Sổ tay tính toán thủy lực thủy văn ngành cầu đường (Phần 1)

Nội dung text: Sổ tay tính toán thủy lực thủy văn ngành cầu đường (Phần 1)

1. Mục lục Trang Ch−ơng I: Giới thiệu chung 1 1.1 Khái quát về dòng chảy sông ngòi Việt Nam 1 1.1.1 Đặc điểm chung 1 1.1.2 Các hệ thống sông chính ở Việt Nam 2 1.1.3 Tình hình lũ lụt của các sông 15 1.2 Tần suất lũ tính toán 19 1.3 Một số l−u ý trong công tác tính toán thuỷ văn cầu đ−ờng 20 Ch−ơng II: Tính toán dòng chảy trong điều kiện tự nhiên 24 2.1 Những qui định chung 24 2.1.1 Nguyên tắc cơ bản trong việc tính toán các đặc tr−ng thuỷ văn thiết kế 24 2.1.2 Sử dụng những nguồn tài liệu hiện có 24 2.1.3 Kiểm tra phân tích tài liệu gốc về các mặt 24 2.1.4 Điều kiện chọn l−u vực t−ơng tự 25 2.2 Tính toán l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế 25 2.2.1 Tính l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế khi có tài liệu đo đạc thuỷ văn 25 2.2.2 Tính l−u l−ợng lũ thiết kế khi chuỗi tài liệu quan trắc ngắn 30 2.2.3 Tính l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế tr−ờng hợp không có tài liệu quan thuỷ văn 32 2.3 Tính mực n−ớc đỉnh lũ thiết kế 41 2.3.1 Tính mực n−ớc đỉnh lũ thiết kế khi có đủ tài liệu quan trắc mực n−ớc 41 2.3.2 Tính mực n−ớc đỉnh lũ thiết kế khi chuỗi quan trắc ngắn 42 2.3.3 Tính mực n−ớc đỉnh lũ thiết kế khi không có tài liệu quan trắc 43 2.3.4 Tính mực n−ớc thiết kế qua vùng nội đồng 43 2.3.5 Tính mực n−ớc thiết kế qua vùng thung lũng và chảy tràn tr−ớc núi 44 2.4 Tính tổng l−ợng lũ và đ−ờng quá trình lũ thiết kế 45 2.4.1 Xác định tổng l−ợng lũ thiết kế 45 2.4.2 Xây dựng đ−ờng quá trình lũ thiết kế 46 2.5 Tính mực n−ớc thông thuyền, mực n−ớc thi công, mực n−ớc thấp nhất 50 2.5.1 Tính mực n−ớc thông thuyền 50 2.5.2 Xác định mực n−ớc thi công 51 2.5.3 Xác định mực n−ớc thấp nhất 51 Phụ lục 2 -1 đến Phụ lục 2 -12 53– 75 Ch−ơng III: Tính toán thuỷ văn trong tr−ờng hợp đặc biệt 76 3.1 Tính toán dòng chảy khi vị trí cầu bị ảnh h−ởng n−ớc dềnh sông lớn 76 3.1.1 Đặt vấn đề 76 3.1.2 Tính l−u l−ợng thiết kế khi có số liệu quan trắc thuỷ văn 76 3.1.3 Tính l−u l−ợng thiết kế khi không có số liệu quan trắc thuỷ văn 79 ML-1
2. 3.1.4 Tính mực n−ớc thiết kế 80 3.2 Tính toán l−u l−ợng ở vị trí cầu trong miền ảnh h−ởng của hồ đập 82 3.2.1 Cầu nằm ở th−ợng l−u đập vĩnh cửu 82 3.2.2 Cầu nằm ở hạ l−u đập vĩnh cửu 83 3.2.3 Cầu ở hạ l−u hồ chứa n−ớc tạm thời 87 3.2.4 Cầu nằm ở th−ợng l−u đập chứa n−ớc tạm thời 90 3.3 Tính toán dòng chảy trong khu vực ảnh h−ởng của thuỷ triều 90 3.3.1 Tính l−u l−ợng và mực n−ớc khi không có tài liệu quan trắc 90 3.3.2 Tính l−u l−ợng thiết kế cầu trên sông ảnh h−ởng thuỷ triều khi có tài liệu quan trắc 91 3.4 Biện pháp điều chỉnh l−u l−ợng trong tình hình đặc biệt 93 3.4.1 Nguyên tắc nhập cầu cống và tính toán l−u l−ợng 93 3.4.2 Ước tính truyền lũ 94 3.4.3 Tính l−u l−ợng thiết kế sông máng 96 3.4.4 Tính l−u l−ợng ở khu vực có hiện t−ợng cacstơ 96 3.5 Nghiệm chứng l−u l−ợng tính toán 97 3.5.1 Biện pháp nghiệm chứng bằng điều tra hình thái 97 3.5.2 Ph−ơng pháp nghiệm chứng l−u l−ợng lớn nhất lịch sử chảy qua cầu cống cũ 98 3.5.3 Điều chỉnh l−u l−ợng lý luận 98 Ch−ơng IV: Phân tích thuỷ lực công trình cầu thông th−ờng 100 4.1 Yêu cầu cơ bản khi định các ph−ơng án khẩu độ cầu 100 4.2 Xác định khẩu độ cầu thông th−ờng 100 4.2.1 Yêu cầu khẩu độ cầu 100 4.2.2 Tài liệu ban đầu để xác định khẩu độ cầu 100 4.2.3 Công thức xác định khẩu độ cầu 101 4.3 Xói d−ới cầu 103 4.3.1 Phân biệt ba loại xói có thể gây nguy hiểm cho cầu v−ợt sông 103 4.3.2 Nguyên nhân gây xói và cách xác định chiều sâu của ba loại xói 103 4.4 Phân tích xói chung 106 4.4.1 Xói chung ở dòng n−ớc đục 106 4.4.2 Xói chung ở dòng n−ớc trong 107 4.4.3 Sử dụng công thức tính xói chung 107 4.5 Phân tích xói cục bộ 108 4.5.1 Xói cục bộ ở trụ cầu 108 4.5.2 Phân tích xói cục bộ ở mố cầu 114 4.6 Xác định chiều sau đặt móng trụ cầu 116 4.7 Xác định chiều cao n−ớc dâng lớn nhất khu vực sông chịu ảnh h−ởng của cầu 118 và nền đ−ờng đắp qua bãi sông 4.7.1 Hình dạng đ−ờng mặt n−ớc khu vực cầu 118 ML-2
3. 4.7.2 Xác định các đặc tr−ng độ dềnh n−ớc phía th−ợng l−u cầu 119 4.8 Tĩnh không d−ới cầu 121 4.8.1 Tĩnh không hay khổ giới hạn gầm cầu 121 4.8.2 Xác định mực n−ớc thông thuyền 121 Phụ lục 4-1 đến Phụ lục 4 - 5 123- 145 Ch−ơng V: Tính toán thuỷ lực công trình cầu trong tr−ờng 146 hợp đặc biệt 5.1 Tính khẩu độ nhiều cầu trên 1 sông 146 5.1.1 Những điểm cần chú ý khi tính nhiều cầu trên 1 sông 146 5.1.2 Tính khẩu độ cầu 147 5.2 Tính khẩu độ cầu trên sông rộng chảy tràn lan 152 5.2.1 Sông bãi rộng vùng đồng bằng 152 5.2.2 Sông chảy tràn lan vùng tr−ớc núi 156 5.2.3 Sông ở vùng hồ ao đầm lầy nội địa 158 5.3 Thiết kế khẩu độ cầu qua dòng bùn đá 162 5.3.1 Miêu tả đặc tr−ng 162 5.3.2 Nguyên tắc bố trí vị trí cầu 162 5.3.3 Xác định l−u l−ợng và khẩu độ 164 5.4 Thiết kế khẩu độ cầu ở khu vực hồ chứa n−ớc 166 5.4.1 Khái niệm chung về hồ chứa n−ớc 167 5.4.2 Tính khẩu độ cầu cống trong phạm vi ảnh h−ởng hồ chứa n−ớc 169 5.5 Tính khẩu độ cầu khi vị trí cầu bị ảnh h−ởng thuỷ triều 169 5.5.1 Theo h−ớng dẫn khảo sát và thiết kế các công trình v−ợt sông trên đ−ờng bộ và 169 đ−ờng sắt (NIMP72) của Liên Xô tr−ớc đây 5.5.2 Theo sổ tay tính toán thuỷ văn cầu đ−ờng Trung Quốc 170 5.6 Tính khẩu độ cầu, khi vị trí cầu bị ảnh h−ởng n−ớc dềnh sông lớn 171 5.7 Tính khẩu độ cầu trong điều kiện dòng chảy điều tiết ở trong kênh 172 5.7.1 Ph−ơng pháp tính 172 5.7.2 Những yêu cầu khi thiết kế công trình thoát n−ớc qua kênh 172 5.8 Kiểm toán công trình cầu hiện tại 172 5.8.1 Xác định các đặc tính dòng chảy 172 5.8.2 Kiểm toán khẩu độ cầu 174 5.8.3 Kiểm toán xói chung 175 5.8.4 Kiểm toán xói cục bộ 175 5.8.5 Kiểm tra nền đ−ờng đầu cầu và công trình kè h−ớng dòng 175 Ch−ơng VI: Dự báo qua trình diễn biến lòng sông 177 6.1 Định nghĩa, nguyên nhân, phân loại diễn biến lòng sông 177 6.1.1 Định nghĩa 177 ML-3
4. 6.1.2 Nguyên nhân của diễn biến lòng sông 177 6.1.3 Phân loại diễn biến lòng sông 177 6.1.4 Các yếu tố ảnh h−ởng đến diễn biến lòng sông 178 6.2 Các yếu tố đặc tr−ng hình thái sông 178 6.2.1 Phân loại sông 179 6.2.2 Các yếu tố trên mặt cắt ngang 181 6.2.3 Các yếu tố trên mặt bằng 183 6.2.4 Các yếu tố trên mặt cắt dọc 184 6.3 Tính chất của diễn biến lòng sông 185 6.3.1 Tác động giữa dòng n−ớc và lòng dẫn là t−ơng hỗ 185 6.3.2 Tính hạn chế của các tổ hợp yếu tố tự nhiên trong diễn biến lòng sông 185 6.3.3 Tính không liên tục trong diễn biến lòng sông 185 6.3.4 Sự biến hình lòng dẫn luôn luôn đi sau sự thay đổi của dòng n−ớc 185 6.3.5 Tính tự điều chỉnh trong diễn biến lòng sông 185 6.4 Ph−ơng trình biến hình lòng sông 186 6.4.1 Khảo sát trong hệ toạ độ vuông góc 186 6.4.2 Khảo sát trong hệ toạ độ tự nhiên 187 6.5 Các ph−ơng pháp phân tích, dự báo diễn biến lòng sông 189 6.5.1 Khái quát 189 6.5.2 Dự báo diễn biến lòng sông bằng ph−ơng pháp phân tích số liệu thực đo 190 6.5.3 Dự báo diễn biến lòng sông bằng các ph−ơng pháp mô hình hóa 196 6.5.4 Dự báo diễn biến lòng sông bằng ph−ơng pháp phân tích ảnh viễn thám 208 6.5.5 Dựa báo diễn biến lòng sông bằng các công thức kinh nghiệm 211 Ch−ơng VII: Thiết kế các công trình trong khu vực cầu v−ợt 217 sông 7.1 Nền đ−ờng đầu cầu và nền đ−ờng bãi sông 217 7.1.1 Điều tra mực n−ớc lũ nền đ−ờng 217 7.1.2 Xác định cao độ vai đ−ờng đầu cầu thấp nhất 218 7.1.3 Tính toán l−u tốc dòng n−ớc của nền đ−ờng bãi sông 220 7.1.4 Tính sóng leo lên mái dốc công trình 221 7.2 Công trình điều tiết bảo vệ cầu 225 7.2.1 Khái niệm ban đầu 225 7.2.2 Chọn hình dạng chung công trình điều tiết và công dụng của nó 225 7.2.3 Tính kích th−ớc bình diện công trình điều tiết 228 7.2.4 Xác định mặt cắt kè đập 235 7.2.5 Xác định cao độ đỉnh kè h−ớng dòng và kè chữ T 237 7.2.6 Tính xói ở công trình điều tiết 238 7.3 Công trình điều tiết dòng sông 240 ML-4
5. 7.3.1 Khái niệm 240 7.3.2 Phân loại và đánh giá các công trình điều tiết 241 7.3.3 Thiết kế đ−ờng h−ớng dòng 242 7.3.4 Lựa chọn và bố trí kè 243 7.3.5 Thiết kế mặt cắt kè 248 7.3.6 Vấn đề duy tu công trình điều tiết 252 7.4 Công trình cải sông hoặc nắn thẳng 253 7.4.1 Khái l−ợc 253 7.4.2 Lý luận cơ bản về thiết kế công trình cải sông 253 7.4.3 Tài liệu cần cho thiết kế 258 7.4.4 Thiết kế cải sông 258 7.4.5 Tính toán thuỷ lực 261 7.5 Công trình bảo vệ bờ sông chống lũ 266 7.5.1 Giới thiệu chung 266 7.5.2 Thiết kế gia cố thân kè 269 7.5.3 Thiết kế gia cố chân kè 275 7.5.4 Kết cấu đỉnh kè 280 Ch−ơng VIII: Tính toán thuỷ văn, thuỷ lực công trình thoát 281 n−ớc dọc tuyến 8.1 Tính toán thuỷ văn thuỷ lực cầu nhỏ và cống 281 8.1.1 Tài liệu cơ bản và thông số đầu vào 281 8.1.2 Tính l−u l−ợng thiết kế 282 8.1.3 Tính khẩu độ cầu nhỏ 283 8.1.4 Khẩu độ cống và các nguyên tắc tính toán thuỷ lực cống 290 8.1.5 Cầu nhỏ, cống khu vực đồng bằng 292 8.2 Đ−ờng tràn 294 8.3 Thoát n−ớc nền đ−ờng 297 8.3.1 Phân loại các công trình thoát n−ớc 297 8.3.2 Thiết kế hệ thống thoát n−ớc 298 8.3.3 Thiết kế rãnh thoát n−ớc mặt 299 8.3.4 Thiết kế rãnh, ống thoát n−ớc ngầm 301 Ch−ơng IX: Tính toán vμ thiết kế mạng l−ới thoát n−ớc đô thị 304 9.1 Hệ thống thoát n−ớc 304 9.1.1 Khái niệm 304 9.1.2 Hệ thống thoát n−ớc 304 9.2 Tính l−u l−ợng n−ớc m−a 305 9.2.1 Ph−ơng pháp và công thức tính toán 305 9.2.2 C−ờng độ m−a, tính toán thời gian m−a thiết kế 305 ML-5
6. 9.2.3 Hệ số dòng chảy 309 9.2.4 Hệ số m−a không đều 310 9.3 Tính l−u l−ợng n−ớc thải 311 9.3.1 Cơ sở chung 311 9.3.2 Tổng l−u l−ợng n−ớc thải 311 9.4 Đặc điểm chuyển động của n−ớc thải đô thị 313 9.4.1 Tiết diện cống và đặc tính thuỷ lực 313 9.4.2 Tổn thất cục bộ trong mạng l−ới thoát n−ớc 315 9.4.3 Đ−ờng kính tối thiểu và độ đầy tối đa 316 9.4.4 Tốc độ và độ dốc 317 9.5 Thiết kế mạng l−ới thoát n−ớc 319 9.5.1 Một số nguyên tắc thiết kế 319 9.5.2 Thiết kế mạng l−ới thoát n−ớc 319 Danh sách các trạm khí t−ợng TrạmKT1- Trạm KT5 Danh sách các trạm thuỷ văn TrạmTV1- TrạmTV11 ML-6
7. Ch−ơng I – giới thiệu chung Đ1.1. Khái quát về dòng chảy lũ sông ngòi Việt Nam 1.1.1. Đặc điểm chung. Với đặc điểm của khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm n−ớc ta có 2 mùa gió chính: mùa đông là gió mùa đông bắc, mùa hè có gió mùa tây nam. Gió mùa tây nam đi qua biển mang theo nhiều ẩm vào đất liền. Trong mùa hè th−ờng có bão và áp thấp nhiệt đới gây ra m−a lớn trên diện rộng. Hàng năm trung bình có từ 4 đến 5 cơn bão, nhiều nhất tới 12, 13 cơn bão đổ bộ hoặc ảnh h−ởng trực tiếp đến n−ớc ta. Do tác động của địa hình, khi có bão hoặc áp thấp nhiệt đới, lũ lụt xuất hiện tuỳ từng vùng, từng sông. Lũ của các sông phân bố theo không gian không đồng nhất, nơi sớm, nơi muộn, nơi hung dữ, nơi hiền hoà. Trong từng vùng nhỏ, do ảnh h−ởng của địa hình mà sự hình thành, tính chất lũ lại có những đặc điểm riêng. Nghiêm trọng nhất là tại các khu vực bão làm cho n−ớc biển dâng cao và đ−a n−ớc vào sâu các cửa sông làm ngập các vùng đồng bằng rộng lớn. Mặt khác m−a do bão gây ra khi gặp lũ sông đang ở giai đoạn lũ cao sẽ tạo ra lũ lớn đe doạ hệ thống đê điều và nền dân sinh, kinh tế. Những thiên tai đó càng trầm trọng hơn do các hoạt động không hợp lý của con ng−ời. ở vùng rừng núi, việc chặt phá cây đã làm tăng xói mòn, l−ợng phù sa và dòng chảy mặt nên mực n−ớc lũ xảy ra cao hơn và sớm hơn th−ờng kỳ. M−a bão, lũ lụt đang trở thành thiên tai nghiêm trọng nhất ở n−ớc ta. Nguồn n−ớc mặt phong phú đã dẫn đến việc hình thành trên lãnh thổ n−ớc ta khoảng 2.360 sông suối có chiều dài từ 10km trở lên và dọc theo 3260km bờ biển có hơn 1600 sông rộng chảy ra biển, trung bình cứ 20km lại có một cửa sông. Mạng l−ới sông suối ở Việt Nam có các đặc tính sau: + Mật độ cao. + Dòng chảy chủ yếu theo h−ớng tây bắc - đông nam. + Nhiều con sông tụ hội lại ở vùng th−ợng l−u tr−ớc khi đổ xuống đồng bằng. + Dòng sông chảy xiết ở vùng núi cao rồi từ từ chảy chậm dần tr−ớc khi đổ ra biển. + Hai mùa phân biệt của dòng chảy xảy ra vào mùa khô và mùa m−a. Trên lãnh thổ Việt Nam, mùa m−a và chế độ dòng chảy phân hoá theo không gian khá rõ: Bắc Bộ, mùa m−a từ tháng 4 đến tháng 9, tháng 10 Bắc Trung Bộ, mùa m−a từ tháng 8 đến tháng 12 Nam Trung bộ, mùa m−a từ tháng 9 đến tháng 12 Trung và Nam Tây Nguyên, mùa m−a từ tháng 5 đến tháng 10 Nam Bộ, mùa m−a từ tháng 4, tháng 5 đến tháng 10, tháng 11. Nh− vậy, trừ vùng duyên hải Trung Bộ có mùa m−a bắt đầu muộn nhất do địa hình của dãy Tr−ờng Sơn phối hợp với hoàn l−u đông bắc tạo nên, còn phần lớn lãnh thổ n−ớc ta có mùa m−a bắt đầu từ tháng 4, tháng 5 và kết thúc vào tháng 10, tháng 11. Nhìn chung, mùa lũ th−ờng ngắn hơn mùa m−a 1 hoặc 2 tháng và xuất hiện chậm hơn mùa m−a khoảng 1 tháng. Trong thời gian ngập lụt vào mùa m−a, l−ợng dòng chảy chiếm tới 70ữ80% của tổng l−ợng n−ớc hàng năm, trong khi đó vào mùa khô chỉ chiếm 1
8. 20ữ30%. Trong mùa khô sông hẹp, tốc độ chảy giảm và ảnh h−ởng của thuỷ triều, n−ớc mặn cũng lớn hơn so với mùa m−a. Hiện t−ợng lũ quét xuất hiện trên các l−u vực nhỏ, dốc ở miền Trung cũng nh− vùng th−ợng nguồn của các con sông chính đã gây ra nhiều thiệt hại về ng−ời và tài sản. Dòng chảy lũ đôi khi mang theo bùn đá, cát sỏi có thể chôn vùi cả nhà cửa và các công trình hạ tầng cơ sở. Ngoài các nhân tố khí hậu, các yếu tố mặt đệm (rừng, thổ nh−ỡng ), yếu tố địa hình, sự hoạt động kinh tế của con ng−ời cũng ảnh h−ởng lớn đến sự hình thành dòng chảy ở mỗi vùng, mỗi khu vực nhỏ. Việc nghiên cứu toàn diện các yếu tố khí t−ợng, thuỷ văn để có đ−ợc những giải pháp thích hợp, đảm bảo đ−ợc tính bền vững của công trình tr−ớc những tác động của thiên nhiên có một vị trí quan trọng trong công tác khảo sát thiết kế công trình giao thông. 1.1.2. Các hệ thống sông chính ở Việt Nam Tuy mạng sông suối ở n−ớc ta khá dầy nh−ng phân bố không đều, phần lớn là các sông nhỏ và vừa. Các hệ thống sông lớn của n−ớc ta (sông Hồng và sông Mê Kông) đều có phần lớn diện tích l−u vực ở n−ớc ngoài. Phần d−ới đây sẽ giới thiệu một số nét về các l−u vực sông chính ở n−ớc ta. a. Hệ thống sông Kỳ Cùng – Bằng Giang Hệ thống sông Kỳ Cùng – Bằng Giang nằm trong vùng máng trũng Cao – Lạng và có 2 sông chính: sông Kỳ Cùng và sông Bằng Giang. Các sông này đều chảy vào sông Tả Giang ở Quảng Tây – Trung Quốc. Sông Kỳ Cùng: Sông Kỳ Cùng là sông lớn nhất trong tỉnh Lạng Sơn, phần th−ợng và trung l−u ở phía Việt Nam có tên là Kỳ Cùng. Chiều dài sông chính là 243km với diện tích l−u vực là 6660km2. Sông Kỳ Cùng bắt nguồn từ vùng núi Ba Xá cao trên 600m, chảy theo h−ớng đông nam - tây bắc qua Lộc Bình, Lạng Sơn, Điềm He, Na Sầm đến Thất Khê thì sông uốn khúc, chảy theo h−ớng gần tây bắc - đông nam tới biên giới. L−ợng n−ớc sông Kỳ Cùng đã ít so với các vùng ở Bắc bộ mà còn phân phối không đều trong năm, từ 65 đến 75% l−ợng dòng chảy của cả năm tập trung vào các tháng mùa lũ, từ tháng 6 đến tháng 11. Mùa cạn kéo dài trong 8 tháng, từ tháng 10 đến tháng 5 năm sau nh−ng chỉ chiếm 25 ữ 35% l−ợng dòng chảy cả năm. N−ớc lũ sông Kỳ Cùng có tính chất lũ núi rõ rệt, các đặc tr−ng dòng chảy lũ đều có giá trị t−ơng đối lớn so với các vùng khác trên miền Bắc. C−ờng suất mực n−ớc lớn nhất 2 trên các trạm thuỷ văn từ 41 đến 68 cm/h; mô đun đỉnh lũ đều đạt trên 1000l/s.km Trên sông Kỳ Cùng đã xảy ra các trận lũ lớn vào các năm 1980 và 1986. Sông Bằng Giang: Sông Bằng Giang là sông lớn thứ hai trong l−u vực sông Kỳ Cùng. Sông bắt nguồn từ vùng núi Nà Vài cao 600m, chảy theo h−ớng tây bắc - đông nam và nhập vào sông Tả Giang tại Long Châu. Chiều dài sông chính là 108km với diện tích l−u vực là 4560km2. Mùa lũ trên sông Bằng Giang kéo dài trong 4 tháng, từ tháng 6 đến tháng 9, l−ợng dòng chảy chiếm 76% l−ợng dòng chảy cả năm. Mùa cạn kéo dài từ tháng 10 đến tháng 5. Dòng chảy lũ, n−ớc lũ trên sông Bằng Giang có đặc điểm lũ núi rõ rệt, n−ớc lũ lên xuống nhanh. Biên độ mực n−ớc lớn nhất t−ơng đối lớn, trên 7m. Dòng chảy lũ tập trung 2
9. vào 3 tháng: tháng 6, tháng 7 và tháng 8, trong đó lớn nhất là tháng 8, chiếm tới 24,5% l−ợng dòng chảy cả năm. Trên l−u vực sông Bằng Giang có sự khác biệt rõ rệt giữa vùng đá vôi và núi đất về dòng chảy lớn nhất. Vùng núi đá vôi có địa hình núi sót là phổ biến, n−ớc lũ có điều kiện tập trung nhanh vào lòng sông, gây nên lũ lớn. Ng−ợc lại, vùng núi đất do rừng cây và tầng phong hoá đã có tác dụng điều tiết lũ nên dòng chảy lớn nhất nhỏ hơn. b. Hệ thống sông Hồng Sông Hồng là hệ thống sông lớn nhất miền Bắc n−ớc ta. Sông Thao đ−ợc coi là dòng chính của sông Hồng bắt nguồn từ dãy núi Nguỵ Sơn cao gần 2000m thuộc tỉnh Vân Nam - Trung Quốc. Các phụ l−u lớn nhất là sông Đà, sông Lô cũng bắt nguồn từ tỉnh Vân Nam của Trung Quốc. Sông Đà, sông Lô gia nhập vào sông Hồng ở khu vực Việt Trì. Đến đây, hệ thống sông Hồng đã đ−ợc hình thành, với tổng diện tích là 143700 km2 thuộc châu thổ sông Hồng thì tổng diện tích của hệ thống sông Hồng là 155000 km2. Hạ l−u sông Hồng đ−ợc tính từ Việt Trì, dòng sông chảy vào đồng bằng. Tại phía d−ới thị xã Sơn Tây, dòng chính sông Hồng bắt đầu phân l−u: sông Đáy ở bờ phải; sông Cà Lồ, sông Ngũ Huyện Khê ở bờ trái (hiện tại cửa sông đã bị bồi kín). Về tới Hà Nội, một phân l−u nữa đ−ợc hình thành ở bờ trái sông là sông Đuống nối liền sông Hồng với sông Thái Bình. Tiếp tục về hạ l−u sông Hồng còn có các phân l−u khác: sông Luộc chảy sang sông Thái Bình ở Quý Cao, sông Trà Lý, sông Đào, sông Ninh Cơ. Toàn bộ hệ thống, dòng chảy sông ngòi chia làm 2 mùa rõ rệt. Mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào tháng 10. Tháng xuất hiện l−ợng n−ớc lớn nhất là tháng 8, l−ợng n−ớc của tháng này chiếm từ 10% đến 23% tổng l−ợng n−ớc của cả năm. N−ớc lũ ở hạ l−u sông Hồng rất ác liệt vì sau khi hội l−u ở Việt Trì, n−ớc lũ của toàn bộ hệ thống sông Hồng thuộc phần trung du và miền núi đổ dồn về đồng bằng, nơi địa hình thấp, lòng sông bị thu hẹp do hệ thống đê bao bọc. Trong vòng 100 năm gần đây trên triền sông Hồng đã xuất hiện một số trận lũ đặc biệt lớn, trong đó có trận lũ xảy ra và tháng 8 năm 1971 là trận lũ lớn nhất có l−u l−ợng 3 Qmax tới 37800m /s tại Sơn Tây. Mực n−ớc ở Hà Nội lên tới 14,13m, nếu không có vỡ đê và phân lũ thì mực n−ớc ở Hà Nội lên đến 14,60 ữ14,80m (mực n−ớc đã hoàn nguyên). 3 Sau đó là trận lũ xảy ra vào tháng 8 năm 1945 với Qmax=35500m /s. Tại hạ du sông Hồng từ năm 1905 đến năm 1945 đã xảy ra 16 lần vỡ đê (năm 1971 xảy ra lũ đặc biệt lớn, đê cũng bị vỡ) gây thiệt hại rất lớn cho sản xuất và đời sống. Mùa cạn, dòng chảy sông ngòi trên toàn bộ hệ thống sông Hồng chủ yếu do n−ớc ngầm cung cấp. Do n−ớc sông giảm về mùa cạn nên triều tiến sâu vào nội địa, tới địa phận Hà Nội. Sông Lô: Sông Lô bắt nguồn từ vùng cao nguyên Vân Nam, bắt đầu chảy vào Việt Nam tại Thanh Thuỷ. Dòng chính sông Lô có chiều dài 470km với diện tích l−u vực là 39000km2. Th−ợng l−u sông Lô kể từ nguồn tới Bắc Quang. Phần trung l−u từ Bắc Quang đến Tuyên Quang dài 108km, sông rộng trung bình 140m, có nhiều thác ghềnh. Phía trên Tuyên Quang, tại Khe Lau sông Lô nhận thêm sông Gâm là phụ l−u lớn nhất trên l−u vực. Hạ l−u sông Lô có thể tính từ Tuyên Quang tới Việt Trì, thung lũng sông mở rộng, lòng sông ngay trong mùa cạn cũng rộng tới 200m. Tới Đoan Hùng có sông Chảy gia nhập vào bờ phải sông Lô và tr−ớc khi đổ vào sông Hồng ở Việt Trì, sông Lô còn nhận thêm một phụ l−u lớn nữa là sông Phó Đáy, chảy từ phía Chợ Đồn xuống. 3
10. Mùa lũ trên sông Lô kéo dài 5 tháng, từ tháng 6 đến tháng 10, trên các phụ l−u mùa lũ ngắn hơn, khoảng 4 tháng từ tháng 6 đến tháng 9. L−ợng dòng chảy mùa lũ chiếm khoảng 74% l−ợng dòng chảy cả năm. L−ợng dòng chảy mùa cạn chiếm khoảng 26% l−ợng dòng chảy cả năm. Tháng có dòng chảy lớn nhất trong năm xuất hiện vào tháng 8. ở đoạn trung l−u dòng chảy tháng lớn nhất xuất hiện sớm hơn, vào tháng 7 và chiếm 17 ữ 20% l−ợng dòng chảy cả năm. Nói chung, mực n−ớc và l−u l−ợng trên sông Lô biến đổi nhanh, n−ớc lũ có tính chất lũ núi rõ rệt. Trong hệ thống sông Hồng thì n−ớc lũ trên sông Lô cũng ác liệt nh−ng kém hơn sông Đà. N−ớc lũ sông Lô hàng năm đe doạ và gây lụt lội cho các vùng ven sông, thị xã Hà Giang và thị xã Tuyên Quang. Mực n−ớc lớn nhất của sông Lô th−ờng v−ợt quá độ cao trung bình tại thị xã Tuyên Quang, có khi tới 3 ữ 4m. Ngày 17 và 18 tháng 8/1969, mực n−ớc lớn nhất đã v−ợt quá độ cao của thị xã Tuyên Quang tới 4,18m. Trên sông Lô, trận 3 lũ tháng 8/1971 cũng là trận lũ lớn nhất với Qmax=14000m /s tại Phù Ninh. Sông Thao: Sông Thao bắt nguồn từ dãy núi Nguỵ Sơn thuộc tỉnh Vân Nam, Trung Quốc. Chiều dài dòng chính là 902km với diện tích l−u vực là 51900km2. Th−ợng l−u sông Thao có thể tính từ nguồn tới Phố Lu, thung lũng sông hẹp và các đỉnh núi cao ở sát bờ sông. Từ Phố Lu đến Việt Trì là phần trung l−u sông Thao, lòng sông mở rộng, mùa cạn cũng rộng hơn 100m, bãi bồi xuất hiện nhiều. Chế độ dòng chảy trên sông Thao phụ thuộc vào chế độ m−a, mùa lũ kéo dài trong 5 tháng, từ tháng 6 đến tháng 10 với l−ợng dòng chảy mùa lũ chiếm khoảng 71% l−ợng dòng chảy cả năm. Mùa cạn từ tháng 11 đến tháng 5 với l−ợng dòng chảy chiếm 29% l−ợng dòng chảy cả năm. Dòng chảy lũ trên sông Thao không lớn bằng sông Đà và sông Lô. Ba tháng có l−u l−ợng lớn nhất là tháng 7, tháng 8 và tháng 9. đỉnh lũ lớn nhất th−ờng xuất hiện vào tháng 7 và tháng 8. Đặc biệt m−a bão và front lạnh cũng th−ờng gây ra lũ lớn trên sông Thao vào các tháng 9, 10 và có khi cả tháng 11 nữa. Trên sông Thao, trận lũ tháng 8/1968 là 3 lớn nhất với Qmax=10100m /s tại Yên Bái. Sông Đà: Sông Đà cũng bắt nguồn từ vùng núi cao thuộc tỉnh Vân Nam, Trung Quốc. Chiều dài dòng chính là 1010km, diện tích l−u vực là 52900km2. Th−ợng l−u sông Đà là từ th−ợng nguồn tới Pác Ma, sông chảy theo h−ớng tây bắc đông nam, độ dốc lớn và có nhiều thác ghềnh. Trung l−u sông Đà từ Pác Ma tới suối Rút, dòng sông chảy giữa 2 dãy núi cao, độ dốc đáy sông đã giảm nh−ng thác ghềnh vẫn còn nhiều. Hạ l−u sông Đà kể từ suối Rút tới Trung Hà, lòng sông mở rộng rõ rệt, trung bình rộng khoảng 200m trong mùa cạn. Đặc điểm hình thái và l−u vực sông đều thuận lợi cho n−ớc lũ hình thành nhanh chóng và ác liệt. N−ớc lũ sông Đà lớn nhất trong hệ thống sông Hồng. Mùa lũ kéo dài từ tháng 6 đến tháng 10, l−ợng n−ớc mùa lũ chiếm khoảng 77% l−ợng n−ớc cả năm, riêng tháng 8 đã chiếm khoảng 24%, là tháng có l−ợng dòng chảy lớn nhất. L−ợng lũ lớn, đỉnh lũ cao là đặc điểm nổi bật của dòng chảy lớn nhất sông Đà. Mùa cạn kéo dài trong 7 tháng, từ tháng 11 đến tháng 5, chiếm 23% l−ợng dòng chảy cả năm. 4
11. Trên sông Đà, cũng trong vòng 100 năm qua, hai trận lũ tháng 8/1945 và tháng 3 8/1996 là lớn nhất, trong đó trận lũ tháng 8/1996 có Qmax=22700m /s tại trạm Hoà Bình Trên hệ thống sông Hồng đã xây dựng một số công trình thuỷ điện: Thuỷ điện Hoà Bình trên sông Đà, thuỷ điện Thác Bà trên sông Chảy. Công trình thuỷ điện Tuyên Quang đang đ−ợc xây dựng trên sông Gâm và trong thời gian tới, công trình thuỷ điện Sơn La, Lai Châu, Bản Chát, Huội Quảng và hàng loạt các công trình thuỷ điện vừa và nhỏ cũng sẽ đ−ợc xây dựng trên l−u vực sông Đà và các l−u vực sông thuộc hệ thống sông Hồng. Với các công trình này, ảnh h−ởng của lũ lụt tại hạ du sông Hồng sẽ đ−ợc giảm nhẹ. Các đánh giá về ảnh h−ởng của một số công trình thuỷ điện đến lũ lụt ở hạ du sông Hồng đã đ−ợc các cơ quan thuộc Tổng cục Khí t−ợng – Thuỷ văn (Bộ Khoa học Công nghệ và Môi tr−ờng) nghiên cứu. c. Hệ thống sông Thái Bình L−u vực các sông hợp thành hệ thống sông Thái Bình ở phía đông bắc Bắc Bộ; phía Bắc giáp l−u vực các sông Kỳ Cùng – Bằng Giang, phía Nam giáp đồng bằng sông Hồng và sông Thái Bình, phía Đông giáp l−u vực các sông thuộc vùng duyên hải Quảng Ninh và phía Tây giáp l−u vực sông Lô. Những sông chính trong hệ thống sông có thể kể là sông Cầu, sông Th−ơng và sông Lục Nam. Sông Cầu Sông Cầu là sông chính trong hệ thống sông Thái Bình. Tính đến Phả Lại sông Cầu dài 288km, diện tích l−u vực là 6030km2. Sông Cầu bắt nguồn từ vùng núi Tam Tao (cao 1326m), chảy qua Chợ Đồn, Bắc Kạn, Chợ Mới, Thái Nguyên tới Phả Lại. Th−ợng l−u sông Cầu chảy trong vùng núi, theo h−ớng Bắc - Nam, lòng sông hẹp và rất dốc, nhiều thác ghềnh. Dòng sông uốn khúc quanh co, hệ số uốn khúc lớn, độ rộng trung bình trong mùa cạn khoảng 50 ữ 60m và mùa lũ tới 80 ữ 100m, độ dốc đáy sông đạt o trên 10 /oo. Trung l−u có thể kể từ Chợ Mới, nơi sông Cầu cắt qua cánh cung Ngân Sơn, chảy theo h−ớng tây bắc - đông nam trên một đoạn khá dài rồi trở lại h−ớng cũ cho tới Thái Nguyên. Đoạn này thung lũng đã mở rộng, núi đã thấp xuống rõ rệt và xa bờ sông, độ dốc đáy sông cũng giảm. Dòng chảy lũ sông Cầu chia làm hai mùa rõ rệt, mùa lũ và mùa cạn. Mùa lũ th−ờng bắt đầu từ tháng 6 nh−ng không kết thúc đồng thời trên các vùng khác nhau của l−u vực, nơi sớm là tháng 9, nơi muộn là tháng 10, l−ợng dòng chảy cũng không v−ợt quá 75% l−ợng dòng chảy cả năm. Ba tháng có l−ợng dòng chảy lớn nhất chiếm 50 ữ 60% l−ợng dòng chảy cả năm. Tháng 8 có l−ợng dòng chảy lớn nhất chiếm 18 ữ 20% l−ợng dòng chảy cả năm. Mùa cạn kéo dài trong 7, 8 tháng, từ tháng 10 hoặc tháng 11 tới tháng 5 năm sau, với l−ợng dòng chảy chiếm 20 ữ 37% l−ợng dòng chảy cả năm. Dòng chảy lũ, n−ớc lũ sông Cầu khá ác liệt trên nhiều phụ l−u nhỏ, tính chất lũ núi thể hiện rõ rệt. C−ờng suất n−ớc lũ từ 1 ữ 2,5m/giờ, biên độ mực n−ớc đạt tới 7 đến 10m trên sông chính và 4 ữ7m trên các phụ l−u. Thời gian kéo dài một trận lũ trên sông suối nhỏ từ 1 ữ 3 ngày. Sông Th−ơng: L−u vực sông Th−ơng là phụ l−u lớn nhất trong l−u vực các sông hợp thành hệ thống sông Thái Bình. Sông Th−ơng bắt nguồn từ dãy núi Na Pa Ph−ớc cao 600m gần ga 5
12. Bản Thí thuộc tỉnh Lạng Sơn. Chiều dài dòng chính là 157km với diện tích l−u vực là 6650km2. Th−ợng l−u sông Th−ơng kể từ nguồn tới phía d−ới Chi Lăng, thung lũng sông hẹp, dòng sông khá thẳng, độ dốc đáy sông tới 30‰. Trung l−u kể từ d−ới Chi Lăng đến Bố Hạ, thung lũng sông mở rộng, độ dốc đáy sông hạ thấp (2,3 ữ 0,83‰) và bắt đầu có các phụ l−u lớn gia nhập (sông Hoá, sông Trung). Trong mùa cạn sông vẫn sâu tới 5 ữ 6m (do tác dụng của đập dâng n−ớc Cầu Sơn). Hạ l−u sông Th−ơng kể từ Bố Hạ trở xuống, lòng sông rộng, độ dốc đáy sông nhỏ. Tại đây, sông Lục Nam nhập vào bờ trái cách cửa sông Th−ơng 9,5km. Mùa lũ kéo dài trong 4 tháng, từ tháng 6 đến tháng 9. L−ợng dòng chảy mùa lũ chiếm tới 75 ữ 77% l−ợng dòng chảy cả năm. L−ợng dòng chảy 3 tháng lớn nhất (từ tháng 6 đến tháng 8) chiếm tới 61 ữ 63% l−ợng dòng chảy cả năm, trong đó lũ lớn nhất th−ờng xuất hiện vào tháng 8. Mùa cạn kéo dài 8 tháng, từ tháng 10 đến tháng 5 năm sau, trong đó tháng 3 là tháng ít n−ớc nhất. N−ớc lũ sông Th−ơng có phần hoà hoãn hơn so với lũ sông Cầu và sông Lục Nam. Riêng đoạn th−ợng l−u từ Chi Lăng trở lên do địa hình dốc nên các đặc tr−ng dòng chảy lũ ở đây đều thuộc loại lớn. Sông Lục Nam: Sông Lục Nam là phụ l−u cấp hai lớn nhất của sông Cầu, là sông có l−ợng n−ớc nhiều thứ hai trong l−u vực những sông hợp thành hệ thống sông Thái Bình. Bắt nguồn từ vùng núi Kham cao 700m, sông Lục Nam chảy từ Đình Lập theo h−ớng tây bắc đông nam là chủ yếu, qua Sơn Động, Chũ, Lục Nam rồi nhập vào sông Th−ơng ở làng Cõi, cách cửa sông Th−ơng 9,5km. Chiều dài dòng chính là 175km với diện tích l−u vực là 3070km2. 4 tháng mùa lũ, từ tháng 6 đến tháng 9 tập trung tới trên 80% l−ợng dòng chảy cả năm. 8 tháng mùa cạn từ tháng 10 đến tháng 5 chỉ chiếm 19 ữ 20% l−ợng dòng chảy cả năm. Dòng chảy lũ, n−ớc lũ trên sông Lục Nam thuộc loại ác liệt nhất miền Bắc. L−u l−ợng lớn nhất so với l−u l−ợng nhỏ nhất gấp tới 10000 lần. Trong thời gian gần đây đã xuất hiện một số trận lũ lớn: tháng 7/1965, tháng 8/1968, tháng 8/1969 và tháng 7/1986. Trên hệ thống sông Thái Bình, lũ lớn nhất trên các sông cũng không xuất hiện 3 đồng bộ. Trong vòng 40 năm qua, Qmax=3490m /s (tháng 8/1968) tại Thác B−ởi trên sông Cầu, 1020m3/s (tháng 7/1965) tại Cầu Sơn trên sông Th−ơng, 4150m3/s (tháng 7/1986) tại Chũ trên sông Lục Nam. Lũ ở hạ l−u sông Thái Bình th−ờng do lũ th−ợng nguồn sông Thái Bình kết hợp với lũ sông Hồng (từ sông Đuống chảy vào) gây ra. Từ năm 1960 đến nay đã xuất hiện trên 30 trận lũ có mực n−ớc lớn nhất đạt trên 5,50m (báo động cấp 3) tại Phả Lại, trong đó trận lũ tháng 8/1971 là lớn nhất với Hmax=7,30m tại Phả Lại khi có vỡ đê hay 8,1 ữ 8,2m khi đã hoàn nguyên. d. Hệ thống sông M∙ Sông Mã phát nguyên từ núi Pu Huổi Long (Điện Biên), địa hình l−u vực sông là núi trung bình và núi thấp xen lẫn cao nguyên. Tổng diện tích l−u vực sông Mã là 28400km2, trong đó có 17600km2 thuộc địa phận lãnh thổ n−ớc ta. Độ dài toàn bộ sông chính là 512km, trong đó phần chảy trên đất Lào là 102km. 6
13. Trên đất Lào, sông Mã chảy qua một vùng đá hoa c−ơng, lòng sông hẹp và có nhiều mỏm đá lởm chởm. Từ Hồi Xuân trở về hạ l−u tới Diễn Lộc, thung lũng sông đã mở rộng. Những phụ l−u quan trọng của sông Mã nh− sông B−ởi, sông Chu đều nhập vào dòng chính ở hạ l−u dòng chính sông Mã. M−a phân bố không đều và dạng địa hình trên l−u vực sông Mã đã ảnh h−ởng trực tiếp tới phân bố dòng chảy. Phía th−ợng l−u và trung l−u ở vị trí khuất gió đối với gió ẩm, chịu ảnh h−ởng mạnh của gió Lào gây ra thời tiết khô nóng, ít m−a đã dẫn đến dòng chảy sông ngòi cũng ít. Môđun dòng chảy năm tại đây chỉ đạt khoảng 10 ữ 20l/s/km2. Từ d−ới Hồi Xuân, do m−a đ−ợc tăng c−ờng nên dòng chảy năm ở đây đ−ợc gia tăng rõ rệt, mô đun dòng chảy năm đạt tới 35l/s/km2 thuộc loại t−ơng đối nhiều n−ớc trên miền Bắc. Phía tây nam Hồi Xuân, Cẩm Thạch có thể đạt 40l/s/km2 là vùng nhiều n−ớc nhất l−u vực. Chế độ n−ớc trên sông Mã chia thành hai mùa rõ rệt. Mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào tháng 10. Mùa lũ chậm dần từ tây bắc xuống đông nam. Lũ lớn nhất ở phía Tây bắc của l−u vực xuất hiện vào tháng 8, phần còn lại là tháng 9. Mùa cạn bắt đầu từ tháng 11 và kết thúc vào tháng 5, tháng cạn nhất là tháng 3. Dòng chảy lớn nhất trên sông Mã cũng khá ác liệt. Biên độ mực n−ớc lớn nhất năm ở trung l−u và hạ l−u sông Mã đạt từ 9 đến trên 11m. Thời gian lũ lên t−ơng đối ngắn, đa số các trận lũ lớn là 2 ữ 2,5 ngày. Ba tháng dòng chảy lớn nhất là tháng 7, tháng 8 và tháng 9 chiếm tới 54 ữ 55% l−ợng dòng chảy cả năm. Trận lũ lịch sử ở hạ l−u sông Mã xuất hiện vào tháng 8/1973 và ở th−ợng l−u vào tháng 9/1975. Sông B−ởi: Sau sông Chu, sông B−ởi là phụ l−u quan trọng thứ hai của sông Mã. Sông bắt nguồn từ vùng núi cao hơn 400m thuộc tỉnh Hoà Bình, chảy theo h−ớng tây bắc - đông nam và nhập vào sông Mã ở bờ trái tại Vĩnh Lộc, cách cửa sông Mã 48km. Phần lớn l−u vực sông B−ởi chảy qua vùng đồng bằng hoặc thung lũng thấp, do đó độ cao bình quân l−u vực cũng thấp, khoảng 247m; độ dốc bình quân l−u vực nhỏ, khoảng 12,2%. Điểm nổi bật của địa hình sông B−ởi là sự tiếp giáp giữa địa hình đá vôi với địa hình đồi núi phiến thạch, trong đó địa hình đá vôi chiếm khoảng 20% diện tích l−u vực. L−u vực sông B−ởi ở gần biển, địa hình cao dần từ đông nam lên tây bắc, bão và gió mùa đông bắc ảnh h−ởng nhiều tới l−u vực, đây là một vùng m−a nhiều trong l−u vực sông Mã. L−ợng m−a bình quân năm trên l−u vực sông B−ởi khoảng 1900mm. L−ợng m−a có xu h−ớng giảm dần từ th−ợng l−u về hạ l−u, phù hợp với sự giảm dần của độ cao địa hình. Trong điều kiện l−ợng m−a t−ơng đối nhiều trên một nền nham thạch ít thấm n−ớc đã tạo điều kiện thuận lợi cho dòng chảy tập trung. Dòng chảy lũ trên l−u vực sông B−ởi khá ác liệt. Mùa lũ kéo dài trong 5 tháng, từ tháng 6 đến tháng 10, l−ợng n−ớc trong mùa lũ chiếm tới 80,4% l−ợng n−ớc cả năm. Tháng 9 hoặc tháng 10 có l−ợng dòng chảy lớn nhất trong năm. Mùa cạn từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau, chiếm khoảng 19,6% l−ợng dòng chảy cả năm. Dòng chảy nhỏ nhất th−ờng xuất hiện vào tháng 1, tháng 2 hàng năm với môđun dòng chảy nhỏ nhất bình quân tháng khoảng 5l/s/km2. Sông Chu: Là nhánh lớn nhất của sông Mã, phát nguyên từ tây bắc Sầm N−a (Lào) ở độ cao 1800m. Sông chảy theo h−ớng tây bắc - đông nam tới M−ờng Hinh chuyển thành h−ớng tây - đông, chảy qua các huyện Th−ờng Xuân, Thọ Xuân, Thiệu Hoá rồi nhập vào sông Mã ở ngã ba Giàng, cách cửa sông Mã khoảng 25,5km. Diện tích l−u vực của toàn bộ sông Chu là 7550km2, trong đó diện tích phần n−ớc chảy trên lãnh thổ Việt Nam là 3010km2. L−u vực có dạng hình lông chim nên độ tăng theo diện tích t−ơng đối đều, trên 90% diện tích là rừng núi. So với toàn bộ hệ thống sông 7
14. Mã, l−u vực sông Chu có rừng dày hơn. Từ Bái Th−ợng trở xuống, hai bên sông có đê và một số cống xả lũ: Thọ Xuân, Thọ T−ờng, Xuân Khánh, Trấn Long v.v Độ dốc lòng sông lớn nên lũ tập trung nhanh, l−ợng dòng chảy mùa lũ lớn. Mùa lũ bắt đầu từ tháng 7 và kết thúc vào tháng 11. Lũ tiểu mãn có thể xuất hiện vào các tháng đầu mùa hè. L−ợng dòng chảy mùa lũ chiếm tới 70 ữ 80% l−ợng dòng chảy cả năm, trong đó tháng 11 là tháng có l−ợng dòng chảy lớn nhất, chiếm khoảng 20 ữ 25% l−ợng dòng chảy cả năm. Môđun đỉnh lũ sông chính ở th−ợng l−u có thể đạt tới 7000l/s/km2, ở phần hạ du chỉ có 1000l/s/km2. Mùa cạn kéo dài 7 tháng nh−ng l−ợng dòng chảy chỉ chiếm 20 ữ 30% dòng chảy toàn năm. Các tháng 2, tháng 3 và tháng 4 là thời kỳ n−ớc kiệt nhất. Các năm 1963, 1973, 1975 đã xuất hiện các trận lũ lớn trên l−u vực sông Mã. Năm 1984 xuất hiện lũ lịch sử trên sông B−ởi. e. Hệ thống sông Cả L−u vực sông Cả có diện tích l−u vực 27224km2, trong đó có 9470km2 thuộc lãnh thổ n−ớc Lào. Địa hình l−u vực là núi trung bình, núi thấp và đồi có độ cao trung bình khoảng 300 ữ 400m. Tổng chiều dài sông chính là 530km, phần chảy trên đất Lào là 170km. Từ cửa Rào, sông Cả chảy theo h−ớng tây bắc - đông nam cho đến biển Đông. Sau khi chảy qua Con Cuông, sông Cả nhận một nhánh lớn gia nhập từ bờ trái là sông Hiếu với diện tích l−u vực 5340km2, chiều dài 228km và độ cao bình quân l−u vực 303m. Từ Đô L−ơng trở đi, sông Cả đi vào vùng đồng bằng, lòng sông mở rộng và uốn khúc nhiều. Cách cửa sông khoảng 30km, sông Cả nhận thêm một nhánh lớn nữa là sông Ngàn Sâu với diện tích l−u vực 4270km2, chiều dài 135km, độ cao bình quân l−u vực 362m. Sông Ngàn Sâu bắt nguồn từ đỉnh núi Tr−ờng Sơn. N−ớc tập trung vào Rào Chan theo h−ớng Tây Đông, rồi quặt theo theo h−ớng lên tây bắc. Đ−ờng phân l−u có những đỉnh cao nh− Rào Cỏ 2265m. Sau khi nhận nhánh sông Ngàn Phố với diện tích l−u vực 1058km2 nhập với sông Ngàn Sâu rồi nhập vào sông Cả, l−ợng n−ớc hàng năm đạt trên 5,5tỷ m3. L−u vực sông Cả có vùng nhiều n−ớc, lớn gấp hơn ba lần vùng ít n−ớc. Vùng thuộc l−u vực sông Ngàn Sâu có l−ợng dòng chảy 60 ữ 90l/s/km2, còn vùng th−ợng nguồn từ cửa Rào lên có l−ợng m−a bé nên dòng chảy năm chỉ đạt 15 ữ 18l/s/km2, vùng sông Hiếu có l−ợng dòng chảy năm đạt trên 44l/s/km2. Lũ lớn trên l−u vực xuất hiện vào tháng 9, tháng 10; cá biệt có năm vào tháng 7 hoặc tháng 8. Lũ lớn th−ờng gây ra do m−a bão. Các trận lũ lớn ngày 3/10/1962, 28/11/1963, 11/10/1964 trên sông Cả đều do các trận m−a bão hoặc m−a bão kết hợp với không khí lạnh gây ra. Đa số các trận lũ lớn đều có thời gian t−ơng đối ngắn, c−ờng suất biên độ lũ lớn. Các trận lũ th−ờng có thời gian lũ lên từ 2 ữ 2,5 ngày; cá biệt nh− trận lũ tháng 9/1978 lũ lên nhanh và xuống cũng nhanh, từ 4 ữ 6 ngày. Sông Ngàn Sâu: Bắt nguồn từ vùng núi Ông Giao cao 1100m, sông chảy theo h−ớng tây bắc - đông nam tới Bái Đức Sơn trên chiều dài khoảng 40km và có tên gọi là Rào Chan. Từ Bái Đức Sơn tới cửa sông, h−ớng chảy của sông Ngàn Sâu chủ yếu theo h−ớng tây nam đông bắc, nhập vào bờ phải sông Cả tại Tr−ờng Xá, cách cửa sông Cả 33,5km. Đặc điểm địa hình rõ nhất của l−u vực sông Ngàn Sâu là địa hình núi thấp ở th−ợng l−u, trung l−u là một bồn địa lớn. Cũng vì vậy mà đáy sông dốc ở th−ợng l−u, ở hạ l−u rất thoải. Độ cao trung bình của toàn l−u vực sông Ngàn Sâu đạt 362m. Diện tích có độ cao 8
15. từ 1000m trở lên chiếm 11,47%; 400 ữ 600m chiếm 20% và từ 200m trở xuống chiếm trên 60% diện tích toàn l−u vực. Mạng l−ới sông suối trong l−u vực sông Ngàn Sâu phát triển dày, trên toàn l−u vực đạt từ 0,87 đến 0,91km/km2. Vùng núi cao m−a nhiều, mật độ sông suối dày, trên 1km/km2. Phù hợp với l−ợng m−a, sông Ngàn Sâu cũng thuộc loại nhiều n−ớc nhất l−u vực sông Cả. Tổng l−ợng n−ớc nhiều năm của sông Ngàn Sâu tính tới cửa ra là 6,15km3, ứng với l−u l−ợng bình quân nhiều năm là 195m3/s và môđun dòng chảy năm là 47,0l/s/km2. Do l−ợng m−a phân bố khá đồng nhất trên l−u vực nên dòng chảy giữa các vùng cũng ít chênh lệch. Mùa lũ trên l−u vực sông Ngàn Sâu thuộc loại ngắn nhất miền Bắc, mãi tới tháng 9 mới bắt đầu mùa lũ và tháng 11 đã kết thúc. Đó là thời kỳ m−a bão và hội tụ nhiệt đới tác động vào không khí nóng ẩm tĩnh tại trong vùng. So với các sông ở phía bắc l−u vực thì lũ tiểu mãn xuất hiện vào tháng 5 khá rõ rệt. Do ảnh h−ởng của gió Lào đã phức tạp hoá thời kỳ mùa cạn. Mùa cạn bắt đầu chậm, mãi tới tháng 12 hàng năm nh−ng do ảnh h−ởng của gió Lào mà tháng 7, tháng 8 đã xuất hiện một thời kỳ n−ớc cạn thứ nhất và thời kỳ thứ hai xuất hiện vào tháng 4. Do mùa lũ ngắn, tháng 5 đã có lũ tiểu mãn mà l−ợng n−ớc mùa cạn đ−ợc tăng c−ờng, tỷ lệ l−ợng n−ớc mùa lũ và mùa cạn ít chênh lệch. N−ớc lũ sông Ngàn Sâu lên nhanh, xuống nhanh và phần lớn là lũ đơn. Môđun dòng chảy lớn nhất đều v−ợt quá 2000l/s/km2. C−ờng suất mực n−ớc lớn nhất bình quân khá lớn, khoảng 50cm/h; biên độ mực n−ớc lớn nhất năm v−ợt quá 11m tại trạm thuỷ văn Hoà Duyệt. Dòng chảy lớn nhất trên l−u vực xuất hiện vào tháng 9 hoặc tháng 10. L−ợng dòng chảy tháng này chiếm khoảng 24 ữ 25% l−ợng dòng chảy cả năm. Dòng chảy nhỏ nhất trên l−u vực sông Ngàn Sâu cũng thuộc loại phong phú nhất miền Bắc, dòng chảy tháng bình quân nhỏ nhất đạt tới 26 ữ 32l/s/km2. Dòng chảy nhỏ nhất phong phú nh− vậy cũng phù hợp với l−ợng dòng chảy ngầm trong sông Ngàn Sâu có nhiều, chiếm tới 40% l−ợng dòng chảy năm. f. Sông Gianh Sông Gianh là sông có diện tích tập trung n−ớc lớn nhất trong vùng, ở phía bắc tỉnh Bình Trị Thiên và một phần thuộc tỉnh Hà Tĩnh. Diện tích toàn bộ l−u vực sông là 4680km2, chiều dài dòng chính là 158km, độ cao bình quân l−u vực 360m, độ dốc bình quân l−u vực là 19,2%, mật độ l−ới sông là 1,04km/km2. Sông Gianh bắt nguồn từ núi Phu Cô Bi thuộc dãy Tr−ờng Sơn, chảy qua Ba Tân, Thuận Loan, Tuyên Hoá, Ba Đồn và đổ ra biển Đông ở cửa Gianh. Dòng chính sông Gianh có thể phân ra các đoạn nh− sau: Th−ợng l−u sông Gianh từ nguồn tới Khe Nét, dài 70 ữ 80km, núi lan ra sát bờ sông, bờ phải là các thành đá vôi dựng đứng, nhiều nơi sông đào thành các hang ngầm ở chân các núi đá vôi, lòng sông nhiều thác ghềnh, khoảng 20km đầu đá đổ ngổn ngang trên lòng sông. Tới Đồng Tâm, thung lũng sông Gianh bắt đầu mở rộng, mặt n−ớc sông rộng khoảng 100 ữ 115m. Trung l−u sông Gianh có thể kể từ Khe Nét đến Lạc Sơn, thung lũng mở rộng, độ o dốc lòng sông giảm rõ rệt, chỉ khoảng 1 /oo; bờ phải là các thành vách đá vôi ở sát bờ sông, bên trái s−ờn thoải mở rộng về phía bắc. o Hạ l−u từ phía d−ới Lạc Sơn trở xuống, độ dốc đáy sông còn 0,15 /oo, lòng sông mở rộng, chỗ rộng nhất có thể tới 1 ữ 2km. 9
16. Những phụ l−u lớn đều gia nhập vào trung l−u và hạ l−u do đó diện tích l−u vực có đặc điểm tăng rất nhanh khi sông Gianh ra gần tới biển. Mật độ l−ới sông trong l−u vực dao động từ nhỏ hơn 0,60km/km2 đến trên 1,5km/km2. Vùng núi Phu Cô Bi và vùng núi thuộc phía bắc l−u vực, mật độ l−ới sông lớn nhất từ 1 ữ 1,5km/km2; vùng núi đá vôi, mật độ l−ới sông rất th−a, nhỏ hơn 0,6km/km2. N−ớc sông Gianh cũng thuộc vào loại phong phú nhất miền Bắc, điều đó phù hợp với l−ợng m−a nhiều của l−u vực. Môđun dòng chảy năm bình quân toàn l−u vực là 54l/s/km2 nh−ng phân bố không đều. Vùng có môđun dòng chảy năm lớn nhất khoảng 60 ữ 70l/s/km2 phân bố ở th−ợng nguồn sông chính; khoảng 53l/s/km2 phân bố ở vùng trung du từ Đồng Tâm tới Tuyên Hoá. Vùng có môđun dòng chảy ít nhất l−u vực cũng đạt 40 ữ 45l/s/km2 ở hạ du. Sông Gianh có mùa lũ ngắn nhất miền Bắc n−ớc ta, th−ờng bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 11 hoặc tháng 12 và chiếm khoảng 60 ữ 75% l−ợng dòng chảy cả năm. Mùa cạn bắt đầu từ tháng 12 hoặc tháng 1 và kéo dài tới tháng 8, chiếm khoảng 25 ữ 40% l−ợng dòng chảy cả năm. Đoạn trung l−u ở phía bờ trái mùa lũ kéo dài hơn, khoảng tháng 12 mới chấm dứt. L−u l−ợng lớn nhất trong l−u vực th−ờng xuất hiện vào tháng 9 hoặc tháng 10 hàng năm. Từ Đồng Tâm trở lên xuất hiện vào tháng 9, trung và hạ l−u xuất hiện vào tháng 10. L−u l−ợng lớn nhất đã quan trắc đ−ợc tại trạm Đồng Tâm trên dòng chính là 6560m3/s, t−ơng đ−ơng với môđun dòng chảy lớn nhất là 5700l/s/km2. Do bị ảnh h−ởng trực tiếp của m−a bão và các nhiễu động khác cộng với sông suối ngắn và dốc nên lũ trong vùng có tính chất lũ núi rõ rệt, n−ớc lũ tập trung nhanh chóng. Đối với những sông có diện tích xấp xỉ 1000km2 thì một trận lũ th−ờng duy trì từ 2 ữ 5 ngày và từ 1ữ 3 ngày đối với sông suối có diện tích nhỏ hơn. Biên độ mực n−ớc rất lớn, đạt 15 ữ 20m tại th−ợng và trung l−u sông chính, từ 5 ữ 10m tại hạ l−u sông chính và các phụ l−u khác. Đ−ờng quá trình mực n−ớc và l−u l−ợng trong năm dao động rất lớn, có nhiều ngày trong mùa lũ mà l−u l−ợng n−ớc trong sông cũng xuống d−ới mức trung bình năm. Thời gian xuất hiện l−u l−ợng nhỏ nhất cũng hết sức phức tạp, ở th−ợng du xuất hiện sớm vào tháng 3 hoặc tháng 4, vùng trung l−u và phía bắc l−u vực th−ờng vào tháng 6, tháng 7, có năm xuất hiện vào tháng 8. g. Sông Kiến Giang Sông Kiến Giang nằm ở phía nam của tỉnh Quảng Bình. Sông chính có chiều dài khoảng 96km, diện tích toàn bộ l−u vực là 2650km2, độ cao bình quân l−u vực là 234m, độ dốc bình quân l−u vực là 20,1%, mật độ l−ới sông 0,84km/km2. Hình thái địa mạo trong l−u vực chủ yếu là đồi núi thấp. Vùng núi phía tây Đồng Hới, U Bò, Ba Rền và các dãy núi phía nam của l−u vực có s−ờn dốc lớn hơn cả, khoảng 17 ữ 20o, phía tây Lệ Thuỷ là dãy khối núi đá vôi Khe Ngang với độ cao các đỉnh từ 800 ữ 1250m chiếm khoảng 10% diện tích toàn l−u vực. ở đồng bằng hình thành do bào mòn tích tụ của sông và biển, những cồn cát và đụn cát cao nhất là 30m lấn sâu vào đất liền làm cho đồng bằng bị thu hẹp lại. Dòng chính sông Kiến Giang có thể phân ra các đoạn nh− sau: Th−ợng l−u sông Kiến Giang từ độ cao khoảng 800m, chảy một đoạn dài khoảng 10 ữ 15km xuống độ cao 30 ữ 40m do đó đáy sông rất dốc, h−ớng n−ớc chảy từ tây nam lên đông bắc. 10
17. Trung l−u sông Kiến Giang là đoạn tiếp theo, dài khoảng 15 ữ 20km, thung lũng o sông mở rộng, độ dốc lòng sông giảm xuống còn 1 /oo, sông vẫn chảy tiếp theo h−ớng tây nam - đông bắc. Hạ l−u sông chảy theo h−ớng đông nam - tây bắc, lòng sông mở rộng đột ngột, độ dốc đáy sông rất nhỏ. Mật độ l−ới sông phân bố đều trong l−u vực, trừ vùng đá vôi thuộc sông Đại Giang có mật độ sông suối nhỏ hơn 0,5km/km2, các vùng còn lại mật độ l−ới sông đều xấp xỉ 1km/km2. Phù hợp với l−ợng m−a nhiều, sông Kiến Giang cũng thuộc vào loại nhiều n−ớc nhất miền Bắc. Môđun dòng chảy bình quân năm trong l−u vực thay đổi từ 60 ữ 70 l/s/km2. Môđun dòng chảy năm có xu thế tăng dần từ đông sang tây, lớn nhất là ở vùng núi Đông Châu ở phía nam, U Bò ở phía bắc. Môđun dòng chảy nhỏ nhất trong l−u vực là vùng đá vôi Lèn Mụ - Bến Triêm và vùng đồi Phú Lộc - Phú Kỳ. Tổng l−ợng n−ớc −ớc tính đến cửa Nhật Lệ khoảng 4,76km3. Dòng chảy trong năm có một mùa lũ và một mùa cạn rõ rệt. Mùa lũ bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 12, chiếm khoảng 70 ữ 80% l−ợng dòng chảy cả năm. Mùa cạn th−ờng bắt đầu từ tháng 1 và kết thúc vào tháng 8. Dòng chảy nhỏ nhất th−ờng xuất hiện vào tháng 3 ở phía bắc và phía tây l−u vực, vào tháng 7 ở phía đông và phía nam l−u vực. Biên độ mực n−ớc năm dọc theo sông chính thay đổi từ 3 ữ 10m. Thời kỳ xuất hiện l−u l−ợng lớn nhất trong năm th−ờng vào các tháng 9, tháng 10 và tháng 11, trong đó tháng 9 và tháng 10 là th−ờng xuyên hơn cả. Ngoài ra, trong tr−ờng hợp đặc biệt do có nhiễu động địa ph−ơng thì có nơi xuất hiện sớm hoặc muộn hơn. Mô đun đỉnh lũ cũng thuộc vào loại lớn nhất miền Bắc n−ớc ta: theo số liệu đã đo đ−ợc khoảng 6600l/s/km2 xuất hiện ngày 23/9/1968 tại trạm thuỷ văn Múng trên sông Kiến Giang có diện tích tập trung n−ớc là 310km2 và 5580l/s/km2 xuất hiện ngày 2/10/1960 tại trạm thuỷ văn Tám Lu trên sông Đại Giang có diện tích tập trung n−ớc là 1130km2. Qua đó có thể thấy rằng môđun dòng chảy lớn nhất còn có khả năng lớn hơn nữa, nhất là l−u vực có diện tích tập trung n−ớc nhỏ ở vùng núi phía tây và tây bắc l−u vực. L−u l−ợng lớn nhất qua các năm có thể chênh lệch gấp tới 3 ữ 4 lần, chứng tỏ sự dao động của nó t−ơng đối lớn. L−u l−ợng nhỏ nhất xuất hiện t−ơng đối đồng đều trong l−u vực, th−ờng vào tháng 7 hoặc tháng 8. Cá biệt cũng có năm đo đ−ợc l−u l−ợng nhỏ nhất xuất hiện sớm vào tháng 5, tháng 6 đối với sông Đại Giang và vào tháng 9 đối với dòng chính sông Kiến Giang. Do địa hình vùng hạ du thấp, độ dốc nhỏ, có nhiều đầm phá nên ảnh h−ởng thuỷ triều rất mạnh. Ranh giới ảnh h−ởng triều lên trên thị trấn Lệ Thuỷ tới 8km và n−ớc chua mặn uy hiếp nghiêm trọng vùng đồng bằng. h. Sông Quảng Trị Sông Quảng Trị bắt nguồn từ vùng núi cao thuộc huyện A L−ới, tỉnh Thừa Thiên Huế, có độ cao nguồn sông là 700m và đổ ra biển Đông qua cửa Việt. Chiều dài dòng chính là 156km với diện tích l−u vực là 2660km2. Mùa lũ trên l−u vực sông Quảng Trị bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 12, l−ợng dòng chảy mùa lũ chiếm 65 ữ 75% l−ợng dòng chảy năm. Mùa cạn bắt đầu từ tháng 8 và kết thúc vào tháng 1 năm sau. 11
18. i. Sông H−ơng Sông H−ơng bắt nguồn từ vùng núi phía Bắc của dãy Hải Vân, có độ cao nguồn sông là 900m và đổ ra biển Đông ở cửa Tùng. Chiều dài dòng chính là 104km với diện tích l−u vực là 2830km2. Sông Bồ là phụ l−u cấp I của sông H−ơng, đổ vào bờ trái sông H−ơng ở hạ l−u thành phố Huế khoảng 4km, cách cửa biển Thuận An khoảng 9km. Sông bắt nguồn từ khu vực đèo Bò Lệch (ở biên giới Việt Nam - Lào, thuộc địa phận huyện A L−ới, tỉnh Thừa Thiên - Huế), chảy theo h−ớng Bắc - Nam qua các vùng núi cao rồi chuyển theo h−ớng tây bắc đông nam tới cửa ra. Sông Bồ có chiều dài dòng chính là 94km với diện tích l−u vực là 938km2. Do địa hình núi cao gần biển, dải đồng bằng nhỏ hẹp nên độ dốc lòng sông lớn. Sông có dạng hình nan quạt nên lũ tập trung nhanh trên các nhánh sông, khi xuống tới cửa sông gặp thuỷ triều mạnh nên rút chậm, gây ngập lụt kéo dài. Mùa lũ th−ờng bắt đầu chậm hơn so với các vùng phía Bắc, bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 12. Lũ lớn trong khu vực xảy ra vào các năm 1975, 1983, 1984, 1995, 1996, 1999, 2004. j. Hệ thống sông Thu Bồn. Hệ thống sông Thu Bồn nằm ở cực bắc miền Nam, thuộc khu vực địa lý tự nhiên Kon Tum – Nam Nghĩa, gồm các sông chính: Thu Bồn, sông Cái, sông Bung. Dòng chính sông Thu Bồn bắt nguồn từ vùng núi Ngọc Linh. H−ớng chảy của đoạn th−ợng l−u và trung l−u theo h−ớng gần nam – bắc, đoạn hạ l−u theo h−ớng tây - đông chảy ra biển ở Hội An. Chiều dài dòng chính là 205km với diện tích l−u vực là 10350km2. Tr−ớc khi chảy ra biển, dòng chính của hệ thống sông Thu Bồn nhận sông Vụ Gia do sông Cái và sông Bung hợp thành. Hạ l−u sông Thu Bồn l−ới sông phát triển chằng chịt với nhiều phân l−u để thoát n−ớc ra biển nh− sông Ngang, Vĩnh Điện, sông Tĩnh Yên đổ vào vịnh Đà Nẵng qua sông Hàn, sông Tr−ờng đổ vào vịnh An Hoà. Hiện t−ợng bồi lấp, xói lở dòng sông vùng hạ l−u rất phức tạp, là một vấn đề nghiêm trọng đối với sản xuất và đời sống. Mùa lũ bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng12. L−ợng dòng chảy mùa lũ chiếm khoảng 65% l−ợng dòng chảy cả năm, trong đó l−ợng dòng chảy lớn nhất xuất hiện vào tháng 10 hay tháng 11 chiếm khoảng 25 ữ 35% l−ợng dòng chảy cả năm. Tỷ lệ l−u l−ợng tháng nhỏ nhất và tháng lớn nhất có thể đạt tới trên 700 lần. Trong vòng 20 năm trở lại đây đã xảy ra 15 ữ 16 trận lũ lớn, trong đó trận lũ tháng 11 năm 1964 là lớn hơn cả. Mùa cạn th−ờng bắt đầu từ tháng 1 và kéo dài tới tháng 9. L−ợng dòng chảy mùa cạn chiếm khoảng 35% l−ợng dòng chảy cả năm. Thời kỳ kiệt nhất vào tháng 4 và th−ờng chiếm khoảng 2% l−ợng dòng chảy cả năm, môđun dòng chảy mùa cạn thay đổi từ 18 ữ 41l/s/km2 thuộc vào loại lớn so với toàn quốc. k. Hệ thống sông Ba (Đà Rằng) Hệ thống sông Ba (còn có tên là Đà Rằng) là hệ thống sông lớn thứ 6 trong các hệ thống sông của cả n−ớc. Dòng chính sông Ba bắt nguồn từ vùng núi Ngọc Rô cao 1519m, chảy theo h−ớng bắc – nam. Từ Cheo Reo sông chảy theo h−ớng bắc – nam, đến ngã ba Cà Núi theo h−ớng tây - đông và đổ ra biển qua cửa Đa Điệt (Tuy Hoà). Chiều dài dòng chính là 388km với diện tích l−u vực là 13900km2. 12
19. Hệ thống sông Ba có l−ợng n−ớc sông ít nhất so với các hệ thống sông ở miền Nam. Vùng nhiều n−ớc nhất là l−u vực sông Hinh, mô đun dòng chảy năm đạt 50l/s.km2 L−ợng dòng chảy năm của sông Ba không những đã ít, phân bố không đều theo không gian mà còn phân bố không đều trong năm. Do vị trí đặc biệt của sông Ba nằm ở ranh giới giữa bắc Trung Bộ và cực nam Trung Bộ có diện tích ở cả tây và đông Tr−ờng Sơn, hình dạng l−u vực dài và hẹp nên dẫn đến n−ớc lũ sông Ba th−ờng không xảy ra đồng bộ trên toàn hệ thống. Mùa lũ trên sông Ba bắt đầu muộn hơn Tây Nguyên nh−ng lại sớm hơn phía Đông Tr−ờng Sơn đến 1 tháng. Vùng th−ợng l−u và trung l−u, mùa lũ chỉ có 4 tháng, từ tháng 8 đến tháng 11. Vùng hạ l−u mùa lũ kéo dài từ tháng 9 đến tháng 12. N−ớc lũ sông Ba thật sự nguy hiểm đối với vùng trung l−u và hạ l−u khi có m−a lớn xảy ra đồng bộ trên toàn hệ thống. Trong những năm gần đây, trận lũ kép hình thành vào tháng 11/1981 đã gây ra lũ đặc biệt lớn tại hạ l−u, gây thiệt hại rất lớn và ng−ời và của cho tỉnh Phú Yên. Mùa cạn trên hệ thống sông Ba là từ tháng 12 đến tháng 7 ở th−ợng và trung l−u, từ tháng 1 đến tháng 8 ở hạ l−u. Tháng cạn nhất xuất hiện không đồng bộ trên hệ thống, ở phía đông Tr−ờng Sơn tháng cạn nhất vào tháng 4, phía tây Tr−ờng Sơn vào tháng 8. l. Sông Srêpốc Sông Srêpốc là sông nhánh cấp I của sông Mê Kông. Sông Srêpốc bao gồm nhiều nhánh sông lớn nh−: Sê San, IaHLeo, IaLốp, IaĐrăng Sông Srêpốc bắt nguồn từ phía nam đỉnh Ngọc Linh. ở th−ợng l−u, các sông nhánh chảy qua các vùng đá gnai và granit, tính thấm n−ớc kém; lòng sông có nhiều thác ghềnh, trong đó thác YaLy là lớn nhất, cao tới 40m. Chiều dài dòng chính là 315km với diện tích l−u vực là 30100km2. N−ớc sông phân bố không đều trong năm và chia ra làm 2 mùa: mùa lũ và mùa cạn. Nhìn chung, mùa lũ xuất hiện sau mùa m−a khoảng 2 ữ 3 tháng vì trong những tháng đầu mùa m−a tổn thất dòng chảy khá lớn, m−a th−ờng nhỏ. Mùa lũ trên sông Sê San và sông KrôngKnô bắt đầu từ tháng 7 và kết thúc vào tháng 11. Trên sông Srêpốc bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 12. L−ợng dòng chảy mùa lũ chiếm khoảng 65 ữ 75% l−ợng dòng chảy năm với môđun 40 ữ 70l/s/km2 thuộc loại nhỏ so với các sông suối ở n−ớc ta. Ba tháng liên tục có l−ợng dòng chảy lớn nhất th−ờng xuất hiện vào các tháng 8 ữ tháng 10, l−ợng dòng chảy của ba tháng này chiếm khoảng 50 ữ 60% l−ợng dòng chảy năm. Tháng 9 hoặc tháng 10 là tháng có l−ợng n−ớc lớn nhất so với các tháng khác trong năm, l−ợng n−ớc của tháng này chiếm khoảng 15 ữ 25% l−ợng n−ớc toàn năm. Th−ợng nguồn sông Sê San và phía tây nam cao nguyên PLeiKu là những nơi có nguồn n−ớc dồi dào nhất, th−ợng nguồn sông KrôngBuk là nơi có nguồn n−ớc nghèo nhất. Mùa cạn kéo dài tới 7 tháng, từ tháng 12 đến tháng 6 năm sau nh−ng l−ợng n−ớc mùa cạn rất nhỏ, chỉ chiếm 25 ữ 35% l−ợng n−ớc của cả năm. Các tháng 2 đến tháng 4 là những tháng có l−ợng n−ớc nhỏ nhất, l−ợng n−ớc của ba tháng này chỉ chiếm có 10% l−ợng n−ớc cả năm, trong đó l−ợng n−ớc của tháng 4 th−ờng nhỏ nhất, chiếm 1 ữ 2% dòng chảy năm. Nạn khai thác, chặt phá rừng bừa bãi trong những năm vừa qua đang gây nên tình trạng đất bị xói mòn, độ phì của đất giảm và nguồn n−ớc của sông suối trong mùa cạn có nguy cơ bị cạn kiệt. Lũ lớn trên các sông ở Tây Nguyên th−ờng do gió mùa tây nam hay bão, áp thấp nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh, dải hội tụ nhiệt đới gây nên. m−a lớn với c−ờng suất tập trung trong thời gian ngắn th−ờng gây ra ngập lụt, nh− các trận lũ lụt tháng 10/1993, tháng 11/2000 ở Đăk Lăk. Đặc biệt trên các sông suối nhỏ cũng th−ờng xảy ra lũ quét, gây nên thiệt hại về ng−ời và của cải. 13
20. Trên l−u vực sông Srêpốc đã xây dựng nhiều hồ chứa nh− Yaly, Krông Búc, Ia Kao m. Hệ thống sông Đồng Nai: Hệ thống sông Đồng Nai bao gồm dòng chính Đồng Nai và các nhánh sông chính nh− sông La Ngà ở bờ trái, các sông Bé, Sài Gòn và Vàm Cỏ ở bờ phải dòng chính. Diện tích l−u vực 44100km2, trong đó có 37400km2 nằm trên lãnh thổ n−ớc ta và 6700km2 nằm trên lãnh thổ Campuchia. Sông Sài Gòn có diện tích l−u vực là 5560km2 với chiều dài dòng chính là 256km. Sông Vàm Cỏ có diện tích l−u vực là 12800km2 với chiều dài dòng chính là 215km. Chế độ n−ớc sông của sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ chia làm hai mùa trong năm: mùa lũ và mùa cạn. Mùa lũ bắt đầu từ tháng 7 và kết thúc vào tháng 11, l−ợng dòng chảy mùa lũ chiếm tới 80 ữ 90% l−ợng dòng chảy năm. Ba tháng có l−ợng dòng chảy lớn nhất xuất hiện vào các tháng 8 đến tháng 10, trong đó tháng 9 hoặc tháng 10 là tháng có l−ợng dòng chảy lớn nhất, chiếm 20 ữ 25% dòng chảy năm. Mùa cạn từ tháng 12 đến tháng 6 năm sau. Ba tháng có l−ợng dòng chảy nhỏ nhất xảy ra vào các tháng 2 ữ 4 hoặc 3 ữ 5, l−ợng dòng chảy của 3 tháng này chiếm 2 ữ 5% l−ợng dòng chảy năm. ở vùng hạ l−u của hệ thống sông, chế độ n−ớc sông còn chịu sự ảnh h−ởng của triều, đặc biệt là trong mùa cạn. Sự dao động của mực n−ớc sông mang tính chất bán nhật triều không đều. Vào mùa kiệt, triều biển Đông ảnh h−ởng đến Dầu Tiếng trên sông Sài Gòn và đến tận biên giới Việt Nam – Campuchia trên sông Vàm Cỏ. Lũ trên sông Đồng Nai cũng khá lớn. Mô đun l−u l−ợng đỉnh lũ quan trắc đ−ợc khoảng 0,2 – 0,3m3/s.km2 ở hạ l−u dòng chính sông Đồng Nai và các sông nhánh, tăng lên 0,4 – 0,6m3/s.km2 ở trung và th−ợng l−u các sông. Trận lũ tháng 10/1952 là trận lũ lịch sử ở sông Đồng Nai, l−u l−ợng lũ lớn nhất theo số liệu điều tra tại trạm Biên Hoà đạt tới 12500m3/s. Trên các sông vừa và nhỏ th−ờng xuất hiện lũ quét mỗi khi có m−a với c−ờng độ lớn. Trên hệ thống sông Đồng Nai đã xây dựng nhiều hồ chứa loại nhỏ và một số hồ chứa, nhà máy thuỷ điện loại vừa. Đáng kể nhất là các hồ chứa Trị An trên sông Đồng Nai , hồ Thác Mơ trên sông Bé, hồ Dầu Tiếng trên sông Sài Gòn và hồ chứa Đa Nhim, Hàm Thuận - Đa Mi trên sông La Ngà n. Hệ thống sông Mê Kông. Sông Mêkông bắt nguồn từ vùng núi Himalaya, chảy qua 6 n−ớc: Trung Quốc, Miến Điện, Thái Lan, Lào, Campuchia và Việt Nam, diện tích l−u vực là 795.000km2 (trong khi diện tích của l−u vực sông Hồng chỉ là 155.000km2), dài hơn 4200km. Sông Mêkông không những là sông lớn nhất ở n−ớc ta và Đông Nam á mà còn là một trong những sông lớn trên thế giới, đứng thứ 25 về diện tích l−u vực và thứ 10 về tổng l−ợng n−ớc năm. Cửu Long là tên gọi phần hạ l−u sông Mêkông chảy qua địa phận Nam Bộ của Việt Nam, diện tích tự nhiên khoảng 36200km2 với chiều dài dòng chảy chính qua đồng bằng Nam bộ là 230km. Địa hình châu thổ nói chung là bằng phẳng và thấp. Hai vùng thấp nhất ở Đồng bằng sông Cửu Long là Đồng Tháp M−ời và Tứ giác Long Xuyên. Mạng l−ới sông ngòi, kênh rạch ở đồng bằng châu thổ khá dày. Ngoài hai con sông lớn là sông Tiền và sông Hậu còn có một số sông tự nhiên t−ơng đối lớn nh− các sông: Cái lớn, Ông Đốc, Bảy Hạp, Cửa lớn, Ghềnh Hào v.v Hệ thống kênh rạch dày đặc nối liền các sông với nhau có tổng chiều dài lên tới 4900km. 14
21. Chế độ n−ớc sông ở đồng bằng châu thổ cũng chia ra làm hai mùa n−ớc rõ rệt: mùa lũ và mùa cạn. Do điều tiết của Biển Hồ nên mùa lũ ở đồng bằng châu thổ xuất hiện muộn hơn so với trung và th−ợng l−u. Mùa lũ th−ờng kéo dài 5 đến 6 tháng, từ tháng 7 đến tháng 11, 12. Lũ lên xuống từ từ và hàng năm đỉnh lũ th−ờng xuất hiện vào tháng 9 hoặc tháng 10. L−ợng dòng chảy mùa lũ chiếm tới 75 ữ 85% l−ợng dòng chảy năm. Mùa cạn kéo dài 6 đến 7 tháng nh−ng l−ợng n−ớc sông mùa cạn chỉ chiếm có 15 ữ 25% l−ợng n−ớc của cả năm. Các tháng 2, 3, 4 hoặc tháng 3, 4, 5 là những tháng có l−ợng n−ớc nhỏ nhất, trong đó tháng 3 hoặc tháng 4 n−ớc sông cạn nhất. Chế độ n−ớc sông ngòi, kênh rạch trong mùa cạn ở Đồng bằng sông Cửu Long rất phức tạp do chịu ảnh h−ởng của triều biển Đông và triều vịnh Thái Lan. Triều biển Đông là loại bán nhật triều không đều, còn triều vịnh Thái Lan là loại nhật triều không đều. Nói chung triều biển Đông chiếm −u thế so với triều vịnh Thái Lan. Triều xâm nhập sâu vào sông ngòi, kênh rạch và sự dao động của mực n−ớc thể hiện sự dao động của triều, đặc biệt là ở vùng cửa sông vào thời kỳ mùa cạn. Trong 50 năm qua, cứ bình quân 2 năm thì có 1 năm lũ lớn v−ợt báo động cấp 3 (với mức n−ớc 4,2m tại Tân Châu). Nhiều thời kỳ lũ lớn xảy ra liên tục 3 ữ 4 năm liền nh− các năm 1937-1940; 1946-1949; và 1994-1996. Các năm lũ lớn xảy ra gần đây là năm 1961, 1978, 1996, 2000. 1.1.3. Tình hình lũ lụt của các sông a. Tình hình lũ của các sông M−a to, lũ lớn là nguyên nhân của ngập lụt sông ngòi. ở n−ớc ta hầu nh− năm nào cũng bị lũ lụt, năm thì ở vùng này, năm thì ở vùng khác, có năm nh− năm 1978 lụt úng xảy ra gần khắp các vùng cả n−ớc gây ra thiệt hại cực kỳ to lớn. Trong một mùa lũ, một trận lũ, ở một nơi xác định, địa hình không làm cho lũ thay đổi. Địa hình nói chung ít biến đổi và biến đổi chậm. Địa hình có ý nghĩa ở chỗ làm cho chế độ lũ khác nhau ở các vùng địa hình khác nhau. Còn hoạt động kinh tế của con ng−ời tác động đến dòng chảy lũ là nói đến ảnh h−ởng của cảnh quan l−u vực đến dòng chảy lũ nh− l−u vực tự nhiên và l−u vực bị cày xới, rừng bị phá, ngăn lòng dẫn hoặc thu hẹp lòng dẫn v.v Lũ của các sông ở miền núi và khu vực đồng bằng mang tính chất khác nhau. ở miền núi có lũ quét, lũ ống. ở vùng đồng bằng và vùng cửa sông diễn biến lũ phức tạp hơn do ảnh h−ởng kết hợp của lũ nguồn và thuỷ triều nên th−ờng gây ngập lụt kéo dài. Trên các khu vực, các sông, mùa lũ hàng năm th−ờng không cố định mà xuất hiện sớm, muộn và dài, ngắn khác nhau. Để xác định về chế độ dòng chảy, ng−ời ta th−ờng lấy theo giá trị trung bình. ở Bắc Bộ, từ Thanh Hoá trở ra, mùa lũ th−ờng từ tháng 6 (7) đến tháng 9 (10). Riêng l−u vực sông Cả là vùng chuyển tiếp, mùa lũ có thể từ tháng 6 đến tháng 10 chuyển sang từ tháng 8 đến tháng 11. Phần còn lại của phía đông Tr−ờng Sơn, từ d−ới sông Cả, mùa lũ chính ngắn, th−ờng từ tháng 9 (10) đến tháng 11 (12). Phía tây Tr−ờng Sơn – Tây Nguyên, Nam Bộ, mùa lũ th−ờng từ tháng 7 (8) đến tháng 11 (12). Trong từng vùng nhỏ, do ảnh h−ởng của địa hình, sự phân bố mùa lũ có thể xê dịch chút ít so với nét chung nói trên. ở bắc Bộ, phần lớn hạ l−u sông Hồng mùa lũ kéo dài từ tháng 6 đến tháng 10. Trên Tây Nguyên, càng xuống phía Nam mùa lũ kết thúc càng muộn hơn. ở Nam Bộ, phía Tây có mùa lũ kết thúc chậm hơn so với phía Đông. Trên các sông ở n−ớc ta, nơi có mùa lũ ngắn nhất là 3 tháng, còn th−ờng là 4 ữ 5 tháng. Trong mùa lũ th−ờng có 3 tháng l−ợng n−ớc trội hẳn. Ba tháng lũ lớn nhất phân bố theo không gian t−ơng ứng với phân bố của mùa lũ. ở Bắc Bộ, từ Thanh Hoá trở ra, 15
22. th−ờng là các tháng 6 (7) đến tháng 8 (9); ở l−u vực sông Cả từ tháng 8 đến tháng 10. Vùng Đông Tr−ờng Sơn, 3 tháng lũ lớn nhất từ tháng 9 đến tháng 11; ở phía Tây Tr−ờng Sơn 3 tháng lũ lớn nhất là các tháng 8 (9) đến tháng 10 (11). Sự tập trung của lũ cho thấy mức độ ác liệt của lũ, đó là những tháng lũ lớn nhất, những trận lũ lớn nhất. Tháng lũ lớn nhất th−ờng rơi vào giữa 3 tháng lũ lớn nhất. ở Bắc Bộ tháng lũ lớn nhất th−ờng là tháng 8, ở l−u vực sông Cả là tháng 9, phía Đông Tr−ờng Sơn th−ờng là tháng 10, có khi vào tháng 11, tháng 12; còn phía Tây Tr−ờng Sơn th−ờng là tháng 10, có khi là tháng 11. Các trận lũ lớn hàng năm trên các sông lớn th−ờng xuất hiện vào tháng lũ lớn. Phụ thuộc vào tính chất m−a, tập trung n−ớc và tổn thất m−a trên l−u vực, đỉnh lũ của các sông khác nhau có dạng khác nhau. Trên các sông nhỏ, thời gian tập trung n−ớc th−ờng nhỏ hơn thời gian m−a và tổn thất khá đồng nhất nên quá trình lũ phụ thuộc vào dạng phân bố m−a, có nhiều đỉnh – hình răng c−a. Còn trên l−u vực lớn, do m−a rơi không đều trên l−u vực, thời gian tập trung n−ớc lớn hơn thời gian m−a, tổn thất trên l−u vực không đồng đều, quá trình lũ th−ờng là quá trình một đỉnh kép b. Một số trận lũ lớn trên các sông Một số trận lũ lụt xảy ra gần đây gây thiệt hại nghiêm trọng đến dân sinh và nền kinh tế có thể kể đến là: Trên các l−u vực sông từ Đà Nẵng đến Quảng Ngãi thì vào tháng 11/1964, hai cơn bão Joan và Iris liên tiếp đổ bộ vào đất liền đã gây nên trận lụt lịch sử trong khu vực. L−u l−ợng lớn nhất tại Hội Khách trên sông Vu Gia khoảng 27000m3/s và tại Nông Sơn trên sông Thu Bồn khoảng 18200m3/s. Trận lũ này t−ơng đ−ơng với trận lũ mới xảy ra gần đây trong khu vực vào năm 1999. Trận lũ năm 1971 của sông Hồng là một trong những trận lũ khó quên trong đời sống của nhân dân đồng bằng Bắc Bộ. M−a lớn nhiều đợt kéo dài trên hầu hết các l−u vực sông trong 3 tháng, từ tháng 7 đến tháng 9, l−ợng m−a phổ biến đạt 1000 ữ 1600mm. Riêng trong hai tháng 7 và 8 l−ợng m−a lên tới 800 ữ 1400mm, v−ợt trung bình nhiều năm cùng thời kỳ tới 200 ữ 600mm. Lũ đặc biệt lớn đã xảy ra, n−ớc sông lên cao, tại Hà Nội lên trên 13m, v−ợt mức n−ớc lũ trung bình đến 4 ữ 5m. Lũ đã gây ra vỡ đê tại một số nơi. Trận lũ lớn đó xảy ra trong khi thuỷ triều vùng cửa sông ở trên trung bình nên lũ thoát chậm làm cho ngập lụt thêm nặng. Năm 1978 có nhiều bão ảnh h−ởng tới Việt Nam, m−a lũ xảy ra trên khắp đất n−ớc do có nhiều trận m−a kéo dài trên diện rộng. Trong tháng 9 năm 1978, lũ trên sông H−ơng, sông Cả, sông Mã, sông Yên, sông Hoàng Long v.v lên rất cao, đạt đến mức lũ hiếm thấy. Trong tháng 10 năm 1978, lũ trên sông Cầu, sông Công, sông Phó Đáy, sông Cà Lồ cũng lên rất cao, đạt mức n−ớc lũ lịch sử. Năm 1978 cũng là năm lụt lớn ở đồng bằng sông Cửu Long, trận lụt này xảy ra trong thời kỳ triều c−ờng nên thời gian ngập lụt kéo dài. Trận lũ điển hình ở miền Trung là trận lũ trên sông Cả vào cuối tháng 9/1978 do nhiều cơn bão liên tiếp đổ bộ vào Bắc Trung Bộ, chỉ trong 12 ngày đã có 3 cơn bão đổ bộ vào phía nam Nghệ Tĩnh. Vừa có bão, vừa có không khí lạnh tràn về nên m−a rất to trút xuống l−u vực sông Cả. M−a lớn kéo dài đã gây ra trận lũ đặc biệt lớn hiếm thấy, v−ợt trận lũ lớn nhất năm 1954. Mực n−ớc cao nhất tại Nam Đàn cao hơn so với mực n−ớc cao nhất năm 1954 là 86cm. Lũ đã phá hỏng hệ thống đê sông Cả ở hữu ngạn gây ra ngập lụt nghiêm trọng. Các năm 1973, 1980, 1983 có nhiều bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào Việt Nam (8 ữ 11 cơn/năm) kèm theo m−a lớn kéo dài đã gây ra lũ lớn trên nhiều sông làm ngập úng nặng nề. 16
23. Năm 1984 có nhiều cơn bão và áp thấp nhiệt đới (9 cơn) đổ bộ vào đất liền nên có những đợt m−a lớn kéo dài. Trên sông Lô có lũ rất lớn (8/1984), mức n−ớc đỉnh lũ tại Tuyên Quang làm cho thị xã ngập tới 2 ữ 3m n−ớc. ở sông Gianh (Quảng Bình) xảy ra trận lũ lịch sử (11/1984) làm cho giao thông tắc nghẽn. Đặc biệt trên sông Hoàng Long và sông B−ởi đã xảy ra lũ lịch sử do đợt m−a kéo dài trong 3 ngày (9 ữ 10/11/1984) làm ngập nhiều diện tích lúa. ở Hà Nội, l−ợng m−a của đợt m−a các ngày 9 ữ 10/11/1984 đạt khoảng 300 ữ 600mm làm ngập khoảng 47000ha hoa màu, nhiều đ−ờng phố ở nội thành ngập đến 0,5 ữ 1,0m. Trên sông Cửu Long xảy ra trận lụt lớn, lũ lên nhanh và đạt đến đỉnh vào cuối tháng 10/1984. Trận lũ này về độ cao mực n−ớc sông t−ơng đ−ơng trận lũ tháng 10/1978. Năm 1985 cũng là một năm có nhiều bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ và ảnh h−ởng đến đất liền (9 cơn). Do ảnh h−ởng của bão, ở đồng bằng và trung du Bắc Bộ xảy ra những trận m−a rất lớn, đợt m−a vào những ngày 10 ữ 13/9/1985 đạt phổ biến 400 ữ 600mm. Năm 1986, lũ lớn xuất hiện trên sông Kỳ Cùng đã gây ngập thị xã Lạng Sơn từ 2 ữ 3m. Lũ lớn đã làm trôi dầm cầu Kỳ Lừa đang thi công. Năm 1990, lũ quét xảy ra vào ngày 27/6 ở M−ờng Lay đã làm chết 82 ng−ời. Ngày 27/7/1991 lũ quét ở Sơn La đã làm 21 ng−ời chết. Trận lũ tháng 11, tháng 12 năm 1999 đã gây ra thiệt hại lớn về ng−ời và của cho khu vực miền Trung. Lũ đã gây ra tình trạng ngập lụt, làm giao thông bị tắc nghẽn trong thời gian dài. Mực n−ớc lũ lớn nhất trên các triền sông thuộc khu vực đã v−ợt hoặc xấp xỉ bằng mực n−ớc lũ lịch sử (xem bảng 1-1) Trận lũ năm 2000 ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là trận lũ lịch sử xảy ra trong thời gian gần đây. Qua những số liệu điều tra, khảo sát và thu thập đ−ợc có thể đánh giá về đặc điểm của trận lũ năm 2000 ở ĐBSCL nh− sau: - Lũ lụt về sớm (từ tháng 7) và đổ về đồng bằng nhanh gây ra tình trạng ngập lụt nghiêm trọng hơn. Do có những thay đổi của cơ sở hạ tầng (các tuyến giao thông, hệ thống bờ kênh, bờ bao, các kênh rạch, công trình kiểm soát lũ ) nên n−ớc lũ buộc phải truyền từ ô này sang ô khác, từ vùng cao xuống vùng thấp gây nên thời gian ngập lụt kéo dài. Chênh lệch mực n−ớc giữa các ô, các vùng là khá lớn, có nơi tới 50 ữ 100 cm; - Tổng l−ợng lũ 90 ngày là 367 tỷ m3, lớn nhất trong vòng 75 năm qua; - Tần suất xuất hiện mực n−ớc đỉnh lũ trên sông chính và nội đồng rất khác nhau, dao động từ 2 ữ 5%; tại khu vực Tứ giác Long Xuyên do có các công trình thoát lũ nên tần suất xuất hiện mực n−ớc đỉnh lũ khoảng 10%, cá biệt tại Rạch Giá có tần suất khoảng 40%; So sánh mực n−ớc đỉnh lũ các năm lũ lớn tại một số trạm thuỷ văn chính trong khu vực ĐBSCL đ−ợc trình bày trong bảng 1 – 2. Ngoài ra, các trận bão th−ờng làm cho n−ớc ở các cửa sông dâng cao. Tháng 9/1980 trong cơn bão số 6 n−ớc dâng ở Lạch Sung, Hoàng Tân (cách biển 25km) đến 2,1 ữ 2,9m; tháng 8/1968 n−ớc dâng cao 2,5m ở sông Trà Lý; tháng 8/1963 n−ớc dâng ở Cửa Ông tới 1,8m; tháng 9/1964 ở Cửa Tùng tới 1,68m; tháng 9/1955 ở Kiến An n−ớc dâng tới 3m. 17
24. Bảng 1-1 Cao độ đỉnh lũ năm 1999 tại một số trạm thuỷ văn chính ở khu vực miền Trung Cao độ đỉnh lũ H (m) Trạm thuỷ văn H lịch sử H 1999 (năm xuất hiện ) Ghi chú Đông Hà 3,81 4,56 (1983) (sông Hiếu) Thạch Hãn 7,29 7,11 (1983) (sông Thạch Hãn) Phú ốc 5,18 4,89 (1983) (sông Bồ) Theo số liệu điều tra thì đỉnh lũ năm 1999 cao hơn Huế (Kim Long) đỉnh lũ năm 1953 từ 0,5ữ0,7m; cao hơn đỉnh lũ năm 5,94 4,89 (1983) 1975 là 1,22m. Trận lũ năm 1999 có thể coi nh− t−ơng (sông H−ơng) đ−ơng với các trận lũ đã xảy ra vào năm 1844 và năm 1904. Câu Lâu 5,23 5,09 (1998) Lũ năm 1999 thấp hơn lũ lịch sử năm 1964 là 0,25m (sông Thu Bồn) Châu ổ Lũ năm 1999 thấp hơn lũ lịch sử năm 1964 là 0,54m. 9,04 8,80 (1987) (sông Trà Bồng) Lũ lớn nhất trong chuỗi quan trắc là vào năm 1987 Trà Khúc Lũ năm 1999 trên sông Trà Khúc cao hơn lũ lịch sử 8,36 7,97 (1986) (sông Trà Khúc) năm 1964 là 0,35m Sông Vệ Lũ năm 1999 trên sông Vệ cao hơn lũ lịch sử năm 5,99 5,75 (1987) 1964 là 0,23m nh−ng thấp hơn lũ lịch sử năm 1924 là (sông Vệ) 0,13m Bảng 1-2 Cao độ đỉnh lũ tại một số trạm thuỷ văn chính ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long TT Trạm Cao độ đỉnh lũ (m) Ghi 1961 1978 1996 2000 chú 1 Tân Châu 5,12 4,78 4,87 5,06 2 Mộc Hoá 2,65 2,32 2,79 3,27 3 Châu Đốc 4,90 4,46 4,54 4,94 4 Gò Dầu Hạ 1,44 1,53 1,79 5 Cần Thơ 1,69 1,66 1,73 1,79 6 Long Xuyên 2,60 2,65 2,43 2,63 7 Cao Lãnh 2,67 2,24 2,48 8 Rạch Giá 0,97 1,08 0,98 0,87 18
25. Đ1.2. Tần suất lũ tính toán Khi xây dựng công trình, để phòng chống lũ, ng−ời ta cần biết độ lớn của lũ có thể xảy ra. Muốn tránh đ−ợc tác hại do lũ, công trình phải đủ cao, đủ vững để không bị ngập, bị phá hoại. Lũ có thể xảy ra đối với công trình là lũ đ−ợc quy định theo tầm quan trọng, mức đầu t− cần thiết. Từ tầm quan trọng đó, độ lớn của lũ tính toán đ−ợc quy theo tần suất xuất hiện. Tần suất này ứng với cực tiểu của chi phí có thể trong việc xây dựng, khai thác và bảo vệ công trình, đ−ợc xác định bằng ph−ơng trình quan hệ giữa các phí tổn và tần suất hoặc bằng biểu đồ quan hệ giữa hai đại l−ợng đó. Trong thực tế việc xác định các đại l−ợng liên quan đó là rất phức tạp nên ng−ời ta quy định tần suất lũ tính toán theo các cấp công trình. ở Việt Nam, tần suất lũ tính toán đối với công trình cầu đ−ờng đ−ợc quy định trong các quy trình, quy phạm, tiêu chuẩn thiết kế (22 TCN 18 – 79, TCVN 4054–1998, TCVN 5729 – 1997, 22 TCN 272 – 01, 22 TCN 273 – 01, Quy phạm thiết kế kỹ thuật đ−ờng sắt ). Việc xác định tần suất lũ tính toán tuỳ thuộc vào quy trình, tiêu chuẩn áp dụng. Tần suất lũ thiết kế đối với đ−ờng ôtô trong các quy trình, tiêu chuẩn thiết kế hiện hành quy định trong bảng 1-3. Bảng 1 - 3 Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-01 và Tiêu chuẩn thiết kế đ−ờng ôtô 22 TCN 273-01 Cấp đ−ờng Loại Đ−ờng cao tốc, II và III IV đ−ờng cấp I Nền đ−ờng Nh− đối với cầu nhỏ và cống Cầu lớn và cầu trung 1: 100 1: 100 1: 50 Cầu nhỏ và cống 1: 100 1: 50 1: 25 Rãnh 1: 25 1: 25 1: 25 Ghi chú: 1. Đối với các cầu có khẩu độ Lc≥10m và các kết cấu vĩnh cửu thì tần suất lũ tính toán lấy bằng 1:100, và không phụ thuộc vào cấp đ−ờng. 2. Đối với đ−ờng nâng cấp cải tạo nếu có khó khăn lớn về kỹ thuật hoặc phát sinh khối l−ợng lớn thì cho phép hạ tiêu chuẩn về tần suất lũ tính toán nếu đ−ợc sự đồng ý của cơ quan có thẩm quyền. 3. Đối với các cầu lớn, để đảm bảo mố, trụ không bị xói, cần phải tính toán kiểm tra xói trên cơ sở lũ 500 năm (trừ khi chủ đầu t− đ−a ra tiêu chí khác). Đ−ờng ôtô cao tốc – Yêu cầu thiết kế TCVN 5729-1997 Tần suất tính toán mức n−ớc lũ cho nền đ−ờng và công trình thoát n−ớc là 1%. Đ−ờng ôtô - Yêu cầu thiết kế TCVN 4054-1998: - Tần suất lũ tính toán đối với nền đ−ờng: Vtt≥80km/h tần suất là 2% 19
26. Vtt≤60km/h tần suất là 4% Khi Vtt từ 20km/h đến 40km/h xét từng tr−ờng hợp cụ thể, thông th−ờng tần suất là 4% và có luận chứng kinh tế kỹ thuật. - Tần suất tính toán thuỷ văn cho các công trình trên đ−ờng: Cầu nhỏ và cống: nh− quy định đối với nền đ−ờng. Cầu trung và cầu lớn là 1% Các cầu lớn có thể có các quy định đặc biệt. Tần suất lũ thiết kế đối với đ−ờng sắt trong các quy trình, tiêu chuẩn thiết kế hiện hành đ−ợc quy định nh− sau: Quy phạm thiết kế kỹ thuật đ−ờng sắt khổ 1000mm Cao độ vai đ−ờng Cao độ vai đ−ờng của đ−ờng đắp dẫn vào cầu lớn, cầu trung và cao độ đỉnh vật kiến trúc điều chỉnh dòng n−ớc cao hơn mặt n−ớc ở vùng bị n−ớc ngập phải xác định theo mực n−ớc lũ tính toán. Mực n−ớc tính toán ở đ−ờng chủ yếu theo l−u l−ợng n−ớc lũ tần suất 1%, ở đ−ờng thứ yếu theo tần suất 2%, mặt khác mực n−ớc tính toán dùng để thiết kế còn xét đến mức n−ớc quan trắc cao nhất (kể cả mực n−ớc lũ lịch sử cao nhất điều tra đ−ợc một cách tin cậy). Cao độ vai đ−ờng tối thiểu phải cao hơn mực n−ớc kể trên cộng với chiều cao sóng vỗ và chiều cao n−ớc dềnh là 0,5m; cao độ mặt đỉnh các kiến trúc điều chỉnh dòng n−ớc phải cao hơn 0,25m. Cao độ vai đ−ờng của đ−ờng đắp gần cầu nhỏ và cống trên đ−ờng sắt chủ yếu tính theo l−u l−ợng n−ớc lũ tần suất 1%, trên đ−ờng thứ yếu tính theo tần suất 2%. Cao độ vai đ−ờng phải cao hơn mực n−ớc tính theo l−u l−ợng nói trên tối thiểu là 0,50m và phải xét tới cao độ n−ớc dềnh. Cao độ vai đ−ờng phải cao hơn mực n−ớc ngầm cao nhất hoặc cao hơn mực n−ớc tích tụ lâu (quá 20 ngày) trên mặt đất. Mức độ nâng cao phải xác định theo chiều cao n−ớc mao dẫn trong đất có thể dâng lên. Cầu và cống: Cầu và cống đều phải thiết kế theo l−u l−ợng tính toán và mực n−ớc tính toán. Tần suất l−u l−ợng tính toán và mực n−ớc tính toán t−ơng ứng của cầu trên đ−ờng sắt chủ yếu là 1:100, của cầu trên đ−ờng sắt thứ yếu là 1:50, đồng thời có xét đến mức n−ớc cao nhất điều tra đ−ợc. Cầu đặc biệt lớn, cầu lớn kỹ thuật phức tạp và tu sửa khó khăn, ngoài việc thiết kế theo l−u l−ợng, mực n−ớc tính toán ra còn phải kiểm toán với l−u l−ợng và mực n−ớc tần suất 1:300 đối với đ−ờng chủ yếu và tần suất 1:100 đối với đ−ờng thứ yếu, làm sao cho khi công trình kiến trúc gặp phải n−ớc lũ tần suất này vẫn có thể bảo đảm đ−ợc an toàn. Đ1.3. Một số l−u ý trong công tác tính toán thuỷ văn cầu đ−ờng Qua thực tiễn, ng−ời ta đi đến nhận thức rằng, không thể khống chế hoàn toàn lũ lụt, nh−ng có thể khống chế thiệt hại của nó bằng những biện pháp khác nhau nhằm làm cho lũ lụt khi xảy ra không đ−a đến thiệt hại hoặc ít nhất cũng hạn chế đ−ợc thiệt hại đó. Vấn đề cơ bản của việc phòng chống lũ lụt là lựa chọn đ−ợc những ph−ơng án an toàn, ít nguy hiểm hơn. Chỉ có thể thực hiện đ−ợc đúng đắn sự lựa chọn đó nếu các ph−ơng án đề 20
27. xuất dựa trên cơ sở sự hiểu biết đầy đủ về nguyên nhân gây lũ và các nguy cơ do nó gây nên. Nguyên nhân hình thành và các nguy cơ lũ lụt là một đặc tr−ng tự nhiên của một vùng xác định, đ−ợc quy định bởi điều kiện khí t−ợng thuỷ văn và điều kiện địa hình địa mạo của vùng đó. Còn xác suất thiệt hại do lũ lụt lại phụ thuộc vào các hoạt động kinh tế – xã hội trong vùng. Việc xác định các thông số thuỷ văn, thuỷ lực phục vụ thiết kế các công trình giao thông phải dựa trên các tài liệu về địa hình, khí t−ợng thuỷ văn cùng với các công tác khảo sát tại thực địa. Dựa trên các số liệu liên quan hiện có kết hợp với tài liệu khảo sát, tiến hành chỉnh lý và xác định ph−ơng pháp tính toán thích hợp. Một số l−u ý về công tác tính toán thuỷ văn phục vụ cho công tác thiết kế cầu đ−ờng trong các vùng ở n−ớc ta có thể sơ l−ợc nh− sau: Đối với vùng núi: Hiện t−ợng lũ quét th−ờng xuất hiện ở các l−u vực nhỏ có độ dốc lớn, xảy ra khi có bão, m−a lớn tập trung nhanh sinh ra lũ trên các s−ờn dốc, sóng lũ có thể truyền rất nhanh gây ra những tàn phá bất ngờ và nghiêm trọng. M−a to còn làm xói mòn đất, gây tr−ợt đất nghiêm trọng trên các s−ờn dốc, thậm chí gây ra dòng chảy có bùn đá. Dòng bùn đất này hầu nh− không cảnh báo đ−ợc và có rất ít thời gian để phòng tránh và chúng chôn vùi nhà cửa, công trình hạ tầng cơ sở trong đất đá. Công tác điều tra thuỷ văn đối với các công trình ở vùng núi gặp rất nhiều khó khăn do dân c− th−a thớt nên ph−ơng pháp tính toán thuỷ văn đối với các l−u vực ở vùng núi chủ yếu dựa vào quan hệ m−a rào – dòng chảy. Đối với các khu vực có nguy cơ xảy ra lũ ống, lũ quét cần xem xét thêm ảnh h−ởng của dòng bùn đá khi tính toán và thiết kế công trình. Do điều kiện địa hình, các tuyến đ−ờng th−ờng đi dọc theo thung lũng sông nên cần chú ý đến ảnh h−ởng n−ớc dềnh do lũ của sông lớn gây ra. Cũng cần chú ý tới các công trình thuỷ lợi, thuỷ điện hiện tại cũng nh− quy hoạch để hoạch định vị trí và cao độ của công trình. Đối với công trình bảo vệ mái dốc, cần chú ý đến công tác tính toán thuỷ văn, thuỷ lực hệ thống thu n−ớc và hệ thống thoát n−ớc. Vùng đồng bằng có hệ thống đê điều bao quanh (Đồng bằng sông Hồng, sông Thái Bình, sông Mã, sông Cả ): Dọc theo các sông là hệ thống đê ngăn lũ và chính hệ thống đê này đã tạo thành hai loại sông có chế độ thuỷ văn khác nhau. Sông trong đồng: Các sông này nằm trong phạm vi từng ô riêng biệt và bị đê ngăn, không liên quan đến chế độ thủy văn các sông lớn. Các con sông nội đồng th−ờng liên hệ với sông lớn bằng những cống nhỏ hoặc trạm bơm động lực ở ven đê. Chế độ thuỷ văn của các sông nội đồng hoàn toàn phụ thuộc vào chế độ m−a ở đồng bằng. Vào mùa m−a cũng là lúc sông chính đang ở vào giai đoạn lũ c−ờng, các sông nội đồng không tiêu đ−ợc n−ớc, m−a gây ra úng lụt làm h− hại mùa màng. Mực n−ớc cao nhất của các sông nội đồng là mực n−ớc úng trong các ô. Việc tính toán thuỷ văn chủ yếu dựa vào các số liệu điều tra về ngập lụt kết hợp với tính toán về m−a và tiêu thoát n−ớc để xác định mực n−ớc ứng với các tần suất thiết kế. Khẩu độ công trình thoát n−ớc ở trong khu vực nội đồng đ−ợc tính toán theo yêu cầu t−ới tiêu và phải đ−ợc sự thoả thuận của các cơ quan quản lý hữu quan. Đối với các con sông chính: trong mùa lũ những con lũ lớn không hoàn toàn trùng với các trận m−a lớn ở đồng bằng. Nhiều năm trên ruộng đồng bị hạn nh−ng ngoài đê có thể bị lũ và ng−ợc lại. 21
28. Hiện t−ợng độ dốc lòng sông giảm đột ngột, chiều rộng sông tăng, l−u l−ợng phù sa lớn là nguyên nhân hình thành các bãi bồi không ổn định, luôn luôn di chuyển và chia dòng chảy thành nhiều dòng. Vì vậy khi thiết kế cầu v−ợt sông ở khu vực đồng bằng cần phải xét đến sự di chuyển của lạch sâu nhất tới bất cứ vị trí nào trên sông khi tính toán xói lở và bố trí nhịp thông thuyền. Chiều dài cầu nên v−ợt qua hai đê để không gây ảnh h−ởng bất lợi cho thoát lũ và dâng n−ớc ở th−ợng l−u công trình. Vùng đồng bằng miền Trung: Nguyên nhân gây ngập lụt chủ yếu là do n−ớc lũ tràn bờ làm ngập các bãi sông. Nguyên nhân gây ngập lụt ở vùng này còn là n−ớc dâng do bão và lũ kết hợp. Một đặc điểm nữa là do các cồn cát dọc bờ biển tiến dần vào bờ, sông ngòi chảy quanh co theo h−ớng các dải cồn cát để tìm lối thoát ra biển làm cho n−ớc ứ dềnh rút chậm. Ph−ơng pháp tính toán thuỷ văn đối với vùng này có thể dựa trên cơ sở tính toán cân bằng thuỷ văn và thuỷ lực kết hợp với tính toán n−ớc dâng thiết kế. Vấn đề cần l−u ý đối với khu vực đồng bằng miền Trung là l−ợng n−ớc chảy tràn rất lớn, nếu không bố trí đủ công trình thoát n−ớc sẽ gây ra ngập lụt nặng nề hơn ở th−ợng l−u công trình, ảnh h−ởng đến môi sinh và kinh tế. Ngoài ra, do khu vực miền Trung hẹp, lòng sông dốc và ngắn nên lũ tập trung nhanh, khi đổ xuống đồng bằng năng l−ợng của dòng n−ớc rất lớn, gây hiện t−ợng c−ớp dòng và xói lở mãnh liệt, tạo ra các hố “vực Trời” tại vị trí các công trình thoát n−ớc. Do n−ớc ngập lụt tràn lan, phân l−u không rõ rệt nên trong tính toán cũng cần phải xét đến hiện t−ợng trao đổi n−ớc giữa các l−u vực lân cận. Vùng đồng bằng sông Cửu Long: Lũ lụt ở Đồng bằng sông Cửu Long phụ thuộc vào lũ ở th−ợng nguồn, sự điều tiết của Biển Hồ, các vùng ngập trên lãnh thổ Cămpuchia, chế độ thuỷ triều biển Đông - biển Tây, chế độ m−a nội đồng, đặc điểm địa hình, địa mạo trong vùng ngập lụt và tác động của con ng−ời trên toàn l−u vực. Tính toán thuỷ văn đối với vùng Đồng bằng sông Cửu Long có thể dựa trên ph−ơng pháp tính toán cân bằng n−ớc, mô hình châu thổ. Việc tính toán lũ và giải quyết sạt lở bờ sông đòi hỏi phải có những nghiên cứu cặn kẽ tr−ớc khi đ−a ra các quyết định cụ thể. Nếu hệ thống kênh m−ơng thuỷ lợi có một tác động quan trọng trong việc đ−a lũ đến và thoát lũ ở các mức n−ớc thấp thì hệ thống các đ−ờng giao thông và công trình thoát n−ớc trên tuyến lại có một vai trò đặc biệt quan trọng trong việc điều tiết lũ, thoát lũ ở mức n−ớc cao. Do đó, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa giao thông và thuỷ lợi trong các dự án xây dựng để định h−ớng thoát lũ, điều tiết lũ và bố trí các công trình thoát n−ớc khi đắp đ−ờng v−ợt mức n−ớc lũ, đặc biệt là đối với các đoạn tuyến cắt ngang h−ớng thoát lũ. ở ngã ba của các sông th−ờng hình thành các hố xói khá lớn và các hố xói này có xu h−ớng di chuyển về phía hạ l−u. Cần l−u ý đến đặc điểm này trong việc bố trí, tính toán bảo vệ các trụ cầu, nhất là đối với các cầu đặc biệt lớn. Vùng ven biển: Quá trình truyền triều vào vùng cửa sông của đồng bằng Việt Nam thực ra không đơn thuần chỉ bao gồm sóng triều từ biển vào, tuân theo các quy luật chặt chẽ của lực hấp dẫn gây nên thuỷ triều. Trong thực tế luôn có sự kết hợp và t−ơng tác giữa thuỷ triều – lũ – n−ớc dâng ở vùng ven biển. Những công trình nghiên cứu về sự t−ơng tác phức tạp này ở n−ớc ta còn rất ít. Trong mùa lũ, dao động triều ở vùng cửa sông bị biến dạng đáng kể. Trong thời kỳ này, sóng lũ truyền trên sông chịu ảnh h−ởng của thuỷ triều d−ới hai hình thức: dao động mực n−ớc triều và dao động tuần hoàn của dòng triều vừa chảy ng−ợc, vừa chảy xuôi. 22
29. Đáng chú ý là tổ hợp của lũ và triều có c−ờng độ khác nhau có thể dẫn đến các hệ quả khác nhau. Khi chảy xuôi, dòng triều góp phần làm cho lũ thoát nhanh hơn và trái lại, khi chảy ng−ợc nó làm cho n−ớc bị dồn ứ, thời gian lũ và ngập lụt bị kéo dài. Khi có bão, vấn đề trở lên phức tạp hơn. Với một cơn bão bình th−ờng, mực n−ớc có thể dâng cao hơn th−ờng lệ tới 1 ữ 2m và khi bão lớn có thể đạt tới 2 ữ 3m. Việc tính toán thuỷ văn, thuỷ lực cho công trình cầu đ−ờng ở vùng ven biển hiện nay ở n−ớc ta còn gặp nhiều khó khăn và cần có sự phối hợp của các cơ quan nghiên cứu. Số liệu quan trọng cần thu thập để phục vụ cho tính toán là các tài liệu điều tra khảo sát hiện tr−ờng. Cần l−u ý rằng việc điều tra và cao đạc mực n−ớc phải đ−ợc thực hiện ở nơi ít ảnh h−ởng nhất của sóng, gió. Các ph−ơng pháp tính toán thuỷ văn, thuỷ lực đối với công trình cầu đ−ờng ở các vùng có đặc điểm thuỷ văn khác nhau sẽ đ−ợc trình bày chi tiết trong các ch−ơng tiếp theo của sổ tay này. Tài liệu sử dụng trong Ch−ơng I: [1]. Trần Tuất, Trần Thanh Xuân, Nguyễn Đức Nhật. Địa lý thuỷ văn sông ngòi Việt Nam. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 1987. [2]. Đỗ Đình Khôi, Hoàng Niêm. Dòng chảy lũ sông ngòi Việt Nam. Viện Khí t−ợng thuỷ văn, 1991. [3]. GS Nguyễn Viết Phổ, PGS.TS Vũ Văn Tuấn, PGS.TS Trần Thanh Xuân. Tài nguyên n−ớc Việt Nam. Nhà xuất bản Nông nghiệp, 2003. [4]. Tài liệu của các cơ quan thuộc Tổng cục Khí t−ợng Thuỷ văn về trận lũ năm 1999 tại miền Trung, năm 2000 tại Đồng bằng sông Cửu Long. [5]. Các quy trình, quy phạm hiện hành trong khảo sát, thiết kế cầu đ−ờng. 23
30. Ch−ơng II - tính toán dòng chảy trong điều kiện tự nhiên Đ2.1. Những qui định chung L−u l−ợng lớn nhất của dòng chảy lũ, l−u l−ợng dòng bùn đá, các loại mực n−ớc thiết kế, các đặc tr−ng dòng chảy là kết quả của quá trình dòng chảy hình thành trên bản thân của l−u vực đ−ợc gọi là điều kiện thiên nhiên thông th−ờng. Các đặc tr−ng thuỷ văn do ảnh h−ởng của thuỷ triều, hồ đập, không đề cập trong ch−ơng này. 2.1.1. Nguyên tắc cơ bản trong việc tính toán các đặc tr−ng thuỷ văn thiết kế Khi tiến hành công tác tính toán các đặc tr−ng thuỷ văn thiết kế cần phải nghiên cứu các quy phạm chuyên ngành và đồng thời cũng phải tuân theo các quy định khác liên quan trong các quy phạm xây dựng đã ban hành. 2.1.2. Sử dụng những nguồn tài liệu hiện có Trong tính toán các đặc tr−ng thuỷ văn thiết kế cần sử dụng triệt để các nguồn tài liệu hiện có nh−: - Tài liệu quan trắc của các trạm khí t−ợng, thuỷ văn do Tổng cục Khí t−ợng Thuỷ văn chỉnh biên và đã xuất bản d−ới hình thức niên giám và sổ đặc tr−ng; - Tài liệu thuỷ văn ở các trạm dùng riêng; - Tài liệu khảo sát, điều tra thuỷ văn tại khu vực dự án; - Tài liệu tổng hợp tình hình thuỷ văn từng địa ph−ơng, đặc điểm thuỷ văn các tỉnh; - Tài liệu của các công trình khác trong khu vực có liên quan. 2.1.3. Kiểm tra phân tích tài liệu gốc về các mặt. Tuỳ theo tình hình tài liệu thu thập đ−ợc ở tuyến công trình mà sử dụng các ph−ơng pháp tính toán các đặc tr−ng thuỷ văn. Trong tr−ờng hợp sử dụng trực tiếp tài liệu đo đạc ở tuyến công trình hoặc l−u vực t−ơng tự cần tiến hành kiểm tra phân tích tài liệu gốc về các mặt: - Tính chất đầy đủ và mức độ tin cậy của tài liệu; - Sự phù hợp giữa tài liệu quan trắc đ−ợc và chế độ mực n−ớc (l−u l−ợng) tự nhiên; - Nguyên nhân gây nên các mực n−ớc cao (lũ lớn, ứ dềnh, vỡ đê ); - Số lần đo và ph−ơng pháp đo l−u l−ợng trong thời gian n−ớc lớn; - Cách đo đạc và tính toán dòng chảy qua bãi sông nhánh ở tuyến công trình; - Cách xét ảnh h−ởng của cây cỏ mọc trong lòng sông, sự biến dạng của lòng sông; - Kiểm tra về hệ cao độ của các chuỗi số liệu; - Sự phù hợp giữa mực n−ớc l−u l−ợng lớn nhất, nhỏ nhất dọc sông; - Mức độ chính xác của việc ngoại suy đ−ờng cong l−u l−ợng ở phần n−ớc cao, n−ớc thấp; - Sự cân bằng l−ợng n−ớc bình quân từng năm, từng mùa dọc sông. Những tài liệu quan trắc không đáng tin cậy, nếu không hiệu chỉnh đ−ợc cần loại trừ ra khỏi tài liệu 24
31. tính toán. Trong tr−ờng hợp cần thiết có thể tiến hành tính toán lại dòng chảy từng ngày, tháng năm; - Đối với các sông chịu ảnh h−ởng điều tiết của kho n−ớc, hồ đầm nhân tạo cần thiết phải khôi phục lại chế độ dòng chảy tự nhiên bằng cách dùng các hệ số hiệu chỉnh dựa trên cơ sở tình hình thực tế mất n−ớc hoặc tháo n−ớc vào sông phía trên tuyến công trình. 2.1.4. Điều kiện chọn l−u vực t−ơng tự Trong tr−ờng hợp không có tài liệu đo đạc thuỷ văn gần tuyến thiết kế công trình, có thể sử dụng tài liệu t−ơng ứng của trạm thuỷ văn gần nhất trên sông t−ơng tự. Khi sử dụng tài liệu của sông t−ơng tự cần hiệu chỉnh sự chênh lệch về diện tích, về l−ợng m−a và bốc hơi giữa l−u vực t−ơng tự và l−u vực nghiên cứu. Khi lựa chọn l−u vực t−ơng tự cần đảm bảo các điều kiện sau đây: - Sự t−ơng tự về điều kiện khí hậu; - Tính đồng bộ về sự dao động dòng chảy theo thời gian (có quan hệ t−ơng quan trong thời kỳ đo đạc song song); - Tính đồng nhất về điều kiện hình thành dòng chảy, địa chất, thổ nh−ỡng, địa chất thuỷ văn, tỷ lệ rừng, đầm lầy và điều kiện canh tác trên l−u vực; - Không có những yếu tố làm thay đổi dòng chảy tự nhiên của dòng chảy; - Tỷ lệ giữa các diện tích không đ−ợc v−ợt quá 5 lần, chênh lệch về độ cao bình quân l−u vực không quá 300m. Đ 2.2. Tính toán l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế Trong tính toán lũ, có hai ph−ơng pháp chính là ph−ơng pháp thống kê xác suất và ph−ơng pháp phân tích nguyên nhân hình thành dòng chảy. Ph−ơng pháp thống kê xác suất dùng trong tr−ờng hợp l−u vực tính toán có tài liệu quan trắc trong nhiều năm, còn ph−ơng pháp phân tích nguyên nhân hình thành dòng chảy đ−ợc dùng trong tr−ờng hợp thiếu tài liệu thực đo. Vấn đề chọn dạng đ−ờng tần suất trong tính toán dòng chảy lũ là việc lựa chọn đ−ờng phân phối xác suất thích hợp, vì trong tính toán lũ các trị số thiết kế th−ờng ở các tần suất nhỏ trên phần ngoại suy của đ−ờng cong tần suất, việc ứng dụng các dạng đ−ờng tần suất khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau. Trong thực tế với dòng chảy lũ ở n−ớc ta th−ờng dùng các dạng đ−ờng tần suất nh−: Pearson III (PIII), Kritski-Menkel (K-M), Logarit PIII. 2.2.1. Tính l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế khi có tài liệu đo đạc thuỷ văn Do dòng chảy lũ là hiện t−ợng phức tạp về nguyên nhân hình thành, về số l−ợng các trận lũ trong năm, tính biến động của chuỗi thống kê các đặc tr−ng lũ nên khi nghiên cứu tính toán l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế cũng cần phải xem xét các vấn đề khác nh−: chọn mẫu; xử lý lũ đặc biệt lớn, dạng đ−ờng tần suất và hệ số an toàn lũ. a. Những qui định về chuỗi số liệu quan trắc Trong thực tế tính toán, chuỗi quan trắc thuỷ văn dù có dài bao nhiêu nó cũng chỉ là một mẫu so với tổng thể của chúng. Vì vậy muốn mẫu đó phản ánh đ−ợc tình hình phân bố của tổng thể thì chúng phải có tính đại biểu, đồng nhất và ngẫu nhiên độc lập. 25
32. Tài liệu quan trắc đ−ợc xem là đủ tin cậy có thể sử dụng trực tiếp vào công tác tính toán phải đảm bảo đ−ợc các yêu cầu sau đây: - Những trị số l−u l−ợng lớn nhất hàng năm xác định theo đ−ờng quan hệ l−u l−ợng ~ mực n−ớc [Q=f(H)] vẽ theo tài liệu l−u l−ợng mực n−ớc thực đo đến trị số cao nhất, hoặc đ−ợc ngoại suy một cách đáng tin cậy bằng các ph−ơng pháp qui định trong qui phạm chỉnh biên tài liệu l−u l−ợng mực n−ớc; - Số lần đo đạc trong quá trình từng trận lũ phải đủ đảm bảo bắt đ−ợc mực n−ớc cao nhất của trận lũ; - Liệt quan trắc phải liên tục và khống chế đ−ợc những năm có lũ lớn; - Số năm quan trắc không ít hơn 20 năm. Trong tr−ờng hợp thời gian quan trắc ngắn hơn qui định thì cần phân tích tính đại biểu của liệt đó bằng cách so sánh với tài liệu của l−u vực t−ơng tự có tài liệu dài. Các đặc tr−ng thống kê Qtb, Cv, Cs tính theo liệt ngắn không đ−ợc chênh lệch quá ± 10ữ15% so với kết quả tính theo liệt dài. b. Tính l−u l−ợng đỉnh lũ theo ph−ơng pháp thống kê xác suất với hàm phân phối Pearson III (PIII) B−ớc 1: Liệt số liệu chọn để tính toán là mỗi năm chọn một trị số l−u l−ợng lớn nhất và thống kê thành một chuỗi dài nhiều năm liên tục. Sắp xếp số liệu l−u l−ợng lớn nhất năm theo thứ tự giảm dần. B−ớc 2: Tính tần suất kinh nghiệm (tính tần suất kinh nghiệm theo chuỗi thực đo) theo công thức kỳ vọng: m P = ì100% (2-1) n +1 trong đó: m: số thứ tự của liệt sắp xếp từ lớn đến bé. n: số năm quan trắc (dùng cho tr−ờng hợp mỗi năm chọn một trị số). B−ớc 3: Vẽ các điểm tần suất kinh nghiệm (quan hệ QP ∼ P%) lên giấy tần suất. B−ớc 4: Tính các thông số thống kê của đ−ờng tần suất lý luận: + Tính l−u l−ợng trung bình (Qtb): n ∑Qi Q = i=1 (2-2) tb n trong đó: 3 Qi: l−u l−ợng lớn nhất của năm thứ i, m /s; n: số năm quan trắc liên tục. + Tính hệ số phân tán Cv theo ph−ơng pháp “mô men”: n 2 ∑(K i −1) C = i=1 (2-3) v n −1 trong đó: Ki: hệ số mô đuyn dòng chảy lũ, 26
33. Qi K i = Qtb + Tính hệ số thiên lệch (Cs): n 3 ∑(K i −1) i=1 Cs = 3 (2-4) (n − 3)Cv B−ớc 5: So sánh xem Cs có thoả mãn bất đẳng thức kép 2CV Qmin 2CV ≤ Cs ≤ hay không, trong đó K min = 1− K min Qtb Nếu không thoả mãn thì phải bỏ giá trị Cs do tính ra để chọn Cs từ giá trị Cv để đ−a vào tìm ΦP. B−ớc 6: Dựa vào các hệ số Cv, Cs để tra hệ số ΦP của đ−ờng tần suất PIII. Theo lý thuyết, khi có các tham số thống kê Qtb, Cv, Cs thì đ−ờng tần suất Pearson III hoàn toàn xác định. Tuy nhiên muốn tính l−u l−ợng thiết kế theo tần suất P thì phải tích phân hàm mật độ xác suất này. Để thuận tiện trong khi sử dụng có thể dùng bảng tra ΦP của Foster và R−pkin (xem phụ lục 2 - 1). B−ớc 7: Xác định l−u l−ợng thiết kế tần suất P% theo công thức: QP = Qtb.KP = Qtb(1+ΦP.Cv) (2-5) B−ớc 8: Kiểm tra sự phù hợp giữa đ−ờng tần suất lý luận và đ−ờng kinh nghiệm bằng cách chấm quan hệ QP - P% lên giấy tần suất, nối các điểm đó thành đ−ờng tần suất lý luận. Nếu đ−ờng tần suất lý luận phù hợp với điểm tần suất kinh nghiệm là đ−ợc. Nếu không phù hợp thì thay đổi một trong 3 hay 2 thậm chí cả 3 thông số lần l−ợt là Cs, Cv, Qtb để đạt đ−ợc kết quả tốt nhất (đ−ờng tần suất lý luận nằm giữa băng điểm tần suất kinh nghiệm) bằng cách xem xét sự ảnh h−ởng của các thông số tới đ−ờng tần suất lý luận. Điều đó có nghĩa là phải làm lại từ b−ớc 6 đến b−ớc 8. c. Tính l−u l−ợng đỉnh lũ theo ph−ơng pháp thống kê xác suất với hàm phân phối Krítski-Menken hay phân phối Gamma ba tham số. Các b−ớc tính toán nh− sau: - Thực hiện từ b−ớc 1 đến b−ớc 4 giống nh− mục b; C S - Từ Cv, Cs tính đ−ợc lập tỷ số ; CV C S - Căn cứ vào Cv và tỷ số , xem phụ lục 2 -2 tra ra KP ứng với tần suất P%; CV - Xác định l−u l−ợng thiết kế tần suất P% theo công thức: QP = Qtb.KP - Thực hiện b−ớc 8 giống nh− ở mục b. Hiện nay có một số ch−ơng trình lập sẵn để tính và vẽ đ−ờng tần suất: Ch−ơng trình TSTV2002 của tác giả Đặng Duy Hiển - Cục Thuỷ lợi, Bộ NN và PTNT; Ch−ơng trình tính tần suất (PIII) của tác giả Lê Hồng Lam - Viện qui hoạch Thuỷ lợi, Bộ NN và PTNT; Ch−ơng trình phân tích tần suất FA của tác giả Nghiêm Tiến Lam, Ngô Lê An - Tr−ờng Đại học Thuỷ lợi và một số ch−ơng trình của các tác giả khác. 27
34. Trong quá trình tính toán th−ờng hay gặp những trận lũ đặc biệt lớn nằm trong hoặc ngoài chuỗi số liệu dùng để tính toán cần phải tiến hành xử lý lũ đặc biệt lớn. Mục đích của xử lý lũ đặc biệt lớn là cho phép kéo dài chuỗi số làm tăng thêm tính đại biểu của chuỗi số. Lợi dụng triệt để các tài liệu điều tra các trận lũ đặc biệt lớn đ−a vào chuỗi thống kê để kéo dài chuỗi số, hạn chế sai số lấy mẫu. Đồng thời cũng phải tìm dạng đ−ờng tần suất lý luận phù hợp nhất đối với các đặc tr−ng dòng chảy lũ, tìm giới hạn đ−ờng cong tần suất nhằm xây dựng đ−ờng cong thích hợp. Việc xử lý lũ đặc biệt lớn gồm hai b−ớc: Tính tần suất kinh nghiệm và tính các tham số thống kê của chuỗi có lũ đặc biệt lớn. B−ớc 1: Tính tần suất kinh nghiệm. Sau khi xác định đ−ợc thời kỳ lặp lại (N) tính tần suất kinh nghiệm của lũ đặc biệt lớn theo công thức: M P = ì100% (2-6) N +1 trong đó: M: số thứ tự của lũ đặc biệt lớn sắp xếp từ lớn tới nhỏ; N: thời kỳ xuất hiện lại của lũ đặc biệt lớn. Các trận lũ th−ờng khác xác định theo công thức (2-1). B−ớc 2: Tính các tham số thống kê - Tính các tham số thống kê khi lũ đặc biệt lớn nằm ngoài chuỗi thực đo: Đây là tr−ờng hợp trong các năm quan trắc có một trận lũ đặc biệt lớn xảy ra và biết rằng N năm tr−ớc đó không có trận lũ nào lớn hơn hoặc bằng nó. 1 ⎛ N −1 n ⎞ Qtb = ⎜QN + ∑Qi ⎟ (2-7) N ⎝ n i=1 ⎠ 2 2 1 ⎡⎛ Q ⎞ N −1 n ⎛ Q ⎞ ⎤ C = ⎢⎜ N −1⎟ + ⎜ i −1⎟ ⎥ (2-8) v N −1 ⎜ Q ⎟ n ∑⎜ Q ⎟ ⎣⎢⎝ tb ⎠ i=1 ⎝ tb ⎠ ⎦⎥ Trong tr−ờng hợp có a trận lũ đặc biệt lớn thì: 1 ⎛⎞anNa− QQtb=+⎜⎟∑ j∑ Q i (2-9) Nn⎝⎠ji==11 2 2 ⎡ a n ⎤ 1 ⎛ Q j ⎞ N − a ⎛ Q ⎞ C = ⎢ ⎜ −1⎟ + ⎜ i −1⎟ ⎥ (2-10) v N −1 ∑ ⎜ Q ⎟ n ∑⎜ Q ⎟ ⎣⎢ j=1 ⎝ tb ⎠ i=1 ⎝ tb ⎠ ⎦⎥ - Tính các tham số thống kê khi lũ đặc biệt lớn nằm trong chuỗi thực đo: 1 ⎛ N −1 n−1 ⎞ Qtb = ⎜QN + ∑Qi ⎟ (2-11) N ⎝ n −1 i=1 ⎠ 2 2 1 ⎡⎛ Q ⎞ N −1 n−1 ⎛ Q ⎞ ⎤ C = ⎢⎜ N −1⎟ + ⎜ i −1⎟ ⎥ (2-12) v N −1 ⎜ Q ⎟ n −1 ∑⎜ Q ⎟ ⎣⎢⎝ tb ⎠ i=1 ⎝ tb ⎠ ⎦⎥ Trong tr−ờng hợp có a trận lũ đặc biệt lớn thì: 28
35. 1 ⎛ a N − a n−a ⎞ Q = ⎜ Q + Q ⎟ tb ⎜∑ j ∑ i ⎟ (2-13) N ⎝ j=1 n − a i=1 ⎠ 2 2 1 ⎡ a ⎛ Q ⎞ N − a n−a ⎛ Q ⎞ ⎤ C = ⎢ ⎜ N −1⎟ + ⎜ i −1⎟ ⎥ (2-14) v N −1 ∑ ⎜ Q ⎟ n − a ∑⎜ Q ⎟ ⎣⎢ j=1 ⎝ tb ⎠ i=1 ⎝ tb ⎠ ⎦⎥ Hệ số Cs tính giống mục b. Khi chọn dạng đ−ờng tần suất trong thống kê lũ cần đề cập các mặt sau: - Phù hợp về tính chất vật lý của dòng chảy lũ, cận trên cận d−ới của các hàm phân phối xác suất th−ờng phụ thuộc vào các đặc tr−ng thống kê, sự thay đổi các đặc tr−ng thống kê đó tới một giới hạn nào đó làm cho hàm phân phối xác suất xuất hiện những giá trị không phù hợp với ý nghĩa vật lý của dòng chảy lũ. Vì vậy, cần xuất phát từ đặc điểm của dòng chảy lũ của từng nơi để chọn dạng hàm phân phối xác suất cho phù hợp; - Sự phù hợp giữa đ−ờng tần suất lý luận với các điểm kinh nghiệm có thể đánh giá bằng kinh nghiệm qua phân tích đ−ờng tần suất lý luận hoặc đánh giá bằng các chỉ tiêu toán học: Kolmogorop, χ2, - So sánh kết quả tính toán của các hàm phân bố khác nhau. Khi tính toán lũ thiết kế cho công trình lớn cần cộng thêm vào trị số l−u l−ợng tính đ−ợc ở trên một trị số ΔQP gọi là số hiệu chỉnh an toàn. Giá trị này phụ thuộc vào mức độ tin cậy của số liệu, nó xét đến khả năng trận lũ quan trắc đ−ợc rơi vào thời kỳ ít n−ớc và đ−ợc tính theo công thức: a.EPQmax P ΔQP = (2-15) n trong đó: a: hệ số phụ thuộc vào mức độ tin cậy của tài liệu thuỷ văn ở l−u vực nghiên cứu; a=0,7 đối với l−u vực có nhiều tài liệu nghiên cứu và a=1,5 đối với tr−ờng hợp có ít tài liệu; QmaxP: trị số l−u l−ợng lấy từ đ−ờng tần suất ứng với tần suất thiết kế P%; EP: sai số quân ph−ơng của tung độ đ−ờng tần suất phụ thuộc vào hệ số biến động Cv và lấy trong bảng 2-1; n: số năm có tài liệu sau khi đã kéo dài. Trị số ΔQP trong mọi tr−ờng hợp tính toán không lấy lớn hơn 20% trị số QmaxP. Nh− vậy trị số l−u l−ợng thiết kế sẽ bằng: QP = QmaxP + ΔQP (2-16) Bảng 2-1 Quan hệ EP =f(Cv) với P=0,01% Cv 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 EP 0,25 0,45 0,64 0,80 0,97 1,12 1,26 1,40 1,56 1,71 1,89 2,06 2,22 2,40 29
36. 2.2.2. Tính l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế khi chuỗi tài liệu quan trắc ngắn. Khi chuỗi số liệu quan trắc ngắn thì cần phải bổ sung kéo dài tài liệu hoặc thay đổi cách lấy mẫu. Việc kéo dài đ−ợc thực hiện bằng ph−ơng pháp đồ giải hay giải tích. Nếu tại tuyến vị trí công trình có tài liệu l−u l−ợng lũ không ít hơn 10 ữ 15 năm và ở l−u vực t−ơng tự có tài liệu đo đạc không ít hơn 20 ữ 30 năm có thể kéo dài và bổ sung tài liệu theo trình tự sau: - Chọn l−u vực t−ơng tự của các sông lân cận hoặc các tuyến công trình ở th−ợng l−u và hạ l−u có chuỗi l−u l−ợng lũ thực đo không ít hơn 20 năm. L−u vực t−ơng tự và l−u vực tính toán phải có điều kiện hình thành dòng chảy lũ đồng nhất. Khi chọn l−u vực t−ơng tự phải thoả mãn các điều kiện ở mục Đ2.1.4 và tài liệu l−u l−ợng dòng chảy đỉnh lũ lớn nhất của hai l−u vực trong thời gian quan trắc song song phải dao động đồng bộ, có tính chu kỳ; - Khảo sát sự thay đổi đồng bộ của dao động dòng chảy lũ của một hoặc nhiều l−u vực t−ơng tự và l−u vực tính toán theo n năm thực đo (vẽ trên cùng biểu đồ theo trình tự thời gian l−u l−ợng lớn nhất các năm của l−u vực t−ơng tự và tính toán) từ đó chọn l−u vực có thời gian quan trắc dài và đồng bộ làm l−u vực t−ơng tự; - Xây dựng quan hệ t−ơng quan để bổ sung và kéo dài tài liệu l−u l−ợng lớn nhất cho l−u vực tính toán (hệ số t−ơng quan r ≥ 0,8). Sử dụng quan hệ t−ơng quan đó để khôi phục lại các đỉnh lũ trong tất cả các năm không đo đ−ợc. Toàn bộ chuỗi l−u l−ợng đỉnh lũ bao gồm những năm đo đ−ợc và những năm bổ sung tại vị trí tuyến công trình, tiến hành tính toán tần suất nh− tr−ờng hợp đủ tài liệu. a. Tính l−u l−ợng đỉnh lũ theo ph−ơng pháp siêu định l−ợng Khi chuỗi số liệu dòng chảy lũ quá ngắn không thể kéo dài tài liệu theo ph−ơng pháp t−ơng quan lúc đó có thể thay đổi cách chọn mẫu để tăng dung l−ợng thống kê, nâng cao tính đại biểu của mẫu. Lũ do m−a rào sinh ra có thể xuất hiện nhiều trận trong một năm, vì vậy ngoài ph−ơng pháp chọn mỗi năm một đỉnh lớn nhất còn có thể chọn mẫu theo các cách sau đây: - Chọn l−u l−ợng đỉnh lũ lớn hơn một giới hạn nào đó. L−u l−ợng giới hạn này có thể lấy bằng l−u l−ợng lớn nhất của năm có lũ nhỏ nhất trong số năm quan trắc, theo kinh nghiệm có thể lấy l−u l−ợng giới hạn này bằng 3, 4 hoặc 5 lần l−u l−ợng bình quân nhiều năm. - Chọn mỗi năm nhiều đỉnh: chọn mỗi năm khoảng 2 - 3 con lũ lớn nhất. Với cách chọn mẫu nh− vậy thì dung l−ợng mẫu sẽ lớn hơn nhiều số năm quan trắc, vì vậy tần suất xuất hiện của mỗi trị số là tần suất lần chứ không phải là tần suất năm. Từ tần suất lần Pl chuyển sang tần suất năm P theo công thức sau: m P = 1 - (1 - Pl) (2-17) N m = n trong đó: m: số trận lũ trung bình đ−ợc chọn trong năm; N: tổng số trận lũ chọn; n: số năm quan trắc. L−u ý: Khi chọn mẫu theo hai ph−ơng pháp trên để đảm bảo tính độc lập của các trận lũ đ−ợc chọn thì các đỉnh lũ cách nhau không nhỏ hơn thời gian truyền lũ τ. 30
37. b. Tính l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế theo ph−ơng pháp kéo dài chuỗi số liệu quan trắc ra thời kỳ nhiều năm Khi liệt quan trắc ngắn và không đủ tính đại biểu để xác định l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế, cần tiến hành kéo dài tài liệu dòng chảy của trạm tính toán. Việc kéo dài này đ−ợc thực hiện nhờ phân tích t−ơng quan hay các mô hình toán thuỷ văn. • Phân tích t−ơng quan, theo ph−ơng pháp này có thể: - Kéo dài và bổ sung theo dòng chảy t−ơng ứng của trạm th−ợng, hạ l−u hay l−u vực lân cận có chuỗi quan trắc dài đồng bộ và có quan hệ t−ơng đối chặt chẽ; - Kéo dài và bổ sung lẫn nhau theo quan hệ t−ơng quan chặt giữa đỉnh lũ và l−ợng lũ; - Kéo dài và bổ sung tài liệu lũ theo tài liệu m−a bằng quan hệ t−ơng quan chặt chẽ giữa m−a lũ và lũ t−ơng ứng. Quan hệ t−ơng quan gồm có t−ơng quan tuyến tính và t−ơng quan phi tuyến. Đối với t−ơng quan tuyến tính có thể dùng ph−ơng pháp giải tích với các b−ớc thực hiện nh− sau: - Chọn l−u vực sông t−ơng tự (theo các điều kiện trên); - Tính các số đặc tr−ng Q , Qtt (tt: t−ơng tự); n tt tt ∑ (Qi − Q)(Qi − Q ) - Tính hệ số t−ơng quan: r = 1 ≥ 0,8 (2-18) nn2 2 tt tt ∑∑()Qi − Q ()Qi − Q 11 - Tính sai số tiêu chuẩn: n n 2 2 tt tt ()Qi − Q (Q − Q ) ∑ ∑ i σ = 1 ; σ = 1 (2-19) Q n −1 Qtt n −1 - Ph−ơng trình hồi quy: Q = a.Qtt + b σ Với a = r Q ; b = Q −.Qtt σ Qtt - Dựa vào ph−ơng trình trên chuỗi số liệu đ−ợc kéo dài theo số liệu của l−u vực t−ơng tự. Sau đó dùng chuỗi số liệu này tính toàn l−u l−ợng đỉnh lũ giống nh− tr−ờng hợp có đủ số liệu. Trong tr−ờng hợp trạm lân cận và khu vực nghiên cứu gần nhau địa hình ít thay đổi thì có thể m−ợn trực tiếp tài liệu của trạm lân cận. Bên cạnh đó cũng có thể dùng ph−ơng pháp đồ giải để tìm t−ơng quan tuyến tính: m y = ax + b ; a = tgα ; α = cos π n trong đó: m: số điểm ở góc phần t− thứ nhất và thứ 3; n: tổng số điểm quan hệ. 31
38. Đối với t−ơng quan không tuyến tính có thể ở dạng Parabol: y = ax±m chẳng hạn nh− Q = aFm các tham số đ−ợc xác định bằng logarit hoá. 2.2.3. Tính l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế tr−ờng hợp không có tài liệu quan trắc. a. Các công thức tính l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế theo ph−ơng pháp gián tiếp từ m−a ra dòng chảy. Hiện nay ở n−ớc ta bên cạnh các công thức của n−ớc ngoài đ−ợc ứng dụng để tính toán nh− các công thức của Bônđakốp, Alếchxêép, Xôkôlốpxki, công thức của Viện nghiên cứu thuỷ lợi Bắc Kinh. Một số tác giả trong n−ớc cũng đã đ−a ra công thức tính toán mới hoặc dựa theo các công thức của n−ớc ngoài nh−ng các thông số xác định theo tài liệu trong n−ớc: Tổng Công ty T− vấn thiết kế Giao thông vận tải, Cục Thuỷ lợi, Tr−ờng Đại học Thuỷ lợi, Đại học Xây dựng Để tính l−u l−ợng đỉnh lũ thiết kế, tuỳ theo diện tích l−u vực mà sử dụng một trong các công thức sau để tính toán: • Đối với l−u vực có diện tích nhỏ hơn 100km2 th−ờng sử dụng công thức sau. ắ Công thức c−ờng độ giới hạn (Tiêu chuẩn 22 TCN 220-95). QP = AP ì ϕ ì H P ì F ì δ (2-20) trong đó: 3 QP: l−u l−ợng đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế P%, m /s. HP: l−ợng m−a ngày lớn nhất ứng với tần suất thiết kế P% của trạm đại biểu cho l−u vực tính toán, mm. Trong tính toán cần cập nhật chuỗi số liệu m−a của trạm đại biểu đến thời điểm tính; ϕ: hệ số dòng chảy lũ lấy theo bảng 2-4, tuỳ thuộc vào loại đất cấu tạo nên l−u vực, l−ợng m−a ngày thiết kế (HP) và diện tích l−u vực (F); AP: mô đuyn dòng chảy đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế là tỷ số giữa mô đuyn đỉnh lũ ứng với tần suất thiết kế P% với ϕHP. Khi δ = 1 trị số AP biểu thị bằng tỷ số: q P AP = ϕH P AP: xác định theo phụ lục 2-4, tuỳ thuộc vào đặc tr−ng địa mạo thuỷ văn của lòng sông Φls, thời gian tập trung dòng chảy trên s−ờn dốc τsd và vùng m−a; δ: hệ số xét tới ảnh h−ởng làm giảm nhỏ l−u l−ợng đỉnh lũ do ao hồ xác định theo bảng 2-3 hoặc xác định theo công thức: 1 δ = 1+ cfa fa: tỷ lệ diện tích ao hồ; c: hệ số phụ thuộc vào lớp dòng chảy lũ. Đối với các vùng m−a lũ kéo dài hệ số c có thể lấy bằng 0,10. Trong tr−ờng hợp thời gian m−a lũ ngắn có thể lấy c bằng 0,20; F: diện tích l−u vực, km2; Trình tự tính toán QP theo công thức (2-20). + Xác định diện tích l−u vực; Dựa trên các loại bản đồ địa hình tỷ lệ 1/50.000, 1/25.000, 1/10.000, 1/5000 và bình đồ vị trí dự án tiến hành xác định các đặc tr−ng địa lý thuỷ văn. 32