Nghiên cứu tính toán cân bằng nước đánh giá khả năng đáp ứng lưu vực sông cả trong trường hợp có sự tham gia của hồ ngàn trươi và hồ bản mồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ TRONG TRƯỜNG HỢP CÓ SỰ THAM GIA CỦA HỒ NGÀN TRƯƠI VÀ HỒ BẢN MỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ TRONG TRƯỜNG HỢP CÓ SỰ THAM GIA CỦA HỒ NGÀN TRƯƠI VÀ HỒ BẢN MỒNG Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước Mã số: 8580212 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1: PGS.TS NGUYỄN VĂN TUẤN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 2: TS NGUYỄN QUANG PHI HÀ NỘI, NĂM 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi Lê Thị Hạnh, xin cam đoan đề tài luận văn tôi làm Những kết nghiên cứu trung thực Trong trình làm tơi có tham khảo tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm tin cậy cấp thiết đề tài Các tài liệu trích dẫn rõ nguồn gốc tài liệu tham khảo thống kê chi tiết Những nội dung kết trình bày Luận văn trung thực, vi phạm tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày tháng TÁC GIẢ Lê Thị Hạnh i năm 2019 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, đến luận văn Thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu tính toán cân nước đánh giá khả đáp ứng nguồn nước lưu vực sơng Cả trường hợp có tham gia Hồ Ngàn Trươi Hồ Bản Mồng” hoàn thành Trường Đại học Thủy lợi với nỗ lực thân giúp đỡ, bảo, hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo, cô giáo, đồng nghiệp bạn bè Để hồn thành q trình nghiên cứu hồn thiện luận văn này, lời xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Văn Tuấn TS Nguyễn Quang Phi, người trực tiếp bảo hướng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu để tơi hồn thiện luận văn Ngồi xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước đóng góp ý kiến quý báu cho luận văn Nhân dịp này, xin cảm ơn Khoa Kỹ thuật tài nguyên nước Trường đại học Thủy lợi, lãnh đạo anh chị công tác Viện quy hoạch Thủy lợi giúp đỡ, tạo điều kiện dành thời gian cho tơi suốt q trình nghiên cứu Cuối cùng, xin cảm ơn người thân, bạn bè ln bên tơi, động viên tơi hồn thành khóa học luận văn Trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2019 TÁC GIẢ Lê Thị Hạnh ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài II Mục đích phạm vi nghiên cứu đề tài ách tiếp cận phương pháp nghiên cứu HƯƠNG : TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH G Á KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG CỦA NGUỒN NƯỚC VÀ TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nghiên cứu đánh giá khả đáp ứng nguồn nước 1.1.1 Tình hình nghiên cứu cân nước Thế giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu cân nước Việt Nam [2] 1.2 Tổng quan vùng nghiên cứu .6 1.2.1 Tổng quan vùng nghiên cứu 1.2.2 Thực trạng nguồn nước vấn đề liên quan vùng nghiên cứu 16 HƯƠNG : NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚ Ơ SỞ KHOA HỌC VÀ XÂY DỰNG CÔNG CỤ HO LƯU VỰC SÔNG CẢ 24 2.1 Phân tích, đánh giá tình hình nguồn nước xác định yếu tố ảnh hưởng đến khả thay đổi nguồn nước .24 2.1.1 Đánh giá chung nguồn nước 24 2.1.2 Xác định số nguyên nhân gây tình trạng cân nguồn nước .26 2.2 Phân vùng tính tốn cân nước 26 2.2.1 Quan điểm, nguyên tắc phân vùng tính cân nước 26 2.2.2 Sơ đồ tính tốn cân nước 27 2.3 Tính toán nhu cầu nước 33 2.3.1 Nhu cầu nước dùng cho nông nghiệp 33 2.3.2 Nhu cầu nước dùng cho sinh hoạt .49 2.3.3 Nhu cầu nước cho công nghiệp 50 2.3.4 Nhu cầu nước cho nuôi trồng thuỷ sản 52 2.3.5 Nhu cầu nước cho chăn nuôi .53 2.3.6 Nhu cầu nước cho du lịch 53 iii 2.3.7 Tổng nhu cầu nước trạng tần suất 85% 54 2.3.8 Kết tính tốn nhu cầu nước năm 2030 55 2.4 Phân tích lựa chọn cơng cụ tính tốn cân nước cho lưu vực sơng 58 2.4.1 Phương pháp tính tốn cân nước cho lưu vực sơng Cả 58 2.4.2 Phương pháp luận tính tốn cân nước cho lưu vực sông Cả 59 2.4.3 Phân tích lựa chọn mơ hình tính toán cân nước 60 2.5 Giới thiệu mơ hình MIKE BASIN 65 2.5.1 Giới thiệu MIKE BASIN 65 2.5.2 Nguyên lý cân nút mơ hình MIKE BASIN 67 2.6 Thiết lập mơ hình MIKE BASIN tính tốn cân nước LVS Cả 69 2.6.1 Sơ đồ tính tốn 69 2.6.2 Số liệu đầu vào 73 2.7 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 78 2.7.1 Hiệu chỉnh 78 2.7.2 Kiểm định 80 HƯƠNG : KẾT QUẢ TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC THEO CÁC KỊCH BẢN VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHAI THÁC HIỆU QUẢ NGUỒN NƯỚ LƯU VỰC SÔNG CẢ 83 3.1 Xây dựng kịch tính tốn 83 3.2 Kết tính tốn cân nước theo kịch trạng 83 3.2.1 Lượng nước thiếu hụt lưu vực sông Cả 83 3.2.2 Mức đảm bảo cấp nước lưu vực sông Cả 86 3.3 Kết tính tốn cân nước theo kịch 2030 (có hồ Ngàn Trươi hồ Bản Mồng) 87 3.3.1 Đánh giá lượng thiếu hụt nguồn nước năm 2030 87 3.3.2 Mức đảm bảo cấp nước lưu vực sông Cả giai đoạn 1980 - 2030 91 3.4 Phân tích tác động việc có Hồ Ngàn Trươi Hồ Bản Mồng tham gia cấp nước cho lưu vực sông Cả 91 3.5 Đề xuất số giải pháp nâng cao hiệu quản lý, khai thác sử dụng nguồn nước lưu vực sông Cả 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100 iv TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC 104 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Phân bố diện tích theo địa bàn hành Bảng 1.2: Phân bố diện tích số sông nhánh lớn hệ thống Sông Cả Bảng 1.3: Nhiệt độ trung bình tháng, năm vùng nghiên cứu 11 Bảng 1.4: Số nắng trung bình tháng, năm 12 Bảng 1.5: Thơng số kỹ thuật chủ yếu cơng trình Ngàn Trươi 18 Bảng 1.6: Thông số kỹ thuật chủ yếu hồ Bản Mồng 21 Bảng 2.1: Phân vùng cấp nước lưu vực sông Cả 30 Bảng 2.2: Các trạm khí tượng vùng nghiên cứu 35 Bảng 2.3: Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng, năm (Đơn vị: 0C) 36 Bảng 2.4: Độ ẩm trung bình tháng, năm 36 Bảng 2.5: Tốc độ gió trung bình tháng, năm 37 Bảng 2.6: Số nắng trung bình tháng, năm 37 Bảng 2.7: Kết tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Cửa Rào Quỳ Hợp 37 Bảng 2.8: Kết tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Quỳnh Lưu Vinh 38 Bảng 2.9: Kết tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Hà Tĩnh Hương Khê 39 Bảng 2.10: Hệ số sinh lý trồng theo giai đoạn phát triển 39 Bảng 2.11: Thời vụ trồng 40 Bảng 2.12a: Hiện trạng sử dụng đất năm 2017 42 Bảng 2.12b: Hiện trạng sử dụng đất năm 2017 (tiếp) 43 Bảng 2.13a: Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2030 44 Bảng 2.13b: Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2030 (tiếp) 45 Bảng 2.14: Nhu cầu nước cho trồng trọt năm 2017 ứng với P = 85% 46 Bảng 2.15: Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng thời kỳ 2030 46 Bảng 2.16: Kết tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Cửa Rào Quỳ Hợp thời kỳ 2030 47 vi Bảng 2.17: Kết tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Quỳnh Lưu Vinh thời kỳ 2030 47 Bảng 2.18: Kết tính lượng mưa vụ theo tần suất P = 85% trạm Hà Tĩnh Hương Khê thời kỳ 2030 48 Bảng 2.19: Nhu cầu nước cho nông nghiệp vùng thuộc lưu vực sông Cả theo quy hoạch đến năm 2030 49 Bảng 2.20: Định mức dùng nước cho sinh hoạt [6] 50 Bảng 2.21: Nhu cầu nước cho sinh hoạt năm 2017 50 Bảng 2.22: Nhu cầu nước cho công nghiệp năm 2017 .51 Bảng 2.23: Mức cấp cho nuôi trồng thủy sản 52 Bảng 2.24: Diện tích ni trồng thủy sản vùng nghiên cứu 52 Bảng 2.25: Nhu cầu nước cho thuỷ sản năm 2017 52 Bảng 2.26: Định mức dùng nước cho chăn nuôi [7] .53 Bảng 2.27: Nhu cầu nước cho chăn nuôi năm 2017 53 Bảng 2.28: Tổng nhu cầu nước nơi dùng nước năm 2017 .54 Bảng 2.29: Dân số thời kỳ vùng nghiên cứu 55 Bảng 2.30: Tổng nhu cầu nước nơi dùng nước năm 2030 (P = 85%) 57 Bảng 2.31: Mức tăng nhu cầu nước ngành 58 Bảng 2.32: Kết tính tốn lưu lượng dòng chảy đến trung bình tháng vùng năm 2017 ứng với P = 85% từ mơ hình NAM 73 Bảng 2.33: Kết tính tốn lưu lượng dòng chảy đến vùng năm 2030 từ mơ hình NAM (P = 85%) 75 Bảng 2.34: Thông số cơng trình lợi dụng tổng hợp xây dựng 76 Bảng 2.35: Thông số cơng trình lợi dụng tổng hợp dự kiến lưu vực sông Cả 77 Bảng 2.36: Đánh giá kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Mike Basin 82 Bảng 3.1: Lượng nước thiếu hụt trạng vùng năm 2017 ứng với tần suất P = 85% 84 Bảng 3.2: Mức đảm bảo cấp nước theo nhu cầu dùng nước giai đoạn 1980 - 2017 .86 Bảng 3.3: Lượng nước thiếu hụt vùng năm 2030 ứng với tần suất P = 85% 88 vii Bảng 3.4: Mức đảm bảo cấp nước theo nhu cầu dùng nước giai đoạn 1980 - 2030 91 viii 3.3.2 Mức đảm bảo cấp nước lưu vực sông ả giai đoạn 1980 - 2030 Bảng 3.4: Mức đảm bảo cấp nước theo nhu cầu dùng nước giai đoạn 1980 - 2030 (P = 85%) Đơn vị: % Tháng Vùng 10 11 12 Vùng I 97 97 87 83 88 100 100 100 100 100 100 100 Vùng II 99 95 88 94 100 100 100 100 100 100 100 100 Vùng III 97 87 53 83 100 100 100 100 100 100 100 100 Vùng IV 90 88 78 83 100 67 60 90 97 100 100 98 Vùng V 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Vùng VI 100 100 85 88 88 91 93 100 100 100 100 78 Vùng VII 77 78 77 62 100 100 100 100 100 100 100 80 Vùng VIII 97 100 55 83 78 75 75 100 100 100 100 95 Vùng IX 90 88 92 78 83 75 65 100 100 100 100 78 Vùng X 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 Vùng XI 100 100 98 88 100 97 92 100 100 100 100 98 Vùng XII 97 92 83 77 95 83 83 88 100 100 100 100 Vùng XIII 50 57 27 67 100 58 100 100 100 90 65 Vùng XIV 32 35 15 12 77 75 43 100 100 97 90 57 3.4 Phân tích t c động việc có Hồ Ngàn Tr n ớc cho l u vực sông Cả i Hồ Bản Mồng tham gia cấp Kết tính tốn cân nước cho thấy, lưu vực sông ả tương lai thiếu nước nghiêm trọng Tổng lượng nước thiếu hụt năm 2017 với tần suất P = 85% 789,43x106 m3 Đến năm 2030 nhu cầu nước tăng mạnh nên mức thiếu hụt 91 lưu vực có xu hướng tăng 938,68x106 m3 Trong vùng thiếu nước tập trung phần lớn khu vực hạ du nơi nguồn nước nội kém, nguồn cấp phụ thuộc nhiều vào lưu lượng từ thượng nguồn Tuy nhiên, xét gia tăng lượng nước thiếu hụt năm 2030 so với năm 2017 149,25 triệu m3, so với mức độ tăng nhu cầu nước 704,6 triệu m3 hồ chứa cung cấp cho lưu vực sông ả 555,4 triệu m3 nước, đáp ứng 78% yêu cầu dùng nước gia tăng Phân tích lượng nước thừa thiếu mức độ đảm bảo cấp nước hai giai đoạn 2017 2030 chi tiết vùng đánh giá hiệu bổ sung nguồn nước hồ Bản Mồng hồ Ngàn Trươi vùng cụ thể: - Vùng I: Th ợng sông Cả Đây vùng miền núi tỉnh Tỉnh Nghệ An nguồn nước đến vùng tương đối phong phú, lượng nước yêu cầu vùng chiếm phần nhỏ lượng nước đến vùng Tuy nhiên lượng nước phân bố không đều, tháng thiếu nước thuộc tháng mưa từ tháng đến tháng 4: Tổng lượng nước thiếu giai đoạn 10,93×106 m3 với P = 85% Tương lai 2030 lượng nước thiếu 29,16×106 m3 Trong vùng có hồ chứa nhỏ đập dâng với tổng dung tích hữu ích 0,19 x106m3 đáp ứng phần nhỏ nhu cầu nước vùng hính cần bổ sung cơng trình thuỷ lợi đáp ứng yêu cầu tưới vùng - Vùng II, III, IV: Vùng Th ợng sông Hiếu, Trung l u sơng Hiếu Hạ sơng Hiếu Tồn khu vực lấy nước từ cơng trình sử dụng nguồn nước sông Hiếu Nguồn nước đến sông Hiếu tương đối phong phú, năm 2030 Hồ Bản Mồng vào hoạt động, nhiệm vụ tưới tự chảy cho 2.713 ha, phát điện xả xuống vùng hạ du mùa kiệt 22 m3/s Qua kết tính toán cân nước cho thấy nguồn nước đến vùng đáp ứng yêu cầu tưới vùng, nhiên mùa kiệt số tháng thiếu nước: 92 - Đối với vùng thượng sông Hiếu, tổng lượng nước thiếu giai đoạn 15,63×106 m3 Tương lai năm 2030 lượng nước thiếu 18,44×106 m3 - Đối với vùng trung lưu sơng Hiếu, tổng lượng nước thiếu giai đoạn 21,13×106 m3 Tương lai năm 2030 lượng nước thiếu 27,17×106 m3 - Đối với vùng hạ lưu sơng Hiếu, tổng lượng nước thiếu giai đoạn 90,37×106 m3 Tương lai năm 2030 lượng nước thiếu 108×106 m3 với P=85% So sánh với gia tăng nhu cầu dùng nước vùng cho thấy tác dụng Hồ Bản Mồng chủ yếu cho vùng hạ lưu sông Hiếu (vùng V) mức tăng nhu cầu nước 216 triệu m3 lượng nước thiếu sau cân nước năm 2030 tăng gần 18 triệu m3 Ngược lại, nhu cầu nước vùng Thượng Trung sơng Hiếu có giảm lượng nước thiếu có tăng nên khơng nhiều (2,81 triệu m3 vùng Thượng sông Hiếu 6,04 triệu m3 vùng Trung sông Hiếu) Như thấy hồ chứa lớn (dung tích hữu ích > 109 triệu m3) hồ Bản Mồng đảm bảo cấp nước cho vùng hạ du với khoảng 30.000 canh tác ăn cần tưới, đồng thời nhu cầu xả hạ du tham gia đẩy mặn đòi hỏi cao Vì cần nghiên cứu thêm cơng trình thượng nguồn để đảm bảo cấp nước cho vùng thượng trung lưu sông Hiếu, đồng thời bổ sung nguồn cho Hồ Bản Mồng nhằm tăng khả điều tiết cho cấp nước xả hạ du - Vùng V: Văn Tràng c c khu t ới nhỏ lẻ thuộc Đơ L ng Đây vùng có nguồn nước đến phong phú Tính tốn cân nước với tần suất 85% cho thấy nguồn nước đến đáp ứng nhu cầu sử dụng nước ngành vùng - Vùng VI: Diễn Yên Quỳnh Đây vùng hưởng lợi hệ thống đập Bara Đô Lương, nguồn nước cấp cho vùng lấy từ hệ thống Đập Đô Lương sông Bùng hồ nhỏ Kết tính tốn cân cho thấy thời điểm với lưu lượng lấy qua hệ thống Đô Lương khoảng 27 m3/s Với lưu lượng kết hợp với hồ đập nhỏ 93 vùng cấp lượng nước thiếu 127,73×106m3 (P = 85%); Trong tương lai thiếu 81,62×106 m3 Nếu lượng nước lấy qua hệ thống Đô Lương qua cống Mụ Bà với Q = 37÷40m3/s đảm bảo cấp cho sản xuất nông nghiệp, sinh hoạt công nghiệp (trong cấp cho khu cơng nghiệp Đơng Hồi với quy mô 1200 ha) - Vùng VII: Trung l u sông Cả Nguồn nước đến dòng sơng ả tương đối phong phú: Hiện hồ Bản Vẽ công trình lợi dụng tổng hợp hồn thành ngồi việc phát điện, chống lũ bổ sung lưu lượng xuống hạ du vào mùa kiệt với lưu lượng Q = 80m3/s đáp ứng yêu cầu nguồn ác sông nhánh: Sông Giăng, sông Rào Gang nguồn nước đến tượng đối phong phú Tuy vùng khó khăn nguồn nước, vùng khai thác sử dụng hồ đập nhỏ ụ thể khả cấp nước vùng sau: + Khu tưới lấy nước từ trạm bơm sông ả: Hiện vùng có 53 trạm bơm lấy nước từ sơng Lam làm nhiệm vụ tưới cho 8.043 ha, sơ đánh giá khả nguồn nước đến vùng cho thấy nguồn nước vùng đáp ứng yêu cầu nguồn cho trạm bơm vùng Tuy nhiên cần nâng cấp tu sửa đầu mối, hệ thống kênh mương đồng để đáp ứng yêu cầu tưới theo nhiệm vụ thiết kế + Khu tưới lấy nước từ sông Giăng, sông Gang sông suối hồ đập nhỏ vùng: Tổng lượng nước thiếu vùng 78,02×106 m3, tương lai 84,39×106 m3 (P=85%) ác cơng trình hồ chứa có khả điều tiết 89,8×10 m3 đáp ứng phần yêu cầu nước vùng tương lai cần bổ sung thêm cơng trình điều tiết đảm bảo cấp nước cho vùng - Vùng VIII: Nam H ng Nghi Nguồn nước cấp cho vùng phần lớn lấy từ sông ả qua hệ thống cống Nam Đàn, theo số liệu từ cơng ty khai thác cơng trình thủy lợi Nam Nghệ An, lưu lượng lấy 94 từ 23÷25 m3/s phần nhỏ lấy từ sông ấm Kết tính tốn cân nước với nguồn nước bị thiếu tháng (tháng đến tháng 7) với tổng lượng thiếu khoảng 48,64×106 m3 Tương lai năm 2030 cống Nam Đàn sau xây dựng xong, cộng với có hồ bổ sung nguồn mùa kiệt lấy 44 m3/s đáp ứng yêu cầu nguồn nước Lượng nước thiếu tập trung chủ yếu khu vực vùng đồi - Vùng IX: Nam Đức Đây vùng đồng hạ du sông ả, nguồn nước đến vùng lấy từ sông ả thông qua trạm bơm suối nhỏ có vùng + Đối với khu tưới trạm bơm lấy sông ả: Hiện vùng có 23 trạm bơm lấy nước sông ả làm nhiệm vụ thiết kế tưới cho 2.725 ha, nguồn nước cần khai thác không nhiều, tương lai dòng sơng ả đáp ứng nguồn nước cho vùng + Đối với khu tưới lấy nước từ suối nhỏ vùng: Nguồn nước đến vùng không đáp ứng nhu cầu nước ngành vùng Tổng lượng nước thiếu với P = 85% 21,5x106 m3 tương lai 2030 25,46x106 m3 Để đáp ứng yêu cầu nguồn tương lai đề nghị bổ sung thêm trạm bơm lấy nước từ sông ả xây dựng hồ chứa để bổ sung nguồn thời kỳ kiệt - Vùng X: Ngàn Sâu Đây vùng có nguồn nước đến vùng phong phú, đáp ứng nhu cầu sử dụng nước ngành vùng ần xây dựng hồ chứa điều tiết nguồn nước tưới chỗ bổ sung cho hạ du mùa kiệt để tham gia đẩy mặn hồ Ngàn Trươi, hồ Trại Dơi, hồ húc A… - Vùng XI: Ngàn Tr i Kết tính tốn cân nước cho thấy nguồn nước đến vùng dồi dào, lượng nước thiếu tập trung vào tháng 4, giai đoạn với P = 85% 3,2×106 m3, tương lai đến 2030 4,95×106 m3 95 - Vùng XII: Ngàn Phố Bao gồm tồn diện tích huyện Hương Sơn, nguồn nước đến vùng từ sông Ngàn Phố Kết tính tốn cân vùng sau: Với cơng trình vùng thiếu nước 42,7×106 m3 (tần suất P=85%) Tương lai hồ Ngàn Trươi xây dựng cấp cho phần diện tích Hương Sơn Tuy nhiên cần xây dựng thêm công trình để điều tiết để tưới cho diện tích chưa có cơng trình bổ sung nguồn cho hạ du mùa kiệt hồ Đá Gân, Khe hè… - Vùng XIII: Sông Nghèn Nguồn nước lấy từ sông ả qua cống Trung Lương, Đức Xá, trạm bơm Linh ảm hồ đập nhỏ Nếu khơng có nguồn bổ sung không đáp ứng yêu cầu cấp nước vùng Hiện vùng thiếu nước tháng mùa kiệt với tổng lượng nước thiếu 282,30×106 m3 (P=85%) Giai đoạn 2030 hồ Ngàn Trươi vào hoạt động kết hợp với hệ thống sông Nghèn hồ chứa cấp cho sản xuất nông nghiệp vùng, cải thiện tần suất đảm bảo cấp nước cho hầu hết tháng năm, trừ tháng kiệt tháng tháng - Vùng XIV: Nghi Xuân Nguồn nước đến không đáp ứng yêu cầu dùng nước vùng, với tổng lượng nước thiếu với P = 85% 47,28×106 m3 hầu hết tháng Nguyên nhân nguồn sinh chỗ hạn chế, lấy nước sông ả để cấp nồng độ mặn cao Tương lai hồ Ngàn Trươi xây dựng xong, vấn đề thiếu nước khu vực giải Đề xuất số giải ph p nâng cao hiệu quản l , khai th c sử dụng nguồn n ớc l u vực sơng Cả 3.5.1 Giải pháp cơng trình - Vùng I: Th ợng sông Cả + Cần bổ sung cơng trình thuỷ lợi đáp ứng u cầu lượng nước thiếu hụt năm 2030 96 29,16×106 m3 Đây vùng thượng nguồn có lưu vực rộng lớn nên xem xét xây dựng thêm hồ chứa nhỏ bổ sung trạm bơm lấy nước từ dòng sơng ả, Nậm Mơ… - Vùng II, III, IV: Vùng Th ợng sông Hiếu, Trung l u sông Hiếu Hạ sơng Hiếu + Hồn thiện Hồ Bản Mồng hệ thống kênh mương dẫn nước để tưới tự chảy cho 2.713 ha, phát điện xả xuống vùng hạ du mùa kiệt 22 m3/s + Nghiên cứu thêm cơng trình thượng nguồn để đảm bảo cấp nước cho vùng thượng trung lưu sông Hiếu, đồng thời bổ sung nguồn cho Hồ Bản Mồng nhằm tăng khả điều tiết cho cấp nước xả hạ du - Vùng V: Văn Tràng c c khu t ới nhỏ lẻ thuộc Đô L ng + Với cơng trình cấp nước đáp ứng gần 100% nhu cầu nên không cần bổ sung giải pháp cơng trình - Vùng VI: Diễn n Quỳnh + Tiếp tục trì lưu lượng lấy qua hệ thống Đô Lương khoảng 27 m3/s Kết hợp với hồ đập nhỏ vùng + Lấy nước hệ thống Đơ Lương qua cống Mụ Bà với Q = 37÷40m3/s cấp cho sản xuất nông nghiệp, sinh hoạt công nghiệp (trong cấp cho khu cơng nghiệp Đơng Hồi với quy mô 1200 ha) - Vùng VII: Trung l u sông Cả + Đảm bảo hồ Bản Vẽ bổ sung lưu lượng xuống hạ du vào mùa kiệt với lưu lượng Q = 80m3/s đáp ứng yêu cầu nguồn + Bổ sung thêm cơng trình điều tiết để tận dụng tối đa nguồn nước từ hồ Bản Vẽ xả xuống + Nâng cấp tu sửa đầu mối, hệ thống kênh mương đồng để đáp ứng yêu cầu tưới theo nhiệm vụ thiết kế 97 - Vùng VIII: Nam H ng Nghi + Đảm bào cống Nam Đàn sau xây dựng xong, cộng với có hồ bổ sung nguồn mùa kiệt lấy 44 m3/s đáp ứng yêu cầu nguồn nước - Vùng IX: Nam Đức + Bổ sung thêm trạm bơm lấy nước từ sông ả xây dựng hồ chứa nhỏ để bổ sung nguồn thời kỳ kiệt - Vùng X: Ngàn Sâu + Đây vùng có nguồn nước đến vùng phong phú, đáp ứng nhu cầu sử dụng nước ngành vùng - Vùng XI: Ngàn Tr i Kết tính tốn cân nước cho thấy nguồn nước đến vùng dồi dào, lượng nước thiếu tập trung vào tháng 4, giai đoạn với P = 85% 3,2×106 m3, tương lai đến 2030 4,95×106 m3 ần xây dựng hồ chứa điều tiết nguồn nước tưới chỗ bổ sung cho hạ du mùa kiệt để tham gia cấp nước cho vùng Ngàn Phố, Sông Nghèn, Nghi Xuân đẩy mặn hồ Ngàn Trươi, hồ Trại Dơi, hồ húc A… - Vùng XII: Ngàn Phố + Hồ Ngàn Trươi cấp cho phần diện tích Hương Sơn + Xây dựng thêm cơng trình để điều tiết để tưới cho diện tích chưa có cơng trình bổ sung nguồn cho hạ du mùa kiệt hồ Đá Gân, Khe hè… - Vùng XIII: Sơng Nghèn + Duy trì nguồn nước lấy từ sông ả qua cống Trung Lương, Đức Xá, trạm bơm Linh ảm hồ đập nhỏ + Bổ sung nước từ hệ thống hồ Ngàn Trươi kết hợp với hệ thống sông Nghèn hồ 98 chứa cấp cho sản xuất nông nghiệp vùng, cải thiện tần suất đảm bảo cấp nước cho hầu hết tháng năm - Vùng XIV: Nghi Xuân + Bổ sung nước từ hệ thống hồ Ngàn Trươi để cấp nước đẩy mặn 3.5.2 Giải pháp phi cơng trình - Củng cố, nâng cao lực hoạt động tổ chức liên quan đến quản lý nguồn nước lưu vực Sở Nông nghiệp PTNT, Sở Tài nguyên Môi trường, Chi Cục Thủy lợi, chi Cục Phòng chống Giảm nhẹ thiên tai Làm rõ giảm thiểu mâu thuẫn, chồng chéo chức tổ chức quản lý - Cần đánh giá lại kiện tồn, nâng cao vai trò Ban Quản lý lưu vực sơng Cả Có hình thức tổ chức phù hợp với điều kiện bối cảnh lưu vực sông nước ta Nhiệm vụ không trùng lặp với nhiệm vụ tổ chức khác lưu vực sông, đặc biệt nhiệm vụ quản lý nước hệ thống quản lý nước hành tỉnh lưu vực ó chế phù hợp để phối hợp hoạt động với quan tổ chức khác quản lý sử dụng nước, với hệ thống quản lý theo địa giới hành hành Là diễn đàn mở rộng cho tất thành phần liên quan đến quản lý nước môi trường tham gia trao đổi ý kiến thống cách giải mâu thuẫn quản lý nước, phải coi trọng tham gia cộng đồng - Tăng cường nghiên cứu, ứng dụng khoa học công nghệ công tác quản lý, điều hành khai thác sử dụng nguồn nước - Nâng cao trình độ cán bộ, trang bị phương tiện nghiên cứu, tiếp thu ứng dụng công nghệ - Xây dựng sở liệu đầy đủ, cập nhật, dề sử dụng khai thác thông tin phục vụ công tác quản lý, quy hoạch, xây dựng kế hoạch khai thác nguồn nước hiệu 99 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết lu n Với đề tài “ Nghiên cứu tính tốn cân nước đánh giá khả đáp ứng nguồn nước lưu vực sông Cả trường hợp có tham gia Hồ Ngàn Trươi Hồ Bản Mồng”, luận văn đạt số kết rút số kết luận sau: Tổng hợp phân tích điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội lưu vực sông Cả để phân chia vùng tính tốn cân nước thống kê, đánh giá xác định nhu cầu nước cho ngành dùng nước vùng Từ đánh giá khả cung cấp nguồn nước trạng sử dụng nước lưu vực sông Cả Nghiên cứu cân nước hệ thống mơ hình MIKE BASIN để tính thiếu hụt nước lưu vực sơng Cả, cụ thể: năm 2017 tổng lượng nước thiếu 789,46 triệu m3, năm 2030 tổng lượng nước thiếu 938,68 triệu m3 (do có quy hoạch phát triển kinh tế xã hội hướng xây thêm hồ chứa) Số lượng cơng trình có quy hoạch không đủ khả điều tiết khắc phục tình trạng thiếu nước Áp dụng mơ hình M KE BAS N để tính tốn cân nước hệ thống cho lưu vực sông Cả trạng quy hoạch đến năm 2030 có tham gia điều tiết hồ chứa Hồ Bản Mồng Hồ Ngàn Trươi cơng trình hồ chứa lớn với dung tích trữ lớn 100 triệu m3 đáp ứng khoảng 79% lượng nước thiếu hụt gia tăng giai đoạn đến năm 2030 Tuy nhiên với thiết kế hệ thống kênh mương cơng trình đảm bảo phục vụ cho vùng hạ du sông Hiếu (hồ Bản Mồng) vùng Ngàn Phố, Sông Nghèn, Nghi Xuân (hồ Ngàn Trươi) Đối với vùng lại cần thiết phải có giải pháp cơng trình bổ sung tận dụng khai thác hiệu nguồn nước hồ lớn Bản Vẽ, Bản Mồng, Ngàn Trươi Bên cạnh giải pháp cơng trình, cần tăng cường giải pháp phi cơng trình nâng cao lực quản lý, sử dụng hiệu nguồn nước, áp dụng hình thức sử dụng tiết kiệm nước chuyển đổi cấu trồng phù hợp 100 Kiến nghị Để phản ánh chi tiết vấn đề cân nước lưu vực, hướng đến mục tiêu quản lý, khai thác sử dụng bền vững tài nguyên nước lưu vực sông, nghiên cứu đề xuất số hướng phát triển sau: - Điều tra, khảo sát chi tiết số lượng, chất lượng nước yêu cầu vùng lưu vực theo tháng năm - Mơ chất lượng nước, phân tích kinh tế tài nguyên nước toán cân nước 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Phương Nhung (2011), Tính tốn cân nước hệ thống lưu vực sơng Cầu mơ hình MIKE BASIN, Luận văn Thạc sỹ khoa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên [2] Ngơ Chí Tuấn (2009), Tính tốn cân nước hệ thống lưu vực sông Thạch Hãn tỉnh Quảng Trị, Luận văn Thạc sỹ, Trường Đại học Khoa học tự nhiên [3] Hoàng Minh Tuyển nnk (2006), Nghiên cứu xây dựng khung hỗ trợ định quản lý tài nguyên nước lưu vực sông Cả, Viện khoa học khí tượng thủy văn mơi trường [4] Nguyễn Đăng Túc & nkk (2007), Nghiên cứu giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường phòng tránh thiên tai lưu vực sơng Cả, Viện Địa chất [5] Dự án Hỗ trợ hương trình ngành nước (WSPS) (2006), Tiểu hợp phần 3.2 Quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Cả, DANIDA [6] TCXDVN 33:2006, Cấp nước - Mạng lưới đường ống công trình tiêu chuẩn thiết kế [7] TCXDVN 4454:2012, Quy hoạch xây dựng nông thôn - tiêu chuẩn thiết kế [8] Viện Quy hoạch Thủy lợi (2017), Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ viễn thám mơ hình tốn nâng cao hiệu quản lý sử dụng nước lưu vực sông Cả [9] Bộ Tài nguyên Môi trường (2016), Kịch biến đổi khí hậu nước biển dâng cho Việt Nam, Nhà xuất Tài nguyên Môi trường Bản đồ Việt Nam [10] Trần Thanh Xuân nnk, 1991 Nghiên cứu phương pháp tính tốn đặc trưng dòng chảy năm phân phối dòng chảy năm sông suối vừa nhỏ trường hợp thiếu số liệu Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu cấp Tổng cục [11] Hoàng Thanh Tùng (2011), Nghiên cứu dự báo mưa, lũ trung hạn cho vận hành hệ thống hồ chứa phòng lũ - Ứng dụng cho lưu vực sông Cả, Luận án tiến sỹ, Trường Đại học Thủy lợi 102 [12] Sở Nông nghiệp Phát triển Nông thôn tỉnh Nghệ An, 2003 Bổ sung quy hoạch thủy lợi tỉnh Nghệ An giai đoạn 2003 - 2010 [13] Tổng cục Thống kê Niên giám Thống kê năm 2017 [14] Trần Thanh Xuân, 1995 Nghiên cứu cân bằng, bảo vệ sử dụng có hiệu nguồn nước phục vụ phát triển kinh tế - xã hội vùng Bắc Trung Bộ (từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh) Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước KC.12-02 [15] Trần Việt Liễn, Hoàng Đức ường nnk, 2006 Xây dựng kịch biến đổi khí hậu kỷ 21 cho vùng thuộc lãnh thổ Việt Nam, tạp chí KTTV số 541 [16] Ủy ban nhân dân tỉnh Nghệ An (2011), Báo cáo điều chỉnh, bổ sung quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Nghệ An đến năm 2030 103 PHỤ LỤC Phụ lục Nhu cầu nước cho sinh hoạt vùng thuộc lưu vực sông Cả theo quy hoạch đến năm 2030 Đơn vị: 106 m3 Tháng 10 11 12 Tổng I 0,76 0,68 0,76 0,73 0,76 0,73 0,76 0,76 0,73 0,76 0,73 0,76 8,89 II 0,35 0,32 0,35 0,34 0,35 0,34 0,35 0,35 0,34 0,35 0,34 0,35 4,15 III 0,95 0,86 0,95 0,92 0,95 0,92 0,95 0,95 0,92 0,95 0,92 0,95 11,20 IV 2,01 1,81 2,01 1,94 2,01 1,94 2,01 2,01 1,76 2,01 1,94 2,01 23,44 V 0,51 0,49 0,51 0,49 0,51 0,49 0,51 0,51 0,49 0,51 0,49 0,51 6,04 VI 0,38 0,35 0,38 0,37 0,38 0,37 0,38 0,38 0,37 0,38 0,37 0,38 4,51 VII 0,61 0,55 0,61 0,59 0,61 0,59 0,61 0,61 0,59 0,61 0,59 0,61 7,20 VIII 2,58 2,33 2,58 2,50 2,58 2,50 2,58 2,58 2,50 2,58 2,50 2,58 30,38 IX 0,18 0,16 0,18 0,17 0,18 0,17 0,18 0,18 0,17 0,18 0,17 0,18 2,09 X 0,24 0,22 0,24 0,24 0,24 0,24 0,24 0,24 0,24 0,24 0,24 0,24 2,88 XI 0,14 0,13 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 1,69 Vùng XII 0,38 0,34 0,38 0,37 0,38 0,37 0,38 0,38 0,37 0,38 0,37 0,38 4,45 XIII 1,27 1,15 1,27 1,23 1,27 1,23 1,27 1,27 1,23 1,27 1,23 1,27 6,73 XIV 0,30 0,27 0,30 0,29 0,30 0,29 0,30 0,30 0,29 0,30 0,29 0,30 3,56 Tổng 10,67 9,66 10,67 10,32 10,67 10,32 10,67 10,67 10,14 10,67 10,33 10,67 117,20 Phụ lục Nhu cầu nước cho công nghiệp vùng thuộc lưu vực sông Cả theo quy hoạch đến năm 2030 Đơn vị: 106 m3 Tháng 10 11 12 Tổng I 0,15 0,13 0,15 0,14 0,15 0,14 0,15 0,15 0,14 0,15 0,14 0,15 1,75 II 1,27 1,15 1,27 1,23 1,27 1,23 1,27 1,27 1,23 1,27 1,23 1,27 14,97 III 0,10 0,09 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 1,19 IV 4,12 3,72 4,12 3,98 4,12 3,98 4,12 4,12 3,98 4,12 3,98 4,12 48,48 V 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,46 VI 0,11 0,10 0,11 0,10 0,11 0,10 0,11 0,11 0,10 0,11 0,10 0,11 1,27 VII 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,40 VIII 14,18 12,81 14,18 13,72 14,18 13,72 14,18 14,18 13,72 14,18 13,72 14,18 166,98 IX 0,02 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,18 X 0,08 0,07 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,08 0,91 XI 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,64 XII 0,11 0,10 0,11 0,10 0,11 0,10 0,11 0,11 0,10 0,11 0,10 0,11 1,24 Vùng XIII 16,81 15,18 16,81 16,26 16,81 16,26 16,81 16,81 16,26 16,81 16,26 16,81 197,88 XIV 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 0,26 2,60 Tổng 37,32 33,71 37,32 36,12 37,32 36,12 37,32 37,32 36,12 37,32 36,12 37,32 439,44 0,24 0,26 0,26 104 Phụ lục Nhu cầu nước cho thủy sản vùng thuộc lưu vực sông Cả theo quy hoạch đến năm 2030 Đơn vị: 106 m3 Tháng 10 11 12 Tổng I 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 II 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 III 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 IV 2,94 2,94 2,94 2,94 1,96 2,94 2,94 2,94 1,96 0,00 0,00 0,00 24,50 V 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 VI 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 VII 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 VIII 0,39 0,39 0,39 0,39 0,26 0,39 0,39 0,39 0,26 0,00 0,00 0,00 3,28 IX 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 X 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 XI 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 XII 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 XIII 0,70 0,70 0,70 0,70 0,47 0,70 0,70 0,70 0,47 0,00 0,00 0,00 5,87 XIV 1,04 1,04 1,04 1,04 0,69 1,04 1,04 1,04 0,69 0,00 0,00 0,00 8,66 Tổng 5,08 5,08 5,08 5,08 3,39 5,08 5,08 5,08 3,39 0,00 0,00 0,00 42,31 Vùng Phụ lục Nhu cầu nước cho chăn nuôi vùng thuộc lưu vực sông Cả theo quy hoạch đến năm 2030 Đơn vị: 106 m3 Tháng Vùng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV Tổng 10 11 12 Tổng 0,51 0,19 0,47 0,82 0,29 0,23 0,36 0,49 0,08 0,20 0,12 0,16 0,48 0,11 4,51 0,46 0,17 0,42 0,74 0,26 0,21 0,32 0,44 0,07 0,18 0,11 0,14 0,43 0,10 4,07 0,51 0,19 0,47 0,82 0,29 0,23 0,36 0,49 0,08 0,20 0,12 0,16 0,48 0,11 4,51 0,50 0,19 0,45 0,79 0,28 0,23 0,35 0,47 0,08 0,20 0,11 0,15 0,46 0,11 4,36 0,51 0,19 0,47 0,82 0,29 0,23 0,36 0,49 0,08 0,20 0,12 0,16 0,48 0,11 4,51 0,50 0,19 0,30 0,79 0,28 0,23 0,35 0,47 0,08 0,20 0,11 0,15 0,46 0,11 4,20 0,51 0,19 0,47 0,82 0,29 0,23 0,36 0,49 0,08 0,20 0,12 0,16 0,48 0,11 4,51 0,51 0,19 0,47 0,82 0,29 0,23 0,36 0,49 0,08 0,20 0,12 0,16 0,48 0,11 4,51 0,50 0,19 0,29 0,79 0,28 0,23 0,35 0,47 0,08 0,20 0,11 0,15 0,46 0,11 4,19 0,51 0,19 0,47 0,82 0,29 0,23 0,36 0,49 0,08 0,20 0,12 0,16 0,48 0,11 4,51 0,50 0,19 0,45 0,79 0,28 0,23 0,35 0,47 0,08 0,20 0,11 0,15 0,46 0,11 4,36 0,51 0,19 0,47 0,82 0,29 0,23 0,36 0,49 0,08 0,20 0,12 0,16 0,48 0,11 4,51 6,03 2,27 5,20 9,67 3,36 2,76 4,20 5,76 0,93 2,38 1,38 1,86 5,63 1,30 52,74 105 ... LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu, đến luận văn Thạc sĩ với đề tài: Nghiên cứu tính tốn cân nước đánh giá khả đáp ứng nguồn nước lưu vực sơng Cả trường hợp có tham gia Hồ Ngàn Trươi Hồ Bản Mồng ... khả đáp ứng nguồn nước lưu vực sông Cả trường hợp có tham gia Hồ Ngàn Trươi Hồ Bản Mồng" cần thiết II Mục đích phạm vi nghiên cứu đề tài Mục đích đề tài - Tính tốn cân nước để đánh giá khả đáp ứng. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ THỊ HẠNH NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN CÂN BẰNG NƯỚC ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẢ TRONG TRƯỜNG HỢP CÓ SỰ THAM