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 N

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 cả những người đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp Đầu tiên, tôi muốn cảm ơn Khoa Khí tượng Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tạo mọi điều kiện

để cho tôi được học tập và nghiên cứu thực hiện đồ án

Tôi cũng tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Bùi Du Dương - Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước Quốc gia, ThS Trần Văn Tình – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình tìm hiểu và hoàn thành đồ án

Tôi cũng xin đặc biệt cảm ơn các quý cơ quan: Ban Quan trắc tài nguyên nước, Ban Quy hoạch tài nguyên nước - Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước Quốc gia đã giúp đỡ tôi trong quá trình tìm hiểu và thu thập tài liệu liên quan đến đồ án tốt nghiệp

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến đồng nghiệp, người thân và bạn bè đã tạo mọi điều kiện thuân lợi, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án

TÁC GIẢ

Vũ Thị Hải Hà

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3

1.1 VAI TRÒ CỦA QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC 3

1.2 QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯƠC MẶT 3

1.3 TÌNH HÌNH QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 3

1.3.1 Trên thế giới 3

1.3.2 Tại Việt Nam 4

CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG NHUỆ- ĐÁY 5

2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 5

2.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 6

2.2.1 Địa hình 6

2.2.2 Đất đai, thổ nhưỡng 6

2.2.3 Khí hậu 7

2.2.4 Mạng lưới sông ngòi 7

2.3 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ- XÃ HỘI 8

2.3.1 Dân số và lao động 8

2.3.2 Kinh tế 8

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 và 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 trên từng tiểu lưu vực 15

3.3 ĐẶC ĐIỂM VÀ XU THẾ CHẤT LƯỢNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG NHUỆ- ĐÁY 21

3.3.1 Nguyên nhân gây ô nhiễm trên lưu vực 21

3.3.2 Đánh giá diễn biến các chất ô nhiễm chính trên 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 thế 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 và khí hậu 33

4.2.2 Chế độ thủy văn và tài nguyên nước 33

4.2.3 Đặc điểm chất lượng nước 33

4.2.4 Các hoạt động trên lưu vực 33

4.3 THIẾT KẾ MẠNG QUAN TRẮC SÔ LƯỢNG NƯỚC 34

4.3.1 Mục đích của các 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 các vị trị trạm quan trắc số lượng nước 34

4.3.4 Thông số và tần suất quan trắc 39

4.4 THIẾT KẾ MẠNG QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG NƯỚC 39

4.4.1 Phương pháp của Sharp-Sender 40

4.4.2 Phương pháp của UNEP/WHO 43

4.4.3 Thiết kế các trạm quan trắc nền dựa trên phương pháp của Sharp-Sender 46

4.4.3 Thiết kế các trạm quan trắc dựa trên phương pháp của 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 và đo mưa LVS Nhuệ- Đáy 10

Bảng 3.2 Mạng lưới trạm thủy văn trên lưu vực sông Nhuệ -Đáy 11

Bảng 3.3 Số liệu sử dụng trong đánh giá và tính toán 13

Bảng 3.4 Đặc trưng dòng chảy năm tại một số vị trí 14

Bảng 3.5 Lượng mưa trung bình năm trên lưu vực sông 16

Bảng 3.6 Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch bản phát thải trung bình (B2) 20

Bảng 3.7 Mức đánh giá chất lượng nước theo chỉ 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 nhau 43

Bảng 4.3.Các thông số chất lượng nước quan trắc theo kiến nghị của UNEP/WHO 44

Bảng 4.4 Tổng hợp kết quả tính toán nhánh sông quan trắc chất lượng nước 47

Bảng 4.5 So sánh nhánh sông thiết kế và trạm hiện có/qui hoạch 48

Bảng 4.6 Lựa chọn các điểm quan trắc CLN trên 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 các trạm thủy văn trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy 12

Hình 3.2 Phạm vi các nguồn nước trên lưu vực 15

Hình 3.3 Giá trị DO trong các năm 2009, 2010, 2011 trên sông Nhuê- Đáy 22

Hình 3.4 Giá trị BOD5 trong các năm 2009, 2010, 2011 trên sông Nhuê- Đáy 23

Hình 3.5 Giá trị COD trong các năm 2009, 2010, 2011 trên sông Nhuê- Đáy 23

Hình 3.6 Giá trị NH4+ trong các năm 2009, 2010, 2011 trên sông Nhuê- Đáy 24

Hình 3.7 Giá trị COLIFORM các năm 2009, 2010, 2011 trên 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 của 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

TLVS Tiểu lưu vực sông

CLN Chất lượng nước

CNH Công nghiệp hóa

TN&MT Tài nguyên và môi trường TNN Tài nguyên nước

WQI Chỉ số chất lượng nước BOD Nhu cầu ôxy sinh hóa COD Nhu cầu ôxy hóa học

1

MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết của đồ án

Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy có vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế của đất nước nói chung và khu vực đồng bằng sông Hồng nói riêng Lưu vực có diện tích 8.000 km2, chiếm 10% diện tích toàn lưu vực sông Hồng, thuộc địa phận của 5 tỉnh, thành phố: Hòa Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình Dân số trên lưu vực phân bố không đều và đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây, đặc biệt là ở khu vực thành phố Hà Nội, dẫn đến nhu cầu sử dụng tài nguyên nước cũng ngày một tăng cao Trong khi

đó lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy là một trong 3 lưu vực sông đang bị ô nhiễm nghiêm trọng ở nước ta Môi trường nước mặt của lưu vực sông Nhuệ - Đáy những năm qua đã phải chịu tác động mạnh từ nước thải sinh hoạt cũng như của các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và thuỷ hải sản trong khu vực Có hơn 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 các con sông trong nội thành Hà Nội, các thông số đo được đều vượt quá nhiều lần tiêu chuẩn cho phép đối với nước mặt (QCVN:08-2008/BTNMT), không những vậy nhiều vấn đề về môi trường cấp bách đã và đang diễn ra rất phức tạp trên toàn lưu vực cần được xem xét xử lý, khắc phục và phòng ngừa

Trước những yêu cầu phát triển bền vững kinh tế – xã hội và bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ - Đáy giữ vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế xã hội của năm tỉnh thành (Hoà Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình) thuộc lưu vực hai con sông này; vì vậy xác định và dự báo xu thế biến đổi số lượng và chất lượng nước để

có những giải pháp kịp thời khắc phục tình trạng này là cần thiết Việc đánh giá xu thế biến đổi tài nguyên nước và đề xuất các biện pháp chống ô nhiễm, khan hiếm nguồn nước cần phải có thông tin số liệu chất lượng và số lượng nước Quan trắc tài nguyên nước là cách thức thu thập thông tin nguồn nước để phục vụ các nhu cầu ở trên Vì vậy việc tiến hành thiết kế mạng lưới quan trắc tài nguyên nước là vô cùng thiết yếu

Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá đặc điểm tài nguyên nước lưu vực sông Nhuệ- Đáy làm cơ 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 của đồ án thực hiện trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy

có diện tích 8.000 km2, thuộc địa phận của 5 tỉnh, thành phố: Hòa Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình Trong khuôn khổ của đồ án, nghiên cứu thiết kế mạng lưới quan trắc TNN mặt chỉ tiến hành ở dòng chính sông Nhuệ - sông Đáy

Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu của đồ án, các nội dung dưới đây sẽ được nghiên cứu:

- Nghiên cứu đặc điểm địa hình, địa lý, mạng lưới sông ngòi lưu vực sông Nhuệ- Đáy;

- Nghiên cứu hiện trạng và xu thế 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 quyết các vấn đề nghiên cứu, đồ án đã sử dụng các phương pháp sau:

2

- Phương pháp tổng hợp, thống kê, phân tích tài liệu:

Thu thập hệ thống hoá xử lý phân tích đánh giá tất cả các tài liệu số liệu có Bên cạnh đó, kế thừa những vấn đề lý luận khoa học, quan điểm tiếp cận, kinh nghiệm thực tiễn của các công trình khoa học, đồ án nghiên cứu đã thực hiện

- Phương pháp tính toán, phân tích:

Dùng phương pháp của Sharp- Sender và phương pháp của UNEP/WHO để thiết lập vị trí các trạm quan trắc

- Phương pháp sử dụng phần mềm mapinfo

Thiết lập bản đồ lưu vực sông và thiết kế vị trí các trạm quan trắc

- Phương pháp chuyên gia: xin ý kiến góp ý của giáo viên hướng dẫn và một

số chuyên gia trong lĩnh vực

- Phương pháp kế thừa:

Trong quá trình thực hiện, sinh viên đã tham khảo và kế thừa một số tài liệu, kết quả có liên quan đã được nghiên cứu trước đây của các tác giả, cơ quan, tổ chức khác Những tài liệu và kết quả này là đặc biệt quan trọng trong việc định hướng, phân tích và đánh giá trong quá trình nghiên cứu