MỞ ĐẦU Đặt vấn Nước ta nằm ở vùng nhiệt đồi nóng ẩm mưa nhiễu với hai mùa rõ rệt rong một năm. Mùa mưa với sự kết hợp của nhiều hình thé thời tết tạo ra những trận mưa lớn trên những không gian rộng lớn tạo ra những trận là nghiệm trong, iê tiếp cây thiệt hại nghiêm trọng các hoạt động dân sinh kinh tế xã hội dọc hai bên sông, trong khi vào mùa khô thi hẳu hết mực nước trên các sông hạ tl theo quá trình xâm nhập mặn sâu vào trong sông làm cho tình hình vốn đã xấu lại trở nên nghiêm trọng hơn, đặc biệt cho vùng cửa sông ven biển. Sông Cả là một tong chín hệ thống g lớn nhất nước ta, có tog độ từ 18°15" đến 20°10°30" vĩ độ Bắc và 103°14°10" đến 105'15 * kinh độ Đông, là một con sông liên quốc gia, có đ 34.8% diện tích lưu vực (khoảng 9470 km) thuộc đất Xiêng Khoảng của Lào. Hệ thông sông Cả bao trùm phần lớn điện teh của ai tỉnh Nghệ An và Hà Tỉnh Dang chính Cả có ct su dài 531 Km, đoạn chảy qua lãnh thổ Lào là 170 km, còn lại chảy qua hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh rồi đỏ ra.
n Đông tại Của Hội, Nguồn nước trên lưu vực sông Ca khá dồi dào với tổng lượng đồng chảy năm là 23.5 tỷ m3, tương ứng với lưu lượng trung bình nhiều năm là 746 mÏs. Dòng chảy lũ phụ thuộc vào chế độ mưa. mùa là có xu hướng chậm dẫn từ Bắc vào Nam, từ thượng nguồn về hạ du “Trong những thập ky gin diy, Nghệ An, Hà Tĩnh thường xuyên chịu ảnh hưởng nặng né của thiên ti, mưa, bão, lũ lụt ảnh hưởng lớn đến quá trình phát triển kinh tế, đời sống của địa phương. việ tính toán, dự báo và cảnh báo sm đồng chảy lĩ sông Cá cóý nghĩa thực tiễn và khoa học to lớn trong công tác phòng tránh 10, lụt, giảm nhẹ thiên tai cho khu vực.
“Tuy nhiên với trên 70% diện ích lưu vực à đổi ni nên mưa lũ biến đổi theo không gian rất lớn, trong khi mạng lưới tram quan trắc mưa trên lưu vực còn thưa thớt, phân bổ không đồng đều, chủ yếu tập trung ở khu vực đồng bằng, ắt thưa lại Không điển hình ở vùng thượng lưu, miễn núi của lưu vực. Chính điều này gây khổ khăn cho công tác dự báo, cảnh báo lũ cho hệ thống sông, đặc biệtlà phần hạ lưu và dai đồng bằng ven biển. Hiện nay ở Việt Nam cũng như nhiều nước dang phát triển chưa có những tiêu chuẳn, phương pháp tính toán và thiết kế mạng lưới trạm quan trắc khí tượng, thủy văn nói chung và lưới trạm mưa nói riêng phục vụ cho dự báo mưa lũ cũng. như xác định các thông số đầu vào cho việc tính toán thiết kế cá finh giao.
thông, thuỷ lợi, các công trình din dụng khác v.Do đó việc xây dựng một tiêu chuẩn để thiết kế một mạng lưới tram đảm bảo cung cấp được các chuỗi số liệu mang tính đại biểu, chính xác và khách quan cho một lưu vực là nhiệm vụ hết sức. cấp thiết và cần được quan tâm kip thời Xuất phát từ mye dich trên và thực tế của lưu vực sông cả, luận văn đã tiến hành, nghiên cứu phương pháp tigp cận để thiết kế mạng lưới trạm khí tượng tiêu chun, lựa chọn phương pháp thích hop với điều kiện khí hậu, thời tết, hủy văn của lưu vực, ừ đó tính toán và thiết kế mạng lưới trạm khí tượng tiêu chuẩn đảm bảo được các điều kiện kỹ thuật cũng như kinh tế, góp phần nâng cao tính chính xác cũng như tiết kiệm được chỉ phí cho các hoạt động, công tác liên quan đến tài nguyên nước. trên lưu vực sông Cả. Đó là lý do học vi chọn đề ¡ luận văn: “Thi kế tiên chuẩn mạng lưới trạm đo mưa phục vụ dự báo thủy văn cho lưu vực sông Cả”.
1 Mục tiêu của luận văn. 2⁄1 Myc tigu đàotạo Nang cao khả năng tổng hợp của họ viên về các kiến thức đã họ ở chương tinh cao bọc và chuyên ngành thuỷ văn học, đồng thờ học viéa nắm được phương pháp nghiên cứu và biết cách giải quyết một vẫn đề thực tế trên cơ sở vận dn phương pháp luận và các phương pháp tính toán, công nghệ, công cụ hiện đại trong nghiên cứu. 22 Mục nghiên cứu Hiện nay trên thể giới nổi chung và ở Việt Nam nói riêng, việc thiết kế một mạng lưới trạm quan tric các yêu tổ khí tượng thủy van chưa thực sự được quan tâm, nhưng trên thựctế thì việc thiết kế một mạng lưới trạm tối ưu có thể nâng cao độ al xác của số liệu thu thập, từ đó nâng cao độ chính xác của các kết quả nghiên cứu, các để tài dự án cũng như giớp năng cao chất lượng dự báo lũ cho lưu vực. Do vậy đề ti luện văn này tiếp cân nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất phương pháp tính toán thiết kế xây dựng mang lưới trạm nhằm có được một mang lưới với độ chính xác cao nhất của số liệu và phù hợp nhất về kinh tế.
Phương pháp này đi sâu nghiên cứu và ứng dụng phép toán phân tích không gian để đánh giá tương quan của các yếu tổ khí tượng, từ đó thiết kế và đẻ xuất tiêu. chuẩn mạng lưới trạm quan trắc cho lưu vực nại 2 Phạm vi nghiên cứu của luận văn. Không gian nghiên cứu: Lưu vực sông Cả thuộc phn lãnh thổ Việt Nam. Đối tượng nghiên cứu: Sử dụng số liệu mưa quan trắc từ những năm 60 tới nay 48 tinh toán và đề xuất mật độ lưới trạm đo mưa; sự phân bổ cát trạm quan trắc theo.
từng tiêu lưu vực 3 _ Phương pháp nghiên cứu của luận văn. Phương pháp nghiên được sử dụng trong quá tình thực hiện luận vin 3.1- Phương pháp điều tra thực địa: Tổ chức các hoạt động điều ta thực địa trong phạm vi nghiên cửu của luận văn nhằm mục đích đánh giá tình hình thực tế về điều kiện thực tế và hiện trang mạng lưới quan tắc khí tượng thủy văn tiên lu vực sông Cô 32: Phương pháp phân tích thống kê không gian: Phương phip này được sử dụng trong việc phân tích đánh giá sự tương quan thống kê của các chuỗi số liệu khí trong thủy văn, sự tương quan không gian giữa các trạm, sự biển đổi của các, ếu tổ khí tượng thủy văn theo không gian và việc xử lý các tài liệu v8 khí tượng thủy văn phục vụ cho các ínhtoín, phân ích của luận văn 33+ Phương pháp phân tích và tối ưu hóa hệ thống: dựa vào lý thuyết hệ thống để phân tích hoạt động của hệ thống, đưa ra các kịch bản tính toán và tối ưu.4- Phương pháp kế thừa nghiên cứu: Trong quá trình thực hiện, luận van số ham khảo và thừa kế một số tà liệu, kết quả có lin quan đến luận văn được nghiên cứu trước đây của các tie giả, cơ quan và tổ chức khác. Những thừa kế này là hết sức quan trọng trong việc định hướng và hiệu chính các kết quá nghiên cứu, cũng như đưa ra các kết luận khoa học mới có giá tr, tránh trùng lấp hay kết quả nghiên cứu lỗi thời và để tính toán của uận văn phù hợp hơn với thực iễn của vùng nghiên cứu 4. Các kết quả đạt được của luận văn.
41 Giới thiệu những nét tổng quan về lưu vực sông Cả: Điễu kiện tự nhiên, điều kiện khí hu, điều kiện thủy văn- sông ngồi. iễu kiện dân sinh kinh tỶ, hiện trạng mạng lưới trạm quan trắc khí tượng và thủy văn trên lưu vực. Đây sẽ là cơ sở cho những lý luận khi tính toán t kỹ thuật cũng như khi xem xót các xếu tb túc động để đề xut ra mạng lưới tram teu chuẩn tối ưu cho lưu vực 42 Nghiên cứu xây dụng iêu chuẳn thiết kế mạng hi tram nối chung và ứng dung cho lưu vực sông Cả nói riêng; Đánh giá ưu điểm và những hạn chế của phương pháp và khả năng mé rộng ứng dụng cho các lưu vực khác. CHUONG I: DIEU KIEN DIA LÝ TỰ NHIÊN CUA LƯU VỰC SÔNG CA 1.
Vị trí địa lý, địa hình. LLL {tri vùng nghiên cứu Lưu vực sông Cả nằm ở vị tí từ 18°150S" - 201030" vĩ độ Bắc và 1039110" - 105°1520° kinh độ Đông. Phía Bắc giáp lưu vực sông Chu, sông Bang. Phía Tây giáp lưu vục sông Mê kông.
Phía Tây Nam giáp lưu vực sông Gianh. Phía Đông giáp lưu vực sông Cảm, biển Đông (Hình). Diện tích toàn bộ lưu vực là 27200 ke, phần nằm trên lãnh thổ Việt Nam chiếm 65.2% diện tích toàn bộ lưu vực, phần diện tích còn lại 9.470 km” thuộc dit Xiêm Khoảng của Lào chiếm toàn lưu vực, BẢN ĐỒ LƯU VỤC HỆ THỐNG SÔNG CẢ 2 kamen erelà, + Hình 1-1: Bán dé lưu vực sông Củ trên lãnh thổ Việt Nam Điện tích phần đá với là 273 km? chiếm 1% diện tích toàn lưu vực. Vùng núi sao chiếm 19.486 km” chiếm 71,6% diện tích toàn lưu vực.
Vùng bán sơn địa đổi núi thấp và trung du khoảng 5.604 km’, vùng đồng bằng là 2.110 km, Dong chính sông Cả có chiều dài 531 km; đoạn sông chảy qua lãnh thổ Lào dài 170 km, còn lại 361 km sông chay qua bai tỉnh Nghệ An, Hà Tỉnh rồi đỗ ra biển Đông tại Cửa Hội tinh 1-0. Đặc điểm địa hình Lựa vực sông Cé phần thuộc lãnh thổ Việt Nam có thé phân chia 3 dang dia hình chính: = Vàng đội núi cao: Vùng này thuộc 9 huyện miễn núi của Nghệ An và Hà Tinh bao gồm: Kỳ Sơn. Thanh Chương, Qué Phong, Quy Châu. Quy Hợp, Nghĩa Dan, Hương Sơn, Hương Khê.
Đây là vùng đồi núi cao gồm các diy núi chạyđài theo hướng từ Đông Bắc xuống Tây Nam, tạo nên những thung lũng song hep và đốc nỗi hình thành nhàng sông nhánh lớn như Nim Mô, Huỗi Nguyễn, xông Hiểu, sông Giãng, sông La. Xen ké với những diy núi lớn thưởng có những. day núi đá vôi như ở thượng nguồn sông Hiểu. ~ Vùng trung du: Bao gồm các huyện như Anh Sơn, Tân Kỳ, một phần đất dai của Hương Sơn, Hương Khê, Thanh Chương.
Diện tích đất dai vùng trung du thường hẹp nằm ở hạ lưu các sông nhánh lớn cắp I của sông Ca. Đây là vùng đồi trọc với độ cao từ 300 - 400m xen kể là đồng bằng ven sông của các thung lũng hep s độ cao từ 15 - 25m. Diện tích canh tác chủ yếu tập trung ở các thung lũng hẹp hệ <u các sông suối.