Vấn đề sử dụng nước ở Việt Nam và những thách thức trong tương lai❑ Quản lý nguồn nước có thể chia ra 3 hình thức chính Cung cấp nước Kiểm soát lượng nước dư thừa Phục hồi môi trường
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI Khoa: Kỹ thuật Tài nguyên nước Bộ môn: Kỹ thuật Tài nguyên nước Bài giảng MÔN: KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC Giảng viên: Nguyễn Văn Tính Email: ntinh3132000@tlu.edu.vn ĐT: 0917.894.084 GIỚI THIỆU ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN Tên học phần: Kỹ thuật Tài nguyên nước Mã số: WRE 434 Số tín chỉ: (2-0-0) Số tiết: Tổng: 30; ▪ Trong đó: LT: 30; BT 0; TN 0; ĐA: 0; BTL: 0; TQ, TT: 0; Thuộc chương trình đào tạo ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước ▪ Học phần bắt buộc cho ngành: ▪ Học phần tự chọn cho ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước, Cấp thoát nước, Ngành kỹ thuật sở hạ tầng Giới thiệu đề cương học phần GIỚI THIỆU ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN Phương pháp đánh giá Mô tả Hình thức Thời gian Trọng số Thảo luận, Lần 1: Chương 1-4 Tuần 30% tiểu luận Lần 2: Chương 5-8 Tuần (So với điểm trình) 50 phút Tuần 40% ÷ câu tự luận Tuần 10 (So với điểm trình) Bài kiểm tra lớp Chuyên cần Điểm danh lớp Các buổi học Tổng điểm trình Thi cuối kỳ 30% (So với điểm trình) 30% 60 phút Giới thiệu đề cương học phần Theo lịch thi 70% GIỚI THIỆU ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN Điều kiện ràng buộc học phần: ▪ Học phần học trước : Thủy văn công trình, thủy lực công trình, địa chất công trình ▪ Học phần song hành: Quy hoạch hệ thống thủy lợi; Đồ án quy hoạch hệ thống thủy lợi Giới thiệu đề cương học phần GIỚI THIỆU ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN Nội dung môn học Chương Giới thiệu chung tiết Chương Nhu cầu sử dụng nước tiết Chương Chương Hệ thống phân phới nước Kiểm sốt hạn tiết tiết Chương Kiểm soát tiêu thoát nước tiết Chương Chương Kiểm soát lũ Thủy trạm thủy điện tiết tiết Chương Tác động môi trường & chất lượng nước HTTL tiết Tổng cộng: Giới thiệu đề cương học phần 30 tiết GIỚI THIỆU ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN Tài liệu tham khảo QCVN 04-05:2012/BNNPTNT: Cơng trình thủy lợi – Các quy định chủ yếu thiết kế; TCVN 9168:2012: Phương pháp xác định hệ số tưới lúa; TCVN 8641 : 2011- Kỹ thuật tưới tiêu nước cho lương thực & thực phẩm; TCVN 4118-2012 : Hệ thống tưới tiêu – Yêu cầu thiết kế; TCVN 10406:2014: Tính tốn hệ sớ tiêu thiết kế Giới thiệu đề cương học phần 7 Tài liệu tham khảo Giáo trình Kỹ thuật tài nguyên nước Giáo trình Thủy văn cơng trình Giáo trình Thủy lực Giáo trình Địa chất Giáo trình Quy hoạch & Thiết kế HTTL Giáo trình Thủy điện Giáo trình Đất đại cương Giáo trình Kỹ thuật phân tích đất nước Giáo trình Đánh giá tác động môi trường,… Giới thiệu đề cương học phần GIỚI THIỆU ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN Chuẩn đầu Kiến thức: Cần nắm vững kiến thức sau: Tổng quan về nguồn nước thế giới, Việt Nam những thách thức nguồn nước tương lai Xác định nhu cầu nước cho các ngành kinh tế Hệ thống phân phối nước: HT mạng lưới kênh hở HT mạng lưới đường ống Về hạn hán, chỉ số hạn và kiểm soát hạn Thu trữ và kiểm soát tiêu thoát nước mưa HTTL,đô thị và khu CN Kiểm soát lũ, quản lý lũ vùng đồng bằng, biện pháp quản lý và kiểm soát lũ Thủy và trạm thủy điện, đánh giá trữ dòng chảy, biện pháp khai thác thuỷ năng, đặc điểm cấu tạo của nhà máy thủy điện Giới thiệu đề cương học phần GIỚI THIỆU ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN Nắm được nội dung và kiến thức cần thiết về tài nguyên môi trường, phương pháp đánh giá tác động môi trường công trình thủy lợi, quản lý đánh giá chất lượng nước các hệ thống thủy lợi Kỹ năng: Có kỹ sử dụng hiệu các công cụ phương tiện trợ giúp hiện đại phần mềm máy tính, các thiết bị đo đạc thí nghiệm v.v để có thể nghiên cứu hay theo học các chương trình cao Kỹ phương pháp làm việc khoa học, biết phân tích giải các vấn đề nảy sinh thực tiễn, đúc kết kinh nghiệm để hình thành kỹ tư sáng tạo, tiến tới có sáng kiến đột phá; Có kỹ giao tiếp, làm việc theo nhóm, bình luận, phê bình, viết báo cáo thuyết trình; Giới thiệu đề cương học phần 10 8.6.3.2 Đánh giá sơ tác động môi trường dự án đập dâng hệ thống kênh tưới b) Hoạt động & tác động đến mơi trường liệt kê dự án đập dâng hệ thống kênh tưới: ▪ Các vấn đề môi trường liên quan đến thiết kế: ▪ Di dân khỏi tuyến đập dâng, thượng lưu đập dâng, tuyến kênh ▪ Ảnh hưởng hệ sinh thái tự nhiên, giá trị văn hóa, lịch sử khu vực đập, thượng lưu & tuyến kênh ▪ Tiêu lũ, bồi lắng, xói lở hạ lưu tuyến đập & hệ thống kênh ▪ Biến động nước ngầm & tổn thất khác ▪ Các vấn đề môi trường liên quan tới thi công: ▪ Xói mịn đắp đập, đào đắp tuyến kênh ▪ Gián đoạn giao thông thủy thượng hạ lưu ▪ Các hiểm họa thi công (an tồn lao động, nhiễm bụi, ồn, hóa chất ) Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL 40 8.6.3.2 Đánh giá sơ tác động môi trường dự án đập dâng hệ thống kênh tưới b) Hoạt động & tác động đến mơi trường liệt kê dự án đập dâng hệ thống kênh tưới: ▪ Các vấn đề môi trường nảy sinh giai đoạn khai thác vận hành: ▪ Giảm hẳn dòng chảy hạ lưu mùa cạn, tăng nồng độ ô nhiễm hạ lưu ▪ Tác động đến khai thác bãi sông, nghề cá hạ lưu cửa sông, nhiễm mặn, loại bệnh phát sinh ▪ Có thể gây xói mịn giảm phì nhiêu đất đai ▪ Nguồn nước từ hệ thống kênh dẫn chuyển làm thay đổi độ ẩm, gây úng, lầy ▪ Thay đổi chế độ nước ngầm mùa cạn hạ lưu vùng kênh qua, cấu nông nghiệp ▪ Thay đổi mực nước lũ sau cơng trình vùng có HT kênh tưới qua vùng khơng có đê ▪ Mâu thuẫn sử dụng nước tưới vùng đầu & cuối kênh Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL 41 8.6.3.2 Đánh giá sơ tác động môi trường dự án đập dâng hệ thống kênh tưới c) Đánh giá tác động môi trường sơ d) Những kết luận ban đầu kiến nghị ▪ Những kết luận ban đầu tác động giải pháp tương ứng nhằm giảm nhẹ thỏa đáng chưa? Cần thiết phải đánh giá tác động môi trường chi tiết hay không, lý do? ▪ Nếu cần phải tiếp tục làm đánh giá tác động môi trường chi tiết nội dung vấn đề cần sâu nghiên cứu mục e) Dự tính kinh phí, nhân lực thời gian cho đánh giá tác động môi trường chi tiết ▪ Kinh phí: ▪ Nhân lực : (người/tháng); ▪ Thời gian: (tuần) ▪ Các kiến nghị khác Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL 42 8.6.3.2 Đánh giá sơ tác động môi trường dự án đập dâng hệ thống kênh tưới e) Nội dung cần nghiên cứu đánh giá tác động môi trường đầy đủ ▪ Vùng thượng lưu: ▪ Di dân tái định cư; ▪ Sử dụng đất, xói mịn bồi lắng; ▪ Chất lượng nước ▪ Vùng dọc sơng hạ lưu: ▪ Xói lở, thay đổi lịng sơng, bờ sơng; ▪ Nước ngầm, cấp nước dọc sông ô nhiễm mùa kiệt; ▪ Khai thác bãi sông, thủy sản, sinh thái cửa sông; ▪ Xâm nhập mặn Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL 43 8.6.3.2 Đánh giá sơ tác động môi trường dự án đập dâng HT kênh tưới e) Nội dung đánh giá tác động môi trường đầy đủ ▪ Vùng tưới: ▪ Tăng suất, tăng sản lượng trồng; ▪ Phát triển giao thông thủy từ kênh; ▪ Phát triển nông nghiệp & nông thôn tạo việc làm; ▪ Phát triển dịch vụ, nghề phụ, du lịch; ▪ Cung cấp nước sinh hoạt, cung cấp điện nâng cao đời sống vật chất tinh thần nhân dân; ▪ Xói mịn đất thực tưới nước mức; ▪ Mất đất kênh; ▪ Ô nhiễm phát triển NN (phân bón & thuốc trừ sâu; ▪ Vi khí hậu, úng ngập cục Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL 44 8.7 Quản lý đánh giá chất lượng nước hệ thống thủy lợi 8.7.1 Yêu cầu chất lượng nước dùng cho sản xuất nông nghiệp 8.7.1.1 Yêu cầu nhiệt độ nước tưới ▪ Nước tưới từ nguồn nước ngầm phải có nhiệt độ thích hợp nhiệt độ nước tưới thích hợp với trồng từ 25 - 30 8.7.1.2 Yêu cầu hàm lượng muối nước tưới ▪ Hàm lượng muối cho phép nước để tưới theo loại trồng, đặc tính lý hố đất trồng, KTNN, kỹ thuật tưới, khí hậu, điều kiện khác; ▪ Lúa, lúa mì & số loại trồng khác độ khoáng hoá cho phép nước tưới < 5g/l ▪ Đất cát, phá cát cho phép dùng nước tưới có độ khống hố 5g/l khơng ảnh hưởng đến suất trồng; ▪ Đất thịt, thịt pha sét cho phép tưới nước có nồng độ khống hố - 2,5g/l Chương 8: Tác động mơi trường chất lượng nước HTTL 45 8.7.2 Hệ tiêu đánh giá chất lượng nước tưới ▪ Tổng chất hoà tan nước (TDS); ▪ Tỉ số tương đối Na+ với ion dương khác; ▪ Nồng độ nguyên tố đặc biệt; ▪ Các ion dư thừa Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL 46 8.7.2.1 Tổng chất hoà tan nước ▪ Nồng độ muối tăng lên khó khăn cho trồng hút thức ăn từ đất & nước ▪ Điều kiện áp suất thấm lọc từ 1,5-2,0 (atm) khơng cịn khả phát triển P = iRTC ▪i Hệ số Vonthoff; ▪ ▪ ▪ ▪ P R T C Áp suất thấm lọc (atm); Hằng số; Nhiệt độ (tính theo nhiệt độ tuyệt đối); Nồng độ muối (mol/l); Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL 47 8.7.2.2 Một số liên hệ quan trọng TDS(ppm) = 0,64 x EC (mmhos/cm) Áp suất thấm lọc P(atm) = 0,00036x EC (mmhos/cm) (mhos/cm) = 100 (milimhos/cm) =106 (mmhos/cm) Nồng độ ion =[Nồng độ muối] / [Đương lượng] Đương lượng = [Trọng lượng nguyên tử] / [Hoá trị nguyên tố] Milli đương lượng: me/l= (mg/l) / [Đương lượng] Đương lượng phần triệu epm= ppm/ [Đương lượng] mg/l ppmme/l = epm CaCO CaCO TH = Ca + Mg = ppm Ca Mg PH = -log(H+) Tổng độ cứng: TH= 𝐶𝑎 × CaCO3 𝐶𝑎𝐶𝑂3 𝐶𝑎 + 𝑀𝑔 × Chương 8: Tác động mơi trường chất lượng nước HTTL 𝐶𝑎𝐶𝑂3 = 𝑀𝑔 ppm 48 8.7.2.2 Một số liên hệ quan trọng Nước cứng khơng có carbon (Non Carbonate - NCH) NCH (ppm) = (Ca + Mg) − (CO3+ HCO3) x 50 Khi NCH < tính tốn NCH = TDS (ppm) = tổng ion (ppm) + nồng độ ion (HCO3) x 0.49 EC(mmhos/cm) = ( ion dương ion âm) x 100 [EC(mmhos/cm) = 100 x ion dương =100 điện tử] 10 Phần trăm giá trị hoạt động (PAV) nguyên tố nồng độ nguyên tố (epm) biểu diễn phần trăm tổng ion dương ion âm tính (epm) Chương 8: Tác động mơi trường chất lượng nước HTTL 49 8.7.2.2 Một số liên hệ quan trọng ▪ Khi TH độ kiềm Độ cứng nước xem cứng CO3 ▪ TH > độ kiềm Độ cứng carbon (Carbonate hardness) = độ kiềm ▪ NCH = TH - độ kiềm Loại Độ cứng (mg/l) Ghi Nước mềm Nước cứng Nước cứng trung bình Nước nửa cứng 55 56 100 101 200 201 500 Không cần phải làm mềm Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL Cần phải làm mềm 50 8.7.2.2 Một số liên hệ quan trọng a) Tỷ lệ ion Na+ với ion dương khác có nước ▪ Nồng độ muối nước cao đất mặn; ngược lại nồng độ Na+ cao đất kiềm Theo USDA: ▪ Đất kiềm: pH 8,5 mức độ bão hoà Na+ 15% ▪ Đất kiềm có kết cấu yếu, dễ hố bùn, khơng thống ▪ Mức độ bão hồ Na cao tượng thiếu canxi Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL 51 8.7.2.2 Một số liên hệ quan trọng ▪ Nước tưới với tỷ lệ hấp thụ Na thấp (SAR) phù hợp với nông nghiệp 𝑆𝐴𝑅 = 𝑁𝑎+ 𝐶𝑎++ +𝑀𝑔++ (me/l) 𝑁𝑎 + 𝐾 𝑁𝑎% = 100 𝐶𝑎 + 𝑀𝑔 + 𝑁𝑎 + 𝐾 ▪ Nồng độ nguyên tố tính me/l Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL 52 8.7.2.2 Một số liên hệ quan trọng b) Nồng độ nguyên tố đặc biệt ▪ Se (selenium), Molipden (Molybdenum) & Flouride: thực vật chịu đựng được, độc hại động vật ▪ Baron (Br); Lithium (Li): độc hại thực vật, đặc biệt Cam, Qt, Cây có dầu & Các ăn quý (trừ ngũ cốc, bông); Cỏ đinh lăng, Củ cải đường, Măng tây & Chà phát triển bình thường Br [1;2](ppm) ▪ Baron có nhiều loại xà phịng nhân tố độc hại sử dụng nước thải để tưới Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL 53 8.7.2.2 Một số liên hệ quan trọng ▪ Mức độ muối C Độ Nồng độ RC Loại nước kiềm (mmhos/cm) (me/l) (me/l) SAR t = 25C Tinh khiết < 250 < 0,25 10 18 < 1,25 Tốt 250 750 0,25 7,05 18 25 1,25 Trung bình 250 2250 7,05 22,50 18 26 2,50 Xấu 2250 4000 22,50 40,0 > 26 > 2,50 Rất xấu > 4000 > 40 Chương 8: Tác động môi trường chất lượng nước HTTL 54