MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH SÁCH CÁC BẢNG iii DANH SÁCH CÁC HÌNH iv LỜI CẢM ƠN vi MỞ ĐẦU vii CHƯƠNG ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN NGẬP LỤT 10 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU 10 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 10 1.1.2 Đặc điểm mạng lưới sông ngòi 15 1.1.3 Đặc điểm khí tượng – khí hậu 19 1.1.4 Đặc điểm thủy văn 27 1.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI 29 1.2.1 Đặc điểm dân sinh kinh tế 29 1.2.2 Đặc điểm kinh tế 29 1.3 TÌNH HÌNH NGẬP LỤT HẠ LƯU SÔNG BA 30 1.3.1 Tình hình ngập lụt 30 1.3.2 Thiệt hại ngập lụt 30 1.3.3 Hiện trạng công trình phòng chống lũ tiêu úng 32 1.3.4 Mục tiêu phòng chống lũ lưu vực 33 1.3.5 Phương án quy hoạch phòng chống lũ 34 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 36 2.1 TỔNG QUAN CHUNG 36 2.1.1 Khái niệm đồ ngập lụt 36 2.1.2 Các phương pháp xây dựng đồ ngập lụt 36 2.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC MÔ HÌNH THỦY VĂN, THỦY LỰC TÍNH TOÁN NGẬP LỤT 37 2.2.1 Các mô hình mưa dòng chảy: 37 i 2.2.2 Mô hình thủy lực: 38 2.2.3 Lựa chọn mô hình diễn toán 45 2.2.4 Cơ sở lý thuyết mô hình 46 2.2.5 Các bước triển khai mô hình 61 2.3 GIỚI THIỆU QUY TRÌNH XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 62 2.3.1 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý 62 2.3.2 Các phương pháp GIS xây dựng đồ ngập lụt [1, 2, 3] 64 CHƯƠNG XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 66 3.1 XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU 66 3.1.1 Tài liệu địa hình 66 3.1.2 Tài liệu thủy văn 69 3.1.3 Tài liệu điều tra vết lũ 70 3.2 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY LỰC TÍNH TOÁN NGẬP LỤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 71 3.2.1 Mô hình mưa rào dòng chảy NAM 71 3.2.2 Mô hình EFDC 74 3.2.3 Kết mô trình ngập lụt mô hình EFDC 79 3.3 TÍNH TOÁN NGẬP LỤT THEO TẦN SUẤT 1%, 2%, 5% VÀ 10% 87 3.4 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 89 3.4.1 Quy trình chuyển kết mô hình EFDC sang GIS xây dựng đồ ngập lụt 89 3.4.2 Kết xây dựng đồ ngập lụt 93 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 ii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1: Các đặc trưng sông Ba số sông lưu vực 16 Bảng 2: Tốc độ gió trung bình tháng năm (Đơn vị: m/s) 20 Bảng 3: Nhiệt độ trung bình tháng năm (Đơn vị: 0C) 22 Bảng 4: Một số đặc trưng mưa năm (Đơn vị: mm) 24 Bảng 5: Lượng mưa trung bình nhiều năm tháng (Đơn vị: mm) 25 Bảng 6: Độ ẩm tuyệt đối trung bình tháng năm (mb) 26 Bảng 7: Độ ẩm tương đối trung bình tháng năm (Đơn vị: %) 27 Bảng 8: Lưu lượng lũ lớn số trạm lưu vực sông Ba 28 Bảng 9: Thiệt hại số năm ngập lũ vùng hạ lưu sông Ba 31 Bảng 10: Đặc trưng mặt cắt ngang sông sơ đồ tính toán thủy lực 66 Bảng 11: Thông số đập đâng Đồng Cam [6] 68 Bảng 12: Bảng đánh giá kết hiệu chỉnh mô hình NAM 73 Bảng 13: Bộ thông số mô hình NAM 74 Bảng 14: Vị trí mặt cắt thực đo [6] 77 Bảng 15: Chỉ tiêu đánh giá sai số thực đo tính toán trạm Phú Lâm 80 Bảng 16: Kết mô mực nước lũ vị trí điều tra vết lũ 80 Bảng 17: Chỉ tiêu đánh giá sai số thực đo tính toán trạm Phú Lâm 82 Bảng 18: Chỉ tiêu đánh giá sai số thực đo tính toán trạm Phú Lâm 84 Bảng 19: Thống kê diện tích ngập theo xã - phường hạ lưu sông Ba trận lũ tháng 11/2009 85 Bảng 20: Tần suất lũ thiết kế trạm Củng Sơn - Sông Ba 88 Bảng 21: Diện tích lưu vực Củng Sơn vị trí nhập lưu 89 iii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Bản đồ khu vực tỉnh Phú Yên (Tỉ lệ 1:600 000) 11 Hình Bản đồ mạng lưới sông lưu vực sông Ba 18 Hình Sơ đồ vùng hạ lưu sông Ba từ Củng Sơn đến cửa Đà Rằng 19 Hình Bản đồ phân bố lượng mưa mùa mưa (tỉ lệ 1: 100 000) 25 Hình Bản đồ phân bố lượng mưa mùa khô (tỉ lệ 1: 100 000) 25 Hình Cấu trúc mô hình NAM [2] 47 Hình Cấu trúc mô hình EFDC [7, 10] 48 Hình Cấu trúc mô hình thủy động lực học EFDC [7, 10] 49 Hình Miền lưới dạng Uniform Grid 50 Hình 10 Miền mô hình tạo dạng Expanding Grid 51 Hình 11 Miền mô hình tạo dạng Centerline Dominant 52 Hình 12 Lưới cong tạo theo tùy chọn Equi-Distance Widths 52 Hình 13 Bảng tính thời gian sử dụng mô hình [7] 53 Hình 14 Sơ đồ xây dựng đồ ngập lụt phương pháp GIS 64 Hình 15 Sơ họa vị trí mặt cắt từ trạm Củng Sơn tới cửa Đà Rằng 67 Hình 16 Mặt cắt ngang phổ biến sông Ba 68 Hình 17 Bản đồ cao độ số độ cao DEM 30m x 30m khu vực nghiên cứu 69 Hình 18 Sơ hoạ vị trí điều tra tra vết lũ tháng 10/1993 70 Hình 19 Biểu đồ lưu lượng Củng Sơn thực đo tính toán tháng 10/1993 71 Hình 20 Biểu đồ lưu lượng Củng Sơn thực đo tính toán tháng 11/2003 72 Hình 21 Biểu đồ lưu lượng Củng Sơn thực đo tính toán tháng 11/2009 72 Hình 22 Sơ hoạ phạm vi mô hạ lưu sông Ba 75 Hình 23 Phần mềm Delft 3D 75 Hình 24 Giao diện làm việc Delft 3D 76 Hình 25 Cốt cao địa hình khu vực tính toán 77 Hình 26 Lưới tính toán biên đầu vào cho mô hình 78 Hình 27 Biểu đồ đường trình mực nước thực đo tính toán trận lũ 10/1993 79 Hình 28 Mực nước thời điểm ngập lớn 81 Hình 29 Trường vận tốc thời điểm ngập lớn trận lũ tháng 10/1993 81 iv Hình 30 Biểu đồ đường trình mực nước thực đo tính toán trận lũ 11/2003 83 Hình 31 Trường vận tốc thời điểm ngập lớn trận lũ tháng 11/2003 83 Hình 32 Biểu đồ đường trình mực nước thực đo tính toán trận lũ 11/2009 84 Hình 33 Trường vận tốc thời điểm ngập lớn trận lũ 11/2009 85 Hình 34 Ảnh vệ tinh trạng ngập lụt khu vực sông Ba tháng 11/2009 87 Hình 35 Lưu lượng lớn trạm Củng Sơn qua năm 88 Hình 36 Đường tần suất lũ trạm Củng Sơn 89 Hình 37 Trích xuất kết độ sâu ngập lớn từ mô hình EFDC 90 Hình 38 Nội-ngoại suy độ sâu ngập lụt lớn công cụ Vertical mapper 91 Hình 39 Nền DEM tạo từ phép nội-ngoại suy độ sâu ngập lụt lớn 91 Hình 40 Xây đựng đường contour phân cấp ngập lụt từ công cụ vertical mappper 92 Hình 41 Bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba ứng với thời điểm ngập lụt lớn tháng 10/2003 94 Hình 42 Bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba ứng với thời điểm ngập lụt lớn tháng 11/2009 95 Hình 43 Bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba_Ứng với tần suất 1% 96 Hình 44 Bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba_Ứng với tần suất 2% 97 Hình 45 Bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba_Ứng với tần suất 5% 98 Hình 46 Bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba_Ứng với tần suất 10% 99 v LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ khoa học: “Nghiên cứu xây dựng đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba” hoàn thành vào tháng 12 năm 2012 hướng dẫn TS Huỳnh Thị Lan Hương Tác giả xin bày tỏ cám ơn chân thành tới TS Huỳnh Thị Lan Hương tận tình hướng dẫn suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận văn này, qua tác giả bày tỏ cảm ơn chân thành tới PGS TS Nguyễn Hữu Khải có định hướng bước đầu tác giả bắt đầu thực luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới thầy, cô giáo khoa Khí tượng – Thủy văn – Hải dương học giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho tác giả trình học tập nghiên cứu luận văn Trong khuân khổ luận văn, thời gian điều kiện hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp quý báu độc giả đồng nghiệp Hà Nội, Ngày tháng 12 năm 2012 Tác giả vi MỞ ĐẦU i Đặt vấn đề Từ xưa tới lũ lụt mối đe dọa hàng đầu gây nhiều thiệt hại người Cùng với tăng trưởng ngành kinh tế phát triển xã hội, đòi hỏi công tác quản lý, phòng chống thiên tai đặc biệt lũ lụt nhằm đảm bảo mức độ an toàn ngày cao hạn chế đến mức thấp thiệt hại Trong trình phát triển kinh tế - xã hội, việc khai thác tổng hợp tài nguyên nước cho mục đích khác hệ thống sông thuộc miền Trung nói chung lưu vực sông Ba nói riêng đem lại giá trị to lớn cải xã hội đóng vai trò quan trọng cho ngành kinh tế tỉnh như: du lịch, công nghiệp, thủy lợi, lượng, thủy sản, nông nghiệp Sông Ba sông lớn miền trung Trung Bộ Việt Nam với tổng diện tích lưu vực 14.132 km2 nằm địa phận tỉnh Gia Lai, ĐakLak Phú Yên Hàng năm, mùa lũ, nước sông Ba dồn từ thượng lưu gây ngập lụt nghiêm trọng cho hạ lưu sông Ba Lũ gây ngập lụt, thiệt hại lớn người tài sản lưu vực Mưa lũ gây chết người, nhà cửa bị ngập, bị sập, công trình hạ tầng sở trường học, bệnh viện bị hư hỏng, đường sá cầu cống công trình thuỷ lợi bị sạt lở, bị vỡ bồi lấp Diện tích đất trồng trọt bị ngập lâu ngày làm cho lúa, hoa màu loại trồng khác bị chết gây thất thu Theo thống kê số năm gần cho thấy tình hình lũ lụt lưu vực ngày nghiêm trọng với mức độ thiệt hại có xu ngày tăng: Lũ năm 1990 thiệt hại 21,6 tỷ đồng; Lũ năm 1992 thiệt hại 51,5 tỷ đồng; Lũ năm 1993 thiệt hại 394 tỷ đồng; Lũ năm 1995 thiệt hại 17 tỷ đồng; Lũ năm 1999 thiệt hại 50 tỷ đồng Năm 2009, lưu lượng nước sông Ba Trung Tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn tỉnh Phú Yên đo gần 15.000 m 3/s làm hạ du ngập trắng, thiệt hại nặng cho vùng hạ du lưu vực sông Ba [6] Do tính chất nghiêm trọng lũ vùng hạ lưu sông Ba, đồng thời quy hoạch phòng chống lũ riêng cho lưu vực chưa xây dựng nên việc cần thiết phải xây dựng sở khoa học thực tiễn nhằm đưa vii phương án phòng chống lũ bảo vệ cho vùng hạ lưu sông Ba đồng thời phục vụ phát triển kinh tế xã hội vùng Nhằm mục tiêu giảm thiểu thiệt hại lũ lụt gây ra, đề xuất phương án phòng chống thông qua cảnh báo khả diện tích ngập lụt ứng với trận lũ khác nhau, nghiên cứu tiên hành: “ Nghiên cứu xây dựng đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba” Kết nghiên cứu sở quy hoạch phòng chống lũ cho khu vực làm tài liệu tham khảo cho nhà hoạch định sách định địa phương ii Ý nghĩa đồ ngập lụt Bản đồ ngập lụt công cụ trực quan cho phép nắm bắt khả ngập lụt dự báo diễn biến mực nước vị trí đặc trưng khu vực ngập Điều cần thiết cho nhà quản lý định xử lý tình khẩn cấp Bản đồ ngập lụt nhằm: Cho biết trước diện tích ngập, mức ngập điểm vùng ngập biết cấp mực nước lũ điểm chốt Đánh giá nguy thiệt hại hàng năm việc phân tích chi phí - lợi ích dự án công trình phòng chống ngập lụt Tạo sở lựa chọn phối hợp biện pháp phòng lụt ngập úng Trợ giúp thực phân vùng quản lý sử dụng đất khu vực thường xuyên ngập úng Tạo sở nghiên cứu biện pháp phòng ngập xây dựng Thiết kế vận hành công trình khống chế ngập úng Việc thiết kế vận hành công trình khống chế ngập hồ chứa, trạm bơm phải dựa vào nhiều tài liệu nghiên cứu, tính toán thuỷ văn, thuỷ lực đồ ngập lụt tài liệu thiếu Quy trình Vận hành hồ chứa có ảnh hưởng lớn đến ngập lụt vùng hạ lưu, điều cần đánh giá đầy đủ viii iii Mục tiêu, phương pháp: Mục tiêu : Xây dựng đồ ngập lụt ảnh hưởng trận lũ thực năm 2009 đồ ngập lụt ứng với tần suất lũ đặc trưng nhằm trợ giúp cho việc hoạch định hoạt động kinh tế - xã hội trong khu vực hạ lưu sông Ba Phương pháp Hiện giới có phương pháp sử dụng để xây dựng đồ ngập lụt, là: a Xây dựng đồ ngập lụt dựa vào điều tra trận lũ lớn thực tế xảy b Xây dựng đồ ngập lụt dựa vào việc mô mô hình thủy văn, thủy lực Luận văn sử dụng phương pháp thứ 2, tập trung vào ứng dụng mô hình thủy văn, thủy lực kết hợp với sở liệu GIS để xây dựng đồ ngập lụt iv Bố cục luận văn bao gồm Mở Đầu CHƯƠNG 1: Điều kiện tự nhiên xã hội khu vực nghiên cứu liên quan đến ngập lụt CHƯƠNG 2: Cơ sở lý thuyết xây dựng đồ ngập lụt CHƯƠNG 3: Xây dựng đồ ngập lụt khu vực nghiên cứu Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo ix CHƯƠNG ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN NGẬP LỤT 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1.1 Điều kiện tự nhiên a Vị trí địa lý Lưu vực sông Ba nằm miền Trung Trung Bộ Việt Nam có hình dạng chữ L Phạm vi lưu vực : 12035’ đến 14038’ vĩ độ Bắc 108000’ đến 109055’ kinh độ Đông Phía Bắc giáp lưu vực sông Trà Khúc; Phía Nam giáp lưu vực sông Cái sông Sêrêpôk; Phía Tây giáp lưu vực sông Sêsan sông Sêrêpôk; Phía Đông giáp lưu vực sông Kône, sông Kỳ Lộ biển Đông Diện tích tự nhiên toàn lưu vực 14.132 km2 nằm địa phận hành 15 huyện, thị thuộc tỉnh Gia Lai, Đak Lăk Phú Yên bao gồm hầu hết diện tích đất đai huyện K‘bang, An Khê, KonchRô, Mưang Yang, A Yunpa, K.Rông Pa, K.Rông H Năng, Mưa Rak, Sơn Hoà, sông Hinh, Tuy Hoà thị xã Tuy Hoà phần diện tích huyện Chư Sê, Ea H Leo, Krông Buk, Eaka Tổng diện tích nông nghiệp 352.811 [6] Phú Yên tỉnh thuộc duyên hải Nam Trung Bộ, phía Bắc giáp tỉnh Bình Định, phía Nam giáp tỉnh Khánh Hòa, phía Tây giáp tỉnh Gia Lai Đắc Lắc, phía Đông giáp Biển Đông Diện tích tự nhiên toàn tỉnh 5.045km2 giới hạn tọa độ 12039’ 10’’ đến 13045’20’’ độ vĩ bắc, 108 039’45’’ đến 109029’20’’ độ kinh Đông Có đường Quốc lộ 1A đường sắt Bắc Nam chạy qua, có sân bay Đông Tác, cảng biển Vũng Rô Đặc biệt phía Tây giáp ranh với vùng Tây Nguyên rộng lớn, nối liền quốc lộ 25, tỉnh lộ 645 hưởng chung nguồn nước sông Ba Phía Đông giáp Biển Đông với nhiều loài hải sản phong phú, trữ lượng lớn, đánh bắt quanh năm Bờ biển Phú Yên dài 198km chạy từ Cù Mông đến Vũng Rô, bên núi bên biển với nhiều bãi tắm đẹp, cấu trúc đặc biệt xen kẽ nhiều đầm, vịnh, vũng, mũi điển đầm Cù Mông, đầm Ô Loan, Vũng Rô vịnh Xuân Đài vị trí thuận lợi để phát triển du lịch nuôi trồng hải sản (hình 1) 10 Hình Bản đồ khu vực tỉnh Phú Yên (Tỉ lệ 1:600 000) b Đặc điểm địa hình Địa hình lưu vực sông Ba biến đổi phức tạp, bị chia cắt mạnh mẽ chi phối dãy Trường Sơn Đường phân thuỷ lưu vực có độ cao từ (5002000)m bao bọc phía: Bắc, Đông, Nam mở rộng phía Tây với cao nguyên rộng lớn Pleiku, Mưang Yang, Chư Sê Đồng thời mở biển qua vùng đồng Tuy Hoà rộng 20.000 Đường chia nước phía Đông Bắc lưu vực thuộc giải Trường Sơn có cao độ từ 600-1.300m (cá biệt có đỉnh Chư Trung Ari cao 1331m) dải núi chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam đèo An Khê sau 11 chuyển hướng kết thúc thượng nguồn sông Cà Lúi, sông Con độ cao (600700)m Phía Nam dãy núi Phượng Hoàng chạy sát biển theo hướng Đông Bắc đến Tây Nam kết thúc đèo Cả có cao độ biến đổi (600-2000)m Điển hình có đỉnh Chưhơmu cao 2051m Hai dãy núi phía Đông phía Nam lưu vực tạo thành tường chắn gió, cản trở việc hoạt động hướng gió Đông Đông Nam Phía Tây Bắc có đỉnh núi cao phía Đông, bị chia cắt nhiều, không liên tục Độ cao đỉnh núi biến động từ (700-1.700)m chạy theo hướng Bắc Nam Các đỉnh Ngọc Rô cao 1549m, Kon Ka Kinh cao 1761m, Chư Rơ Pan cao 1571m Đến Cheo Reo, độ cao đỉnh núi thấp dần (300-400)m Sau lại nâng lên từ (700-1.200)m chuyển hướng Tây Bắc - Đông Nam thượng nguồn sông KRông H Năng: Chư Tun cao 1215m Do dãy núi phía Tây bị chia cắt mạnh không liên tục hình thành lưu vực thung lũng An Khê, Cheo Reo, Phú Túc vùng đồng hạ lưu Dưới tác động yếu tố địa hình phức tạp chia lưu vực thành vùng địa hình sau: -Vùng núi cao: chiếm 60% diện tích lưu vực Độ cao bình quân vùng (600-800)m, độ dốc địa hình từ thoải đến dốc -Vùng thung lũng: kéo dài từ An Khê đến Phú Túc Cao độ phổ biến thung lũng An Khê (400-500)m, thung lũng Cheo Reo (150-200)m Phú Túc (100-150)m Địa hình phẳng, tập trung thành cánh đồng lớn dọc theo hai bờ sông -Vùng cao nguyên: có cao độ phổ biến từ (300-500)m -Vùng gò đồi: chủ yếu vùng An Khê, Sơn Hoà, hạ lưu sông Hinh lưu vực sông Krông H Năng -Vùng đồng bằng: tập trung hạ lưu sông Ba, cao độ (5-7)m Phú Yên phía Đông giáp Biển Đông, ba mặt lại giáp núi, có dãy Cù Mông phía Bắc, dãy Vọng Phu - Đèo Cả phía Nam, phía Tây rìa đông dãy Trường Sơn Ở sườn Đông dãy Trường Sơn có dãy núi thấp đâm ngang biển tạo nên cao nguyên Vân Hòa ranh giới phân chia hai đồng trù phú, màu mỡ sông Ba, sông Kỳ Lộ bồi đắp Toàn tỉnh ngoại trừ vài đỉnh núi cao 1.000m Hòn Dù, Hòn Ông, Hòn Chùa phía Nam huyện Tuy Hòa, 12 Chư Ninh, Chư Đan, Chư Hle nằm phía Đông Nam, Tây Nam huyện Sông Hinh, Núi La Hiên, Chư Treng, Hòn Rung Gia, Hòn Suối Hàm giáp ranh huyện Sơn Hòa Đồng Xuân Còn lại núi, đồi Phú Yên cao phổ biến mức 300 đến 600m phân bố rải rác nơi Chính thế, Phú Yên tỉnh có nhiều đèo dốc có tất loại địa đồng bằng, đồi, núi, cao nguyên, thung lũng xen kẽ nhau, thấp dần từ tây sang đông Tuy nhiên, yếu tố địa hình chi phối đến điều kiện khí hậu thủy văn chủ yếu hai dãy núi Cù Mông, Đèo Cả, cao nguyên Vân Hòa, thung lũng sông Ba, sông Kỳ Lộ.[6] c Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng Địa tầng: tham gia vào cấu trúc lãnh thổ tỉnh Phú Yên có mặt đa dạng thành tạo trầm tích, trầm tích biến chất phun trào có tuổi từ Proterozoi đến Kanozoi, theo thứ tự từ già đến trẻ gồm phân vị địa tầng sau: giới Proterozoi, Paleozoi, Merozoi, Kainozoi Mác ma xâm nhập: phạm vi tỉnh Phú Yên phát triển phong phú đa dạng không gian lẫn thời gian, chiếm 50% diện tích tự nhiên có phức hệ Bến Giằng- Quế Sơn, Vân Canh, Tây Ninh, Định Quán, Đèo Cả, Cà NáPha 1, Phan Rang, Cù Mông Đặc điểm cấu trúc kiến tạo: hệ thống đứt gãy theo phương Đông Bắc -Tây Nam, điển hình đứt gãy Vĩnh Long - Trung Hòa Hệ thống đứt gãy theo phương Tây Bắc - Đông Nam gồm nhiều đứt gãy quy mô nhỏ - vừa, điển hình đứt gãy sông Ba, sông Kỳ Lộ Hệ thống đứt gãy theo phương kinh tuyến đứt gãy quy mô nhỏ -vừa, phát triển chủ yếu phía Bắc Đất đai Phú Yên hình thành mẫu đất phù sa ba loại đá là: Granit, Ba Zan, trầm tích gồm nhóm phổ biến Đất cát ven biển: chiếm 2,6% diện tích tự nhiên, phân bố dọc theo bờ biển từ sông Cầu đến Hòa Hiệp dọc sông Đà Rằng, Kỳ Lộ Thành phần giới chủ yếu cát, khả giữ nước dinh dưỡng Đất mặn phèn: chiếm 1,4% diện tích tự nhiên, phân bố tập trung Hòa Tâm, Hòa Hiệp, Hòa Xuân dọc ven biển từ Sông Cầu đến cửa sông Đà Rằng Đất phù sa: chiếm 9,8% diên tích tự nhiên, tập chung chủ yếu huyện Phú 13 Hòa, huyện Tuy Hòa thị xã Tuy Hòa, rải rác Tuy An, Đồng Xuân, sông Cầu Đất xám: chiếm 6,9% diện tích tự nhiên phân bố từ địa hình trung gian nơi tiếp giáp vùng núi vùng thấp có địa hình chia cắt trung bình, tương đối tập trung Sơn Hòa, Đồng Xuân, Sông Hinh phía tây huyện Phú Hòa Đất đen: chiếm 3,5% diện tích, phân bố phía nam huyện Tuy An, xã Bình Kiến, huyện Sông Hinh phần huyện Sơn Hòa Đất đỏ vàng: chiếm 65% diện tích tự nhiên phân bố khắp vùng đồi núi Đất mùn vàng đỏ chiếm 2,2% diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu núi cao từ 900 -1000m Đất dốc tụ chiếm 0,3% diện tích tự nhiên, phân bố rải rác địa hình thấp.[6] d Lớp phủ thực vật Theo thống kê Chi cục Kiểm lâm tỉnh Phú Yên năm 2002 có 363.948,2ha đất lâm nghiệp chiếm 72% đất tự nhiên, độ che phủ rừng 32% Trong rừng tự nhiên 144.664,6ha, rừng trồng 18.324,3ha, đất đồi trọc 200.959ha, lại đất nông nghiệp canh tác theo thời vụ Thực vật gồm hai loại chính, thực vật tự nhiên thực vật trồng Thực vật tự nhiên phân bố kiểu rừng với mật độ số lượng loài khác gồm có: Kiểu rừng nhiệt đới núi thấp có diện tích lớn tỉnh, phân bố độ cao 1000m, nằm phạm vi vùng núi huyện Tuy Hòa, Sông Hinh, Sơn Hòa, Đồng Xuân Đặc điểm kiểu rừng rừng xanh quanh năm, thay vùng có địa hình cao, rừng thưa rụng nửa rụng phân bố vùng thấp Kiểu rừng truông gai, bụi: kiểu rừng tương đối đặc biệt, hình thành yếu tố tổng hợp khí hậu, đất đai, địa hình, hệ thực vật có tác động mạnh nhân tố người Đặc điểm kiểu rừng phần lớn cối gồm loại chịu hạn, có gai, nhỏ, thường sống vùng có đất đai xấu, khô cứng, tầng mỏng, xói mòn mặt, thiếu nước nên mùa hè có tượng héo trời nắng hạn Loại rừng phân bố nhiều ven biển huyện Sông Cầu, Tuy An, thị xã Tuy Hòa Kiểu thực vật cát có diện tích khoảng 10.000ha, chủ yếu cỏ, vùng kín gió có số gỗ Cóc, Mù U Đặc biệt Chai Lá Cong phân bố huyện thị ven biển, nhiều huyện Sông Cầu Tuy Hòa Hiện số lớn 14 diện tích đưa vào canh tác, trồng rừng, xây dựng khu công nghiệp quy hoạch khu công nghiệp Thực vật trồng: thực vật tự nhiên, thực vật trồng phong phú, phân bố chủ yếu vùng có độ cao 100m gồm có nhóm lương thực, thực phẩm, công nghiệp, dược liệu theo thời vụ Cây lấy gỗ trồng theo chương trình, dự án, cảnh phân tán hộ gia đình 1.1.2 Đặc điểm mạng lưới sông ngòi Lưu vực sông Ba có dạng chữ L, phình rộng trung lưu thu hẹp hai đầu thượng hạ lưu Mạng lưới sông ngòi dầy phân bố khắp vùng Chiều rộng bình quân lưu vực 48,6km, có nơi rộng 80 km Dòng sông Ba bắt nguồn từ đỉnh Ngọc Rô (tỉnh Kon Tum) cao 1.544m, sông chảy qua tỉnh KonTum, Gia lai, ĐakLăk Phú Yên Diện tích lưu vực sông Ba 14132 km với chiều dài 374 km, mật độ lưới sông 0,22 km/km2 Từ thượng nguồn tới gần An Khê, sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam qua địa hình hiểm trở, chia cắt mạnh, lòng sông hẹp, thác ghềnh, độ dốc lòng sông 20% Sông Ba có nhiều nhánh sông , suối nhỏ đổ vào có 36 phụ lưu cấp I, 54 phụ lưu cấp II, 14 phụ lưu cấp III Từ Cheo Reo đến thị trấn Củng Sơn, sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông , Nam lại nhận thêm nước phụ lưu sông Krong H Năng, diện tích lưu vực 1750 km2, chiều dài sông 130km, đổ vào bên phải sông Ba ranh giới Gia Lai - Phú Yên Sông Hinh diện tích lưu vực 932km2, dài 85km, bắt nguồn từ dãy núi Chư Mu cao 2051m, đổ vào bên phải Sông Ba xã Đức Bình Đông huyện Sông Hinh, vùng mưa lớn toàn lưu vực sông Ba Năm 2000 thuỷ điện Sông Hinh bắt đầu tích nước phát điện, làm cho chế độ thuỷ văn khác biệt cón đặc biệt mùa lũ Đoạn sông cuối chảy theo hướng gần Tây - Đông, từ Đồng Bò, sông chuyển hướng lệch phía Bắc đổ nước cửa Đà Rằng Đoạn sông nhận thêm nước sông Con, sông Cái bên trái, sông Đồng Bò bên phải, lòng sông rộng, độ dốc nhỏ khoảng 1‰ Dọc theo hai bên bờ sông bãi bồi rộng lớn tạo thành cánh đồng phì nhiêu, trù phú (hình 2) 15 Ngoài dòng chính, lưu vực sông Ba có nhánh sông đáng ý:  Sông Ayun: bắt nguồn từ đỉnh núi Krong Hơ Dung độ cao 1.220m, chảy theo hướng Bắc Nam, sau chuyển hướng Tây Bắc - Đông Nam nhập với dòng sông Ba vị trí cách thị trấn Cheo Reo khoảng 1km phía Bắc Sông có diện tích lưu vực 2.950km2, độ dài sông 175km  Sông Krong H'Năng: bắt nguồn từ đỉnh núi Chư Tung độ cao 1.215m Hướng dòng chảy tương đối phức tạp song chủ yếu Bắc - Nam Tây Bắc Đông Nam nhập với sông ranh giới Gia Lai Phú Yên Sông có diện tích lưu vực 1.840km2, độ dài 130km Bảng 1: Các đặc trưng sông Ba số sông lưu vực Sông Sông Ba Sông nhánh S Hinh S Con S.Đồng S Con S Tha S Cà Bàn Thạch Kỳ Lộ S Trà S Cô Sông Cầu Độ Hệ Hệ Độ 360 85 20 27 30 25 48 68 105 35 36 33,9 33,9 11,7 6,2 5,3 7,9 5,9 4,0 8,7 18,6 7,7 0,1 0,1 0,3 0,2 0,3 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 2,0 1,7 1,2 1,4 1,5 1,5 1,5 1,8 1,5 2,2 1,2 2,7 6,4 24,0 17,0 15,0 8,9 10,0 14,0 5,8 15,0 11,0 0,5 0,5 0,5 0,7 0,6 0,2 0,2 0,5 0,6 0,5 0,8 137 9,9 0,2 1,2 16,0 0,3 Độ cao Diện tích Chiều dài Mật độ rộng số số dốc lưới bình hình uốn sông nguồn lưu vực sông sông quân dạng khúc (J (m) F(km ) L(km) (km/km2) B(km) (φ) (K) ‰) 1500 750 750 750 450 300 750 1400 1000 470 530 13043 932 124 144 238 148 190 5900 1950 270 348 600 146  Sông Hinh: bắt nguồn từ đỉnh núi Chư H'Mu độ cao 2.051m Hướng dòng Tây Bắc - Đông Nam đến vĩ độ 1205' sông chảy theo hướng Bắc - Nam nhập với dòng phía Sơn Hòa Sông có diện tích lưu vực 1.040km2, độ dài 88km Các sông suối thuộc lưu vực sông Ba hẹp sâu, độ dốc lớn có tiềm lớn thủy điện Địa hình bị chia cắt mạnh, lưu vực sông Ba có dạng 16 lòng máng chạy dài từ thượng nguồn đến cửa sông; phía Bắc, Đông, Nam có núi cao bao học (ở độ cao 500 - 2.000m) mở rộng phía Tây Nam với cao nguyên rộng lớn Pleiku, Mang Yang, Chư Sê, mở biển qua vùng đồng Tuy Hoà rộng 2.400ha với độ cao từ 5-10m, vùng cửa sông ven biển từ 0,5 2,0m Lòng máng lưu vực bị dãy núi đâm sát mép sông tạo nên thung lũng độc lập An Khê (400 - 500 m), Cheo Reo (150 - 200m) Phú Túc (100 - 200m) [6] 17 Hình Bản đồ mạng lưới sông lưu vực sông Ba 18 Hình Sơ đồ vùng hạ lưu sông Ba từ Củng Sơn đến cửa Đà Rằng 1.1.3 Đặc điểm khí tượng – khí hậu a Chế độ gió Gió nhân tố khí hậu quan trọng, phản ánh điều kiện hoàn lưu khí tác động đến nhiều mặt tự nhiên Chế dộ gió nhiều ngành như: hàng không, hàng hải, xây dựng, nông nghiệp, lượng… quan tâm  Hướng gió Chế độ gió Phú Yên thể hai mùa rõ rệt Mùa đông thịnh hành ba hướng gió là: Bắc, Đông Bắc Đông, Mùa hạ thời kỳ thịnh hành hai hướng gió Tây Tây Nam Nhưng tùy thuộc vào địa hình nơi, hướng gió thịnh hành vùng, mùa khác 19 Ngoài ra, hai mùa gió mùa, trung tâm gió mùa hoạt động yếu tín phong gió địa hình chiếm ưu với hướng có thành phần Đông thịnh hành  Tốc độ gió Ở Phú Yên tốc độ gió trung bình năm nhỏ từ 1,5 -2,5m/s, hàng tháng trung bình dao động từ 0,9 - 3,1m/s (bảng 2) Tháng có tốc độ gió trung bình lớn vào tháng V, VI đạt 2,8 -3,1m/s, tháng nhỏ vào tháng XII tháng đạt 0,9 -1,6m/s Vùng ven biển, tốc độ gió trung bình vào thời kỳ gió mùa mùa đông lớn so với thời kỳ gió mùa mùa hạ lớn vào tháng XI, tháng XII Ngược lại, thung lũng thuộc vùng núi có tốc độ gió trung bình tháng vào thời kỳ gió mùa mùa hạ lớn vào thời kỳ gió mùa mùa đông lớn vào tháng VII, VIII Trên cao nguyên thoáng gió, tốc độ gió trung bình lớn vùng thấp thung lũng kín gió Nếu độ cao, tốc độ gió vùng ven biển có xu hướng lớn vùng nằm sâu đất liền [6] Bảng 2: Tốc độ gió trung bình tháng năm (Đơn vị: m/s) Tháng Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Tuy Hòa 2,2 2,0 1,9 1,8 1,7 2,5 2,4 2,5 1,6 1,8 3,0 3,1 2,2 Sơn Hòa 1,1 1,4 1,5 1,4 1,6 2,4 2,8 2,8 1,4 0,9 1,1 1,1 1,6 Miền Tây 2,0 2,0 2,6 2,7 3,0 3,0 2,5 2,2 2,4 2,2 1,8 1,8 2,3 Nguồn: Đài KTTV Khu vực NTB b Bão áp thấp nhiệt đới Ở Phú Yên, bão đổ trực tiếp vào tỉnh gây tượng thời tiết cực đoan, mà nhiều bão đổ vào tỉnh lân cận gây thời tiết nguy hiểm không Ví bão ngày 3/XI/1978 đổ vào Khánh Hòa, tốc độ gió đo Tuy Hòa 20m/s, Sơn Hòa 10m/s Miền Tây 28m/s Hay bão số ngày 24/IX/1977 đổ vào Bình Định; áp thấp nhiệt đới đổ vào Ninh Thuận 2/XII/1986 gây mưa lớn toàn tỉnh, mưa phổ biến 400 - 700mm, mưa ngày lớn từ 200 - 400mm Từ năm 1956 năm 2002, trung bình năm tỉnh Nam Trung Bộ 20