Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Bùi Thị Ninh NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU CỦA HỆ THỐNG THỦY LỢI NAM THÁI BÌNH DƯỚI ẢNH HƯỞN[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Bùi Thị Ninh NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU CỦA HỆ THỐNG THỦY LỢI NAM THÁI BÌNH DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước Mã số: 00580212 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.Phạm Việt Hòa Hà nội–Năm 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sỹ kỹ thuật:“ Nghiên cứu giải pháp nâng cao khả cấp nước phục vụ đa mục tiêu hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình ảnh hưởng Biến đổi khí hậu nước biển dâng” hoàn thành khoa Kỹ thuật tài nguyên nước thuộc trường Đại học Thủy lợi tháng 12 năm 2014, hướng dẫn trực tiếp PGS.TS Phạm Việt Hòa Tác giả xin trân trọng cảm ơn PGS.TS.Phạm Việt Hịa tận tình hướng dẫn tác giả suốt trình nghiên cứu luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Thầy, Cô giáo khoa Kỹ thuật tài nguyên nước giúp đỡ, tạo điều kiện tốt cho tác giả trình học tập, nghiên cứu Cuối tác giả xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè giúp đỡ, động viên tác giả nhiều suốt trình học tập thực luận văn Do thời gian kinh nghiệm hạn chế nên luận văn khơng tranh khỏi thiếu sót Vì vậy, tác giả mong nhận đóng góp q báu từ thầy độc giả quan tâm TÁC GIẢ BẢN CAM KẾT Tên tác giả : Bùi Thị Ninh Người hướng dẫn khoa học : PGS TS Phạm Việt Hòa Tên đề tài Luận văn “Nghiên cứu giải pháp nâng cao khả cấp nước phục vụ đa mục tiêu hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình ảnh hưởng Biến đổi khí hậu nước biển dâng” Tác giả xin cam đoan Luận văn hoàn thành dựa số liệu thu thập từ nguồn thực tế, tư liệu công bố báo cáo quan Nhà nước, đăng tải tạp chí chuyên ngành, sách, báo Tác giả không chép Luận văn đề tài nghiên cứu trước Hà Nội, ngày 04 tháng 12 năm 2014 Tác giả Bùi Thị Ninh MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN .5 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu giới 1.1.1 Tác động Biến đổi khí hậu tới Tài nguyên nước 1.1.2 Tác động tới quản lý nguồn nước 1.1.3 Tác động đến thiên tai 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.3 Biến đổi khí hậu đồng Bắc Bộ tác động chúng đến việc cấp nước cho hệ thống 11 1.3.1 Tổng quan đồng Bắc Bộ 11 1.3.2 Biến đổi khí hậu đồng Bắc Bộ 11 1.3.3 Biến đổi chế độ thủy văn .14 1.3.4 Tác động biến đổi khí hậu tới vận hành cấp nước hệ thống thủy lợi 19 1.4 Tổng quan hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình .22 1.4.1 Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu 22 1.4.2 Hiện trạng dân sinh, kinh tế - xã hội hệ thống 27 1.5 Công trình trạng cấp nước hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình 35 1.5.1 Cơng trình phục vụ lấy nước tưới 35 1.5.2 Hiện trạng cấp nước hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình 39 1.6 Giải pháp cấp nước vùng ảnh hưởng thủy triều 41 1.6.1 Khái quát chung .41 1.6.2 Giải pháp cấp nước 41 CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC THỰC TIỄN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU CỦA HỆ THỐNG THỦY LỢI NAM THÁI BÌNH DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG .43 2.1 Phân vùng tưới hệ thống 43 2.1.1 Cơ sở nguyên tắc phân vùng .43 2.1.2 Kết phân vùng tưới .44 2.2 Nhu cầu nước đối tượng dùng nước hệ thống Nam Thái Bình 48 2.2.1 Nhu cầu nước nông nghiệp 48 2.2.2 Cấp nước sinh hoạt cho đô thị nông thôn hệ thống 65 2.2.3 Cấp nước cho khu công nghiệp tập trung 69 2.2.4 Nhu cầu nước cho rửa mặn 73 2.2.5 Nước trì cho dịng chảy mơi trường 74 2.2.6 Tổng nhu cầu nước đối tượng dùng nước 75 2.3 Nguồn nước cung cấp cho hệ thống 77 2.3.1 Khái quát chung 77 2.3.2 Nguồn cấp nước cho hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình 80 2.4 Ảnh hưởng biến đổi khí hậu nước biển dâng đến cấp nước hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình 83 2.4.1 Ảnh hưởng biến đổi khí hậu 83 2.4.2 Ảnh hưởng nước biển dâng .85 CHƯƠNG PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG CẤP NƯỚC PHỤC VỤ ĐA MỤC TIÊU CỦA HỆ THỐNG THỦY LỢI NAM THÁI BÌNH DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG .88 3.1 Nhiệm vụ cấp nước vùng tưới hệ thống 88 3.2 Đề xuất giải pháp cấp nước phục vụ đa mục tiêu cho hệ thống 90 3.2.1 Cơ sở đề xuất giải pháp cấp nước .90 3.2.2 Giải pháp cơng trình 92 3.2.3 Giải pháp phi công trình .94 3.2.4 Giải pháp cấp nước cho đối tượng dùng nước khác 95 3.3 Tính toán khả cấp nước hệ thống ảnh hưởng biến đổi khí hậu nước biển dâng 97 3.3.1 Vài nét giới thiệu mơ hình 98 3.3.2 Sơ đồ tính tốn tài liệu .98 3.3.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 100 3.3.4 Kết tính tốn .103 3.4 Lựa chọn giải pháp cấp nước 106 3.4.1 Đối với giải pháp phi cơng trình 106 3.4.2 Đối với giải pháp cơng trình khác .106 3.4.3 Giải pháp trục sơng Hồng sơng Trà Lý 106 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 118 Kết luận 118 Kiến nghị 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO 121 PHỤ LỤC ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ trạng hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình 23 Hình 2.1: Phân vùng tưới hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình 49 Hình 3.1: Sơ đồ thủy lực hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình .99 Hình 3.2: Mực nước thực đo tính tốn cầu Phúc Khánh (a) Hiệu chỉnh mơ hình từ 26/01 -14/02/2002; (b) kiểm định mơ hình từ 26/1-14/2/2000 100 Hình 3.3: Thuật tốn cơng trình lấy nước 101 Hình 3.4: Mơ cống lấy nước sơng mơ hình MIKE 11 102 Hình 3.5: Độ mặn trung bình mặt cắt tính tốn sơng Hồng(a) sơng Trà Lý(b) 103 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thông báo Quốc gia Biến đổi khí hậu Việt Nam (so với năm 1990) Bảng 1.2: Kịch BĐKH vùng Việt Nam Bảng 1.3: Kịch nước biển dâng Việt Nam so với năm 1990 (cm) 10 Bảng 1.4: Nhiệt độ trung bình năm số trạm khí tượng 12 Bảng 1.5: Đặc trưng độ ẩm trung bình tháng thập kỷ trạm Láng 12 Bảng 1.6: Phân bố số lần bão đổ vào Việt Nam theo tháng 13 Bảng 1.7: Lượng mưa trung bình qua thời kỳ trạm Thái Bình 14 Bảng 1.8: Mực nước báo động thời gian trì số vị trí điển hình hạ lưu sơng Hồng 18 Bảng 1.9: Khoảng cách xâm nhập mặn số sông 19 Bảng 1.10: Mức tăng nhiệt độ trung bình năm (oC) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) tỉnh Thái Bình 20 Bảng 1.11: Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch phát thải trung bình(B2) Thái Bình 20 Bảng 1.12: Các kịch mực nước biển dâng (cm) cho khu vực biển từ Hòn Dấu đến Đèo Ngang 21 Bảng 1.13: Phân loại đất theo độ chua pH hệ thống 29 Bảng 1.14: Dinh dưỡng đất 30 Bảng 1.15: Dân số cấu dân số 28 Bảng1.16: Diện tích số loại trồng hệ thống Nam Thái Bình .29 Bảng 1.17: Số lượng loại vật ni hệ thống Nam Thái Bình 30 Bảng 1.18: Diện tích ni trồng thủy sản hệ thống Nam Thái Bình .31 Bảng 1.19: Diện tích khu công nghiệp làng nghề hoạt động, có quy hoạch hệ thống thủy nơng Nam Thái Bình 32 Bảng 1.20: Thống kê sông trục cấp I hệ thống Nam Thái Bình 46 Bảng 2.1: Dự báo biến đổi diện tích trồng 65 Bảng 2.2: Số liệu khí tượng năm 2012 trạm Thái Bình 57 Bảng 2.3: Mơ hình mưa tưới trạm Thái bình vực tính tốn 57 Bảng 2.4: Sự thay đổi lượng mưa ứng với tần suất đảm bảo 75% 59 Bảng 2.5: Sự thay đổi lượng mưa ứng với tần suất đảm bảo 85% 59 Bảng 2.6: Dự báo mức tưới mặt ruộng cho năm kịch .57 Bảng 2.7: Dự báo nhu cầu nước mặt ruộng cho trồng trọt năm kịch 57 Bảng 2.8: Dự báo nguồn nước lấy vào đầu mối cơng trình 58 Bảng 2.9: Dự báo phát triển ngành chăn nuôi vùng .64 Bảng 2.10: Dự báo nhu cầu nước cho chăn nuôi .65 Bảng 2.11: Dự báo diện tích ni trồng thủy sản cho năm 2030, 2050 66 Bảng 2.12: Nhu cầu nước cho thủy sản 69 Bảng 2.13: Tổng nhu cầu nước cho nông nghiệp 65 Bảng 2.14: Dự báo dân số huyện khu vực 71 Bảng 2.15: Dự báo dân số nông thôn, thành thị khu vực .71 Bảng 2.16: Nhu cầu nước sinh hoạt cho đô thị, nông thôn hệ thống .68 Bảng 2.17: Dự báo nhu cầu nước cho dịch vụ công cộng 68 Bảng 2.18: Diện tích khu cơng nghiệp làng nghề hoạt động, có quy hoạch dự kiến đến năm 2020 hệ thống thủy nơng Nam Thái Bình 76 Bảng 2.19: Dự báo nhu cầu nước cho khu công nghiệp tập chung 77 Bảng 2.20: Tống hợp dự báo yêu cầu nước 80 Bảng 2.21: Kết cân nước sơ - lưu vực sơng Hồng- Thái Bình 85 Bảng 2.22: Kết tính cân giai đoạn 2020 - khu vực đồng bằng………86 Bảng 2.23: Kết tính cân sơ bộ- khu vực đồng sông Hồng .86 Bảng 1.24: Trữ lượng nước đất khu vực Thái Bình 87 Bảng 2.25: So sánh nhu cầu nước loại trồng năm năm 2030, năm 2050 89 Bảng 2.26: Lưu lượng mùa kiệt Hà Nội .84 Bảng 2.27: Độ mặn số cống lấy nước hệ thống Nam Thái Bình 90 Bảng 3.1: Nhiệm vụ cấp nước tưới phân theo vùng tưới 93 Bảng 3.2: Tính tốn lực cấp nước hệ thống cơng trình theo vùng cấp nước 103 Bảng 3.3: Năng lực cấp nước hệ thống cơng trình cho vùng tưới giải pháp thực Error! Bookmark not defined Bảng 3.4: Bảng tổng hợp cống lấy nước cải tạo, nâng cấp hệ thống 114 Bảng 3.5: Tổng lượng nước lấy qua cống đầu mối mùa kiệt cải tạo nâng cấp hệ thống (106 m3) 115 Bảng 3.6: Dự kiến tiến độ thực giải pháp .116 108 năm - Tạo cảnh quan phát triển du lịch, đồng thời đảm bảo vệ sinh mơi trường đặc biệt tích tụ rác thải vùng hạ du Chế độ đóng mở cống ngăn mặn sau: * Khi triều lên cống mở bình thường độ mặn vị trí cống