Định lượng ảnh hưởng của các đập thượng lưu đến tải lượng bùn cát ở lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn

Bài viết Định lượng ảnh hưởng của các đập thượng lưu đến tải lượng bùn cát ở lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn nghiên cứu chi tiết ảnh hưởng của các hồ chứa bằng cách sử dụng mô hình thủy văn bán phân bố SWAT. Mô hình SWAT đã được thiết lập cho toàn bộ lưu vực VGTB trong giai đoạn từ năm 1990 đến năm 2020 và xem xét vận hành của mười tám hồ chứa thủy điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Định lượng ảnh hưởng của các đập thượng lưu đến tải lượng bùn cát ở lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn BÀI BÁO KHOA HỌC ĐỊNH LƯỢNG ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐẬP THƯỢNG LƯU ĐẾN TẢI LƯỢNG BÙN CÁT Ở LƯU VỰC SÔNG VU GIA THU BỒN Nguyễn Quang Bình1, Võ Ngọc Dương1, Mai Thị Thùy Dương2Tóm tắt: Các công trình hạ tầng như hồ chứa, công trình chuyển nước được xem là một trong nhữngnguyên nhân làm thay đổi dòng chảy và bùn cát trên lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn. Điều này dẫn đếntình trạng xâm nhập mặn ngày càng nghiêm trọng ở hạ lưu, ảnh hưởng đến việc cung cấp nước cho sinhhoạt và sản xuất nông nghiệp. Trong bài báo này, chúng tôi đã nghiên cứu chi tiết ảnh hưởng của cáchồ chứa bằng cách sử dụng mô hình thủy văn bán phân bố SWAT. Mô hình SWAT đã được thiết lập chotoàn bộ lưu vực VGTB trong giai đoạn từ năm 1990 đến năm 2020 và xem xét vận hành của mười támhồ chứa thủy điện. Chúng tôi nhận thấy rằng tải lượng bùn cát trung bình năm đã giảm ở sông Vu Giavà sông Thu Bồn trong giai đoạn sau đập so với giai đoạn trước đập. Trong đó, tải lượng bùn cát trungbình năm giảm lớn nhất tại trạm Ái Nghĩa trên sông Vu Gia (giảm 57.3%). Tại trạm Giao Thủy trênsông Thu Bồn, tải lượng bùn cát giảm 1.58 triệu tấn (tương ứng 23.8%). Ở thượng lưu, tải lượng bùncát trung bình năm cũng giảm ở cả Thành Mỹ và Nông Sơn lần lượt là 0.34, 1.41 triệu tấn. Kết quả củanghiên cứu đã cung cấp thêm những hiểu biết hữu ích về ảnh hưởng của đập đối với chế độ dòng chảy,nồng độ và tải lượng bùn cát ở lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn. Những thay đổi về bùn cát được điều trađã giúp hiểu rõ hơn về sự thay đổi hình thái sông, mực nước và tình hình xâm nhập mặn ở hạ lưu.Từ khóa: Vu Gia Thu Bồn, đập, tải lượng bùn cát, SWAT. 1. GIỚI THIỆU * đánh giá tác động của các hồ chứa đến dòng chảy Chế độ dòng chảy và bùn cát tự nhiên đóng và bùn cát trong các lưu vực cụ thể.một vai trò thiết yếu trong cấu trúc hình thái, thủy Lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn (VGTB) có vịvăn, thủy lực và các hệ sinh thái ở hạ lưu lưu vực trí ở miền Trung Việt Nam và nguồn nước của nósông (Oki & Kanae, 2006). Thời gian và cường độ đã được phát triển cho nhiều mục đích khác nhau,của dòng chảy về cơ bản phụ thuộc vào các biến bao gồm năng lượng, nông nghiệp, giảm thiểu lũkhí hậu và vận hành của các cơ sở hạ tầng trên lụt, cấp nước và kiểm soát xâm nhập mặn (Firoz ettoàn lưu vực như đập thủy điện, hồ chứa và công al., 2018). Trong những năm gần đây, các hoạttrình chuyển nước (Ribbe et al., 2017). Không thể động của con người (ví dụ như xây dựng đập thủyphủ nhận rằng các hồ chứa là cần thiết để kiểm điện, thay đổi hoạt động sản xuất nông nghiệp,soát lũ lụt và đảm bảo cung cấp nước cho nông khai thác cát, …) đã làm thay đổi chế độ dòngnghiệp và môi trường ở các lưu vực sông. Tuy chảy và bùn cát tự nhiên của lưu vực. Hiện naynhiên, bất chấp những lợi ích, các hồ chứa vẫn còn hiện tượng xói lở đang xảy ra tại nhiều vị trí dọcgây tranh cãi do các tác động tiêu cực có thể xảy hai bên bờ sông làm thay đổi lớn địa hình sông Vura đối với dòng chảy và bùn cát. Do đó, cần phải Gia Thu Bồn, hư hỏng các công trình trên sông, mất đất sản xuất nông nghiệp và đe dọa tài sản của1 Khoa Xây dựng Công trình thủy, trường Đại học Bách người dân. Do đó, giải quyết các mối tương táckhoa, Đại học Đà Nẵng phức tạp giữa hoạt động của hồ chứa và các quá2 Khoa Môi trường, trường Đại học Bách khoa, Đại họcĐà Nẵng trình thủy văn tự nhiên là điều cần thiết để quản lýKHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 78 (3/2022) 121tài nguyên nước, hình thái sông và môi trường tốt thay đổi đáng kể giữa các mùa, dòng chảy tronghơn cho lưu vực sông VGTB. mùa lũ chiếm khoảng 62.5%-69.2% tổng lượng Các mô hình thủy văn đóng một vai trò thiết dòng chảy năm (RETA, 2011).yếu trong việc phát hiện và giải thích nhữngthay đổi trong nghiên cứu tài nguyên nước, bùncát của lưu vực (Sorooshian et al., 2008). Ưuđiểm của các mô hình thủy văn là có thể môphỏng các kịch bản và trích xuất kết quả tại cácvị trí khác nhau. Mô hình thủy văn bán phân bố(SWAT) có khả năng mô phỏng các đặc điểmthủy văn của lưu vực tích hợp với vận hành hồchứa đã được lựa chọn. Sự kết hợp của các môhình thủy văn, chuyển nước và vận hành hồchứa là một phương pháp đầy hứa hẹn được sửdụng trong nghiên cứu này. Nội dung của nghiên cứu này là tìm hiểu tácđộng của các đập thủy điện ở thượng nguồn đếntải lượng bùn cát ở lưu vực sông VGTB bằng mô Hình 1. Lưu vực sông VGTBhình thủy văn bán phân bố SWAT. Kết quả củanghiên cứu đã cung cấp những hiểu biết hữu ích 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀvề tác động của các hoạt động của con người đối THU THẬP DỮ LIỆUvới chế độ dòng chảy, nồng độ và tải lượng bùn Nghiên cứu áp dụng mô hình SWAT để môcát. Kết quả của nghiên cứu này sẽ là tài liệu tham phỏng bồi lắng bùn cát của 18 hồ chứa. Sau đókhảo cho quy hoạch lưu vực sông VGTB, phục vụ đánh giá ảnh hưởng bồi lắng bùn cát ở các đậpthiết kế các công trình chỉnh trị sông, quản lý thượng lưu đến tải lượng bùn cát ở hạ lưu lưu vựcnguồn tài nguyên nước và trầm tích, kiểm soát lũ VGTB từ năm 1990 đến năm 2020. Trong đó, từlụt, phát triển thủy điện và sản xuất nông nghiệp. năm 1990 đến năm 1995 được sử dụng để làm ấm 2. KHU VỰC NGHIÊN CỨU mô hình, kết quả được phân tích trong giai đoạn từ Lưu vực sông VGTB có diện tích 10000 km2 năm 1996 đến năm 2020.và chiếm khoản ...