kl huynh tuong vy 610633b

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT TẠI TỈNH ĐĂK LĂK SVTH: HUỲNH TƯỜNG VY MSSV: 610633B LỚP : 06MT2N GVHD: TSKH BÙI TÁ LONG TP Hồ Chí Minh, 12/2006 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CƠNG TƠN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT TẠI TỈNH ĐĂK LĂK SVTH: HUỲNH TƯỜNG VY MSSV: 610633B LỚP : 06MT2N Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 01/10/2006 Ngày hoàn thành luận văn:31/12/2006 TPHCM, ngày 31 tháng 12 năm 2006 Giảng Viên hướng dẫn TSKH Bùi Tá Long ii LỜI CẢM ƠN Em chân thành cảm ơn thầy cô truyền đạt kiến thức cho chúng em năm qua, đặc biệt thầy Bùi Tá Long, người tận tình hướng dẫn em thời gian làm luận văn Thầy truyền đạt kiến thức mà ủng hộ mặt tinh thần giúp em vượt qua khó khăn thu thập số liệu hoàn thành luận văn Con cảm ơn ba má em ủng hộ suốt chặng đường qua Cháu cảm ơn trạm khí tượng – thủy văn địa bàn tỉnh Đăk Lăk, công ty Môi trường đô thị tỉnh Đăk Lăk, đặc biệt Phịng quan trắc mơi trường nước Viện Kỹ Thuật Nhiệt Đới Bảo vệ Mơi trường TP Hồ Chí Minh tạo điều kiện cho cháu hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin cảm ơn anh Cao Duy Trường anh chị phịng Geoinformatics thuộc Viện Mơi trường Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh tận tình bảo thời gian thực Luận văn tốt nghiệp Cảm ơn người bạn ủng hộ tơi iii TĨM TẮT Nước tài ngun thiên nhiên đặc biệt quan trọng, thành phần thiết yếu sống môi trường, định tồn phát triển bền vững quốc gia Nhận thức rõ tầm quan trọng đặc biệt nước, bước sang kỷ 21, cộng đồng quốc tế xem nước tài nguyên quan trọng thứ sau tài nguyên người, mà số nước, số khu vực, người ta coi nước “vàng xanh” Cũng nhiều tỉnh thành nước thời kỳ cơng nghiệp hóa – đại hóa, nguồn nước Đăk Lăk ln biến động tác động khí hậu, thủy văn người Bên cạnh nhu cầu nước ngày tăng tăng dân số phát triển kinh tế-xã hội Đã xảy suy thoái, cạn kiệt, ô nhiễm nguồn nước nơi này, nơi khác Đăk Lăk Việc khai thác, sử dụng không hợp lý đồng thời chưa quan tâm đến công tác bảo vệ dẫn đến hậu xấu khó lường môi trường, bền vững phát triển nguồn nước Trong bối cảnh vậy, nghiên cứu ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ, đặc biệt công nghệ thông tin giải pháp mang tính đột phá, tỉnh Đăk Lăk Luận văn tốt nghiệp ”Ứng dụng công nghệ thông tin hệ thống giám sát chất lượng nước mặt Đăk Lăk” có mục tiêu tin học hóa q trình quản lý số liệu quan trắc chất lượng nước mặt, đưa số đề xuất xây dựng mạng lưới quan trắc chất lượng nước mặt cho hệ thống sông Srepok, Đăk Lăk Sản phẩm tin học Luận văn đặt tên ENVIMWQ_DL (viết tắt cụm từ tiếng Anh : ENVironmental Information Management and Water Quality simulation for Dak Lak - Phần mềm quản lý thông tin môi trường mô chất lượng nước cho Đăk Lăk.) phiên 1.0 ENVIMWQ_DL phần mềm ứng dụng công nghệ GIS, công nghệ CSDL mô hình tốn với số tiện ích giúp người sử dụng tra cứu tính tốn theo kịch khác với liệu đồ tỉnh ĐăK Lăk iv NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN III TÓM TẮT IV NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN V MỤC LỤC VI DANH MỤC CÁC BẢNG VIII DANH MỤC CÁC HÌNH IX DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT XII MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu Luận văn Nội dung công việc cần thực Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa thực tiễn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI VÀ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH ĐĂK LĂK………… 1.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Đăk Lăk 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Địa hình địa mạo 1.2 Khái quát điều kiện khí tượng – thủy văn 1.2.1 Khí hậu thời tiết 1.2.2 Khái qt hệ thống sơng ngịi tỉnh Đăk Lăk 1.2.3 Mạng lưới đo đạc thơng số khí tượng thủy văn Đăk Lăk 11 1.3 Các nguồn tài nguyên 15 1.3.1 Tài nguyên đất 15 1.3.2 Tài nguyên nước 16 1.3.3 Tài nguyên rừng 16 1.3.4 Tài nguyên khoáng sản 17 1.4 Đặc điểm kinh tế - xã hội tỉnh Đăk Lăk 17 1.5 Hiện trạng môi trường nước mặt Đăk Lăk thời gian qua 19 1.6 Đánh giá định lượng hoạt động sản xuất gây ô nhiễm nguồn nước địa bàn Đăk Lăk 24 1.6.1 Ngành chế biến thực phẩm-đồ uống 24 1.6.2 Ngành gỗ lâm sản 25 1.6.3 Ngành khí-chế tạo 25 1.6.4 Ngành nhựa cao su 26 1.7 Một số kết luận chương 26 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN .27 2.1 Cơ sở lý luận thực tiễn xây dựng hệ thống quan trắc chất lượng nước ô nhiễm nước 27 2.2 Phương pháp đo tiêu nước ô nhiễm 31 vi 2.3 Đặc điểm trạm quan trắc nước ô nhiễm liên tục nguồn ô nhiễm cố định 33 2.3.1 Quan trắc nguồn ô nhiễm dựa việc đưa điều lệ 33 2.3.2 Quan trắc nguồn nhiễm dựa việc kiểm sốt tổng lượng ô nhiễm 33 2.3.3 Những yếu tố đo cần ý quan trắc 35 2.4 Hiện trạng mạng lưới quan trắc nước mặt Đăk Lăk 36 2.4.1 Phương pháp lấy mẫu đo đạc hệ thống quan trắc chất lượng nước Đăk Lăk 36 2.4.2 Hiện trạng phương pháp lưu trữ xử lý số liệu 37 2.5 Mơ hình toán sử dụng Luận văn 38 2.6 Kết luận chương 40 CHƯƠNG QUẢN LÝ VÀ MÔ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT ĐĂK LĂK…… 42 3.1 Mục tiêu phần mềm ENVIMWQ 42 3.2 Sơ đồ cấu trúc chức phần mềm ENVIMWQ 43 3.3 Mơ tả khối chức cho ENVIMWQ_DL 44 3.3.1 Module quản lý đồ 44 3.3.2 Module quản lý liệu môi trường 45 3.3.3 Module thống kê, báo cáo 51 3.3.4 Module mơ hình 53 3.4 Ứng dụng ENVIMWQ_DL tính tốn mơ chất lượng nước sơng Srepok 56 3.5 Đề xuất hệ thống quan trắc chất lượng nước mặt cho hệ thống sông Srepok, Đăk Lăk 59 3.6 Kết luận chương 63 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC A A PHỤ LỤC B F PHỤ LỤC C K vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Độ ẩm trung bình năm (ĐVT: %) Bảng 1.2 Đặc trưng dịng chảy trung bình nhiều năm 11 Bảng 1.3 Thống kê nhóm đất 15 Bảng 1.4 Trữ lượng khai thác tiềm nước tỉnh Đăk Lăk 16 Bảng 1.5 Trữ lượng gỗ loại rừng 17 Bảng 1.6 Các loại khoáng sản 17 Bảng 1.7 Tăng trưởng kinh tế theo GDP, giá so sánh 1994 18 Bảng 1.8 Vị trí điểm quan trắc nước mặt 19 Bảng 1.9 Các tiêu quan trắc nước sông, suối 21 Bảng 1.10 Kết quan trắc chất lượng nước mặt Đăk Lăk 3/2005 21 Bảng 1.11 Kết quan trắc chất lượng nước mặt Đăk Lăk 5/2005 22 Bảng 1.12 Kết quan trắc chất lượng nước mặt Đăk Lăk 7/2005 22 Bảng 1.13 Kết quan trắc chất lượng nước mặt Đăk Lăk 9/2005 23 Bảng 1.14 Kết quan trắc chất lượng nước mặt Đăk Lăk 11/2005 23 Bảng 1.15 Kết quan trắc chất lượng nước mặt Đăk Lăk 12/2005 24 Bảng 1.16 Thành phần có nước thải sinh hoạt, sản xuất ngành chế biến thực phẩm – đồ uống 24 Bảng 1.17 Thành phần có nước thải sinh hoạt, sản xuất ngành gỗ lâm sản 25 Bảng 1.18 Thành phần có nước thải sinh hoạt, sản xuất ngành khí – chế tạo 25 Bảng 1.19 Thành phần có nước thải sinh hoạt, sản xuất ngành nhựa cao su 26 Bảng 2.1 Các thông số đánh giá nguồn nước sông trạm 27 Bảng 2.2 Các đặc điểm thiết kế trạm quan trắc 29 Bảng 2.3 Phương pháp đo yếu tố nước ô nhiễm có liên quan tới tiêu chuẩn chất lượng nước để bảo tồn môi trường sống 31 Bảng 3.1 Cấu trúc liệu điểm lấy mẫu chất lượng nước 47 Bảng 3.2 Cấu trúc liệu mẫu chất lượng mẫu nước 47 Bảng 3.3 Cấu trúc liệu Trạm thủy văn 49 Bảng 3.4 Mô tả kịch sử dụng tính tốn mơ ENVIMWQ_DL 57 Bảng 3.5 Kết chạy mơ hình theo kịch 58 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ hành tỉnh Đăk Lăk Hình 1.2 Địa hình địa mạo tỉnh Đăk Lăk Hình 1.3 Nhiệt độ, độ ẩm trung bình năm (ĐVT: oC, %) Hình 1.4 Lượng mưa trung bình năm (ĐVT: mm) Hình 1.5 Số nắng trung bình năm (ĐVT: giờ) Hình 1.6 Hệ thống sơng địa bàn tỉnh Đăk Lăk Hình 1.7 Hệ thống lưu vực sơng Srepok 10 Hình 1.8 Lưu lượng nước mùa lũ trạm Bản đôn 12 Hình 1.9 Lưu lượng nước mùa lũ trạm Giang Sơn 12 Hình 1.10 Lưu lượng nước mùa lũ trạm Đức Xuyên 13 Hình 1.11 Lưu lượng nước mùa lũ trạm cầu 14 13 Hình 1.12 Lưu lượng nước mùa kiệt trạm cầu 14 14 Hình 1.13 Lưu lượng nước mùa kiệt trạm Đức Xuyên 14 Hình 1.14 Lưu lượng nước mùa kiệt trạm Giang Sơn 14 Hình 1.15 Lưu lượng nước mùa kiệt trạm Bản Đơn 15 Hình 1.16 Các vị trí quan trắc nước mặt Đăk Lăk 20 Hình 2.1 Các loại thiết bị phân tích điều kiện hổ trợ trạm quan trắc 29 Hình 2.2 Ví dụ điều kiện lấy mẫu trạm quan trắc 30 Hình 2.3 Cấu trúc hệ thống quan trắc nguồn ô nhiễm 33 Hình 2.4 Hệ thống quan trắc liên tục nhiễm nước nguồn cố định 34 Hình 2.5 Ví dụ loại máng đo lưu lượng nước qua mương 35 Hình 2.6 Mạng lưới quan trắc cấp quốc gia 36 Hình 2.7 Các tiêu cần bảo quản tiêu đo chỗ 37 Hình 2.8 Hệ thống thông tin quan trắc môi trường nước mặt Đăk Lăk 38 Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc phần mềm ENVIMWQ 43 Hình 3.2 Sơ đố cấu trúc CSDL môi trường ENVIMWQ 43 Hình 3.3 Sơ đồ cấu trúc chức ENVIMWQ phiên Đăk Lăk 44 Hình 3.4 Quy trình tạo đối tượng quản lý ENVIMWQ_DL 45 Hình 3.5 Xác định chấm điểm vị trí sở sản xuất xả thải 46 Hình 3.6 Các CSSX Đăk Lăk nhập vào phần mềm ENVIMWQ_DL 46 Hình 3.7 Nhập thơng tin cho điểm lấy mẫu nước DL1 48 Hình 3.8 Chọn thông số quan trắc chất lượng nước 48 Hình 3.9 So sánh kết quan trắc với TCVN 49 Hình 3.10 Vị trí trạm thủy văn sơng Srepok, Đăk Lăk 50 Hình 3.11 Chọn trạm thủy văn cần thống kê 50 Hình 3.12 Chọn tiêu chí thị số liệu thủy văn 51 Hình 3.13 Kết thống kê độ sâu trung bình 51 Hình 3.14 Vẽ đồ thị lên đồ 51 Hình 3.15 Chức truy vấn ENVIMWQ_DL 52 Hình 3.16 Chọn đối tượng cần thực thống kê 52 Hình 3.17 Chọn thông số cần thống kê 52 Hình 3.18 Chọn tiêu chí cần thống kê 53 Hình 3.19 Kết thống kê dạng biểu đồ hay báo cáo 53 Hình 3.20 Xây dựng CSDL CSSX có xả thải xuống sơng Srepok 54 Hình 3.21 Nhập thông số xả thải cho nguồn thải 54 Hình 3.22 Chạy mơ hình Streeter – Phelps 55 Hình 3.23 Kết chạy mơ hình ENVIMWQ_DL 55 ix Hình 3.24 Phân tích kết chạy mơ hình ENVIMWQ_DL 56 Hình 3.25 Q trình tự động hóa cơng tác thu thập, lưu trữ phân tích liệu mơi trường ENVIMWQ_DL 60 Hình 3.26 Vị trí hợp lưu nhánh sông Krong Ana Krong Kno (nhập vào nhánh Srepok) 61 Hình 3.27 Mối tương quan KCN, thị, thủy điện, thác khúc sơng tỉnh Đăk Lăk 62 Hình 3.28 Mạng lưới điểm quan trắc chất lượng nước trạm đặt hệ thống thu, truyền thông tin đề xuất 62 Hình 3.29 Vị trí thu mẫu mặt cắt F Hình 3.30 Bình lấy mẫu Van dorn F Hình 3.31 Các thành phần điện cực thủy tinh G Hình 3.32 Cấu trúc thiết bị đo pH G Hình 3.33 Thiết bị đo quang phổ phát huỳnh quang tia X H Hình 3.34 Cấu trúc thiết bị sắc phổ khí H Hình 3.35 Nguyên tắc sắc phổ khí I Hình 3.36 Cấu trúc thiết bị phân tích tổng N dựa vào xúc tác nhiệt phân ly phương pháp phát quang phản ứng hóa học I Hình 3.37 Cấu trúc thiết bị đo hàm lượng dầu sử dụng phương pháp dung mơi hịa tan/ phân tích tia hồng ngoại J Hình 3.38 Thiết bị phân tích COD phương pháp K2MnO4 mơi trường acid J Hình 3.39 So sánh hàm lượng SS vào thời điểm quan trắc năm 2005 K Hình 3.40 So sánh hàm lượng DO vào thời điểm quan trắc năm 2005 K Hình 3.41 So sánh hàm lượng BOD vào thời điểm quan trắc năm 2005 L Hình 3.42 So sánh hàm lượng Coliform vào thời điểm quan trắc năm 2005 L Hình 3.43 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sông Srepok M Hình 3.44 Phân bố DO từ nguồn thải M Hình 3.45 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc M Hình 3.46 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sông Srepok N Hình 3.47 Phân bố DO từ nguồn thải N Hình 3.48 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc N Hình 3.49 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sông Srepok O Hình 3.50 Phân bố DO từ nguồn thải O Hình 3.51 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc O Hình 3.52 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sông Srepok P Hình 3.53 Phân bố DO từ nguồn thải P Hình 3.54 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc P Hình 3.55 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sông Srepok Q Hình 3.56 Phân bố DO từ nguồn thải Q Hình 3.57 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc Q Hình 3.58 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sông Srepok R Hình 3.59 Phân bố DO từ nguồn thải R Hình 3.60 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc .R Hình 3.61 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sông Srepok S Hình 3.62 Phân bố DO từ nguồn thải S Hình 3.63 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc S Hình 3.64 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sông Srepok T Hình 3.65 Phân bố DO từ nguồn thải T Hình 3.66 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc T Hình 3.67 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sông Srepok U x Hình 4.52 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sơng Srepok Hình 4.53 Phân bố DO từ nguồn thải Hình 4.54 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc P Hình 4.55 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sơng Srepok Hình 4.56 Phân bố DO từ nguồn thải Hình 4.57 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc Q Hình 4.58 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sơng Srepok Hình 4.59 Phân bố DO từ nguồn thải Hình 4.60 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc R Hình 4.61 Lựa chọn thông số nguồn thải thải sông Srepok Hình 4.62 Phân bố DO từ nguồn thải Hình 4.63 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc S Hình 4.64 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sơng Srepok Hình 4.65 Phân bố DO từ nguồn thải Hình 4.66 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc T Hình 4.67 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sơng Srepok Hình 4.68 Phân bố DO từ nguồn thải Hình 4.69 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc U Hình 4.70 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sơng Srepok Hình 4.71 Phân bố DO từ nguồn thải Hình 4.72 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc V Hình 4.73 Lựa chọn thơng số nguồn thải thải sơng Srepok Hình 4.74 Phân bố DO từ nguồn thải Hình 4.75 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc W Hình 4.76 Lựa chọn thông số nguồn thải thải sông Srepok Hình 4.77 Phân bố DO từ nguồn thải Hình 4.78 Kết chạy mơ hình đồ thị theo mặt cắt dọc X Hình 4.79 Đập dâng thủy điện Bn Kp Hình 4.80 Tháp điều áp khu vực thủy điện Bn Kp Y Hình 4.81 Lấy mẫu xác định định tính định lượng động vật Hình 4.82 Lấy mẫu xác định định tính, định lượng thực vật Z Hình 4.83 Lấy mẫu bùn đáy Hình 4.84 Trạm quan trắc Hình 4.85 Thiết bị tính tốn lưu lượng AA Hình 4.86 Thiết bị phân tích tia UV Hình 4.87 Thiết bị đo từ xa trạm quan trắc BB Hình 4.88 Lắp đặt vịng khóa vào đường cống ngầm Hình 4.89 Vịng khóa, vịng đệm dụng cụ lắp đặt đầu đo vào cống thải CC Hình 4.90 Đi quan trắc sông Srepok, Đăk Lăk với Vittep Hình 4.91 Một số vị trí quan trắc Đăk Lăk DD