BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT THEO PHƯƠNG PHÁP WQI ÁP DỤNG CHO SÔNG SÀI GÒN Ngành : MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : PGS.TSKH Bùi Tá Long Sinh viên thực hiện : Ngô Thị Hồng Yến MSSV: 0851080108 Lớp: 08DMT1 TP. Hồ Chí Minh, 2012 BM05/QT04/ĐT Khoa: Môi trường & CNSH PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Phiếu này được dán ở trang đầu tiên của quyển báo cáo ĐATN) 1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm……): (1) MSSV: ………………… Lớp: (2) MSSV: ………………… Lớp: (3) MSSV: ………………… Lớp: Ngành : Chuyên ngành : 2. Tên đề tài : 3. Các dữ liệu ban đầu : 4. Các yêu cầu chủ yếu : 5. Kết quả tối thiểu phải có: 1) 2) 3) 4) Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /……… Chủ nhiệm ngành (Ký và ghi rõ họ tên) TP. HCM, ngày … tháng … năm ………. Giảng viên hướng dẫn chính (Ký và ghi rõ họ tên) Giảng viên hướng dẫn phụ (Ký và ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TSKH Bùi Tá Long Các số liệu và những kết quả trong luận văn là trung thực. Các nội dung trình bày và kết quả trong khóa luận này chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào trước đây. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi trong phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra, đề tài còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ chức khác, và cũng được thể hiện trong phần tài liệu tham khảo. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, cũng như kết quả khóa luận của mình. TPHCM, ngày 20 tháng 07 năm 2012 Sinh viên NGÔ THỊ HỒNG YẾN LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình tới thầy hướng dẫn, PGS.TSKH. Bùi Tá Long, trưởng phòng Tin học Môi trường, Viện Môi trường và Tài nguyên, Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh, người đã giúp đỡ, truyền đạt kiến thức và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp. Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến các thầy cô khoa Môi trường và Công nghệ sinh học – Trư ờng Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt bốn năm học qua. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh chị trong phòng Tin học Môi trường, Viện Môi trường và Tài Nguyên, Đại học Quốc gia Tp. HCM đã tận tình giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, những người thân yêu nhất, đã luôn yêu thương, khích lệ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập vừa qua. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể các bạn Lớp 08DMT1 – những người bạn đã luôn giúp đỡ và chia sẻ trong suốt bốn năm học vừa qua. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2012 Sinh viên thực hiện NGÔ THỊ HỒNG YẾN Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn i MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC BIỂU ĐỒ vii MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 2 3. Nội dung nghiên cứu 2 4. Đối tượng – phạm vi nghiên cứu 3 5. Phương pháp nghiên cứu 3 6. Ý nghĩa khoa học 4 7. Tính thực tiễn. 5 8. Tính mới 6 9. Phương pháp thực hiện đề tài 7 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ SÔNG SÀI GÒN 8 1.1. Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội 8 1.1.1. Điều kiện tự nhiên 8 1.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội 15 1.2. Hệ thống quan trắc chất lượng nước sông Sài Gòn 21 1.3. Đánh giá diễn biến môi trường nước sông 26 CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 29 2.1. Viễn thám 29 2.1.1. Khái niệm viễn thám 29 2.1.2. Giới thiệu một số vệ tinh 29 2.2. Một số nghiên cứu liên quan 31 2.2.1. Các nghiên cứu ngoài nước 31 2.2.2. Một số nghiên cứu trong nước 36 2.3. Các phần mềm được sử dụng 37 2.3.1. ArcGIS 10 37 2.3.2. IDRISI 38 2.3.3. ENVI 4.4 40 2.3.4. RIVERTOOLS 2.4 42 2.3.5. GLOBAL MAPPER 43 2.3.6. MAPINFO 44 2.3.7. SURFER 45 Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn ii 2.4. Phương pháp thực hiện 46 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu bản đồ 46 2.4.2. Phương pháp lập và tính toán WQI 71 2.4.3. Phương pháp đánh giá chất lượng nước theo WQI 73 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 75 3.1. Các kết quả phân tích về lưu vực sông Sài Gòn 75 3.2. Thể hiện trên WQUIS 80 3.2.1. Cấu trúc WQUIS 81 3.2.2. Các thao tác sử dụng phần mềm 81 3.3. Các kết quả phân vùng chất lượng nước 87 3.4. Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Sài Gòn theo phương pháp WQI 93 3.5. Áp dụng mô hình SWOT để đánh giá hiệu quả của hệ thống quản lý 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC A PHỤ LỤC B Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT Ý NGHĨA CLN Chất lượng nước DEM Digital Elevation Models GDP Tổng sản phẩm trong nước (Gross Domestic Product) GIS Geological Information System KCN Khu công nghiệp MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer SRTM Shuttle Radar Topography Mission TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh WQUIS Water QUality Index System WQI Water Quality Index Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Diện tích các loại đất vùng Đông Nam Bộ phân chia theo độ dốc 11 Bảng 1.2 Phân bố lượng mưa trung bình tháng tại một số địa điểm trong lưu vực sông Sài Gòn 13 Bảng 1.3 Mực nước dự báo 14 Bảng 1.4 Thống kê dân số, diện tích, mật độ dân số các tỉnh trong lưu vực năm 2010 16 Bảng 1.5 Thống kê số lượng, tần suất và thời gian quan trắc 22 Bảng 1.6 Vị trí quan quan trắc chất luợng nước sông năm 2006 22 Bảng 1.7 Vị trí quan trắc chất luợng nước sông năm 2007 23 Bảng 1.8 Vị trí trí quan trắc chất luợng nước sông năm 2008 23 Bảng 1.9 Vị trí quan trắc chất luợng nước sông năm 2009 24 Bảng 1.10 Vị trí quan trắc chất luợng nước sông năm 2010 25 Bảng 2.1 Bảng qui định các giá trị q i , BP i 72 Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ lưu vực hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai 8 Hình 2.1 Chất lượng nước sông đánh giá theo WQI 32 Hình 2.2 Mạng lưới giám sát chất lượng nước tại Malaysia 33 Hình 2.3 Chất lượng nước được đánh giá theo WQI từ 2001 đến 2010 34 Hình 2.4 Thao tác mở file ảnh 50 Hình 2.5 Chọn file ảnh cần dùng 50 Hình 2.6 Xuất hiện hộp thoại Available Bands List 51 Hình 2.7 Mở hộp thoại Convert Map Projection 51 Hình 2.8 Chọn file cần chuyển đổi tọa độ 52 Hình 2.9 Xuất hiện Hộp thoại Convert Map Projection Parameters 53 Hình 2.10 Xuất hiện hộp thoại Projection Selection 54 Hình 2.11 Xuất hiện hộp thoại Convert map projection parameters 55 Hình 2.12 Thao tác Import file vào Rivertools 56 Hình 2.13 Chọn file cần import 57 Hình 2.14 Xuất hiện Hộp thoại Import DEM Dialog 57 Hình 2.15 Hộp thoại Information 58 Hình 2.16 Chọn Extract/Flow Grid 59 Hình 2.17 Hộp thoại Information 59 Hình 2.18 Hộp thoại Extract Flow Grid Dialog 60 Hình 2.19 Chọn Extract/Basin Outlet 60 Hình 2.20 Hộp thoại Extract Outlet Dialog 61 Hình 2.21 Chọn giá trị pixels 62 Hình 2.22 Chọn Extract/RT Treefile 62 Hình 2.23 Hộp thoại RT Treefile Dialog 63 Hình 2.24 Chọn Extract/River Network 63 Hình 2.25 Hộp thoại Extract River Network Dialog 64 Hình 2.26 Hộp thoại Extract Basin Mask Dialog 64 Hình 2.27 Xác định Subbasin to mask / Main basin only 65 Hình 2.28 Xác định Subbasin to mask / Strahler subbasins 65 Hình 2.29 Thao tác hiển thị mạng dòng chảy 66 Hình 2.30 Hộp thoại River Network Dialog 66 Hình 2.31 Thao tác chọn hiển thị ranh giới lưu vực 67 Hình 2.32 Hộp thoại Masked Region Dialog 67 Hình 2.33 Thao tác xem từng cấp lưu vực 68 Hình 2.34 Thao tác export file mạng dòng chảy sang shapefile 69 Hình 2.35 Hộp thoại Export channel dialog 70 Hình 2.36 Thao tác export file lưu vực sang shapefile 70 Hình 2.37 Hộp thoại Export Boundaries dialog 71 Hình 3.1 Độ cao địa hình 75 Hình 3.2 Đường bình độ 76 Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn vi Hình 3.3 Hệ thống mạng dòng chảy lưu vực sông Đồng Nai 76 Hình 3.4 Hệ thống dòng chảy lưu vực sông Sài Gòn 77 Hình 3.5 Phân chia lưu vực cấp 6 của sông Đồng Nai 78 Hình 3.6 Phân chia lưu vực sông Sài Gòn cấp 6 78 Hình 3.7 Phân chia lưu vực cấp 5 của sông Đồng Nai 79 Hình 3.8 Phân chia lưu vực cấp 5 của sông Sài Gòn 79 Hình 3.9 Ảnh lưu vực thể hiện 3D nhìn từ trên xuống 80 Hình 3.10 Giao diện WQUIS sông Sài Gòn 80 Hình 3.11 Thanh menu trên WQUIS 81 Hình 3.12 Thao tác lựa chọn thông tin muốn nhập 81 Hình 3.13 Hộp thoại thông tin quan trắc nước sông 82 Hình 3.14 Hộp thoại nhập số liệu mẫu nước sông 83 Hình 3.15 Chọn các thông số chất lượng nước sông 83 Hình 3.16 Thao tác nhập số liệu 84 Hình 3.17 Xem lại số liệu đã nhập 84 Hình 3.18 Chọn đối tượng muốn tô màu 85 Hình 3.19 Chọn năm cần phân vùng chất lượng nước 86 Hình 3.20 Chọn tiêu chí thống kê 86 Hình 3.21 Bản đồ phân bố các điểm quan trắc chất lượng nước sông năm 2010 87 Hình 3.22 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2006 88 Hình 3.23 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2007 89 Hình 3.24 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2008 90 Hình 3.25 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2009 91 Hình 3.26 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2010 92 [...].. .Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1.1 Cơ cấu giá trị sản xuất công nghiệp của cả nước năm 2009 18 Biểu đồ 1.2 Cơ cấu giá trị sản xuất công nghiệp vùng Đông Nam Bộ 2009 19 Biểu đồ 1.3 Ước tính tỷ lệ tổng lượng nước thải KCN của 6 vùng kinh tế 20 vii Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp. .. nhiễm nước mặt - Xây dựng chỉ số CLN - Xây dựng bản đồ phân vùng CLN sông Sài Gòn - Đánh giá CLN sông và mức độ phù hợp của các vùng CLN cho các mục đích khác nhau 2 Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn 4 Đối tượng – phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: nghiên cứu trên lưu vực sông Sài Gòn Phạm vi nghiên cứu: lưu vực sông Sài Gòn Thông số CLN mặt. .. nguồn nước thô, độ đục, độ mangan tăng 4 - 7 lần so với năm 2005, amoniac tăng 10 lần, coliform có lúc tăng 50 lần Mục tiêu của đề tài là sử dụng phương pháp WQI để phân vùng CLN mặt để kiểm soát ô nhiễm và quy hoạch sử dụng hợp lý nguồn nước mặt Đây là chính là hướng tiếp cận mới cho sông Sài Gòn 6 Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn 9 Phương pháp. .. được nhiều nước trên thế giới sử dụng Vì vậy, người thực hiện đề tài chọn hướng nghiên cứu này  Phương pháp thực tiễn Phương pháp nghiên cứu các cơ sở lý thuyết: Phân tích các tài liệu liên quan đến đề tài Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về CLN mặt tại các trạm quan trắc 3 Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn Phương pháp phân tích... pháp thực hiện đề tài 7 Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ SÔNG SÀI GÒN 1.1 Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1.1 Vị trí địa lý Lưu vực sông Sài Gòn thuộc lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai và vùng phụ cận ven biển (gọi tắt là lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai) nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới... làm 4 Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn “truyền thống” này rất khó kết luận CLN của một con sông (hay đoạn sông) đạt yêu cầu cho mục đích này, nhưng lại không đạt yêu cầu cho mục đích khác Những điều đó dẫn đến rất khó phân vùng và phân loại CLN sông, khó quyết định về khả năng khai thác sông (hoặc đoạn sông) cho một hoặc một số mục đích sử dụng. .. đích sử dụng nào đó Từ đó đề tài Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn được thực hiện nhằm giúp cộng đồng và các cơ quan quản lý Nhà nước, các nhà lãnh đạo ra các quyết định phù hợp để bảo vệ và khai thác nguồn nước, cải thiện vấn đề kiểm soát nguồn nước một cách hiệu quả thay cho phương pháp truyền thống hiện tại 7 Tính thực tiễn Sông Sài Gòn là... Đăklăk và nước Campuchia, phía Đông giáp tỉnh Khánh Hòa và biển Đông, phía Tây giáp tỉnh Đồng Tháp, phía Nam giáp tỉnh Tiền Giang và biển Đông Đoạn đầu nguồn của sông Sài Gòn có hồ thủy lợi Dầu Tiếng Sông là ranh giới tự nhiên giữa các tỉnh Tây Ninh và Bình Dương, TPHCM và Bình Dương 9 Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn 1.1.1.2 Địa hình Vùng có... nguồn cung cấp nước chính cho TPHCM và một số vùng lân cận Nhưng hiện nay chưa có công cụ để đánh giá đầy đủ về sông Sài Gòn cho nên việc quản lý và sử dụng nguồn nước còn gặp nhiều khó khăn Bên cạnh đó, tình trạng xả 5 Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn thải trộm của một số doanh nghiệp cũng khiến CLN bị ô nhiễm Dựa vào mô hình WQI và các số... Đồng Nai 8 Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn Lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn nằm trên phần đất của 11 tỉnh là Đắk Nông, Lâm Đồng, Bình Phước, Đồng Nai, Ninh Thuận, Bình Thuận, Bình Dương, Tây Ninh, Long An, Bà Rịa - Vũng Tàu và TPHCM Như vậy, ngoại trừ một phần thượng lưu nằm ở vùng cao nguyên, gần như lưu vực sông Đồng Nai gắn liền với vùng đất . lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn 7 9. Phương pháp thực hiện đề tài Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho. Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn ii 2.4. Phương pháp thực hiện 46 2.4.1. Phương pháp nghiên cứu bản đồ 46 2.4.2. Phương pháp. Hình 1.1 Bản đồ lưu vực hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn 9 Lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn nằm