Khóa luận tốt ngiệp ỨNG DỤNG mô HÌNH SWAT ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG nước mặt lưu vực SÔNG LA NGÀ

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SWAT ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT LƯU VỰC SÔNG LA NGÀ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đỗ Ngọc Uyên Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Kim Lợi KS Nguyễn Duy Liêm NỘI DUNG Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài Phương pháp nghiên cứu Kết - thảo luận Kết luận - kiến nghị Lý chọn đề tài Chất thải công nghiệp Chất thải nông nghiệp LVS Đồng Nai Chất thải sinh hoạt Chất thải y tế Lý chọn đề tài 4.010 km2 Cao nguyên Di Linh Phụ lưu sông Đồng Nai STT Sử dụng đất (2000) Diện tích (ha) Diện tích (%) Đất nông nghiệp 222.184,51 54,22 Đất lâm nghiệp 154.629,82 37,73 Đất dân cư 22.725,00 5,55 Mặt nước 10.244,69 2,50 409.784,02 100,00 Tổng Lý chọn đề tài Lý chọn mô hình SWAT Cao nguyên Đồng  Dòng chảy mang tính chiều Lý chọn đề tài Lý chọn mô hình SWAT (tt) •Ưu điểm SWAT: – Mô tả toán chiều – Mô LLDC CLN với độ xác cao kiểm chứng – Giao diện thân thiện, dễ sử dụng có khả tích hợp với GIS – Là mô hình miễn phí Lý chọn đề tài Một số nghiên cứu ứng dụng SWAT đánh giá chất lượng nước: – Nghiên cứu Nguyễn Kiên Dũng, Nguyễn Thị Bích (2005): “Ứng dụng SWAT tính toán dòng chảy bùn cát lưu vực sông Sê San” – Nghiên cứu Nguyễn Hà Trang (2009): “Ứng dụng công nghệ GIS mô hình SWAT đánh giá dự báo CLN lưu vực sông Đồng Nai” – Nghiên cứu Nguyễn Thanh Tuấn (2011): “Ứng dụng công nghệ GIS mô hình SWAT đánh giá CLN lưu vực hồ Dầu Tiếng” – Nghiên cứu Trần Xuân Lộc (2012): “Ứng dụng mô hình SWAT đánh giá CLN lưu vực hồ Cầu Mới tỉnh Đồng Nai” Lý chọn đề tài Kết đạt được: •Cơ mô LLDC, CLN lưu vực •So sánh thông số với QCVN 08:2008/BTNMT Tồn tại: •Chưa hiệu chỉnh, kiểm chứng mô hình •Chưa đưa vào mô hình liệu nông nghiệp, công nghiệp,… Mục tiêu đề tài • Thiết lập, chạy mô hình SWAT • Mô phỏng, đánh giá độ xác kết mô LLDC CLN • Khảo sát mối quan hệ LLDC CLN • So sánh, đánh giá thông số CLN lưu vực với QCVN 08:2008/BTNMT Phương pháp nghiên cứu Thu thập, xử lý liệu Bản đồ địa hình Phân chia Bản đồ sử dụng đất Bản đồ thổ nhưỡng lưu vực DEM Phân tích đơn vị thủy văn Xác định dòng chảy Chồng lớp sử dụng đất/ đất/độ dốc Định nghĩa cửa xả lưu vực Định nghĩa đơn vị thủy văn Tính toán thông số tiểu lưu vực LLDC thực đo Dữ liệu thời tiết Ghi chép liệu đầu vào CLN thực đo Đánh giá mô hình Chạy mô hình SWAT Không Chấp nhận Có Đánh giá LLDC, CLN 10 Thu thập, xử lý liệu Thời tiết • • VQHTLMN Theo ngày (1997 – 2010) 14 Thu thập, xử lý liệu LLDC thực đo • • VQHTLMN Theo ngày (1997 – 2003) 15 Thu thập, xử lý liệu CLN thực đo • • Phòng Quan trắc Môi trường Theo ngày (2010) 16 Phương pháp nghiên cứu Phân chia lưu vực 68 tiểu lưu vực 17 Phương pháp nghiên cứu Phân tích đơn vị thủy văn • • • Chồng lớp sử dụng đất/ đất/ độ dốc Giá trị ngưỡng %/ %/ % Số đơn vị thủy văn: 2.378 18 Phương pháp nghiên cứu Ghi chép liệu đầu vào 19 Phương pháp nghiên cứu Các số đánh giá mô hình Hệ số xác định (R2) Chỉ số Nash – Sutcliffe (NSI) Trong đó, O giá trị thực đo (m3/s) Ō giá trị thực đo trung bình (m3/s) P giá trị mô (m3/s) P giá trị mô trung bình (m3/s) n số lượng giá trị tính toán 20 Kết quả, thảo luận Đánh giá độ xác kết mô LLDC theo ngày (1997 – 2003) Năm 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Hệ số tương quan (R2) Phú Điền 0,277 0,245 0,102 0,194 0,226 0,303 0,213 Tà Pao 0,358 0,365 0,311 0,233 0,222 0,333 0,217 Chỉ số Nash - Sutcliffe (NSI) Phú Điền Tà Pao -0,661 -0,190 -3,519 -1,575 -2,061 -0,413 -6,352 -4,692 -2,049 -2,776 -8,204 -9,582 -8,375 -4,782 Trạm Phú Điền 21 Kết quả, thảo luận Đánh giá độ xác kết mô LLDC theo tháng (1997 – 2003) Năm 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Hệ số tương quan (R2) Phú Điền Tà Pao 0,822 0,852 0,692 0,619 0,331 0,409 0,832 0,838 0,944 0,654 0,815 0,654 0,889 0,593 Chỉ số Nash - Sutcliffe (NSI) Phú Điền Tà Pao 0,660 0,724 0,004 0,242 -1,000 -0,477 -1,046 -0,334 -2,122 -2,278 -1,856 -0,380 -3,009 -1,154 Trạm Phú Điền 22 Kết quả, thảo luận Đánh giá độ xác kết mô CLN (2010) STT Thông số Oxy hoa tan (DO) Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) Ammonia (NH4+) (tính theo N) Nitrit (NO2-) (tính theo N) Nitrat (NO3-) (tính theo N) Phosphat (PO43-) Hệ số tương quan (R2) SW_LN_01 SW_LN_02 Chỉ số Nash - Sutcliffe (NSI) SW_LN_01 SW_LN_02 0 -34,350 -36,179 0 -2,421 -2,003 0,146 -3,918 -2,530 0 -2,826 -4,910 0,494 0,436 -188,007 -86,538 0,297 0,062 -5,219 -12,291 23 Kết quả, thảo luận Mối quan hệ LLDC thông số CLN Điểm 01 4,88 3,875 Điểm 02 126 117 R2 (thông số CLN LLDC mô phỏng) SW_LN_01 SW_LN_02 TSS NH4+ NO2- NO3- Phosphat 0,828 0,483 0,632 0,517 0,301 0,303 0,736 0,637 0,777 0,806 0,053 0,220 DO  Chất lượng nước mặt có xu hướng thay đổi theo diễn biến lưu lượng dòng chảy (tương quan cao) 24 So sánh CLN với quy chuẩn TSS Nitrit Phospha t 25 Kết luận, kiến nghị Kết luận • Mô LLDC, CLN lưu vực sông La Ngà giai đoạn 1997 – 2010 mô hình SWAT • LLDC mô tương đồng với LLDC thực đo, CLN mô không tương đồng với CLN thực đo • CLN có xu hướng biến thiên theo LLDC • So sánh giá trị CLN thực đo với QCVN 08:2008/ BTNMT  SWAT công cụ hữu ích hỗ trợ mô LLDC, CLN lưu vực 26 Kết luận, kiến nghị Kiến nghị Hạn chế: •Thiếu liệu đầu vào nguồn gây ô nhiễm dạng điểm phân tán •Chưa kiểm định, hiệu chỉnh thông số mô hình Đề xuất: •Bổ sung liệu đầu vào mô hình SWAT •Cần kiểm định, hiệu chỉnh thông số m hình 27 Cảm ơn quý thầy cô bạn lắng nghe! 28 ... GIS mô hình SWAT đánh giá CLN lưu vực hồ Dầu Tiếng” – Nghiên cứu Trần Xuân Lộc (2012): Ứng dụng mô hình SWAT đánh giá CLN lưu vực hồ Cầu Mới tỉnh Đồng Nai” Lý chọn đề tài Kết đạt được: •Cơ mô. .. cát lưu vực sông Sê San” – Nghiên cứu Nguyễn Hà Trang (2009): Ứng dụng công nghệ GIS mô hình SWAT đánh giá dự báo CLN lưu vực sông Đồng Nai” – Nghiên cứu Nguyễn Thanh Tuấn (2011): Ứng dụng. .. sử dụng có khả tích hợp với GIS – Là mô hình miễn phí Lý chọn đề tài Một số nghiên cứu ứng dụng SWAT đánh giá chất lượng nước: – Nghiên cứu Nguyễn Kiên Dũng, Nguyễn Thị Bích (2005): Ứng dụng SWAT