cân bằng nước lưu vực sông thạch hãn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ HẢI DƯƠNG HỌC Ngô Thị Thanh Hương CÂN BẰNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN Khóa luận tốt nghiệp đại học hệ chính quy Ngành Thủy văn học Hà Nội - 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ HẢI DƯƠNG HỌC Ngô Thị Thanh Hương CÂN BẰNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN Khóa luận tốt nghiệp đại học hệ chính quy Ngành Thủy văn học Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn ThS. Ngô Chí Tuấn Hà Nội - 2013 LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp được hoàn thành tại Bộ môn Thủy văn, Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô và anh chị trong khoa đã nhiệt tình truyền thụ kiến thức trong suốt quá trình học tập, đặc biệt là thầy PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn và ThS. Ngô Chí Tuấn đã tận tình chỉ bảo trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp này. Hà Nội, ngày 03 tháng 06 năm 2013 Sinh viên Ngô Thị Thanh Hương MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU 1 Chương 1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ TÌNH HÌNH KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN 2 1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 2 1.1.1. Vị trí địa lý 2 1.1.2. Địa hình và địa mạo 3 1.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng 4 1.1.4. Thảm thực vật 5 1.1.5. Khí hậu 5 1.1.6. Thủy văn 8 1.2. TÌNH HÌNH KINH TẾ XÃ HỘI 11 1.2.1. Dân số 11 1.2.2. Dân tộc 11 1.2.3. Cơ cấu kinh tế 11 Chương 2 CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG VÀ MÔ HÌNH MIKE BASIN 14 2.1. HỆ THỐNG NGUỒN NƯỚC VÀ CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG 14 2.1.1. Hệ thống nguồn nước 14 2.1.2. Cân bằng nước hệ thống 14 2.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÔ HÌNH CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG 15 2.2.1. Hệ thống mô hình GIBSI 15 2.2.2. Chương trình Sử dụng nước (Water Utilization Project) 16 2.2.3. Mô hình BASINS 16 2.2.4. Mô hình hệ thống đánh giá và phát triển nguồn nước WEAP 18 2.2.5. Bộ mô hình MIKE (DHI) 19 2.3. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH CÂN BẰNG NƯỚC MIKE BASIN 19 2.3.1. Giới thiệu chung 19 2.3.2. Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE BASIN 21 Chương 3 ÁP DỤNG MÔ HÌNH MIKE BASIN TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN 24 3.1. TÀI LIỆU 24 3.2. CÂN BẰNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN BẰNG MÔ HÌNH MIKE BASIN 24 3.2.1. Phân vùng tính cân bằng nước 25 3.2.2. Sử dụng mô hình NAM khôi phục số liệu và tính toán dòng chảy đến cho các tiểu vùng trên lưu vực 28 3.2.3. Tính toán nhu cầu sử dụng nước của các ngành trên các tiểu vùng 31 3.2.4 Tính toán cân bằng nước trên lưu vực sông Thạch Hãn 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 49 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1. Sơ đồ lưu vực sông Thạch Hãn. 2 Hình 2. Sơ đồ mạng lưới sông và lưới trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Thạch Hãn 9 Hình 3. Bố trí phác họa mô hình lưu vực sông trong MIKE BASIN 20 Hình 4. Sơ đồ minh họa cấu trúc mô hình MIKE BASIN 22 Hình 5. Phân vùng tính toán nhu cầu nước của lưu vực sông Thạch Hãn 26 Hình 6. Cấu trúc mô hình NAM 28 Hình 7. Đường quá trình dòng chảy thực đo và tính toán của 11 năm hiệu chỉnh (1979 – 1989) tại trạm Gia Vòng 29 Hình 8. Đường quá trình dòng chảy thực đo và tính toán của 11 năm kiểm định (1990 – 2000) tại trạm Gia Vòng 30 Hình 9. Sơ đồ làm việc của mô hình CROPWAT 33 Hình 10. Biểu đồ cơ cấu nhu cầu nước của các hộ dùng nước trên lưu vực sông Thạch Hãn. 39 Hình 11. Sơ đồ tổng quát cân bằng nước lưu vực sông Thạch Hãn. 42 Hình 12. Biểu đồ thể hiện lượng nước đến, lượng nước dùng và lượng nước thiếu cả năm của từng tiểu vùng trên lưu vực sông Thạch Hãn tỉnh Quảng Trị. 44 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1. Kết quả phân mùa mưa – mùa khô trong tỉnh Quảng Trị 5 Bảng 2. Phân phối mưa năm theo các tháng tại các trạm đo mưa trên lưu vực sông Thạch Hãn 6 Bảng 3. Nhiệt độ trung bình tháng tại một số trạm 6 Bảng 4. Độ ẩm tương đối tại trạm Đông Hà 7 Bảng 5. Bốc hơi bình quân tháng trạm Đông Hà 7 Bảng 6. Số giờ nắng trạm Đông Hà 7 Bảng 7. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn trên lưu vực sông Thạch Hãn 10 Bảng 8. Trữ lượng nước hồ, đập trên lưu vực sông Thạch Hãn 11 Bảng 9. Diện tích, năng suất, sản lượng một số cây trồng chính trên lưu vực 12 Bảng 10. Số lượng gia súc và gia cầm trên lưu vực sông Thạch Hãn 12 Bảng 11. Sản lượng thủy sản 12 Bảng 12. Kết quả hiệu chỉnh thông số 29 Bảng 13. Lưu lượng tháng tính trung bình nhiều năm của các tiểu vùng 30 Bảng 14. Hiện trạng dân số dùng nước trong các tiểu vùng thuộc lưu vực sông Thạch Hãn 31 Bảng 15. Nhu cầu nước sinh hoạt trong các tiểu vùng thuộc lưu vực sông Thạch Hãn 32 Bảng 16. Nhu cầu dùng nước cho các loại cây trồng trong tiểu vùng ĐB 32 Bảng 17. Nhu cầu nước tưới của các tiểu vùng trên lưu vực 34 Bảng 18. Hiện trạng chăn nuôi của các tiểu vùng trên lưu vực sông Thạch Hãn 34 Bảng 19. Nhu cầu nước cho chăn nuôi của các tiểu vùng trên lưu vực 35 Bảng 20. Thống kê và nhu cầu nước cho công nghiệp chủ chốt trên các tiểu vùng thuộc lưu vực sông Thạch Hãn 35 Bảng 21. Nhu cầu nước dùng cho công nghiệp của các tiểu vùng trên lưu vực sông Thạch Hãn 36 Bảng 22. Diện tích nuôi trồng thủy sản của các tiểu vùng trên lưu vực 36 Bảng 23. Nhu cầu nước dùng cho thủy sản của các tiểu vùng trên lưu vực 36 Bảng 24. Nhu cầu nước cho giao thông thủy và bảo vệ môi trường của các tiểu vùng trên lưu vực 37 Bảng 25. Nhu cầu nước cho dịch vụ, thương mại và du lịch của các tiểu vùng trên lưu vực 38 Bảng 26. Nhu cầu nước cho các hoạt động đô thị 38 Bảng 27. Nhu cầu sử dụng nước cho các mục đích khác nhau của tiểu vùng ĐB 39 Bảng 28. Nhu cầu nước và cơ cấu nhu cầu nước của các hộ dùng nước chủ yếu trên lưu vực sông Thạch Hãn 39 Bảng 29. Tổng hợp nhu cầu cân bằng nước của các tiểu vùng trên lưu vực sông Thạch Hãn 41 Bảng 30. Kết quả tính toán nhu cầu sử dụng nước cho tiểu vùng ĐB 43 Bảng 31. Tổng hợp lượng nước thiếu của các tiểu vùng 43 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CROPWAT Mô hình tính toán nhu cầu tưới của cây trồng theo chỉ tiêu sinh thái GIBSI Bộ mô hình tổng hợp của Canada (Gestion Intégrée des Bassins versants à l'aide d'un Système Informatisé) GIS Hệ thông tin địa lý (Geography Information System) IQQM Mô hình mô phỏng nguồn nước ISIS Mô hình thủy động lực (Interactive Spectral Interpretation System) MIKE Bộ mô hình thủy lực và thủy văn lưu vực của Viện Thủy lực Đan Mạch. NAM Mô hình dòng chảy của Viện Thủy lực Đan Mạch QUAL2E Mô hình chất lượng nước (Water Quality version 2E) SWAT Mô hình mô phỏng dòng chảy mặt qua độ ẩm đất (Soil and Water Assessment Tool) USLE Mô hình vận chuyển phù sa và xói mòn đất WEAP Mô hình kết hợp giữa việc mô phỏng hệ thống và các chính sách cần áp dụng cho lưu vực(Water Evaluation and Planning System) WUP Chương trình sử dụng nước WinHSPF Mô hình lưu vực dùng để xác định nồng độ các chất thải từ các nguồn thải tập trung và không tập trung trong sông PLOAD Mô hình lan truyền chất ô nhiễm TM, DV, DL Thương mại, dịch vụ, du lịch GTT, BVMT Giao thông thủy, bảo vệ môi trường 1 MỞ ĐẦU Thạch Hãn là con sông lớn nhất tỉnh Quảng Trị, là nguồn cấp nước cho các hoạt động dân sinh và kinh tế với diện tích 2727 km 2 . Lượng nước sông Thạch Hãn phân bố không đều theo không gian và thời gian. Để sử dụng hợp lý và phát triển bền vững tài nguyên nước mặt dẫn đến phải giải quyết bài toán cân bằng nước hệ thống cho lưu vực sông. Với lí do đó, đề tài: “Cân bằng nước lưu vực sông Thạch Hãn” được chọn để thực hiện khóa luận tốt nghiệp với các nội dung sau: Chương 1 Đặc điểm địa lý tự nhiên và tình hình kinh tế xã hội lưu vực sông Thạch Hãn Chương 2 Cân bằng nước hệ thống và giới thiệu mô hình MIKE BASIN Chương 3 Áp dụng mô hình MIKE BASIN tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Thạch Hãn Trong một thời gian có hạn, với kiến thức còn bó hẹp chắc chắn công trình đầu tay này không tránh khỏi những khiếm khuyết. Tác giả chân thành cảm ơn những sự góp ý của các thầy cô, các bạn đồng nghiệp để rút kinh nghiệm cho những công trình tiếp theo. [...]... thnh phn 14 trong h thng, cỏc tỏc ng ca mụi trng lờn nú v ra cỏc bin phỏp khai thỏc, bo v ngun nc mt cỏch hp lý 2.2 GII THIU MT S Mễ HèNH CN BNG NC H THNG Do yêu cầu phát triển tài nguyên n-ớc l-u vực sông để đáp ứng đ-ợc các yêu cầu về phát triển kinh tế - xã hội Hiện nay trên thế giới đã tiến hành xây dựng các mô hình, hệ thống các mô hình để đánh giá tác động của con ng-ời, các điều kiện mặt đệm . MIKE BASIN TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN 24 3.1. TÀI LIỆU 24 3.2. CÂN BẰNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN BẰNG MÔ HÌNH MIKE BASIN. đồ cơ cấu nhu cầu nước của các hộ dùng nước trên lưu vực sông Thạch Hãn. 39 Hình 11. Sơ đồ tổng quát cân bằng nước lưu vực sông Thạch Hãn. 42 Hình 12.