Ứng dụng gis trong quản lý nước tại Quảng Lộ Phụng Hiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MƠI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ NƢỚC TẠI QUẢN LỘ PHỤNG HIỆP Họ tên sinh viên: NGUYỄN LÝ BẰNG Ngành: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ Niên khóa: 2012-2016 Tháng 05/ 2016 ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ NƢỚC TẠI QUẢN LỘ PHỤNG HIỆP Tác giả NGUYỄN LÝ BẰNG Khóa luận đƣợc đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kĩ sƣ ngành Hệ thống thơng tin địa lí Giáo viên hƣớng dẫn Tiến sĩ Đặng Thanh Lâm Tháng 05/ 2016 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Kim Lợi TS Đặng Thanh Lâm, người hướng dẫn, bảo tận tình động viên suốt thời gian qua, giúp hoàn thành báo cáo tốt nghiệp Trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Quy hoạch Thủy Lợi miền Nam tạo điều kiện cho thực tập quan Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn đến cán công tác Viện trao đổi kinh nghiệm, kiến thức quý báu chia sẻ tài liệu, liệu liên quan đến đề tài Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến quý thầy cô, trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý giá dành cho bốn năm học tập trường Tôi cảm ơn người bạn đồng hành quãng đời sinh viên, người giúp đỡ tôi gặp khó khăn, sẵn sàng chia sẻ cho tơi điều hay, lẽ phải nguồn động lực để tơi phấn đấu vươn lên Cuối cùng, để có thành ngày hơm nay, xin nói lời biết ơn chân thành cha mẹ, người sinh thành nên con, chăm sóc, ni dạy thành người tạo điều kiện cho học tập Sinh viên thực Nguyễn Lý Bằng Bộ môn Tài nguyên GIS Khoa Môi trường Tài ngun Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh i Số điện thoại: 0919639670 Email: nguyenlybang.dhnl.k38@gmail.com ii TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng Gis quản lý nƣớc Quảng lộ Phụng Hiệp” đƣợc thực khoảng thời gian từ tháng 3/2016 đến tháng 5/2016 Phƣơng pháp tiếp cận đề tài sử dụng kế thừa kịch vận hành mơ hình thủy lực sẵn có Viện quy hoạch thủy lợi Miền Nam cung cấp kết hợp với kiến thức GIS học để tiến hành phân tích, đánh giá kết vận hành thơng qua đồ số Kết đạt đƣợc khóa luận đồ ngập mặn theo kịch vận hành đƣa kịch vận hành tối ƣu cho vùng nghiên cứu iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC iii DANH MỤC VIẾT TẮT .v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH ẢNH vii CHƢƠNG MỞ ĐẦU CHƢƠNG 2.TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIS VÀ HỆ THỐNG THỦY LỢI QLPH 2.1 Giới thiệu công nghệ GIS .8 2.1.1 Lịch sử phát triển nghệ GIS 2.1.2 Các phƣơng pháp GIS ứng dụng 2.1.3 Kết ứng dụng GIS quản lý lũ nƣớc 10 2.1.4 Kết ứng dụng GIS quản nguồn nƣớc nƣớc 12 2.1.5 Yêu cầu kỹ thuật xây dựng đồ GIS nguồn nƣớc 14 2.1.6 Phƣơng pháp mơ hình tốn thủy lực Mike11-GIS 15 2.2 Giới thiệu hệ thống thủy lợi QLPH 20 2.2.1 Điều kiện tự nhiên 20 2.2.2 Điều kiện sản xuất nông nghiệp 26 2.2.3 Đặc điểm nguồn nƣớc .26 2.2.4 Các biện pháp thủy lợi điều tiết nƣớc .27 2.2.5 Những hạn chế ứng dụng công nghệ GIS quản lý nguồn nƣớc QLPH .28 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP, KỸ THUẬT SỬ DỤNG VÀ TÀI LIỆU TÍNH TỐN 30 3.1 Mơ hình thủy lực mike-gis vùng BĐCM 30 3.1.1 Số liệu địa hình DEM 34 3.1.2 Số liệu độ mặn 36 3.1.3 Các kịch điều tiết nguồn nƣớc 50 3.2 Tạo đồ GIS nguồn nƣớc mặn 53 iv CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 57 4.1 Xây dựng đồ độ mặn 57 4.1.1 Bản đồ xâm nhập mặn năm 2012 .57 4.1.2 Bản đồ độ mặn theo kịch vận hành .61 4.1.3 Phân tích tiềm sử dụng nƣớc mặn cho nuôi thủy sản tác động tiêu cực lúa (liên quan đến sử dụng đất) .69 4.1.4 Đánh giá kết đồ độ mặn phân tích rủi ro xâm nhập mặn (liên quan đến sử dụng đất) 70 4.2 Kiến nghị số giải pháp cải thiện vận hành hệ thống thủy lợi 72 4.2.1 Giải pháp bổ sung kịch vận hành hệ thống 72 4.2.2 Giải pháp công nghệ giám sát nguồn nƣớc .72 4.2.3 Giải pháp chuyển đổi sản xuất 73 4.2.4 Giải pháp hoàn thiện hệ thống thủy lợi 74 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 5.1 Kết luận: 75 5.2 Kiến nghị .77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 v DANH MỤC VIẾT TẮT BĐCM Bán đảo Cà Mau BĐKH Biến đổi khí hậu CLN Chất lƣợng nƣớc GIS Hệ thống thơng tin địa lí KHCN Khoa học cơng nghệ KTTV Khí tƣợng thủy văn NN & PTNT Bộ Nông Nghiệp Phát triển Nơng Thơn NXB Nhà xuất PGS.TS Phó giáo sƣ tiến sĩ QHTLMN Quy Hoạch Thủy lợi Miền Nam QLPH Quản Lộ Phụng Hiệp TS Tiến sĩ TSH Tây Sông Hậu UBND Uỷ ban nhân dân vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: So sánh đặc trƣng khí hậu vùng QLPH với tiêu chuẩn nhiệt đới 22 Bảng 2.1: Thơng số mơ hình thủy lực MIKE11 vùng BĐCM .31 Bảng 2.2: Danh sách trạm biên mơ hình .32 Bảng 2.3: Độ mặn Max (g/l) tháng II/1990 tuyến M.Thanh-Nhu Gia-Xẻo Chít-Cái Lớn37 Bảng 2.4: Độ mặn Max (g/l) II/1990) tuyến G.Hào-H.Phịng-C Chí-P.Long-Cái Lớn 37 Bảng 2.5: Độ mặn Max (g/l) tháng II/1990 dọc tuyến kênh QLPH .37 Bảng 2.6: Đánh giá tƣơng quan thực đo tính tốn trạm kiểm định 49 Bảng 2.7: Các phƣơng án vận hành .51 Bảng 4.1: Giá trị mặn lớn số ngày có giá trị mặn lớn 64 vii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Giao diện mơ hình Mike 17 Hình 1.2: Bản đồ vị trí QLPH .21 Hình 2.1: Sơ đồ thủy lực vùng BĐCM 31 Hình 2.2: Sơ đồ tiểu lƣu vực mơ hình mƣa dịng chảy NAM 32 Hình 2.3: Dạng mặt cắt sơng kênh mơ hình 35 Hình 2.4: Bản đồ hệ thống sơng kênh cơng trình vùng QLPH 38 Hình 2.5: Biểu đồ lịch vận hành năm 2012 cống Giá Rai, Láng Trâm 39 Hộ Phòng 39 Hình 2.6: Biểu đồ lịch vận hành năm 2012 số cống huyện Long Phú tỉnh Sóc Trăng .39 Hình 2.7: Tổng nhu cầu nƣớc mặn mùa khô vùng BĐCM 40 Hình 2.8: Nhu cầu nƣớc tháng năm 2012 vùng BĐCM 41 Hình 2.9: Nhu cầu nƣớc mặn tháng năm 2012 vùng BĐCM 42 Hình 2.10: Vị trí trạm đặc trƣng dùng cho hiệu chỉnh kiểm định 43 Hình 2.11: Mực nƣớc thực đo với tính tốn mùa kiệt trạm Cần Thơ năm 2012 44 Hình 2.12: Mực nƣớc thực đo với tính toán mùa kiệt trạm tân hiệp năm 2012 44 Hình 2.13: Mực nƣớc thực đo với tính tốn mùa kiệt trạm Vị Thanh năm 2012 44 Hình 2.14: Mực nƣớc thực đo với tính tốn mùa kiệt trạm Phƣớc Long năm 2012 45 Hình 2.15: Mực nƣớc thực đo với tính tốn mùa kiệt trạm Phụng Hiệp năm 2012 45 Hình 2.16: Mực nƣớc thực đo với tính toán mùa kiệt trạm Cà Mau năm 2012 Kết mô mặn .45 Hình 2.17: Mặn thực đo với tính tốn trạm Cầu Quan năm 2012 46 Hình 2.18: Mặn thực đo với tính tốn trạm Đại Ngải năm 2012 46 Hình 2.19: Mặn thực đo với tính toán trạm Trà Kha năm 2012 46 Hình 2.20: mặn thực đo với tính tốn trạm Sóc Trăng năm 2012 47 Hình 2.21: Mặn thực đo với tính tốn trạm Cà Mau năm 2012 47 Hình 2.22: mặn thực đo với tính tốn trạm Phƣớc Long năm 2012 .47 Hình 2.23 : Mặn thực đo với tính tốn trạm Ninh Quới năm 2012 .48 viii