ĐÁNH GIÁ đặc điểm tài NGUYÊN nước và THIẾT kế MẠNG lưới QUAN TRẮC tài NGUYÊN nước mặt CHO lưu vực SÔNG NHUỆ đáy

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VŨ THỊ HẢI HÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT CHO LƯU VỰC SÔNG NHUỆ- ĐÁY NIÊN LUẬN KHÓA ĐH1T Ngành: Thủy văn Hà nội - 2015 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VŨ THỊ HẢI HÀ ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT CHO LƯU VỰC SÔNG NHUỆ- ĐÁY NIÊN LUẬN KHÓA DH1T Ngành: Thủy văn NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS BÙI DU DƯƠNG THS TRẦN VĂN TÌNH Hà nội 2015 LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất người giúp đỡ trình thực Đồ án tốt nghiệp Đầu tiên, muốn cảm ơn Khoa Khí tượng Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tạo điều kiện học tập nghiên cứu thực đồ án Tôi tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Bùi Du Dương - Trung tâm Quy hoạch Điều tra tài nguyên nước Quốc gia, ThS Trần Văn Tình – Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội hướng dẫn giúp đỡ nhiều suốt trình tìm hiểu hoàn thành đồ án Tôi xin đặc biệt cảm ơn quý quan: Ban Quan trắc tài nguyên nước, Ban Quy hoạch tài nguyên nước - Trung tâm Quy hoạch Điều tra tài nguyên nước Quốc gia giúp đỡ trình tìm hiểu thu thập tài liệu liên quan đến đồ án tốt nghiệp Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến đồng nghiệp, người thân bạn bè tạo điều kiện thuân lợi, giúp đỡ suốt trình thực đồ án TÁC GIẢ Vũ Thị Hải Hà MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 VAI TRÒ CỦA QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC 1.2 QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯƠC MẶT 1.3 TÌNH HÌNH QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.3.1 Trên giới 1.3.2 Tại Việt Nam CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG NHUỆ- ĐÁY 2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 2.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 2.2.1 Địa hình 2.2.2 Đất đai, thổ nhưỡng 2.2.3 Khí hậu 2.2.4 Mạng lưới sông ngòi 2.3 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ- XÃ HỘI 2.3.1 Dân số lao động 2.3.2 Kinh tế CHƯƠNG III ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY 10 3.1 HIỆN TRẠNG MẠNG LƯỚI QUAN TRẮC VÀ SỐ LIỆU SỬ DỤNG 10 3.1.1 Hệ thống trạm quan trắc khí tượng, đo mưa 10 3.1.2 Trạm thủy văn 11 3.1.3 Tình hình quan trắc chất lượng nước 12 3.1.4 Số liệu sử dụng để đánh giá tính toán 13 3.2 ĐẶC ĐIỂM VÀ XU THẾ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT TRÊN TỪNG TIỂU LƯU VỰC 13 3.2.1 Các đặc trưng dòng chảy 13 3.2.2 Đặc điểm tài nguyên nước tiểu lưu vực 15 3.3 ĐẶC ĐIỂM VÀ XU THẾ CHẤT LƯỢNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG NHUỆĐÁY 21 3.3.1 Nguyên nhân gây ô nhiễm lưu vực 21 3.3.2 Đánh giá diễn biến chất ô nhiễm sông Nhuệ, sông Đáy: 22 3.3.3 Đánh giá diễn biến chất lượng nước dọc theo sông: 25 3.3.4 Tình hình xâm nhập mặn 28 3.3.5 Phân vùng chất lượng nước 28 3.3.6 Xu diễn biến chất lượng nước tới năm 2020 31 CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MẠNG QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC 32 4.1 ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC 32 4.1.1 Quan trắc số lượng nước 32 4.1.2 Quan trắc chất lượng nước 32 4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ TRONG THIẾT KẾ MẠNG QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC .33 4.2.1 Địa hình khí hậu 33 4.2.2 Chế độ thủy văn tài nguyên nước 33 4.2.3 Đặc điểm chất lượng nước 33 4.2.4 Các hoạt động lưu vực 33 4.3 THIẾT KẾ MẠNG QUAN TRẮC SÔ LƯỢNG NƯỚC 34 4.3.1 Mục đích trạm quan trắc số lượng nước 34 4.3.2 Tiêu chuẩn đoạn sông đặt trạm quan trắc số lượng tài nguyên nước 34 4.3.3 Lựa chọn vị trị trạm quan trắc số lượng nước 34 4.3.4 Thông số tần suất quan trắc 39 4.4 THIẾT KẾ MẠNG QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG NƯỚC 39 4.4.1 Phương pháp Sharp-Sender 40 4.4.2 Phương pháp UNEP/WHO 43 4.4.3 Thiết kế trạm quan trắc dựa phương pháp Sharp-Sender 46 4.4.3 Thiết kế trạm quan trắc dựa phương pháp UNEP/WHO 48 4.4.4 Xác định thông số chất lượng nước 53 4.4.5 Xác định tần suất quan trắc chất lượng nước mặt 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Mạng lưới trạm khí tượng đo mưa LVS Nhuệ- Đáy 10 Bảng 3.2 Mạng lưới trạm thủy văn lưu vực sông Nhuệ -Đáy 11 Bảng 3.3 Số liệu sử dụng đánh giá tính toán 13 Bảng 3.4 Đặc trưng dòng chảy năm số vị trí 14 Bảng 3.5 Lượng mưa trung bình năm lưu vực sông 16 Bảng 3.6 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) 20 Bảng 3.7 Mức đánh giá chất lượng nước theo số WQI 29 Bảng 4.1 Lựa chọn vị trí dự kiến đặt trạm quan trắc số lượng nước 35 Bảng 4.2 Lựa chọn nhánh sông cho nhiều mục đích khác 43 Bảng 4.3 Các thông số chất lượng nước quan trắc theo kiến nghị UNEP/WHO 44 Bảng 4.4 Tổng hợp kết tính toán nhánh sông quan trắc chất lượng nước 47 Bảng 4.5 So sánh nhánh sông thiết kế trạm có/qui hoạch 48 Bảng 4.6 Lựa chọn điểm quan trắc CLN lưu vực sông Nhuệ - Đáy 50 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Bản đồ lưu vực sông Nhuệ- Đáy…………………………………………5 Hình 3.1 Vị trí trạm thủy văn lưu vực sông Nhuệ - Đáy 12 Hình 3.2 Phạm vi nguồn nước lưu vực 15 Hình 3.3 Giá trị DO năm 2009, 2010, 2011 sông Nhuê- Đáy 22 Hình 3.4 Giá trị BOD5 năm 2009, 2010, 2011 sông Nhuê- Đáy 23 Hình 3.5 Giá trị COD năm 2009, 2010, 2011 sông Nhuê- Đáy 23 Hình 3.6 Giá trị NH4+ năm 2009, 2010, 2011 sông Nhuê- Đáy 24 Hình 3.7 Giá trị COLIFORM năm 2009, 2010, 2011 sông Nhuê- Đáy 24 Hình 3.8 Bản đồ phân vùng chất lượng nước vào mùa cạn 30 Hình 4.1 Bản đồ thiết kế mạng quan trắc số lượng tài nguyên nước mặt lưu vực sông Nhuệ - Đáy 38 Hình 4.2 Các bước xác định trạm quan trắc chất lượng nước theo phương pháp Sharp- Sender 40 Hình 4.3 Sơ đồ đánh số mạng lưới sông Nhuệ- Đáy 46 Hình 4.4 Bản đồ thiết kế mạng lưới quan trắc chất lượng tài nguyên nước mặt lưu vực sông Nhuệ - Đáy 52 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT LVS Lưu vực sông TLVS Tiểu lưu vực sông KCN Khu công nghiệp CCN Cụm công nghiệp CLN Chất lượng nước CN Công nghiệp CNH Công nghiệp hóa HĐH Hiện đại hóa TN&MT Tài nguyên môi trường TNN Tài nguyên nước WQI Chỉ số chất lượng nước BOD Nhu cầu ôxy sinh hóa COD Nhu cầu ôxy hóa học MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đồ án Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy có vai trò quan trọng phát triển kinh tế đất nước nói chung khu vực đồng sông Hồng nói riêng Lưu vực có diện tích 8.000 km2, chiếm 10% diện tích toàn lưu vực sông Hồng, thuộc địa phận tỉnh, thành phố: Hòa Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định Ninh Bình Dân số lưu vực phân bố không tăng lên đáng kể năm gần đây, đặc biệt khu vực thành phố Hà Nội, dẫn đến nhu cầu sử dụng tài nguyên nước ngày tăng cao Trong lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy lưu vực sông bị ô nhiễm nghiêm trọng nước ta Môi trường nước mặt lưu vực sông Nhuệ - Đáy năm qua phải chịu tác động mạnh từ nước thải sinh hoạt hoạt động công nghiệp, nông nghiệp thuỷ hải sản khu vực Có 700 nguồn thải công nghiệp, làng nghề, bệnh viện, sinh hoạt thải vào sông Nhuệ - Đáy, hầu hết không qua xử lý, gây ô nhiễm nghiêm trọng Tại sông nội thành Hà Nội, thông số đo vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép nước mặt (QCVN:08-2008/BTNMT), nhiều vấn đề môi trường cấp bách diễn phức tạp toàn lưu vực cần xem xét xử lý, khắc phục phòng ngừa Trước yêu cầu phát triển bền vững kinh tế – xã hội bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ - Đáy giữ vai trò quan trọng phát triển kinh tế xã hội năm tỉnh thành (Hoà Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình) thuộc lưu vực hai sông này; xác định dự báo xu biến đổi số lượng chất lượng nước để có giải pháp kịp thời khắc phục tình trạng cần thiết Việc đánh giá xu biến đổi tài nguyên nước đề xuất biện pháp chống ô nhiễm, khan nguồn nước cần phải có thông tin số liệu chất lượng số lượng nước Quan trắc tài nguyên nước cách thức thu thập thông tin nguồn nước để phục vụ nhu cầu Vì việc tiến hành thiết kế mạng lưới quan trắc tài nguyên nước vô thiết yếu Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá đặc điểm tài nguyên nước lưu vực sông Nhuệ- Đáy làm sở để thiết kế mạng lưới quan trắc tài nguyên nước; - Thiết kế mạng lưới quan trắc tài nguyên nước cho lưu vực sông Nhuệ- Đáy Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đồ án thực lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy có diện tích 8.000 km2, thuộc địa phận tỉnh, thành phố: Hòa Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định Ninh Bình Trong khuôn khổ đồ án, nghiên cứu thiết kế mạng lưới quan trắc TNN mặt tiến hành dòng sông Nhuệ - sông Đáy Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu đồ án, nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu đặc điểm địa hình, địa lý, mạng lưới sông ngòi lưu vực sông NhuệĐáy; Nghiên cứu trạng xu diễn biến TNN lưu vực sông Nhuệ- Đáy; Thiết kế mạng quan trắc số lượng nước lưu vực sông Nhuệ- Đáy; Thiết kế mạng quan trắc chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ- Đáy Phương pháp nghiên cứu Để tiến hành giải vấn đề nghiên cứu, đồ án sử dụng phương pháp sau: - Phương pháp tổng hợp, thống kê, phân tích tài liệu: Thu thập hệ thống hoá xử lý phân tích đánh giá tất tài liệu số liệu có Bên cạnh đó, kế thừa vấn đề lý luận khoa học, quan điểm tiếp cận, kinh nghiệm thực tiễn công trình khoa học, đồ án nghiên cứu thực - Phương pháp tính toán, phân tích: Dùng phương pháp Sharp- Sender phương pháp UNEP/WHO để thiết lập vị trí trạm quan trắc - Phương pháp sử dụng phần mềm mapinfo Thiết lập đồ lưu vực sông thiết kế vị trí trạm quan trắc - Phương pháp chuyên gia: xin ý kiến góp ý giáo viên hướng dẫn số chuyên gia lĩnh vực - Phương pháp kế thừa: Trong trình thực hiện, sinh viên tham khảo kế thừa số tài liệu, kết có liên quan nghiên cứu trước tác giả, quan, tổ chức khác Những tài liệu kết đặc biệt quan trọng việc định hướng, phân tích đánh giá trình nghiên cứu