,79

52,28

53,98

53,15

61,45

65,60

47,32

56,16

41,60

638,57

Vùng VII

24,07

23,02

24,53

20,46

40,48

57,26

41,38

88,90

97,42

56,71

32,19

24,86

531,28

Vùng VIII

22,57

22,52

22,13

22,90

22,88

24,46

22,70

26,21

26,59

24,79

23,71

23,45

284,91

Vùng IX

1,22

1,19

1,13

1,11

1,71

0,77

0,67

2,29

1,98

1,40

1,29

0,95

15,71

Vùng X

36,51

35,99

33,43

24,78

43,39

32,02

17,98

22,75

136,87

206,35

121,84

55,24

767,15

Vùng XI

24,66

26,24

23,18

15,88

25,55

27,52

19,18

29,96

69,46

89,57

58,47

28,92

438,59

Vùng XII

15,23

16,63

12,35

11,53

12,66

10,38

11,45

13,31

86,59

106,83

30,17

23,98

351,11

Vùng XIII

12,90

12,63

13,01

12,00

14,99

20,30

17,77

27,15

29,22

19,31

13,33

11,92

204,53

Vùng XIV

2,15

2,06

2,20

1,83

3,77

5,00

3,51

7,32

8,02

4,67

2,73

2,17

45,43

Tổng

326,87

304,78

284,45

269,87

350,42

547,09

714,07

934,73

1131,10

971,50

574,48

390,30

6799,66

- Số liệu nhu cầu n ớc

Tổng lượng nước dùng tại các tiểu vùng và các hộ dùng nước giai đoạn hiện tại và

tương lai năm 2030 được tính toán ở Mục 2.3.

- Số liệu v n hành công trình, đ ờng đặc tính

Số liệu về hồ chứa gồm:

- Dung tích làm việc, dung tích chết, dung tích tổng cộng;

- Quan hệ dung tích - mực nước hồ W - Z;

- Khả năng xả của đập tràn;

- Lưu lượng thiết kế xả xuống hạ du và quan hệ Q~h;

- Biểu đồ điều phối.

Bảng 2.34: Thông số cơ bản các công trình lợi dụng tổng hợp đã và đang xây dựng

Thông số Bản Vẽ Khe Bố Chi Khê Nhạn Hạc Bản Cộc Bản Mồng Ngàn Trươi

8.760 14.300 15.380 540 145 2.785 408

134 10.500 0 254 10.820 0 273 11.080 0 350 210 93,4 5.870 18.871 26,3 4.880 32.500

80,0 95,5 14,5 7,4 22,0 4,0

200 155 65 63 38 30 135,5 135,5 385 385 76,4 71 52,0 25

387 202,23 65,05 40.9 137,5 76,56 54,56

1.834,6 97,8 33.5 235,5 932,7

1.383 17,2 109,76 704,0

451,6 80.6 125,74 71,7

300 - 157

Flưu vực (km2) Qbq (m3/s) Qlũkt (m3/s) - Ftưới (ha) - Qxả hạ du (m3/s) - MNDBT (m) - MNC (m) - MNDGC (m) - Wtoànbộ (106 m3) - Whữuích (106 m3) - Wc (106 m3) - Wphònglũ (106m3) - Fngập(ha) - Nlm (MW) Nbđ (MW) 3.123 320 95,0 100 26,4 41 13 1035 25 8 730 16 5,5 2.572 42 8,5 4.310 15 5,13

Bảng 2.35: Thông số cơ bản các công trình lợi dụng tổng hợp dự kiến trên lưu vực sông Cả

Cô Ba Thông số Thác Muối Chúc A Trại Dơi Đá Gân Kẻ Nính Nậm Cam Nậm ươm Khe Chè Nước Sốt Rào Mắc Khe Nhã Kẻ Cọc

90 170 53 50 87,6 31,0 85,0 109,0 92,0 83 813 126,2 97

3,1 5,7 1,8 1,7 2,9 1,05 7,9 10,1 8,5 7,7 27,3 16,9 13,1

5.120

60 170 80 60 90 80 200 5.350 0 2.500 1.870 - -

3,5 5,2 2,9 2,8 3,3 2,1 2,0 2,5 2,0 18,5 7,5 1,9 5,0

Flưu vực (km2) Qbq (m3/s) Qtk (m3/s) - Ftưới (ha) - Qxả hạ du (m3/s) - MNDBT (m) 51,5 133,7 93,89 123,37

- MNC (m) 33 97,0 64 86

52,9 135,5 95,7 124,47

285,3 106,2 69,9 91,38

247,5 102,0 65,25 84,75 28,8 65,8 19,8 17,5 28,4 10,2 63,0 80 78,8

- MNDGC (m) - Wtoànbộ (106 m3) - Whữuích (106 m3) - Wc (106 m3) 37,8 4,2 4,64 6,63

245,0 100,0 60 80 Kết hợp 50 - Wphònglũ (106m3) Kết hợp Kết hợp Kết hợp Kết hợp Kết hợp Kết hợp Kết hợp

1.590,0 578,0 403 394 - Fngập(ha)

- Nlm (MW) 15,0 - - - - - - - - - 8,6 9,8 10,5

3,2 - - - - - - - - - 2,2 2,5 2,6

87,0 - - - - - - - - - 60 68 70 Nbđ (MW) Eonăm(106Kwh/năm)

2.7 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

2.7.1. Hiệu chỉnh

Với dòng chảy được tính toán từ mưa thông qua mô hình NAM cho năm 2015 và số

liệu nhu cầu nước thực tế năm 2015. Tôi đã tiến hành hiệu chỉnh mô hình MIKE

BASIN với năm 2015. Kết quả như sau:

Kết quả Mô phỏng mô hình thể hiện qua đường quá trình lưu lượng tính toán và lưu

lượng thực đo tại một số nút kiểm tra có trạm đo đạc sau đây:

+ Trạm Cửa Rào, Yên Thượng trên sông Cả.

+ Trạm Quỳ Châu trên sông Hiếu.

+ Trạm Sơn Diệm trên sông Ngàn Phố.

KẾT QUẢ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH NĂM 2015 (Tại Cửa Rào)

(Tại Cửa Rào)

Hình 2.8: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2015 tại Cửa Rào

Hình 2.9: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2015 tại Yên Thượng

Hình 2.10: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2015 tại Quỳ Châu

Hình 2.11: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2015 tại Sơn Diệm

2.7.2. Kiểm định

Tôi đã tiến hành kiểm định lại mô hình MIKE basin cho các trạm với năm 2017, kết

quả như sau:

KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH MIKE BASIN NĂM 2017

(Tại Cửa Rào)

(

Hình 2.12: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2017 tại Cửa Rào

KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH MIKE BASIN NĂM 2017

(Tại Yên Th ợng)

(

Hình 2.13: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2017 tại Yên Thượng

KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH MIKE BASIN NĂM 2017

(Tại Quỳ Châu)

(

Hình 2.14: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2017 tại Quỳ Châu

KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH MIKE BASIN NĂM 2017

(Tại S n Diệm)

(

Hình 2.15: Kết quả mô phỏng mô hình Mike Basin 2017 tại Sơn Diệm

Bảng 2.36: Đánh giá kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình Mike Basin

Chỉ số NASH (%)

L u vực Tên trạm

Hiệu chỉnh Kiểm định

Sông Cả tính đến trạm Cửa Rào Cửa Rào 91 80

Sông Cả tính đến trạm Yên Thượng Yên Thượng 88 77

Sông Hiếu tính đến trạm Quỳ Châu Quỳ Châu 89 85

Sông Ngàn Phố tính đến trạm Sơn Diệm Sơn Diệm 90 86

Qua kết quả tính toán ta thấy quá trình kiểm định mô hình tương đối tốt. Liệt dòng

chảy mô phỏng và liệt dòng chảy thực đo tại các nút kiểm tra tương đối trùng khớp

nhất là ở các khu vực miền núi và các tháng mùa kiệt, sự sai lệch nằm trong giới hạn

cho phép.

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC THEO CÁC

KỊCH BẢN VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHAI THÁC

HIỆU QUẢ NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ

3.1. Xây dựng kịch bản tính to n

- Kịch bản hiện trạng:

+ Nguồn nước đến hiện trạng;

+ Nhu cầu nước hiện trạng;

+ Các công trình khai thác sử dụng nước như hiện trạng

- Kịch bản năm 2030:

+ Nguồn nước đến năm 2030;

+ Nhu cầu nước năm 2030;

+ Các công trình khai thác sử dụng nước như hiện trạng, cộng thêm hồ Bản Mồng và

Hồ Ngàn Trươi đi vào sử dụng, trong đó có nguồn nước từ hồ Ngàn Trươi bên cạnh

việc cấp nước cho vùng hạ du lưu vực nhánh Ngàn Trươi còn tiếp nước sang vùng

Sông Nghèn, Nghi Xuân.

3.2 Kết quả tính to n cân bằng n ớc theo kịch bản hiện trạng

3.2.1. Lượng nước thi u hụt trên lưu vực sông ả

Với phương án hiện trạng 2017 thu được kết quả lượng nước thiếu hụt tại các vùng

theo các tháng trong năm như bảng 3.1 ứng với tần suất tính toán P = 85%

Bảng 3.1: Lượng nước thiếu hụt hiện trạng tại các vùng năm 2017 ứng với tần suất P = 85%

Đơn vị: 106 m3

Vùng/Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12 Tổng

0,00

4,63

6,30

0,00

Vùng I

10,93

0,00

0,99

11,54

3,10

0,00

Vùng II

15,63

0,00

1,71

17,27

2,15

0,00

Vùng III

21,13

0,00

0,96

16,64

3,89

0,00

25,38

36,39

5,27

1,84

0,00

Vùng IV

90,37

0,00

Vùng V

0,00

34,13

33,72

7,64

14,47

8,38

0,00

29,39

Vùng VI

127,73

8,86

7,04

13,11

42,25

0,00

6,76

Vùng VII

78,02

0,00

19,22

2,10

8,30

19,02

0,00

Vùng VIII

48,64

1,18

0,98

2,66

4,47

1,59

3,16

4,28

0,00

3,18

Vùng IX

21,50

0,00

Vùng X

0,00

3,20

0,00

Vùng XI

3,20

0,00

4,70

15,37

0,00

9,31

11,76

1,56

0,00

Vùng XII

42,70

17,88

19,03

34,11

104,63

38,94

0,00

34,91

0,00

32,80

Vùng XIII

282,30

5,34

5,96

9,57

12,58

0,00

5,49

0,00

8,34

Vùng XIV

47,28

Tổng

33,26

36,67

148,36

250,88

50,27

60,62

120,23

6,83

1,84

0,00

80,47

789,43

Hình 3.1. Lượng nước thiếu năm 2017 theo các vùng

Hình 3.2. Lượng nước thiếu năm 2017 theo các tháng

 Nh n xét

Lượng nước thiếu tập trung vào các tháng mùa kiệt trong năm: 1,2,3,4,5,6,7 và 12. Trong đó tháng 4 lượng nước thiếu hụt lớn nhất là 250,88 triệu m3.

Các vùng thiếu nước trên lưu vực sông Cả gồm: vùng Thượng sông Hiếu (vùng II),

vùng Trung lưu sông Hiếu (vùng III), vùng hạ sông Hiếu (vùng IV), vùng Diễn Yên

Quỳnh (Vùng V ), trung lưu sông ả (vùng VII), vùng Nam Hưng Nghi (Vùng V I),

vùng Nam Đức (Vùng IX), lưu vực sông Ngàn Phố (Vùng XII), vùng hưởng lợi sông

Nghèn (Vùng XIII) và vùng Nghi Xuân (Vùng XIV).

Vùng hưởng lợi sông Nghèn bao gồm diện tích của 17 xã Đức Thọ và toàn bộ thị xã

Hồng Lĩnh, toàn bộ huyện Can Lộc và 10 xã phía Bắc của Thạch Hà; và vùng Diễn

Yên Quỳnh bao gồm diện tích đất đai của huyện Diễn Châu, Yên Thành, và phần phía

Nam của huyện Quỳnh Lưu là các vùng thiếu nước nhiều nhất.

3.2.2. Mức đảm bảo cấp nước trên lưu vực sông ả

Bảng 3.2: Mức đảm bảo cấp nước theo nhu cầu dùng nước giai đoạn 1980 - 2017

(P = 85%)

Đơn vị: %

Tháng

Vùng

100

100 100

100

Vùng I

100

Vùng II

100

Vùng III

100

Vùng IV

100

100 100

100

Vùng V

100

Vùng VI

100

Vùng VII

100

Vùng VIII

Tháng

Vùng

100

Vùng IX

100

100 100

100

Vùng X

100

Vùng XI

100

Vùng XII

55,6

100

Vùng XIII

100

Vùng XIV

3 3 Kết quả tính to n cân bằng n ớc theo kịch bản 2030 (có hồ Ngàn Tr i và hồ Bản Mồng)

3.3.1. Đánh giá lượng thi u hụt nguồn nước năm 2030

Bảng 3.3: Lượng nước thiếu hụt tại các vùng năm 2030 ứng với tần suất P = 85%

Đơn vị: 106 m3

Vùng/Tháng

1

3

4

5

2

6

7

11

12 Tổng

8

9

10

10,91

16,03

2,22

0,00

Vùng I

29,16

0,00

2,10

12,62

0,00

3,72

0,00

Vùng II

18,44

0,00

3,55

18,60

0,00

5,02

0,00

Vùng III

27,17

3,88

4,55

18,99

9,51

0,00

24,17

37,05

0,00

9,88

0,00

Vùng IV

108,03

0,00

Vùng V

0,00

4,01

11,22

46,11

0,00

20,28

0,00

Vùng VI

81,62

0,00

12,68

10,57

16,88

41,67

0,00

2,59

0,00

Vùng VII

84,39

0,00

1,60

9,85

19,74

19,36

5,89

0,00

Vùng VIII

56,44

2,10

1,83

3,18

3,81

4,62

4,18

2,04

0,15

3,55

0,00

Vùng IX

25,46

0,00

Vùng X

0,00

4,95

0,00

Vùng XI

4,95

0,00

6,17

15,80

0,00

10,59

11,39

0,00

1,60

0,00

Vùng XII

45,55

38,56

36,92

52,58

67,95

55,35

10,09

48,41

9,01

46,50

3,21

0,00

Vùng XIII

368,58

10,02

9,95

13,75

21,48

8,34

0,33

8,99

4,24

11,79

0,00

Vùng XIV

88,89

0,00

Tổng

67,24

69,47

159,29

220,89

119,95

58,84

130,20

14,69

13,40

84,71

938,68

Hình 3.3: Lượng nước thiếu năm 2030 theo các vùng

Hình 3.4: Lượng nước thiếu năm 2030 theo các tháng

Hình 3.5: Các vùng thiếu nước theo kịch bản đến năm 2030

3.3.2. Mức đảm bảo cấp nước trên lưu vực sông ả giai đoạn 1980 - 2030

Bảng 3.4: Mức đảm bảo cấp nước theo nhu cầu dùng nước giai đoạn 1980 - 2030

(P = 85%)

Đơn vị: %

Tháng

Vùng

88 100 100

100

Vùng I

94 100 100 100

100

Vùng II

83 100 100 100

100

Vùng III

83 100 67

100

Vùng IV

100

100 100 100 100 100

100

Vùng V

100

Vùng VI

62 100 100 100

100

Vùng VII

100

Vùng VIII

100

Vùng IX

100

100 100 100 100 100

100

Vùng X

100

88 100 97

100

Vùng XI

100

Vùng XII

67 100

100

Vùng XIII

100

Vùng XIV

3.4. Phân tích t c động của việc có Hồ Ngàn Tr i và Hồ Bản Mồng tham gia cấp n ớc cho l u vực sông Cả

Kết quả tính toán cân bằng nước cho thấy, lưu vực sông ả hiện tại và tương lai đều

thiếu nước nghiêm trọng. Tổng lượng nước thiếu hụt năm 2017 với tần suất P = 85% là 789,43x106 m3. Đến năm 2030 do nhu cầu nước tăng mạnh nên mức thiếu hụt trên

lưu vực có xu hướng tăng là 938,68x106 m3. Trong đó vùng thiếu nước tập trung phần

lớn ở khu vực hạ du nơi nguồn nước nội tại kém, nguồn cấp phụ thuộc rất nhiều vào

lưu lượng từ thượng nguồn.

Tuy nhiên, nếu xét về sự gia tăng lượng nước thiếu hụt tại năm 2030 so với năm 2017 chỉ là 149,25 triệu m3, nếu so với mức độ tăng nhu cầu nước là 704,6 triệu m3 thì các hồ chứa đã cung cấp được cho lưu vực sông ả hơn 555,4 triệu m3 nước, đáp ứng

được hơn 78% yêu cầu dùng nước gia tăng.

Phân tích lượng nước thừa thiếu và mức độ đảm bảo cấp nước giữa hai giai đoạn 2017

và 2030 chi tiết tại từng vùng dưới đây sẽ đánh giá được hiệu quả bổ sung nguồn nước

của hồ Bản Mồng và hồ Ngàn Trươi đối với mỗi vùng cụ thể:

- Vùng I: Th ợng sông Cả

Đây là vùng miền núi tỉnh Tỉnh Nghệ An nguồn nước đến của vùng tương đối phong phú,

lượng nước yêu cầu của vùng chỉ chiếm một phần nhỏ lượng nước đến của vùng. Tuy nhiên

lượng nước phân bố không đều, những tháng thiếu nước thuộc các tháng ít mưa từ tháng 3 đến tháng 4: Tổng lượng nước thiếu giai đoạn hiện tại là 10,93×106 m3 với P = 85%. Tương lai 2030 lượng nước thiếu là 29,16×106 m3.

Trong vùng hiện nay chỉ có các hồ chứa nhỏ và đập dâng với tổng dung tích hữu ích 0,19 x106m3 đáp ứng một phần nhỏ nhu cầu nước của vùng. hính vì vậy cần bổ sung

công trình thuỷ lợi đáp ứng yêu cầu tưới của vùng.

- Vùng II, III, IV: Vùng Th ợng sông Hiếu, Trung l u sông Hiếu và Hạ sông Hiếu

Toàn bộ khu vực này đều lấy nước từ các công trình sử dụng nguồn nước sông Hiếu.

Nguồn nước đến trên sông Hiếu tương đối phong phú, năm 2030 Hồ Bản Mồng sẽ đi

vào hoạt động, ngoài nhiệm vụ tưới tự chảy cho 2.713 ha, phát điện còn xả xuống vùng hạ du trong mùa kiệt 22 m3/s.

Qua kết quả tính toán cân bằng nước cho thấy nguồn nước đến của vùng cơ bản đều

đáp ứng được yêu cầu tưới của vùng, tuy nhiên trong mùa kiệt vẫn còn một số tháng

thiếu nước:

- Đối với vùng thượng sông Hiếu, tổng lượng nước thiếu giai đoạn hiện tại là 15,63×106 m3. Tương lai năm 2030 lượng nước thiếu là 18,44×106 m3.

- Đối với vùng trung lưu sông Hiếu, tổng lượng nước thiếu giai đoạn hiện tại là 21,13×106 m3. Tương lai năm 2030 lượng nước thiếu là 27,17×106 m3.

- Đối với vùng hạ lưu sông Hiếu, tổng lượng nước thiếu giai đoạn hiện tại là 90,37×106 m3. Tương lai năm 2030 lượng nước thiếu là 108×106 m3 với P=85%.

So sánh với sự gia tăng nhu cầu dùng nước của các vùng này cho thấy tác dụng của Hồ

Bản Mồng chủ yếu cho vùng hạ lưu sông Hiếu (vùng V) khi mức tăng nhu cầu nước là hơn 216 triệu m3 trong khi lượng nước thiếu sau cân bằng nước năm 2030 chỉ tăng gần 18 triệu m3. Ngược lại, mặc dù nhu cầu nước tại các vùng Thượng và Trung sông Hiếu có giảm nhưng lượng nước thiếu có tăng nên tuy không nhiều (2,81 triệu m3 đối với vùng Thượng sông Hiếu và 6,04 triệu m3 đối với vùng Trung sông Hiếu).

Như vậy có thể thấy mặc dù là hồ chứa lớn (dung tích hữu ích > 109 triệu m3) nhưng hồ

Bản Mồng cũng chỉ đảm bảo cấp nước cho vùng hạ du với khoảng 30.000 ha canh tác

và cây ăn quả cần tưới, đồng thời nhu cầu xả hạ du tham gia đẩy mặn cũng đòi hỏi rất

cao. Vì vậy cần nghiên cứu thêm các công trình trên thượng nguồn để đảm bảo cấp nước

cho vùng thượng và trung lưu sông Hiếu, đồng thời bổ sung nguồn cho Hồ Bản Mồng

nhằm tăng khả năng điều tiết cho cấp nước và xả hạ du.

- Vùng V: Văn Tràng và c c khu t ới nhỏ lẻ thuộc Đô L ng

Đây là vùng có nguồn nước đến rất phong phú. Tính toán cân bằng nước với tần suất 85%

cho thấy nguồn nước đến đều đáp ứng được nhu cầu sử dụng nước của các ngành trong

vùng.

- Vùng VI: Diễn Yên Quỳnh

Đây là vùng hưởng lợi hệ thống đập Bara Đô Lương, nguồn nước cấp cho vùng được

lấy từ hệ thống Đập Đô Lương và sông Bùng và các hồ nhỏ.

Kết quả tính toán cân bằng cho thấy ở thời điểm hiện tại với lưu lượng lấy được qua hệ thống Đô Lương là khoảng 27 m3/s. Với lưu lượng này kết hợp với hồ đập nhỏ trong

vùng cấp thì lượng nước thiếu là 127,73×106m3 (P = 85%); Trong tương lai sẽ thiếu là 81,62×106 m3.

Nếu lượng nước lấy được qua hệ thống Đô Lương qua cống Mụ Bà với Q = 37÷40m3/s

sẽ đảm bảo cấp cho sản xuất nông nghiệp, sinh hoạt và công nghiệp (trong đó cấp cho

khu công nghiệp Đông Hồi với quy mô 1200 ha).

- Vùng VII: Trung l u sông Cả

Nguồn nước đến trên dòng chính sông ả tương đối phong phú: Hiện tại hồ Bản Vẽ là

công trình lợi dụng tổng hợp đã hoàn thành ngoài việc phát điện, chống lũ còn bổ sung lưu lượng xuống hạ du vào mùa kiệt với lưu lượng Q = 80m3/s đáp ứng yêu cầu về

nguồn.

ác sông nhánh: Sông Giăng, sông Rào Gang nguồn nước đến tượng đối phong phú.

Tuy vậy vẫn còn những vùng khó khăn về nguồn nước, đó là những vùng khai thác sử

dụng bằng các hồ đập nhỏ. ụ thể khả năng cấp nước của vùng như sau:

+ Khu tưới lấy nước từ các trạm bơm trên sông ả: Hiện tại trong vùng có 53 trạm

bơm lấy nước từ sông Lam làm nhiệm vụ tưới cho 8.043 ha, sơ bộ đánh giá khả năng

nguồn nước đến của vùng cho thấy nguồn nước của vùng đáp ứng yêu cầu về nguồn

cho các trạm bơm trong vùng. Tuy nhiên cần nâng cấp tu sửa đầu mối, hệ thống kênh

mương đồng bộ để đáp ứng được yêu cầu tưới theo nhiệm vụ thiết kế.

+ Khu tưới lấy nước từ sông Giăng, sông Gang và các sông suối hồ đập nhỏ trong vùng: Tổng lượng nước thiếu hiện tại của vùng là 78,02×106 m3, tương lai 84,39×106 m3

(P=85%).

ác công trình hồ chứa hiện tại có khả năng điều tiết được 89,8×106 m3 đáp ứng được

một phần yêu cầu nước của vùng trong tương lai cần bổ sung thêm công trình điều tiết

đảm bảo cấp nước cho vùng.

- Vùng VIII: Nam H ng Nghi

Nguồn nước cấp cho vùng phần lớn được lấy từ sông ả qua hệ thống cống Nam Đàn,

theo số liệu từ công ty khai thác công trình thủy lợi Nam Nghệ An, lưu lượng lấy được

từ 23÷25 m3/s và một phần nhỏ lấy từ sông ấm. Kết quả tính toán cân bằng nước với

nguồn nước như hiện nay thì sẽ bị thiếu 4 tháng (tháng 4 đến tháng 7) với tổng lượng thiếu khoảng 48,64×106 m3.

Tương lai năm 2030 cống Nam Đàn sau khi xây dựng xong, cộng với có các hồ bổ sung nguồn trong mùa kiệt sẽ lấy được 44 m3/s cơ bản sẽ đáp ứng được yêu cầu về

nguồn nước. Lượng nước thiếu tập trung chủ yếu ở khu vực vùng đồi.

- Vùng IX: Nam Đức

Đây là vùng đồng bằng hạ du sông ả, nguồn nước đến của vùng được lấy từ sông ả

thông qua các trạm bơm và các suối nhỏ hiện có trong vùng.

+ Đối với khu tưới của các trạm bơm lấy trên sông ả: Hiện nay trong vùng có 23

trạm bơm lấy nước trên sông ả làm nhiệm vụ thiết kế tưới cho 2.725 ha, nguồn nước

cần khai thác không nhiều, hiện tại và tương lai dòng chính sông ả đều có thể đáp

ứng nguồn nước cho vùng này.

+ Đối với khu tưới lấy nước từ các suối nhỏ trong vùng: Nguồn nước đến của vùng

hiện tại không đáp ứng được nhu cầu nước của các ngành trong vùng. Tổng lượng nước thiếu hiện tại với P = 85% là 21,5x106 m3 và tương lai 2030 là 25,46x106 m3. Để

đáp ứng được yêu cầu về nguồn trong tương lai đề nghị bổ sung thêm các trạm bơm

lấy nước từ sông ả và xây dựng các hồ chứa để bổ sung nguồn trong thời kỳ kiệt.

- Vùng X: Ngàn Sâu

Đây là vùng có nguồn nước đến của vùng rất phong phú, đáp ứng được nhu cầu sử dụng

nước của các ngành trong vùng. ần xây dựng các hồ chứa điều tiết nguồn nước tưới tại

chỗ và bổ sung cho hạ du trong mùa kiệt để tham gia đẩy mặn như hồ Ngàn Trươi, hồ

Trại Dơi, hồ húc A…

- Vùng XI: Ngàn Tr i

Kết quả tính toán cân bằng nước cho thấy nguồn nước đến trong vùng khá dồi dào, lượng nước thiếu chỉ tập trung vào tháng 4, giai đoạn hiện tại với P = 85% là 3,2×106 m3, tương lai đến 2030 là 4,95×106 m3.

- Vùng XII: Ngàn Phố

Bao gồm toàn bộ diện tích huyện Hương Sơn, nguồn nước đến vùng từ sông Ngàn

Phố. Kết quả tính toán cân bằng của vùng như sau:

Với công trình hiện tại trong vùng còn thiếu nước là 42,7×106 m3 (tần suất P=85%).

Tương lai khi hồ Ngàn Trươi được xây dựng cấp cho một phần diện tích của Hương Sơn.

Tuy nhiên vẫn cần xây dựng thêm công trình để điều tiết để tưới cho diện tích chưa có

công trình và bổ sung nguồn cho hạ du trong mùa kiệt như hồ Đá Gân, Khe hè…

- Vùng XIII: Sông Nghèn

Nguồn nước lấy từ sông ả qua cống Trung Lương, Đức Xá, trạm bơm Linh ảm và

các hồ đập nhỏ. Nếu không có nguồn bổ sung sẽ không đáp ứng được yêu cầu cấp

nước của vùng. Hiện tại vùng này thiếu nước 7 tháng mùa kiệt với tổng lượng nước thiếu là 282,30×106 m3 (P=85%).

Giai đoạn 2030 khi hồ Ngàn Trươi đi vào hoạt động sẽ kết hợp với hệ thống sông Nghèn

và các hồ chứa cấp cho sản xuất nông nghiệp trong vùng, cải thiện được tần suất đảm bảo

cấp nước cho hầu hết các tháng trong năm, trừ những tháng kiệt nhất như tháng 4 và tháng

- Vùng XIV: Nghi Xuân

Nguồn nước đến không đáp ứng được yêu cầu dùng nước của vùng, với tổng lượng nước thiếu hiện tại với P = 85% là 47,28×106 m3 ở hầu hết các tháng. Nguyên nhân do

nguồn sinh tại chỗ rất hạn chế, không thể lấy nước trên sông ả để cấp do nồng độ

mặn rất cao. Tương lai khi hồ Ngàn Trươi xây dựng xong, vấn đề thiếu nước ở khu

vực này sẽ cơ bản được giải quyết.

3 5 Đề xuất một số giải ph p nâng cao hiệu quả quản l , khai th c và sử dụng nguồn n ớc l u vực sông Cả

3.5.1. Giải pháp công trình

- Vùng I: Th ợng sông Cả

+ Cần bổ sung công trình thuỷ lợi đáp ứng yêu cầu lượng nước thiếu hụt năm 2030 là

29,16×106 m3. Đây là vùng thượng nguồn có lưu vực rộng lớn nên có thể xem xét xây

dựng thêm các hồ chứa nhỏ hoặc bổ sung các trạm bơm lấy nước từ dòng chính sông

ả, Nậm Mô…

- Vùng II, III, IV: Vùng Th ợng sông Hiếu, Trung l u sông Hiếu và Hạ sông Hiếu

+ Hoàn thiện Hồ Bản Mồng và hệ thống kênh mương dẫn nước để tưới tự chảy cho 2.713 ha, phát điện và xả xuống vùng hạ du trong mùa kiệt 22 m3/s.

+ Nghiên cứu thêm các công trình trên thượng nguồn để đảm bảo cấp nước cho vùng

thượng và trung lưu sông Hiếu, đồng thời bổ sung nguồn cho Hồ Bản Mồng nhằm tăng

khả năng điều tiết cho cấp nước và xả hạ du.

- Vùng V: Văn Tràng và c c khu t ới nhỏ lẻ thuộc Đô L ng

+ Với các công trình cấp nước hiện tại đã đáp ứng gần 100% nhu cầu nên không cần bổ

sung giải pháp công trình.

- Vùng VI: Diễn Yên Quỳnh

+ Tiếp tục duy trì lưu lượng lấy được qua hệ thống Đô Lương khoảng 27 m3/s. Kết

hợp với hồ đập nhỏ trong vùng.

+ Lấy nước hệ thống Đô Lương qua cống Mụ Bà với Q = 37÷40m3/s cấp cho sản xuất

nông nghiệp, sinh hoạt và công nghiệp (trong đó cấp cho khu công nghiệp Đông Hồi

với quy mô 1200 ha).

- Vùng VII: Trung l u sông Cả

+ Đảm bảo hồ Bản Vẽ bổ sung lưu lượng xuống hạ du vào mùa kiệt với lưu lượng Q = 80m3/s đáp ứng yêu cầu về nguồn.

+ Bổ sung thêm công trình điều tiết để tận dụng tối đa nguồn nước từ hồ Bản Vẽ xả

xuống.

+ Nâng cấp tu sửa đầu mối, hệ thống kênh mương đồng bộ để đáp ứng được yêu cầu

tưới theo nhiệm vụ thiết kế.

- Vùng VIII: Nam H ng Nghi

+ Đảm bào cống Nam Đàn mới sau khi xây dựng xong, cộng với có các hồ bổ sung nguồn trong mùa kiệt sẽ lấy được 44 m3/s cơ bản sẽ đáp ứng được yêu cầu về nguồn

nước.

- Vùng IX: Nam Đức

+ Bổ sung thêm các trạm bơm lấy nước từ sông ả và xây dựng các hồ chứa nhỏ để bổ

sung nguồn trong thời kỳ kiệt.

- Vùng X: Ngàn Sâu

+ Đây là vùng có nguồn nước đến của vùng rất phong phú, đáp ứng được nhu cầu sử dụng

nước của các ngành trong vùng.

- Vùng XI: Ngàn Tr i

ần xây dựng các hồ chứa điều tiết nguồn nước tưới tại chỗ và bổ sung cho hạ du trong

mùa kiệt để tham gia cấp nước cho các vùng Ngàn Phố, Sông Nghèn, Nghi Xuân và đẩy

mặn như hồ Ngàn Trươi, hồ Trại Dơi, hồ húc A…

- Vùng XII: Ngàn Phố

+ Hồ Ngàn Trươi cấp cho một phần diện tích của Hương Sơn.

+ Xây dựng thêm công trình để điều tiết để tưới cho diện tích chưa có công trình và bổ

sung nguồn cho hạ du trong mùa kiệt như hồ Đá Gân, Khe hè…

- Vùng XIII: Sông Nghèn

+ Duy trì nguồn nước lấy từ sông ả qua cống Trung Lương, Đức Xá, trạm bơm Linh

ảm và các hồ đập nhỏ.

+ Bổ sung nước từ hệ thống hồ Ngàn Trươi kết hợp với hệ thống sông Nghèn và các hồ

chứa cấp cho sản xuất nông nghiệp trong vùng, cải thiện được tần suất đảm bảo cấp nước

cho hầu hết các tháng trong năm.

- Vùng XIV: Nghi Xuân

+ Bổ sung nước từ hệ thống hồ Ngàn Trươi để cấp nước và đẩy mặn.

3.5.2. Giải pháp phi công trình

- Củng cố, nâng cao năng lực hoạt động của các tổ chức liên quan đến quản lý nguồn

nước trên lưu vực như Sở Nông nghiệp và PTNT, Sở Tài nguyên và Môi trường, Chi

Cục Thủy lợi, chi Cục Phòng chống và Giảm nhẹ thiên tai... Làm rõ và giảm thiểu các

mâu thuẫn, chồng chéo chức năng giữa các tổ chức quản lý.

- Cần đánh giá lại và kiện toàn, nâng cao vai trò của Ban Quản lý lưu vực sông Cả. Có

hình thức tổ chức phù hợp với điều kiện và bối cảnh của lưu vực sông của nước ta.

Nhiệm vụ không được trùng lặp với nhiệm vụ của các tổ chức khác trên lưu vực sông,

đặc biệt là nhiệm vụ quản lý nước của hệ thống quản lý nước hiện hành của các tỉnh

trên lưu vực. ó cơ chế phù hợp để có thể phối hợp hoạt động với các cơ quan và tổ

chức khác trong quản lý sử dụng nước, nhất là với hệ thống quản lý theo địa giới hành

chính hiện hành. Là một diễn đàn mở rộng cho tất cả các thành phần liên quan đến

quản lý nước và môi trường tham gia trao đổi các ý kiến và thống nhất cách giải quyết

các mâu thuẫn trong quản lý nước, trong đó phải coi trọng sự tham gia của cộng đồng.

- Tăng cường nghiên cứu, ứng dụng khoa học công nghệ trong công tác quản lý, điều

hành khai thác sử dụng nguồn nước.

- Nâng cao trình độ cán bộ, trang bị các phương tiện hiện đại để có thể nghiên cứu,

tiếp thu và ứng dụng các công nghệ mới.

- Xây dựng cơ sở dữ liệu đầy đủ, cập nhật, dề sử dụng khai thác thông tin phục vụ

công tác quản lý, quy hoạch, xây dựng kế hoạch khai thác nguồn nước hiệu quả hơn.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết lu n

Với đề tài “ Nghiên cứu tính toán cân bằng nước đánh giá khả năng đáp ứng nguồn

nước lưu vực sông Cả trong trường hợp có sự tham gia của Hồ Ngàn Trươi và Hồ Bản

Mồng”, luận văn đã đạt được một số kết quả và rút ra một số kết luận như sau:

1. Tổng hợp và phân tích các điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của lưu vực sông Cả

để phân chia các vùng tính toán cân bằng nước cũng như thống kê, đánh giá và xác

định nhu cầu nước cho các ngành dùng nước từng vùng. Từ đó đánh giá được khả

năng cung cấp nguồn nước và hiện trạng sử dụng nước trên lưu vực sông Cả.

2. Nghiên cứu cân bằng nước hệ thống bằng mô hình MIKE BASIN để tính ra sự thiếu

hụt nước trên lưu vực sông Cả, cụ thể: năm 2017 tổng lượng nước thiếu là 789,46 triệu m3, năm 2030 tổng lượng nước thiếu là 938,68 triệu m3 (do có quy hoạch phát triển

kinh tế xã hội đúng hướng và xây thêm các hồ chứa). Số lượng công trình hiện có và

trong quy hoạch cũng không đủ khả năng điều tiết khắc phục tình trạng thiếu nước

3. Áp dụng mô hình M KE BAS N để tính toán cân bằng nước hệ thống cho lưu vực

sông Cả đối với hiện trạng và quy hoạch đến năm 2030 có sự tham gia điều tiết của

các hồ chứa. Hồ Bản Mồng và Hồ Ngàn Trươi là những công trình hồ chứa lớn với dung tích trữ lớn hơn 100 triệu m3 có thể đáp ứng được khoảng 79% lượng nước thiếu

hụt gia tăng trong giai đoạn đến năm 2030. Tuy nhiên với thiết kế và hệ thống kênh

mương hiện tại thì các công trình này chỉ đảm bảo phục vụ được cho vùng hạ du sông

Hiếu (hồ Bản Mồng) và vùng Ngàn Phố, Sông Nghèn, Nghi Xuân (hồ Ngàn Trươi).

Đối với các vùng còn lại cần thiết phải có giải pháp công trình bổ sung hoặc tận dụng

khai thác hiệu quả nguồn nước của các hồ lớn như Bản Vẽ, Bản Mồng, Ngàn Trươi

4. Bên cạnh các giải pháp công trình, cần tăng cường các giải pháp phi công trình như

nâng cao năng lực quản lý, sử dụng hiệu quả nguồn nước, áp dụng các hình thức sử

dụng tiết kiệm nước hoặc chuyển đổi cơ cấu cây trồng phù hợp.

100

2. Kiến nghị

Để phản ánh chi tiết hơn vấn đề cân bằng nước trên lưu vực, hướng đến mục tiêu quản

lý, khai thác và sử dụng bền vững tài nguyên nước lưu vực sông, nghiên cứu đề xuất

một số hướng phát triển tiếp theo như sau:

- Điều tra, khảo sát chi tiết về số lượng, chất lượng nước yêu cầu tại từng vùng trên lưu

vực theo các tháng trong năm.

- Mô phỏng chất lượng nước, phân tích kinh tế tài nguyên nước trong bài toán cân

bằng nước.

101

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Phương Nhung (2011), Tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông

Cầu bằng mô hình MIKE BASIN, Luận văn Thạc sỹ khoa học, Trường Đại học Khoa

học Tự nhiên.

[2]. Ngô Chí Tuấn (2009), Tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Thạch Hãn

tỉnh Quảng Trị, Luận văn Thạc sỹ, Trường Đại học Khoa học tự nhiên.

[3]. Hoàng Minh Tuyển và nnk (2006), Nghiên cứu xây dựng khung hỗ trợ ra quyết

định trong quản lý tài nguyên nước lưu vực sông Cả, Viện khoa học khí tượng thủy

văn và môi trường.

[4]. Nguyễn Đăng Túc & nkk (2007), Nghiên cứu giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên,

bảo vệ môi trường và phòng tránh thiên tai lưu vực sông Cả, Viện Địa chất.

[5]. Dự án Hỗ trợ hương trình ngành nước (WSPS) (2006), Tiểu hợp phần 3.2 Quản

lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Cả, DANIDA.

[6]. TCXDVN 33:2006, Cấp nước - Mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn

thiết kế.

[7]. TCXDVN 4454:2012, Quy hoạch xây dựng nông thôn - tiêu chuẩn thiết kế.

[8]. Viện Quy hoạch Thủy lợi (2017), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và

mô hình toán nâng cao hiệu quả quản lý và sử dụng nước lưu vực sông Cả.

[9]. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2016), Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển

dâng cho Việt Nam, Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam.

[10]. Trần Thanh Xuân và nnk, 1991. Nghiên cứu phương pháp tính toán đặc trưng

dòng chảy năm và phân phối dòng chảy trong năm của sông suối vừa và nhỏ trong

trường hợp thiếu số liệu. Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu cấp Tổng cục.

[11]. Hoàng Thanh Tùng (2011), Nghiên cứu dự báo mưa, lũ trung hạn cho vận hành

hệ thống hồ chứa phòng lũ - Ứng dụng cho lưu vực sông Cả, Luận án tiến sỹ, Trường

Đại học Thủy lợi.

102

[12]. Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Nghệ An, 2003. Bổ sung quy hoạch

thủy lợi tỉnh Nghệ An giai đoạn 2003 - 2010.

[13]. Tổng cục Thống kê. Niên giám Thống kê năm 2017.

[14]. Trần Thanh Xuân, 1995. Nghiên cứu cân bằng, bảo vệ và sử dụng có hiệu quả

nguồn nước phục vụ phát triển kinh tế - xã hội vùng Bắc Trung Bộ (từ Thanh Hóa đến

Hà Tĩnh). Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước KC.12-02.

[15]. Trần Việt Liễn, Hoàng Đức ường và nnk, 2006. Xây dựng các kịch bản về biến

đổi khí hậu của thế kỷ 21 cho các vùng thuộc lãnh thổ Việt Nam, tạp chí KTTV số 541.

[16]. Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An (2011), Báo cáo điều chỉnh, bổ sung quy hoạch

tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Nghệ An đến năm 2030.

103

PHỤ LỤC

Phụ lục 1. Nhu cầu nước cho sinh hoạt trong các vùng thuộc lưu vực sông Cả theo quy hoạch đến năm 2030

Tháng

Tổng

Vùng

0,76

0,68

0,76 0,73

0,76

0,73

0,76

0,73

0,76

0,73

0,76

8,89

0,35

0,32

0,35 0,34

0,35

0,34

0,35

0,34

0,35

0,34

0,35

4,15

III

0,95

0,86

0,95 0,92

0,95

0,92

0,95

0,92

0,95

0,92

0,95

11,20

2,01

1,81

2,01 1,94

2,01

1,94

2,01

1,76

2,01

1,94

2,01

23,44

0,51

0,49

0,51 0,49

0,51

0,49

0,51

0,49

0,51

0,49

0,51

6,04

0,38

0,35

0,38 0,37

0,38

0,37

0,38

0,37

0,38

0,37

0,38

4,51

VII

0,61

0,55

0,61 0,59

0,61

0,59

0,61

0,59

0,61

0,59

0,61

7,20

VIII

2,58

2,33

2,58 2,50

2,58

2,50

2,58

2,50

2,58

2,50

2,58

30,38

0,18

0,16

0,18 0,17

0,18

0,17

0,18

0,17

0,18

0,17

0,18

2,09

0,24

0,22

0,24 0,24

0,24

2,88

0,14

0,13

0,14 0,14

0,14

1,69

XII

0,38

0,34

0,38 0,37

0,38

0,37

0,38

0,37

0,38

0,37

0,38

4,45

XIII

1,27

1,15

1,27 1,23

1,27

1,23

1,27

1,23

1,27

1,23

1,27

6,73

XIV

0,30

0,27

0,30 0,29

0,30

0,29

0,30

0,29

0,30

0,29

0,30

3,56

Tổng 10,67

9,66 10,67 10,32 10,67 10,32 10,67 10,67

10,14 10,67 10,33 10,67 117,20

Đơn vị: 106 m3

Phụ lục 2. Nhu cầu nước cho công nghiệp trong các vùng thuộc lưu vực sông Cả theo quy hoạch đến năm 2030

Tháng

Tổng

Vùng

0,15 0,13 0,15 0,14

0,15

0,14

0,15

0,14

0,15

0,14

0,15

1,75

1,27 1,15 1,27 1,23

1,27

1,23

1,27

1,23

1,27

1,23

1,27

14,97

III

0,10 0,09 0,10 0,10

0,10

1,19

4,12 3,72 4,12 3,98

4,12

3,98

4,12

3,98

4,12

3,98

4,12

48,48

0,04 0,04 0,04 0,04

0,04

0,46

0,11 0,10 0,11 0,10

0,11

0,10

0,11

0,10

0,11

0,10

0,11

1,27

VII

0,03 0,03 0,03 0,03

0,03

0,40

VIII

14,18 12,81 14,18 13,72 14,18 13,72 14,18 14,18 13,72 14,18 13,72 14,18 166,98

0,02 0,01 0,02 0,02

0,02

0,18

0,08 0,07 0,08 0,08

0,08

0,91

0,05 0,05 0,05 0,05

0,05

0,64

XII

0,11 0,10 0,11 0,10

0,11

0,10

0,11

0,10

0,11

0,10

0,11

1,24

XIII

16,81 15,18 16,81 16,26 16,81 16,26 16,81 16,81 16,26 16,81 16,26 16,81 197,88

XIV

0,26 0,24 0,26 0,26

0,26

2,60

Tổng 37,32 33,71 37,32 36,12 37,32 36,12 37,32 37,32 36,12 37,32 36,12 37,32 439,44

Đơn vị: 106 m3

104

Phụ lục 3. Nhu cầu nước cho thủy sản trong các vùng thuộc lưu vực sông Cả theo quy hoạch đến năm 2030

Tháng

Tổng

Vùng

0,00

0,00 0,00 0,00

0,00

0,00 0,00

0,00

0,00 0,00 0,00

0,00

0,00 0,00

0,00

0,00 0,00 0,00

0,00

0,00 0,00

0,00

III

2,94

1,96 2,94 2,94

2,94

1,96

0,00

0,00 0,00 24,50

0,00

0,00 0,00 0,00

0,00

0,00 0,00

0,00

0,00 0,00 0,00

0,00

0,00 0,00

0,00

0,00 0,00 0,00

0,00

0,00 0,00

0,00

VII

0,39

0,26 0,39 0,39

0,39

0,26

0,00

0,00 0,00

3,28

VIII

0,00

0,00 0,00 0,00

0,00

0,00 0,00

0,00

0,00 0,00 0,00

0,00

0,00 0,00

0,00

0,00 0,00 0,00

0,00

0,00 0,00

0,00

0,00 0,00 0,00

0,00

0,00 0,00

0,00

XII

0,70

0,47 0,70 0,70

0,70

0,47

0,00

0,00 0,00

5,87

XIII

1,04

0,69 1,04 1,04

1,04

0,69

0,00

0,00 0,00

8,66

XIV

5,08

3,39

5,08

3,39 5,08 5,08

0,00

0,00 0,00 42,31

Tổng

Đơn vị: 106 m3

Phụ lục 4. Nhu cầu nước cho chăn nuôi trong các vùng thuộc lưu vực sông Cả theo

quy hoạch đến năm 2030

Tổng

0,51 0,19 0,47 0,82 0,29 0,23 0,36 0,49 0,08 0,20 0,12 0,16 0,48 0,11 4,51

0,46 0,17 0,42 0,74 0,26 0,21 0,32 0,44 0,07 0,18 0,11 0,14 0,43 0,10 4,07

0,51 0,19 0,47 0,82 0,29 0,23 0,36 0,49 0,08 0,20 0,12 0,16 0,48 0,11 4,51

0,50 0,19 0,45 0,79 0,28 0,23 0,35 0,47 0,08 0,20 0,11 0,15 0,46 0,11 4,36

0,51 0,19 0,47 0,82 0,29 0,23 0,36 0,49 0,08 0,20 0,12 0,16 0,48 0,11 4,51

0,50 0,19 0,29 0,79 0,28 0,23 0,35 0,47 0,08 0,20 0,11 0,15 0,46 0,11 4,19

0,51 0,19 0,47 0,82 0,29 0,23 0,36 0,49 0,08 0,20 0,12 0,16 0,48 0,11 4,51

6,03 0,50 0,51 2,27 0,19 0,19 5,20 0,45 0,47 9,67 0,79 0,82 3,36 0,28 0,29 2,76 0,23 0,23 4,20 0,35 0,36 5,76 0,47 0,49 0,93 0,08 0,08 2,38 0,20 0,20 1,38 0,11 0,12 1,86 0,15 0,16 5,63 0,46 0,48 0,11 0,11 1,30 4,36 4,51 52,74

Tháng Vùng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV Tổng

0,50 0,19 0,30 0,79 0,28 0,23 0,35 0,47 0,08 0,20 0,11 0,15 0,46 0,11 4,20

Đơn vị: 106 m3

105