I VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CỦA THÀNH PHỐ CẦN THƠ...iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Một số thông số của hồ chứa Hòa Bình 22 Bảng 2. Kết quả tính

ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG

ĐỐI VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CỦA THÀNH

PHỐ CẦN THƠ

-

18/01/2012)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

--------------------------------

Nguyễn Thị Hồng Chiên

NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN BỒI LẮNG LÒNG HỒ HÒA BÌNH VÀ

PHÂN TÍCH MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN GÂY BỒI LẮNG LÀM CƠ

SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC QUẢN LÝ BỀN VỮNG HỒ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------------------------------------


NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN BỒI LẮNG LÒNG HỒ HÒA BÌNH VÀ

PHÂN TÍCH MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN GÂY BỒI LẮNG LÀM CƠ

SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC QUẢN LÝ BỀN VỮNG HỒ

Chuyên ngành : Khoa học Môi trường

Mã số : 60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC CHÍNH:

TS. Nguyễn Thị Phương Loan

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PHỤ:

PGS.TS. Dương Hồng Sơn

Hà Nội - 2015

Hà Nội - 2015

Lời cảm ơn

Tác gi xin ư c c ơ ến các thầy cô giáo và cán b nhân viên Trường

Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Qu c gia Hà N i ã ạo mọi iều kiện thuận

l i cho tác gi trong thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành Khóa học.

Tác gi ặc biệt xin gửi lời c ơ â ới các thầy giáo, cô giáo

K oa ôi rường, các thầy cô trong b môn Sinh thái ã ấp các kiến thức

khoa học về ôi rường và kiến thức các ngành khoa học khác, những kiến thứ ó

sẽ tạo tiề ề cho tác gi trong quá trình nghiên cứu và công tác sau này.

Với lòng kính trọng và biế ơ â ắc, tác gi xin gửi lời c ơ ới TS.

Nguyễn Thị P ươ Loa , i viê K oa ôi rường - Trườ Đại học Khoa

học Tự nhiên - Đại học Qu c gia Hà N i, PGS.T . Dươ H ơ , P ó Viện

rưởng - Viện Khoa họ K í ư ng Thủ vă v Biế ổi khí hậu ã iú ỡ tác gi

ó ư c nhữ ưở ba ầu về ề tài ũ ư ro t quá trình nghiên cứu

và hoàn thiện Khóa luận. Cô và thầ ã l ô ủng h , ng viên và hỗ tr những

iều kiện t t nhấ ể tác gi hoàn thành luận vă .

Tác gi ũ xin gửi lời c ơ chân thành ến tập thể cán b công nhân

viên chứ v ười lao ng của Trạm quan trắc ôi rường và Lắ ọng axít

Hòa Bình, Trung tâm Nghiên cứ ôi rường, Viện Khoa họ K í ư ng Thủ vă

và Biế ổi khí hậu ã ù tác gi trong su t các chuyến kh o sát thự ịa trên h

và cho phép tác gi sử dụng các tài liệu, kết qu quan trắc vào trong luậ vă .

Để hoàn thành ư c khoá luận này, tác gi ũ xi â ơ ự

iú ỡ của ng nghiệp, sự ng viên và tạo mọi iều kiện của ia ì , ười

thân và bạn bè.

Hà N i, ngày 31 tháng 12 ă 5

TÁC GIẢ


i

MỤC LỤC

MỤC LỤC ..................................................................................................................... i

DANH MỤC BẢNG.................................................................................................... iii

DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................... v

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

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................. 4

1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu ............................................................................ 4

1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..................................................................... 4

1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ....................................................................... 6

1.1.3. Các công trình nghiên cứu tại khu vực nghiên cứu .......................................... 10

1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ....................................................................... 12

1.2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Đà ....................................................... 12

1.2.2. Điều kiện kinh tế xã hội ................................................................................... 18

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 22

2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 22

2.2. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 23

2.2.1. Phương pháp kế thừa tài liệu thứ cấp ............................................................... 23

2.2.2. Phương pháp phân tích nhân quả và phân tích tổng hợp .................................. 24

2.2.3. Phương pháp đo đạc, khảo sát và thu thập, xử lý số liệu .................................. 25

2.2.3.1 .Đánh giá nhanh môi trường ........................................................................... 25

2.2.3.2. Đo và tính bồi lắng lòng hồ ........................................................................... 26

2.2.3.3. Phương pháp đo đạc tính toán xói mòn sườn dốc trên bãi thực nghiệm ....... 30

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................... 31

3.1. Đánh giá diễn biến bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo không gian và thời gian ..... 31

3.1.1. Kết quả tính toán bồi lắng của hồ Hòa Bình ..................................................... 31

3.1.2. Đánh giá diễn biến bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo không gian và thời gian .. 32

3.1.2.1. Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo thời gian...................................................... 32

3.1.2.2. Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo không gian .................................................. 37

3.2. Nghiên cứu và phân tích một số nguyên nhân gây bồi lắng lòng hồ ................... 41

ii

3.2.1. Lượng bùn cát gia nhập theo dòng chính sông Đà ........................................... 42

3.2.2. Lượng bùn cát gia nhập khu giữa ..................................................................... 44

3.2.2.1. Tác động của xói mòn, rửa trôi trên lưu vực ................................................. 44

3.2.2.2. Bùn cát từ các nhập lưu gia nhập khu giữa .................................................... 52

3.2.2.3. Đặc điểm địa hình lưu vực và hình thái của hồ ............................................. 52

3.3. Những tác động của bồi lấp lòng hồ đến môi trường và hoạt động tổ máy của

Nhà máy thủy điện Hòa Bình ..................................................................................... 55

3.4. Một số giải pháp hạn chế bồi lắng và tăng tuổi thọ dung tích của hồ ................. 56

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 58

1. Kết luận ................................................................................................................... 58

2. Kiến nghị ................................................................................................................. 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 60

PHỤ LỤC .................................................................................................................... 64

iii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1. Một số thông số của hồ chứa Hòa Bình ........................................................ 22

Bảng 2. Kết quả tính bồi lắng lòng hồ Hòa Bình (1990 - 2013) ................................. 31

Bảng 3. Kết quả tính toán tỷ lệ bồi lắngtheo diện tích mặt cắt trong các giai đoạn vận

hành hồ chứa Hoà Bình 1990 - 2013 .......................................................................... 34

Bảng 4. Lưu lượng chất lơ lửng từ năm 2010 - 2014 ................................................. 44

Bảng 5. Tổng hợp kết quả quan trắc xói mòn đất (2005 - 2014) ................................ 45

Bảng 6. Biểu tổng hợp liên quan giữa lượng dòng chảy và xói mòn theo loại rừng và

địa hình ........................................................................................................................ 48

Bảng 7. Độ đục trung bình nhiều năm trên một số nhập lưu vào hồ Hòa Bình.......... 52

iv

DANH MỤC HÌNH

Hình 1. Sơ đồ lưu vực hồ chứa Hòa Bình ................................................................... 13

Hình 2. Sơ đồ vị trí các mặt cắt ngang hồ chứa Hòa Bình ......................................... 27

Hình 3. Sơ đồ đo bình đồ lòng hồ Hòa Bình .............................................................. 29

Hình 4. Sơ đồ đoạn sông, hồ có số liệu mặt cắt ngang ............................................... 30

Hình 5. Biểu đồ diễn biến mức độ bồi lắng hồ Hòa Bình theo thời gian ................... 33

Hình 6. Biểu đồ mức độ bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo tỷ lệ diện tích mặt cắt ngang

giai đoạn 1990-1996 ................................................................................................... 35

Hình 7. Biểu đồ mức độ bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo tỷ lệ diện tích mặt cắt ngang

giai đoạn (1996-2009) ................................................................................................. 35

Hình 8. Biểu đồ thể hiện mức độ bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo tỷ lệ diện tích mặt

cắt ngang (2009-2013) ................................................................................................ 35

Hình 9.Biểu đồ phân bố tổng lượng bồi lắng theo không gian dọc hồ (năm 2013) ... 38

Hình 10. Biểu đồ thể hiện cao trình đáy hồ tại mặt cắt 44 năm 1990 - 2013 ............. 40




Hình 14. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi diện tích tại các mặt cắt (1990-2013) ............ 41

Hình 15. Biểu đồ mặt cắt dọc hồ Hòa Bình qua các thời kỳ (1990 - 2013) ............... 41

Hình 16. Hiện tượng đốt nương làm rẫy trên lưu vực hồ ........................................... 49

Hình 17. Hiện tượng sạt lở vùng bán ngập hồ Hòa Bình, tháng 6 - năm 2014 .......... 54

v

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DT

KC

MC

PCLBTƯ

QĐ

S

TTg

Vs

Vt

Diện tích mặt cắt

Khoảng cách

Mặt cắt

Phòng chống lụt bão Trung ương

Quyết định

Ký hiệu diện tích mặt cắt

Thủ tướng

Thể tích lần đo sau

Thể tích lần đo trước

1

MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết của đề tài

Thủy điện Hòa Bình trên sông Đà là công trình thế kỷ, được xây dựng từ thập

niên 70 của thế kỷ 20, gồm hai hạng mục chính là Nhà máy thủy điện và hồ chứa

nước. Hồ chứa Hòa Bình là hồ chứa dạng sông, dài, hẹp, sâu. Trước khi có hồ thủy

điện Sơn La, hồ chứa Hòa Bình từng giữ kỷ lục là có các loại dung tích tổng, dung

tích hữu ích, dung tích phòng lũ lớn nhất, còn Nhà máy thủy điện thì giữ kỷ lục về

công suất phát điện (1.920MW) với 8 tổ máy.

Công trình thủy điện Hòa Bình được thiết kế phục vụ đa mục tiêu, bao gồm

tích nước cắt lũ cho hạ lưu, cung cấp nguồn nước phục vụ sản xuất điện, cấp nước

tưới cho nông nghiệp, cải thiện giao thông thuỷ và nuôi trồng thuỷ sản... Công trình

đã đem lại nhiều lợi ích kinh tế và xã hội, đặc biệt sau khi đường dây tải điện 500KV

Bắc - Nam hoàn thành đã cho phép dòng điện của Hòa Bình đi khắp mọi miền đất

nước. Sự hiện diện của hồ chứa Hòa Bình cũng đồng thời tạo ra nhiều thay đổi trong

đời sống kinh tế xã hội của cư dân, từ đó gây ra những tác động đáng kể đến quá

trình hình thành dòng chảy và xói mòn trên lưu vực hồ.

Việc đắp đập ngăn sông tạo hồ chứa đã làm thay đổi sâu sắc chế độ thủy văn -

thủy lực của dòng sông Đà và sông Hồng. Tốc độ dòng chảy khi vào hồ bị giảm đột

ngột, nước từ trạng thái động chuyển sang trạng thái tĩnh làm ảnh hưởng đến hệ sinh

thái thủy sinh, chất lượng nước và tổng lượng bùn cát trong hồ. Hồ Hòa Bình đã

chính thức tích nước và điều tiết từ năm 1989 và dâng mực nước đến cao trình bình

thường từ năm 1990. Đến nay, hồ đã hoạt động được 25 năm.

Trong suốt quá trình hoạt động của hồ chứa Hòa Bình, việc đo đạc, quan trắc

số liệu dòng chảy, dòng phù sa và đánh giá bồi lắng lòng hồ là hoạt động thường

niên của Trạm Môi trường hồ chứa Hòa Bình (nay là Trạm quan trắc Môi trường và

Lắng đọng axít Hòa Bình) thuộc Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, Viện Khoa học

Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu. Theo kết quả đo đạc và tính toán, đã có

khoảng hơn 1,4 tỷ m3 bùn cát bồi lắng tại lòng hồ [27]. Và đã có khá nhiều công

trình nghiên cứu liên quan đến vấn đề bồi lắng lòng hồ Hòa Bình liên tục được triển

2

khai, công bố trong suốt quá trình hoạt động của hồ chứa. Tuy nhiên, những nghiên

cứu trước đây mới chỉ xem xét, đánh giá từng giai đoạn hoạt động cụ thể của hồ mà

chưa đánh giá được tổng thể mức độ bồi lắng lòng hồ theo không gian và thời gian,

đặc biệt khi công trình thủy điện Sơn La đi vào hoạt động.

Việc nghiên cứu diễn biến bồi lắng lòng hồ Hòa Bình dựa trên chuỗi số liệu

thực đo và phân tích một số nguyên nhân gây bồi lắng làm cơ sở khoa học cho việc

quản lý bền vững hồ là rất cần thiết và cấp bách. Đó là cơ sở giúp các nhà nghiên

khoa học đưa ra một số giải pháp quản lý và khai thác hồ chứa Hòa Bình, Sơn La và

tương lai là hồ chứa Lai Châu một cách hiệu quả. Ngoài ra, với việc hồ chứa thủy

điện Sơn La bắt đầu tích nước và điều tiết, chuỗi quan trắc dòng chảy và phù sa của

hồ Hòa Bình cũng chịu tác động của các yếu tố mới, nên việc tổng hợp và nghiên

cứu trên chuỗi số liệu đồng nhất của giai đoạn hồ Hòa Bình hoạt động không chịu

ảnh hưởng của hồ Sơn La là cần thiết và kịp thời.

Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

Mục tiêu

- Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, diễn biến bồi lắng lòng hồ Hòa Bình và

phân tích một số nguyên nhân gây bồi lắng, làm cơ sở cho việc đề xuất một số giải

pháp hạn chế bồi lắng, góp phần quản lý sử dụng bền vững hồ.

Phạm vi nghiên cứu

Hồ chứa thủy điện Hòa Bình trên sông Đà, nằm trên địa phận hai tỉnh Hòa

Bình và Sơn La.

N i dung nghiên cứu và cấu trúc luậ vă

Nội dung nghiên cứu bao gồm:

- Nghiên cứu đặc điểm khí tượng thủy văn và hoạt động phát triển kinh tế xã

hội vùng lòng hồ;

- Phân tích, xác định diễn biến bồi lắng lòng hồ theo không gian và thời gian;

- Phân tích một số nguyên nhân chính gây bồi lắng lòng hồ;

- Đề xuất một số biện pháp hạn chế mức độ bồi lấp lòng hồ.

Cấu trúc luận văn

Mở đầu

3

Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu.

Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu.

Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận.

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu

1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Nghiên cứu bồi lắng hồ chứa tập trung giải đáp 2 vấn đề chính là: 1-Xác định

lượng bùn cát bồi lắng và tốc độ bồi lắng theo thời gian vận hành hồ; 2-Nghiên cứu

phân bố vật liệu bồi lắng theo không gian và thời gian...

Để có được những phân tích, đánh giá cho các vấn đề nghiên cứu trong luận

văn, tác đã tham khảo tổng quan một số các nghiên cứu trong nước và nước ngoài về

vận chuyển bùn cát trong sông nói chung và bồi lắng trong các hồ chứa nói riêng.

Trong đó, một số nghiên cứu liên quan đến luận văn như sau:

“Sedimentation of rives, reservoirs and canals” K.G. Ranga Raju, Univesity

of Roorkee, India đã nghiên cứu và đưa ra được một số phương pháp tính toán tải

lượng bùn cát đến hồ và hiệu suất của hồ bằng các công thức kinh nghiệm.

“Accumulation of sediment in reservoirs” T.Sumi, T.Hirose, Water storage,

Transport and Distribution đã nhận định quá trình bồi lắng trong hồ chứa rất phức

tạp, thay đổi phụ thuộc vào lượng bùn cát từ lưu vực, hàm lượng vận chuyển và loại

bồi lắng. Bồi lắng làm giảm dung tích hiệu dụng, khả năng cấp nước, phòng lũ, phát

điện, giao thông,… của hồ, việc mất dung tích có thể gây nên một số vấn đề ở cả

thượng lưu và hạ lưu đập, như gây tác hại đến hệ sinh thái, cân bằng bùn cát, cán cân

dinh dưỡng,... Các phương pháp quản lý bùn cát cho hồ chứa là một trong những

phương pháp tiết kiệm và đáng quan tâm đối với việc cung cấp bùn cát cho hạ du.

EP31A-0789 “Two-dimensional sediment transport modeling for reservoir

sediment management: Reventazon River, Costa Rica” của Ian M Dubinski đã

nghiên cứu sự phân bố trầm tích theo không gian, thời gian ở hồ chứa thuộc sông

Reventazón, Costa Rica trong 40 năm hoạt động, theo các kịch bản bồi lắng khác

nhau. Tổng lượng bùn cát đến được tính toán dựa vào lượng bùn cát lơ lửng tính

toán và đo đạc được kết hợp với lượng bùn cát đáy, dựa vào phương trình của

Wilcock và Crowe (2003). Nghiên cứu cho thấy sự tổn thất dung tích trữ dự kiến

trong trường hợp không có quản lý bùn cát sẽ lên đến khoảng 35% tổng số và 33%

5

dung tích hoạt động trong khoảng thời gian 40 năm. Những tổn thất dung tích trữ dự

báo là ít hơn đáng kể khi thực hiện xả rút toàn phần và một phẩn đã được mô phỏng.

“Uncertainty analysis of reservoir sedimentation”, Jose D. Salas and Hyun-

Suk Shin, Journal of Hydraulic Engineering, Vol. 125, No. 4, April, 1999 đã nghiên

cứu, việc dự báo sự bồi tích của bùn cát trong hồ chứa là một vấn đề phức tạp, tính

toán bồi lắng và tích tụ bùn cát hồ chứa có một số các nhân tố bất định xuất hiện liên

quan đến lượng dòng chảy, lượng bùn cát đến, kích thước hạt trầm tích và khối

lượng riêng, thành phần khoáng chất và vận hành hồ chứa... Trong nghiên cứu, mô

phỏng Monte Carlo và lấy mẫu siêu lập phương La Tinh được sử dụng để định lượng

các yếu tố bất định của bồi lắng hồ chứa hàng năm và lũy tích bồi lắng theo thời gian

và đề xuất áp dụng cho hộ Kenny trên lưu vực sông White thuộc Colorado.

“Surface erosion, sediment transport, and reservoir sedimentation”, Chih Ted

Yang, Timothy J.Randle. Các tác giả đã xác định tỉ lệ xói mòn bề mặt lưu vực, vận

chuyển bùn cát, lắng đọng và phân phối bùn cát trong hồ chứa đối với tuổi thọ của

hồ chứa và giảm thiểu tác động tiêu cực của bồi lắng. Các phương trình mất đất kinh

nghiệm tổng quát để xác định lượng xói đất nông nghiệp ở miền Đông Hoa Kỳ vẫn

tồn tại những vấn đề trong các trường hợp tính toán khác. Phần lớn các mô hình ứng

dụng tính toán xói mòn và bồi lắng là mô hình một chiều. Nghiên cứu đã cung cấp

cách tiếp cận tổng hợp và hệ thống dựa trên những phương trình vận chuyển bùn cát

đã thiết lập, lý thuyết tỉ lệ tổn thất năng lượng tối thiểu và mô hình của Cục cải tạo

đất cho mô phỏng đất phù sa sông (GSTAS 2.0)

“Deposition and simulation of sediment transport in the lower Susquehana

river reservoir system” Robert A.Hainly et al đã mô phỏng quá trình vận chuyển bùn

cát hạ lưu sông Susquehana, New York. Phía thượng lưu sông có 3 đập thủy điện là

Safe Harbor (Hồ Clarice) và Holtwood (Hồ Aldred) ở miền nam Pennsylvania, và

Conowingo (Conowingo Reservoir) ở miền bắc Maryland. Khoảng 259 triệu tấn phù

sa đã được giữ lại trong ba hồ chứa. Dữ liệu lịch sử cho thấy rằng Hồ Clarke và Hồ

Aldred đã đạt đến trạng thái cân bằng, và không còn lưu trữ trầm tích. So sánh dữ

liệu cắt ngang từ Hồ Clarke và Hồ Aldred với dữ liệu từ hồ Conowingo cho thấy hồ

Conowingo sẽ đạt trạng thái cân bằng trong vòng 20 đến 30 năm tới. Vì hồ chứa này

6

đầy trầm tích và tiệm cận cân bằng, lượng trầm tích vận chuyển đến vịnh

Chesapeake sẽ tăng lên. Sự gia tăng đáng chú ý nhất sẽ diễn ra khi dòng phía trên

xói trầm tích lắng đọng. Nghiên cứu đã sử dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng quá

trình bồi lắng tại các hồ, mô hình được sử dụng để hiệu chỉnh tải lượng bùn cát theo

năm 1987, quá trình hiệu chỉnh được xây dựng với giả thiết với hiệu suất tối đa và

phân phối kích thước hạt trầm tích tự nhiên.

Luận văn “2 modelling of turbulent transport of cohesive sediments in

shallow reservoirs” của JWL de Villiers năm 2006 đã nghiên cứu vận chuyển và

nồng độ bùn cát lơ lửng trong các hồ chứa ở Nam Phi. Tác giả đã nghiên cứu và phát

triển nhiều lý thuyết và phương trình để tính toán trạng thái cân bằng, vận chuyển

bùn cát trong dòng chảy hỗn loạn cho vận chuyển bùn cát thô, đó là hiệu chỉnh

phương trình khuếch tán hai chiều không ổn định bằng mô hình 2 chiều Mike 21C

của Viện Thủy lực Đan Mạch dùng để mô phỏng diễn biến thủy lực và hình thái

lòng trong sông.

1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

Quy luật chung của quá trình bồi lắng hồ chứa kiểu đập chắn ngang sông,

tương tự như hồ Hòa Bình, là lượng bồi lắng lớn nhất trong những năm đầu do

nguồn phù sa sông bị giữ lại trong hồ (có thể dự báo được) và do nguồn vật liệu bổ

xung từ quá trình tái tạo vùng bờ, đáy, xói mòn lưu vực mất rừng do bị chuyển đổi

thành đất nông nghiệp hoặc bị khai thác chặt phá, cháy … (khó dự báo). Phân bố bồi

lắng cũng có quy luật nhất định, đó là trong giai đoạn đầu bồi lắng xảy ra mạnh phần

thượng lưu hồ, với cấp hạt bồi lắng nhỏ dần từ cửa hồ về xuôi, bồi lắng có tác động

là trơn dần các địa hình khúc khuỷu vùng đáy và hình thành một nêm bồi tích nổi rõ

trên nền đáy, kéo dài đến khoảng giữa hồ, nơi mặt cắt ngang rộng nhất và có thể cao

đến trên mực nước chết trong những năm đầu hoạt động. Nêm bồi lắng này sẽ dần

dịch chuyển về chân đập trong những năm sau do vật liệu bồi lắng trên sườn nêm bị

trượt, di đẩy về phía trán nêm. Nhờ đó vùng nước gần chân đập được bảo toàn dung

tích chết và độ sâu trong thời gian dài, nước hồ hầu như rất trong, không ảnh hưởng

đến hoạt động của tua bin thủy điện, nhưng không tốt cho cân bằng bùn cát hạ lưu và

cung cấp dinh dưỡng cho thủy sinh và phù sa cho nông nghiệp.

7

Đã từ lâu, Việt Nam có khá nhiều công trình nghiên cứu khoa học về vấn đề

bồi lắng hồ chứa bao gồm: xác định dung tích chết của các hồ chứa thủy lợi - thủy

điện, các phương pháp tính toán bồi lắng hồ chứa và một số mô hình toán một chiều,

hai chiều để tính toán và dự báo tốc độ bồi lắng hàng năm cho hồ chứa. Một số công

trình nghiên cứu tại một số hồ chứa mà tác giả đã tham khảo là:

Nguyễn Kiên Dũng, Cao Phong Nhã, Viện Khí tượng Thủy văn (2005) [16]

đã sử dụng mô hình HEC-6 để đánh giá hiện trạng và dự báo diễn biến bùn cát hồ

chứa Thác Bà, kết quả cho thấy: Dung tích còn lại của hồ Thác Bà sau 30 năm vận

hành vào khoảng 94-95% dung tích ban đầu, ước tính lượng bùn cát đi vào hồ tính

đến vị trí đập trung bình nhiều năm theo phương pháp triết giảm theo diện tích là

5,89 x 106m

3 và dự báo sau 50 năm vận hành tiếp theo (tính từ năm 2001) tổng

lượng bùn cát bồi lắng là 225,87 x 106m, lượng bồi lắng trong phần dung tích chết là

107,10 x 106m

3 (chiếm 47,42 % tổng lượng bồi lắng sau 50 năm hồ hoạt động). Kết

quả này có thể được sử dụng như một tài liệu tham khảo cần thiết cho công tác vận

hành hồ, đặc biệt trong bối cảnh các hồ Na Le, Bắc Hà sắp được xây dựng tạo nên hệ

thống thủy điện bậc thang trên sông Chảy.

Cao Đăng Dư và Nguyễn Kiên Dũng “Tính toán bồi lắng hồ chứa Sơn La”

[12] đã sử dụng phương pháp cân bằng lượng phù sa qua hồ đối với hồ chứa Sơn La.

Lượng phù sa chuyển đến hồ từ lưới sông được tính toán dựa trên kết quả đo đạc từ

các trạm thủy văn, lượng phù sa gia nhập được tính bằng lượng xói mòn từ diện tích

đất dốc hai bờ đổ vào hồ chứa, lượng phù sa tháo ra khỏi hồ được tính toán theo

phương pháp Churchill và Brune. Các tác giả đã ước tính được lượng phù sa tháo ra

trong quá trình vận hành bằng khoảng 7% lượng phù sa lơ lửng đổ vào hồ hàng năm.

Công ty Tư vấn điện I - Tổng công ty điện lực Việt Nam (2005) “Tính toán

nước dềnh và hồ chứa thủy điện Sơn La” [8] trong Dự án thuỷ điện Sơn La đã sử

dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng quá trình thủy lực và bùn cát trong hồ chứa và

cho ra kết quả: trong những năm đầu vận hành hồ chứa thuỷ điện Sơn La, chưa có

quá trình bồi lắng, khi xảy ra lũ tần suất p=1% trên toàn bộ lưu vực sông Đà thì mực

nước cao nhất tại tuyến Pa Vinh là 215m, trạm Quỳnh Nhai cách tuyến Pa Vinh

72,3km là 215,12m, trạm Lai Châu cách Pa Vinh 151,7km là 215,75m, Nậm Nhùn là

8

217,21m. Như vậy sau khi hồ chứa thuỷ điện Sơn La được vận hành khi có lũ p=1%

thì mực nước cao nhất hồ chứa Sơn La tại chân đập Lai Châu tuyến Nậm Nhùn là

217,21m. Dự báo khi có lũ tần suất 1% xảy ra: sau 30 - 50 năm vận hành hồ chứa

Sơn La, mực nước tại Quỳnh Nhai là 215,16m dềnh 4cm-5cm, tại Lai Châu 218,05m

dềnh 2,28m-2,30m và tại Nậm Nhùn 221,18m dềnh 3,97m- 4,07m và sau 100 năm

mực nước tại Quỳnh Nhai là 215,81m dềnh 0,59m, tại Lai Châu là 227,69m dềnh

9,94m-11,97m và tại tuyến Nậm Nhùn là 229,96m dềnh 12,75m- 15,60m so với thời

điểm ban đầu.

“Thiết kế kỹ thuật Thủy điện A Lưới” sử dụng mô hình HEC-6 để tính toán

bồi lắng và nước dâng hồ chứa thuỷ điện A Lưới và đã xác định tổng dung tích, sự

phân bố của dung tích phù sa bồi lắng theo từng cấp mực nước dâng hồ chứa, theo

thời gian vận hành; dự báo quá trình diễn biến lòng hồ, đường nước dềnh hồ chứa

ứng với các phương án mực nước dâng bình thường khi có lũ với tần suất p=1% theo

không gian và thời gian vận hành hồ chứa và xác định quá trình bùn cát xả xuống hạ

lưu tuyến đập.

Lương Văn Thanh (2007) [24] sử dụng số liệu đo đạc khí tượng thủy văn và

bùn cát từ năm 1995 đến 2002 và mô hình hai chiều để mô phỏng chế độ thủy lực và

khả năng bồi lắng của hồ Trị An, dựa vào kết quả tính toán xây dựng bản đồ phân

vùng mức độ bồi lắng lòng hồ, từ đó đánh giá khả năng bồi lắng theo từng giai đoạn

trong năm và dự đoán được khả năng nâng cao lòng hồ theo thời gian do ảnh hưởng

của bồi lắng để có một kế hoạch quản lý vận hành, duy tu và bảo dưỡng hồ hợp lý và

an toàn. Tác giả đã tính được có khoảng 25 30% diện tích đáy lòng hồ sẽ bị bồi

lắng đáng kể hàng năm, hiện tượng bồi lắng chủ yếu xảy ra trong hồ chính và một

phần đầu hồ và không có ảnh hưởng lớn đến cơ chế vận chuyển nước từ hồ chính

sang hồ phụ, trong hồ phụ đáp ứng yêu cầu cấp nước cho các tổ máy phát điện của

nhà máy điện. Kết quả dự báo bồi lắng lòng hồ Trị An (với điều kiện hiện trạng về

thuỷ văn, sử dụng đất, thảm phủ rừng đầu nguồn tương tự như thời điểm tính toán):

Sau 10 năm, khu vực có bề dày lớp bồi lắng > 50cm chỉ chiếm khoảng 2,9% diện

tích đáy hồ và chưa gây ra sự cản trở đáng kể đối với quá trình tích nước và sự vận

chuyển của nước trong hồ, các luồng vận chuyển chính của dòng nước trong hồ

9

không bị ảnh hưởng; sau 50 năm, lòng hồ sẽ thay đổi phần đầu và bên trái hồ chính,

còn phần hạ du và bên phải hồ chỉ thay đổi rất ít, có vài khu vực, bề dày lớp bồi tích

lên đến 3m và có khoảng 30% diện tích đáy hồ bị bồi tích dày hơn 1m. Quá trình bồi

lắng của khu vực đầu hồ thường xảy ra dưới dạng bờ hồ lấn ra lòng hồ thì sự bồi

lắng trong lòng hồ chính chủ yếu xảy ra vùng xa bờ, đáy vùng ven bờ của vùng đầu

sẽ lấn ra luồng chảy hàng trăm mét, vùng hồ chính sẽ xuất hiện các bãi bồi ngầm.

Ngô Lê Long (2012) [18] đã nghiên tính toán được trung bình hồ Núi Cốc mỗi

năm bị bồi 520.000m3, tạo lớp bùn cát bồi lắng trung bình năm là 0,02m/năm và

dùng công thức của Borland Miller đã dự báo được: sau 25 năm vận hành, lượng bùn

cát bồi lắng tại lòng hồ là 12,7 triệu m3; sau 60 năm vận hành, cao trình đáy hồ trước

đập là 33m và khi hồ bị bồi vượt cao trình 34m thì lượng bùn cát sẽ lấp dần cửa cống

lấy nước, việc lấy lưu lượng bình quân Qbq = 15m3/s qua cửa cống là rất khó.

Lê Quang Linh (2012) [17] đã phân tích cơ sở khoa học và khả năng áp dụng

một số giải pháp công trình, phi công trình và quản lý vận hành nhằm hạn chế bồi

lắng, tăng tuổi thọ dung tích hữu ích, kéo dài thời gian vận hành hồ chứa và làm

sống lại các hồ đã bị bồi lấp. Các biện pháp đề xuất đều tập trung vào 3 mục tiêu

chính sau: 1-Giảm thiểu và hạn chế khả năng tạo thành dòng chảy bùn cát; 2-Hạn

chế dòng chảy bùn cát xâm nhập vào hồ; 3-Đưa bùn cát ra khỏi hồ.

Viện Khoa học Khí tượng thủy văn và Môi trường (2014) [33] đã ứng dụng 3

mô hình trong tính toán, dự báo bồi lắng hồ Tuyên Quang gồm: 1-Mô hình SWAT

tính toán lượng bùn cát hiện trạng đến hồ và dự báo đến năm 2050; 2-Mô hình Mike

11 xác định và dự báo bồi lắng dọc sông; 3-Mô hình Mike 21 xác định phân bố bùn

cát bồi lắng theo không gian và cho ra kết quả tính toán như sau: đến năm 2050, tổng

lượng bùn cát lơ lửng đổ đến là 189,47 triệu tấn và nếu lượng bùn cát đáy bằng 40%

lượng bùn cát lơ lửng thì tổng lượng bùn cát đổ vào hồ khoảng 265 triệu m3, trung

bình 6,6 triệu m3/năm, trong đó lượng bùn cát gia nhập hồ từ thượng lưu Nà Vuồng

chiếm đến 71%, sông Ma chiếm 16%, sông Năng chiếm 3%, các sông khác chiếm

10%. Tổng lượng bùn cát hàng năm gia nhập hồ Tuyên Quang qua các thời kỳ (trung

bình 10 năm) gia tăng khoảng 14%. Sau 40 năm vận hành, tổng lượng bồi lắng 144

triệu m3, trung bình là 3,6 triệu m

3/năm và xét phân bố theo không gian: khu vực bồi

10

khá mạnh từ mặt cắt 45 đến 20, cao trình đáy tăng đến 28m; Khu vực bồi lắng mạnh

nhất từ mặt cắt 35 đến 25 cách đập khoảng 40- 60km về phía thượng lưu (thuộc hạ

lưu tam giác châu); Khu vực bồi ít từ mặt cắt 24 đến 1, cao trình đáy hồ không thay

đổi nhiều. Chênh lệch cao trình đáy khoảng từ 20 đến 30m

1.1.3. Các công trình nghiên cứu tại khu vực nghiên cứu

Liên quan đến bài toán thiết kế và nghiên cứu bồi lắng cho hồ Hòa Bình,

chúng ta đã nhận được sự hỗ trợ tích cực từ Nhà nước và các nhà khoa học thuộc

Liên Xô cũ. Khi dự án bắt đầu được hình thành, đã có khá nhiều công trình trong

nước và Quốc tế nghiên cứu cho dự án. Việt Nam cũng đã tích lũy được những kinh

nghiệm nhất định từ việc nghiên cứu dòng chảy và xói mòn lưu vực, bồi lắng các hồ

chứa thủy lợi...

Nghiên cứu đầu tiên về vấn đề bồi lắng hồ chứa Hòa Bình là của Viện thiết kế

thủy công Mátxcơva (1974) [2], sử dụng mô hình toán với bước tính 05 ngày trong

mùa lũ, cho kết quả dự báo hồ sẽ bị bồi lấp đến cao trình 85m sau 60 năm vận hành.

Lượng bồi hàng năm trung bình là 60 triệu m3/năm.

Vi Văn Vị, Phạm văn Sơn, Trần Bích Nga (1985) [31] đã nghiên cứu vấn đề

xói mòn sườn dốc lưu vực đe dọa tăng bồi lấp lòng hồ Hòa Bình giai đoạn đầu và

ước tính được lượng cát bùn gia nhập khu giữa của hồ Hòa Bình là 1,0 triệu tấn/năm.

Cao Đăng Dư (1992) [6] đã sử dụng mô hình USLE nghiên cứu xói mòn lưu

vực hồ Hòa Bình, xác định lượng bùn cát gia nhập khu giữa là 1,92 triệu tấn/năm,

đồng thời nghiên cứu bùn cát di đáy qua Tạ Bú bằng một số công thức khác nhau và

đi đến kết luận lượng bùn cát di đáy bằng 30% lượng bùn cát lơ lửng.

Nguyễn Kiên Dũng, Trần Văn Quyết (1998) [13] sử dụng bộ số liệu khảo sát

của Viện Khí tượng Thủy văn đã tính được lượng bùn cát bồi lắng lòng hồ Hòa Bình

thời kỳ 1990 - 1995 là 60 triệu m3/năm, bùn cát di đáy qua cửa vào Tạ Bú bằng 30 %

bùn cát lơ lửng.

Nguyễn Kiên Dũng, Trần Thục (1999) [14] đã sử dụng mô hình toán với bước

tính 01 tháng tính lượng bồi lắng bùn cát lòng hồ Hòa Bình và đưa ra kết quả là

trung bình bồi lắng 60 triệu m3/năm.

11

Mai Văn Biểu, Vũ Đình Hòa (1998) [4] đã sử dụng bộ số liệu khảo sát của

Viện Khí tượng Thủy văn thời kỳ 1990 - 1998 và tính được tốc độ bồi lắng sau 8

năm đầu tích nước của hồ Hòa Bình trung bình là 69,4 triệu m3/năm.

Nguyễn Kiên Dũng (2002) [15] đã sử dụng mô hình toán một chiều HEC-6

tính bồi lắng lòng hồ Hòa Bình trước và sau khi có hồ thủy điện Sơn La, và đã nhận

được các kết quả như sau:

Trong trường hợp không có hồ thủy điện Sơn La, diễn biến bồi lắng lòng hồ

Hòa Bình như sau: Thời kỳ tích nước 1992 - 2000 bồi 62,5 triệu m3/năm; thời kỳ

2001 - 2020 bồi 57,1 triệu m3/năm; thời kỳ 2021 - 2040 bồi 54,2 triệu m

3/năm; thời

kỳ 2041 - 2060 bồi 51,7 triệu m3/năm; thời kỳ 2061 - 2080 bồi 46,5 triệu m

3/năm và

trung bình cả thời kỳ 1992 - 2080 lượng bồi lấp lòng hồ Hòa Bình là 54,5 triệu

m3/năm, nghĩa là sau 75 năm vận hành, đến năm 2065, lượng bùn cát bồi lắng trong

hồ gần bằng dung tích chết.

Trong trường hợp hồ thủy điện Sơn La xây đập thấp 215m, diễn biến bồi lắng

lòng hồ Hòa Bình như sau: thời kỳ 2021 - 2040 bồi 16,4 triệu m3/năm; thời kỳ 1992

- 2160 bồi 26,7 triệu m3/năm và sau 160 năm vận hành, đến năm 2150, lượng bùn

cát bồi lắng trong lòng hồ gần bằng dung tích chết, thời gian hoạt động hiệu quả của

hồ Hòa Bình tăng gấp hai lần so với không có công trình thủy điện Sơn La.

Trong trường hợp công trình thủy điện Sơn La có đập cao 265m, tốc độ bồi

lắng hồ Hòa Bình trung bình thời kỳ 1992 - 2240 là 14,1 triệu m3/năm và sau 250

năm vận hành, đến năm 2240, lượng lượng bùn cát bồi lắng trong hồ gần bằng dung

tích chết, thời gian hoạt động có hiệu quả của hồ tăng gấp ba lần so với không có

công trình thủy điện Sơn La.

Nguyễn Thị Hồng Chiên và nnk (2008) [5] sử dụng bộ số liệu thực đo của

Trạm môi trường và Lắng đọng axít Hòa Bình giai đoạn 1989 - 2007 đã tính được

tốc độ bồi lắng sau 19 năm là 65,8 triệu m3/năm.

Như vậy, các nghiên cứu trên đã tính toán, dự báo mức độ bồi lắng hàng năm

của hồ Hòa Bình trung bình từ 60 - 66 triệu m3/năm, lượng bùn cát gia nhập khu

giữa dao động từ 1,0 - 1,92 triệu tấn/năm và lượng bùn cát di đáy tại cửa vào trạm

Tạ Bú bằng 30% tổng lượng bùn cát lơ lửng.

12

Có thể thấy việc nghiên cứu bồi lắng lòng hồ dựa vào số liệu đo đạc thủy văn

hay dùng mô hình toán cho kết quả tính lượng bồi lắng trung bình năm không hoàn

toàn trùng khớp nhau. Chưa có cơ sở để khẳng định độ tin cậy vượt trội của bất kỳ

kết quả nào và các nhà nghiên cứu luôn kỳ vọng vào việc theo thời gian các quá

trình trên lưu vực và trong lòng hồ trở nên ổn định hơn thì việc tính toán sẽ cho kết

quả có độ tin cậy cao hơn.

Tuy nhiên, với việc hồ chứa Sơn La đã tích nước và điều tiết đến cao trình

mực nước dâng bình thường được 4 năm, chuỗi số liệu đo đạc bồi lắng lòng hồ Hòa

Bình khi hồ hoạt động độc lập không thể kéo dài hơn. Đồng thời số liệu đo đạc bồi

lắng lòng hồ Hòa Bình khi có sự hoạt động của hồ Sơn La cũng đã thu được kết quả.

Vì vậy, việc sử dụng bộ số liệu hiện có này để tính toán bồi lắng lòng hồ Hòa Bình

là một việc làm cần thiết mà tác giả của luận văn đặt ra trong công trình nghiên cứu

của mình. Việc được sử dụng chuỗi số liệu khảo sát bồi lắng lòng hồ tương đối dài

và mang tính đại diện cho các thời kỳ hoạt động của hồ, là điều kiện thuận lợi cho

phép tác giả luận văn nghiên cứu diễn biến mức độ bồi lắng của hồ Hòa Bình qua

các thời kỳ hoạt động của hồ, tác giả đồng thời đã nghiên cứu phân tích một số

nguyên nhân gây phát sinh bồi lắng và bước đầu đánh giá ảnh hưởng do hoạt động

tích nước của hồ chứa thủy điện Sơn La đến lượng bồi lắng bùn cát lòng hồ hồ Hòa

Bình. Để có cơ sở khoa học cho việc đề xuất một số giải pháp hạn chế gây phát sinh

bồi lắng lòng hồ. Kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ kiểm chứng cho các nghiên

cứu trước đây về mức độ bồi lắng hồ Hòa Bình.

1.2. Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Vị rí ịa lý của h Hòa Bình

Hồ chứa Hòa Bình nằm trên sông Đà, một phụ lưu chính của sông Hồng, chạy

dài trên địa phận hai tỉnh Hòa Bình và Sơn La. Hồ có tọa độ địa lý từ 20o48’30” vĩ

độ Bắc, 105o19’26” kinh độ Đông đến 21

o19’43” vĩ độ Bắc, 103

o54’52” kinh độ

Đông.

1.2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Đà

a) Đặ iểm hệ th ng sông su i lư vự ô Đ

13

Sông Đà bắt nguồn từ vùng núi Ngụy Sơn (Vân Nam, Trung Quốc) ở độ cao

trên 1500m. Sông Đà là chi lưu lớn nhất ở phía hữu ngạn sông Hồng, chảy theo

hướng Tây Bắc - Đông Nam, sau đó ngoặt sang hướng Đông, tới thành phố Hòa

Bình chuyển sang hướng Bắc và đổ vào sông Hồng ở đoạn Trung Hà cách thành phố

Việt Trì 12km. Tổng chiều dài của sông Đà là 1.010km, trong đó có 570km trên

phần lãnh thổ nước ta. Lưu vực sông Đà kéo dài từ 20o40’ đến 25

o00’ độ vĩ Bắc và

từ 100o22’ đến 105

o24’ độ kinh Đông và nằm theo hướng Tây bắc - Đông nam, có

chiều dài 690km (phần thuộc lãnh thổ Việt Nam là 380km), chiều rộng trung bình là

76km (phần Việt Nam là 80km); nơi rộng nhất là 165km nằm trên lãnh thổ Việt

Nam. Diện tích toàn bộ lưu vực sông là 52.900km2 (chiếm 31% diện tích tập trung

nước của lưu vực sông Hồng), phần lưu vực nằm trên lãnh thổ nước ta là 26.800km2

(chiếm khoảng 16,9%) diện tích toàn miền Bắc và hơn 2 lần lưu vực sông Thao).

Diện tích phần lưu vực sông Đà nằm trên lãnh thổ Trung Quốc là 24.980km2, nằm

trên lãnh thổ Lào là 1.120km2. Độ cao trung bình toàn lưu vực là 1.130m (phần ở

Việt Nam có độ cao trung bình 965m) [2].

Hình 1. Sơ đồ lưu vực hồ chứa Hòa Bình

Ngu n: Viện Khoa họ K í ư ng Thủ vă v iế Đổi khí hậu

14

Sông Đà chảy uốn khúc trong một thung lũng hẹp và sâu nằm giữa các dẫy

núi cao. Sông có các phụ lưu và nhiều thác ghềnh, đoạn từ biên giới Việt - Trung

đến Lai Châu có 24 thác ghềnh, đoạn chảy cắt qua núi đá vôi thành yên ngựa dài

20km, sâu 50m, tách khỏi bình nguyên Tà Pình và Sín Chải có 16 thác ghềnh. Ở đây

sông Đà chạy theo thung lũng rộng, tạo thành khúc ngoặt về phía Bắc, sau đó về

phía Nam và tiếp theo về phía Đông Nam, lòng sông mở rộng hơn, đoạn từ phía dưới

cửa sông Nậm Mu khoảng 20km đến thị trấn Suối Rút có 35 thác ghềnh. Sau khi

chảy qua thác Bờ, lòng sông mở rộng tới 200m vào mùa kiệt và hơn 800m vào mùa

lũ, xuất hiện nhiều bãi bồi. Các phụ lưu chính trên sông bao gồm: 1-Nậm Pô nằm

cách cửa sông 445km, dài 73,5km, diện tích lưu vực 2.280km2; 2-Nậm Na nằm cách

cửa sông 415km, dài 235km, diện tích lưu vực 6.860km2; 3-Nậm Mức nằm cách cửa

sông 400km, dài 165km, diện tích lưu vực 2.930km2; 4- Nậm Ma nằm cách cửa sông

380km, dài 45km, diện tích lưu vực 765km2; 5- Nậm Mu nằm cách cửa sông 272km,

dài 165km, diện tích lưu vực 3.400km2; 6-Nậm Chiến nằm cách cửa sông 256km,

dài 45km, diện tích lưu vực 460km2; 7-Nậm Bú nằm cách cửa sông 252km, dài

81,5km, diện tích lưu vực 1.410km2; 8-Nậm Sập cách cửa sông 96km, dài 83km,

diện tích lưu vực 1.110km2. Tại biên giới Việt - Trung, cao trình đáy sông 310m [2].

b) Chế mưa m lưu vự ô Đ

Lưu vực sông Đà có độ ẩm cao và ít thay đổi, độ ẩm tương đối trung bình

năm khoảng 78 - 92%. Trên lưu vực sông Đà, do ảnh hưởng của hướng và độ cao

địa hình, nên mưa biến đổi rõ rệt theo không gian lưu vực sông. Phần thượng lưu

thuộc địa phận Trung Quốc mưa ít, lượng mưa năm dao động từ 800 - 2.000mm,

trung bình là 1.500mm và có xu hường tăng dần từ thượng nguồn về đến biên giới

Việt - Trung. Vùng dọc biên giới Việt Trung và các khu vực phía bờ trái thuộc sườn

phía Tây dẫy Hoàng Liên Sơn là vùng có mưa lớn và sinh lũ chủ yếu ở lưu vực sông

Đà với lượng mưa năm dao động từ 2.000 - 3.000mm. Trong vùng này có 2 tâm mưa

lớn là: 1- Tâm mưa ở vùng núi cao thượng nguồn sông Đà, từ khu vực Mường Tè

phát triển lên vùng núi cao biên giới Việt - Trung, lượng mưa năm dao động từ 2.400

- 3.000mm; 2- Tâm mưa phía Tây Hoàng Liên Sơn, nằm trên lưu vực sông Đà, dọc

sườn Tây Hoàng Liên Sơn và cùng với sườn phía Đông trên lưu vực sông Thao tạo

15

thành một tâm mưa lớn gọi chung là tâm mưa Hoàng Liên Sơn có lượng mưa dao

động từ 2.500 - 3.000mm (ví dụ tại Tam Đường 2.521mm, SaPa 2.858mm) [25].

Lượng mưa tháng lớn nhất xuất hiện vào tháng VI hoặc tháng VII. Nguyên nhân gây

mưa chính là gió mùa Tây Nam (gây ra khoảng 85% tổng lượng mưa năm, đặc biệt

tập trung vào 3 tháng VII, VIII và IX). Mưa năm tăng đột ngột chủ yếu do bão,xảy

ra ở phần dưới lưu vực. Lượng mưa tháng lớn nhất đo được tại trạm Hòa Bình là

734mm, mưa ngày lớn nhất đo được là 224mm. Cường độ mưa 5 phút lớn nhất có

thể vượt quá ngưỡng 26mm. Mùa hè, số ngày mưa đạt 100 - 140 ngày, riêng tháng

VII và VIII thường đạt 18 - 22 ngày/tháng. Gió ở Hòa Bình, vào mùa đông có hướng

Bắc và Tây bắc, vào mùa hè có hướng Nam và Tây nam, tốc độ trung bình tháng dao

động trong khoảng 1,3 - 2,4m/s. Tốc độ gió lớn nhất xảy ra vào mùa hè, đạt tới

28m/s tại trạm khí tượng Hòa Bình, 40m/s tại trạm khí tượng Mộc Châu [2,15,28].

c) Đặc iể ịa chấ , ịa hình lư vực ô Đ

Lưu vực sông Đà có đặc điểm cấu tạo địa chất phức tạp và chưa ổn định, bao

gồm nhiều phức hệ vật chất kiến trúc từ cổ đến trẻ, phát triển theo trật tự từ đá phun

trào Bazơ dưới biển, xâm nhập Mafic và kết thúc với đá trầm tích, phun trào axit,

xâm nhập Granrit dạng Batolit. Toàn bộ lưu vực phân bố trên nền đá vôi, tạo địa

hình Karst phức tạp, nhiều đứt gãy ngang. Do điều kiện địa chất kém ổn định, vùng

Tây Bắc có hoạt động địa chấn cao nhất trong cả nước, nằm trong vùng động đất cấp

7 và cấp 8 [15,28].

Đặc điểm nổi bật của địa hình lưu vực sông Đà là núi và cao nguyên đều cao,

bị chia cắt mạnh theo chiều thẳng đứng. Độ cao trung bình của lưu vực là 1.130m,

riêng phần lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam là 9.165m [15], [28]. Phía Đông lưu vực

có dẫy núi Hoàng Liên Sơn - Pu Luông với đỉnh cao từ 2.500 - 3.000m, là đường

chia nước giữa lưu vực sông Thao và sông Đà. Phía Tây có các dẫy núi cao Pu Đen

Đinh (1.886m), Pu Huổi Long (2.178m), Pu Ta Ma (1.801m)... là đường chia nước

giữa lưu vực sông Đà với sông Mã và sông Mê Kông. Phía cực Bắc có dẫy núi cao

Pu Xi Lung (3.076m) và Ngũ Đài Sơn (3.048m), Dội Trôi (1.189m) là đường chia

nước giữa lưu vực sông Đà và sông Đáy. Hướng dốc chung của lưu vực là Tây bắc -

Đông nam. Dẫy núi cao Phan Xi Păng - Pu Luông như một bức tường tự nhiên ngăn

16

cản và làm suy yếu ảnh hưởng của gió mùa Đông bắc. Các dẫy núi cao thuộc biên

giới Việt - Lào tạo hiệu ứng phơn vào mùa gió mùa Tây nam. Núi và thung lũng

chạy song song theo hướng Tây bắc - Đông nam, tạo điều kiện thuận lợi cho gió

Đông nam có thể xâm nhập sâu vào lưu vực [15], [28].

Mạng lưới sông ngòi lưu vực sông Đà dầy và trẻ (biểu hiện ở độ chia cắt

mạnh, thung lũng sâu, hẹp có hình chữ V). Do sự khác nhau về địa hình, địa chất,

mưa, thực vật, mật độ sông suối trong lưu vực không đồng nhất và phân hóa khá

phức tạp. Vùng núi đá phún suất ở bờ trái sông Đà, phía Tây Hoàng Liên Sơn - Pu

Luông, có độ cao lớn, mưa nhiều, nên mật độ sông suối rất dày (1,5 - 1,7km/km2).

Vùng núi thấp ở Tà Phình - Sín Chải, bờ trái sông Đà phía Đông nam sông Nậm Pô

và Nậm Mức, có mưa ít hơn, đất đá chủ yếu là sa diệp thạch, khí hậu khô nóng, nên

mật độ sông suối dày (0,5 - 1,5km/km2). Vùng cao nguyên đá vôi mưa ít, nên mật độ

sông suối chỉ từ thưa đến tương đối dày (0,5 - 1,0km/km2). Vùng thượng lưu sông

Nậm Bú mưa ít, nhiều đá vôi hạn chế sự phát triển của dòng chảy mặt, nên mật độ

sông suối thưa nhất (dưới 0,5km/km2) [2], [15], [28].

d) Đặ iểm th m phủ rừng của ô Đ

Diện tích rừng có xu thế diễn biến giảm mạnh; diện tích rừng của tỉnh Sơn La

các năm 1945, 1968, 1976, 1985 tương ứng là 55%, 35%, 17% và 6%, của tỉnh Lai

Châu năm 1976 là 28,2% đến năm 1989 chỉ còn dưới 10% [11]. Diện tích rừng trên

lưu vực sông Đà (phần lãnh thổ Việt Nam) năm 1993 là 282.340ha, chiếm 10,8%

tổng diện tích đất tự nhiên. Rừng giàu chiếm khoảng 4% diện tích, phân bố chủ yếu

trên các vùng núi cao 1.000 - 2.000m ở tỉnh Sơn La và huyện Đà Bắc (tỉnh Hòa

Bình). Rừng trung bình và nghèo phân bố rải rác khắp lưu vực, với hơn một nửa diện

tích nằm ở các chân núi đầu nguồn. Cácvùng tập trung nhiều rừng là: huyện Đà Bắc,

Tuần Giáo, Phù Yên, thị xã Sơn La. Vùng ít rừng nhất là Sìn Hồ, Mường Lay, Bắc

Yên, Quỳnh Nhai, Phong Thổ, Yên Châu [2], [15], [28]. Nguyên nhân chính gây suy

giảm diện tích rừng là do khai thác gỗ quá mức và không có quy hoạch, không chú

trọng đến tái sinh rừng, đốt phá nương làm rẫy, cháy rừng...Thảm thực vật bị tàn phá

mạnh đã gây xói mòn đất tầng mặt, làm đất thoái hóa nghiêm trọng.

e) Đặ iểm thủ vă ủa lòng chính ô Đ

17

* Dòng chảy năm

Dòng chảy năm của sông Đà rất dồi dào, trung bình khoảng 55,7km3 (chiếm

khoảng 42% lượng dòng chảy của sông Hồng), tương ứng lưu lượng bình quân năm

là 1.770m3/s và mô đun dòng chảy năm là 33,5l/s.km

2. Khả năng sinh dòng chảy của

sông Đà trên phần lưu vực phía Trung Quốc thấp hơn ở Việt Nam, mô đun dòng

chảy năm đo tại Lý Tiên Độ (Trung Quốc) chỉ đạt 25,2l/s.km2. Khả năng sinh dòng

chảy trên phần lưu vực tại Việt Nam cao hơn ở phần địa hình cao, tại Lai Châu đạt

34l/s/km2và tại Hòa Bình, đạt 33,8l/s.km

2, vùng cao nguyên Sơn La - Mộc Châu, nơi

có nơi lượng mưa phía bờ phải giảm rõ rệt, mô đun dòng chảy chỉ đạt 1.300 -

1.400mm [2], [15], [28].

* Dòng chảy lũ

Dòng chảy lũ sông Đà thuộc loại lớn nhất trong hệ thống sông Hồng, do có sự

hiện diện của hai trung tâm mưa lớn. Đặc điểm nổi bật nhất của dòng chảy sông Đà

làcó lũ hình thành nhanh chóng, ác liệt, với lưu lượng lũ lớn và đỉnh lũ cao. Tỷ trọng

dòng chảy mùa lũ chiếm bình quân 77,6 - 78,5% dòng chảy năm, chỉ riêng tháng

VIII chiếm 23,7% là tháng có lượng dòng chảy lớn nhất. Dòng chảy tháng lớn nhất

đều lớn hơn 20% lượng dòng chảy năm, xuất hiện vào tháng VII ở thượng lưu (chủ

yếu do hoạt động sớm của áp suất phía Tây) và tháng VIII ở trung, hạ lưu. Mô đun

dòng chảy lũ lớn nhất đã đo được ngày 21/VIII/1996 tại Tạ Bú là 484l/s.km2. Tại Lai

Châu, nơi lưu vực có mưa cường độ lớn, địa hình dốc, trơ trọi, cộng với thung lũng

sông bị thu hẹp, bình quân cường suất lũ lớn nhất đạt tới 77,4cm/h [2], [15], [28].

* Dòng chảy kiệt

Dòng chảy kiệt trên lưu vực phân hóa tùy thuộc đặc điểm mặt đệm và mưa.

Nhìn chung, nơi sông chảy qua vùng đá vôi mưa ít thì dòng chảy kiệt nhỏ. Tại Lai

Châu, cực tiểu tháng của mô đun dòng chảy bình quân là 6,42l/s.km2, của lưu lượng

bình quân là 218m3/s và tại Hòa Bình cực tiểu tháng của mô đun dòng chảy bình

quân là 6,72l/s.km2 và của lưu lượng bình quân là 346m

3/s (thường xuất hiện vào

tháng III), chiếm trên dưới 2% lượng dòng chảy cả năm. Khu vực Mộc Châu - Sơn

La, nơi mưa ít và nhiều đá vôi, là vùng có ít nước nhất trong mùa cạn. Cực tiểu

tháng mô đun dòng chảy tại Thác Vai là 2,58l/s.km2, tại Thác Mộc là 4,86l/s.km

2.

18

Vùng có lượng dòng chảy nhỏ nhất dồi dào hơn (khoảng trên 10l/s.km2) phân bố trên

các phụ lưu bờ trái, nơi có mưa nhiều và còn lớp phủ rừng. Cực tiểu dòng chảy tháng

bình quân xuất hiện đồng bộ vào tháng III, chiếm trên dưới 2% lượng dòng chảy

năm. Phần sông Đà thuộc Trung Quốc dòng chảy nhỏ nhất thấp hơn hẳn ở Việt

Nam. Cực tiểu dòng chảy tháng trên dòng chính sông Đà ít biến đổi từ thượng lưu về

hạ lưu, nhưng biến đổi mạnh hơn trên các phụ lưu (từ 2,58 - 11,6l/s.km2) [2], [15].

* Dòng chảy cát bùn

Dòng chảy cát bùn sông Đà thuộc loại lớn trên miền Bắc, tại Hòa Bình độ đục

bình quân nhiều năm là 1.310 g/m3 và tổng lượng cát bùn là 72,3.10

6 tấn/năm. Tại Tạ

Bú, độ đục bình quân năm là 1.940g/m3 và tổng lượng bùn cát là 87,5.10

6 tấn/năm

(chiếm 46,5% tổng lượng bùn cát của sông Hồng). Dòng chảy cát bùn giảm về phía

hạ lưu và liên quan chặt chẽ với giảm xói mòn trên lưu vực do nhiều nguyên nhân,

trong đó có nguyên nhân lượng mưa từ Lai Châu trở xuống giảm và tỷ lệ diện tích đá

vôi tăng. Tại Thác Mộc, độ đục bình quân là 90,8g/m3, nhỏ nhất so với các trạm

khác trên sông Đà [15].

1.2.2. Điều kiện kinh tế xã hội

a) Đặ iể dâ ư v lao ng

Dân số toàn lưu vực là 2.650.100 người, chiếm 3,11 % dân số cả nước. Đây là

vùng có nhiều dân tộc sinh sống, trong đó có người Mường (chiếm 1,2% dân số cả

nước), người Thái (chiếm gần 1,3% dân số của cả nước), người Mông (chiếm

khoảng 0,7% dân số cả nước), người Dao…và người Kinh.

Mật độ dân số toàn vùng rất thấp và không đồng đều. Nơi tập trung đông nhất

là các thị xã, thị trấn,thị tứ và trên các trục đường giao thông các điểm dân cư tập

trung (nông, lâm trường). Dân số đô thị của bốn thành phố, thị xã Điện Biên, Lai

Châu, Sơn La, Hoà Bình là 300.800 người, chiếm 12% dân số toàn vùng.Ở các khu

vực núi cao, đường giao thông ít, đi lại khó khăn...thường chỉ có các dân tộc ít người

sinh sống, nên mật độ dân cư thưa thớt.

Tổng lao động trong độ tuổi ở Tây Bắc khoảng 986.000 người, trong đó có

878.000 lao động đang làm việc trong các ngành kinh tế quốc dân (chiếm 90,7%

19

tổng số lao động). Lao động khu vực nông nghiệp chiếm ưu thế 76,6%, còn lại là

công nghiệp và dịch vụ.

b) Hiện trạng phát triển kinh tế xã h i

Đặc điểm kinh tế chung của vùng là có tiềm năng thuỷ điện lớn nhất cả nước,

có tài nguyên rừng phong phú, nhưng đã bị khai thác quá mức.Công nghiệp nhỏ bé,

có tính chất địa phương, sản xuất còn mang nặng tính tự nhiên, tự túc, tự cấp. Cơ cấu

kinh tế tuy có chuyển biến, nhưng còn chậm và chủ yếu là nông lâm nghiệp. Các

ngành công nghiệp, xây dựng và dịch vụ tăng chưa nhanh.

Các ngành kinh tế chủ yếu của vùng là:

Nông nghiệp: Chăn nuôi gia súc, gia cầm phát triển. Cây công nghiệp chiếm

ưu thế là chè, trồng ở Lai Châu, Sơn La, Hoà Bình. Trong vùng còn có bông ở Tô

Hiệu (Sơn La), đậu tương ở Sơn La, Lai Châu, và những năm gần đây mới phát triển

thêm cây càphê ở Tây Bắc.

Lâm nghiệp: diện tích rừng tự nhiên bước đầu được bảo vệ, diện tích đất

trồng, đồi núi trọc được thu hẹp dần. Công nghiệp Tây Bắc (trừ thuỷ điện Hoà Bình

và Sơn La) còn rất nhỏ bé, nhưng đã bước đầu chuyển hướng vào việc khai thác thế

mạnh của vùng, đáp ứng nhu cầu hàng hoá. Nhà máy thủy điện Sơn La đi vào hoạt

động đã góp phần thúc đẩy nền kinh tế khu vực Tây Bắc ngày càng phát triển .

Giao thông: Trục giao thông chính là hệ thống các quốc lộ số 6, 37, 4D, 32,

15, ngoài ra còn có đường thuỷ và đường hàng không.

c) Nhữ a ổi kinh tế xã h i sau khi có h

Hồ chứa Hòa Bình chạy dài hơn 200km từ huyện Mường La, Sơn La về đến

thành phố Hòa Bình. Do điều kiện tự nhiên, địa hình địa mạo của lưu vực hồ chứa

Hòa Bình không thuận lợi cho phát triển khu dân cư, hầu hết các trung tâm huyện lỵ,

thị trấn, thị xã đều nằm cách xa hồ, nên công nghiệp và thương mại chưa có điều

kiện phát triển. Trên hồ chủ yếu phát triển hai loại hình dịch vụ là hoạt động giao

thông thuỷ, hoạt động du lịch và tập trung tại các khu vực đông dân như Phà Vạn

Yên, Chợ Bờ... Trong vùng dân cư thưa thớt, sống theo đơn vị bản và rải rác trên các

quả đồi. Đời sống dân cư còn gặp nhiều khó khăn, nguồn thu nhập chủ yếu là từ

nông nghiệp du canh du cư đốt nương làm rẫy và từ lâm nghiệp, thủy sản trên hồ.

20

Tình trạng văn hóa và giáo dục còn hạn chế: nhiều trẻ em ở độ tuổi cấp tiểu

học không được đến trường, hiện tượng tái mù chữ và trẻ em bỏ học trở nên phổ

biến do thiếu đói, không có lớp, thiếu giáo viên... Bản sắc dân tộc với các truyền

thống tập tục, lễ hội ... bị mai một, quan hệ dòng họ không còn chặt chẽ như trước, tệ

nạn xã hội như trộm cắp, ma túy, mại dâm vốn xa lạ với vùng cao cũng đã xuất hiện.

Việc tích nước hồ chứa thủy điện Hòa Bình đã chôn vùi 700km đường giao

thông, 70 công trình thủy lợi, 83.000m2 trường học, trạm y tế, nhiều di tích lịch sử

và mỏ khoáng sản. Trong 152.000ha bị ngập có trên 300 ha rừng trồng, 813,1ha

rừng gỗ, 795,7ha rừng tre nứa và nhiều thảm cỏ, gây tác động hủy diệt nhiều động

vật quý hiếm. Nước cũng nhấn chìm 1.600ha lúa hai vụ, 1.100ha lúa một vụ,

2.426ha hoa màu với những cánh đồng từng đạt sản lượng cao 5tấn/ha (Đà Bắc),

10tấn/ha (Phù Yên) và hàng trăm ha vườn cây ăn quả có giá trị. Nước ngập đã khiến

8.000 hộ dân, với khoảng 50.000 người phải di chuyển khỏi nơi cư trú lâu đời của

họ, bỏ lại nhà cửa, mồ mả, cầu cống công trình vệ sinh...Tại nơi ở mới, sinh kế mới

chưa đáp ứng đủ nhu cầu lao động của người dân, thiếu đất sản xuât, đặc biệt là đất

lúa, người dân phải chuyển từ thâm canh lúa nước hai vụ sang canh tác nương rẫy

trên đất có độ dốc lớn, gây tăng xói mòn sườn dốc,giảm năng suất cây trồng: trung

bình lúa chỉ đạt 6tạ/ha, ngô vụ nương đầu đạt 8tạ/ha và giảm dần theo thời gian do

du canh. Cuộc sống của người dân ven hồ trở nên rất khó khăn, dẫn đến người dân

phải khai thác triệt để nguồn tài nguyên thiên nhiên, kể cả việc chặt đốt những cánh

rừng còn lại. Hậu quả là rừng mất, thời tiết khắc nghiệt hơn.

Điều kiện vệ sinh môi trường của cộng đồng dân di cư rất khó khăn: Thay đổi

môi trường vật lý, như tăng độ ẩm, ngập nước ở các sông nhánh chảy chậm, hình

thành bán đảo và đảo trong hồ..., tạo điều kiện thuận lợi cho các loại ký sinh trùng và

vi khuẩn gây bệnh phát triển. Tập tục lạc hậu như nuôi gia súc, gia cầm dưới sàn

nhà, nuôi lợn thả rông, phóng uế bừa bãi... cùng với mạng lưới y tế xuống cấp, thiếu

thuốc men, điều kiện sinh hoạt ở nơi cư trú mới chưa đảm bảo vệ sinh, không đủ

nước sạch sinh hoạt...đã tạo điều kiện cho nhiều loại bệnh phát triển như các bệnh về

nội tiết, rối loạn dinh dưỡng, thấp khớp, suy dinh dưỡng, viêm phế quản cấp, bệnh

ngoài da... và trong đó đáng chú ý nhất là bệnh sốt rét.

21

Việc xây dựng đập còn liên quan đến những vấn đề nhạy cảm khác về dân

tộc, chính trị xã hội và đoàn kết cộng đồng. Phần lớn những người chịu ảnh hường

trực tiếp của hồ chứa lại chưa được hưởng các tác động tích cực của nó, có khoảng

30 - 40% số xã của 2 tỉnh Hòa Bình và Sơn La chưa có đường dây điện lưới.

22

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu chính là những vấn đề liên quan đến bồi lắng lòng hồ

chứa thủy điện Hòa Bình. Hồ Hòa Bình có các thông số cơ bản sau (bảng 1) [15].

Bảng 1. Một số thông số của hồ chứa Hòa Bình

Thông số Đơn vị Giá trị

Công xuất lắp máy MW 1920

Điện lượng trung bình năm 109KWh 8,16

Chiều dàiđỉnh đập m 734

Cao trìnhđỉnh đập m 123

Mực nước gia cường m 120-122

Mực nước dâng bình thường m 115 - 117

Mực nước trước lũ m 88

Mực nước chết (Mực nước có thể hoạt động được) m 80 (75)

Dung tích toàn bộứng với mực nước 115m km3 9,45

Dung tích hữuích km3 5,65

Dung tích chết km3 3,85

Dung tích chống lũ km3 5,87

Diện tích mặt hồứng vớimực nước 115m km2 208

Chiều dài hồứng với mực nước 115m km 208

Chiều rộng trung bình của hồ km 1

Chiều sâu trung bình của hồ km 0,06

Cửa xả đáy:

Số lượng 12 cửa, Cao trình đáy cửa 56 m, Kích thước 6 m x 10 m,

Lưu lượng xả tối đa qua cửa xả đáy 21.900 m3/s

Cửa xả mặt:

Số lượng 6 cửa, Cao trình đáy cửa 102m, Kích thước 15m x 15m,

Lưu lượng xả tối đa qua cửa xả mặt 13.500m3/s

Ngu n: Nguyễ Kiê Dũ - 2002

23

Hồ chứa Hòa Bình được thiết kế phục vụ cắt lũ lớn, đảm bảo mực nước Hà

Nội ≤13,3m. Hồ vận hành cắt lũ theo Quy trình ban hành trong Quyết định số

198/2011 QĐ-TTg [26], trong đó quy định cao trình mực nước dâng bình thường là

117m, cao trình mực nước dâng gia cường là 122m và 3 thời kỳ vận hành cắt lũ là:

1-Thời kỳ lũ sớm từ 15/VI - 19/VII: Trước 25/VI để cắt lũ tiểu mãn bảo vệ

sản xuất và xây dựng, hồ được tích nước đến 105m và duy trì xả xuống hạ du lưu

lượng ≤ 4000m3/s bằng 3 cách: 1-tích nước đến cao trình 107; 2- nhờ hồ Sơn La tích

đến cao trình 205m; 3-xả xuống hạ du bằng lưu lượng đến hồ. Từ 26/VI đến 19/VII:

Khi mực nước tại Hà Nội >11,5m, hồ Hòa Bình tích nước đến108m để cắt lũ, sau

đó lại xả về 105m. Từ 10/VII đến 20/VII bắt đầu điều tiết nước về 101m.

2-Thời kỳ lũ chính vụ 20/VII - 21/VIII: Khi dự báo trong 24 giờ mực nước tại

Hà Nội >11,5m, tích nước hồ Sơn La đến 196 - 200m, tích nước hồ Hòa Bình đến

107m để giữ mực nước tại Hà Nội ≤11,5m, sau đó xả nước hồ Sơn La về 194m và

Hòa Bình về 101m. Khi mực nước tại Hà Nội >11,5m và sẽ tăng trong 24 giờ, hồ

Sơn La được tích đến 203 - 205m hoặc cao hơn, hồ Hòa Bình được tích đến 109m

hoặc cao hơn để cắt lũ cho Hà Nội ≤13,1m, sau đó xả nước hồ Sơn La về 194m và

hồ Hòa Bình về 101m. Khi mực nước tại Hà Nội >13,1m và dự báo sẽ vượt 13,4m

trong 24 giờ, tích nước hồ Sơn La đến 215 m, hồ Hòa Bình đến 117m để giữ mực

nước tại Hà Nội ≤13,4m, sau đó xả nước hồ Sơn La về 194m, hồ Hòa Bình về 101m.

Khi hồ Sơn La, Hòa Bình hết dung tích phòng lũ mà dự báo lũ còn lên trong 24 giờ

và tại Hà Nội sẽ vượt 13,4m, cần xem xét công bố lệnh báo động khẩn cấp về lũ lụt,

hồ chứa chuyển sang vận hành đảm bảo an toàn công trình, đồng bằng sông Hồng -

Thái Bình cần thực hiện ngay biện pháp chống lũ vượt lũ thiết kế. Sau 18-21/VIII

được phép tích nước hồ Hòa Bình đến110m.

3- Thời kỳ lũ muộn từ 22/VIII - 15/IX: Từ 22/VIII - 30/IX hồ Hòa Bình được

xét tích đến 117m, nếu lưu lượng đến hồ tăng, thì được phép xả bằng lưu lượng đến.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp kế thừa tài liệu thứ cấp

Luận văn đã kế thừa có chọn lọc các tài liệu, tư liệu thứ cấp và kết quả của

các công trình nghiên cứu đã công bố liên quan đến vấn đề nghiên cứu, để làm cơ sở

24

cho việc lựa chọn vấn đề nghiên cứu và có được cái nhìn tổng thể, khách quan về

hiện trạng, diễn biến bồi lắng bùn cát lòng hồ Hòa Bình. Danh mục các tài liệu thứ

cấp đã tham khảo được trình bày trong phần “Tài liệu tham khảo” của luận văn.

Trong luận văn tác giả đã thu thập và tổng hợp các tài liệu thủy văn, thủy lực

của sông Đà và lòng hồ Hòa Bình, kết quả đo đạc phù sa, lưu lượng nước, cao trình

đáy hồ hàng năm và kết quả đo thực nghiệm xói mòn đất dốc được thực hiện tại

Trạm quan trắc Môi trường và Lắng đọng axít Hòa Bình. Do bản thân tác giả từng là

nhân viên của trạm từ năm 2000 và hiện nay là người quản lý, điều hành các nhiệm

vụ thường xuyên của trạm, tác giả cũng vừa là người chịu trách nhiệm xây dựng kế

hoạch khảo sát bồi lắng và giám sát chất lượng nước hồ chứa Hòa Bình hàng năm

cho trạm và vừa trực tiếp tham gia các đợt khảo sát đó. Kết quả của việc thu thập số

liệu, xử lý số liệu theo quy phạm và xây dựng bộ số liệu đồng bộ qua các năm vừa là

tài sản của cơ quan chủ quản, vừa chứa đựng công sức đóng góp của chính tác giả.

Trong quá trình công tác, tác giả cũng đã cùng đồng nghiệp công bố được hai

kết quả nghiên cứu là bài viết “X ế diễn biến b i lắng h chứa ước Hòa Bình

iai oạn 1989 - 7” đăng trong tạp chí Khí tượng Thủy văn số 576 xuất bản

tháng 12 năm 2008, trang 46 - 53, 2 bài báo cáo “Đá iá iện trạ ước h chứa

Hòa Bình và những gi i pháp b o vệ chấ lư ướ ” và “ ướ ầ á iá nh

ưởng của ưa ến xói mòn khu vực h Hòa Bình (phần Việt Nam)” lần lượt đăng

trong Tuyển tập báo cáo khoa học tại Hội thảo khoa học của Viện Khoa học Khí

tượng Thủy văn và Môi trường lần thứ XIV năm 2011, XVI năm 2013, tập 2 trang

297 - 301. Tác giả cũng đã được tham gia thực hiện phần tổng quan về hồ chứa Hòa

Bình trong đề tài “Nghiên cứu ứng dụng ảnh vệ tinh VNREDSAT-1 và tương đương

trong điều tra, dự báo và đánh giá các tai biến địa chất các công trình hồ thuỷ điện,

đường giao thông các tỉnh khu vực Tây Bắc” của Viện Địa chất do Tiến sĩ Phạm

Quang Sơn làm chủ nhiệm đề tài. Đề tài đã nghiên cứu trên 2 hồ lớn điển hình của

khu vực là hồ chứa Hòa Bình và Sơn La.

2.2.2. Phương pháp phân tích nhân quả và phân tích tổng hợp

Các quá trình sinh dòng chảy và xói mòn trên sườn dốc lưu vực là những quá

trình địa lý tự nhiên có tính nhân quả và phụ thuộc phức tạp vào tổ hợp các yếu tố

25

nhất định một cách có quy luật. Như xói mòn sườn dốc là hàm của các yếu tố

nguyên nhân chính là đặc trưng mưa sinh dòng chảy, đặc điểm độ dốc và độ dài

sườn dốc, đặc trưng kháng xói mòn của đất, đặc trưng lớp phủ thực vật và đặc điểm

tác động của hoạt động nhân sinh. Khi mưa rơi xuống bề mặt, một phần tiêu hao cho

bốc thoát hơi, thấm xưống đất và đọng ở các chỗ trũng, phần còn lại tạo thành lớp

nước chảy tràn trên sườn dốc, lượng mưa tham gia tính toán xói mòn là lượng mưa

theo trận với lượng mưa đủ lớn để sinh ra dòng chảy. Sử dụng tiếp cận phân tích

nhân quả, trạm nghiên cứu đã thiết kế xây dựng bãi thực nghiệm đo xói mòn, làm cơ

sở cho việc nghiên cứu nguyên nhân gây bồi lắng lòng hồ Hòa Bình, từ đó đề xuất

một số biện pháp hạn chế phát sinh bồi lắng hồ Hòa Bình. Trong tính toán xói mòn

theo hàm tương quan, các nhà nghiên cứu phải xác định được phần cường độ mưa

sinh xói mòn trong cường độ mưa tổng thì hệ số tương quan mới đủ lớn.

2.2.3. Phương pháp đo đạc, khảo sát và thu thập, xử lý số liệu

2.2.3.1 .Đánh giá nhanh môi trường

a) Kh o sát thự ịa

Quan sát định kỳ, ghi chép, chụp ảnh tuyến nghiên cứu dọc theo hồ để nhận

diện các thay đổi tại mặt cắt đo đạc và các vùng bờ, vùng nước; Ghi nhận các thay

đổi hoạt động canh tác vùng bán ngập, các vết trượt lở vùng bờ, điểm cháy rừng….

b) Phỏng vấn

Phỏng vấn không chính thức: Phỏng vấn được thực hiện đối với những người

địa phương tình cờ gặp trên đường trong các kỳ đo đạc. Thông qua phỏng vấn nhanh

có thể thu thập được các thông tin về hoạt động sản xuất nông nghiệp trên vùng bán

ngập, điều kiện sống và những khó khăn mà họ gặp phải trong quá trình canh tác vén

trên vùng bán ngập hay khai thác thủy sản trong lòng hồ.

Phỏng vấn bán chính thức các chuyên gia: Tác giả sử dụng kỹ thuật phỏng

vấn bán chính thức đối với một số chuyên gia có trình độ chuyên môn cao, hoặc giàu

kinh nghiệm trong lĩnh vực đo đạc, tính toán, nghiên cứu bồi lắng hồ chứa, đặc biệt

các nhà khoa học đã có những công trình nghiên cứu về bồi lắng hồ Hòa Bình, một

số chuyên gia đã nhiều năm đi khảo sát thực địa cùng tác giả, có bề dầy kinh nghiệm

trong lĩnh sử dụng thiết bị đo ngoài hiện trường tham gia góp ý cho Luận văn. Với

26

phương pháp này, tác giả đã tiếp thu được những ý kiến đóng góp quý báu và

chuyên sâu hơn trong lĩnh vực bồi lắng, giúp kết quả nghiên cứu của tác giả được

hoàn thiện hơn (Danh sách chuyên gia trong phần phụ lục).

2.2.3.2. Đo và tính bồi lắng lòng hồ

Trong các chuyến đi thực địa, nhiệm vụ chính của tác giả là sử dụng máy hồi

âm đo sâu đa tần, máy định vị GPS 2 tần,... để xác định tọa độ, độ sâu tại các điểm

đo trên các mặt cắt ngang của hồ từ thượng lưu về đến hạ lưu, điều tra sạt lở 2 bên

bờ, vị trí và chiều dài các bãi bồi, quan trắc, lấy mẫu trầm tích đáy hồ và đo và lấy

mẫu giám sát chất lượng nước hồ.

a) Hệ th ng tuyế o ặt cắt ngang h Hòa Bình:

Căn cứ hồ sơ thiết kế xây dựng hồ chứa Hòa Bình và kết quả khảo sát của

Viện khoa học Khí tượng Thủy văn, hai mặt cắt Tạ Bú và chân đập được chọn làm

tuyến cửa vào và cửa ra của hồ, được bố trí đặt 2 trạm đo đạc thủy văn theo quy

chuẩn. Viện khoa học Khí tượng Thủy văn và Công ty thủy điện Hòa Bình cũng đã

xây dựng được hệ thống mặt cắt chuẩn cố định để đo đạc giám sát bồi lắng lòng hồ

theo phương pháp so sánh thể tích. Mỗi mặt cắt ngang có 04 mốc bê tông kiên cố:

PA, PB, TA, TB lần lượt là mốc bờ phải chính, phụ và mốc bờ trái chính, phụ. Cao

độ và tọa độ của mốc tại các mặt cắt đã được Trung tâm Nghiên cứu Môi trường và

Công ty thủy điện Hòa Bình dẫn truyền từ mạng lưới cao - tọa độ Quốc gia hạng IV

trong năm 1990. Để thuận tiện cho việc xác định vị trí các điểm đặc trưng của mặt

cắt, quy ước lấy mốc chính bờ trái (TjA) làm mốc khởi điểm, hướng đi từ TjA đến

TjB hoặc các điểm nằm giữa TjA và TjB mang dấu âm (-) [27].

Về nguyên tắc, nếu các mặt cắt ngang bố trí càng dày thì kết quả tính toán thể

tích lòng hồ và lượng bùn cát bồi lắng càng chính xác, song như vậy sẽ rất tốn kém.

Dựa theo kết quả nghiên cứu 57 hồ chứa có diện tích vực từ 30 ha đến 15.000 ha,

Cục khai hoang Hoa Kỳ đã xây dựng được công thức kinh nghiệm (2) tính số mặt

cắt ngang tối thiểu Ncstheo diện tích mặt hồ As (ha) ứng với mực nước dâng bình

thường, phục vụ tính bồi lắng hồ chứa bằng phương pháp so sánh thể tích theo công

thức (1):

Ncs = 2,942As0,3652

(1)

27

Năm 1989, khi hồ bắt đầu tích nước đến cao trình 90m và điều tiết phát điện,

hệ thống thiết lập được 39 mặt cắt phân bố từ cửa đập (mặt cắt số 1) đến Chim Vàn,

huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La (cách đập 154km). Năm 1990, khi mực nước dâng đến

cao trình bình thường, hệ thống phát triển lên đến Bản Trang, huyện Mường La, tỉnh

Sơn La và có 64 mặt cắt (hình 2).

Hình 2. Sơ đồ vị trí các mặt cắt ngang hồ chứa Hòa Bình

Ngu n: Trung tâm Nghiên cứu Môi rường

Ứng với cao trình 115m, mặt hồ Hòa Bình rộng 19.730ha, nên theo công

thức (1), hồ phải được giám sát với số mặt cắt ngang tối thiểu là 110 mặt cắt. Thực tế

trước đây chỉ bố trí được 64 mặt cắt trên lòng chính, trung bình khoảng 3km/1 mặt

cắt, nhưng có nơi cách tới trên 10km (mặt cắt 18-19), các phụ lưu lớn của hồ như

Hiền Lương, suối Rút, Suối Tốc.... không có tuyến khống chế nghiên cứu, nên kết

quả tính toán bồi lắng chỉ đạt được độ tin cậy nhất định [15]. Từ năm 1998 các tuyến

mặt cắt trên đoạn hồ từ Tạ Bú đến Bản Trang (mặt cắt 56 - 60) bị loại bỏ không quan

trắc. Năm 2013, hệ thống lại thay đổi, xây thêm được 33 mặt cắt tại những vị trí giữa

các mặt cắt có khoảng cách lớn như một số mặt cắt tại phía hạ lưu, do đó tổng cộng

có 97 mặt cắt, sẽ được đưa vào đo đạc từ năm 2015.

28

b) P ươ á o kh o á ịa hình lòng h :

Thời gian khảo sát địa hình lòng hồ thường được tiến hành vào cuối tháng XII

hàng năm (thời điểm mực nước hồ cao và ổn định, lượng bùn cát về hồ nhỏ nhất,

lòng hồ tương đối ổnđịnh để đảm bảo tính đồng nhất của bộ số liệu đo đạc) [27].

Địa hình lòng hồ phần bị ngập nước được đo bằng máy hồi âm đo sâu

FURUNO-600 và FURUNO-400 của Nhật, phần không bị ngập nước (phần cạn)

được đo bằng máy thủy chuẩn Ni-025 của Đức. Góc định vị của các điểm phất cờ

được đo bằng máy kinh vĩ THEO-020A của Đức. Đường đáy và khoảng cách giữa

hai mốc PA-TA được đo bằng máy đo khoảng cách bằng ánh sáng của Nga.

Từ năm 2002, đo bồi lắng lòng hồ đã được thay đổi và áp dụng theo nguyên

lý tích hợp số liệu GPS 2 tần TSIMBLE-R4 và máy hồi âm đo sâu đa tần

HDROTRAC-II của Mỹ. Mô hình đo bình đồ lòng hồ được thể hiện trong hình 3.

Tọa độ các điểm được xác định bằng công nghệ DGPS RTK - kỹ thuật đo

nhanh có độ chính xác cao của máy 2 tần, trong đó:

Tọa độ của điểm B là: (XB=XA+dX, YB=YA+dY, ZB=ZA+dZ) (2)

Tọa độ của điểm C là: (XC=XB, YC=YB , ZC=F+H+XB) (3)

Trong đó: A là điểm gốc đã biết tọa độ, nơi đặt trạm máy tĩnh, B là điểm của trạm

máy động (tọa độ xác định bằng công nghệ DSPS RTK), dX, dY, dZ là gia số tọa độ

được tính toán sau khi giải mã các tín hiệu vệ tinh thu được từ 2 máy thu tĩnh và

động, C là điểm cần các xác định tọa độ và độ sâu, F là khoảng cách từ ăng ten máy

GPS động đến ăng ten máy đo sâu hồi âm, H là độ sâu xác định bằng máy đo sâu hồi

âm theo công thức:2

vtH (4), với v là vận tốc sóng âm, t là thời gian từ khi phát

sóng đến khi thu được sóng phản hồi.

Máy đo sâu hồi âm là thiết bị có nhiệm vụ phát và thu tín hiệu để tính khoảng

cách từ bộ phát biến đến đáy sông dựa vào sóng âm. Khi đo, tại mỗi một mặt cắt đo

3 tuyến (tuyến thượng lưu, tuyến chính và tuyến hạ lưu của mặt cắt). Như vậy cứ

một mặt cắt có 3 chuỗi số liệu đo sâu.

29

Hình 3. Sơ đồ đo bình đồ lòng hồ Hòa Bình

c) P ươ á í b i lắng h Hòa Bình

Để xác định lượng bùn cát bồi lắng hồ Hòa Bình, dùng phần mềm TOBO nội

suy đường đồng mức ở khu vực mặt cắt theo mô hình mặt cắt. Vẽ mặt cắt chính qua

điểm đầu TA và điểm cuối PA với khoảng cách giữa 2 điểm đo sâu là 10 - 15m.

Xuất số liệu sang file TXT rồi dùng phần mềm trong NC để tính ra thể tích.

Thể tích hồ ứng với cao trình 120 m tính theo công thức (4) hoặc (5) [22]:

(4)

hoặc: (5)

Trong đó: V là thể tích hồ ứng với mực nước nào đó (m3), A là diện tích mặt cắt

ngang ứng với mực nước nào đó (m2), ∆F là diện tích mặt hồ khống chế giữa 2 mặt

cắt ngang (m2), B là độ rộng của hồ ứng với mực nước nào đó (m), ∆L là khoảng

cách giữa 2 mặt cắt ngang liên tiếp (m), J là số thứ tự các mặt cắt ngang.

30

Hình 4. Sơ đồ đoạn sông, hồ có số liệu mặt cắt ngang

2.2.3.3. Phương pháp đo đạc tính toán xói mòn sườn dốc trên bãi thực nghiệm

Hệ thống bãi đo xói mòn gồm 8 bãi được xây dựng năm 1996, thiết kế cho 4

độ dốc 3%, 7%, 10% và 15%, mỗi độ dốc 2 bãi với 2 kiểu thảm thực vật khác nhau,

diện tích mỗi bãi là 50m2. Các bãi có tường xây bao giữ dòng chảy và có 2 bể (có

mái che mưa) đặt ở cuối bãi để hứng dòng chảy và vật chất xói mòn cuốn theo (1 bể

hứng dòng mặt, một bể hứng dòng ngầm) [27].

Xói mòn trên đất dốc được đo và tính theo phương pháp sau:

* Phương pháp cân đong trực tiếp: Khi mưa kết thúc, đọc mực nước, đo độ đục. Sau

đó tháo nước, vét bùn đáy bể, cân sấy và tính toán theo các bước sau:

- Tính lượng dòng chảy V hứng được theo công thức: V= (Hc- Hđ) x S (m3) (6)

Trong đó: Hđ, Hc là mực nước đọc lần đầu,l ần cuối, S là diện tích đáy bể.

- Lượng bùn cát lơ lửng (BCLL) tính theo công thức: BCLL = x V (kg) (7)

Trong đó: là độ đục trung bình

- Tổng lượng bùn cát (BCTT) tính theo công thức: BCTT = BCLL+BCĐ (kg)(8)

Trong đó: BCĐ là bùn cát đáy.

Từ đó tính được lượng đất bị xói mòn, rửa trôi của từng bãi.

h

i

Lj

Aj

Aj+1

Bj+1

Bj

31

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đánh giá diễn biến bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo không gian và thời gian

3.1.1. Kết quả tính toán bồi lắng của hồ Hòa Bình

Kết quả tính lượng bồi lắng lòng hồ được trình bày trong bảng 2 [5], [27].

Bảng 2. Kết quả tính bồi lắng lòng hồ Hòa Bình (1990 - 2013)

Năm Lượng nước về

(109m

3)

Khối lượng bồi lắng (10

6m

3)

1990 66,9 84,0

1991 59,9 79,0

1992 40,3 58,9

1993 46,0 46,7

1994 57,1 61,1

1995 62,9 69,3

1996 68,8 87,5

Tr bì ời ỳ 99 - 1996 57,4 69,5

1997 60,3 77,1

1998 57,5 85,8

1999 67,3 73,6

2000 53,1 68,9

2001 60,4 78,4

2002 63,0 73,1

2003 87,7 42,7

2004 46,8 47,5

2005 49,8 46,4

2006 45,5 60,6

2007 56,6 73,6

2008 62,2 71,1

2009 47,0 47,2

Tr bì ời ỳ 997 - 2009 58,2 65,1

2010 32,8 -

2011 34,7 30,6

2012 45,7 -

2013 47,7 24,0

Tr bì ời ỳ - 2013 40,2 13,7

Tổng cộng 1319,9 1423,1

Trung bình 55,0 57,8

Ngu n: Trạm Quan trắ ôi rường và Lắ ọng axít Hòa Bình

32

3.1.2. Đánh giá diễn biến bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo không gian và thời gian

Để có thể đánh giá quá trình bồi lắng hồ Hòa Bình một cách chi tiết, tác giả

chia thời gian đánh giá làm 3 giai đoạn là: 1-Giai đoạn chưa hình thành hồ chứa Hòa

Bình; 2-Giai đoạn hình thành hồ chứa Hòa Bình và bắt đầu tích nước; 3-Giai đoạn

tích nước và điều tiết đến cao trình mực nước dâng bình thường 115 - 117m.

* Giai đoạn chưa hình thành hồ (1961 - 1986):

Theo số liệu thống kê, khi chưa có hồ chứa Hòa Bình, hàng năm lượng cát

bùn chuyển qua mặt cắt Tạ Bú là 93,4 triệu tấn, qua mặt cắt Hòa Bình là 83,9 triệu

tấn, nghĩa là đã bị hụt khoảng 9,5 triệu tấn (7,3 triệu m3) do bồi lắng hoặc chuyển

sang di đẩy (trường hợp thiếu hụt như trên chiếm 80% số năm tính toán). Năm thiếu

hụt lớn là 1966 (56,7 triệu tấn) [15].

* Giai đoạn hình thành hồ và bắt đầu tích nước:

Trong 3 năm đầu xây dựng mạnh mẽ nhất (1987 - 1989), trung bình lượng

bùn cát chuyển vào hồ qua mặt cắt Tạ Bú đạt khoảng 57 triệu tấn/năm, bằng 63%

bình quân nhiều năm, qua mặt cắt Hòa Bình giảm mạnh chỉ còn 10,1 triệu tấn/năm.

Do đập chưa hoàn thiện, ổn định, mực nước hồ thường chỉ được duy trì ở cao trình

22 - 42m, hồ vận hành như sông, nước về bao nhiêu xả qua đập bấy nhiêu, nên lượng

bùn cát bị giữ lại trong hồ không nhiều, khoảng 36,1 triệu m3/năm [15], [30].

* Giai đoạn hồ tích nước và điều tiết đến cao trình mực nước dâng bình thường:

Đây là thời kỳ có mức độ bồi lấp diễn biến phức tạp, phân bố không đều theo

không gian và thời gian. Theo số liệu thực đo, trong giai đoạn 1990 - 2013, lượng

bồi lắng lòng hồ trung bình là 57,8 triệu m3/năm [27]. Tổng lượng bồi lắng đã bằng

37% dung tích chết, một số mặt cắt khu vực trung lưu hồ đã bị bồi lấp vào phần

dung tích hữu ích.

3.1.2.1. Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo thời gian

Diễn biến bồi lắng lòng hồ qua các năm được thể hiện trong hình 4.

Phân tích hình 4 cho thấy: Khối lượng bồi lắng qua các năm là khác nhau,

năm có lượng bồi lắng lớn nhất là năm 1996 với khối lượng là 87,5 triệu m3, nguyên

nhân là do năm 1996 có lũ lịch sử với lưu lượng đỉnh lũ đạt 22.650m3/s đã chuyển về

hồ một lượng bùn cát khổng lồ. Năm có lượng bồi lắng ít nhất là năm 2013, nguyên

33

nhân là hồ thủy điện Sơn La đã tích nước và điều tiết đến cao trình mực nước dâng

bình thường và đóng vai trò chính trong nhiệm vụ cắt lũ cho phía hạ du nên phần lớn

lượng bùn cát lơ lửng đã được lắng đọng tại hồ Sơn La.

Hình 5. Biểu đồ diễn biến mức độ bồi lắng hồ Hòa Bình theo thời gian

(1990 - 2013)

Diễn biến bồi lắng hồ Hòa Bình (từ 1990 đến 2013) được đánh giá thông qua

sự thay đổi diện tích mặt cắt ngang đo được qua các năm. Từ kết quả đo diện tích

mặt cắt ngang, áp dụng công thức (9) có thể xác định được tỷ lệ diện tích bị bồi, xói

đối với từng mặt cắt giữa hai lần đo (năm trước và năm sau) cho từng thời kỳ với cao

trình mực nước nhất định (cao trình mực nước được chọn là 120 m) [5].

100% (9)

Trong đó: ai là tỷ lệ phần diện tích mặt cắt thứ i bị bồi hoặc xói giữa 2 năm đo

đạc thứ n và thứ n+1, đơn vị %; Si,n là diện tích mặt cắt i năm đo n, đơn vị m2; Si,n+1

là diện tích mặt cắt i năm đo n+1, đơn vị m2.

Nếu ai >0: diện tích mặt cắt bị thu hẹp lại, mặt cắt đó bị bồi;

Nếu ai <0: diện tích mặt cắt mở rộng ra, mặt cắt đó bị xói;

Nếu ai =0: diện tích mặt cắt không thay đổi, không bồi, không xói.

Kết quả tính toán tỷ lệ bồi, xói lòng hồ tại một số mặt cắt theo thời gian từ

năm 1990 đến năm 2013 của hồ chứa Hoà Bình được trình bày trong bảng 3.

34

Bảng 3. Kết quả tính toán tỷ lệ bồi lắng theo diện tích mặt cắt trong

các giai đoạn vận hành hồ chứa Hoà Bình 1990 - 2013

Số hiệu

mặt cắt

Khoảng cách

đến đập (m)

Thời gian

1990-1996 1996-2009 2009 -2013 1990-2013

(%) (%) (%) (%)

Đập 0

1 2900 17.1 -16.8 -0.4 2.9

5 23100 6.1 3.1 -3.9 5.6

9 34275 9.3 -12.0 3.3 1.7

13 50325 7.9 -7.9 6.1 6.7

17 65150 8.0 -2.7 2.3 7.7

21 88025 14.2 39.0 -6.3 44.4

24a 106600 16.0 39.0 -8.3 44.5

28 119575 21.4 13.9 1.4 33.3

31a 132050 12.0 28.1 -14.8 27.4

35 141825 18.3 4.7 7.3 27.8

39 154750 11.3 10.3 -6.4 15.4

44 162500 11.9 10.3 -1.1 20.1

47 168450 11.4 -14.0 -10.4 -11.5

50 177575 7.2 -12.6 2.0 -2.4

56 189375 4.4 2.4 16.8 22.4

60 197925 47.4

Từ kết quả nghiên cứu trên có thể phân chia quá trình bồi lắng lòng hồ một

cách tương đối thành 3 thời kỳ như sau:

+ Thời kỳ bồi điền trũng và sạt lở bờ dần đi vào ổn định (1990 - 1996)

+ Thời kỳ bồi lắng ổn định (1996 - 2009)

+ Thời kỳ hồ thủy điện Sơn La đi vào hoạt động (2009 - 2013)

a) Thời kỳ b i iề rũ v ạt lở bờ dầ i v o ổ ịnh (từ 1990 - 1996)

Từ số liệu bảng 3, xây dựng biểu đồ bồi lắng theo tỷ lệ diện tích cho từng thời

kỳ được thể hiện trong hình 6, 7, 8.

35

Hình 6. Biểu đồ mức độ bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo tỷ lệ diện tích mặt

cắt ngang giai đoạn (1990-1996)

Hình 7. Biểu đồ mức độ bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo tỷ lệ diện tích mặt

cắt ngang giai đoạn (1996-2009)

Hình 8. Biểu đồ thể hiện mức độ bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo tỷ lệ diện

tích mặt cắt ngang (2009-2013)

36

Phân tích số liệu bảng 4 cho thấy: Kể từ khi hồ chứa Hoà Bình tích nước và

điều tiết đến cao trình mực nước dâng bình thường, năm 1990, đến năm 2013, diện

tích các mặt cắt ngang đều đã bị thu hẹp dần theo xu thế phù hợp quy luật chung,

một số mặt cắt ở đoạn trung lưu hồ (mặt cắt 19 - 25) có diện tích bị thu hẹp trung

bình khoảng 30 - 40%. Tuy nhiên, cũng có một số mặt cắt có xu thế mở rộng, do tình

trạng sạt lở bờ và ảnh hưởng cục bộ của lũ từ các sông nhập lưu đổ vào hồ. Trên

hình 6 thể hiện rõ: Phần lớn diện tích mặt cắt năm 1996 so với năm 1990 đều bị thu

hẹp, mặt cắt 59, 60 có diện tích bị thu hẹp 30 - 50% . Một vài mặt cắt có diện tích

mở rộng như mặt cắt 47a, 52 (6 %).

+ Giai đoạn này được xem là thời kỳ bồi lắng ban đầu khi hồ tích nước và

điều tiết đến cao trình bình thường, quá trình tái tạo đường bờ xảy ra mạnh mẽ, địa

hình lòng hồ vẫn mang đặc điểm của sông thiên nhiên, dốc và nhọn (hình chữ V) nên

lượng bùn cát bồi lắng hầu như được lấp vào các hố trũng (phần đỉnh chữ V). Năm

1996 đã xảy ra lũ lịch sử, với đỉnh lũ đạt 22.650m3/s, dẫn đến lượng bồi lắng thời kỳ

này khá cao, trong thời gian 7 năm mà tổng lượng bồi lắng đạt đến 486,5 triệu m3,

chiếm 35% tổng lượng bồi lắng hàng năm (trung bình là 65,9 triệu m3/năm), cao hơn

trung bình nhiều năm 8,1 triệu m3. Lúc này, bãi bồi đã bắt đầu được hình thành vào

những năm cuối của thời kỳ.

b) Thời kỳ b i lắng ổ ịnh (từ 1996 - 2009)

+ Phân tích hình 7 cho thấy phần lớn các mặt cắt tại khu vực trung lưu hồ (từ

mặt cắt 19 - 44) của năm 2009 so với năm 1996 đều bị thu hẹp lại, bãi bồi đã hình

thành rõ rệt, có đỉnh tại mặt cắt 19 (cách đập 83,3km), đuôi trên bãi bồi tại mặt cắt

44. Tuy nhiên, tại phía hạ lưu, từ mặt cắt 17 về đến đập và phía thượng lưu (từ mặt

cắt 45 đến mặt cắt 55) diện tích một số mặt cắt lại có xu thế mở rộng ra so với năm

trước. Nguyên nhân là do sự dao động mực nước trong năm khá cao khoảng 22 -

30m đã tạo ra vùng bán ngập của hồ tương đối lớn. Bên cạnh đó, thời gian tích nước

ở cao trình bình thường của hồ khá lâu (khoảng 5 - 6 tháng), làm cho cấu trúc vật lý

của đất tại 2 bờ bị thay đổi đã gây ra hiện tượng sạt lở bờ nghiêm trọng, đặc biệt phía

hạ lưu hồ. Điều đó dẫn đến diện tích tại một số mặt cắt bị mở rộng ra về hai phía.

37

Trong thời kỳ này, tổng lượng bồi lắng là 846triệu m3 (chiếm khoảng 61%

tổng lượng bồi lắng hàng năm) và trung bình là 65,1 triệu m3/năm cao hơn trung

bình nhiều năm 7,3 triệu m3 và đây là thời kỳ cuối cùng trước khi công trình thủy

điện Sơn La được hình thành.

c) Thời kỳ h thủ iện Sơ La i v o oạ ng (2009 - 2013)

Công trình nhà máy thủy điện Sơn La bắt đầu ngăn sông từ tháng 1 năm

2008, đóng kênh dẫn dòng tích nước tháng 5 năm 2010, tích nước đến cao trình

189,3m tháng 11 năm 2010 và đến năm 2011, hồ tích nước đến cao trình bình

thường (215m). Trong thời kỳ này, phần lớn lưu lượng chất lơ lửng thượng lưu sông

Đà được giữ lại tại hồ chứa Sơn La đã làm cho lượng bồi lắng lòng hồ Hòa Bình

giảm mạnh. Trung bình trong thời gian 4 năm, lượng bồi lắng hồ Hòa Bình là 13,7

triệu m3/năm.

Phân tích hình 8 cho thấy: công trình điện Sơn La đi vào hoạt động đã tác

động mạnh đến mức độ bồi lắng lòng hồ Hòa Bình (lượng bồi lắng hàng năm giảm

đáng kể) và quá trình bồi lắng cũng diễn ra rất phúc tạp tại các mặt cắt, diện tích mặt

cắt ngang có sự thay đổi đen sen nhau, đặc biệt tại mặt cắt 30 diện tích mở rộng

>30%. Nguyên nhân tại khu vực này năm 2011 đã xảy ra hiện tượng sạt lở nghiêm

trọng 2 bờ do quá trình xói lở lòng hồ diễn ra mạnh mẽ làm cho một số mặt cắt có xu

hướng bị mở rộng ra.

Tóm lại: Mức độ bồi lắng lòng hồ Hòa Bình phân bố không đều và có xu thế

giảm dần theo thời gian vận hành hồ, đặc biệt sau khi công trình thủy điện Sơn La đi

vào hoạt động đã tác động mạnh đến mức độ bồi lấp của hồ Hòa Bình, lượng bồi

lắng hàng giảm, bằng ¼ so với trung bình nhiều năm.

3.1.2.2. Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo không gian

Diễn biến bồi lắng lòng hồ Hòa Bình theo không gian được thể hiện trong

hình 9. Phân tích hình 9 cho thấy: Sau thời gian hồ tích nước và điều tiết, bãi bồi đã

được hình thành rất rõ tại khu vực trung lưu hồ, đỉnh bãi bồi nằm ở vùng mặt cắt 19,

thuộc khu vực Suối Lúa - Nà Giang, cách đập khoảng 83,3km; đuôi trên của bãi bồi

tại Bản Khộc, huyện Bắc Yên, Sơn La (mặt cắt 37) cách đập 139,3km, bãi bồi có

38

chiều dài khoảng 56,1km. Với sự hình thành của bãi bồi ở khu vực trung lưu hồ, sẽ

chia không gian hồ thành 3 khu vực chính:

+ Khu vực 1: từ thượng lưu hồ về đến Bản Khộc (mặt cắt 37);

+ Khu vực 2: từ Bản Khộc (mặt cắt 37) về đến Suối Lúa - Nà Giang (mặt cắt

19) - khu vực bãi bồi trọng điểm;

+ Khu vực 3: từ Suối Lúa - Nà Giang (mặt cắt 19) về đến cửa đập

Hình 9.Biểu đồ phân bố lượng bồi lắng theo không gian dọc hồ (năm 2013)

a) Khu vự ư lư )

Khu vực thượng lưu hồ có chiều dài 53km. Vào mùa mưa lũ, địa hình lòng hồ

có đặc điểm gần giống sông thiên nhiên (chưa có hồ), cao trình và độ dốc đáy hồ lớn

(dao động từ 88 -114m), độ rộng nhỏ (dao động từ 200 - 350m - ứng với cao trình

mực nước 120m). Lượng bùn cát giữ lại tại khu vực này không nhiều. Trong suốt

thời kỳ hoạt động của hồ, tổng lượng bùn cát lắng đọng ở đây là 80,1 triệu m3(chiếm

khoảng 5,8% tổng lượng bùn cát lắng đọng hàng năm trên toàn tuyến hồ).

Do một số yếu tố khách quan nên từ năm 1998 trở về đây không đo và tính

toán bồi lắng cho đoạn hồ từ Tạ Bú đến Bản Trang (mặt cắt 56 - 60). Vì vậy, sẽ chia

đoạn hồ này ra làm hai khu vực ứng với từng khoảng thời gian khác nhau như sau:

+ Đoạn từ Bản Trang về đến Tạ Bú với chiều dài 8,5km; cao trình đáy hồ từ

101 - 114m; chiều rộng trung bình mặt hồ khoảng 200 - 230m (ứng với cao trình

mực nước 120m). Sau khoảng thời gian đo đạc 8 năm (1990 - 1997), lượng bùn cát

giữ lại trong hồ chiếm khoảng 0,7% tổng lượng bùn cát hàng năm trên toàn tuyến

39

hồ, tương đương 9,02 triệu m3 và trung bình lớp bùn cát lắng đọng tại khu vực này

khoảng 0,43m.

+ Đoạn từ Tạ Bú về đến Bản Khộc: Chiều dài khoảng 50km, cao trình đáy

sông từ 88 - 101m; độ rộng trung bình mặt hồ khoảng 320m (ứng với cao trình mực

nước 120m). Lượng bùn cát bồi lắng tại khu vực này là 71,1 triệu tấn (chiếm 5,3%

tổng lượng bùn cát hàng năm trên toàn tuyến hồ). Cao trình đáy hồ đã được nâng lên

(Hình 10) .

b) Khu vực 2 (trung lư )

Chiều dài khoảng 56,1 km, cao trình đáy hồ từ 40 - 88m, độ rộng trung bình

khoảng 490m (ứng với cao trình mực nước 120m). Đây là khu vực nước vật di động

và có khá nhiều các nhập lưu vào hồ, lòng hồ bị uốn khúc mạnh. Vì vậy, lượng bùn

cát bồi lắng không chỉ phụ thuộc vào lượng phù sa của dòng chính (cửa vào) mà còn

phụ thuộc vào lượng phù sa gia nhập khu giữa từ các nhập lưu, lượng bùn cát tương

đối lớn, khoảng 1.080,48 triệu m3 (chiếm 77,9% tổng lượng bùn cát bồi lắng hàng

năm trên toàn tuyến hồ) đã làm cho cao trình đáy hồ nâng lên đáng kể, trung bình

khoảng 25 - 40m, thậm trí có một số mặt cắt nâng lên đến hơn 50m so với năm 1990

(hình 11, 12, 13), trung bình mỗi năm bãi bồi di chuyển dần xuống hạ lưu khoảng

3,9km (khi chưa có công trình thủy điện Sơn La).

) K vự 3 hạ lư )

Chiều dài 83,3km, độ cao đáy hồ thấp khoảng từ 15 - 60m, độ dốc đáy hồ

nhỏ, độ rộng trung bình khoảng 930m (ứng với cao trình mực nước 120m). Đây là

khu vực có cột nước cao từ 80 - 100m và chịu ảnh hưởng trực tiếp của việc điều tiết

hồ, tốc độ dòng nước nhỏ và gần như tĩnh nên lượng bùn cát lắng đọng tại khu vực

này không nhiều, khoảng 22,657 triệu m3, chiếm khoảng 16,3% tổng lượng bùn cát

hàng năm trên toàn hồ.

Tóm lại: Sau một khoảng thời gian hoạt động (1990 - 2013), lòng hồ Hòa

Bình đã có một lượng lớn bùn cát bị giữ lại trong hồ và tập trung chủ yếu ở khu vực

trung lưu hồ dẫn đến hầu hết diện tích ướt tại các mặt cắt tại khu vực này so với năm

1990 đều bị thu hẹp lại, trung bình mỗi mặt cắt đã bị giảm khoảng 33,4% (Hình 14),

40

cao trình đáy hồ trên toàn tuyến cũng đã bị nâng lên đáng kể, trung bình khoảng 6m

(hình 15).

Hình 10. Biểu đồ thể hiện cao trình đáy hồ tại mặt cắt 44 năm 1990 - 2013




41

Hình 14. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi diện tích tại các mặt cắt (1990-2013)

Hình 15. Biểu đồ mặt cắt dọc hồ Hòa Bình qua các thời kỳ (1990 - 2013)

3.2. Nghiên cứu và phân tích một số nguyên nhân gây bồi lắng lòng hồ

Bồi lắng lòng hồ là hệ quả của rất nhiều yếu tố như lượng bùn cát cửa ra, cửa

vào, xói mòn rửa trôi lưu vực, điều tiết và vận hành hồ,...Tuy nhiên, do đặc điểm và

tính chất của hồ chứa Hòa Bình nên những yếu tố ảnh hưởng và tác động đến phát

sinh bồi lắng lòng hồ bao gồm:

+ Lượng bùn cát gia nhập theo dòng chính sông Đà;

+ Lượng bùn cát gia nhập khu giữa.

42

3.2.1. Lượng bùn cát gia nhập theo dòng chính sông Đà

Như đã nêu ở mục 1.2.1, dòng chảy cát bùn sông Đà thuộc loại lớn nhất miền

Bắc. theo số liệu đo đạc, tính toán trên sông Đà độ đục bình quân nhiều năm tại Tạ

Bú là 1.940g/m3, tại Hòa Bình là 1.310g/m

3, tổng lượng cát bùn chuyển qua Tạ Bú là

87,5.106tấn, qua Hòa Bình là 72,3.10

6tấn, nghĩa là đã bị thiếu hụt 15,2.10

6tấn/năm.

Hồ chứa Hòa Bình chính thức tích nước và điều tiết đến đã tác động mạnh đến chế

độ thủy văn và bùn cát dòng chính sông Đà. Để đánh giá ánh hưởng của lượng bùn

cát dòng chính sông Đà đến mức độ bồi lấp hồ Hòa Bình tác giả sẽ nghiên cứu phân

tích theo hai giai đoạn chính như sau:

a) Giai oạ rước khi có h thủ iệ ơ La

Năm 1990, hồ chính thức tích nước và điều tiết đến cao trình mực nước dâng

bình thường, làm thay đổi chế độ thủy văn của sông Đà, chuyển từ trạng thái động

(tốc độ dòng chảy lớn) sang trạng thái tĩnh (tốc độ dòng chảy giảm mạnh), từ đó dẫn

đến làm thay đổi lượng bùn cát toàn tuyến. Lượng bùn cát chuyển qua cửa vào hồ ở

Tạ Bú trung bình còn 72,6 triệu tấn/năm, qua Hòa Bình giảm mạnh, trung bình còn

6,1 triệu tấn/năm [30], lượng bùn cát bị thiếu hụt (nằm lại trong lòng hồ) trung bình

khoảng 66,5 triệu tấn/năm (51,2 triệu m3/năm) [30]. Nguyên nhân của sự gia tăng

mạnh lượng phù sa bồi lắng lòng hồ là do: từ cửa hồ ở Tạ Bú, lòng sông nguyên khai

bị mở rộng khi mực nước dâng, nên khi nước từ thượng nguồn đổ về qua mặt cắt Tạ

Bú tốc độ dòng nước bắt đầu giảm và chuyển dần sang trạng thái tĩnh ở phía hạ lưu,

phần lớn các hạt lơ lửng trong dòng nước dần bị lắng đọng xuống đáy và có thể tham

gia chuyển động di đáy dưới đáy hồ. Do hồ dài, nên trong giai đoạn đầu vật chất lơ

lửng chủ yếu bị lắng chìm ở phần thượng lưu hồ. Vì vậy, tốc độ bồi lắng trong giai

đoạn này là khá lớn, trung bình 66,6 triệu m3/năm

b) Giai oạn sau khi có h thủ iệ ơ La - 2013)

Sau khi công trình thủy điện Sơn La đi vào hoạt động tích nước và điều tiết,

dòng chính sông Đà bị ngăn lại, phần lớn phù sa của dòng chính bị giữ lại tại hồ

chứa Sơn La, do đó lượng bùn cát vào hồ Hòa Bình qua cửa Tạ Bú giảm mạnh. Theo

số liệu của trạm Tạ Bú, Hòa Bình trong giai đoạn từ năm 2010 đến 2013, lượng bùn

cát lơ lửng chuyển qua mặt cắt Tạ Bú trung bình còn 5,18 triệu tấn/năm (giảm 67

43

triệu tấn/năm, tương đương 90% so với giai đoạn chưa có hồ Sơn La), qua Hòa Bình

là 0,85 triệu tấn/năm, lượng bùn cát lắng lại trong hồ là 4,33 triệu tấn/năm [30].

Ảnh hưởng của quy trình vận hành hồ chứa đến lượng bùn cát vào, ra hồ:

Theo Quy trình vận hành hồ Hòa Bình từ năm 1997 (ban hành theo quyết

định số 57/1997/PCLBTƯ/QĐ của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và phát triển nông

thôn): mực nước hồ thời kỳ lũ được điều tiết ở cao trình +90±2m - 100m, lưu lượng

xả xuống hạ lưu không lớn hơn 4000m3/s [3]. Như vậy là những trận lũ đầu mùa,

thường có lượng bùn cát lơ lửng lớn hơn các con lũ sau, đã bị giữ lại, khiến lượng

bùn cát lơ lửng phần lớn được lắng đọng trong hồ. Lưu lượng lũ càng lớn, lượng bùn

cát bồi lắng trong hồ càng nhiều, đặc biệt năm 1996 đã xảy ra trận lũ lịch sử trên

sông Đà với lưu lượng lớn (khoảng 22.650m3/s vào lúc 16 giờ, ngày 18 tháng VIII)

đã góp phần làm tăng tổng lượng bồi lắng tại hồ năm 1996 lên đến 87,5 triệu m3/năm

(đạt cao nhất trong suốt thời kỳ hồ hoạt động).

Năm 2010, khi hồ thủy điện Sơn La bắt đầu tích nước và điều tiết, Thủ tướng

Chính phủ đã ký Quyết định số 198/QĐ-TTg về việc ban hành Quy trình vận hành

liên hồ chứa Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà và Tuyên Quang trong mùa lũ hàng năm.

Quy trình vận hành hồ được trình bày tóm tắt trong mục 2.1. Phân tích quy trình vận

hành liên hồ dạng bậc thang có nhận xét sau:

- Thời kỳ lũ sớm hồ Hòa Bình giữ cao trình mực nước là 105m, cao hơn thời

kỳ chưa có hồ thủy điện Sơn La là +5m và tham gia cắt lũ sau hồ Sơn La.

+ Thời kỳ lũ chính vụ: Cao trình mực nước trước lũ của hồ Hòa Bình là

101m, so với thời kỳ chưa có hồ Sơn La là +90±2m và tham gia cắt lũ sau hồ Sơn

La. Trong trường hợp hồ Sơn La đã sử dụng hết phần dung tích hồ đến cao trình

mực nước dâng bình thường (215m) thì hồ Hòa Bình được sử dụng dung tích đến

cao trình mực nước dâng bình thường 117m.

+ Thời kỳ lũ muộn: sau ngày 10/8, nếu lũ chính vụ có khả năng kết thúc sớm,

các hồ dâng dần mực nước nhưng không được vượt 209m với hồ Sơn La và 110m

với hồ Hòa Bình và trong thời gian tích nước hồ Sơn La được tích từ mực nước dâng

bình thường đến mực nước gia cường, nhưng hồ Hòa Bình chỉ được tích đến mực

44

nước dâng bình thường, nếu lưu lượng đến hồ vẫn tiếp tục tăng thì được phép xả

xuống hạ du bằng lưu lượng đến hồ.

Bảng 4. Lưu lượng chất lơ lửng từ năm 2010 - 2014

Đơ vị: triệu tấ ă

Năm Trạm Tạ Bú Trạm Hòa Bình Lắng đọng tại hồ

2010 10,50 1,01 9,49

2011 3,37 1,00 2,37

2012 5,41 0,66 4,75

2013 2,99 0,72 2,27

2014 3,62 0,85 2,77

TB 5,18 0,85 4,33

Ngu Tr â Tư liệ K í ư ng Thủ vă

Như vậy, cả ba thời kỳ lũ trong năm, hồ Sơn La đóng vai trò chính trong

nhiệm vụ cắt lũ cho vùng hạ du và luôn luôn cắt lũ trước hồ Hòa Bình, trong trường

hợp nếu dự báo lũ sông Đà còn tiếp tục tăng mà hồ Sơn La đã sử dụng hết dung tích

theo quy định, lúc đó hồ Hòa Bình mới tham gia cắt lũ. Vì vậy, hầu hết lượng bùn

cát lơ lửng của các trận lũ từ thượng nguồn đổ về đều được lắng đọng và chuyển

sang vận động di đáy tại hồ Sơn La, lượng bùn cát chuyển qua mặt cắt Tạ Bú giảm

đột ngột (bảng 4) [30] dẫn đến tốc độ bồi lắng hàng năm tại hồ Hòa Bình cũng giảm

mạnh (chỉ bằng ¼ lượng bồi lắng trung bình nhiều năm) (bảng 2) .

3.2.2. Lượng bùn cát gia nhập khu giữa

Lượng bùn cát gia nhập khu giữa cũng đóng góp phần đáng kể vào tốc độ bồi

lắng hồ Hòa Bình dưới tác động của một số nguyên nhân sau:

3.2.2.1. Tác động của xói mòn, rửa trôi trên lưu vực

a) Kết qu quan trắc bãi o thực nghiệm xói ò ất d c

Kết quả quan trắc bãi đo thực nghiệm xói mòn đất dốc được trình bày trong

bảng 5 [27].

Xói mòn là một hiện tượng tự nhiên, tất yếu xảy ra trên các sườn đất dốc, đặc

biệt xói mòn bề mặt lưu vực là một quá trình phức tạp, chụi tác động của nhiều yếu

tố như: mưa, đất, địa hình, địa mạo, lớp phủ thực vật và hoạt động của con người.

45

Phương trình mất đất phổ dụng được phát triển bởi Wischmeier và Smith năm 1978

[11], là phương trình thực nghiệm, hiệu quả và được sử dụng rộng khắp trên thế giới,

phương trình có dạng:

A = R. K. L.S. C. P (10)

Trong đó: A là lượng mất đất bình quân trong năm; R là yếu tố mưa và dòng

chảy; K là hệ số bào mòn của đất; L là yếu tố chiều dài sườn dốc; S là yếu tố độ dốc;

C là yếu tố che phủ và quản lý đất; P là yếu tố hoạt động điều tiết chống xói mòn.

Bảng 5. Tổng hợp kết quả quan trắc xói mòn đất (2005 - 2014)

Đơ vị tính: tấn/ha

Năm Bãi đo có

độ dốc 15%

Bãi đo có

độ dốc 10%

Bãi đo có

độ dốc 7%

Bãi đo có

độ dốc 3%

Lượng

mưa

CAM CHÈ CAM ĐÀO SẮN ĐÀO CHÈ CHANH (mm)

2005 15,0 7,5 11,2 5,3 8,2 3,5 4,4 1,9 1.657

2006 6,9 3,5 4,6 2,2 2,9 1,3 1,6 0,7 1.070

2007 10,6 6,0 7,9 4,0 5,1 2,4 2,6 1,2 1.251

2008 11,1 6,0 7,6 3,6 4,9 1,9 2,2 0,9 1.312

2009 15,1 11,1 7,7 4,4 3,6 1,9 1,2 0,9 915

2010 10,8 8,4 6,9 3,9 5,2 2,6 2,2 1,7 912

2011 8,5 7,8 5,9 4,4 4,6 3,0 2,4 2,0 1.180

2012 11,2 10,2 7,5 5,7 5,4 4,5 2,8 1,9 1.423

2013 14,8 12,5 9,2 7,4 6,4 4,4 3,3 2,3 1.394

2014 11,1 9,4 6,9 6,9 6,2 3,9 3,8 2,8 877

TB 11,5 8,2 7,5 4,8 5,3 2,9 2,7 1,6 1199

Ngu n: Trạm Quan trắ ôi rường và Lắ ọng axít Hòa Bình

Chú thích Lư ưa a ia í oá xói ò

a) Yếu t ưa v dò y (R)

Khi mưa rơi xuống bề mặt lưu vực, một phần ngấm vào đất làm cho đất bão

hòa về nước, phần còn lại chảy tràn trên bề mặt và sinh ra dòng chảy mặt, dòng chảy

mặt đã bóc mòn rửa trôi một lớp đất trên bề mặt và theo dòng chảy xuống sông suối

và đổ vào hồ. Yếu tố mưa và dòng chảy là thước đo sức mạnh xói mòn của mưa và

sức chảy tràn trên bề mặt. Yếu tố được thể hiện qua tổng lượng mưa và cường độ

mưa. Với tổng lượng mưa năm lớn song nếu các trận lượng mưa trong năm ở mức

46

độ nhẹ thì tổng lượng xói mòn ít và ngược lại tổng lượng mưa hàng năm tuy không

cao nhưng mưa tập trung với cường độ cao có thể gây xói mòn nghiêm trọng. Ngoài

ra sự phân bố của mùa mưa cũng là yếu tố chi phối và quyết định đến lượng đất bị

mất do xói mòn. Những trận mưa lớn nếu xảy ra ở thời điểm đất trống trải như ở giai

đoạn làm đất trước gieo trồng hoặc sau khi thu hoạch cũng là nguyên nhân làm đất bị

mất nhiều hơn.

b) Hệ s xói mòn K

Hệ số xói mòn K thể hiện mức độ bị bào mòn vốn có của đất. Có hai đặc tính

ảnh hưởng và liên quan chặt chẽ tới hệ số xói mòn là khả năng thấm và sự ổn định

về cấu trúc của đất. Khả năng thấm của đất chịu ảnh hưởng chủ yếu bằng sự ổn định

cấu trúc của đất như thành phần cơ giới của đất, hàm lượng hữu cơ có trong đất, đặc

biệt các tầng đất trên mặt.

Hệ số xói mòn K có giá trị dao động trong khoảng gần 0 đến 0,6. K có giá trị

thấp đối với các loại đất tơi xốp, thấm và tiêu thoát nước tốt (thường có trong vùng

nhiệt đới, chứa nhiều khoáng sét sắt, nhôm hoặc kaolinit). Những loại đất có khả

năng thấm trung bình, có cấu trúc ổn định trung bình, có hệ số K từ 0,2 - 0,3, đất có

khả năng thấm kém, dễ xói mòn có giá trị K >0,3. Theo Nguyễn Trọng Hà và các

cộng sự, đất Việt Nam có hệ số K dao động từ 0,09 - 0,35, trên lại đất đen tầng kết

von dày K = 0,11; đất xám feralit K = 0,22; đất nâu đỏ K = 0,23...

c) Yếu t ịa hình (L, S)

Yếu tố giữ vai trò quan trọng trong nghiên cứu xói mòn đất thông qua đặc

điểm về độ dốc và chiều dài hướng sườn. Độ dốc và chiều dài hướng sườn không

phải là nhân tố gây xói mòn trực tiếp nhưng lại có vai trò thúc đẩy quá trình xói

mòn. Trong cùng điều kiện như nhau, độ dốc càng lớn, khả năng xói mòn càng lớn

vì chúng làm tốc độ của dòng chảy và lượng nước chảy tràn tăng lên. Về mặt lý

thuyết, khi tăng tốc độ dòng chảy lên gấp đôi thì mức độ vận chuyển đối với các hạt

có thể lớn hơn 64 lần, nó cho phép mang các vật liệu huyền phù (hòa tan trong nước)

lớn hơn gấp 30 lần và kết quả làm tăng sức mạnh của xói mòn gấp 4 lần. Chiều dài

dốc cũng góp phần quan trọng đối với xói mòn đất vì chúng mở rộng diện tích

nghiêng của dốc đồng thời sẽ tạo nên một thế năng của dòng chảy trên bề mặt sườn

47

càng mạnh và tập trung nhiều lượng nước chảy trên mặt hơn. Một nghiên cứu xói

mòn ở vùng Tây nam Lowa đã cho thấy, khi ta tăng chiều dài dốc gấp đôi ở độ dốc

9%, lượng nước chảy sẽ tăng 1,8 lần và làm tăng lượng đất mất 2,6 lần.

d) Yếu t che phủ và qu n lý (C)

Yếu tố này chỉ ra mức độ tác động của hệ thống cây trồng và những khác biệt

trong quản lý và sử dụng đất đối với lượng đất bị mất do xói mòn. Rừng và đồng cỏ

là những hệ thống bảo vệ đất tự nhiên tốt nhất, tiếp đó là các loại cây trồng có khả

năng che phủ cao thường được trồng mật độ dầy như các loại cây ngũ cốc, cây họ

đậu... có khả năng bảo vệ đất rất tốt. Tuy nhiên có một số loại cây như ngô, khoai tây

trồng theo luống thường có độ che phủ thấp trong giai đoạn đầu khi mới trồng có

khả năng làm tăng khả năng xói mòn. Sự kết hợp giữa các loại cây trồng và khả năng

duy trì lớp phủ bề mặt theo thời gian trong năm thông qua các hệ thống luân canh

hợp lý cũng làm giảm khả năng xói mòn.

Giá trị (C) cho các vùng riêng biệt phụ thuộc vào nhiều nhân tố: cây trồng

hiện tại, các giai đoạn phát triển của cây trồng, hệ thống làm đất và các yếu tố quản

lý khác. Trị số C sẽ cao (gần 1,0) đối với đất có độ che phủ thấp như ở những vùng

đất canh tác vừa mới làm đất sạch vừa mới gieo trồng hoặc mới trồng các cây con,

tán chưa phát triển, ngược lại giá trị (C) sẽ đạt giá trị thấp (<0,1) ở trên những diện

tích đất rừng có độ che phủ cao hay những diện tích đất canh tác có để lại khối lượng

tàn dư thực vật cao. Độ che phủ của cây trồng có ý nghĩa trong việc giảm tốc độ va

đập của hạt mưa vào đất và hạn chế tốc độ dòng chảy trên mặt. Giá trị C thường

được tính toán theo độ che phủ, quản lý trong mỗi vùng nhất định và đồng thời nó

còn phụ thuộc vào cây trồng và điều kiện canh tác của từng vùng. Cũng theo Nguyễn

Trọng Hà và cộng sự đã nghiên cứu và tính toán được giá trị C ở vùng Xuân Mai,

Hòa Bình dao động từ 0,05 - 0,07; C ở vùng đất trống là 1,0 và vùng lúa nương là

0,5. Như vậy, sự xuất hiện và tồn tại của lớp phủ thực vật đã có tác dụng ngăn cản và

làm giảm nhẹ quá trình xói mòn. Bên cạnh đó hạt mưa khi rơi xuống khu vực có lớp

phủ thực vật sẽ bị giảm động năng, đồng thời một phần nước mưa bị giữ lại trên cây,

rễ cây tạo điều kiện tăng độ thấm cho đất và ngăn cản tốc độ dòng chảy mặt.

48

Võ Trí Chung đã thiết lập biểu tổng hợp mối liên quan giữa lượng dòng chảy

và xói mòn theo loại rừng và địa hình (bảng 6). Phân tích số liệu bảng 6 cho thấy:

lượng dòng chảy mặt và lượng vật chất xói mòn rửa trôi thay đổi theo độ che phủ, độ

che phủ càng cao thì lượng dòng chảy mặt và xói mòn vật chất càng giảm và ngược

lại. Tuy nhiên quy luật trên phụ thuộc nhiều vào loại rừng: cùng độ che phủ >0,7

nhưng rừng lá kim có dòng chảy chảy mặt bình quân là 62 m3/ha/năm và vật chất xói

mòn rửa trôi là 2,5 tấn/ha/năm, còn rừng lá rộng, nơi có dòng chảy mặt đã giảm,

bình quân năm là 45 m3/ha/năm thì vật chất xói mòn rửa trôi cũng giảm còn 1,0

tấn/ha/năm. Điều đó đã chứng tỏ độ che phủ của rừng và loại rừng có vai trò quan

trọng trong việc hạn chế xói mòn rửa trôi trên bề mặt lưu vực.

Bảng 6. Biểu tổng hợp liên quan giữa lượng dòng chảy và xói mòn theo

loại rừng và địa hình

Loại

rừng

Độ che

phủ rừng

Chỉ

số

Các cấp dốc địa hình

10o-15

o 15

o-20

o 20

o-25

o 25

o-30

o 30

o-35

o >35

o

Rừng

lá

kim

>0,7 W

M

62,00

2,50

74,40

5,00

89,28

10,00

107,14

20,00

128,56

40,00

154,28

80,00

>0,5 -0,7 W

M

103,33

4,17

124,00

8,33

148,80

16,67

178,56

33,33

214,27

66,67

257,13

133,33

>0,3 - 0,5 W

M

172,22

6,94

206,67

13,89

248,80

27,78

297,60

55,56

357,12

111,11

428,54

222,22

>0,1 -0,3 W

M

287,04

11,57

344,44

23,15

413,33

46,30

496,00

92,59

595,20

185,19

714,24

370,37

Rừng

lá

rộng

>0,7 W

M

45,00

1,00

54,00

2,00

64,80

4,00

77,76

8,00

93,31

16,00

111,97

32,00

>0,5 - 0,7 W

M

75,00

1,67

90,00

3,33

108,00

6,67

129,60

13,33

155,52

26,67

186,62

53,33

>0,3 - 0,5 W

M

125,00

2,78

150,00

5,56

180,00

11,11

216,00

22,22

259,20

44,44

311,04

88,89

>0,1 - 0,3 W

M

208,33

4,63

250,00

9,26

300,00

18,52

360,00

37,04

432,00

74,07

518,40

148,15

Ghi chú: W: Lượng nước chảy mặt bình quân năm m3/ha/năm.

M: Lượng vật chất xói mòn rửa trôi tấn/ha/năm.

49

) Yếu t o ười (P)

Yếu tố này phản ánh hiệu quả tác động của con người đối với quá trình xói

mòn đất. Hệ quả của các hoạt động này có thể là tăng quá trình xói mòn hoặc cũng

có thể hạn chế và giảm thiểu lượng đất bị xói mòn. Điều này hoàn toàn phụ thuộc

vào mục đích và các biện pháp mà con người áp dụng trong sản xuất, cụ thể như việc

trồng cây theo đường đồng mức, trồng cây theo băng dải và các hoạt động trợ giúp

khác, tỷ lệ mất đất được xác định đối với từng biện pháp nhất định được sử dụng

trên đất dốc. Trong sử dụng đất dốc, biện pháp chính để bảo vệ đất có liên quan đến

khả năng che phủ bề mặt và chăm sóc cây trồng.

Tại lưu vực hồ Hòa Bình, tác động của yếu tố này đến quá trình xói mòn đất

là khá nghiêm trọng, sự hình thành hồ chứa đã nhấn chìm hàng nghìn ha lúa nước 2

vụ (mục 1.2.2), người dân vùng hồ lâm vào cảnh khó khăn, thiếu đất canh tác, thừa

lao động, họ phải chuyển từ sản xuất nông nghiệp, thâm canh lúa nước hai vụ sang

đốt nương làm rẫy trên những quả đồi và vùng đất có độ dốc lớn và không ngừng

khai thác và chặt phá rừng (kể cả rừng phòng hộ đầu nguôn) để phục vụ cho cuộc

sống mưu sinh dẫn đến mất rừng, diện tích đất chống, đồi núi trọc xuất hiện ngày

càng nhiều đã gây ảnh hưởng đến môi trường, đồng thời thúc đẩy quá trình xói mòn

rửa trôi trên bề mặt trở nên nghiêm trọng hơn, làm đất bạc mầu và gây bồi lắng lòng

hồ, ô nhiễm nguồn nước mặt (hình 16).

Hình 16. Hiện tượng đốt nương làm rẫy trên lưu vực hồ

Ngu n: Nguyễn Thị H ng Chiên - 2012

50

Từ kết quả quan trắc thực nghiệm xói mòn đất dốc tại Trạm quan trắc Môi

trường và Lắng đọng axít Hòa Bình trên một số độ dốc khác nhau (bảng 4) cho thấy:

+ Cùng điều kiện khí hậu, (lượng mưa) nhưng độ dốc càng cao thì lượng đất

bị xói mòn càng lớn và ngược lại. Năm 2013 với lượng mưa 1.394mm tại bãi có độ

dốc 15%, tổng lượng xói mòn đạt 14,8tấn/ha/năm, nhưng ở độ đốc 10%, lượng đất bị

xói mòn là 9,2 tấn/ha/năm, độ dốc 7% là 4,5 tấn/ha/năm và độ dốc 3%, lượng xói

mòn chỉ còn 1,9 tấn/ha/năm (giảm xấp xỉ 8 lần so với độ dốc 15%).

+ Cùng kiểu địa hình (độ dốc 15%), nhưng lượng mưa khác nhau, lượng đất

bị xói mòn cũng khác nhau. Năm 2005, lượng mưa tham gia tính toán xói mòn đạt

1.657mm cho lượng xói mòn là 15,0 tấn/ha/năm, năm 2011, lượng mưa là 1.180mm

dẫn đến lượng xói mòn giảm còn 8,5 tấn/ha/năm. Tuy nhiên, khi đánh giá xói mòn

và lượng mưa năm chỉ mang tính chất tương đối vì xói mòn còn phụ thuộc nhiều vào

các yếu tố khác của đặc trưng mưa như cường độ mưa, thời gian mưa và lượng tổn

thất do ngấm,..

+ Cùng lượng mưa, cùng độ dốc nhưng loại cây trồng khác nhau, lượng xói

mòn cũng khác nhau. Năm 2005 có lượng mưa là 1.657mm và cùng độ dốc 15%, ở

bãi trồng cam lượng xói mòn là 15,0 tấn/ha/năm, bãi trồng chè lượng xói mòn giảm

còn 7,5 tấn/ha/năm. Nguyên nhân dẫn đến sự khác nhau này là do bãi trồng cam cần

phải chăm sóc kỹ hơn, thường xuyên tưới nước và vun xới, bón phân, nhổ cỏ theo

định kỳ 1 lần/tháng để tăng năng suất và chất lượng sản phẩm đã làm cho đất bị tơi

xốp nhưng bãi trồng chè không được vun xới và bón phân thường xuyên mà chỉ cắt

cỏ nên không tác động đến cấu trúc đất bề mặt. Như vậy, lượng xói mòn không

những phụ thuộc vào độ dốc, lượng mưa mà nó còn phụ thuộc vào từng loại cây

trồng và điều kiện canh tác, chăm sóc.

+ Cùng lượng mưa là 1.657mm, cùng loại cây đào nhưng độ dốc khác nhau

thì lượng xói mòn cũng khác nhau, cụ thể:ở độ dốc 10%, lượng xói mòn trung bình

là 5,3 tấn/ha/năm, nhưng ở bãi 7%, lượng xói giảm còn 3,5 tấn/ha/năm.

Tóm lại: Đối với lưu vực sông Đà có 3 yếu tố đóng vai trò chính thức đầy quá

trình xói mòn rửa trôi trên bề mặt lưu vực:

51

+ Yếu tố địa hình: Địa hình nổi bật của lưu vực sông Đà là núi và cao nguyên,

độ dốc tương đối lớn, với độ dốc trung bình dao động từ 10 - 30%, có nơi lên đến

>35 %, trong đó kiểu địa hình có độ dốc dao động từ 9 - 20% khá phổ biến [28]

+ Chế độ mưa khá dồi dào. Thêm vào đó là do ảnh hưởng của biến đổi khí

hậu trên toàn cầu nói chung và tại Việt Nam nói riêng đã làm cho các đới khí hậu

đang bị dịch chuyển, các tai biến thiên nhiên xuất hiện nhiều hơn và mạnh hơn như

số cơn bão, cường độ bão trong năm tăng lên, hạn hán xảy ra ở nhiều nơi, chế độ

mưa ở một số khu vực cũng thay đổi, số ngày có mưa mùa khô ít, số ngày có mưa và

cường độ mưa mùa mưa tăng lên, đã gây ra nhiều trận lũ ống, lũ quét lớn tại một số

tỉnh phía Bắc, Tây bắc nước ta, trong đó có một số tỉnh nằm trong lưu vực hồ Hòa

Bình như Điện Biên, Sơn La, Cao Bằng, Yên Bái, Hòa Bình,... không những gây

thiệt hại lớn về người, tài sản mà còn thúc đẩy quá trình xói mòn, rửa trôi trên các

sườn dốc, tác động mạnh đến mức độ bồi lấp của các hồ chứa.

+ Thảm phủ thực vật, đặc biệt là rừng bị tàn phá nặng nề do bị nước nhấn

chìm trong lòng hồ và hình thức du canh, du cư của người dân sống ven hồ. Hậu

quả, thời tiết khắc nghiệt hơn, nhiều vùng đồi núi trọc xuất hiện đã làm cho tình

trạng xói mòn rửa trôi đất càng trở nên nghiêm trọng, lớp đất tầng mặt bị mất đi làm

cho đất bạc màu và đóng góp một lượng bùn cát không nhỏ xuống lòng hồ.

Tuy nhiên, những năm gần đây Nhà nước đã có nhiều chính sách quan tâm

đến phát triển rừng, ngày 10 tháng 9 năm 2007, Thủ tướng chính phủ đã ra quyết

định số 147/2007/QĐ-TTg về một số chính sách phát triển rừng sản xuất giai đoạn

2007 - 2015 với quan điểm và mục tiêu “Rừng sản xuất là rừng đa mục tiêu, trồng

rừng sản xuất nhằm giải quyết việc làm cho người miền núi, tăng thu nhập cho người

làm nghề rừng và góp phần bảo vệ môi trường, sinh thái”. Trong đó, đặc biệt ưu tiên

hỗ trợ đầu tư trồng rừng sản xuất ở các vùng Tây Bắc, Tây Nguyên và các huyện

miền núi tại các tỉnh Trung Bộ. Do đó, diện tích rừng trên lưu vực sông Đà hiện nay

đã được tăng lên đáng kể. Theo thống kê của Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Hòa Bình,

Sơn La: tính đến năm 2013 diện tích rừng của Hòa Bình là 332.813,1ha, trong đó:

rừng tự nhiên là 142.143,9ha (chiếm 43%), còn lại là rừng trồng (chiếm 47% tổng

diện tích rừng trên toàn tỉnh) với độ che phủ 49,3% [22], Sơn La là 967.711,5ha,

52

trong đó: rừng tự nhiên là 926.989,8ha (chiếm 96% tổng diện tích rừng trên toàn

tỉnh), còn lại là rừng trồng (chiếm 4%), với độ che phủ gần 45% [9]. Như vậy, với tỷ

lệ che phủ rừng cao như hiện nay đã góp phần làm giảm lượng đất bị xói mòn rửa

trôi trên bề mặt lưu vực, góp phần giảm tốc độ bồi lắng hồ Hòa Bình.

3.2.2.2. Bùn cát từ các nhập lưu gia nhập khu giữa

Do đặc điểm địa hình, điều kiện khí hậu của lưu vực nên sông ngòi trong lưu

vực sông Đà có đặc điểm của một mạng lưới sông suối dày, trẻ biểu hiện ở độ chia

cắt mạnh, thung lũng sâu, hẹp có hình chữ V, đã tạo điều kiện cho lũ hình thành

nhanh chóng. Vì vậy, dọc theo hồ có khá nhiều các nhập lưu lớn nhỏ đổ vào, trong

đó phải kể đến một số nhập lưu lớn như Nậm Bú, Suối Sập, Nậm Sập, Bãi Sang,

suối Tấc, suối Rút...Các nhập lưu này có độ đục khá cao, tương đương với độ đục

của sông Đà. Độ đục trung bình nhiều năm tại các trạm đo của một số nhập lưu

chính được trình bày trong bảng 7 [15].

Phân tích số liệu bảng 7 cho thấy: độ đục của các nhập lưu trên đều khá cao.

Đây chính là hệ quả của quá trình rửa trôi và bốc mòn lớp đất trên bề mặt lưu vực

làm cho độ đục tại các nhập lưu khá lớn và đã đóng góp một lượng không nhỏ bùn

cát vào hồ Hòa Bình.

Bảng 7. Độ đục trung bình nhiều năm trên một số nhập lưu vào hồ

Hòa Bình

STT Trạm đo Sông suối Độ đục

TB (g/m3)

Mô đun bùn cát

(tấn/km2.năm)

1 Nậm Bú Thác Vai 274 99

2 Suối Sập Phiêng Hiềng 132 173

3 Thác Mộc Nậm Sập 144 91

4 Bãi Sang Bãi Sang 173 251

Ngu n: Nguyễn Kiên Dũng - 2002

3.2.2.3. Đặc điểm địa hình lưu vực và hình thái của hồ

a) Đặ iể ịa ì lư vực

Đặc điểm địa hình của lưu vực hồ Hòa Bình chủ yếu là núi và cao nguyên bị

chia cắt mạnh (mục 1.2), độ dốc lưu vực lớn, chiều dài sườn dốc tương đối dài đã

53

thúc đẩy quá trình xói mòn, rửa trôi lớp đất tầng mặt làm gia tăng độ đục cho các

nhập lưu và đã được trình bày trong mục 3.4.2.1 và 3.4.2.2 trong luận văn.

b) Đặ iểm hình thái của h

Hồ Hòa Bình có những đặc điểm sau:

+ Chiều dài tương đối dài (> 200km);

+ Hồ bị uốn khúc;

+ Độ rộng mặt thoáng lớn và thay đổi từ hạ lưu lên đến thượng lưu;

+ Hình dạng đáy hồ mang đặc điểm của sông thiên nhiên nhọn hình chữ V và

có độ dốc đáy lớn,

+ Biên độ dao động mực nước lớn trong năm đã tạo ra vùng bán ngập khá

rộng, người dân ven hồ thường canh tác vén và chăn thả gia súc trên vùng bán ngập

làm cho đất ở đây bị tơi xốp, bở dời;

Tất cả những đặc điểm trên đã tạo điều kiện thuận lợi cho lượng lớn bùn cát

vận chuyển vào hồ.

c) Tình trạng sạt lở

Tình trạng sạt lở trên hồ Hòa Bình diễn ra khá phổ biến, đặc biệt vào thời

điểm trước lũ, khi các tổ máy của Nhà máy thủy điện Hòa Bình phát điện với công

xuất tối đa, đưa dần mực nước xuống cao trình mực nước trước lũ (88m). Nguyên

nhân gây ra hiện tượng sạt lở bao gồm:

+ Dao động mực nước khá lớn trong năm: Theo quy định thông số thiết kế

của hồ Hòa Bình (bảng 1), mực nước dâng bình 115 - 117m, mực nước gia cường

120 - 122m, mực nước trước lũ là 88m, mực chết là 80m, trong thời gian vận hành

của hồ đã có 1 năm hồ khai thác đến dưới mực nước chết (78m) đã tạo ra vùng bán

ngập khá lớn và người dân tích cực canh tác trên vùng bán gập; do thời gian hồ tích

nước đến cao trình mực nước dâng bình thường khoảng 4 - 6 tháng đã làm cho cấu

trúc vật lý của đất vùng bán ngập bị thay đổi, đất bão hòa về nước, sự liên kết giữa

các hạt keo đất không bền, động lực sườn cũng bị thay đổi nên khi hồ khai thác đến

mực nước trước lũ, cao trình mực nước bị hạ đột ngột, khi có mưa lớn lượng dòng

chảy bề mặt lưu vực tập trung vào hồ đã gây ra hiện tượng sạt lở nghiêm trọng phần

54

bán ngập, thậm chí có những mặt cắt cả một khối đất với chiều dài từ 6 - 10m đang

có nguy cơ sạt lở xuống hồ (hình 17).

+ Lưu vực có điều kiện địa chất không ổn định (mục 1.2), điều kiện khí hậu

(lượng mưa khá lớn), thảm phủ thực vật bị tàn phá mạnh mẽ đã góp phần gây trượt

lở trên lưu vực. Hình ảnh của hiện tượng trượt lở được trình bày tại phần phụ lục.

Hình 17. Hiện tượng sạt lở vùng bán ngập hồ Hòa Bình, tháng 6 - năm 2014

Ngu n: Nguyễn Thị H ng Chiên - 2014

d) B i xói lòng h

Do đặc điểm hình thái và chế độ điều tiết của hồ đã tạo ra hiện tượng bồi xói

lòng hồ. Bồi xói lòng hồ đã làm thay đổi diện tích mặt cắt ngang, lượng bùn cát được

tạo ra trong quá trình xói lở và tái tạo đường bờ sẽ được đưa xuống hồ và nhờ tốc độ

dòng nước, lượng bùn cát sẽ được vận chuyển từ mặt cắt này đến bồi tích tại mặt cắt

khác làm cho diện tích tại một số mặt cắt có sự thay đổi theo xu hướng mở rộng ra

về 2 phía. Chính vì vậy mà diện tích mặt cắt ngang trong giai đoạn sau khi hồ Sơn

La đi vào hoạt động thay đổi phức tạp do sự tái tạo đường bờ (hình 8).

Nhận xét chung:

Như vậy, trước khi công trình thủy điện Sơn La đi vào hoạt động (1990 -

2009), lượng bùn cát bồi lấp tại hồ Hòa Bình trung bình năm là 66,6 triệu m3 và chủ

Vị trí sạt lở

55

yếu là do lượng bùn cát cửa vào (Tạ Bú) trên dòng chính sông Đà vận chuyển đến,

khoảng 66,5 triệu tấn/năm (tương đương 51,2 triệu m3/năm), chiếm khoảng 70-90%

tổng lượng bùn cát của toàn tuyến, lượng bùn cát ra nhập khu giữa trung bình

khoảng 15,4 triệu m3/năm, chiếm khoảng 10 - 30% tổng lượng bùn cát trên toàn

tuyến hồ. Giai đoạn sau khi công trình thủy điện Sơn La đi vào hoạt động, lượng bồi

lắng trung bình hàng giảm xuống còn 13,7 triệu m3/năm, lượng bùn cát do dòng

chính sông Đà là 4,3 triệu tấn/năm (tương đương 3,3 triệu m3/năm) (bảng 7), lượng

bùn cát cửa vào giảm 14 lần so với giai đoạn chưa có hồ Sơn La và chiếm 24% tổng

lượng bùn cát của toàn tuyến hồ. Lúc này, lượng bùn cát gia nhập khu giữa đóng vai

trò chính, chiếm 76% tổng lượng bùn của toàn tuyến hồ (tương đương 10,4 triệu

m3/năm).

Lượng bùn cát gia nhập khu giữa cũng đã thay đổi theo thời gian: giai đoạn

1990 - 2009, trung bình khoảng 15,4 triệu m3/năm, giai đoạn 2010 - 2013, lượng bùn

cát gia nhập khu giữa đã giảm xuống còn 10,4 triệu m3/năm. Nguyên nhân là do diện

tích rừng trên lưu vực hồ Hòa Bình những năm gần đây đã được tăng lên, độ che phủ

đạt từ 45 - 50% (mục 3.2.2.1) đã hạn chế quá trình xói mòn rửa trôi trên bề mặt lưu

vực, góp phần làm giảm lượng bùn cát gia nhập khu giữa xuống hồ Hòa Bình.

3.3. Những tác động của bồi lấp lòng hồ đến môi trường và hoạt động tổ máy

của Nhà máy thủy điện Hòa Bình

-Với khối lượng bùn cát khổng lồ như vậy đã bồi lấp 37% dung tích chết, tuổi

thọ dung tích của hồ đang ngày bị suy giảm và gây ảnh hưởng không nhỏ đến môi

trường, làm thay đổi hệ sinh thái thủy sinh, suy giảm nguồn tài nguyên nước ngọt,

gây ô nhiễm môi trường nước do phân hủy các loại thực vật trên bãi bồi và vùng bán

ngập trong mùa tích nước...

- Theo Báo cáo Đánh giá tác động môi trường của Công trình thủy điện Hòa

Bình năm 1997 đã dự báo sau 63 năm hồ sẽ bị bồi lấp hết phần dung tích chết (3,8tỷ

m3) và sau 94 năm tiếp theo sẽ bồi lấp hết phần dung tích hữu ích (5,65 tỷ m

3) và sau

trên 150 năm hồ Hòa Bình sẽ bị bồi lấp hoàn toàn.

- Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Kiên Dũng dự báo tốc độ bồi

lắng cho hồ Hòa Bình, khi có công trình thủy điện Sơn La (trong trường hợp Sơn La

56

đập thấp 215m) giai đoạn từ 2021 - 2140 là 16,4 triệu m3/năm và lượng bồi lắng gần

bằng dung tích chết, thời gian hoạt động của hồ Hòa Bình tăng gấp 2 lần so với

không có hồ Sơn La.

Tuy nhiên, trong nghiên cứu của luận văn, tác giả đã tính toán: sau thời gian

25 năm hoạt động (1989 - 2013), hồ Hòa Bình đã bồi lấp hết 37% dung tích chết, bãi

bồi đang nằm ở vị trí khu vực trung lưu hồ (đoạn hồ bị uốn khúc), cách đập 83km và

khi công trình thủy điện Sơn La đi vào hoạt động, hồ Hòa Bình là hồ bậc thang cuối

cùng trên dòng sông Đà và chịu nhiều ảnh hưởng từ chế độ điều tiết, quy trình vận

hành của hồ chứa Sơn La và tương lai là hồ chứa Lai Châu, tốc độ bồi lắng giảm

mạnh, trung bình 13,7 triệu m3/năm. Với tốc độ bồi lấp như hiện nay thì sau 173

năm (tính từ năm 2013), hồ Hòa Bình sẽ bồi lấp hết phần dung tích chết và sau 304

năm hồ sẽ bồi lấp hết phần dung tích hữu ích và sự dịch chuyển của bãi bồi về phía

hạ lưu đập cũng chậm lại, trung bình khoảng 0,5km/năm và sau 165 năm (tính từ

năm 2013), bãi bồi mới dịch chuyển đến vị trí cửa đập. Vì vậy, hiện tại bãi bồi chưa

ảnh hưởng đến việc phát điện của các tổ máy. Nhờ có công trình thủy điện Sơn La

thời gian hoạt động có hiệu quả của hồ Hòa Bình sẽ kéo dài gấp 5 lần. Như vậy, theo

số liệu thực đo mà luận văn đã tính toán được thì kết quả đã có sự sai khác về mức

độ bồi lắng hàng năm so với những kết quả dự báo trước đây.

3.4. Một số giải pháp hạn chế bồi lắng và tăng tuổi thọ dung tích của hồ

Với giai đoạn hiện này và trong tương lai, mức độ bồi lắng tại hồ Hòa Bình

chịu tác động mạnh của hồ Sơn La, Lai Châu, lượng bùn cát gia nhập khu giữa là

nguyên nhân chính gây phát sinh bồi lắng hồ Hòa Bình. Vì vậy để hạn chế tốc độ bồi

lấp hồ Hòa Bình cần phải:

- Giảm thiểu và hạn chế khả năng tạo thành dòng chảy bùn cát gia nhập khu

giữa vào hồ bằng cách làm giảm xói mòn trên lưu vực hồ:

+ Trồng rừng và bảo vệ rừng;

+ Chi trả dịch vụ rừng, giao rừng cho người dân quản lý;

+ Giúp người dân vùng hồ lựa chọn những biện pháp canh tác và giống cây

trồng phù hợp trên đất dốc để tăng năng suất cây trồng và hạn chế xói mòn và bảo vệ

nguồn nước ngọt không bị ô nhiễm;

57

+ Nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân ven hồ để giảm nạn phá rừng

và đốt nương làm rẫy;

+ Đầu tư một số dự án tăng cường phủ xanh đất trống, đồi núi trọc;

- Hạn chế dòng chảy bùn cát từ những nhập lưu xâm nhập vào hồ bằng cách:

+ Đầu tư xây dựng một số hồ thủy điện nhỏ trên một số các nhập lưu lớn vào

hồ để giảm lượng bùn cát vận chuyển vào hồ.

- Đưa bùn cát ra khỏi hồ bằng hình thức tháo xả đáy.

58

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

Luận văn đã tổng hợp và đã đưa ra được một bức tranh tổng thể về hiện trạng,

diễn biến mức độ bồi lấp hồ Hòa Bình theo không gian và thời gian từ khi chưa hình

thành hồ và trong suốt quá trình hồ hoạt động, đặc biệt là khi công trình thủy điện

Sơn La đi vào hoạt động mà các nghiên cứu trước đây chưa làm được. Kết quả của

luận văn sẽ giúp cho một số các nhà khoa học có cơ sở nghiên cứu tiếp theo cho hồ

chứa Sơn La, Lai Châu. Các kết quả nghiên cứu chính của luận văn gồm:

1. Hồ Hoà Bình đã có hơn một tỷ m3 bùn cát lắng đọng trong hồ, đã bồi lấp khoảng

37% dung tích chết, ở khu vực bãi bồi trọng điểm đã bồi lấp vào phần dung tích

hữu ích. Mức độ bồi lấp diễn biến phức tạp và không phân bố đều theo không gian

và thời gian vận hành của hồ, ở mỗi một giai đoạn, mức độ bồi lắng đều khác

nhau phụ thuộc vào lượng bùn cát cửa vào, cửa ra hồ và lượng gia nhập khu

giữa,...

2. Về thời gian: Trong giai đoạn đầu hồ hoạt động (1990 - 1996), bãi bồi đã được

hình thành ở phía thượng lưu, sau đó di chuyển chậm dần về phía hạ lưu. Giai

đoạn tiếp theo (1996 - 2009), mức độ bồi lấp của hồ đã giảm dần theo thời gian,

đặc biệt giai đoạn (2009 - 2013) khi công trình thủy điện Sơn La đi vào hoạt động,

lượng bồi lắng trung bình hàng năm giảm mạnh, còn 13,7m3/năm (giảm 80% so

với giai đoạn chưa có hồ chứa Sơn La).

3. Về không gian: Lượng bùn cát bồi lắng được phân thành 3 khu vực rõ rệt: Khu

vực 1: từ Bản Trang (mặt cắt 60) về đến Bản Khộc (mặt cắt 37) có độ dài 53km,

lượng bồi chiếm 5,78%, trung bình cao trình đáy sông nâng lên 16,5m. Khu vực 2:

từ Bản Khộc (mặt cắt 37) về đến Suối Lúa - Nà Giang (mặt cắt 19) có độ dài

56,1km, đây là bãi bồi trọng điểm, đỉnh bãi bồi tại mặt cắt 19 cách đập 83km, đuôi

trên của bãi bồi tại mặt cắt 37 cách đập 139,3m (chiếm 77,9% tổng lượng bùn cát

bồi lắng toàn tuyến hồ). Khu vực 3: từ suối Lúa (mặt cắt 19) về đến Đập có độ dài

83km, lượng bồi chỉ chiếm 16,3%, lớp bồi dày trung bình là 3,9m.

4. Nguyên nhân gây phát sinh bồi lắng hồ Hòa Bình: Khi chưa có công trình thủy

điện Sơn La, nguyên nhân chính gây bồi lắng hồ Hòa Bình là lượng bùn cát theo

59

dòng chính sông Đà, chiếm khoảng 70 - 90% tổng lượng bồi lắng hàng năm của

toàn tuyến hồ. Ngược lại, khi công trình thủy điện Sơn La đi vào hoạt động,

nguyên nhân chính gây bồi lắng lòng hồ Hòa Bình là lượng bùn cát gia nhập khu

giữa dưới tác động của xói mòn, rửa trôi bề mặt lưu vực, dòng chảy cát bùn của

các nhập lưu và hiện tượng sạt lở, chiếm khoảng từ 70 - 90% tổng lượng bùn cát

hàng năm trên toàn tuyến hồ.

5. Đánh giá được tác động của xói mòn rửa trôi: Giai đoạn 1990 – 2009, lượng bùn

cát gia nhập khu giữa trung bình là 15, 4 triệu m3/năm. Những năm gần đây (2010

- 2013) do diện tích rừng trên lưu vực tăng lên cả về chất và lượng, độ che phủ

rừng tại các tỉnh trên lưu vực hồ được tăng lên đáng kể, lượng bùn cát gia nhập

khu giữa giai đoạn sau giảm còn 10,4 triệu m3/năm (giảm khoảng 5 triệu m

3/năm

so với giai đoạn 1990 - 2009).

Do công trình thủy điện Sơn La mới đi vào hoạt động được 4 năm, nên kết

quả nghiên cứu của tác giả mới chỉ là một số đánh giá ban đầu về mức độ ảnh hưởng

của hồ thủy điện Sơn La đến tốc độ bồi lắng hồ Hòa Bình. Những đánh giá trong

luận văn là bước khởi đầu cho các nghiên cứu sau này về vấn đề bồi lắng Hòa Bình

sau khi có hồ chứa Sơn La và Lai Châu và để có được những nhận định rõ hơn về

vấn đề này, cần phải có chuỗi số liệu dài hơn nữa trong 10 - 20 năm tiếp theo.

2. Kiến nghị

Khi tính toán lượng bùn cát gia nhập khu giữa còn mang tính định lượng mà

chưa xác định được cụ thể. Vì vậy, để khắc phục được những hạn chế này cần phải:

- Quan tâm nhiều hơn đến công tác đo đạc, tính toán bồi lắng lòng hồ;

- Bổ sung một số trạm đo thủy văn tại cửa các nhập lưu chính vào hồ;

- Bổ sung thêm một số trạm đo mưa trên lưu vực để phục vụ cho việc nghiên

cứu xói mòn và dòng chảy, tác động của thảm phủ đến xói mòn đất và dòng chảy

mặt tại lưu vực hồ Hòa Bình.

- Cần tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng kết quả xói mòn trên bãi thực nghiệm

kết hợp với nghiên cứu lưu vực và thảm phủ để đưa ra được hệ số xói mòn cho lưu

vực.

60

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (2001), B o vệ và sử dụng bền vữ ất

d c, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.

2. Bộ Năng lượng (1974), Luận chứng kinh tế kỹ thuật công trình thủ iện Hòa

Bình, Hà Nội.

3. Bộ trưởng Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn - Trưởng ban chỉ đạo

PCLBTƯ (1997), Quyế ịnh s 57 PCLBTƯ ngày 12/6/1997 về Quy trình vận

hành h Hòa Bình, Hà Nội.

4. Mai Văn Biểu, Vũ Đình Hòa (1998), “Vấn đề bồi lắng hồ Hòa Bình” Tuyển tập

báo cáo h i th o Khoa học, Viện Khí tượng Thủy văn, Hà Nội.

5. Nguyễn Thị Hồng Chiên và nnk (2008), “Xu thế diễn biến bồi lắng hồ chứa nước

Hòa Bình giai đoạn 1989 - 2007”, Tạ í K í ư ng Thủ vă (576), Hà Nội.

6. Nguyễn Thị Hồng Chiên và nnk (2013), “Bước đầu đánh giá ảnh hưởng của mưa

đến xói mòn khu vực hồ Hòa Bình (phần Việt Nam)” Tuyển tập báo cáo H i

th o khoa học Qu c gia về K í ư ng, Thủ vă , ôi rường và Biế ổi khí hậu

lần thứ 16, Thành phố Hồ Chí Minh.

7. Công ty cổ phần Tư vấn xây dựng điện I (2008), Tính toán dự báo ước dềnh b i

lắng h chứa công trình thủ iện Hoà Bình, Báo cáo tổng kết dự án, Hà Nội.

8. Công ty Tư vấn điện I - Tổng công ty điện lực Việt Nam (2005), Tí oá ước

dềnh và h chứa thủ iệ ơ La, Báo cáo tổng kết dự án, Hà Nội.

9. Cục thống kê Sơn La (2013), Niên giám thống kê tỉnh Sơn La, Sơn La.

10. Cao Đăng Dư (1992), Nghiên cứ , á iá b i lắng h chứa Hòa Bình và m t

s biện pháp hạn chế b i lắng, Báo cáo nghiên cứu khoa học, Tổng cục Khí

tượng Thủy văn, Hà Nội.

11. Cao Đăng Dư (1998), B i lắng h chứa, Giáo trình cao học thủy lợi, Đại học

Thủy lợi Hà Nội, Hà Nội.

61

12. Cao Đăng Dư và Nguyễn Kiên Dũng (2001), Tính toán b i lắng h chứa ơ La,

Báo cáo nghiên cứu khoa học, Tổng cục Khí tượng Thủy văn, Hà Nội.

13. Nguyễn Kiên Dũng, Trần Văn Quyết (1994), “Sơ bộ đánh giá tình hình bồi lắng

cát bùn hồ Hòa Bình” Tập san Khoa học kỹ thuậ K í ư ng Thủ vă 1 (397),

Hà Nội.

14. Nguyễn Kiên Dũng, Trần Thục (1999) “Ứng dụng mô hình HEC-6 để mô phỏng

và dự báo quá trình bồi lắng cát bùn hồ Hòa Bình”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật

K í ư ng Thủ vă 7 (463), Hà Nội.

15. Nguyễn Kiên Dũng (2002), Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học tính toán b i

lắng cát bùn h chứa Hòa Bình, Sơn La, Luận án tiến sĩ Địa lý, Viện Khí tượng

Thủy văn, Hà Nội.

16. Nguyễn Kiên Dũng (2005), Cao Phong Nhã “Đánh giá hiện trạng, dự báo diễn

biến bùn cát hồ chứa Thác Bà”, Tuyển tập báo cáo h i th o khoa học lần thứ 9,

Viện Khí tượng Thủy văn, Hà Nội.

17. Lê Quang Linh (2012), Nghiên cứu gi i pháp b i lắ v ă ổi thọ dung tích

h chứa vừa và nhỏ ở Việt Nam, Đề tài nghiên cứu khoa học, Đại học thủy lợi Hà

Nội, Hà Nội.

18. Ngô Lê Long (2012), Đánh giá sự bồi lắng lòng hồ Núi Cốc, đề xuất giải pháp

bảo vệ và sử dụng bền vững, Tạp trí và tuyển tập, Đại thủy lợi Hà Nội, Hà Nội.

19. Nguyễn Quang Mỹ (2005), Xói ò ất hiệ ại, NXB Đại học Quốc gia, Hà

Nội.

20. Phạm Quang Sơn (2014), Nghiên cứu ứng dụng nh vệ tinh VNREDSAT-1 và

ươ ươ ro iều tra, dự báo v á iá á ai biế ịa chất các công

trình h thuỷ iệ , ường giao thông các tỉnh khu vực Tây Bắc, Đề tài nghiên

cứu khoa học, Viện Địa chất, Hà Nội.

21. Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường (1997), Báo cáo Đá iá á ng Môi

rường Công trình thủ iện Hòa Bình, Hòa Bình.

22. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hòa Bình (2013), áo áo T ô ê, á iá

các chỉ tiêu về Tài nguyên - ôi rường và Phát triển bền vững tỉnh Hòa Bình

ă 3, Hòa Bình.

62

23. Tập đoàn điện lực Việt Nam (2005), áo áo Đá iá á ôi rường Dự

án Xây dựng Công trình thủ iệ ơ La, Hà Nội.

24. Lương Văn Thanh (2007), Đá iá ức b i lắng h Trị An, Báo cáo Viện Khoa

học Thủy lợi Miền Nam, Thành phố Hồ Chí Minh.

25. Nguyễn Quang Trung (2004), Nghiên cứu xây dựng mô hình qu n lý tổng h p

i ê v ôi rườ lư vự ô Đ , Báo cáo kết quả đề tài, Viện Khoa

học Thủy lợi, Hà Nội.

26. Thủ tướng chính phủ (2011), Quyế ịnh s 9 QĐ-TTg ngày 10/02/2011 về

việc ban hành Quy trình vận hành liên h chứa Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà và

T ê Q a , ro ùa lũ ă , Hà Nội.

27. Trạm quan trắc Môi trường và lắng đọng axít Hòa Bình, Tài liệ xói ò ất d c

- Tài liệu kh o sát b i lắng h Hòa Bình, Hòa Bình.

28. Trung tâm Nghiên cứu Môi trường không khí và nước (1999), Tă ường công

á iều tra kh o sát, thực nghiệm, hệ th ư liệ , â í v á iá ổng

h p về diễn biến của ôi rườ ô í v ướ vù lư vực h chứa Hòa

Bình, Báo cáo tổng kết dự án, Hà Nội.

29. Trung tâm Quản lý và kiểm soát môi trường không khí và nước (1993), Những

vấ ề môi trường sinh thái vùng h chứa Hòa Bình, Tuyển tập báo cáo khoa

học, Hà Nội.

30. Trung tâm tư liệu Khí tượng Thủy văn, Tài liệu thủ vă Trạm thủ vă Tạ Bú,

Hòa Bình, Hà Nội.

31. Vi Văn Vị, Phạm Văn Sơn, Trần Bích Ngà và nnk (1985), Xói ò lư vực sông

Đ v ă b i lấp h Hòa Bình, Báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học”, Tổng

cục Khí tượng Thủy văn, Hà Nội.

32. Viện Khí tượng Thủy văn (1998), “Đánh giá ảnh hưởng của hồ chứa Hòa Bình

tới môi trường”, Tuyển tập báo cáo khoa học, Hà Nội.

33. Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường (2014), Xá ị ơ ở khoa

học ứng dụng mô hình 2 chiề ro í oá , á iá, dự báo b i lắng h

chứa Tuyên Quang, Báo cáo tổng kết đề tài, Hà Nội.

63

34.Viện Quy hoạch thủy lợi (2009), Tài liệu về lư vực và hệ th ng sông H ng -

sông Thái Bình, Hà Nội.

Tiếng Anh

1. Acker P. and White W.R. (1973), “Sediment Transport: New approach and

Analysis”, Hydraulics Division, ASCE, vol.99 (HY11)

2. Borland W.M. (1971), “Reservoir Sedimentation”, Rive Mechanics, H.W. Shen

(editor), Water Resourcer Publication in Fort Collin, Colorado.

3. Danish Hydraulic Institute (2007), Mike 21 Flow Model FM, sand transport

module, step-by-step training guide: river application. DHI Water and

Environment.

4. Erik Mosselman (2005), Morphology of River bifurcations, theory, field

measurments and modeling. Delft Hydraulics & Delft University of Technology,

the Netherlands.

5. Einstein H.A. (1964), “Reservoir Sedimentation”, V.T. Chow (editor), Handbook

of Applied Hydraulics, McGraw-hill, New York.

6. Fan J. and Morris G.L. (1992), “Reservoir Sedimentation”, J. Hydraulics

Engineering, ASCE, vol.118

7. J.G. Arnold, et al (2011), Soil and Water assessment tool input/output file

documentation version 2009. Texas A&M University.

8. Nguyen Kien Dung (1999), “Applicability of Sedimentation Models to Simulate

Deposited Sediment in Reservoir in Viet Nam”, Proc. Work. ENSO, Floods and

Dra i e 99 ’ i o ea A ia a d e a ifi , Ha Noi, Viet nam

9. S.L Neithsch, J.G. Arnold, J.R. Kiniry, J.R.Williams (2001), Soil and Water

A e e Tool U er’ a al. Texas A&M University.

10. S.L Neithsch, J.G. Arnold, J.R. Kiniry, J.R.Williams (2011), Soil and Water

assessment tool theoretical documentation version 2009. Texas A&M University

11. Wischmeier, W.H. and Smith, D.D (1978), Predicting Rainfall Erosion Losses,

U.S.Dep. Agric, Agric. Handbook 537.

http://www.dhigroup.com/Aboutus/History/DanishHydraulicInstitute.aspx

64

PHỤ LỤC

Phụ lục 1. DANH SÁCH CHUYÊN GIA

STT Họ và tên Chức vụ Đơn vị công tác

1 GS.Trần Thục Chuyên gia cao cấp Viện KH Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu

2 PGS.TS.Vũ Văn Tuấn Chuyên gia cao cấp Dự án của Ngân hàng Thế giới (WB)

3 PGS.TS. Dương Hồng Sơn Phó Viện trưởng Viện KH Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu

4 TS.Nguyễn Kiên Dũng Giám đốc Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia

5 TS. Lê Ngọc Cầu Phó Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, Viện KH KTTV&BĐKH

6 TS. Phan Thị Anh Đào Nghiên cứu viên chính Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, Viện KH KTTV&BĐKH

7 Ths. Ngô Thị Vân Anh Nghiên cứu viên chính Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, Viện KH KTTV&BĐKH

8 Ths. Trần Thị Diệu Hằng Trưởng phòng Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, Viện KH KTTV&BĐKH

9 CN. Vũ Thị Thoa Quan trắc viên Trạm Quan trắc môi trường và lắng đọng axít Hòa Bình

10 TS. Hoàng Minh Tuyển Giám đốc Trung tâm Thủy văn, Tài nguyên nước, Viện KH KTTV&BĐKH

11 KS. Đỗ Chí Bích Quản đốc Phân xưởng Thủy lực, Công ty thủy điện Hòa Bình

12 KSC. Nguyễn Văn Hùng Đốc công Công đoạn QT, Phân xưởng Thủy lực, Công ty thủy điện Hòa Bình

13 KS. Trương Quốc Tuấn Chuyên viên Công đoạn QT, Phân xưởng Thủy lực, Công ty thủy điện Hòa Bình

14 CN. Nguyễn Thị Thúy Kỹ thuật viên Công đoạn QT, Phân xưởng Thủy lực, Công ty thủy điện Hòa Bình

15 CN. Đào Tất Thắng Kỹ thuật viên Công đoạn QT, Phân xưởng Thủy lực, Công ty thủy điện Hòa Bình

16 CN. Nguyễn Văn Thụy Kỹ thuật viên Công đoạn QT, Phân xưởng Thủy lực, Công ty thủy điện Hòa Bình

Phụ lục 2. Kết quả tính toán bồi lắng lòng hồ Hòa Bình năm 2013

STT

Mặt cắt KC DT 2011 DT 2013 Vs m

3 Vt m

3 Vt-Vs m

3

0 0 78193 80170 0 0 0

1 2900 78193 80170 226760947 232493667 5732720

2 4200 185034 188445 552778002 564092214 11314212

3 5750 91557 87645 795200879 793758721 -1442158

4 4250 98695 95021 404286584 388164188 -16122396

5 6000 156798 158848 766479660 761606250 -4873410

6 3275 147512 138606 498307805 487080532 -11227273

7 3150 62793 60095 331229777 312952878 -18276899

8 2700 57828 57509 162838310 158765319 -4072991

9 2050 52894 52852 113490593 113120712 -369882

10 2575 38849 37379 118119666 116172696 -1946970

11 2475 47698 47273 107101702 104757172 -2344530

12 5675 35574 35855 236284357 235876438 -407919

13 5325 37866 37341 195535092 194883871 -651221

14 4500 41093 40201 177656850 174470400 -3186450

15 3025 31328 31791 109535704 108887945 -647758

16 3175 33964 35691 103650875 107126643 3475768

17 4125 24719 24976 121034678 125125234 4090556

18 3500 32920 32285 100868793 100206120 -662673

19 14625 33262 31339 483954705 465247136 -18707569

20 3000 38566 38066 107741940 104107455 -3634485

21 1750 23164 23227 54013461 53631043 -382419

22 4100 17778 17068 83930198 82604750 -1325448

23 2875 24781 25272 61179066 60864483 -314583

24 8250 25476 29705 207312146 226781940 19469794

STT


3 Vt m

3 Vt-Vs m

3

24a 3350 19595 18662 75494093 81014759 5520666

25 4675 12883 12613 75916717 73104144 -2812574

26 3000 16753 19455 44453715 48101895 3648180

27 2000 18358 19083 35110630 38538050 3427420

28 3300 11864 11640 49866350 50693396 827046

29 3200 14408 13826 42036160 40745440 -1290720

30 3275 11986 14668 43219946 46658074 3438128

31 2750 19990 19721 43965900 47284353 3318453

31a 3250 13025 13027 53648368 53215646 -432721

32 3000 11541 10096 36848115 34685745 -2162370

33 1400 13553 12332 17565317 15700027 -1865290

34 2925 13916 13711 40172740 38088780 -2083960

35 2450 11858 11184 31572697 30497257 -1075440

36 4500 11857 12191 53358458 52595303 -763155

37 2175 11269 11283 25149634 25528899 379266

38 3000 11612 12050 34321980 35000550 678570

39 3250 7724 8871 31422170 33996479 2574309

41 1675 8439 7256 13537166 13506195 -30971

42 2250 8025 8421 18521809 17636535 -885274

43 1900 4048 9555 11468894 17076706 5607812

44 1925 10687 12662 14182900 21383545 7200645

45 1700 7923 7351 15818832 17010897 1192066

46 2575 13740 12741 27891537 25868090 -2023448

47 1675 12153 12667 21685957 21278748 -407209

47a 1900 12223 11979 23157039 23413653 256614

48 2250 9066 9073 23949326 23684299 -265028

STT


3 Vt m

3 Vt-Vs m

3

49 2375 8988 9002 21439398 21464098 24700

50 2600 10970 11407 25946557 26531453 584896

51 1675 6765 6067 14853272 14634324 -218948

51a 1250 5064 4671 7393025 6711188 -681838

52 2275 4757 5875 11171797 11996496 824699

53 2375 4063 4046 10473631 11781591 1307960

54 1275 4053 3087 5173778 4547645 -626133

55 1250 3675 3946 4830181 4395875 -434306

56 1700 3750 3177 6311514 6054576 -256938

Tổng (m3) 7131221387 7107202511 24018875

Phụ lục 3. Kết quả diện tích mặt cắt ngang hồ Hòa Bình (1990 - 2013)

STT

Mặt

cắt

K.cách

(m)

Diện tích các mặt cắt ngang (m2) Phần diện tích bồi-xói (%)

S.1990 S.1996 S.2009 S.2013 90-96/

S90

96-09/

S96

09-13

/S13

90-13

/S13

Đập 82533 68405 79890 80170

1 2900 82533 68405 79890 80170 17,1 -16,8 -0,4 2,9

2 4200 191569 187126 182220 188445 2,3 2,6 -3,4 1,6

3 5750 95905 92210 100856 87645 3,9 -9,4 13,1 8,6

4 4250 93224 88695 99134 95021 4,9 -11,8 4,1 -1,9

5 6000 168213 157911 152939 158848 6,1 3,1 -3,9 5,6

6 3275 141839 125618 141210 138606 11,4 -12,4 1,8 2,3

7 3150 58870 59779 61097 60095 -1,5 -2,2 1,6 -2,1

8 2700 61357 53602 59060 57509 12,6 -10,2 2,6 6,3

9 2050 53792 48777 54648 52852 9,3 -12,0 3,3 1,7

10 2575 36000 34660 37072 37379 3,7 -7,0 -0,8 -3,8

11 2475 51493 47190 49549 47273 8,4 -5,0 4,6 8,2

12 5675 34836 33458 35433 35855 4,0 -5,9 -1,2 -2,9

13 5325 40039 36867 39776 37341 7,9 -7,9 6,1 6,7

14 4500 41910 38453 41111 40201 8,2 -6,9 2,2 4,1

15 3025 33396 27103 32886 31791 18,8 -21,3 3,3 4,8

16 3175 39056 34288 33875 35691 12,2 1,2 -5,4 8,6

17 4125 27063 24906 25575 24976 8,0 -2,7 2,3 7,7

18 3500 39906 35559 33877 32285 10,9 4,7 4,7 1,1

19 14625 52644 49483 30991 31339 6,0 37,4 -1,1 4,5

20 3000 70323 65398 39226 38066 7,0 40,0 3,0 4,9

21 1750 41744 35830 21850 23227 14,2 39,0 -6,3 4,4

22 4100 30415 29593 17252 17068 2,7 41,7 1,1 4,9

23 2875 43350 41979 25011 25272 3,2 40,4 -1,0 4,7

24 8250 48777 43377 27917 29705 11,1 35,6 -6,4 3,1

24a 3350 33622 28251 17225 18662 16,0 39,0 -8,3 4,5

STT

Mặt

cắt

K.cách

(m)


S.1990 S.1996 S.2009 S.2013 90-96/

S90

96-09/

S96

09-13

/S13

90-13

/S13

25 4675 20427 15811 13381 12613 22,6 15,4 5,7 3,3

26 3000 29296 21618 18759 19455 26,2 13,2 -3,7 3,6

27 2000 29326 21616 18942 19083 26,3 12,4 -0,7 3,9

28 3300 17450 13712 11807 11640 21,4 13,9 1,4 3,3

29 3200 21157 15104 15068 13826 28,6 0,2 8,2 34,7

30 3275 16565 13042 11068 14668 21,3 15,1 -32,5 11,5

31 2750 28148 24142 19605 19721 14,2 18,8 -0,6 29,9

31a 3250 17942 15792 11350 13027 12,0 28,1 -14,8 27,4

32 3000 16329 13055 11641 10096 20,1 10,8 13,3 38,2

33 1400 17662 14984 13156 12332 15,2 12,2 6,3 30,2

34 2925 17418 14523 13123 13711 16,6 9,6 -4,5 21,3

35 2450 15491 12649 12060 11184 18,3 4,7 7,3 27,8

36 4500 14073 12878 10628 12191 8,5 17,5 -14,7 13,4

37 2175 15512 13693 12248 11283 11,7 10,6 7,9 27,3

38 3000 14628 12886 11435 12050 11,9 11,3 -5,4 17,6

39 3250 10486 9298 8337 8871 11,3 10,3 -6,4 15,4

41 1675 10980 10144 8996 7256 7,6 11,3 19,3 33,9

42 2250 10947 9160 8266 8421 16,3 9,8 -1,9 23,1

43 1900 10429 9919 8905 9555 4,9 10,2 -7,3 8,4

44 1925 15838 13955 12518 12662 11,9 10,3 -1,1 20,1

45 1700 8961 7389 7633 7351 17,5 -3,3 3,7 18,0

46 2575 15359 12456 12969 12741 18,9 -4,1 1,8 17,0

47 1675 11363 10066 11475 12667 11,4 -14,0 -10,4 -11,5

47a 1900 8393 8674 13200 11979 -3,3 -52,2 9,2 -12,7

48 2250 9100 8085 8802 9073 11,2 -8,9 -3,1 0,3

19 2375 9912 8160 8981 9002 17,7 -10,1 -0,2 9,2

50 2600 11135 10334 11637 11407 7,2 -12,6 2,0 -2,4

51 1675 6326 5469 6665 6067 13,5 -21,9 9,0 4,1

STT

Mặt

cắt

K.cách

(m)


S.1990 S.1996 S.2009 S.2013 90-96/

S90

96-09/

S96

09-13

/S13

90-13

/S13

51a 1250 5035 4010 4988 4671 20,4 -24,4 6,4 7,2

52 2275 3442 3652 4799 5875 -6,1 -31,4 -22,4 -10,7

53 2375 4204 3732 4086 4046 11,2 -9,5 1,0 3,7

54 1275 3396 3491 4358 3087 -2,8 -24,9 29,2 9,1

55 1250 3747 3091 4351 3946 17,5 -40,8 9,3 -5,3

56 1700 4094 3912 3818 3177 4,4 2,4 16,8 22,4

57 1850 4314 3491 79890 80170 19,1

58 2625 3096 2353 182220 188445 24,0

59 1750 2070 1028 100856 87645 50,3

60 2325 2392 1259 99134 95021 47,4

Phụ lục 4a. Một số hình ảnh bãi bồi của hồ Hòa Bình

Phụ lục 4b. Một số hình ảnh bãi bồi của hồ Hòa Bình

Phụ lục 5. Một số hình ảnh trượt lở lưu vực hồ Hòa Bình

Documents

I VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU CỦA THÀNH PHỐ CẦN THƠ...iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Một số thông số của hồ chứa Hòa Bình 22 Bảng 2. Kết quả tính