Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ chứa thượng nguồn đến các đặc trưng thủy văn trên hệ thống sông Mã

Bài báo tìm ra sự thay đổi về các đặc trưng thủy văn, bùn cát khi các hồ đi vào vận hành dựa trên cơ sở các phân tích số liệu thủy văn bùn cát trên lưu vực sông Mã giai đoạn trước và sau khi các hồ chứa hoạt động. Kết quả cho thấy hồ chứa đã làm quan hệ lưu lượng - mực nước biến động theo xu hướng giảm thấp đối với cấp lưu lượng nhỏ và tăng đối với cấp lưu lượng lớn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của hồ chứa thượng nguồn đến các đặc trưng thủy văn trên hệ thống sông Mã NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HỒ CHỨA THƯỢNG NGUỒN ĐẾN CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY VĂN TRÊN HỆ THỐNG SÔNG MÃ T Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Thị Thu Huyền và Vũ Đình Cương Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam rên cơ sở các phân tích số liệu thủy văn bùn cát trên lưu vực sông Mã giai đoạn trước và sau khi các hồ chứa hoạt động, bài báo tìm ra sự thay đổi về các đặc trưng thủy văn, bùn cát khi các hồ đi vào vận hành. Kết quả cho thấy hồ chứa đã làm quan hệ lưu lượng - mực nước biến động theo xu hướng giảm thấp đối với cấp lưu lượng nhỏ và tăng đối với cấp lưu lượng lớn. Điều này dẫn đến việc khó lấy nước trong mùa kiệt và suy giảm thoát lũ trong mùa lũ. Ngoài ra việc giữ bùn cát ở hồ trên thượng lưu sông Chu sẽ gây mất cân bằng bùn cát dẫn đến xói phổ biến lòng dẫn sông hạ du sau đập Cửa Đạt. Từ khóa: Diễn biến lòng dẫn, ảnh hưởng hồ chứa, đặc trưng thủy văn sông Mã. 1. Đặt vấn đề Việc xây dựng các hồ chứa trên thượng nguồn hệ thống sông sẽ làm thay đổi trạng thái cân bằng của dòng sông do bùn cát bị giữ lại trên hồ, dẫn đến những thay đổi trong dòng chảy bùn cát và các vấn đề về kiểm soát lũ, giao thông thủy,cấp nước tưới [8]. Vấn đề thay đổi nồng độ bùn cát dẫn tới xói lòng dẫn hạ du hệ thống sông đã được nghiên cứu cũng đã được nghiên cứu kỹ lưỡng từ rất sớm [2] và kéo theo là thay đổi các quan hệ thủy văn ở hạ du [7]. Những nghiên cứu này được thực hiện chủ yếu đối với hệ thống sông Hồng sau đập thủy điện Hòa Bình. 38 Trong những năm gần đây, vùng hạ lưu hệ thống sông Mã đang đối mặt với tình trạng lòng dẫn bị biến động mạnh [4]. Bên cạnh sự biến động lòng dẫn theo quy luật tương tác thủy thạch động lực tự nhiên của dòng sông, lòng dẫn hệ thống sông còn bị biến động do tác động xây dựng hồ Cửa Đạt, Hủa Na trên thượng nguồn sông Chu đã điều tiết dòng chảy, khai thác cát lòng sông. Do phù sa bị giữ lại ở lòng hồ nên dòng nước thiếu hụt phù sa gây xói hạ thấp lòng dẫn từ hồ xả ra kéo theo các quan hệ thủy văn của dòng chảy cũng biến động theo, mà điển hình là quan hệ lưu lượng - mực nước biến động theo xu hướng giảm thấp dẫn đến khó lấy nước trong mùa kiệt và cản trở thoát lũ trong mùa lũ. Bài báo giới thiệu một số kết quả nghiên cứu TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 08 - 2015 thông qua phân tích số liệu đo đạc của các trạm thủy văn trên hệ thống sông Mã. 2. Tài liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1 Các hồ chứa trên lưu vực sông Mã Quy hoạch bậc thang thuỷ điện lưu vực sông Mã có tổng cộng 7 công trình thuỷ điện lợi dụng tổng hợp trên dòng chính sông Mã và 2 công trình trên sông Chu [5]. Tuy nhiên hiện nay các hồ chứa thượng nguồn thực chất mới có 4 hồ là Cửa Đạt, hồ Hủa Na, Bá Thước 1, Bá Thước 2 tham gia điều tiết, trong đó chủ yếu là hồ chứa Hủa Na và hồ Cửa Đạt (hoàn thành và đi vào vận hành từ năm 2010), các thủy điện Bá Thước 1 và Bá Thước 2 là các thủy điện cột nước thấp nên không có hồ tích nước mà dòng chảy được tháo qua đập gần như toàn bộ, hồ Trung Sơn đang trong quá trình xây dựng. 2.2 Tài liệu nghiên cứu Tài liệu phục vụ nghiên cứu sử dụng các đặc trưng thủy văn (mực nước, lưu lượng), đặc trưng hàm lượng bùn cát của dòng chảy (bùn cát lơ lửng), thông số mặt cắt sông trên toàn hệ thống sông Mã: Sông Mã từ Cẩm Thủy về đến cửa Hới, sông Chu từ hạ lưu đập Bái Thượng đến vị trí nhập lưu với sông Mã tại ngã ba Giàng, sông Lèn từ phân lưu Mã- Lèn ra đến cửa sông phía biển của các năm đo đạc từ 1999 đến 2014. Số liệu mực nước, lưu lượng, phù sa tại 7 trạm thủy văn Người đọc phản biện: TS. Trần Duy Kiều NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI được được sử dụng trong nghiên cứu gồm: Cửa Đạt, Xuân Khánh (sông Chu), Cẩm Thủy, Giàng, Hoàng Tân (sông Mã), Lèn, Cự Thôn (sông Lèn). Các trạm phần lớn có số liệu đo mực nước, chỉ có 2 trạm có số liệu đo lưu lượng là trạm Cẩm Thủy và Cửa Đạt tuy nhiên cũng có một số năm bị dừng đo. Với bộ dữ liệu nêu trên và số liệu về các công trình cũng như tình hình vận hành hệ thống công trình trên lưu vực, nghiên cứu này phân tích thay đổi đặc điểm thủy văn do ảnh hưởng của điều tiết hồ và biến động lòng dẫn theo thời gian từ trong quá khứ tới hiện tại của hệ thống sông. Trong nghiên cứu này đã kết hợp các phương pháp phân tích, so sánh số liệu về địa hình, thủy văn theo thời gian để tích đánh giá biến động các quan hệ thủy văn, lòng dẫn qua các thời kì khác nhau. 3. Kết quả và thảo luận 3.1 Biến động các đặc trưng thủy văn về mực nước và lưu lượng Xem xét các đặc trưng thủy văn tại các trạm quan trắc thủy văn trên hệ thống sông Mã bằng cách phân tích thống kê số liệu mực nước, lưu lượng thực đo và sánh giữa các thời kì trước khi có hồ và sau khi có hồ điều tiết để tìm ra những biến động các đặc trưng thủy văn trên hệ thống. Mốc thời gian để so sánh là khi hồ cửa Đạt trên sông bắt đầu vận hành đầy đủ (năm 2010). Các thủy điện Bá Thước 1 và Bá Thước 2 trên sông Mã là thủy điện cột nước thấp nên ảnh hưởng tới chế độ dòng chảy không nhiều do đó để thu ...