Nghiên cứu diễn biến chất lượng nước dòng chính sông Ba

Bài viết Nghiên cứu diễn biến chất lượng nước dòng chính sông Ba được nghiên cứu nhằm đánh giá được chất lượng nước của dòng chính sông Ba bằng mô hình MIKE11 và ECOLABO (DHI, 2007), từ đó đề xuất các biện pháp quản lý để cải thiện chất lượng nước sông. Đối tượng nghiên cứu là hàm lượng oxy hòa tan DO, nhu cầu oxy sinh hóa BOD5.

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC DÒNG CHÍNH SƠNG BA Nguyễn Thị Minh Hằng Trường Đại học Thủy lợi, email: hangntm@tlu.edu.vn GIỚI THIỆU CHUNG Sông Ba sông lớn vùng ven biển miền Trung với diện tích lưu vực 13.900 km², thuộc địa giới hành tỉnh Gia Lai, Đăk Lăk, Phú n Kon Tum Dịng sơng Ba bắt nguồn từ đỉnh núi cao Ngọc Rô 1.549 m dải Trường Sơn Từ thượng nguồn đến An Khê, sông chảy theo theo hướng Tây Bắc - Đơng Nam sau chuyển hướng Bắc Nam, đến cửa sông Hinh chảy theo hướng gần Tây - Đông đổ biển Đơng cửa Đà Rằng Chiều dài sơng 374 km, mật độ lưới sơng 0,22 km/km2 (Hình 1) áp lực mạnh mẽ hoạt động phát triển, gây vấn đề môi trường, đặc biệt nhiễm nguồn nước Trên lưu vực sơng có nhiều nhà máy, khu công nghiệp khu dân cư xả nước thải không qua xử lý xử lý chưa đạt u cầu xả trực tiếp xuống dịng sơng làm cho chất lượng môi trường nước khu vực ngày suy giảm Mục tiêu nghiên cứu đánh giá chất lượng nước dịng sơng Ba mơ hình MIKE11 ECOLABO (DHI, 2007), từ đề xuất biện pháp quản lý để cải thiện chất lượng nước sông Đối tượng nghiên cứu hàm lượng oxy hòa tan DO, nhu cầu oxy sinh hóa BOD5 Phạm vi nghiên cứu dịng sông Ba, từ Thủy điện sông Ba Hạ đến trạm Phú Lâm PHƯƠNG PHÁP VÀ KẾT QUẢ 2.1 Thiết lập mơ hình cho vùng nghiên cứu Hình Bản đồ lưu vực sơng Ba Lưu vực sơng Ba có ví trí quan trọng phát triển KTXH gắn liền với an ninh quốc phịng Hiện nay, lưu vực sơng chịu Phạm vi mơ hình thiết lập bao trùm dịng sơng Ba, từ Thủy điện sơng Ba Hạ đến trạm Phú Lâm (Hình 2) Trong đoạn sơng nghiên cứu, có 50 mặt cắt đo đạc năm 2012 Số liệu lưu lượng dùng để làm điều kiện biên để hiệu chỉnh kiểm định mơ hình thu thập trạm thủy văn Ba Hạ có số liệu lưu lượng từ 2/4/2017 28/12/2017 Số liệu mực nước dùng tính tốn đo trạm thuỷ văn theo bước thời gian ngày Trạm thủy văn có số liệu mực nước sử dụng bao gồm: trạm Củng Sơn trạm Phú Lâm Biên lưu lượng xả trạm Ba Hạ, biên trình mực nước triều thực đo có thời gian trạm Phú Lâm Với số liệu chất lượng nước, thời gian 320 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 quan trắc sử dụng tính tốn hiệu chỉnh mơ hình tháng 5/2017 tính tốn kiểm định mơ hình tháng 10/2017 Các tiêu chất lượng nước xem xét DO BOD5 Hình Kết tính tốn thực đo q trình mực nước trạm Củng Sơn (02/04/2017 - 31/08/2017) Hình Miền tính tốn lập cho vùng nghiên cứu Mơ hình mơ thực chất tích hợp mơ hình: mơ hình tính thủy lực mơ hình chất lượng nước (cấp độ 1) Vì vậy, việc thiết lập tiến hành tuần tự, trước hết thiết lập thông số bản, thực tiếp với tính tốn thủy lực cuối thiết lập mơ hình chất lượng nước 2.2 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 2.2.1 Mơ hình thủy lực Thơng số mơ hình thủy lực thơng số cuối cần đưa vào mơ hình, bao gồm số liệu: hệ số Manning mặt cắt đoạn sông Điều kiện ban đầu: Giá trị lưu lượng mực nước thời đoạn đầu điểm nút mạng sông Hệ số nhám (n M) thông số quan trọng ảnh hưởng lớn đến kết tính tốn Việc xác định giá trị hệ số nhám thông qua bước hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Qua so sánh, thấy kết tính tốn (Hình 3) phù hợp với tài liệu thực đo Kết cho thấy kết mơ hình có hệ số NASH 91% Kết hồn tồn chấp nhận ứng dụng bước Việc kiểm định thực thông qua việc áp dụng mô hình hiệu chỉnh cho chuỗi số liệu khác Kết tính tốn phù hợp với tài liệu thực đo, với hệ số NASH =87% (Hình 4) Hình Kết tính tốn thực đo q trình mực nước trạm Củng Sơn (01/09/2017 - 28/12/2017) 2.2.2 Mơ hình chất lượng nước Mơ hình áp dụng: MIKE11 ECOLABO Cấp độ Mơ hình hiệu chỉnh, sử dụng số liệu quan trắc năm Chi cục bảo vệ môi trường tỉnh Gia Lai tại: Xã Cài Lúi huyện Sơn Hòa, Xã Hòa An - huyện Phú Hịa, Phường Hịa Vinh - thị xã Đơng Hịa Dữ liệu nguồn thải chủ yếu xây dựng cho nguồn thải công nghiệp, nguồn thải sinh hoạt tương lai theo kịch phát triển KTXH khu vực nghiên cứu Kết hiệu chỉnh mơ hình chất lượng nước cho thấy, thông số chất lượng nước tương đối sát so với thực tế (Hình 5a, 5b) Như vậy, thông số module ECOLAB dùng để kiểm định tiếp tục cho năm 2017 Kết thể Hình 321 Hình 5a Kết hiệu chỉnh DO (5/2017) Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 Hình Kết BOD5 gia tăng tải lượng thải 50% dọc sơng Ba, so sánh với QCVN08-MT:2015/BTNMT, KB1 Hình 5b Kết hiệu chỉnh BOD5 (5/2017) Hình Kết BOD5 gia tăng tải lượng thải 50% dọc sơng Ba so sánh với QCVN08-MT:2015/BTNMT, KB2 Hình 6: Kết kiểm định BOD5 (10/2017) 2.3 Mô kịch Nghiên cứu xây dựng cho 02 kịch (KB) dựa vào quy hoạch phát triển KTXH khu vực KB1: lưu lượng thải tăng 50% giả định có mở rộng quy mô sản xuất nhà máy; lưu lượng nước thượng nguồn tăng 10% 20% vào mùa mưa giảm 10% 20% vào mùa khô KB2: ứng với việc áp dụng công nghệ xử lý nước thải cải tiến, nồng độ thông số ô nhiễm nước thải sau xử lý đạt QCVN 40:2011, cột B (đối với nước thải công nghiệp): Lưu lượng thải tăng 50% (giống KB1); Lưu lượng nước thượng nguồn giảm 10% 20% Kết cho thấy, với KB1 tiêu DO đạt QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A2) tiêu BOD5 chưa vượt mức B1 tất vị trí quan trắc Kết phản ánh việc lưu lượng nước sông cịn đủ lớn để pha lỗng phân tán chất ô nhiễm theo thời gian Với KB2, kết tiêu DO BOD5 trường hợp tải lượng gia tăng 50% cho kết giới hạn QCVN 08MT:2015/BTNMT cột B1 KẾT LUẬN Bài báo tính tốn mơ chất lượng nước dịng sơng Ba Kết tính toán cho thấy, chất lượng nước thay đổi giảm dần từ nguồn thải dọc theo dòng chảy Từ kết mơ kịch bản, đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nước sông bao gồm giải pháp phi cơng trình cơng trình Giải pháp phi cơng trình phải kể đến sách quản lí, kiểm sốt nhiễm, sách vận hành liên hồ chứa Giải pháp cơng trình: giảm thiểu nhiễm nguồn, thu gom xử lí nước thải, xây dựng mạng lưới trạm quan trắc lưu vực TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] DHI (2007), MIKE 11, MIKE Ecolabo, Hydrodynamic and Ecolabo Scientific Documentation [2] QCVN 08-MT:2015/BTNMT (2015), Quy chuẩn quốc gia chất lượng nước mặt, Bộ Tài nguyên Môi trường 322 ... mơ chất lượng nước dịng sơng Ba Kết tính toán cho thấy, chất lượng nước thay đổi giảm dần từ nguồn thải dọc theo dòng chảy Từ kết mơ kịch bản, đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nước sông bao... thải sinh hoạt tương lai theo kịch phát triển KTXH khu vực nghiên cứu Kết hiệu chỉnh mơ hình chất lượng nước cho thấy, thông số chất lượng nước tương đối sát so với thực tế (Hình 5a, 5b) Như vậy,... Các tiêu chất lượng nước xem xét DO BOD5 Hình Kết tính tốn thực đo q trình mực nước trạm Củng Sơn (02/04/2017 - 31/08/2017) Hình Miền tính tốn lập cho vùng nghiên cứu Mơ hình mơ thực chất tích