Nghiên cứu dự báo xu thế biến đổi chất lượng nước cho hệ thống sông thành phố Đà Nẵng dưới tác động của hoạt động phát triển kinh tế - xã hội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - BÁO CÁO TĨM TẮT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP BỘ NGHIÊN CỨU DỰ BÁO XU THẾ BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG NƯỚC CHO HỆ THỐNG SÔNG THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA HOẠT ĐỘNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI Mã số: B2017.DNA.10 (MT-1) Chủ nhiệm đề tài: TS Hồng Hải Cơ quan chủ trì: ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Đà Nẵng, năm 2019 NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI TT Đơn vị công tác Họ tên lĩnh vực chuyên môn TS Hoàng Hải Ban Hợp tác Quốc tế - ĐHĐN, Môi trường TS Lê Hùng Khoa Xây dựng thủy lợi – thủy điện, Phát triển nguồn nước TS Tô Thúy Nga Khoa Xây dựng thủy lợi – thủy điện, Phát triển nguồn nước ThS Dương Gia Đức Khoa Môi trường, Môi trường nước TS Nguyễn Dương Khoa Môi trường, Môi trường nước Quang Chánh KS Thái Quốc Phong Học viên Cao học chuyên ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Nguyễn Thị Huyền Học viên Cao học chuyên ngành Công nghệ môi trường Nguyễn Tín Nghĩa Sinh viên năm cuối ngành Tin học xây dựng Huỳnh Bá Vinh Kỹ sư xây dựng cơng trình thủy ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH Tên đơn vị Nội dung phối hợp nghiên cứu nước Họ tên người đại diện đơn vị Chi Cục bảo vệ Môi Cung cấp liệu chất lượng nước, kiểm tra Đặng Quang Vinh trường Đà Nẵng kết tính tốn, ứng dụng kết MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƢỢNG NƢỚC 1.1 Nguồn nƣớc đánh giá chất lƣợng nƣớc 1.1.1 Nguồn nước phân loại nguồn nước 1.1.2 Chất lượng nguồn nước đánh giá chất lượng nguồn nước 1.1.3 Đánh giá khả tiếp nhận nước thải nguồn nước 1.2 Mơ hình chất lƣợng nƣớc 1.2.1 Những cơng trình nghiên cứu mơ hình chất lượng nước 1.2.2 Các mơ hình chất lượng nước CHƢƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KHU VỰC QUẢNG NAM – ĐÀ NẴNG 2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên lƣu vực Vu Gia Thu Bồn 2.2 Đặc điểm địa hình 2.2.1 Sông Thu Bồn 2.2.2 Sông Vu Gia 2.2.3 Sông Trường Giang 2.3 Đặc điểm dòng chảy mùa cạn hạ lƣu Vu Gia Thu Bồn 2.4 Đặc điểm thủy văn vùng sông ảnh hƣởng triều 2.4.1 Chế độ thủy triều 2.4.2 Biên độ triều 2.4.3 Thời gian triều lên, triều xuống 2.4.4 Phạm vi ảnh hưởng triều sông 2.4.5 Diễn biến xâm nhập mặn 2.5 Ô nhiễm phạm vi ảnh hƣởng 2.5.1 Các nguồn gây ô nhiễm 2.5.2 Chất lượng nước lưu vực CHƢƠNG MƠ PHỎNG DỊNG CHẢY TRÊN LƢU VỰC SÔNG VU GIA THU BỒN VÀ SÔNG CU ĐÊ 3.1 Giới thiệu mơ hình mơ lƣu vực VGTB 3.1.1 Giới thiệu mô hình NAM 3.1.2 Giới thiệu mơ hình HEC-RESSIM 3.2 Mơ dịng chảy đến lƣu vực sơng Vu Gia Thu Bồn trƣớc sau có hồ chứa điều tiết theo Quy trình liên hồ 10 3.2.1 Cách tiếp cận 10 3.2.2 Phương pháp nghiên cứu 10 3.2.3 Phạm vi nghiên cứu 10 3.2.4 Mơ dịng chảy lưu vực sông Vu Gia–Thu Bồn 10 3.2.5 Thiết lập mơ hình vận hành hồ chứa hệ thống lưu vực VGTB 11 2.2.6 Áp dụng mơ hình WEAP mơ chế độ dòng chảy hạ lưu lưu vực Vu Gia -Thu Bồn 12 3.3 Mơ dịng chảy đến lƣu vực sông Cu Đê 13 3.3.1 Phương pháp tiếp cận 13 3.3.2 Cách thức xây dựng mơ hình thủy văn 13 3.3.3 Tính tốn dịng chảy kiệt 13 CHƢƠNG THIẾT LẬP MƠ HÌNH CHẤT LƢỢNG NƢỚC CHO LƢU VỰC SÔNG THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 15 4.1 Giới thiệu mơ hình chất lƣợng nƣớc 15 4.1.1 Giới thiệu mơ hình MIKE 11 15 4.1.2 Dịng chảy chiều sơng 15 4.1.3 Phương trình khuyếch tán – đối lưu 15 4.2 Thiết lập sơ đồ tính tốn chất lƣợng nƣớc cho lƣu vực sông Cu Đê 15 4.2.1 Sơ đồ tính 15 4.2.2 Hiệu chỉnh thơng số mơ hình thủy lực, xâm nhập mặn 16 4.2.3 Kiểm định thông số mơ hình thủy lực 16 4.3 Thiết lập mơ hình MIKE cho lƣu vực Vu Gia Thu Bồn 17 4.3.1 Thiết lập sơ đồ MIKE 11 17 4.3.4 Kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình chất lượng nước MIKE11 AD 20 CHƢƠNG MÔ PHỎNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC CHO CÁC LƢU VỰC SÔNG VU GIA THU BỒN – THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 22 5.1 Hiện trạng quy hoạch xả nƣớc thải thành phố Đà Nẵng 22 5.2 Mô chất lƣợng nƣớc lƣu vực sông Cu Đê 22 5.2.1 Xây dựng kịch chất lưu nước cho lưu vực Cu Đê 22 5.2.2 Kết mô chất lượng nước theo kịch 22 5.3 Mô chất lƣợng nƣớc cho lƣu vực Vu Gia Thu Bồn 24 5.3.1 Xây dựng kịch chất lượng nước cho lưu vực Vu Gia Thu Bồn 24 5.3.2 Kết mô diễn biến chất lượng nước theo kịch 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 27 Kết luận 27 Kiến nghị 27 Tài liệu tham thảo 28 Phụ lục 29 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Chỉ số độ tin cậy mơ hình WEAP hiệu chỉnh kiểm định Ái Nghĩa 12 Bảng 3.2 Chỉ số độ tin cậy mơ hình NAM hiệu chỉnh kiểm định lưu vực Thượng Nhật 14 Bảng 4.1: Số liệu thực đo số liệu tính tốn kiểm tra 17 Bảng 4.3 Hệ số Nash mô để đánh giá độ tin cậy Ái Nghĩa Cẩm Lệ 19 Bảng 4.4 Kết hiệu chỉnh mơ hình thực đo tính tốn kiểm tra lưu vực VG - TB (TP Đà Nẵng) (đo đạc từ 15-30/4/2013) 20 Bảng 4.5 Kết kiểm định số liệu thực đo số liệu tính tốn kiểm tra lưu vực VG - TB (TP Đà Nẵng) (đo đạc từ 1-20/4/2014) 20 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sự xáo trộn nước thải theo chiều rộng sông Hình 1.2 Nồng độ chất ô nhiễm suy giảm theo chiều dọc sông Hình 2.1 Diễn biến mực nước TB năm trạm thuộc Đà Nẵng Hình 2.2 Diễn biến độ mặn trung bình tháng Hình 2.3 Hàm lượng chất rắn lơ lửng Hình 2.4 Hàm lượng dầu mỡ số vị trí so với QC Hình 3.1 Cấu trúc mơ hình NAM Hình 3.2 Các bước thiết lập mơ hình HEC-RESSIM Hình 3.3 Bản đồ phân chia tiểu lưu vực hệ thống sông Vu Gia Thu Bồn 10 Hình 3.4 Sơ đồ tiếp cận nghiên cứu 10 Hình 3.5 Mạng lưới hồ chứa lớn HEC-RESSIM 11 Hình 3.6 Lưu lượng đến lưu lượng tiết phát điện hồ sông Tranh 11 Hình 3.7 Lưu lượng đến lưu lượng tiết phát điện hồ Đak Mi 12 Hình 3.8a: Hiệu chỉnh mơ hình WEAP Ái Nghĩa từ tháng 4-8 năm 2009 12 Hình 3.8b: Kiểm định mơ hình WEAP Ái Nghĩa từ tháng 4-8 năm 2014 12 Hình 3.9a Quá trình lưu lượng nút mô từ năm 1981-1995 13 Hình 3.9b Quá trình lưu lượng nút mô từ năm 1996-2010 13 Hình 3.10 Bản đồ phân chia tiểu lưu vực sông Cu Đê – TP Đà Nẵng 13 Hình 3.11a Hiệu chỉnh mơ hình năm (1982-1997) dịng chảy trung bình ngày Thượng Nhật 14 Hình 3.11b Kiểm định (1982-1997) dịng chảy năm Thượng Nhật 14 Hình 3.12a Hiệu chỉnh mơ hình (1998-2014) dịng chảy trung bình ngày Thượng Nhật 14 Hình 3.12b Kiểm định (1998-2014) dòng chảy năm Thượng Nhật 14 Hình 3.13 Kết mơ lưu vực Cu Đê từ 1981-2014 14 Hình 4.1: Sơ đồ thủy lực mạng lưới sơng Cu Đê mơ hình MIKE 11 15 Hình 4.2: Lưu lượng tiểu lưu vực sông Cu Đê (1981-2014) 15 Hình 4.3 Mực nước triều cửa Hàn (tháng 1-5/2013) 16 Hình 4.4: Đường mực nước dọc sơng Cu Đê từ đập cửa tháng năm 2013 16 Hình 4.5: Mực nước sơng Cu Đê vị trí Phị Nam tháng năm 2013 16 Hình 4.6: Đường mực nước dọc sông Cu Đê từ đập cửa tháng năm2013 16 Hình 4.7: Kết mơ mực nước tháng đến 12 năm 2013 mực nước Phò Nam, Cu Đê 16 Hình 4.8: Sơ đồ duỗi thẳng mạng lưới sông VGTB 17 Hình 4.9: Sơ đồ mạng lưới sông MIKE 11 18 Hình 4.10 Hiệu chỉnh mực nước Ái Nghĩa 1/3/2005- 31/8/2005 2009 18 Hình 4.11 Hiệu chỉnh mực nước trạm Cẩm Lệ 1/3-31/8/2005 2009 19 Hình 4.12 Kiểm định độ mặn năm 2005 Cầu Nguyễn Văn Trỗi, Cẩm Lệ Tứ Câu 19 Hình 4.13 Kiểm định độ mặn năm 2009 Cầu Nguyễn Văn Trỗi, Cẩm Lệ Tứ Câu 19 Hình 4.14 Kêt hiệu chỉnh BOD (từ 13/4-15/4/2013) Cầu Đỏ, Cẩm Lệ Vĩnh Điện) 20 Hình 4.15 Kêt hiệu chỉnh DO (từ 13/4-15/4/2013) Cầu Đỏ, Cẩm Lệ Vĩnh Điện 20 Hình 4.16 Kêt hiệu chỉnh BOD (từ 1-20/4/2014)) Cầu Đỏ, Cẩm Lệ Vĩnh Điện) 21 Hình 4.17 Kêt hiệu chỉnh DO (từ 1-20/4/2014)) Cầu Đỏ, Cẩm Lệ Vĩnh Điện) 21 Hình 5.1a: Nhu cầu Oxi sinh hóa (BOD5) lớn ứng với kịch sơng Cu Đê 23 Hình 5.1b: Nồng độ Oxy hòa tan (DO) nhỏ ứng với kịch sông Cu Đê 23 Hình 5.2: Nhu cầu Oxi sinh hóa (BOD) lớn vị trí ứng với kịch sơng Vĩnh Điện – Hàn 24 Hình 5.3: Biểu đồ nồng độ oxi hịa tan (DO) nhỏ ứng với kịch sông Vĩnh Điện – Hàn 25 Hình 5.4: Nhu cầu Oxi sinh hóa (BOD) lớn vị trí ứng với kịch sông Yên – Cầu Đỏ - Cẩm Lệ - Hàn 25 Hình 5.5: Biểu đồ nồng độ oxi hòa tan (DO) nhỏ ứng với kịch sông Yên – Cầu Đỏ - Cẩm Lệ - Hàn 25 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH : Biến đổi khí hậu BVTV : Bảo vệ thực vật CCN : Cụm công nghiệp KB : Kịch KCN : Khu công nghiệp KNTN : Khả tiếp nhận NBD : Nước biển dâng NMN : Nhà máy nước NN&PTNT : Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn QCCP : Quy chuẩn cho phép TNN : Tài nguyên nước VG - TB : Vu Gia – Thu Bồn WQI ( Water Quality Index) : Chỉ số chất lượng nước XLNT : Xử lý nước thải BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Đơn vị: Đại học Đà Nẵng THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung: - Tên đề tài: NGHIÊN CỨU DỰ BÁO XU THẾ BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG NƯỚC CHO HỆ THỐNG SÔNG THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA HOẠT ĐỘNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI - Mã số: MT-1 (B2017-DNA-10) - Chủ nhiệm đề tài: Hoàng Hải - Tổ chức chủ trì: Đại học Đà Nẵng - Thời gian thực hiện: 2017-2019 Mục tiêu: Dự báo biến đổi chất lượng nước hệ thống sông thành phố Đà Nẵng ảnh hưởng nước thải sinh hoạt sản xuất trình phát triển nhanh kinh tế - xã hội thành phố Tính sáng tạo: Đề xuất giải pháp đảm bảo chất lượng nước sông thành phố Đà Nẵng Kết nghiên cứu: Khảo sát thực tế thu thập tài liệu, liệu, xử lý số liệu chất lượng nước, điều kiện tự nhiên- dân sinh, kinh tế - xã hội, môi trường hệ thống song Đà Nẵng Tính tốn thủy văn nhằm xác định dịng chảy đến lưu vực Vu Gia Thu Bồn lưu vực Cu Đê Nghiên cứu ứng dụng mơ hình thủy lực MIKE 11, MIKE 21 Ecolab để mô chất lượng nước điều kiện hoạt động phát triển kinh tế xã hội Áp dụng công nghệ GIS xây dựng đồ chất lượng nước ứng với kịch Sản phẩm: 01 báo đăng tạp chí khoa học chuyên ngành quốc tế: Journal of Hình 4.11 Hiệu chỉnh mực nước trạm Cẩm Lệ 1/3-31/8/2005 2009 Hình 4.12 Kiểm định độ mặn năm 2005 Cầu Nguyễn Văn Trỗi, Cẩm Lệ Tứ Câu Hình 4.13 Kiểm định độ mặn năm 2009 Cầu Nguyễn Văn Trỗi, Cẩm Lệ Tứ Câu Bảng 4.3 Hệ số Nash mô để đánh giá độ tin cậy Ái Nghĩa Cẩm Lệ Hệ số hiệu chỉnh 3-8/2005 Hệ số kiểm định 3-8/2009 Nash Tương quan Nash Tương quan Ái Nghĩa 0,66 0,86 0,675 0,87 Cẩm Lệ 0,73 0,93 0,75 0,97 Nhận xét: Bộ thơng mơ hình thủy lực đảm bảo độ tin cậy Đối với độ mặn kết mơ cho hình dạng xu thế, nhiên mô thực đo không tốt kết hiệu chỉnh mực nước Với số liệu đo đạc dùng để hiệu chỉnh kiểm định chấp nhận điều kiện số liệu đo đạc Trạm 19 Kết thống số mơ hình thủy lực (hệ số nhám) hệ số Khuếch tán D 4.3.4 Kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình chất lượng nước MIKE 11 AD Nồng độ ô nhiễm hữu BOD(106mg/l) a) Thiết lập điều kiện biên toán chất lượng nước Bảng 4.4 Kết hiệu chỉnh mơ hình thực đo tính tốn kiểm tra lưu vực VG TB (TP Đà Nẵng) (đo đạc từ 15-30/4/2013) Cầu Đỏ Cầu Cẩm Lệ Vĩnh Điện Chỉ tiêu Thực đo Mơ hình Thực đo Mơ hình Thực đo Mơ hình BOD 2,60 2,53 2,80 2,65 3,1 3,06 DO 7,1 7,24 6,73 6,67 6,4 6,37 TSS 66.0 66.5 60.0 66 Biểu đồ nồng độ ô nhiễm hữu BOD 2.6 2.53 2.8 2.65 3.1 3.06 Thực đo Cầu Đỏ Cầu Cẩm Lệ Vĩnh Điện Vị Trí Hình 4.14 Kêt hiệu chỉnh BOD (từ 13/4-15/4/2013) Cầu Đỏ, Cẩm Lệ Vĩnh Điện) Nồng độ oxy hòa tan nước DO (106mg/l) Biểu đồ nồng độ oxy hòa tan nƣớc DO 7.5 7.1 7.24 6.73 6.67 6.4 6.37 6.5 Thực đo Mơ hình 5.5 Cầu Đỏ Cầu Vị tríCẩm Lệ Vĩnh Điện Hình 4.15 Kêt hiệu chỉnh DO (từ 13/4-15/4/2013) Cầu Đỏ, Cẩm Lệ Vĩnh Điện b) Kiểm định mơ hình chất lượng nước: Bảng 4.5 Kết kiểm định số liệu thực đo số liệu tính tốn kiểm tra lưu vực VG TB (TP Đà Nẵng) (đo đạc từ 1-20/4/2014) Cầu Đỏ Cầu Cẩm Lệ Vĩnh Điện Chỉ tiêu Thực đo Mô hình Thực đo Mơ hình Thực đo Mơ hình BOD 2,40 2,45 2,80 2,62 3,2 2,23 DO 6,8 6,0 7,0 6,61 7,0 6,23 TSS 50.0 33.5 44.0 34 60.0 48 20 Nồng độ ô nhiễm hữu BOD(106mg/l) Biểu đồ nồng độ ô nhiễm hữu BOD 2.4 2.45 2.8 2.62 3.2 2.23 Thực đo Mô hình Cầu Đỏ Cầu Cẩm Lệ Vị Trí Vĩnh Điện Nồng độ oxy hòa tan nước DO (106mg/l) Hình 4.16 Kêt hiệu chỉnh BOD (từ 1-20/4/2014)) Cầu Đỏ, Cẩm Lệ Vĩnh Điện) Biểu đồ nồng độ oxy hòa tan nƣớc DO 7.5 7 6.8 6.61 6.5 6.23 6 Thực đo Mô hình 5.5 Cầu Đỏ Cầu Cẩm Lệ Vị trí Vĩnh Điện Hình 4.17 Kêt hiệu chỉnh DO (từ 1-20/4/2014)) Cầu Đỏ, Cẩm Lệ Vĩnh Điện) Nhận xét: + Hiệu chỉnh kiểm định cho lưu vực sông VGTB kết chất lượng nước tương đối phù hợp + Có thể sử dụng thơng số mơ phục vụ tính tốn cho phương án 21 CHƢƠNG MÔ PHỎNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC CHO CÁC LƢU VỰC SÔNG VU GIA THU BỒN – THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 5.1 Hiện trạng quy hoạch xả nƣớc thải thành phố Đà Nẵng - Các trạm XLNT đô thị: Sử dụng công nghệ xử lý hồ kỵ công nghệ xử lý hiếu khí theo mẻ SBR - Các trạm XLNT cơng nghiệp: áp dụng cơng nghệ xử lý hóa, lý kết hợp sinh học Các tiêu chất lƣợng nƣớc thải đăng ký Chỉ tiêu chất lượng nước thải đầu theo QCVN 40: 2011 5.2 Mô chất lƣợng nƣớc lƣu vực sông Cu Đê 5.2.1 Xây dựng kịch chất lưu nước cho lưu vực Cu Đê Tần xuất dịng chảy tính tốn Lựa chọn tần suất mô ứng với năm mô tần suất P=85% Đề xuất kịch để mô Kịch 1: Trạm XLNT KCN Hòa Khánh Hòa Khánh mở rộng hoạt động bình thường thời điểm tại; Kịch 2: Trạm XLNT KCN Hòa Khánh Hòa Khánh mở rộng hoạt động với hiệu suất xử lý đạt 50% hiệu suất xử lý thời điểm tại; Kịch 3: Các trạm xử lý hoạt động bình thường thời điểm 2020; Kịch 4: Trạm XLNT KCN Hòa Khánh bị cố, trạm cịn lại hoạt động bình thường giai đoạn 2020; Kịch 5: Trạm XLNT Liên Chiểu bị cố dây chuyền 20.000,0m3/ngày đêm, trạm lại hoạt động bình thường giai đoạn 2020 Kịch 6: Các Trạm XLNT hoạt động bình thường giai đoạn 2020 xét đến hồ chứa nhà máy Hòa Liên vào hoạt động; Kịch 7: Các trạm hoạt động bình thường xét đến hồ chứa Hịa Liên vào hoạt động xem xét kịch BĐKH NBD 2030; Kịch 8: Các trạm xử lý đồng thời bị cố xét đến hồ chứa Hòa Liên vào hoạt động xem xét kịch BĐKH NBD 2030; Lưu lượng xả thải tải lượng BOD5 điểm xả thải thống kê 5.2.2 Kết mô chất lượng nước theo kịch Từ số liệu đầu vào nêu trên, chạy mơ hình xác định diễn biến DO BOD5 dọc theo tuyến sông sau: 22 Hình 5.1a: Nhu cầu Oxi sinh hóa (BOD5) lớn ứng với kịch sông Cu Đê Hình 5.1b: Nồng độ Oxy hịa tan (DO) nhỏ ứng với kịch sông Cu Đê Nhận xét: Từ kết tính tốn chạy mơ hình theo kịch bản, ta có nhận xét đánh giá sau: - Với kết mô ứng với kịch trạm xả thải lưu vực sơng Cu Đê Hịa Khánh, Hịa Khánh mở rộng, KCN Liên Chiểu, khu dân cư, xả nước thải với hàm lượng chất thải với hồ sơ đăng ký xả thải phạm vi nhiễm hữu tập trung hẹp, chất lượng nước sông đạt chuẩn A2 - QCVN08-MT: 2015, nồng độ BOD5 DO nằm giới hạn cho phép ứng với cột A2 Khi xảy cố trạm nồng độ BOD5 gia tăng lớn DO giảm nhỏ, chất lượng nước sông suy giảm không vượt ngưỡng chất lượng nước loại B2 QCVN 08-MT:2015 Nhận xét cụ thể diễn biến DO BOD kịch sau: - Trên sông Cu Đê kịch ảnh hưởng lớn theo thứ tự KB8, KB4, KB7, KB2, KB1, KB3, KB6 - Dựa biểu đồ BOD DO ta thấy kịch Trạm xứ lý xảy cố kịch kịch nồng độ BOD cửa xả tâng lên hẳn so với kịch khác, nồng độ Oxi hòa tan giảm nhiều vị trí lân cận cửa xả, kịch có xét đến thêm mực nước biển dâng mức độ ảnh hưởng làm lớn phạm vi BOD> 4mg/l lớn 6km 23 - Các kịch cịn lại nhìn chung có ảnh hưởng mức độ nhỏ 5.3 Mô chất lƣợng nƣớc cho lƣu vực Vu Gia Thu Bồn 5.3.1 Xây dựng kịch chất lượng nước cho lưu vực Vu Gia Thu Bồn a Thời gian mô phỏng: Mùa khô từ ngày 11/5 đến ngày 10/6; b Diễn biến dòng chảy đến:Theo tần suất đảm bảo cấp nước P =85%; c Các kịch mô diễn biến chất lượng nước: Kịch 1: Các trạm XLNT Hòa Cường, Hòa Xuân, Hịa Cầm Ngũ Hành Sơn hoạt động bình thường theo hiệu XLN trạng; Kịch 2: Các trạm XLNT bị cố không xử lý mà thải thẳng môi trường thời điểm tại; Kịch 3: Trạm XLNT Hòa Xuân Hòa Cầm hoạt động bình thường vào năm 2030; Kịch 4: Các trạm XLNT bị cố không xử lý mà thải thẳng môi trường vào năm 2030 Kịch 5: Trạm XLNT Hòa Xuân Hòa Cầm xử lý đạt hiệu xuất xử lý 50% mà thải thẳng môi trường vào năm 2030 Kịch 6: Các trạm XLNT Hòa Xuân Hòa Cầm hoạt động bình thường theo hiệu XLN trạng xét đến mực nước biển dâng 2030; Kịch 7: Các trạm XLNT Hòa Xuân Hòa Cầm hoạt động bình thường theo hiệu XLN trạng xét đến mực nước biển dâng 2050; Kịch 8: Các trạm XLNT có hiệu suất xử lý đạt 50% hiệu suất xử lý tại; xet Đak Mi không xả trả mực nước biển dâng 2050 Bảng 5.5: Các thông số lưu lượng tải lượng BOD5 ứng với kịch 5.3.2 Kết mô diễn biến chất lượng nước theo kịch Kết mô diễn biến hàm lượng DO BOD5 tuyến sơng sau: Hình 5.2: Nhu cầu Oxi sinh hóa (BOD) lớn vị trí ứng với kịch sơng Vĩnh Điện – Hàn 24 Hình 5.3: Biểu đồ nồng độ oxi hòa tan (DO) nhỏ ứng với kịch sơng Vĩnh Điện – Hàn Hình 5.4: Nhu cầu Oxi sinh hóa (BOD) lớn vị trí ứng với kịch sông Yên – Cầu Đỏ - Cẩm Lệ - Hàn Hình 5.5: Biểu đồ nồng độ oxi hòa tan (DO) nhỏ ứng với kịch sông Yên – Cầu Đỏ - Cẩm Lệ - Hàn Nhận xét: - Mỗi kịch ứng với nguồn thải có hàm lượng BOD khác hàm 25 lượng BOD có dao động khác hàm lượng BOD cực đại, mức độ lan truyền vùng chịu ảnh hưởng kịch khác - Trên tuyến Vĩnh điện – Hàn kịch ảnh hưởng lớn theo thứ tự KB8, KB7, KB4 kịch ảnh hưởng nhỏ gần mức độ thay đổi không đáng kể KB3, KB2, KB5, KB1 KB6 - Trên tuyến Tuy Loan – Cẩm Lệ - Hàn kịch ảnh hưởng lớn theo thứ tự KB8, KB5, KB2, KB6, KB4, KB1, KB3 - Mặc dù tăng hàm lượng BOD nguồn hàm lượng BOD cầu Đỏ gần khơng thay đổi ứng với kịch bản, điều cho thấy nguồn thải trạm XLNT Hịa Cường khơng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng nước Cầu Đỏ, vị trí Cầu Đỏ xa điểm xả thải Hịa Cường đồng thời q trình khuếch tán ngược dịng chảy xảy khơng đáng kể so với q trình pha lỗng khuếch tán theo dòng chảy Hàm lượng BOD Cầu Đỏ nằm quy chuẩn QCVN 08-MT:2015 nguồn nước dùng cho mục đích sinh hoạt - Đối với kịch xét đến khu cơng nghiệp Hịa Cầm từ kịch đến kịch qua kết mô ta thấy mức độ gia tăng theo kịch có mức độ ảnh hưởng nhỏ - Các kết mô diễn biến DO BOD dọc tuyến sông, xác định diễn biến DO BOD vị trí điển hình hạ lưu sông Vu Gia sau: - Chỉ tiêu BOD5 nước sông đoạn sông lân cận cửa xả nước trạm XLNT tăng vượt ngưỡng B1 (QCVN08-MT-2015) ứng với kịch (Khi trạm XLNT có cố, xả thẳng nước thải môi trường); - Đến năm 2020, thực thu gom nước thải có hiệu cao, ngăn chặn lượng nước thải tràn qua giếng tách nước vào sơng chất lượng nước sơng cải thiện so với giai đoạn trạng, nhiên xảy suy giảm chất lượng nước sông thượng hạ lưu cửa xả nước thải trạm XLNT bị cố Đến năm 2030, thực thu gom nước thải có hiệu cao, ngăn chặn lượng nước thải tràn qua giếng tách nước vào sơng chất lượng nước sơng cải thiện so với giai đoạn trạng 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Đã phân tích, đo đạc tính tốn đặc trưng trình lan truyền chất lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn Cu Đê Trong trường hợp nghiên cứu tính tốn xác định thông thủy lực (hệ số nhám), hệ số khuếch tán (hiệu chỉnh độ mặn), hệ số phân hủy (hệ số chất lượng nước lưu vực sông Cu Đê Vu Gia Thu Bồn - Đã mô đánh giá kịch kịch quy hoạch tương lai để đánh giá chất lượng nước ảnh hưởng nguồn thải đến chất lượng nước đồng thời xét đến tác động nước biển dâng nhằm đánh giá chất lượng nước sông ảnh hưởng đến hoạt động KT-XH địa bàn thuộc lưu vực sông Cu Đê Vu Gia Thu Bồn - Nhìn chung lưu lượng dịng thủy triều dâng lớn trung bình 100m3/s sơng Hàn dó có tượng xả thải nhiễm q trình pha lỗng tương đối nhanh, mức độ phạm vi ảnh hưởng khơng lớn Đối với lưu vực sơng Cu Đê mức độ ảnh hưởng kịch trạm xử lý cố có, nhiên xảy ứng với trường hợp trạm không xử lý mà xả thẳng môi trường - Mô diễn biến xâm nhập mặn từ cửa sông ảnh hưởng chúng đến chất lượng nước vùng thượng lưu Quá trình diễn biến xâm nhập mặn lưu vực sông Cu Đê ứng với mùa kiệt thiết kế tần suất P=85% dịng chảy sơng Cu Đê chịu ảnh hưởng hồn tồn dịng chảy thủy triều, phạm vi ảnh hưởng lên Phò Nam (14 km tính đến cửa sơng), khu vực đập Nam Mỹ khơng bị xâm nhập mặn - Với lưu lượng xả tối thiểu Q=2.31 m3/s từ hồ chứa nhà máy nước Hịa Liên mùa kiệt làm cho phân bố mặn giảm so với trường hợp chưa có đập nhà máy nước Hịa Liên - Kết mô diễn biến chất lượng nước sông giai đoạn quy hoạch cho thấy: - Nếu thực nghiêm, tiến độ đầu tư xây dựng cơng trình thu gom, XLNT thực tốt công tác quản lý giám sát xả thải trì chất lượng nước sông Cu Đê sông khu vực nội thị TP Đà Nẵng trạng vào năm 2020, cải thiện chất lượng nước sông vào năm 2030; - Chất lượng nước sông bị ô nhiễm nhẹ trạm XLNT gặp cố kỹ thuật, phải xả nước thải chưa xử lý vào sông thời đoạn ngắn, phạm vi ô nhiễm khuyếch tán phía thượng lưu từ 3-4km so với vị trí có cửa xả kéo dài xuống hạ lưu cửa xả tổng cộng 6km lưu vực sông Cu Đê Kiến nghị - Cần lắp đặt trạm đo tự động sông Cu Đê, sông Vu Gia Vĩnh Điện thuộc thành phố Đà Nẵng để biết nhiều quy luật dòng chảy, phục vụ tốt cho việc kiểm định mơ hình 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bộ Tài Nguyên Môi trường (2012), Kịch BĐKH NBD cho Việt Nam, NXB Tài nguyên môi trường Bản đồ Việt Nam [2] Bộ Tài Nguyên Môi trường (2016), Kịch BĐKH NBD cho Việt Nam, NXB Tài nguyên môi trường Bản đồ Việt Nam [3] Nguyễn Thượng Bằng (2002), Tối ưu đa mục tiêu hệ thống thủy lợi - thủy điện khai thác tổng hợp nguồn nước, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Trường đại học Xây Dựng, Hà Nội [4] Nguyễn Dương Quang Chánh (2013), Áp dụng mơ hình MIKE mơ chất lượng nước vùng hạ lưu Vu Gia - Hàn TP Đà Nẵng, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng [5] Đài Khí tượng thủy văn Trung Trung Bộ (2012), Nghiên cứu khả dự báo cảnh báo sớm mức độ ngập lụt khu vực ven sơng thí điểm cho TP Đà Nẵng, Báo cáo tổng kết đề tài, Đà Nẵng [6] Nguyễn Đính, Lê Đình Thành, Ngơ Lê An (2013), Nghiên cứu đánh giá tác động BĐKH tới chế độ thủy văn sông Hương [7] Đài Khí tượng Thủy văn Trung Trung Bộ (2013), Báo cáo tính tốn khí tượng thủy văn, lượng mưa mực nước, Đà Nẵng [8] Nguyễn Tất Đắc (2005), Mơ hình tốn cho dịng chảy chất lượng nước hệ thống kênh sông, NXB Nông Nghiệp; [9] Hà Văn Khối, Lê Bảo Trung (2003), Ứng dụng phương pháp quy hoạch động chiều xác định chế độ vận hành tối ưu hệ thống hồ chứa bậc thang thủy điện, Tạp chí khoa học thủy lợi mơi trường, Số 1, pp 1-9 Hà Nội [10] Hà Ngọc Hiến, Nguyễn Hồng Phong, Trần Thị Hương (2010), “Xây dựng mơ hình vận hành tối ưu chống lũ theo thời gian thực cho hệ thống hồ chứa sông Đà sông Lô” [11] Lê Hùng (2017), Nghiên cứu ảnh hưởng việc vận hành cơng trình thủy điện thượng nguồn đến việc cấp nước nhà máy nước Cầu đỏ điều kiện BĐKH, NBD phát triển kinh tế xã hội TP Đà Nẵng – Đề xuất giải pháp phù hợp, Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp thành phố Đà Nẵng [12] Lê Hùng, Tô Thúy Nga (2014), “Đánh giá ảnh hưởng điện hồ chứa thủy điện hệ thống sông VG - TB giao thêm nhiệm vụ phịng lũ”, Tạp chí Nơng nghiệp phát triển Nơng thôn, Vol 2, Hà Nội [13] Huỳnh Thị Lan Hương (2013), Nghiên cứu tác động BĐKH đến dòng chảy lưu vực sông Ba, Báo cáo tổng kết dự án [14] Lê Hùng, Tô Thúy Nga 2013, Áp dụng mô hình mơ hệ thống hồ chứa 28 thủy điện lưu vực VG - TB, Tạp chí khoa học thủy lợi môi trường, Số 43, pp 125-131 Hà Nội [15] Nguyễn Thế Hùng, Lê Hùng (2009), Áp dụng thuật tốn di truyền tìm kiếm quỹ đạo vận hành tối ưu hồ chứa nước có nhà máy thủy điện làm việc độc lập với q trình dịng chảy đến ngẫu nhiên, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng, Số (31) Đà Nẵng [16] Nguyễn Thế Hùng Lê Hùng (2011), Mơ hình tốn điều tiết tối ưu vận hành hồ chứa đa mục đích (với mục đích tưới, phát điện, phịng lũ, đảm bảo môi trường sinh thái cấp nước cho hạ du), Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Đà Nẵng , Số (43), 2011, 35-43 [17] Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Hữu Thiêm (2013), “Ứng dụng mơ hình MIKE 11 dự báo thử nghiệm xâm nhập mặn hạ lưu sông Vu Gia”, Tạp chí khoa học cơng nghệ Đại học Đà Nẵng [18] LUCCI (2014), Nghiên cứu quan hệ tương tác sử dụng đất BĐKH Miền Trung Việt Nam, Báo cáo tổng kết dự án, Tam Kỳ [19] Tô Thúy Nga (2003), Nguyên cứu xâm nhập mặn hạ lưu sông VG - TB, Đề tài cấp trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng [20] Tơ Thúy Nga, Nguyễn Thế Hùng (2003), Tính tốn xâm nhập mặn hạ lưu hệ thống sông VG - TB, Hà Nội [21] Tô Trung Nghĩa Lê Hùng Nam (2008), Xây dựng quy trình vận hành hệ thống liên hồ chứa Hịa Bình, Thác Bà, Tun Quang phục vụ cấp nước mùa cạn cho hạ du lưu vực sơng Hồng-Thái Bình Tạp chí Nơng nghiệp PTNT, Số năm 2008, Trang 71-75 [22] Nguyễn Hữu Thiêm (2012), Ứng dụng mơ hình MIKE 11 dự báo xâm nhập mặn cho hạ lưu sông Vu Gia TP Đà Nẵng, Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng [23] Thủ Tướng Chính phủ (2015), Quyết định Về việc ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa lưu vực sông VG - TB hàng năm, Số 1537/QĐ-TTg, ngày tháng năm 2015” Hà Nội [24] Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quảng Nam (2012), Đặc điểm khí hậu thủy văn Quảng Nam, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Tỉnh, Quảng Nam [25] Viện Công nghệ Môi trường (2011), Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý sử dụng tổng hợp TNN lưu vực sông Vu Gia - sông Hàn đáp ứng nhu cầu phát triển bền vững TP Đà Nẵng, Báo cáo tổng kết đề tài, Hà Nội [26] Viện Địa Lý (2011), Tiến hành khảo sát thực địa lập mơ hình thủy lực lưu vực sông Thu Bồn, Tỉnh Quảng Nam, Tam Kỳ [27] Viện Khoa học khí tượng thủy văn Mơi trường (2010), Xây dựng chương trình dự báo xâm nhập mặn cho khu vực đông sông Hồng - Thái Bình, Báo cáo 29 tổng kết đề tài NCKH cấp Bộ, Hà Nội [28] Viện Khoa học thủy lợi Miền Trung (2015), Dự án Đánh giá toàn diện nhằm hướng đến khả chống chịu với BĐKH nguồn TNN TP Đà Nẵng, Đà Nẵng [29] Trần Thanh Xuân, Trần Thục, Hoàng Minh Tuyển (2011), Tác động BĐKH đến TNN Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [30] Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN (2017), Nghiên cứu ảnh hưởng việc vận hành cơng trình thủy điện thượng nguồn đến việc cấp nước NMN Cầu Đỏ điều kiện BĐKH, NBD phát triển kinh, tế xã hội TP Đà Nẵng - Đề xuất giải pháp phù hợp, Báo cáo tổng kết đề tài cấp thành phố, Đà Nẵng [31] Liên Danh CKT&IHECC (2018), Tài nguyên nước mặt thành phố Đà Nẵng đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050, Báo cáo tổng kết dự án, Đà Nẵng Tiếng Anh [31] http://isponre.gov.vn [32] http://www.lucci-vietnam.info/vn [33] H Stolpe (2015), “Strategic Water and land management dry season”, Proceeding in Conferece LUCCI 2015 Quảng Nam [34] LE Hung, TO Thuy Nga and Nguyen Duong Quang Chanh (2015), “Study on assess the salinity in the downstream of Vu Gia – Thu Bon river due to the operation of Dakmi hydro-electric reservoir in the context of climate change and water rising”, Vietnam – Japan Workshop on Estuaries Coasts and Rivers, Vietnam [35] Chow, V.T, Maidment, D.R and Mays, L.W Applied hydrology, McGrawHill, 1998 [36] MIKE 11 (2007), A modelling System for Rivers and Channels reference Manual, DHI Water and Environment, Denmark [37] MIKE 11 (2007), A modelling System for Rivers and Channels User Guide, DHI Water and Environment, Denmark [38] Ngo Le Long, 2006 Optimising reservoir operation A case study of the Hoa Binh reservoir, Vietnam PhD Dissertation – Technical University of Denmark – Institute of Environment & Resources October 2006, 50pp 30 PHỤ LỤC KẾT QUẢ TÍNH TỐN XÂM NHẬP MẶN LƯU VỰC CU ĐÊ TRƯỚC VÀ SAU KHI CÓ ĐẬP HÒA LIÊN Dữ liệu đo đạc thực tế độ mặn vị trí mùa mưa tháng 12/2013 mùa khơ tháng 6/2013 -1 point Hình PL1.1 Vị trí điểm lấy mẫu nước lưu vực sơng Cu Đê Nguồn [8] Kết mơ dịng chảy kiệt ứng với năm 2005 chưa xét hồ chứa Độ mặn dao động theo theo t Độ mặn max Cao trình bờ sơng Đáy sơng Hình PL1.2 Kết mô xâm nhập mặn ứng với tần suất P=85% Kết mơ dịng chảy kiệt ứng với năm 2005 chưa xét đến hồ chứa xả hạ du với lưu lượng tối thiểu 2.31 m3/s 31 Độ mặn dao động theo theo t Độ mặn max Cao trình bờ sơng đ Đáy sơng Hình PL1.3 Kết mô xâm nhập mặn ứng với tần suất P=85% (Trường hợp với lưu lượng xả tối thiểu 2.31m) Nhận xét: Với lưu lượng xả tối thiểu hạ du độ mặn có xu hướng giảm nhiều so với dịng chảy tự nhiên, ứng với tần suất P=85% dịng chảy trung bình hạ du nhỏ nhiều so với dòng chảy cần xả với dịng chảy tối thiểu Q=2.31m3/s Hình PL1.4: Kết mô xâm nhập mặn ứng với tần suất P=85% (Trường hợp lưu lượng sông Cu Đê ứng với lưu lượng đến) 32 Hình PL1.5 Kết mô xâm nhập mặn ứng với tần suất P=85% (Trường hợp với lưu lượng xả tối thiểu 2,31m3/s) 33 ... QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung: - Tên đề tài: NGHIÊN CỨU DỰ BÁO XU THẾ BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG NƯỚC CHO HỆ THỐNG SÔNG THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA HOẠT ĐỘNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI - Mã... TÀI - Dự báo biến đổi chất lượng nước hệ thống sông thành phố Đà Nẵng ảnh hưởng nước thải sinh hoạt sản xu? ??t trình phát triển nhanh kinh tế - xã hội thành phố - Đề xu? ??t giải pháp đảm bảo chất lượng. .. hưởng nước thải sinh hoạt sản xu? ??t trình phát triển nhanh kinh tế - xã hội thành phố Tính sáng tạo: Đề xu? ??t giải pháp đảm bảo chất lượng nước sông thành phố Đà Nẵng Kết nghiên cứu: Khảo sát thực tế