Dòng chảy môi trường và đánh giá dòng chảy môi trường ở hạ lưu nhà máy thủy điện tuyên quang

BỘ GIÁO DỤC VÀĐÀOTẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀPTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN ĐỨC NGUYÊN TÊN ĐỀ TÀI DỊNG CHẢY MƠI TRƯỜNG VÀ ĐÁNH GIÁ DỊNG CHẢY MÔI TRƯỜNG Ở HẠ LƯU NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN TUYÊN QUANG Chuyên ngành: Quy hoạch quản lí tài nguyên nước Mã số:60-62-30 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Thị Nguyên Hà Nội – 2013 LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành với giúp đỡ tận tình thầy giáo trường Đại học Thủy lợi Hà Nội, đồng nghiệp, gia đình nỗ lực thân suốt trình học tập thực hiên luận văn Trước hết tác giả xin chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu nhà trường, khoa Kỹ thuật tài nguyên nước thầy giáo, giáo trường tận tình truyền đạt kiến thức, giúp đỡ tác giả trình làm luận văn Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Thị Nguyên trường Đại học Thủy lợi Hà Nội tận tình dẫn, giúp đỡ tác giả hồn thành luận văn Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới anh, chị bạn học lớp 20Q11 tận tình trao đổi đóng góp ý kiến cho luận văn để tác giả hoàn thành luận văn theo kế hoạch đề Do kiến thức thời gian hạn chế nên luận văn cịn có nhiều thiếu sót Tác giả mong nhận góp ý thầy, giáo, chun gia, cán khoa học bạn Xin chân thành cảm ơn! HàNộingày tháng năm2014Tácgiả Nguyễn Đức Nguyên LỚI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn Thạc sĩ: “Dịng chảy mơi trường đánhgiá dịng chảy môi trường hạ lưu nhà máy thủy điện Tuyên Quang” đề tài cá nhân thực hướng dẫn khoa học PGS.TS Lê Thị Ngun Các số liệu sử dụng để tính tốn trung thực, kết tính tốn luận văn chưa cơng bố hình thức Tôi xin chịu trách nhiệm đề tài Tác giả Nguyễn Đức Nguyên MỤC LỤC LỜI CẢM ƠNLỚI CAM ĐOANMỤC LỤC DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết củaĐềtài Mục đích củaĐềtài .2 Đối tượng phạm vinghiên cứu Cách tiếp cận phương phápnghiêncứu .2 Nội dungnghiêncứu CHƯƠNG I: DỊNG CHẢY MƠI TRƯỜNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁPNGHIÊN CỨU DỊNG CHẢYMƠITRƯỜNG .4 1.1 Các khái niệm định nghĩa liên quan đến dịng chảymơitrường 1.1.1 Các thành phần sử dụngnguồnnước 1.1.2 Nhu cầu nước cho hệsinhthái 1.1.3 Dịng chảymơitrường .7 1.1.4 Vai trị, lợi ích ý nghĩa dịng chảymơitrường 1.2 Tình hình nghiên cứu dịng chảy mơi trường giới ởnướcta 12 1.2.1 Tình hình nghiên cứu dịng chảy mơi trường trênthếgiới 12 1.2.2 Tình hình nghiên cứu dịng chảy mơi trường tạiViệtNam .14 1.3 Phân tích số phương pháp nghiên cứu dịng chảymơitrường 18 1.3.1 Phương phápthủyvăn 18 1.3.1.1 Giới thiệuphươngpháp .18 1.3.1.2 Tài liệuđầuvào 18 1.3.1.3 Ưu, nhược điểm củaphươngpháp .19 1.3.1.4 Điều kiệnápdụng 19 1.3.2 Phương phápthủylực 19 1.3.2.1 Giới thiệuphươngpháp .20 1.3.2.2 Tài liệuđầuvào 20 MỤC LỤC 1.3.2.3 Ưu, nhược điểm củaphương pháp .20 1.3.2.4 Điều kiệnáp dụng .20 1.3.3 Phương pháp mô môitrường sống 21 1.3.3.1 Giới thiệuphương pháp 21 1.3.3.2 Tài liệuđầuvào 21 1.3.3.3 Ưu, nhược điểm củaphương pháp .21 1.3.3.4 Điều kiệnáp dụng .22 1.3.4 Phương pháp tiếp cậntổng thể 22 1.3.4.1 Giới thiệuphương pháp 22 1.3.4.2 Tài liệuđầuvào 23 1.3.4.3 Ưu, nhược điểm củaphương pháp .23 1.3.4.4 Điều kiệnáp dụng .23 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰCNGHIÊN CỨU 24 2.1 Đặc điểmtự nhiên 24 2.1.1 Vị tríđịalí 24 2.1.2 Đặc điểmđịahình 25 2.1.3 Đặc điểm địa chất,thổ nhưỡng 26 2.1.4 Đặc điểmthảm phủ 27 2.2 Đặc điểmkhítượng 28 2.2.1 Chếđộ nhiệt 30 2.2.2 Nắng .31 2.2.3 Chếđộ gió .32 2.2.4 Chếđộ ẩm 33 2.2.5 Chếđộmưa 33 2.2.6 Bốchơi 34 2.3 Đặc điểmthủyvăn 35 2.3.1 Mạng lướisơngngịi .36 2.3.2 Tình hình đo đạc số liệu khí tượng –thủy văn 37 2.3.3 Chế độdòng chảy 39 MỤC LỤC 2.3.4 Phân bố dòng chảy trênlưuvực 42 2.4 Đặc điểmsinhthái 42 2.4.1 Hệthựcvật .42 2.4.2 Hệ động vậttrêncạn 42 2.4.3 Hệthủysinh 43 2.5 Đặc điểm kinh tế - xã hội lưu vựcsôngLô .44 2.5.1 Đặc điểmxãhội .44 2.5.2 Đặc điểmkinh tế 45 2.5.3 Định hướng phát triển kinh tế - xã hội đếnnăm2020 48 2.5.3.1 Nôngnghiệp .48 2.5.3.2 Côngnghiệp 49 2.5.3.3 Thương mại,dịchvụ 50 2.5.3.4 Phát triển kết cấu hạ tầngkinhtế 50 2.6 Giới thiệu nhà máy thủy điệnTuyênQuang 50 2.6.1 Mụctiêu 50 2.6.2 Kỹthuật 51 2.6.3 Lịch sửhìnhthành 52 2.7 Đánh giá tài nguyên nước vùng hạ lưu thủy điệnTuyênQuang 52 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN DỊNG CHẢY MƠI TRƯỜNG VÀ ĐÁNH GIÁMỨC ĐẢM BẢO DỊNG CHẢY MƠI TRƯỜNG CHO VÙNG HẠ LƯUTHỦY ĐIỆNTUYÊNQUANG 55 3.1 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu đánh giá dịng chảy mơi trường cho đoạnsơngnghiêncứu 55 3.2 Xác định tuyến tính tốn dịng chảy đoạn sôngnghiêncứu 56 3.2.1 Cơ sở lựa chọn tuyến tính tốn đánh giá dịng chảymơitrường .56 3.2.2 Xác định tuyến tính tốn dịng chảymơitrường 57 3.3 Áp dụng phương pháp Tennant tính tốn dịng chảymơitrường 59 3.3.1 Cơ sởtínhtốn 59 3.3.2 Áp dụng phương pháp Tennant tính tốn dịng chảymơitrường 61 MỤC LỤC 3.4 Áp dụng phương pháp chu vi ướt tính tốn dịng chảymơitrường 62 3.4.1 Các bước tính tốn dịng chảy mơi trường theo phương pháp chu viướt.62 3.4.2 Áp dụng phương pháp chu vi ướt tính tốn dịng chảymơitrường 63 3.4.2.1 Giới thiệu mơhìnhMIKE11 63 3.4.2.2 Thiết lậpmơhình .64 3.4.2.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơhìnhMIKE11 65 3.4.2.4 Tiến hànhmôphỏng 67 3.4.3 Xây dựng quan hệ lưu lượng chu vi ướt (Q~) cho tuyến nghiêncứu .72 3.5 Tổng hợp kết tính tốn đánh giá mức đảm bảo dịng chảy mơi trườngcho vùng hạ lưu thủy điệnTunQuang 75 3.5.1 Kết tính tốn dịng chảy mơi trường phương pháp Tennant vàđánh giá sơ mức đảm bảo dịng chảy mơi trường cho vùng hạ lưu thủy điệnTuyênQuang .75 3.5.2 Kết tính tốn dịng chảy mơi trường phương pháp chu vi ướt vàđánh giá mức đảm bảo dòng chảy môi trường cho vùng hạ lưu thủy điện TuyênQuang 77 CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP DUY TRÌ DỊNG CHẢY MƠITRƯỜNG Ở HẠ LƯU THỦY ĐIỆNTUNQUANG .85 4.1 Giải phápcơngtrình .85 4.2 Giải pháp phicơngtrình 87 4.2.1 Giải pháp vận hànhcơngtrình 87 4.2.2 Giáo dục nâng caonhậnthức 89 4.2.3 Thể chếchínhsách 90 4.2.3.1 Ban hành thông tư, hướng dẫn việc thực trongthựctế 90 4.2.3.2 Tổ chứcthựchiện 91 4.2.4 Cộng đồngdâncư 92 4.2.5 Trồng rừng, bảovệrừng 92 MỤC LỤC 4.2.6 Xây dựng thị bảo vệ môi trường hệ sinh tháithủysinh 96 KẾT LUẬN VÀKIẾN NGHỊ .98 TÀI LIỆUTHAM KHẢO 100 PHỤLỤC 101 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT HST : Hệ sinhthái DCMT : Dịng chảy mơi trường TNN : Tài ngunnước GDP : Tổng tài sản quốc nội NĐ-CP : Nghị định – chínhphủ DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ vị trí lưu vực sơng Lơ-Gâm 24 Hình 2.2 Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng lưu vực sơng Lơ-Gâm 28 Hình 2.3 Mạng lưới trạm quan trắc thủy văn lưu vựcsơngLơ 35 Hình 3.1 Mặt cắt tính tốn dịng chảy mơi trườngtạituyến 57 Hình 3.2 Mặt cắt tính tốn dịng chảy mơi trường tạituyến 58 Hình 3.3 Mặt cắt tính tốn dịng chảy mơi trường tạituyến 58 Hình 3.4 Mặt cắt tính tốn dịng chảy mơi trường tạituyến 59 Hình 3.5 Mặt cắt tính tốn dịng chảy mơi trường tạituyến 59 Hình 3.6 Sơ đồ tính tốn thủy lực cho đoạn sơngnghiêncứu 64 Hình 3.7 Kết hiệu chỉnh mơ hình thủy lực trạmGhềnhGà 74 Hình 3.8 Kết kiểm định mơ hình thủy lực trạmGhềnh Gà 74 Hình 3.9 Quan hệ Q~trong mùa lũtạituyến 80 Hình 3.10 Quan hệ Q~trong mùa kiệt tạituyến1 80 Hình 3.11 Quan hệ Q~trong mùa lũ tạituyến2 80 Hình 3.12 Quan hệ Q~trong mùa kiệt tạituyến2 81 Hình 3.13 Quan hệ Q~trong mùa lũ tạituyến3 81 Hình 3.14 Quan hệ Q~trong mùa kiệt tạituyến3 81 Hình 3.15 Quan hệ Q~trong mùa lũ tạituyến4 82