Phân tích ảnh hưởng của khai thác cát lòng sông đến mức độ hạ thấp mực nước mùa kiệt trên sông Hồng

Bài báo phân tích mức độ ảnh hưởng của việc khai thác cát trong lòng sông đến mức độ hạ thấp mực nước mùa kiệt trên sông Hồng. Trên đoạn sông Hồng từ Việt Trì đến Hưng Yên và sông Đuống giai đoạn (1997÷2012), khối lượng khai thác cát bình quân một năm ít nhất là 12,4 triệu m3. Nếu tính tổng cộng (gồm cả khối lượng cát do hiện tượng xói sâu hạ du) khối lượng cát bị lấy mất khỏi lòng sông bình quân mỗi năm vào khoảng 16,2 triệu m3; Mực nước mùa kiệt thời kỳ (2009÷2012) đã thấp hơn mực nước mùa kiệt thời kỳ (1993÷1997), tại Sơn Tây cùng lưu lượng 2750 m3/s, mực nước thấp hơn 2,27m, tại Hà Nội cùng lưu lượng 1497m3/s mực nước thấp hơn 1,80m và tại Thượng Cát cùng lưu lượng 1253m3/s, mực nước thấp hơn 4,46m; Khai thác cát đã ảnh hưởng đến mực nước tưới: thời kỳ (2009÷2012) tại Sơn Tây mực nước 5,44m ứng với mực nước tại Hà Nội 2,21m (≈ mực nước thiết kế tưới), lưu lượng tại Sơn Tây là 2750m3/s; nhưng thời kỳ (1993÷1997) lưu lượng qua Sơn Tây chỉ cần 1063m3/s.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trước năm 2000, sự thay đổi mực nước mùa kiệt trên sông Hồng ảnh hưởng đến hoạt động của các công trình trên sông chưa rõ ràng, những công trình nghiên cứu trong thời gian này chú trọng đến ảnh hưởng xói sâu phổ biến lòng dẫn hạ du do tác động điều tiết của hồ thượng lưu, chỉnh trị sông - bảo vệ và phòng chống sạt lở bờ sông, bồi lấp cửa lấy nước, luồng lạch giao thông thủy... Sau năm 2000, mực nước sông Hồng liên tiếp hạ thấp, với cùng một cấp lưu lượng mùa khô, mực nước năm sau hạ thấp hơn năm trước. Đến năm 2009 mực nước thấp nhất tại trạm thủy văn Hà Nội là 0,7 mét, tiếp đến ngày 21/2/2010 mực nước thấp đạt kỷ lục là 0,10m [3]. Hạ thấp mực nước mùa kiệt trên sông Hồng ảnh hưởng nhiều nhất đến việc lấy nước tưới ven sông. Trước các hoạt động khai thác cát (KTC) mạnh mẽ diễn ra hàng ngày đã thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học và dư luận báo chí. 

Bài báo này sẽ đánh giá mức độ ảnh hưởng của KTC trong lòng sông đến hạ thấp mực nước mùa kiệt trên sông Hồng, sông Đuống từ năm 2000 đến nay. Đồng thời phân tích nguyên nhân làm biến đổi mực nước mùa kiệt sông Hồng, sông Đuống như điều kiện thượng lưu có thêm các hồ chứa như Sơn La, Tuyên Quang, biến động về lớp phủ thực vật, rừng phòng hộ... Những yếu tố tác động đến dòng sông nói chung rất phức tạp, khó có thể tính toán rạch ròi từng yếu tố riêng biệt. Để phân tích rõ hơn ảnh hưởng do KTC là nguyên nhân dẫn đến hạ thấp đáy sông, hạ thấp mực nước cần chọn thời kỳ KTC mạnh mẽ nhất.

Giai đoại (2000÷2008), là giai đoạn có nhiều đợt sôi động của thị trường bất động sản (2001÷2002) và (2007÷2008), cũng là giai đoạn nhu cầu vật liệu xây dựng nhà, tôn nền các khu đô thị mới, mở thêm nhiều hệ thống giao thông đường sá. Vì vậy giai đoại (2000÷2008) là thời kỳ KTC mạnh mẽ nhất, sau đó có chững lại. Để phân tích ảnh hưởng của KTC đến độ hạ thấp cao độ đáy sông, hạ thấp mực nước mùa kiệt cần so sánh hai thời kỳ trước và sau giai đoạn này:

- Thời kỳ 1993÷1997: là thời kỳ trước khi KTC mạnh.

- Thời kỳ 2009÷2012: là thời kỳ sau khi KTC mạnh. 

Về phương pháp phân tích, chúng tôi sử dụng số liệu thủy văn đồng bộ về thời gian với các giá trị lưu lượng Q, mực nước h, độ sâu trung bình dòng chảy htb, diện tích mặt cắt ngang, độ rộng mặt nước... tại 3 trạm thủy văn Sơn Tây, Hà Nội trên Sông Hồng, Thượng Cát trên sông Đuống, khép kín đoạn sông Hồng từ trạm thuỷ văn Sơn Tây đến trạm thuỷ văn Hà Nội và đoạn sông Đuống đến trạm thủy văn Thượng Cát.

2. HIỆN TƯỢNG HẠ THẤP MỰC NƯỚC MÙA KIỆT

2.1. Tại trạm Sơn Tây:

2.2. Trạm thuỷ văn Hà Nội:

2.3. Trạm Thượng Cát:

3.  PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN CỦA VIỆC HẠ THẤP MỰC NƯỚC

4. ƯỚC TÍNH LƯỢNG KHAI THÁC CÁT TỐI THIỂU TRÊN SÔNG

5. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Vũ Tất Uyên, Lê Mạnh Hùng (2013), Cảnh báo về hậu quả khai thác cát sông Hồng vượt lượng cát về hàng năm, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thủy lợi số 3-2013, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam.

[2]. Nguyễn Văn Toán (1996), Nghiên cứu ảnh hưởng của công trình thủy điện Hòa Bình đến biến đổi thủy văn lòng dẫn hạ du và giải pháp chống xói bồi, bảo vệ các công trình và khu dân sinh kinh tế quan trọng, Đề tài KC-ĐL-94-15, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam. 

[3]. Lê Mạnh Hùng (2013), Nghiên cứu ảnh hưởng hoạt động khai thác cát đến thay đổi lòng dẫn sông Cửu Long (sông Tiền, sông Hậu) và đề xuất giải pháp quản lý, quy hoạch khai thác hợp lý, Đề tài độc lập cấp nhà nước Mã số: ĐTĐL.2010T/29, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam.

[4]. Phạm Đình (2014), Nghiên cứu ảnh hưởng của việc khai thác cát đến chế độ dòng chảy, diễn biến lòng dẫn và đề xuất các giải pháp khoa học công nghệ phục vụ công tác quản lý, quy hoạch khai thác cát hợp lý trên hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình, Đề tài độc lập cấp nhà nước Mã số: ĐTĐL.2012-T/27, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam.

Xem bài báo tại đây: Phân tích ảnh hưởng của khai thác cát lòng sông đến mức độ hạ thấp mực nước mùa kiệt trên sông Hồng

Tác giả: PGS.TS. Phạm Đình, TS. Hồ Việt Cường
Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực học Sông Biển

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI