Tài nguyên nước mặt của Việt Nam được đánh giá là phong phú so với các quốc gia trong khu vực Đông Nam Á và trên Thế Giới. Tổng hợp hai nguồn nước mặt(nước mưa và nước sông ): nguồn hình thành trên lãnh thổ quốc gia và từ nước ngoài chảy vào ,nói một cách khái quát,Việt Nam có tổng lượng nước mặt trung bình năm bằng khoảng 830 tỷ m3.Trong đó thành phần hình thành trong nước là 310 tỷ m3,chiếm 37%;phần từ nướcngoài chảy vào là 520 tỷ m3,chiếm 63%. Tài nguyên nước nói trên tồn tại dưới những dạng hình thức khác nhau như sông,hồ kênh,rạch,đầm phá,vừa lưu giữ,vận chuyển, chuyển hóa nước,vừa tạo nên tài nguyên đa dạng sinh học và nguồn cảnh sắc thiên nhiên vô cùng phong phú và đa dạng. Tuy nhiên,tình hình khai thác và sử dụng tài nguyên nước mặt nói chung ở Việt Nam đã và đang xảy ra những vấn đề mà chúng ta cần phải quan tâm. Sông Cầu là một trong những con sông của Việt Nam có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước ngọt cho hoạt dông sản xuất nông nghiệp,công nghiệp,làng nghề thủ công hoạt động đánh bắt thủy sản …Tuy nhiên với sự khai thác quá mức nước sông và việc xả các chất thải xuống dòng sông đã và đang làm suy giảm cả về chất lượng cũng như số lượng nước con sông này.
Đồ án chuyên ngành MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề 6 2. Tính cấp thiếp của đề tài 6 3.Mục đích của đề tài 7 4.Nội dung nghiên cứu 7 5.Phạm vi nghiên cứu 7 NỘI DUNG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG CẦU 8 1.1.Điều kiện tự nhiên 8 1.1.1.Vị trí địa lý 9. 1.1.2.Chế độ thủy văn 9 1.2.Đặc điểm kinh tế – xã hội 10 1.2.1.Đặc điểm dân cư – xã hội 10 1.2.2.Đặc điểm kinh tế 11 1.3.Hiện trạng môi trường nước trên lưu vực sông Cầu 11 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 30 2.1.Tổng quan về WQI 30 2.2.Kinh nghiệm xây dựng WQI của một số quốc gia trên thế giới 34 2.2.1.Mô hình WQI áp dụng tại bang Origon – Hoa Kỳ 34 2.2.2.Mô hình WQI của Bhargava (Ấn Độ) 35 2.3.Tình hình nghiên cứu & áp dụng chỉ số WQI tại Việt Nam 37 2.3.1.Mô hình WQI của hệ thống sông Đồng Nai 37 2.3.2.Mô hình WQI áp dụng cho sông Hậu 39 2.3.3.Sổ tay hướng dẫn tính toán chí số chất lượng nước theo quyết định số 879/QĐ- TCMT 42 2.4.GIS - Ứng dụng của GIS 47 2.4.1.Khái niệm: 47 2.4.2.Các thành phần củaGIS 47 SVTH: Ngô Văn Hùng 1 Đồ án chuyên ngành 2.4.3.Ứng hệ thống thông tin địa lý GIS trong quản lý môi trường 53 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN & XÂY DỰNG BẢN ĐỒ 54 3.1.Phương pháp tính toán WQI của Tổng Cục- Bộ Tài Nguyên Môi Trường 54 3.2.Kết quả tính toán WQI theo Bộ Tài Nguyên & Môi Trường 56 3.3.Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước lưu vực sông Cầu 59 KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 SVTH: Ngô Văn Hùng 2 Đồ án chuyên ngành DANH MỤC HÌNH 1. Hình 1.1: Bản đồ lưu vực Sông Cầu 9 2. Hình 1.2: Biểu đồ giá trị BOD 5 thượng lưu 12 3. Hình 1.3: Biểu đồ giá giá trị Coliform thượng lưu 13 4.Hình 1.4: Biểu đồ giá trị COD thượng lưu 14 5. Hình 1.5: Biểu đồ giá trị N- NH 4 thượng lưu 15 6. Hình 1.6: Biểu đồ giá trị P- P0 4 thượng lưu 16 7. Hình 1.7: Biểu đồ giá trị TSS thượng lưu 17 8. Hình 1.8: Biểu đồ giá trị BOD 5 trung lưu 18 9. Hình 1.9: Biểu đồ giá giá trị COD trung lưu 19 10.Hình 1.10: Biểu đồ giá trị TSS trung lưu 20 11. Hình 1.11: Biểu đồ giá trị Coliform trung lưu 21 12. Hình 1.12: Biểu đồ giá trị N- NH 4 trung lưu 22 13. Hình 1.13: Biểu đồ giá trị P- P0 4 trung lưu 23 14. Hình 1.14: Biểu đồ giá trị BOD 5 hạ lưu 24 15. Hình 1.15: Biểu đồ giá giá trị COD hạ lưu 25 16.Hình 1.16: Biểu đồ giá trị TSS hạ lưu 26 17. Hình 1.17: Biểu đồ giá trị Coliform hạ lưu 27 18. Hình 1.18: Biểu đồ giá trị N- NH 4 hạ lưu 28 19. Hình 1.19: Biểu đồ giá trị P- P0 4 hạ lưu 29 20. Hình 2.1 Đồ thị hàm nhạy FI 36 21. Hình 2.2. Các giá trị xây dựng chỉ số WQI 39 22. Hình 2.3. Đồ thị và hàm số tương quan giữa COD và chỉ số phụ 40 23. Hình 2.4 các thành phần của hệ quản trị cơ sở dữ liệu 48 24. Hình 2.5. Các thành phần cứng chính của GIS 49 26. Hình 2.6 Thành phần phần mềm của GIS 50 27. Hình 2.7. Sơ đồ nhập dữ liệu 50 28.Hình 2.8 Mô hình của modul quản lý và lưu trữ CSDL 51 SVTH: Ngô Văn Hùng 3 Đồ án chuyên ngành 29. Hình 2.9. Chỉnh sửa số liệu 52 30. Hình 2.10.Xuất dữ liệu 52 31. Hình 3.1. Bản đồ phân vùng chất lượng nước lưu vực sông Cầu 59 SVTH: Ngô Văn Hùng 4 Đồ án chuyên ngành DANH MỤC BẢNG 1. Bảng 1.1. Cơ cấu dân số các tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu 10 2. Bảng 2.1. Các phương pháp thường được sử dụng tính toán WQI 32 3. Bảng 2.2.Bảng thông số chất lượng nước 38 4. Bảng 2.3. Bảng đề xuất phân loại nguồn nước theo WQI 38 5. Bảng 2.4. Các công thức tính WQI 39 6. Bảng 2.5: Trọng số của các thông số chất lượng nước 41 7. Bảng 2.6. Phân loại ô nhiễm nguồn nước mặt 42 8. Bảng 2.7. Bảng quy định giá trị qi, BPi 44 9. Bảng 2.8. Bảng quy định giá trị qi, BPi đối với DO 45 10. Bảng 2.9. Bảng quy định giá trị qi,BPi đối với PH 45 11. Bảng 2.10. Bảng giá trị WQI tương ứng 46 12. Bảng 3.1. Bảng thông số chất lượng nước lưu vực sông Cầu 57 13. Bảng 3.2. Thông số WQI trung bình cho từng đoạn sông 58 14. Bảng 3.3. Chú giản bản đồ phân vùng chất lượng nước lưu vực sông Cầu 60 SVTH: Ngô Văn Hùng 5 Đồ án chuyên ngành MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Tài nguyên nước mặt của Việt Nam được đánh giá là phong phú so với các quốc gia trong khu vực Đông Nam Á và trên Thế Giới. Tổng hợp hai nguồn nước mặt(nước mưa và nước sông ): nguồn hình thành trên lãnh thổ quốc gia và từ nước ngoài chảy vào ,nói một cách khái quát,Việt Nam có tổng lượng nước mặt trung bình năm bằng khoảng 830 tỷ m 3 .Trong đó thành phần hình thành trong nước là 310 tỷ m 3 ,chiếm 37%;phần từ nướcngoài chảy vào là 520 tỷ m 3 ,chiếm 63%. Tài nguyên nước nói trên tồn tại dưới những dạng hình thức khác nhau như sông,hồ kênh,rạch,đầm phá,vừa lưu giữ,vận chuyển, chuyển hóa nước,vừa tạo nên tài nguyên đa dạng sinh học và nguồn cảnh sắc thiên nhiên vô cùng phong phú và đa dạng. Tuy nhiên,tình hình khai thác và sử dụng tài nguyên nước mặt nói chung ở Việt Nam đã và đang xảy ra những vấn đề mà chúng ta cần phải quan tâm. Sông Cầu là một trong những con sông của Việt Nam có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước ngọt cho hoạt dông sản xuất nông nghiệp,công nghiệp,làng nghề thủ công hoạt động đánh bắt thủy sản …Tuy nhiên với sự khai thác quá mức nước sông và việc xả các chất thải xuống dòng sông đã và đang làm suy giảm cả về chất lượng cũng như số lượng nước con sông này. 2. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước của lưu vực sông Cầu Tài nguyên nước của nhiều con sông của Việt Nam nói chung đang ở trong tình trạng suy giảm cả về số lượng và chất lượng nước.Đối với Sông Cầu,do viêc khai thác và phát triển chưa hợp lý như phát triển công nghiệp và khai khoáng ồ ạt,chặt phá rừng phòng hộ đầu nguồn cũng như phát triển làng nghề chưa có quy hoạch cụ thể và việc xử lý nước thải còn bi coi nhẹ …nên nguồn nước,cảnh quan và hệ sinh thái của Sông Cầu cũng như lưu vực đang bị suy thoái và có nguy cơ cạn kiệt, nguồn nước càng bị ô nhiễm nặng nề, giảm giá trị sử dụng, ảnh hưởng xấu đến sản xuất và đời sống, môi trường sinh thái cảnh quan thiên nhiên . Sông Cầu là một nhánh sông quan trọng của hệ thống sông Thái Bình,đây là nơi lưu giữ nguồn tài nguyên thiên nhiên dồi dào, cung cấp nước cho các hoạt động công nghiệp,nông nghiệp và sinh hoạt cho trên địa bàn 6 tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc SVTH: Ngô Văn Hùng 6 Đồ án chuyên ngành Giang, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc và Hải Dương. Hiện nay, cùng với sự phát triển kinh tế xã hội của 6 tỉnh, hầu hết trong một điều kiện nghèo, đông dân, công nghệ lạc hậu cùng với sự thiếu ý thức của con người đã làm suy giảm nghiêm trọng chất lượng nước, ảnh hưởng tới cảnh quan lưu vực. Ngày 23 tháng 6 năm 2001, Hội nghị Chủ tịch Uỷ ban nhân dân 6 tỉnh thuộc đề án Sông Cầu lần thứ 4 nhằm tìm ra giải pháp toàn diện cho vấn đề trên. Tại hội nghị đã ký " Thỏa ước về hợp tác bảo vệ và khai thác bền vững sông Cầu và lưu vực sông Cầu ". Trên cơ sở đó, đề tài " NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC CỦA LƯU VỰC SÔNG CẦU" được lựa chọn với mục đích đánh giá tổng quan chất lượng nước sông Cầu dựa trên phương pháp mới, có nhiều ưu điểm phục vụ công tác quản lý môi trường và đề xuất các biện pháp quản lý môi trường nước . 3. Mục đích nghiên cứu của đề tài : - Nhận dạng các vấn đề môi trường bức xúc liên quan đến chất lượngnước trong lưu vực sông Cầu. - Cung cấp các số liệu, thông tin cần thiết về hiện trạng và diễn biến chấtlượng nước phục vụ công tác quản lý bảo vệ môi trường lưu vực sông. SVTH: Ngô Văn Hùng 7 Đồ án chuyên ngành 4. Nội dung nghiên cứu : - Đánh giá tài nguyên nước lưu vực sông Cầu . - Đánh giá hiện trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nước lưu vực sông Cầu. - Đánh giá chất lượng nước và tìm hiểu các nguyên nhân gây ô nhiễm chất lượng nước - Đánh giá chất lượng nước theo phương pháp tính chỉ số chất lượng nước (WQI); 5. Phạm vi nghiên cứu : - Địa điểm nghiên cứu : nghiên cứu từ thượng lưu,trung lưu vạ hạ lưu sông Cầu. - Quy mô : lưu vực sông Cầu. - Vấn đề trọng tâm : phân vùng chất lượng nước lưu vực sông Cầu. - Phạm vi : môi trường nước mặt (dòng chảy trên) của sông Cầu. - Thời gian: 23/4/2009 - 27/04/2009 SVTH: Ngô Văn Hùng 8 Đồ án chuyên ngành NỘI DUNG CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG CẦU 1.1. Điều kiện tự nhiên : Sông Cầu là một dòng sông lớn trong hệ thống sông Thái Bình, bắt nguồn từ vùng núi Phia Đeng (1527m) sườn đông nam của dãy Pia-bi-óc (Bắc Kạn, Cao Bằng) , Dòng chính dài 288km, chảy qua các tỉnh Bắc Cạn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh, Bắc Giang,Vĩnh Phúc và hai huyện của Hà Nội( Đông Anh, Sóc Sơn). Nhìn chung địa hình sông Cầu thấp dần theo hướng Tây Bắc- Đông Nam và có thể chia ra làm 3 vùng : miền núi, trung du và đồng bằng. Mạng lưới sông suối của lưu vực sông Cầu tương đối phát triển, Các nhánh sông chính phân bố tương đối đều dọc theo dòng sông chính, nhưng các sôngnhánh tương đối lớn và đều nằm ở phía hữu ngạn lưu vực như các sông: Chợ Đu, Đu, Công, Cà Lồ…Trên toàn bộ lưu vực có 68 sông suối có chiều dài trên 10km. SVTH: Ngô Văn Hùng 9 Đồ án chuyên ngành 1.1.1. Vị trí địa lý : Hình 1.1: Bản đồ Lưu Vực Sông Cầu Lưu vực sông Cầu nằm trong phạm vi toạ độ địa lý: 21 o 07' - 22 o 18' vĩ bắc, 105 o 28' - 106 o 08' kinh đông, có tổng diện tích lưu vực là 10530 km 2 , bao gồm toàn bộ hay phần lãnh thổ 6 tỉnh (Bắc Kạn, Bắc Giang, Bắc Ninh, Thái Nguyên, Hải Dương, Vĩnh Phúc) và 2 huyện thuộc Hà Nội, trong đó chính lưu sông Cầu có chiều dài là 288 km và diện tích lưu vực2 là 6030 km 2 . Các phụ lưu có tổng chiều dài là 1332 km và diện tích lưu vực là 3535 km . 1.1.2. Chế độ thủy văn : Dòng chảy trên lưu vực sông Cầu khá đồng đều. Lưu vực sông Công có modun dòng chảy vào khoảng 27-30 l/s.km 2 , vùng thượng lưu sông Cầu (từ Thác Riềng trở lên) SVTH: Ngô Văn Hùng 10 [...]... lấy mẫu, phân tích chất lượng nước: theo các TCVN tương ứng; - Phương pháp xây dựng chỉ số chất lượng nước (CLN) Cuối cùng, dựa vào các số liệu quan trắc, chỉ số chất lượng nước sẽ được tính toán để xác định và đánh giá chất lượng nước mặt tổng thể của lưu vực sông Hậu Các giai đoạn xây dựng chỉ số chất lượng nước được trình bày trong hình sau: Hình 2.2 Các giai đoạn xây dựng chỉ số chất lượng nước Các... câu hỏi để xác định các thông số chất lượng nước quan trọng, đợt hai là các câu hỏi để xác định trọng số của các thông số chất lượng nước để xây dựng chỉ số phụ và hàm chất lượng nước Kết quả có 6 thông số chất lượng nước được lựa chọn là những thông số các chấtlượng nước quan trọng với các trọng số được trình bày trong bảng sau: Bảng 2.2: Bảng thông số chất lượng nước Thông số BOD5 DO SS pH Tổng N... độ quan trọng của thông số chất lượng nước) qi: là chỉ số phụ của thông số chất lượng nước thứ i Phương pháp đánh giá chất lượng nước theo WQI Trên cở sở WQI tính được, người ta phân loại và đánh giá CLN theo các thang điểm WQI từ 0 đến 100, với giá trị càng cao, chất lượng nước càng tốt b Xây dựng đồ thị tương quan giữa các nồng độ và chỉ số phụ - Xác định hàm chất lượng nước - Xây dựng đồ thị tương... thông số trong chỉ số chất lượng nước d Đánh giá chất lượng nước hệ thống sông Hậu bằng WQI – Phân vùng chất lượng nước Để đánh giá chất lượng nước hệ thống Hậu, dựa vào một số kết quả nghiên cứu và kinh nghiệm thực tế, chúng tôi đề xuất phân loại nguồn nước mặt theo chỉ số WQI như sau: Bảng 2.6 :Phân loại ô nhiễm nguồn nước mặt 2.3.3.Sổ tay hướng dẫn tính toán chí số chất lượng nước theo quyết định... bờ sông Ngoài ra ,đoạn sông này còn tiếp nhận 2 phụ lưu lá sông Nghinh Tường và sông Đu nên chất lượng nước sông Cầu bị ảnh hưởng từ nguồn nước hai phụ lưu này đổ sang Sông Nghinh Tường chiu ảnh hưởng của hoạt động khai thác vàng, đoạn cuối sông Đu tiếp nhận nước thải của mỏ than Phấn Mễ,tuy nhiên mức độ ô nhiễm với hai dòng sông này chưa đáng kể a Nồng độ BOD5 trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên... Đoạn sông chảy qua thành phố Thái Nguyên bắt đầu tiếp nhận nước thải của nhà máy (nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, nhiệt điện Cao Ngạn, Khu công nghiệp Gang thép Thái nguyên ),các bệnh viện,khu dân cư,đô thị, 1.3.3 Hạ lưu Sông Cầu ( từ Chã đến Cầu Vát) a Nồng độ BOD5 Hạ lưu sông Cầu Hình 1.14.Biểu đồ giá trị BOD5 hạ lưu sông Cầu SVTH: Ngô Văn Hùng 20 Đồ án chuyên ngành Dựa vào biểu đồ ta thấy hàm lượng. .. 63 % diện tích toàn lưu vực nhưng dân số chỉ chiếm bằng 15 % dân số lưu vực Mật độ dân số cao ở vùng trung tâm và khu vực đồng bằng SVTH: Ngô Văn Hùng 11 Đồ án chuyên ngành Thành phần dân cư trong lưu vực có sự đan xen của 8 dân tộc anh em: Kinh, Tày, Nùng, Sán Dìu, Sán Chay, Hoa, Dao Trong đó người Kinh chiếm đa số 1.2.2 Đặc điểm kinh tế : Vùng thượng lưu sông Cầu chủ yếu là các đồng bào dân tộc ít... vào phương pháp thử với sự trợ giúp của phần mềm xử lý bảng tính Excel, các hàm chất lượng nước được biểu thịbằng các phương trình sau: - Hàm chất lượng nước với thông số BOD5 y = - 0,0006x2 - 0,1491x +9,8255 - Hàm chất lượng nước với thông số DO y = 0,0047x2 + 1,20276x - 0,0058 - Hàm chất lượng nước với thông số SS y = 0,0003x2 - 0,1304x + 11,459 - Hàm chất lượng nước với thông số pH y = 0,0862x4 -.. .Đồ án chuyên ngành có modun dòng chảy năm là 22-24 l/s.km 2 thuộc 2 loại trung bình Vùng ít nước nhất là sông Đu có modun dòng chảy năm là 19,5-23 l/s.km2 Tổng lượng nước trên lưu vực sông Cầu là 4,5 tỷ m3/năm Chế độ thủy văn của các con sông trong lưu vực sông Cầu được chia thành 2 mùa: Mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 đến tháng 9 và chiếm 70 – 80 % tổng lưu lượng dòng chảy trong năm... số phụ cho các thông số wi:Trọng số Để đánh giá chất lượng nước hệ thống sông Đồng Nai, dựa vào một số kết quảnghiên cứu của nhiều tác giả và kinh nghiệm thực tế đề xuất phân loại nguồnnước mặt theo chỉ số WQI như sau: Bảng 2.3: Bảng đề xuất phân loại nguồn nước mặt theo chỉ số WQI SVTH: Ngô Văn Hùng 32 Đồ án chuyên ngành 2.3.2.Mô hình WQI áp dụng cho sông Hậu a Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp . sinh hoạt tập trung do vậy nước thải vẫn thải trực tiếp ra sông. Có một số cơ sở sản xuất kinh doanh ảnh hưởng đến lưu vực sông là Bệnh viện đa khoa Chợ Mới; Khu công nghiệp Thanh Bình; Nhà máy. chính dài 288km, chảy qua các tỉnh Bắc Cạn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh, Bắc Giang,Vĩnh Phúc và hai huyện của Hà Nội( Đông Anh, Sóc Sơn). Nhìn chung địa hình sông Cầu thấp dần theo hướng. 11 Đồ án chuyên ngành Thành phần dân cư trong lưu vực có sự an xen của 8 dân tộc anh em: Kinh, Tày, Nùng, Sán Dìu, Sán Chay, Hoa, Dao. Trong đó người Kinh chiếm đa số. 1.2.2. Đặc điểm kinh tế