BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LƯU THỊ BÍCH NGỌC ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE BASIN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM NƯỚC VÀ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG NƯỚC HẠ LƯU SÔNG TRÀ KHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội, 2013 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI LƯU THỊ BÍCH NGỌC ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE BASIN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM NƯỚC VÀ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG NƯỚC HẠ LƯU SƠNG TRÀ KHÚC Chun ngành: Khoa học Mơi trường Mã số: 60-85-02 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Văn Thắng Hà Nội, 2013 LỜI CẢM ƠN Luận văn “Ứng dụng mơ hình Mike Basin nghiên cứu đánh giá ô nhiễm nước giải pháp quản lý bảo vệ chất lượng nước hạ lưu sông Trà Khúc” hoàn thành cố gắng nỗ lực thân tác giả giúp đỡ nhiệt tình Thầy, Cơ, quan, bạn bè gia đình Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS-TS Nguyễn Văn Thắng tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, quan tâm theo dõi, gợi ý ý tưởng khoa học tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt thời gian thực luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn tới cô giáo TS Phạm Thị Ngọc Lan giúp đỡ cung cấp số liệu luận văn Xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo khoa Môi trường- Trường Đại học Thuỷ Lợi tận tình giảng dạy giúp đỡ tác giả suốt trình học tập, trình thực Luận văn Cuối tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, tập thể lớp cao học 19 MT động viên tác giả nhiều suốt thời gian hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hà nội, tháng 09/2013 Tác giả Lưu Thị Bích Ngọc LỜI CAM ĐOAN Tên tơi là: Lưu Thị Bích Ngọc Mã số học viên: 118608502009 Lớp: 19MT Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60-85-02 Khóa học: 19 Tơi xin cam đoan luận văn tơi thực hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Thắng với đề tài nghiên cứu luận văn “Ứng dụng mơ hình Mike Basin nghiên cứu đánh giá ô nhiễm nước giải pháp quản lý bảo vệ chất lượng nước hạ lưu sông Trà Khúc” Đây đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với đề tài luận văn trước đây, khơng có chép luận văn Nội dung luận văn thể theo quy định, nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu sử dụng luận văn trích dẫn nguồn Nếu xảy vấn đề với nội dung luận văn này, tơi xin chịu hồn toàn trách nhiệm theo quy định./ NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN Lưu Thị Bích Ngọc CÁC CHỮ VIẾT TẮT BQ BVMT CLN CP CN DT ĐTS ĐX GIS HL HST HTTL KCN KKT KTTV KTXH LVS NN&PTNT NTTS PPDC PTBV PTTNN QCVN QL&KT CTTL TP TT XLNT : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : Bình quân Bảo vệ môi trường Chất lượng nước Cổ phần Cơng nghiệp Diện tích Đường tần suất Đơng xn Hệ thống thông tin địa lý Hạ lưu Hệ sinh thái Hệ thống thủy lợi Khu công nghiệp Khu kinh tế Khí tượng thủy văn Kinh tế xã hội Lưu vực sông Nông nghiệp& phát triển nông thôn Nuôi trồng thủy sản Phân phối dòng chảy Phát triển bền vững Phát triển tài nguyên nước Quy chuẩn Việt Nam Quản lý khai thác cơng trình thủy lợi Thành phố Thị Trấn Xử lý nước thải MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC VÀ NỘI DUNG 1.1 Tình hình tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 1.1.1 Đặc điểm tự nhiên 1.1.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn 1.1.3 Đặc điểm kinh tế xã hội 15 1.2 Vài nét mơ hình chất lượng nước ứng dụng quản lý bảo vệ chất lượng nguồn nước sông 16 1.3 Tình hình nhiễm nước quản lý bảo vệ chất lượng nước hạ lưu sông Trà Khúc 17 1.3.1 Tình hình khai thác sử dụng nước hạ lưu sông Trà Khúc 17 1.3.2 Tình hình nhiễm nước hạ lưu sông Trà Khúc 21 1.4 Vấn đề ứng dụng mơ hình chất lượng nước quản lý bảo vệ chất lượng nước hạ lưu sông Trà Khúc nội dung nghiên cứu luận văn 23 CHƯƠNG 25 MÔ PHỎNG CÂN BẰNG NƯỚC VÀ BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG NƯỚC HẠ LƯU SÔNG TRÀ KHÚC BẰNG MÔ HÌNH MIKE BASIN 25 2.1 Giới thiệu mơ hình Mike basin 25 2.1.1 Xuất xứ mơ hình 25 2.1.2 Cơ sở lý thuyết mơ hình 27 2.2 Lập sơ đồ hệ thống cân nước chất ô nhiễm hạ lưu sông Trà khúc 37 2.2.1 Phân chia lưu vực phận, lưu vực nhập lưu 37 2.2.2 Phân chia vùng sử dụng nước 38 2.2.3 Xác định nguồn thải tập trung phân tán 38 2.3 Phân tích xử lý số liệu đầu vào 42 2.3.1 Tính tốn nguồn nước đến hạ lưu sông Trà Khúc 43 2.3.2 Tính tốn nhu cầu sử dụng nước ngành 44 2.3.3 Tính tốn tải lượng chất nhiễm 50 2.4 Mô cân nước lưu vực sông Trà Khúc 56 2.4.1 Xây dựng sơ đồ hệ thống tính tốn mơ hình 56 2.4.2 Các nút tính tốn hệ thống 57 2.4.3 Các thơng số mơ hình 59 2.4.4 Hiệu chỉnh, xác định thông số mơ hình cân nước 59 2.5 Mô chất lượng nước 63 2.5.1 Xác định nguồn xả thải biểu thị sơ đồ hệ thống 63 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 2.5.2 Sơ đồ mô hệ thống cân tải lượng chất ô nhiễm mơ hình tốn cho LVS Trà Khúc 65 2.5.3 Hiệu chỉnh thơng số mơ hình 66 2.6 Kết luận 71 CHƯƠNG 72 ỨNG DỤNG MƠ HÌNH NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG NƯỚC HẠ LƯU SÔNG TRÀ KHÚC 72 3.1 Phân tích, xác định giải pháp quản lý, bảo vệ chất lượng nước 72 3.2 Nghiên cứu giải pháp quản lý kiểm soát nguồn thải để giảm tải lượng chất nhiễm xuống dòng sơng 73 3.2.1 Tính tốn tải lượng nhiễm giải pháp 74 3.2.2 Kết tính tốn 77 3.3 Giải pháp bổ sung nguồn nước 78 3.3.1 Nội dung nghiên cứu 78 3.3.2 Kết tính toán 81 3.4 Kết luận chương 82 KẾT LUẬN 84 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1 Đặc trưng hình thái lưu vực sông Trà Khúc và một số phụ lưu Bảng 1-2 Thống kê trạm quan trắc khí tượng thủy văn lưu ực sơng Trà Khúc vùng lân cận Bảng 1-3 Giá trị đặc trưng tháng, năm trung bình nhiều năm yếu tố khí hậu chủ yếu trạm Ba Tơ Quảng Ngãi theo số liệu quan trắc đến năm 2010 Bảng 1-4 Lượng mưa tháng, năm trung bình nhiều năm trạm lưu vực Trà Khúc khu vực lân cận tỉnh Quảng Ngãi (mm) 11 Bảng 1-5 Lượng mưa ngày (mm) lớn trạm lưu vực 12 Bảng 1-6 Các đặc trưng dòng chảy năm trạm thủy văn Sơn Giang số vị trí dòng sơng Trà Khúc 13 Bảng 1-7 Dạng phân phối dòng chảy năm trạm thủy văn Sơn Giang 14 Q (m /s) 14 Bảng 1-8 Các đặc trưng lưu lượng đỉnh lũ lớn lưu lượng đỉnh lũ lớn thiết kế Sơn Giang 14 Bảng 1-9 Các đặc trưng Qthang Qngàymin lưu lượng dòng chảy nhỏ thiết kế Sơn Giang 15 Bảng 1-10 Diện tích, dân số huyện, phần thuộc lưu vực sơng Trà Khúc 15 Bảng 1-11 Diện tích tưới HTTL Thạch Nham năm 2010 18 Bảng 1-12 Lượng nước lấy vào HTTL Thạch Nham tháng mùa kiệt 19 Bảng 2-1 Diện tích lưu vực phận lưu vực nhập lưu khu lưu vực sông Trà Khúc 37 Bảng 2-2 : Các khu tưới lưu vực sông Trà Khúc 38 Bảng 2-3: Một số nhà máy hoạt động KCN Quảng Phú 39 Bảng 2-4 Diện tích, dân số huyện/thành phố tỉnh Quảng Ngãi thuộc khu vực nghiên cứu 41 Bảng 2-5 Đặc trưng dòng chảy sơng vùng 43 Bảng 2-6 Thời vụ trồng lưu vực sơng Trà Khúc 45 Bảng 2-7 Diện tích canh tác số loại trồng LVS Trà Khúc 45 Bảng 2-8 Mức tưới cho loại trồng 46 Bảng 2-9 Nhu cầu nước khu tưới lưu vực sông Trà Khúc 46 Bảng 2-10: Định mức sử dụng nước sinh hoạt cho cấp đô thị 47 Bảng 2-11: Nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt vùng 48 Bảng 2-12: Nhu cầu nước cho công nghiệp LVS Trà Khúc 49 Bảng 2-13: Tính tốn nhu cầu nước cho chăn ni LVS Trà Khúc 50 Bảng 2-14: Hệ số phát sinh chất thải nước thải sinh hoạt theo WHO 52 Bảng 2-15: Tải lượng ô nhiễm sinh nước thải sinh hoạt vùng 53 Bảng 2-16: Lưu lượng nước thải KCN, CCN thuộc hạ lưu sông Trà Khúc 53 Bảng 2-17: Nồng độ chất chất nhiễm nước thải cơng nghiệp theo nhóm ngành nghề sản xuất 54 Bảng 2-18: Tải lượng chất ô nhiễm tiềm nước thải KCN, CCN thuộc hạ lưu sông Trà Khúc 54 TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU TU T U P U U P T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U Bảng 2-20: Nồng độ thành phần nước thải chăn nuôi (chưa xử lý) 55 Bảng 2-21: Tải lượng chất ô nhiễm sinh hoạt động chăn nuôi 56 Bảng 2-22: Khu dùng nước diện tích tương ứng vùng 58 Bảng 2-23: Các nút cấp nước cho dân sinh, công nghiệp 59 Bảng 2-25: Kết tính tốn cân nước nút khu tưới 62 Bảng 2-26: Bảng tổng hợp tải lượng chất ô nhiễm sinh hoạt động sinh hoạt, công nghiệp lưu vực 64 Bảng 2-27: Bảng tổng hợp tải lượng chất ô nhiễm sinh hoạt động nông nghiệp lưu vực 64 Bảng 3-1: Giá trị nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt qua xử lý bể tự hoại thông thường không qua xử lý 75 Bảng 3-2: Tải lượng ô nhiễm sinh nước thải sinh hoạt vùng 75 Bảng 3-3: Giá trị nồng độ số chất ô nhiễm nước thải chăn nuôi 75 Bảng 3-4: Tải lượng chất ô nhiễm sinh hoạt động chăn nuôi 76 TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU TU T U T U DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Bản đồ lưu vực sơng Trà Khúc Hình 2-1 Cấu trúc mơ hình q trình mơ MIKE BASIN 26 Hình 2-2 Kiểu sơ đồ mô hệ thống sông Mike Basin 28 Hình 2-3 Các mơ đun mơ hình Mike Basin 30 Hình 2-4 Mơ tả cân nước nút cân nước 33 Hình 2-5 Kết tính tốn nút từ mơ hình 34 Hình 2-6 Nước thải từ nhà máy thuộc Công ty CP Đường Quảng Ngãi xả thẳng sông Trà Khúc 40 Hình 2-7: Sơ đồ mơ hệ thống sử dụng nước lưu vực sông Trà Khúc theo mô hình Mike Basin 57 Hình 2-8: Mơ nút sử dụng nước lưu vực sông Trà Khúc 58 Hình 2-9: Mơ nút sử dụng nước sinh hoạt công nghiệp lưu vực sông Trà Khúc 59 Hình 2-10: Q trình dòng chảy đập Thạch Nham 60 Hình 2-11 : Quá trình dòng chảy trạm thủy văn Trà Khúc 61 Hình 2-12: Quá trình nước dùng, nước thiếu khu tưới đập Thạch Nham 63 Hình 2-13 : Sơ đồ mô hệ thống cho mô hình 65 Hình 2-14: Kết dòng chảy, nồng độ chất nhiễm nút sau đập Thạch Nham 66 Hình 2-15: Kết dòng chảy, nồng độ chất ô nhiễm trạm Trà Khúc 67 Hình 2-16 So sánh BOD thực đo tính tốn theo mơ hình (7/2010) 67 Hình 2-17: So sánh COD thực đo tính tốn theo mơ hình (7/2010) 68 Hình 2-18: So sánh NH thực đo tính tốn theo mơ hình (7/2010) 68 Hình 2-19: So sánh NO thực đo tính tốn theo mơ hình (7/2010) 68 Hình 2-20: So sánh P tot thực đo tính tốn theo mơ hình (7/2010) 69 Hình 2-21:Kết hiệu chỉnh thơng số mơ hình chất lượng nước 70 Hình 3-1: So sánh BOD tính tốn kịch quản lý, kiểm soát nguồn thải với phương án trạng 77 Hình 3-2: So sánh COD tính toán kịch quản lý, kiểm soát nguồn thải với phương án trạng 78 Hình 3-3: Sơ đồ mô hệ thống theo giải pháp bổ sung nguồn nước 80 Hình 3-4: So sánh BOD tính tốn kịch Bổ sung nguồn nước với phương án trạng 81 Hình 3-5: So sánh COD tính tốn kịch bổ sung nguồn nước với phương án trạng 82 TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU T U TU R U RU T U TU T U TU U R RU TU U R RU TU RU U T U T U RU U T U TU T U TU R U RU T U TU T U TU T U TU R U T U TU T U RU 78 50 45 40 COD (mg/l) 35 Kịch 30 trạng 25 QCVN 08:2008 A2 20 QCVN 08:2008 B1 15 10 Sau Đập Thạch Nham Bến Tam Thương Cửa sơng Hình 3-2: So sánh COD tính tốn kịch quản lý, kiểm sốt nguồn thải với phương án trạng Nhận xét: So sánh kết tính tốn chất lượng nước giải pháp quản lý, kiểm soát nguồn thải cho số thông số cho thấy: Nồng độ BOD giảm từ 7,54 R R đến 18,27 mg/l, nồng độ COD giảm từ 4,99-27,4 mg/l ( cụ thể (BOD giảm 57R R 69%, COD giảm 41-62%) Đặc biệt vị trí bến Tam Thương nơi tiếp nhận nước thải sinh hoạt thành phố Quảng Ngãi, TT Sơn Tịnh; CCN, KCN Quảng Phú Kết cho thấy hiệu giải pháp hiệu để giảm nguồn ô nhiễm phát sinh đổ vào sông Tuy nhiên để thực giải pháp nỗ lực tỉnh doanh nghiệp sản xuất 3.3 Giải pháp bổ sung nguồn nước 3.3.1 Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu để xây dựng hồ chứa thượng nguồn nhằm bổ sung nguồn nước cho đập Thạch Nham khu vực hạ du để làm tăng khả pha loãng khả tự làm nước sông tạo điều kiện cho giảm thiểu ô nhiễm nước T 1) Các công trình bổ sung nguồn nước 79 Theo báo cáo quy hoạch thủy lợi, thủy điện số kết nghiên cứu sơng Trà Khúc thấy để đảm bảo bền vững cần phải xây dựng thêm số hồ chứa thượng nguồn để bổ sung nguồn nước cho hạ du Trong phạm vi LVS thuộc phạm vi tỉnh Quảng Ngãi tai có hồ chứa xây dựng hoàn thành dự kiến năm 2016 là: Hồ Nước Trong - Bổ sung nguồn nước, ổn định tưới cho 52.000 đất nông nghiệp thuộc HTTL Thạch Nham vào tháng mùa khô với mức bảo đảm P=75% - Tạo nguồn cấp nước công nghiệp, sinh hoạt: Khu kinh tế Dung Quất, TP Vạn Tường 3,95 m3/s, TP Quảng Ngãi huyện đồng Quảng Ngãi 1,75 P P m3/s P P - Cấp nước cho chăn nuôi 0,5 m3/s P P - Cấp nước phục vụ nuôi trồng thủy sản 2980 - Phát điện với Nlắp máy = 16 MW - Giảm ngập lụt cho hạ du với lũ 10% : 0,2 - 0,24 m - Kết hợp phát triển du lịch, giảm xâm nhập mặn vùng hạ du, cải tạo môi trường sinh thái cho vùng dự án Sau xây dựng xong hồ Nước Trong cơng trình bổ sung nguồn nước cho đập Thạch Nham góp phần khắc phục tồn khơng bền vững nguồn nước đến đập Với dung tích hiệu dụng 258,7 tr.m3 xả xuống hạ lưu P P cho đập Thạch Nham để sử dụng tháng mùa kiệt, tương ứng với lưu lượng trung bình mùa kiệt 11,1m3/s P P Chú ý lượng nước hồ Nước Trong bổ sung cho đập Thạch Nham tháng mùa kiệt tính lượng nước chứa dung tích hữu ích hồ 258,7 triệu m3 mà khơng cộng thêm lượng dòng chảy tự nhiên đến hồ tháng mùa P P kiệt, lượng dòng chảy tự nhiên đến hồ tháng mùa kiệt tính 1444 triệu m3 dòng chảy đến đập Thạch Nham chưa có hồ Nước Trong P P Hồ thủy điện ĐăkRinh Công trình thủy điện Đăk Rinh nhánh sơng Đăk Rinh huyện Sơn Tây có diện tích lưu vực đến tuyến đập 417,3 km2 tạo hồ chứa có mực nước dâng bình P P 80 thường 410 m Hồ có dung tích tồn 249,3 tr.m3, dung tích hữu ích 205,25 P P tr.m3 Nhà máy thủy điện hạ lưu đập có đường dẫn 11 km tạo cột nước 230 m P P để phát điện Nhà máy thủy điện có tổ máy, cơng suất tổ máy 62,5 MW nên tổng công suất lắp máy 125 MW, công suất đảm bảo 35,77 MW Số sử dụng công suất lắp máy 4166 Điện lượng bình quân nhiều năm 520,8 kWh Lưu lượng lớn nhà máy hai tổ máy hoạt động 47,6 m3/s P P Lượng nước hồ thủy điện Đăk Rinh bổ sung cho đập Thạch Nham tháng mùa kiệt (không kể lượng dòng chảy tự nhiên đến hồ) lượng nước chứa dung tích hữu ích hồ 205,25 triệu m3, trung bình 8,8 m3/s P P P P Khi cơng trình bước vào vận hành làm tăng đáng kể lượng dòng chảy mùa kiệt tạo điều kiện cho khắc phục ô nhiễm hạ du Để đánh giá giải pháp luận văn sử dụng thơng số mơ hình tính tốn chương tính tốn cho phương án có bổ sung nguồn nước cơng trình hồ Nước Trong hồ ĐăkRinh Sơ đồ tính tốn, luận văn tính từ Sơn Giang tới cửa sơng theo sơ đồ: Hình 3-3: Sơ đồ mơ hệ thống theo giải pháp bổ sung nguồn nước 81 Nguồn nước đến Sơn Giang bao gồm nguồn nước đến tự nhiên khu vực thượng lưu nguồn nước bổ sung từ hai hồ Để tính tốn luận văn sử dụng kết tính tốn đề tài: “ Nghiên cứu số sở khoa học bảo vệ môi trường nước hệ sinh thái thủy sinh hạ lưu sông Trà Khúc” làm số liệu đầu vào cho phương án tính tốn Tải lượng chất nhiễm giữ nguyên phương án trạng chương để đánh giá hiệu giải pháp bổ sung nguồn nước 3.3.2 Kết tính tốn Sử dụng thơng số mơ hình thu chương với kết tính tốn tải lượng chất nhiễm phương án trạng chương 2, ứng dụng mơ hình tốn để dự báo biến đổi chất lượng nước số vị trí sơng để đánh giá hiệu phương án: 30 25 BOD (mg/l) 20 Kịch trạng 15 QCVN 08:2008 A2 QCVN 08:2008 B1 10 Sau Đập Thạch Nham Bến Tam Thương Cửa sơng Hình 3-4: So sánh BOD tính tốn kịch bổ sung nguồn nước với phương án trạng R R 82 50 45 40 COD(mg/l) 35 Kịch 30 trạng 25 QCVN 08: 2008 A2 20 QCVN 08: 2008 B1 15 10 Sau Đập Thạch Nham Bến Tam Thương Cửa sơng Hình 3-5: So sánh COD tính toán kịch bổ sung nguồn nước với phương án trạng Nhận xét: So sánh kết tính toán chất lượng nước giải pháp bổ sung nguồn nước với phương án trạng cho số thông số cho thấy: Nồng độ BOD R R giảm từ 0,1 đến 12,9 mg/l, nồng độ COD giảm từ 2,99-17,5 mg/ (BOD giảm 50R R 54%, COD giảm 59%) Đặc biệt vị trí bến Tam Thương Kết cho thấy hiệu giải pháp hiệu để giảm nguồn ô nhiễm phát sinh đổ vào sơng giải pháp có tính khả thi cao hồ xây dựng dự kiến sau 2016 hồn thành 3.4 Kết luận chương Ứng dụng mơ hình tính tốn cho giải pháp quản lý, kiểm soát bổ sung nguồn nước cho thấy cần phải bước thực giải pháp này, đồng thời kết hợp với giải pháp quản lý để bước khắc phục tình trạng nhiễm đưa khả chịu tải dòng sơng trở lại cân bẳng 83 Đối với giải pháp xử lý nước thải thực mà phải bước thực phục thuộc vào nguồn lực đầu tư tỉnh doanh nghiệp Đối với giải pháp bổ sung nguồn nước thấy rõ hiệu cần phải nhanh chóng hồn thành cơng trình để sớm đưa vào vận hành 84 KẾT LUẬN Được hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Thắng trình làm luận văn, tác giả hoàn thành luận văn với đề tài: “Ứng dụng mơ hình Mike Basin nghiên cứu đánh giá ô nhiễm nước giải pháp quản lý bảo vệ chất lượng nước hạ lưu sông Trà Khúc” Luận văn sau hoàn thành đạt kết sau: Luận văn sâu tính tốn nguồn nước đến, nhu cầu sử dụng nước mặt tính tốn cân nước giai đoạn trạng (số liệu năm 2010) từ xem xét tình hình suy giảm nguồn nước hạ lưu sơng Trà Khúc đặc biệt tháng mùa kiệt, nguyên nhân kết tình trạng cạn kiệt Luận văn tính tốn tải lượng tiềm chất ô nhiễm sinh từ nguồn gây ô nhiễm phân tán lưu vực theo phương pháp ước tính thu thập, thống kê nguồn gây ô nhiễm tập trung lưu vực sông Trà Khúc nghiên cứu giai đoạn (số liệu tính tốn năm 2010) Các kết tính tốn làm số liệu đầu vào ban đầu cho mô hình Mike Basin để tính tốn biến đổi chất lượng nước sông, từ kết xác định đoạn sơng bị nhiễm hữu nặng đoạn sông qua thành phố Quảng Ngãi Luận văn ứng dụng mơ hình tốn để mơ cân nước cân tải luong chất ô nhiễm LVS Kết nghiên cứu cho thấy mơ hình mô tương đối tốt biến đổi số lượng chất lượng nước sử dụng để dự báo chất lượng nước cho giải pháp phương án quy hoạch Để xem xét giải pháp khắc phục ô nhiễm nước hạ lưu luận văn sử dụng kết hiệu chỉnh thông số mơ hình tốn để dự báo biến đổi CLN cho phương án: Quản lý, kiểm soát nguồn thải bổ sung nguồn nước Kết ứng dụng cho thấy hiệu đề xuất giải pháp qua cho thấy kế hoạch thực lương lai TÀI LIỆU THAM KHẢO Chi cục Thống kê Quảng Ngãi (2009, 2010), Niên giám thống kê tỉnh Quảng Ngãi Chi cục Thủy lợi Quảng Ngãi (2009,2010), Tổng hợp cơng trình thủy lợi tỉnh Qng Ngãi năm 2009, 2010 Chính Phủ (2005), Chiến lược Bảo vệ Môi trường quốc gia đến năm 2010 tầm nhìn đến 2020 Chính Phủ (2006), Chiến lược quốc gia TNN đến năm 2020 Công ty cổ phần đường Quảng ngãi (2010), Báo cáo việc thực quy định pháp luật BVMT năm 2010 Công ty Cổ phần Thạch Nham (1994-2010), Số liệu khai thác sử dụng nước HTTL Thạch Nham Công ty Cổ phần Thạch Nham (2010), Số liệu thống kê diện tích tưới CTTL Thạch Nham DHI, Water and Environment, MIKE BASIN HELP, 2002 Đài Khí tượng thủy văn khu vực Trung Bộ (2011) , báo cáo đề tài NCKH “Đặc điểm khí hậu, thủy văn Tỉnh Quảng Ngãi ” 10 Đại học Thủy Lợi (2006), Nghiên cứu sở khoa học phương pháp tính tốn ngưỡng khai thác sử dụng nguồn nước dòng chảy môi trường, ứng dụng cho lưu vực sông Ba sông Trà Khúc, Báo cáo đề tài NCKH Bộ NN&PTNT 11 Đại Học Thủy Lợi, Bộ mơn tính tốn thủy văn, Bài giảng mơ hình tốn thủy văn, Hà Nội, 2005 12 Đại học thủy lợi (2013), “Nghiên cứu số sở khoa học bảo vệ môi trường nước hệ sinh thái thủy sinh hạ lưu sông Trà Khúc” 13 Hà Văn Khối n.n.k (2006), Giáo trình Quy hoạch quản lý nguồn nước, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội 14 Quốc hội nước Cộng hòa XHCN Việt Nam khóa XIII (2012), Luật TNN 15 Quốc hội nước Cộng hòa XHCN Việt Nam(2005), Luật Bảo vệ Mơi trường 16 Sở NN&PTNT Quảng Ngãi (2009), Báo cáo tổng kết Lâm nghiệp tỉnh Quảng Ngãi năm 2009 17 Sở TNMT Quảng ngãi (2010), Báo cáo trạng môi trường tỉnh Quảng Ngãi năm 2010 18 Nguyễn Văn Thắng Phạm Thị Ngọc Lan (2006), Giáo trình Quản lý tổng hợp lưu vực sông, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 19 Nguyễn Văn Thắng (2010), Quản lý khôi phục nguồn nước sơng suy thối cạn kiệt , Bài giảng cao học Trường Đại Học Thủy Lợi, Hà Nội 20 Ngơ Đình Tuấn (1998), Nghiên cứu đánh giá cân nước lưu vực sông Trà Khúc cho Phát triển KTXH tỉnh Quảng Ngãi Báo cáo dự án Tỉnh Quảng Ngãi 21 Đỗ Tất Túc (2006), Nghiên cứu diễn biến dồng sông Trà Khúc lập dự án cơng trình bảo vệ bờ hạ lưu sơng Trà Khúc, Báo cáo dự án Tỉnh Quảng Ngãi 22 UBND tỉnh Quảng Ngãi - Sở Thương mại du lịch (2001), Báo cáo tổng thể phát triển du lịch tỉnh Quảng Ngãi thời kỳ 2001-2010 định hướng đến 2020 23 UBND tỉnh Quảng ngãi (2004), Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Ngãi đến năm 2010 24 Nguyễn Mậu Văn (2000), “ Cân nước PTBV tài nguyên nước lưu vực sông Trà Khúc tỉnh Quảng Ngãi ” Luận án Thạc sỹ Kỹ thuật PHỤ LỤC Bảng 1: Dòng chảy tháng trạm Sơn Giang (1979-2010) STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Năm 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 I 134 104 141 168 84,2 136,3 172 168 150 151 210 96,8 126 166 128 167 111 191 172 85,3 349 234 256 II 75,7 63,5 95,8 91,8 45,5 97,8 104 95,3 89,1 96,9 97,5 68,7 99,0 91,2 79,5 82,1 92,9 132 86,7 55,5 183 168 142 III 47,6 40,0 55,0 51,4 30,5 56,0 64,0 62,8 76,0 67,5 86,8 51,6 78,9 54,9 62,0 84,3 49,4 69,3 53,1 37,4 128 81,3 123 IV 38,4 32,3 47,9 51,8 21,6 50,1 64,7 47,7 48,7 55,4 55,1 37,3 83,6 36,8 46,0 51,4 32,5 50,9 47,5 27,7 108 125 73,1 V 77,7 61,8 92,5 37,9 29,8 57,8 89,7 99,4 41,3 76,6 93,5 57,7 72,8 40,3 51,4 56,8 29,7 116 79,1 30,2 199 146 143 VI 204 98,4 122 62,9 40,4 81,2 64,5 58,2 62,3 79,9 97,6 62,1 63,6 69,0 55,8 50,5 30,2 109 63,7 26,3 152 146 88,1 VII 95,9 67,4 86,0 47,9 34,1 56,5 51,5 43,7 40,2 99,0 95,7 61,3 50,4 35,7 51,2 37,0 36,5 80,2 62,9 34,4 89,8 111 50,8 VIII 78,6 74,7 62,6 37,7 67,9 38,8 44,8 70,7 40,0 50,3 94,1 55,8 67,9 96,6 28,6 34,1 47,2 50,6 40,4 36,0 75,1 184 144 IX 66,4 195 59,9 116 55,2 41,0 79,9 53,9 115 94,5 140 66,8 85,8 109 65,8 203 106 110 188 183 185 109 250 104 96,0 97,6 64,9 139 61,2 55,9 62,7 56,7 87,6 35,3 36,9 46,4 39,7 61,4 47,5 34,3 42,4 42,4 57,9 43,3 39,4 139,8 39,7 45,6 26,6 34,3 62,5 40 44,6 292 139 127 87 119 57,8 88 65 60 35,7 53 51 103 27,0 88 105 166 30,1 82 73 102 38,2 64 56 85 69,7 421 127 X 367 633 805 99,1 XI 475 1219 1021 173 XII 230 242 591 82,9 463 279 255 510 57 231 398 453 807 219 263 156 300 65,8 104 125 96,8 764 398 850 410 257 762 745 171 360 568 510 379 672 603 771 316 646 505 223 673 310 533 467 267 905 1790 459 1497 1124 1066 370 246 378 242 794 263 478 865 204 791 1259 636 366 72,0 31,6 98,7 34 91,6 360 146 133 181 200 302 986 242 771 255 601 644 710 704 160 377 383 373 729 485 83 74 61 179 93 127 687 637 488 275 1620 1040 701 1000 324 431 185 252 558 124 630 116 TB 157,6 235,9 265,0 85,1 147,9 158,0 184,6 194,4 132,0 180,8 122,2 186,7 151,2 193,7 186,7 129,5 223,4 359,1 145,0 253,9 361,6 294,3 185,8 184,7 222,5 182,8 234,3 156,5 300,0 240,3 254,1 184,6 Bảng 2: Chuỗi số Qnăm, Qtháng min, Qngày trạm thủy văn Trà Khúc ( theo kết khôi phục dòng chảy) Trước có đập Thạch Nham Năm 1979 1980 1981 Trạm Sơn Trạm Trà Khúc Giang Qtháng Qngày Qtháng Qngày Qnăm min min 171,8 41,9 30,8 38,4 28,3 257,2 35,2 25,8 32,3 23,7 288,8 52,2 41,1 47,9 37,7 Sau có đập Thạch Nham lấy nước tưới Năm Qnăm 1994 141 1995 250,1 1996 406,4 Trạm Trà Khúc Trạm Sơn Giang Qtháng 20,5 13,1 28 Qtháng 34,11 29,71 50,58 Qngày 6,3 6,1 11,9 Qngày 21,5 19,8 41,2 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 92,7 161,3 172,3 200,7 211,4 143,9 197,1 133,3 203,3 164,8 211,2 203,5 41,1 23,6 42,3 48,9 46,6 43,6 54,9 60,1 40,6 55 38,9 31,2 28,6 18,3 31,9 29,6 34,8 28,9 40,9 47,4 23,8 41,4 27,7 16,7 37,7 21,6 38,8 44,8 43,7 40 50,3 55,1 37,3 50,4 35,7 28,6 26,2 16,8 29,3 27,2 31,9 26,5 37,5 43,5 21,8 37 25,4 15,3 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 151,6 280,7 404,8 321,6 199,6 197,9 242,2 197,6 257,3 165,2 333,9 262,3 278 201,2 19,9 9,1 54,9 65,5 20,4 9,8 14,4 21 15,4 17,6 38,8 30 36,6 15,6 8,8 5,6 11,4 35,5 6,5 5,6 5,5 7,6 7,4 9,1 10,9 9,1 6,3 8,1 40,4 26,31 75,1 81,29 50,79 26,63 31,6 42,38 34 44,6 52,5 51,1 60,4 27,0 30,6 17,1 38,4 54,1 31,9 18,8 19,1 27,8 27,3 30,3 40,3 35,3 36,7 21,0 Bảng :Kết lưu lượng tháng, năm trạm Trà Khúc (theo kết khơi phục dòng chảy) Năm I II III Trước có đập Thạch Nham IV V VI VII VIII IX X XI XII TB 1979 146,1 82,5 51,9 1980 113,2 69,3 43,6 1981 153,6 104,5 59,9 1982 182,7 100,1 56,1 1983 91,7 49,6 33,3 1984 148,6 106,6 61,0 1985 187,6 109,9 69,8 1986 183,2 103,8 68,4 1987 163,1 97,2 82,8 1988 165,0 105,6 73,6 1989 229,4 106,3 94,6 1990 105,5 74,9 56,2 1991 137,8 107,9 86,0 1992 181,2 99,4 59,8 1993 139,8 86,7 67,5 Sau có đập Thạch Nham 1994 182,5 89,0 89,7 1995 118,5 99,0 49,6 1996 203,7 141,4 64,1 1997 188,7 86,1 45,6 1998 72,2 36,0 29,4 1999 394,8 194,8 130,8 2000 255,7 175,4 65,5 2001 270,9 134,1 124,1 2002 188,3 93,0 38,3 2003 178,3 75,7 42,3 2004 190,2 89,1 47,0 2005 100,5 45,1 40,0 2006 269,0 139,1 74,5 2007 322,3 124,0 75,7 2008 139,2 72,5 42,9 2009 461,5 109,8 36,6 2010 128,6 37,0 15,6 TB 187,3 98,3 61,8 41,9 35,2 52,2 56,5 23,6 54,6 70,5 46,6 53,1 60,4 60,1 40,6 91,1 40,1 50,2 84,7 67,3 100,8 41,3 32,5 63,0 97,8 108,4 45,1 83,5 101,9 62,9 79,4 44,0 56,1 222,2 107,2 132,5 68,6 44,0 88,5 68,0 63,5 67,9 87,1 106,4 65,5 69,3 75,2 60,8 104,6 73,5 93,8 52,3 37,1 61,6 56,1 47,6 43,8 107,9 104,3 66,8 55,0 38,9 55,8 85,6 81,4 68,3 41,1 74,1 42,3 48,9 77,1 43,6 54,9 102,6 60,8 74,0 105,3 31,2 72,4 212,1 65,3 126,8 60,1 44,7 87,1 58,7 125,7 103,0 153,1 72,8 93,5 118,8 71,7 399,9 690,3 877,3 108,0 504,3 304,5 277,8 556,4 62,0 687,0 126,6 832,4 433,5 926,8 446,9 518,2 1329,1 1113,3 189,0 733,0 657,2 840,8 344,0 704,0 549,9 243,3 733,6 338,2 581,3 509,1 251,2 263,8 644,3 90,4 251,7 434,4 494,2 879,2 238,9 287,2 170,5 267,7 411,6 263,5 865,7 171,8 257,2 288,8 92,7 161,3 172,3 200,7 211,4 143,9 197,1 133,3 203,3 164,8 211,2 203,5 46,8 17,6 43,1 32,1 9,1 105,5 84,4 83,6 19,3 18,4 46,3 37,2 58,0 50,3 43,6 110,6 21,4 50,1 39,8 17,5 115,1 59,6 12,8 206,2 111,4 163,0 32,7 14,4 21,0 22,6 42,7 84,2 109,7 179,1 22,3 72,6 40,5 13,1 104,3 41,0 10,4 144,9 137,3 59,8 23,2 20,9 137,6 15,4 17,6 60,2 51,1 84,6 19,4 72,1 32,3 24,8 72,0 52,8 17,0 71,7 104,7 20,4 9,8 17,2 42,3 18,0 22,4 38,8 30,0 63,9 56,1 52,9 20,5 30,3 28,0 19,9 14,5 54,9 195,4 142,2 69,3 24,8 101,2 22,4 90,0 73,1 54,7 39,5 187,0 67,5 232,1 113,7 115,0 333,8 62,5 89,0 135,6 101,7 414,5 162,2 153,6 208,5 231,8 101,6 141,2 652,7 142,5 151,8 301,7 894,8 872,1 196,1 420,5 665,9 599,1 443,2 351,6 1159,0 282,8 904,9 297,0 807,6 744,6 573,4 323,0 533,5 313,6 1063,0 2105,1 537,3 1759,0 1321,4 1253,4 433,3 705,6 757,4 835,1 826,4 186,6 1903,8 1224,1 824,1 1178,3 831,6 303,4 559,8 1013,0 226,4 925,3 1478,4 741,3 418,9 429,4 436,2 424,6 846,8 553,1 364,8 494,1 199,9 282,9 484,8 141,0 250,1 406,4 151,6 280,7 404,8 321,6 199,6 197,9 242,2 197,6 257,3 165,2 333,9 262,3 278,0 201,2 222,0 Hình 1: Quá trình nước dùng, nước thiếu khu tưới đập Thạch Nham p/án trạng Hình 1: Quá trình nước dùng, nước thiếu khu tưới đập Thạch Nham p/án bổ sung nguồn nước Hình 3: Nhập liệu đầu vào nguồn ô nhiễm lưu vực p/án trạng Hình 4: Kết dòng chảy, nồng độ chất nhiễm p/án quản lý, kiểm sốt nguồn nhiễm (vị trí bến Tam Thương) Hình 5: Kết dòng chảy, nồng độ chất nhiễm p/bổ sung nguồn nước (vị trí bến Tam Thương) mg/l 30 25 BODtd 20 BODtt QCVN 08:2008 (A2) 15 10 Vị trí Vị trí Vị trí Hình 6: Kết hiệu chỉnh BOD (12/2010) R R 40 35 mg/l 30 25 COD tđ 20 COD tt 15 QCVN 08:2008 (A2) 10 Vị trí Vị trí Vị trí Hình 7: Kết hiệu chỉnh COD (đợt 12/2010) Bảng Các số liệu chất lượng nước thời điểm quan trắc tháng 7-2010 + DO BOD R COD Vị trí Sau đập Thạch nham 100m sông TK khỏi QN ( hạ lưu bến Tam Thương) Tại Cửa Đại NH N R RP P PO -P R TSS Độ đục Tổng Coliform 3RP P pH Nhiêt độ mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100 ml - Độ C 7,9 16 34 0,155 0,028 66,3 69,5 3100 7,82 33 18 34 0,002 0,11 16,2 11480 7,38 31 5,11 14 21 0.002 0,15 24 12 930 6,87 33 Bảng Các số liệu chất lượng nước thời điểm quan trắc tháng 12-2010 DO mg/l BOD mg/l COD mg/l NH +-N mg/l PO +-P mg/l TSS mg/l Tổng Coliform MNP/100ml 4,62 17 26,8 0,095 0,079 17 10800 Nước sông sau thành phố Quảng ngãi 4,5 25 38,6 0,762 0,092 14 175000 Cửa Đại 3,95 44 66,2 0,795 0,105 18 12030 vị trí Sau đập Thạch Nham 50m R R RP P R RP P ... chọn mơ hình MIKE BASIN để nghiên cứu ứng dụng với tiêu đề là: Ứng dụng mơ hình Mike Basin nghiên cứu đánh giá ô nhiễm nước giải pháp quản lý bảo vệ chất lượng nước hạ lưu sông Trà Khúc Mục... HÌNH NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG NƯỚC HẠ LƯU SÔNG TRÀ KHÚC 72 3.1 Phân tích, xác định giải pháp quản lý, bảo vệ chất lượng nước 72 3.2 Nghiên cứu giải pháp quản lý. .. 15 1.2 Vài nét mơ hình chất lượng nước ứng dụng quản lý bảo vệ chất lượng nguồn nước sông 16 1.3 Tình hình nhiễm nước quản lý bảo vệ chất lượng nước hạ lưu sông Trà Khúc