Nghiên cứu đề xuất dung tích bể chứa nước mưa hợp lý phục vụ cấp nước sinh hoạt cho các hộ gia đình vùng bán đảo Cà Mau

Bài viết sẽ nghiên cứu cơ sở khoa học, thực tiễn để đề xuất dung tích bể chứa nước mưa hợp lý cho từng vùng để người dân có cơ sở lựa chọn phục vụ cho nhu cầu cấp nước sinh hoạt ở các hộ gia đình.

BÀI BÁO KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT DUNG TÍCH BỂ CHỨA NƯỚC MƯA HỢP LÝ PHỤC VỤ CẤP NƯỚC SINH HOẠT CHO CÁC HỘ GIA ĐÌNH VÙNG BÁN ĐẢO CÀ MAU Nguyễn Đăng Tính1, Nguyễn Minh Tâm2, Vũ Văn Kiên1, Vũ Thị Thu Hương1 Tóm tắt: Bán đảo Cà Mau có diện tích chiếm tới khoảng 43% diện tích Đồng sông Cửu Long, lượng mưa năm lớn tập trung chủ yếu mùa mưa Việc sử dụng nước mưa cho sinh hoạt phổ biến, đặc biệt vùng ven biển, vùng chưa có hệ thống cấp nước tập trung Tuy nhiên, nhiều hộ gia đình thu hứng nước mưa chưa cách, dẫn đến chất lượng nước mưa không đảm bảo, chưa có đủ sở để người dân lựa chọn dung tích bể chứa nước mưa đảm bảo cấp nước cho sinh hoạt năm Bài báo nghiên cứu sở khoa học, thực tiễn để đề xuất dung tích bể chứa nước mưa hợp lý cho vùng để người dân có sở lựa chọn phục vụ cho nhu cầu cấp nước sinh hoạt hộ gia đình Từ khóa: Bán đảo Cà Mau, mái thu gom, thu gom nước mưa, dung tích bể hợp lý TÀI NGUYÊN NƯỚC TẠI BÁN ĐẢO CÀ MAU* Bán đảo Cà Mau (BĐCM) nằm phía Tây nam Đồng sông Cửu Long, giới hạn phía Bắc kênh Cái Sắn, phía Đơng Bắc sơng Hậu, phía Tây Nam biển Tây phía Đơng biển Đơng Diện tích tự nhiên 16.780 km2, chiếm 43% diện tích Đồng sơng Cửu Long, gồm tỉnh: Bạc Liêu, Sóc Trăng, Cà Mau, Hậu Giang, T.P Cần Thơ phần tỉnh Kiên Giang Nước mặt: Chế độ thuỷ văn BĐCM bị chi phối thuỷ triều biển Đơng, biển Tây, dòng chảy sơng Mêkơng, lượng mưa trung bình khu vực giao động khoảng 2000-2200mm/năm, lượng mưa mùa mưa chiếm khoảng 95% tổng lượng mưa năm Trong mùa kiệt, nguồn nước chủ yếu vùng BĐCM nguồn nước sơng Hậu, ước tính khoảng 1.2 tỷ m3 tổng số khoảng 35 tỷ m3 hàng năm, nhiên lượng nước mùa kiệt lại phân bố không điều kiện địa hình khơng cho phép, đặc biệt tỉnh ven biển thường khan nước nguồn nước mặt bị nhiễm nên khó khăn việc đảm bảo cấp nước Vì vậy, người dân địa phương phải khai thác nước ngầm để phục vụ Cơ sở 2- Đại học Thủy lợi Lớp Cao học 26 CTN- Đại học Thủy lợi 16 cấp nước cho hoạt động sản xuất, phục vụ sinh hoạt Theo kết điều tra có khoảng 40-70% dân số vùng chưa tiếp cận nước sinh hoạt, đặc biệt vùng ven biển, vùng chưa có hệ thống cấp nước tập trung (Nguyễn Đăng Tính & nnk, 2018) Hình Bản đồ phân bố trạm khí tượng vùng nghiên cứu KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 66 (9/2019) Nước đất: Trữ lượng tĩnh gồm trữ lượng trọng lực trữ lượng đàn hồi, vùng có trữ lượng tiềm lớn, trữ lượng bảo đảm (trữ lượng động) lại hạn chế Trong phân vị địa chất thuỷ văn phân chia có phân vị có giá trị cung cấp nước tập trung tầng chứa nước QII-III, QI phức hệ chứa nước N2, N1, phân vị địa chất thuỷ văn lại có giá trị cấp nước nhỏ Kết tính toán trữ lượng tiềm nước đất vùng BĐCM khoảng 16,6 triệu m3/ngày, nước nhạt (tổng khống hoá < 1g/l) 11,8 triệu m3/ngày (Bộ TNMT,2014) Tác động việc khai thác nước đất mức nhiều nghiên cứu cảnh báo đặc biệt nghiêm trọng tác động làm gia tăng mức độ lún sụt đất, đặc biệt BĐCM đến mức báo động, khoảng 2-3cm/năm (Laura et al,2014 ; Bộ TNMT,2014) Như phân tích trên, việc khai thác nguồn nước phục vụ cho phát triển kinh tế xã hội dựa vào nguồn nước ngầm, dẫn đến hệ nghiêm trọng tương lai, nguồn nước mưa dồi chưa khai thác hiệu Theo kết nghiên cứu chất lượng nước mưa nói chung vùng Đồng sơng Cửa Long chất lượng nước mưa mùa mưa đảm bảo chất lượng cho mục đích sử dụng nước sinh hoạt theo quy chuẩn QCVN02/2009-BYT (Nguyễn Hiếu Trung, 2014), nhiên người dân chưa có đủ thơng tin kỹ thuật thu gom nước mưa dẫn đến việc thu gom nước mưa không đảm bảo chất lượng (Đ.T Hà & N.H Hồ, 2014), chưa đủ sở khoa học để xác định dung tích bể chứa nước mưa phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt, đặc biệt vào mùa khô nguồn nước khác khan Mục đích nghiên cứu phân tích, đánh giá tiềm khai thác nước mưa, khuyến nghị dung tích bể chứa nước mưa hợp lý cho người dân vùng lựa chọn phù hợp với nhu cầu sử dụng SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Số liệu Mưa ngày từ 1990- 2016 trạm đại diện cho vùng Bán đảo Cà mau, gồm: Trạm Vị Thanh (tỉnh Hậu Giang), Rạch Giá (tỉnh Kiên Giang), Cà Mau (tỉnh Cà Mau), Bạc Liêu (tỉnh Bạc Liêu), Sóc Trăng (tỉnh Sóc Trăng), trạm Cần Thơ thuộc Thành phố Cần Thơ quan trắc theo quy chuẩn quốc gia Các liệt số liệu mưa từ trạm sử dụng làm đại diện cho vùng tương ứng (các tỉnh) vùng nghiên cứu Số liệu mưa ngày tổng hợp thành chuỗi số liệu mưa tuần (một tháng có tuần) để tính tốn thơng số kỹ thuật thu gom nước mưa tính tốn điều tiết để xác định bể chứa 2.2 Phương pháp nghiên cứu Trong nghiên cứu này, sử dụng phương pháp tiếp cận nghiên cứu sở xác định phân bố lượng mưa mùa mưa để tính tốn điều tiết nhu cầu nước lượng mưa thu gom, từ xác định dung tích bể chứa nước hợp lý Phương pháp thống kê sử dụng để tính tốn mơ hình mưa cho vùng nghiên cứu, ứng với năm mưa trung bình (P=50%) năm mưa (P=95%) Phương pháp kế thừa sử dụng việc tính tốn thơng số kỹ thuật thu gom nước mưa mùa mưa Sử dụng phương pháp tính tốn điều tiết (phương pháp thử dần) sở giả thiết nhu cầu sử dụng nước, lượng mưa phân bố theo thời gian mùa mưa ứng với tần suất 50% (mưa trung bình) 95% (mưa ít) trạm đo mưa, từ xác định dung tích trữ nước mưa phù hợp KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Mơ hình mưa Mơ hình mưa trạm Bán đảo tính tốn với tần suất P=50% P=95%, tương ứng với năm mưa trung bình năm mưa Kết thể Bảng cho thấy lượng mưa năm khu vực Bán đảo dồi dào, lượng mưa có xu hướng tăng dần từ đầu mùa mưa đến tháng 8-9 giảm dần cuối mùa mưa, nhiên lượng mưa trung bình trận mưa năm mưa có xu giảm so với năm mưa trung bình mùa mưa đến muộn kết thúc sớm bình thường Bảng Kết tính tốn lượng mưa năm Cà Mau Lượng mưa 50% 95% (mm) 2492 2014 Bạc Liêu 50% 95% 1926 1451 Sóc Trăng 50% 95% 1813 1322 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 66 (9/2019) Cần Thơ 50% 95% 1576 1212 Hậu Giang 50% 95% 1815 1290 Kiên Giang 50% 95% 2142 1561 17 Theo kết tính tốn phân tích đặc tính mơ hình mưa ứng với tần suất khác nhau, số ngày không mưa liên tục mùa mưa kiểm tính đối sánh với chuỗi số liệu từ năm 1990 đến năm 2016, kết tính tốn cho thấy sát với thực tế diễn biến mưa năm Số ngày không mưa liên tục mùa mưa năm mưa khơng có khác biệt nhiều so với năm mưa trung bình (chi tiết xem Bảng 2) Nhìn chung, mùa mưa xuất đợt không mưa liên tục kéo dài từ 3-5 ngày nhiều, từ đến lần mùa mưa, đặc biệt vùng xuất đợt khơng mưa liên tục kéo dài đến 10 ngày (hạn Bà Chằng), yếu tố quan trọng để xác định thời gian cần cấp nước thiếu mưa Bảng Thời gian không mưa liên tục mùa mưa Số Cà Mau Bạc Liêu Sóc Trăng Cần Thơ Hậu Giang Kiên Giang ngày