CHƯƠNG I TỔNG QUAN CHUNG VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH VÙNG NGHIÊN CỨU. TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU Khu vực xây dựng công trình thuộc xã Đại Cường huyện Đại Lộc tỉnh Quảng Nam. Phạm vi công trình nằm trên nhánh sông Quảng Huế, thượng lưu cầu Quảng Huế. Nằm kẹp giữa hai sông Vu Gia và sông Thu Bồn nên chịu ảnh hưởng trực tiếp chế độ thủy văn, thủy lực của hai sông.
Vị trí tuyến kè bờ hữu sông Quảng Huế Địa hình khu vực công trình tương đối bằng phẳng, dạng bãi bồi ven sông Quảng Huế. Cao độ trung bình khoảng +6,0 ÷ 7,0m thấp hơn so với cao độ bãi vùng ven sông Vu Gia và sông Thu Bồn. Xu thế địa hình khu vực thấp dần từ sông Vu Gia theo hướng sông Quảng Huế mới về sông Thu Bồn. Khu vực dân cư nằm ven bờ hữu sông Vu Gia và sông Quảng Huế mới, 7 cao độ trung bình khu dân cư +8,0 ÷ 9,0m.
Về mùa lũ cả vùng dự án đều ngập đến cao trình +10÷11m, lũ tiểu mãn ngập cao trình bãi tới +7,5m kéo dài từ 3÷4 ngày. Vùng hưởng lợi của công trình bao gồm khu dân cư dọc theo bờ hữu sông Quảng Huế Mới thuộc địa bàn xã Đại Cường huyện Đại Lộc tỉnh Quảng Nam. Khu vực hạ lưu sông Thu Bồn phía Hội An và khu vực hạ lưu sông Vu Gia phía TP Đà Nẵng. Mạng lưới sông thuộc lưu vực Thu Bồn - Vu Gia nằm gọn trong tỉnh Quảng Nam và TP Đà Nẵng.
Nguồn nước cung cấp cho hệ thống sông chủ yếu là nước mưa với lượng mưa khá phong phú từ 1. Tuy nhiên, do chi phối của địa hình, địa chất, thổ nhưỡng và điều kiện mặt đệm mà lưới sông phát triển không đồng đều giữa các vùng. S¬n Trµ Trµ 0 5 10Km §µ N½ng §µ N½ng Cï lao Cï lao Chµm Chµm Héi An Héi An Cöa §¹i Cöa §¹i Tam Kú Tam Kú Hình 1.2: Hệ thống sông ngòi lưu vực sông Vũ Gia - Thu Bồn Mật độ lưới sông ở các vùng như sau: - Thượng nguồn sông Thu Bồn: 0,40 km/km2 (tính với các sông có L>10 km và có dòng chảy thường xuyên). - Thượng nguồn sông Vu Gia: 0,33 km/km2 (tính với các sông có L>10 km và có dòng chảy thường xuyên).
- Vùng hạ du sông Thu Bồn: 0,60 km/km2 (tính với các sông có L>5 km và có dòng chảy thường xuyên). Nguồn sông từ các dãy núi phía tây của lưu vực ở độ cao trên 1000 m đến 2000 m. Hệ thống sông có những đặc điểm chính sau đây: - Các sông đều ngắn, dốc. Chiều dài lớn nhất không quá 200 km.
- Sông chỉ có phần thượng lưu và phần hạ lưu, không có phần trung lưu. - Lòng sông phần thượng lưu nằm gọn giữa các thung lũng núi, nhiều đoạn dốc đứng như khe Kẽm - Đá Dừng (nhánh Thu Bồn), nhưng phần lớn là các bãi sông thường xuyên có một phần ngập lũ và một phần chỉ ngập lũ khi gặp các năm lũ lớn. Lòng sông chủ yếu cấu tạo là đá gốc hoặc đá phong hoá, có nhiều thác ghềnh, dốc. Vận tốc dòng chảy lớn, ngay cả khi không có lũ là trở ngại lớn cho giao thông thuỷ.
- Khi ra khỏi vùng núi, sông chỉ cách biển khoảng 30 km. Lòng sông chỉ rõ về mùa nước cạn, nhưng vào mùa lũ không thấy ranh giới của lòng sông và đất đai, làng mạc. Do vật chất lòng sông là thành tạo rửa trôi, bào mòn trên bề mặt lưu vực được vận chuyển theo dòng nước và lắng đọng mà tạo thành với hàm lượng cát chiếm tới 70% nên rất không ổn định. Có thể nói lòng sông thay đổi sau mỗi trận lũ.
Dưới ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên và hệ thống cơ sở hạ tầng (bao gồm các công trình vĩnh cửu và các công trình tạm thời, kể cả hệ thống làng mạc) mà một dòng sông mới có thể được tạo ra sau một trận lũ, cũng như lấp một đoạn sông cũ đã có trước đó. Hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn bao gồm hai sông chính: Sông Thu Bồn (sông Tranh, sông Khang và sông Trường) và sông Vu Gia (sông Cái, sông Bung và sông Côn) với 19 sông nhánh cấp I, 3 nhánh phân lưu là sông 9 Yên (Cẩm Lệ), sông Vĩnh Điện, sông Trường Giang; 36 sông nhánh cấp II; 21 nhánh cấp III và 2 nhánh sông cấp IV. Sông Thu Bồn bắt nguồn từ đỉnh Ngọc Lĩnh cao 2. Độ dài sông chính từ nguồn đến cửa Hội An là 198 km, diện tích lưu vực tính đến Giao Thuỷ cách cửa Hội An 30 km là 3.
Thượng nguồn sông Thu Bồn chảy qua địa phận Kon Tum 38 km với diện tích tương ứng là 500 km2. Tại Giao Thuỷ hai sông Vu Gia và Thu Bồn có sự trao đổi dòng chảy qua sông Quảng Huế dẫn một phần nước của sông Vu Gia nhập sang sông Thu Bồn. Cách Giao thuỷ 16 km về phía hạ lưu thì sông Vĩnh Điện lại dẫn một phần nước sông Thu Bồn sang trả lại sông Vu Gia. Ngoài ra, mỗi sông về phía hạ lưu còn được bổ sung thêm một số sông nhánh khác.
Sông Vu Gia có sông Tuý Loan (L = 28 km, F = 160 km2); S. Giữa sông Thu Bồn và sông Tam Kỳ được nối nhau bằng con sông Trường Giang là kết quả của quá trình bồi lấp cửa Đại (Thu Bồn) và một hình thức kéo dài của các sông miền Trung. Hệ thống sông Thu Bồn có các sông Thu Bồn (S.Trường) và sông Vu Gia (sông Cái, sông Bung và sông Côn) với 78 sông suối có chiều dài 10 km trở lên bao gồm 19 sông nhánh cấp I; 36 sông nhánh cấp II; 21 sông nhánh cấp III và 2 sông nhánh cấp IV. Ngoài ra trong hệ thống còn có 3 phân lưu là sông Yên (sông Cẩm Lệ), sông Vĩnh Điện và sông Trường Giang.
Mật độ sông suối trung bình trong hệ thống sông là 0,40 km/km2. Vùng sông Cái, sông Bung, mật độ sông thay đổi từ 0,30 – 0,60 km/km2. Vùng sông Tranh, sông Khang mật độ sông thay đổi từ 0,60 – 1,0 km/km2. Các vùng khác mật độ sông suối thấp hơn.
Sông Vũ Gia Sông Quảng Huế cũ Sông Quảng Huế mới Sông Thu Bồn Hình 1.3: Đoạn sông nghiên cứu 1. TÌNH HÌNH NGUỒN NƯỚC SÔNG VU GIA – THU BỒN, DIỄN BIẾN DÒNG CHẢY, CHẾ ĐỘ CHUYỂN NƯỚC CỦA NHÁNH QUẢNG HUẾ NHỮNG NĂM GẦN ĐÂY 1. Dòng chảy năm Lưu vực Thu Bồn có trạm Nông Sơn đo dòng chảy với diện tích lưu vực là 3.150 km2 và trạm Thành Mỹ với diện tích lưu vực là 1.850 km2 đo dòng chảy trên sông Vu Gia. Trên cơ sở tài liệu thực đo, tính toán được dòng chảy bình quân tháng, năm trung bình trong thời kỳ nhiều năm như sau: Bảng 1.1: Lưu lượng bình quân tháng Nông Sơn và Thành Mỹ Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Nông Sơn 227,9 134,7 90,9 72,5 107,4 104,0 74,4 74,6 161,5 645,2 999,7 609,6 275,2 (% năm) 6,90 4,08 2,75 2,20 3,25 3,15 2,25 2,26 4,89 19,54 30,27 18,46 100,0 Thành Mỹ 101,2 63,5 45,4 38,0 51,2 58,2 43,0 46,3 89,4 281,9 385,7 239,8 120,3 (% năm) 7,01 4,40 3,14 2,63 3,55 4,03 2,98 3,21 6,19 19,53 26,72 16,61 100,0 11 Theo kết quả tính toán: Q o (Nông Sơn) = 273,0 (m3/s) và M o (Nông Sơn) = 87 (l/s/km2) Q o (Thành Mỹ) = 123,6 (m3/s) và M o (Thành Mỹ) = 65 (l/s/km2) Căn cứ vào tài liệu quan trắc, tính các tham số thống kê dòng chảy tháng và dòng chảy năm, ta được kết quả như sau: Bảng 1.2: Các thông số thống kê dòng chảy tháng và năm Trạm Nông Sơn Trạm Thành Mỹ Thời gian Q tb Cv Cs Q tb Cv Cs I 228,0 0,39 1,37 101,0 0,39 1,37 II 135,0 0,35 1,42 63,5 0,33 1,34 III 90,9 0,37 1,30 45,4 0,33 1,83 IV 72,5 0,54 1,82 38,0 0,39 1,56 V 107,0 0,56 1,67 51,2 0,50 2,01 VI 104,0 0,56 1,68 58,2 0,63 2,20 VII 74,4 0,40 0,80 43,0 0,35 1,24 VIII 74,6 0,55 2,19 46,3 0,33 1,31 IX 161,0 0,67 2,67 89,4 0,57 1,71 X 645,0 0,59 1,18 282,0 0,66 1,31 XI 1000,0 0,53 1,33 386,0 0,61 1,53 XII 610,0 0,59 1,78 240,0 0,60 1,81 T,B Năm 273,0 0,31 1,14 123,6 0,34 1,33 Từ bảng thống kê trên có thể thấy: Dòng chảy kiệt biến động ít hơn cả về không gian lẫn thời gian.
Thời gian mùa lũ dòng chảy biến động rất lớn. Tháng chuyển tiếp từ mùa kiệt sang mùa lũ kể cả lũ tiểu mãn dòng chảy biến động rất lớn. Dòng chảy năm ít biến đổi mặc dù sự biến đổi khí hậu làm tăng cường mưa lũ và sự biến đổi bề mặt lưu vực do các hoạt động chặt phá rừng, đốt nương rẫy lấy đất làm nông nghiệp v. làm thay đổi chế độ dòng chảy lũ và dòng chảy kiệt.
Dòng chảy lũ, kiệt Mưa lớn là nguyên nhân sinh ra lũ lụt sông ngòi và xói mòn trên lưu vực. làm ảnh hưởng không nhỏ đến cuộc sống, sản xuất và giao thông. Mưa lớn được hình thành do nhiều loại hình thời tiết khác nhau. Những trận mưa lớn ở miền Trung phần lớn do bão, áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh, hội tụ nhiệt đới, không khí lạnh và sự phối hợp hoạt động của giải hội tụ nhiệt đới hay cao áp Thái Bình Dương gây ra.
Các hình thái này hoạt động riêng lẻ hoặc phối hợp với nhau gây nên những trận mưa lớn và đặc biệt lớn trên diện rộng. Trận mưa lớn nhất quan trắc được trên lưu vực rơi vào đầu tháng XI năm 1999 đã xảy ra trên diện rộng, lượng mưa một ngày lớn nhất đạt tại hầu hết các trạm trên lưu vực sông Vu Gia trừ một số trạm vùng thượng nguồn sông Thu Bồn. Đặc điểm lũ ở các sông tỉnh Quảng Nam cũng như các sông thuộc các tỉnh miền Trung tập trung nước rất nhanh, cường suất mực nước lớn, biên độ cao. Lũ lên nhanh và rút nhanh, rất khó khăn trong công tác dự báo và phòng tránh lũ lụt.3: Thời gian và tốc độ truyền lũ trên các đoạn sông L Tgian truyền lũ (h) Tốc độ truyền (km/h) Sông Đoạn Từ - đến (km) TB Max Min TB Max Min 1 Sơn Tân - Nông Sơn 19,0 3,5 5,0 2,0 5,4 9,5 3,8 THU 2 Nông Sơn-Giao Thuỷ 26,0 5,2 7,0 3,0 5,0 8,7 3,7 BỒN 3 Giao Thuỷ - Cao Lâu 23,0 7,4 11,0 6,0 3,1 3,8 2,1 1 Thành Mỹ- Ái nghĩa 47,0 7,8 11,0 5,0 5,2 8,1 3,7 Thành Mỹ- Cửa VỤ 2 11,5 S.Bung GIA Cửa S.Bung - Hội 3 7,5 Khách Hội Khách – Cửa 5,0 S.Kon- Ái nghĩa 23,0 Ái Nghĩa - Cẩm Lệ 23,0 15,6 22,0 10,0 1,5 2,3 1,0 Tốc độ truyền lũ trên cả hai nhánh rất nhanh, tuy nhiên trên sông Thu Bồn nhanh hơn trên nhánh Vu Gia.
