Quản lý môi trường lưu vực sông Cu Đê - Thành phố Đà Nẵng bằng mô hình chất lượng nước

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRẦN XUÂN VŨ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG LƯU VỰC SÔNG CU ĐÊ - THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG BẰNG MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC Chuyên ngành: Công nghệ Môi trường Mã số: 60.85.06 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng, Năm 2013 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN VĂN QUANG Phản biện 1: PGS.TS BÙI SỸ LÝ Phản biện 2: TS PHAN NHƯ THÚC Luận văn bảo vệ Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 25 tháng năm 2013 * Có thể tìm hiểu luận văn : - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Thành phố Đà Nẵng có sông Cu Đê sông Hàn, hai sông quan trọng không phục vụ cấp nước, tưới tiêu mà mang lại giá trị cảnh quan cho thành phố Trong năm gần đây, với gia tăng dân số, nhiều khu đô thị xây dựng, đặc biệt khu công nghiệp Hoà Khánh mở rộng, lưu vực sông Cu Đê đứng trước nhiều nguy thách thức, bật số vấn đề chất lượng môi trường nước sông Trong điều kiện sản xuất nông nghiệp xả thải công nghiệp chưa quản lý hiệu quả, vấn đề bảo vệ môi trường đặt gay gắt: xâm nhập mặn, ô nhiễm môi trường sông, biển đa dạng sinh học v.v Lưu vực sông Cu Đê tương lai môi trường hoạt động khu đô thị nhộn nhịp, hoạt động nhiều ảnh hưởng đến vùng cửa sông Để giải vấn đề trên, cần thiết phải hiểu rõ chế độ thủy động lực, lan truyền ô nhiễm môi trường sông biển vùng cửa sông cách sâu sắc Các trình động lực chất lượng nước vùng cửa sông đóng vai trò chủ yếu trình hình thành chế độ thủy lực trạng thái môi trường khu vực Cùng với phát triển công nghệ thông tin khoa học kỹ thuật nói chung, mô hình toán ứng dụng ngày phát triển nhiều Các mô hình toán với ưu điểm cho kết tính toán nhanh, dễ dàng thay đổi kịch toán, vv trở thành công cụ mạnh, phục vụ đắc lực nhiều lĩnh vực, có lĩnh vực quản lý tài nguyên môi Footer Page of 126 Header Page of 126 trường Lựa chọn mô hình khâu quan trọng phương pháp mô hình toán, phụ thuộc vào yêu cầu công việc, điều kiện tài liệu tiềm tài nguồn nhân lực sẵn có Trên giới có nhiều mô hình toán sử dụng Trong nghiên cứu này, với mục tiêu mô chất lượng nước cho lưu vực sông Cu Đê, lựa chọn áp dụng phần mềm MIKE 11, đáp ứng tiêu chí sau: - Là phần mềm tích hợp đa tính năng; - Là phần mềm kiểm nghiệm thực tế; - Cho phép tính toán chất lượng nước với độ xác cao; - Giao diện thân thiện, dễ sử dụng; - Có ứng dụng kỹ thuật GIS, kỹ thuật với tính hiệu cao Từ phân tích cho thấy, việc xây dựng mô hình chất lượng nước cho vùng cửa sông Cu Đê cần thiết việc đề xuất giải pháp quản lý giám sát nguồn ô nhiễm theo định hướng phát triển thành phố Đà Nẵng -Thành phố Môi trường Trên sở đó, đề tài “Quản lý môi trường lưu vực sông Cu Đê – Thành phố Đà Nẵng mô hình chất lượng nước” nhằm đưa công cụ quản lý cho nhà Môi trường hoạch định sách bảo vệ môi trường Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu tính toán hệ số phân tán để mô chất lượng nước lưu vực sông Cu Đê - Áp dụng phần mềm MIKE 11 tính toán chất lượng nước lưu vực sông Cu Đê Footer Page of 126 Header Page of 126 Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu : lưu vực sông Cu Đê - Phạm vi nghiên cứu: lưu vực sông từ ngã ba Suối Cây hợp lưu với lưu vực sông cửa sông với chiều dài 14 km Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thống kê tổng hợp tài liệu - Phương pháp khảo sát đo đạc thực địa - Phương pháp tiêu chuẩn - Phương pháp xử lý số liệu & đánh giá kết Bố cục đề tài Mở đầu Chương : Tổng quan nguồn nước Chương : Đối tượng, nội dung phương pháp nghiên cứu Chương : Kết thảo luận Kết luận tài liệu tham khảo Tổng quan tài liệu nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 NGUỒN NƯỚC VÀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC 1.1.1 Nguồn nước 1.1.2 Hiện trạng chất lượng nguồn nước Tài nguyên nước nguồn tài nguyên quý giá, góp phần quan trọng vào phát triển kinh tế - xã hội đất nước Tuy nhiên, nguồn nước Footer Page of 126 Header Page of 126 Việt Nam đối mặt với nhiều thách thức, đáng kể tình trạng suy kiệt ô nhiễm diện rộng Theo số liệu thống kê, trữ lượng nước mặt Việt Nam đạt khoảng 830 – 840 tỷ m3, 60% lượng nước sản sinh từ nước Tình trạng suy kiệt nguồn nước hệ thống sông, hồ chứa nước diễn ngày nghiêm trọng Nguyên nhân chủ yếu khai thác nước mức tài nguyên nước ảnh hưởng BĐKH Hiện trạng suy kiệt ô nhiễm diện rộng nguồn nước chủ yếu số nguyên nhân sau đây: - Các chất ô nhiễm từ hoạt động công nghiệp - Các chất ô nhiễm từ hoạt động nông nghiệp - Các chất ô nhiễm nước thải đô thị chưa xử lý - Hiện tượng xâm nhập mặn 1.1.3 Đánh giá chất lượng nguồn nước Đối với lưu vực sông nước, ô nhiễm chất hữu xảy nhiều đoạn sông, tập trung vào vùng trung lưu hạ lưu Có nơi ô nhiễm tới mức nghiêm trọng, điển vấn đề ô nhiễm môi trường nước khu vực hạ lưu sông hệ thống hồ ao, kênh mương sông nhỏ khu vực nội thành, nội thị Tuy nhiên mức độ ô nhiễm phụ thuộc vào yếu tố thủy văn dòng chảy Mức độ ô nhiễm tăng cao vào mùa khô lưu lượng nước lưu vực sông giảm Ngoài mức độ ô nhiễm phụ thuộc vào mức độ nguồn thải thải vào lưu vực sông Theo kết quan trắc hệ thống sông nước, nhiều chất ô nhiễm nước có nồng độ vượt tiêu chuẩn cho phép dao động từ 1,5 đến lần Tình trạng kéo dài nhiều năm, Footer Page of 126 Header Page of 126 gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sông sinh hoạt dân cư làm mỹ quan khu vực 1.1.4 Tình hình nghiên cứu quản lý chất lượng nước sông nước ta Tính đến thời điểm tại, có nhiều công trình nghiên cứu đánh giá CLN sông Việt Nam Phần lớn công trình thực lưu vực sông nơi có phát triền KT – XH mạnh mẽ, dần xuất dấu hiệu bị ô nhiễm hoạt động KT – XH sông nguồn cấp nước cho hoạt động KT – XH Với mật độ sông suối dày đặc từ Bắc xuống Nam toàn lãnh thổ Việt Nam nên việc nghiên cứu chất lượng nước sông thực sông dọc theo chiều dài đất nước Những lưu vực sông quan tâm nhiều Việt Nam kể đến hệ thống lưu vực sông Hồng, lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy miền Bắc, lưu vực sông Hương, sông Trường Giang miền Trung hệ thống lưu vực sông Đồng Nai, lưu vực sông Mê Kông miền Nam Việc nghiên cứu chất lượng nước sông lớn Việt Nam năm gần có nhiều bước phát triển mạnh với nhiều phương pháp tiếp cận khác mục tiêu chung đánh giá chất lượng nước để từ có giải pháp xử lý quy hoạch nhằm bảo vệ nguồn nước phát triển bền vững 1.2 MIKE 11 VÀ ỨNG DỤNG MIKE 11 TRONG QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 1.2.1 Giới thiệu phần mềm Mike 11 Mô hình Mike xây dựng viện thủy lợi Đan Mạch gồm mô đun sau: Footer Page of 126 Header Page of 126 - Mô đun thủy động lực học (Hydrodynamic) - Mô đun đối lưu khuyếch tán (Advection – Dispersion) - Mô đun chất lượng nước (Water Quality) 1.2.2 Ứng dụng Mike 11 công tác quản lý chất lượng nước Một mục tiêu nghiên cứu mô lại toàn trình chất lượng nước diễn lưu vực sông từ số liệu cần thiết thu thập thông qua trình đo đạc thu thập số liệu từ số nghiên cứu trước Nội dung thực qua công tác hiệu chỉnh kiểm nghiệm mô hình, từ thu thông số mô hình phù hợp với thực tế Một số ứng dụng đánh giá chất lượng nước sông nghiên cứu nước kể đến là: “Ứng dụng mô hình Mike 11 đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Truồi Thừa Thiên - Huế” – Nguyễn Đăng Huy, Bùi Tá Long, Lê Thị Hiền, Tạp chí Khí tượng thuỷ văn 2012 Nghiên cứu đánh giá tác động làng nghề sản xuất chế biến tinh bột sắn Xuân Lai qua việc sử dụng mô hình Mike 11 kết hợp với quan trắc Kết bước đầu cho phép đánh giá mức độ tác động phát triển làng nghề đưa khuyến cáo giúp cho công tác quy hoạch quản lý nguồn nước “Nghiên cứu áp dụng mô hình toán Mike 11 tính toán chất lượng nước sông Nhuệ - Sông Đáy” – Lê Vũ Việt Phong, Trần Hồng Thái, Phạm Văn Hải, Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn Môi trường Nghiên cứu ứng dụng mô hình Mike 11 để tính toán chất lượng nước sông Nhuệ - sông Đáy Nghiên cứu ảnh hưởng phát triển kinh tế xã hội đến chất lượng nước sông đề Footer Page of 126 Header Page of 126 xuất triển khai sử dụng phần mềm sông để góp phần đánh giá trạng ô nhiễm sông Việt Nam “Ứng dụng Mike 11 đánh giá chất lượng nước lưu vực sông Đồng Nai” – Nguyễn Huy Khôi, Viện quy hoạch thuỷ lợi Miền Nam, 2009 Nghiên cứu đánh giá xu diễn biến dòng chảy lượng chất, cho ta thấy toàn cảnh tranh chế độ dòng chảy chất lượng nước nhằm đánh giá biến đổi tác động thiên nhiên người vào thiên nhiên “Phương pháp tính toán thiệt hại kinh tế môi trường lưu vực sông bị ô nhiễm – trường hợp điển hình: Lưu vực sông Thị Vãi” - Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thanh Hùng, Bùi Tá Long, Viện Môi trường Tài nguyên, Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh - Tạp chí phát triển Khoa học công nghệ, tập 14, số M1, 2011 Nghiên cứu sử dụng mô hình Mike 11 Mike 21 để tính toán thiệt hại kinh tế môi trường lưu vực sông bị ô nhiễm áp dụng thực tế với lưu vực sông Thị Vãi 1.3 LƯU VỰC SÔNG CU ĐÊ, HIỆN TRẠNG NGUỒN NƯỚC VÀ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CU ĐÊ 1.3.1 Lưu vực sông Cu Đê Sông Cu Đê bắt nguồn từ vùng núi phía Tây-Bắc TP có độ cao khoảng 700-800m, lưu lượng có hình lông chim, có độ nghiêng theo hướng Đông Bắc-Tây Nam Thượng nguồn có sông suối nhỏ ngoằn nghèo đổi hướng liên tục theo khe núi cao Sau tiếp cận với vùng thấp, đồng chảy chung theo hướng TâyĐông đổ vịnh Đà Nẵng vị trí 108008’00”E-16007’30”N Chiều dài toàn sông 47km; diện tích khống chế tính đến cửa biển 472km2, tính đến Hòa Liên 257km2; độ cao bình quân lưu vực Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 353m; độ dốc bình quân lưu vực 26,6%; chiều dài lưu vực 37km; chiều rộng bình quân lưu vực 12,8km Thượng nguồn sông Cu Đê có phụ lưu cấp I 1.3.2 Hiện trạng chất lượng nguồn nước Để đánh giá trạng chất lượng nước lưu vực sông Cu Đê, chia lưu vực sông Cu đê thành khu vực: thượng lưu, trung lưu hạ lưu: Thượng nguồn khu vực sông Khu vực trung lưu Khu vực hạ lưu sông Cu Đê 1.3.3 Tình hình nghiên cứu đánh giá quản lý chất lượng nước sông Đà Nẵng Hiện nay, toàn lưu vực sông Đà Nẵng chưa có nghiên cứu nghiên cứu đến việc đánh giá nguồn ô nhiễm chất lượng nước quy mô lưu vực Theo điều tra, thống kê tác giả, phần lớn nghiên cứu chủ yếu tập trung vào nghiên cứu chế độ thủy lực sông để báo lũ Việc nghiên cứu chất lượng nước sông ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Cu Đê dừng lại báo cáo trạng chất lượng nước số vị trí đoạn sông Trung tâm kỹ thuật môi trường Tp Đà Nẵng (TTKTMT-ĐN) Trung tâm bảo vệ môi trường – Đại học Đà Nẵng thực báo cáo trạng môi trường lưu vực sông Cu Đê định kỳ TTKTMT - ĐN Footer Page 10 of 126 10 Header Page 12 of 126 • Tính toán thông số đặc trưng dòng chảy trình phân tán vật chất 2.2.4 Tính toán, hiệu chỉnh mô hình Mike 11 Tiến hành chạy mô hình đoạn sông nghiên cứu số liệu thực nghiệm với thông số đầu vào bao gồm: đoạn sông dài 1000m, biên giới hạn mặt cắt MC 1-1 MC 2-2, biên thượng lưu (MC1-1) biên lưu lượng khảo sát 24h, biên hạ lưu (MC 2-2) biên mực nước tiến hành đo 24h Sử dụng kết lấy mẫu khảo sát mặt cắt Trường Định (nằm MC 1-1 MC 2-2) ngày 09-10/01/2013 để so sánh hiệu chỉnh mô hình Các bước thực hiệu chỉnh mô tả theo Hình 2.7 Chuỗi số liệu thực đo Số liệu đầu vào mô hình Mô hình Mike 11 So sánh kết thực đo Đạt Dừng Không đạt Bộ thông số Thay đổi thông số Hình 2.7– Sơ đồ hiệu chỉnh thông số mô hình 2.2.5 Kiểm định mô hình Mục đích công tác kiểm định mô hình nhằm đánh giá mức độ phù hợp thông số xác định phần hiệu chỉnh mô hình Ở đây, tác giả tiến hành chạy kiểm định mô hình đoạn Footer Page 12 of 126 Header Page 13 of 126 11 sông nghiên cứu sử dụng kết lấy mẫu khảo sát mặt cắt Trường Định (nằm MC 1-1 MC 2-2) ngày 26/04/2013 để kiểm định mô hình 2.2.6 Ứng dụng mô hình Mike 11 mô dự báo chất lượng nước Mô tả sơ đồ tính toán: Mạng lưới tính toán bao gồm đoạn sông có chiều dài 14 km, với 34 mặt cắt.Điều kiện biên lưu lượng mực nước nội suy Mike từ kết đo đạc thực tế Chất lượng nước thượng nguồn (qua khảo sát đo đạc thực tế) nên số liệu đầu vào chất lượng nước xem không đổi theo thời gian Trong tính toán, nguồn nước thải sinh hoạt xem nguồn thải tổng hợp nguồn thải lưu lượng nhỏ gần nên gộp chung lại với thể xả thải vị trí Nguồn nước từ kênh tiêu nước, khe suối đầu nguồn xem nguồn bổ cập cho lưu vực sông a Kịch Nội dung: để đánh giá mức độ ảnh hưởng nguồn thải thải từ KCN Hoà Khánh nước thải sinh hoạt KDC đến chất lượng nước sông tác giả tiến hành chạy mô hình chất lượng nước với thông số thể bảng 2.3 Các nguồn thải xem thải chế độ điều hoà Bảng 2.3 – Số liệu nguồn thải tải lượng kịch Lưu lượng Tải lượng BOD Tên nguồn thải Ghi (m3/s) (mg/l) Nguồn thải từ KDC 0.088 300 KDC Nguồn thải từ KCN 0.031 1500 KCN Hoà Khánh Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 12 b.Kịch Nội dung: Mô chất lượng nước giống kịch cộng thêm phần xả thải qua xử lý khu đô thị sinh thái Thuỷ Tú vào hoạt động Theo báo cáo đánh giá tác động môi trường Khu đô thị sinh thái Thuỷ Tú tổng lượng nước thải sinh hoạt sản sinh dự án vào hoạt động 4324.7 m3/ngày.đêm Và chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại B QCVN 14:2008/ BTNMT Mô theo kịch bản, kịch xả thải theo quy định kịch trạm xử KĐT bị xự cố phải xả thải 100% nước thải chưa qua xử lý lưu vực sông c.Kịch Cùng với phát triển kinh tế, hạ tầng đô thị dân số ngày tăng lưu lượng tải lượng nước thải KCN KDC ngày tăng cao Nội dung mô cho kịch vào năm 2020 với giả thiết lưu lượng tải lượng KCN KDC tăng lên gấp đôi, nước thải từ KĐTTT xả trực tiếp vào lưu vực sông không qua xử lý d Kịch Nội dung: Mô ảnh hưởng hoạt động vệ sinh ao nuôi vùng nuôi tôm công nghiệp khu vực Hoà Hiệp Giả thuyết ước tính tải lượng BOD nước thải vệ sinh ao nuôi đạt 500 mg/l BOD, lưu lượng thải tập trung đạt (m3/s) e Kịch Nội dung: Mô chất lượng nước lưu vực sông Cu Đê theo kịch biến đổi khí hậu B1, mực nước biển dân 64 cm, lưu lượng dòng chảy tăng 5% Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 13 f Kịch Nội dung: mô diễn biến độ mặn dọc theo chiều dài lưu vực sông Mục tiêu kịch nhằm đánh giá chất lượng nước bị ảnh hưởng độ mặn từ cửa biển Lấy giá trị trung bình độ mặn cửa sông 35‰ g Kịch Nội dung: mô diễn biến độ mặn dọc theo chiều dài lưu vực sông theo kịch biến đổi B1 nhằm đánh giá diễn biến độ mặn sông so với Độ mặn trung bình cửa biển lấy giá trị 35‰ 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Các phương pháp nghiên cứu sử dụng trình thực đề tài gồm có: 2.3.1 Phương pháp thống kê tổng hợp tài liệu Phương pháp thực sở kế thừa, phân tích tổng hợp nguồn tài liệu, tư liệu, số liệu thông tin có liên quan cách có chọn lọc, từ đánh giá chúng theo yêu cầu mục đích nghiên cứu Để thực luận văn tác giả đến Sở, ban ngành địa phương để thu thập thông tin về: - Số liệu trạng nguồn nước, công tác quản lý nguồn nước lưu vực sông Cu Đê; - Thống kê nguồn thải thuộc lưu vực sông nghiên cứu; - Số liệu trạng nguồn nước, công tác quản lý nguồn nước lưu vực sông Cu Đê - Tài liệu sử dụng Mike 11 DHI - Các kết nghiên cứu chương trình, đề tài khoa học, dự án có liên quan đến nội dung luận văn nghiên cứu; Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 14 2.3.2 Phương pháp khảo sát đo đạc thực địa - Khảo sát thực địa, điều tra trạng, thu thập bổ sung thông tin lưu vực sông Cu Đê; - Điều tra, khảo sát quan trắc môi trường nước Tác giả tiến hành điều tra, khảo sát thực địa đợt sau: - Đợt 1: Khảo sát dọc theo đoạn sông Cu Đê để nắm rõ tình hình trạng thực tế lấy mẫu nước sông Cu Đê; - Đợt 2: Khảo sát dọc theo đoạn sông Cu Đê để tiến hành thu thập thông tin nguồn thải, lấy mẫu nước sông Cu Đê nước thải nhà máy, khu dân cư kênh mương lớn đổ trực tiếp vào sông Cu Đê - Đợt 3: Đo đạt thông số chất lượng nước : pH, độ mặn (Sal), DO, BOD, COD đoạn sông tiến hành nghiên cứu Tiến hành đo liên tục vòng 24h 2.3.3 Phương pháp tiêu chuẩn Phương pháp sử dụng trình lấy mẫu bảo quản mẫu nước thải; đo đạc thành phần, phân tích thông số ô nhiễm đánh giá so với tiêu chuẩn 2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu & đánh giá kết Phương pháp sử dụng trình tổng hợp xử lý số liệu thực nghiệm a.Xác định hệ số phân tán rối Ex Tính toán đặc trưng trình lan truyền chất ô nhiễm đoạn sông theo phương pháp Fischer công thức: Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 15 (2.1) (2.2) (2.3) (2.4) Trong đó: U : vận tốc trung bình dòng chảy đoạn sông St1, St2 : phương sai chuỗi số liệu thực nghiệm t1,2 : thời gian quan trắc trung bình hai mặt cắt (m/s) tương ứng (s) Ex b : hệ số phân tán chất ô nhiễm Hiệu chỉnh mô hình Sử dụng công thức Mike View để tính toán hệ số tương quan chuỗi số liệu thực đo tính toán mô r2  Cov( yt , xt ) SD( yt )  SD( xt ) Footer Page 17 of 126 (2.5) 16 Header Page 18 of 126 N (y Cov( y t , xt )  t 1 t  y )( xt  x ) N SD( yt )  Var( yt ) N ( y Var( y t )  t 1 t (2.6) (2.7)  y)2 (2.8) N Trong đó: r2 : hệ số tương quan Cov (yt, xt) (covariance) : Hiệp phương sai thực đo tính toán SD (standard deviation) : độ lệch chuẩn Var (variance) : phương sai y : giá trị thực đo x : giá trị tính toán Footer Page 18 of 126 17 Header Page 19 of 126 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG VÀ CÁC NGUỒN THẢI 3.1.1 Kết khảo sát Kết khảo sát thực địa thể bảng 3.2 hình 3.3 Stt Bảng 3.1 – Kết khảo sát thực địa lưu vực sông Cu Đê Tên DO Sal COD pH Vị trí mẫu (mg/l) (‰) (mg/l) MC1 7.1 5.9 13.4 14.4 16006'55" 108006'46" MC2 7.3 6.4 9.3 13.92 16006'55" 108006'30" MC3 7.2 5.8 9.3 13.76 16006’05” 108006’16” MC4 7.2 6.1 10.1 23.36 16006’43” 108005’49” MC5 7.1 6.1 9.8 13.12 16006’25” 108005’16” MC6 7.1 6.5 6.1 12.32 16006’39” 108004’15” MC7 7.2 6.1 3.2 7.68 16007’04” 108003’47” MC8 7.0 6.9 0.5 5.12 16007’56” 108003’47” MC9 7.2 6.9 0.0 2.88 16007’52” 108003’09” 7.2 6.8 0.0 16008’16” 108001’56” 10 MC1 1.2 Dựa vào kết đo đạt ta nhận thấy giá trị pH DO không thay đổi nhiều dọc theo chiều dài lưu vực sông Với giá trị DO, phía thượng lưu giá trị tương đối cao so với hạ lưu, điều cho thấy chất lượng nước vùng thượng lưu tốt, với trạng tác giả tiến hành khảo sát lưu vực sông Footer Page 19 of 126 18 Header Page 20 of 126 Hình 3.2 – Biểu đồ thay đổi COD độ mặn dọc theo chiều dài lưu vực sông Từ biều đồ hình 3.2 ta nhận thấy thông số COD độ mặn thay đổi dọc theo chiều dài lưu vực sông, nhiên số COD thay đổi bất thường so với thông số độ mặn Vì vậy, trình tính toán hệ số phân tán dọc theo chiều dài sông, để tránh tác động nguồn thải bất thường ảnh hưởng đến COD, tác giả luận văn dựa theo thay đổi độ mặn dọc theo dòng chảy để tính toán hệ số Và đồng thời chọn đoạn sông có thay đổi lớn độ mặn từ mặt cắt có tọa độ 16°6'35.67"N, 08°4'56.07"E đến tọa độ 16°6'30.60"N, 108°5'14.12"E có chiều dài khoảng 1000 m đoạn sông tiến hành thực nghiệm 3.1.2 Xác định nguồn thải 3.2 KẾT QUẢ THU THẬP SỐ LIỆU ĐẦU VÀO CHO MÔ HÌNH 3.2.1 Số liệu mặt cắt lưu vực sông nghiên cứu Qua số liệu thu thập được, đầu vào cho mô hình gồm 34 mặt cắt thể qua Hình 3.4 Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 19 Hình 3.4 – Sơ đồ vị trí mặt trắc đoạn sông nghiên cứu 3.2.2 Số liệu nguồn thải nguồn gây ô nhiễm a Nguồn thải từ sinh hoạt b Nguồn thải từ công nghiệp c Nguồn thải từ hồ nuôi tôm Bên cạnh đó, nhu cầu nước mặn vùng nuôi tôm lớn Mỗi hecta ao nuôi cần khoảng 30.000m3 nước mặn cho vụ nuôi, độ sâu mực nước thường xuyên ao 1,5m Như vậy, lượng nước cần để nuôi trồng thuỷ sản vùng ước chừng 33.000.000 m3 nước Nếu vào đầu vụ, việc xúc rửa hồ nuôi ảnh hưởng lớn đến chất lượng lưu vực sông Cu Đê 3.3 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN TÁN 3.3.1 Kết quan trắc lấy mẫu thực tế theo Kết quan trắc vị trí thể theo Hình 3.6 3.7 Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 20 Hình 3.6 – Kết phân tích COD theo thời gian hai mặt cắt MC1-1 MC2-2 Hình 3.7 – Kết đo nhanh độ mặn mặt cắt MC1-1 MC 2-2 Nhận xét: Qua kết phân tích COD độ mặn hai mặt cắt 1-1 2-2 ta nhận thấy có thay đổi tương quan giá trị theo Tuy nhiên có vài mẫu số thời điểm đo có giá trị bất thường so với quy luật biến đổi chung dãy kết 3.3.2 Xác định số liệu đặc trưng đoạn sông nghiên cứu 3.3.3 Tính toán hệ số phân tán Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 21 Áp dụng phần mềm MS – EXEL lập theo công thức (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) kết phân tích ta tính hệ số phân tán theo chu kỳ với giá trị Ex= 248 m2/s Kết tính toán cho thấy hệ số phân tán tương đối với đoạn sông nghiên cứu với đặt trưng lòng sông nhỏ hẹp, lưu lượng nhỏ 3.4 TÍNH TOÁN, HIỆU CHỈNH MÔ HINH MIKE 11 Sử dụng công cụ Error Estimation Mike View sau chạy mô hình ta xác định hệ số tương quan hay mức hiệu mô hình đạt cao 70.9% chọn thông số thích hợp tương ứng với mức hiệu mô hình thực Kết hiệu chỉnh đường trình BOD tính toán đường trình BOD thực đo trình bày Hình 3.11 Trên hình này, nhận thấy thay đổi BOD thực đo tính toán theo quy luật định Một số điểm thực đo lệch nhiều so với tính toán, nhiên so với tổng thể với hệ số tương quan ta thấy hiệu mô mô hình tương đối cao chấp nhận Như vậy, kết luận thông số tìm mô hình mô tốt chất lượng nước lưu vực sông Cu Đê 3.5 KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH Qua kết kiểm định mô hình ( Hình 3.12) ta thấy mức độ phù hợp kết tính toán thực đo theo công cụ tính toán Mike 11 lớn 90%, mô hình chất lượng nước đạt độ xác yêu cầu áp dụng để dự báo chất lượng nước lưu vực tương lai Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 22 3.6 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC THEO CÁC KỊCH BẢN 3.5.1 Kịch 3.5.2 Kịch 3.5.3 Kịch 3.5.4 Kịch 3.5.5 Kịch 3.5.6 Kịch 3.5.7 Kịch Nhận xét chung: Từ kết tính toán chạy mô hình, so sánh với kết đo đạc thực tế có nhận xét đánh giá sau: Hệ số phân tán đoạn sông nghiên cứu tính từ số liệu đo đạc thực tế có giá trị tương đối so với lưu vực sông nhỏ sông Cu Đê Quá trình hiệu chỉnh BOD tính toán BOD thực đo có sai lệch, nhiên với mức hiệu mô hình cho thấy trình hiệu chỉnh Mike 11 đáng tin cậy Qua kịch mô hình cho thấy, chế độ lan truyền chất đoạn sông chịu trình tải dòng chảy sông, phụ thuộc lớn vào thuỷ triều Khi triều đạt đỉnh, chất lượng thượng lưu có xu hướng giảm ngược lại chất lượng nguồn nước tăng lên triều kiệt Từ kết mô ta mô tả nguồn thải vùng ảnh hưởng chúng lên lưu vực sông thời gian tác động đến khu vực thương lưu hạ lưu Mô hình mô trình xâm nhập mặn từ cửa biển mức độ ảnh hưởng chúng đến thượng lưu sông Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 23 KẾT LUẬN Luận văn thực nội dung sau: Đã phân tích, đo đạc tính toán đặc trưng trình lan truyền chất đoạn sông cụ thể nghiên cứu Trong trường hợp nghiên cứu tính toán xác định hệ số phân tán (Ex) dọc theo dòng chảy hệ số phân huỷ sông Kết hiệu chỉnh mô hình tương đối tốt, độ tin cậy cao, tìm thông số thích hợp cho đoạn sông đại diện cho đặt trưng lưu vực sông nghiên cứu Đưa kịch giả định tương lai để đánh giá chất lượng nước ảnh hưởng nguồn thải đến chất lượng nước Đưa mô tương ứng với kịch biến đổi khí hậu nhằm đánh giá chất lượng nước sông ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế - xã hội địa bàn thuộc lưu vực sông Cu Đê Đưa công cụ để mô ảnh hưởng nguồn thải đến lưu vực sông Mô diễn biến xâm nhập mặn từ cửa sông ảnh hưởng chúng đến chất lượng nước vùng thượng lưu Để hoàn chỉnh tiếp tục nghiên cứu theo hướng này, tác giả có đề xuất sau: Cần có số liệu quan trắc liên tục đồng nhiều đoạn sông để giúp cho việc tính toán có kết xác Chỉ tiến hành mô chất lượng nước mùa khô nên chưa thể đánh giá hết chất lượng nước lưu vực sông, cần có số liệu đo đạc tính toán thực tế trường hợp mùa mưa Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 24 Đây hướng đầu tư nghiên cứu cho lưu vực sông Cu Đê Việc mô mang tính cục nghiên cứu tiến hành đoạn sông ngắn để lấy giá trị cho toàn lưu vực nghiên cứu Đây hạn chế luận văn Chưa xác định xác vị trí nguồn thải KCN Hoà Khánh, KCN Liên Chiểu nguồn thải thải cánh đồng trước vào lưu vực sông Cu Đê Vì vậy, để mô hình mô xác chất lượng nước sông tác giả đề xuất thống kê đầy đủ nguồn thải lưu lượng, tải lượng chất ô nhiễm Hoàn thành luận văn này, không tránh khỏi khiếm khuyết hạn chế tri thức, số liệu thời gian Rất mong nhận đóng góp nhà khoa học, thầy cố đồng nghiệp để công trình hoàn thiện Footer Page 26 of 126 ... tài Quản lý môi trường lưu vực sông Cu Đê – Thành phố Đà Nẵng mô hình chất lượng nước nhằm đưa công cụ quản lý cho nhà Môi trường hoạch định sách bảo vệ môi trường Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên... trạng chất lượng nguồn nước Để đánh giá trạng chất lượng nước lưu vực sông Cu Đê, chia lưu vực sông Cu đê thành khu vực: thượng lưu, trung lưu hạ lưu: Thượng nguồn khu vực sông Khu vực trung lưu. .. hưởng đến chất lượng nước sông Cu Đê dừng lại báo cáo trạng chất lượng nước số vị trí đoạn sông Trung tâm kỹ thuật môi trường Tp Đà Nẵng (TTKTMT-ĐN) Trung tâm bảo vệ môi trường – Đại học Đà Nẵng thực