Tuyn tp Hi ngh Khoa học thường niên năm 2015. ISBN : 978-604-82-1710-5
416
NGHIÊN CU TÍNH TOÁN S SUY GIM BÙN CÁT
TRÊN H THNG SÔNG VU GIA THU BN SAU
KHI XÂY DNG H CHA THƯỢNG NGUN
Trần Thanh Tùng, Mai Hoàn Thành, Thái Văn Bổng, Nguyn Quang Chiến
Đại hc Thy li
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Lưu vực sông Vu Gia Thu Bn din
tích 11.510 km2, vi phm vi trong khoảng vĩ
độ 16°03′14°55′B, kinh độ 107°15′
108°24′Đ. H thng sông gm 78 sông
sui chiu dài sông trên 10 km tr lên [2].
Gần đây khá nhiu h cha thủy điện ln
đưc xây dng trên h thng sông (bng 1).
Vic xây dng các h cha thượng ngun đã
làm suy gim bùn cát vùng h lưu phía sau
đập do hu hết bùn cát b lắng đóng trong
lòng h.
Bng 1. Các h cha trên h thng sông
Dự án
thủy điện
Tháng/ quý
khởi công
Tháng / quý
hoàn thành
A Vương
08/2003
12/2008
Sông Côn 2
11/2005
08/2009
Sông Tranh 2
I/2006
IV/2011
Ðăk Mi 4
II/2007
I/2012
Sông Bung 4
II/2010
I/2014
Sông Bung 2
III/2011
IV/2014
Sông Bung 4A
IV/2009
IV/2012
Sông Bung 6
III/2010
IV/2012
A Vương
S. Bung 2 S. Bung 4
Đăk Mi 4
S. Tranh 2 TV. Nông Sơn
TV. Thành Mỹ
Trạm thủy văn
Hồ chứa
Hình 1. Sơ đồ v trí h cha và trm thy văn
trên h thng sông Vu Gia Thu Bn
2. PHÂN TÍCH CHUI S LIU
Trên lưu vực nghiên cu 10 trm thy
văn, nhưng ch 2 trạm đo lưu lượng cát
bùn lng, trạm Nông Sơn (trên Sông
Thu Bn) Thành M (S. Cái). Các trm
đưc thành lp t nhng năm 70 ca thế k
trước s liu quan trc chất lượng tt.
S liu đo đạc độ đục được thu thp t 1978
k đầy đủ (có s liu liên tc t năm
1991). Lưu lượng bùn cát đưc tính toán t
độ đục là lưu lượng dòng chy trung bình nên
th sai s do đo đạc. Tuy nhiên sai s
này th chp nhn khi s dng tính toán
suy giảm bùn cát trên lưu vực. Da trên
chui s liu này (hình 2), ta xác định được 3
giai đoạn thay đổi đặc trưng bùn cát.
Hình 2. Độ đục và lưu lượng bùn cát ti hai
trạm Nông Sơn Thành M (1978 2013)
Trong giai đoạn t năm 1977 đến năm
1995 đ đục khá ổn định, thường thấp hơn
Tuyn tp Hi ngh Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5
417
100 g/m3. Giá tr độ đục ln nhất vào năm
1983, ti trạm Nông Sơn là 152 g/m3, ti trm
Thành M255 g/m3.
Giai đon t 1996 đến 2009 lưu lượng bùn
cát lúc tăng rất cao (đặc biệt năm 2009,
riêng Nông Sơn các năm 1996, 1999,
2000) do có nhiu nhng trận lũ lớn xy ra và
din tích rng che ph b thu hp. Độ đục
trung bình trong giai đon này trên 300 g/m3,
trạm ng Sơn năm 2009 đ đục tương ng
là 412 g/m3 và trm Thành M640 g/m3.
Tuy nhiên, giai đoạn t năm 2010 đến năm
2013 độ đục ca 2 trạm thay đổi theo xu
ng trái chiu nhau. Ti trạm Nông Sơn độ
đục xu hướng gim dn nhưng ti trm
Thành M lại tăng khá cao t khong 400
g/m3 đến 701,5 g/m3 (năm 2013).
Tương quan độ đc gia hai trm khá tt
(hình 3) trong tng giai đoạn trưc sau khi
y đập (2006 nay); giai đoạn độ đục ti
Thành M xu ớng ng n so với ti
ngn. ba đim bit lập (cácm 1999,
2003 2013) b loi khi ơng quan y.
Hình 3. Tương quan độ đục hai trm
3. ĐỊNH LƯỢNG S SUY GIM BÙN
CÁT SAU KHI H CHA HOẠT ĐỘNG
3.1. Đánh giá sự điu tiết nước ca các
h cha theo mùa
Hình 4. Lưu lượng nước ti trạm Nông Sơn
t 2001 đến 2004
T hình 4 ta th nhn thấy mùa trên
sông bắt đầu t tháng 10 đến tháng 12; lưu
ợng dao động trong khong t 600 đến
1000 m3/s.
Hình 5. Lưu lượng nước ti trạm Nông Sơn
t 2010 đến 2013
Sau khi h chứa đi vào hoạt động, vic
điu tiết nước ca h chứa đã làm thay đổi
lưu lượng nước trung bình các tháng trong
năm (Hình 5). Lưu lượng nước sông tháng 12
gim rt thp, khong 200 m3/s so với trước
khi xây dng h chứa (lưu lượng đt khong
400 đến 600 m3/s). Mặt khác, lưu lượng nước
sông các tháng mùa kit li khá ổn định t
100 đến 200 m3/s so với giai đoạn trước khi
xây dng (thấp dưới 100 m3/s).
Chính việc điều tiết nước ca h cha
không tuân theo quy lut ca t nhiên đã trực
tiếp làm thay đổi lưu ng nước sông
nguyên nhân làm cho độ đục ti các trạm đo
thay đổi (mc 2).
3.2. Định lượng s suy gim bùn cát
3.2.1. Công thc tính tn lượng n cát [1]
Đ đục m:
ρnăm = (ΣRm×1000)/ΣQnăm (g/s)
trong đó: Qnăm lưu lượng nước trung bình
năm (m3/s) còn Rnăm là lưu lượng bùn cát
trung bình năm (kg/s).
Lượng bùn cát trung bình năm = Rnăm ×
3600 × 24 × 365 / 1000 (tấn/năm).
Lượng bùn cát suy giảm hay tăng thêm =
lngbï nc¸ ttrc- lngbï nc¸tsau
lngbï nc¸ ttrc
×100%
3.2.2. Suy giảm bùn cát tại hai trạm Nông
Sơn và Thành M
Ti trạm Nông Sơn lưu lượng trung bình
bùn cát năm t giai đoạn 19962009 là
Tuyn tp Hi ngh Khoa học thường niên năm 2015. ISBN : 978-604-82-1710-5
418
2,57×106 tấn/năm, giai đoạn sau khi hồ chứa
hoạt động từ năm 2010 - 2013 1,71×106
tấn/năm. Như vậy, lượng bùn cát suy giảm
trung bình năm của thời gian hồ chứa hoạt
động thời gian khi chưa sự hoạt động
của hồ chứa là 0,86×106 tấn/năm, tức giảm
tới 33,5%. Ảnh hưởng của hồ chứa tới lưu
lượng bùn cát (R) tại trạm Nông Sơn
khá lớn.
Tại trạm Thành Mỹ, lưu lượng bùn cát
trong bình năm trong giai đoạn 1996–2009
1,55×106 tấn/năm, giai đoạn 2010–2013,
1,98×106 tấn/năm, tức đã tăng thêm
0,42×106 tấn/năm hay 27%. Lưu lượng bùn
cát tăng mạnh thể do ảnh hưởng của việc
chuyển dòng nước sang sông Thu Bồn làm
dòng chảy của sông bị thay đổi, địa hình đáy
bờ sông bị xói dẫn đến gia tăng lưu lượng
bùn cát tại trạm đo. Như vậy tính chung hai
đoạn sông hạ lưu hai trạm Nông Sơn
Thành Mỹ thì lượng bùn cát giảm 0,44×106
tấn/năm (11%).
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Từ các kết quả tính toán lưu lượng bùn cát
độ đục tại 2 trạm Nông Sơn và Thành Mỹ
trên hệ thống Vu Gia Thu Bồn thể kết
luận rằng lưu lượng trung bình tháng của các
trạm chịu sự ảnh hưởng của việc điều tiết
nước của hồ chứa thượng nguồn đã làm
giảm độ đục so với những năm trước khi xuất
hiện hồ chứa. Kết quả tính toán (trạm Nông
Sơn) cho thấy lưu lượng bùn cát đã giảm tới
33,5% trước so với trước khi xây dựng hồ
chứa. Tuy nhiên, kết quả tính toán tại trạm
Thành Mỹ cho thấy lưu lượng bùn cát giai
đoạn từ năm 2010 2013 lại tăng tới 27% so
với trung bình nhiều năm. Song lượng tăng
bùn cát trên trạm Thành Mỹ cũng chỉ bằng
0,5 lần lượng giảm bùn cát trung bình năm
của trạm Nông Sơn. Kết quả lượng bùn cát
tổng hợp trên hai sông này giảm đi 11%.
Hai trạm Thành Mỹ và Nông Sơn nằm khá
xa về phía hạ lưu các hồ chứa nên kết quả đo
đạc chưa phản ánh hết được sự suy giảm
lượng bùn cát do lắng đọng trong hồ chứa
khi nước từ hồ chứa chảy tới trạm đo thể
xảy ra hiện tượng xói lở đáy sông và thay đổi
địa hình sông làm cho lưu lượng bùn cát đo
được các trạm đo không giảm. Mặc
chuỗi số liệu tính toán đã cập nhật tới năm
2013, nhưng vẫn chưa đủ dài để đánh giá đầy
đủ ảnh hưởng của các hồ chứa tới bùn t
hạ lưu. Để đánh giá đầy đủ chính xác hơn
các tác động này, cần phải thêm các số
liệu đo đạc đầy đủ về bùn cát trước sau
các hồ chứa và bố trí thêm các trạm đo.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Đỗ Tất Túc, Phạm Thị Lan Hương, Nguyễn
Năng Minh, 2009, Giáo trình đo đạc
chỉnh lý số liệu thủy văn. Đại học Thủy lợi.
[2] Trần Thanh Xuân, 2007. Đặc điểm thủy văn
nguồn nước sông Việt Nam. NXB
Nông nghiệp.