Bài giảng môn Quản lý tài nguyên nước

Nội dung của bài giảng giới thiệu tài nguyên nước; cân bằng nước toàn cầu; các nguồn nước; tài nguyên nước Việt Nam; đặc điểm môi trường sống trong thủy vực; các loại hình thủy vực nội địa; đặc tính thủy lý – hóa học của môi trường nước; nền đáy thủy vực; các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước; hiện trạng sử dụng các nguồn nước ở Việt Nam...

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM MÔN HỌC QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC ThS. Nguyễn Trần Liên Hương Tháng 09/2012   GIỚI THIỆU TÀI NGUYÊN NƯỚC Thủy quyển: là phần nước của trái đất bao  gồm:  • Nước đại dương • Sơng, suối, hồ • Nước ngầm • Băng tuyết • Hơi nước trong đất và khơng khí GIỚI THIỆU TÀI NGUN NƯỚC Nước chiếm 70% bề mặt trái đất: • 97,5% là nước mặn ở đại dương • 2,5% là nước ngọt: + 70% ở dạng băng tuyết + 1% là nguồn nước ngọt cho con người  sử dụng trực tiếp + Cịn lại là hơi ẩm và nước ngầm khó  khai thác Vịng tuần hồn nước trong tự nhiên CÂN BẰNG NƯỚC TỒN CẦU Phương trình cân bằng nước: ∆P ­ ∆S ­ ∆R ­ ∆G ­ ∆E ­ ∆T= 0 • P: Lượng mưa • S: Lượng nước được giữ lại trên bề mặt trái đất • R: Lượng nước chảy tràn trên bề mặt • G: Lượng nước ngầm được thấm lọc tự nhiên • E: Lượng nước bốc hơi từ bề mặt: biển, sơng, hồ… • T: Lượng nước thốt hơi qua q trình hơ hấp của  TV CÁC NGUỒN NƯỚC Nước ngầm: Sự hình thành:   Mưa khí Bốc   Tổn thất cất giữ Tổn thất trực tiếp Trữ mặt Tràn sườn dốc Thấm Trữ sát mặt Chảy sát mặt Lưới sông Trữ ngầm tầng nông Nước ngầm tầng nông Trữ ngầm tầng sâu Nước ngầm tầng sâu Biển Bốc CÁC NGUỒN NƯỚC Nước ngầm: • Tầng chứa nước:     Các lớp đất đá có thành phần hạt thơ (cát, sạn, sỏi), khe hở, nứt nẻ, có tính  thấm nước, dẫn nước tốt: tầng chứa nước có áp, khơng áp và bán áp • Tầng cách nước:   Là tầng đất đá với thành phần hạt mịn (sét, bột sét), có hệ số thấm nhỏ,  khả năng cho nước thấm xun qua yếu hoặc khơng thấm  CÁC NGUỒN NƯỚC Nước mặt: • • Bao gồm nước tồn tại trong các sơng suối, ao, hồ Sự hình thành: + Dịng chảy mặt: Nước mưa chảy tràn trên sườn dốc tập trung vào các  khe lạch, suối nhỏ rồi đổ ra sơng + Dịng chảy ngầm: Nước mưa ngấm xuống đất một phần ngấm sâu  xuống tầng đất bão hịa nước tạo thành nước ngầm, nước ngầm thấm  ngang qua các lớp đất vào đến sơng hình thành dịng chảy ngầm Nước mưa: • • • Được xem như nước cất của tự nhiên nhưng khơng phải hồn tồn tinh  khiết Có thể bị ơ nhiễm bởi khí, bụi, vi khuẩn trong khơng khí Hơi nước gặp khơng khí chứa nhiều Nitơ oxit, hoặc lưu huỳnh oxit sẽ tạo  nên các trận mưa axít TÀI NGUN NƯỚC VIỆT NAM • • • • Mạng lưới sơng suối dày đặc: 2.360 con sơng Trữ lượng nước ngầm khá lớn: 130 triệu m3/ngày Trữ lượng thăm dị: 18,7 triệu m3/ngày Trong đó 1,2 triệu m3/ngày có thể đưa vào sử dụng 10  Quản lý tài ngun nước 2. Quan trắc và giám sát chất lượng nước Quan trắc CL nước sơng: • Quan trắc tác động (Impact monitoring): việc thu  thập dữ liệu về các thơng số CLMTN nhằm xác  định ảnh hưởng của một dự án phát triển, là một  phần của ĐTM • Quan trắc tn thủ (Compliance monitoring):  nhằm thu thập dữ liệu để xác định mức độ tn  thủ các quy định về CLMTN 68 Quản lý tài ngun nước 3. Mơ hình hóa quản lý nước (Watershed models): Là một phần của lĩnh vực mơ hình hóa mơi trường. Mơ  phỏng, dự báo, tính tốn sự phát tán lan truyền CON  trong nguồn nước bằng cơng cụ tốn học • • • • • • • Mơ hình phát tán CON hữu cơ theo dịng sơng Mơ hình suy giảm vi sinh theo dịng sơng Mơ hình lan truyền nước phèn Mơ hình xâm nhập mặn vùng cửa sơng và ven biển Mơ hình lan truyền dầu do sự cố tràn dầu Mơ hình phú dưỡng hóa hồ chứa Mơ hình lan truyền CON trong nước ngầm 69  Quản lý tài ngun nước 3. Mơ hình hóa quản lý nước (Watershed  models):  Là cơng cụ dự báo các tác động, các xu  hướng, và khả năng khơi phục các nguồn  nước Giúp việc ra quyết định được tối ưu về  các giải pháp quản lý TNN   Đáp ứng nhu cầu sử dụng nước đơ thị:  “Mơ hình quản lý nước đơ thị” dựa trên các  phân tích lượng mưa, lượng chảy tràn bề  mặt đơ thị 70  Quản lý tài ngun nước 4. Quản lý hồ, hồ chứa, đảm bảo dịng chảy MT • Đánh giá chất lượng mơi trường, sự cân bằng nước và  tải lượng dinh dưỡng • Nghiên cứu áp dụng các mơ hình như là cơng cụ quản  lý, kiểm sốt, giám sát nguồn nước • Đảm bảo dịng chảy mơi trường cho vùng hạ lưu • Quy hoạch quản lý tồn diện mơi trường hồ: khung luật  pháp, NCKH, ĐDSH, diễn thế sinh thái, sự phú dưỡng  hóa, quản lý nghề cá, nâng cao đời sống cộng đồng  vùng lưu vực, MQH giữa các hoạt động con người lên  vùng lưu vực và chất lượng nước hồ, giám sát chất  71 lượng nước…  Quản lý tài ngun nước 5. Tái sử dụng các nguồn nước thải • Nước làm mát, nước thải lị hơi CN: tưới cây, vệ  sinh nhà xưởng • Nước thải sinh hoạt: ni cá • Nước mưa chảy tràn: tưới tiêu nơng nghiệp, bồn  phun nước cơng viên… Tái sử dụng nước thải nhằm thay thế khả năng  khai thác nước tự nhiên. Giảm áp lực đối với tài  ngun nước Là khía cạnh quan trọng của sản xuất sạch hơn:  giảm thiểu chất thải, tiết kiệm ngun vật liệu  đầu vào 72  Quản lý tài ngun nước 6. Kỹ thuật quản lý nước ngầm ASR (Aquifer storage  and recovery):  Kỹ thuật ASR là sự làm giàu dịng chảy tự nhiên của  nước mặt vào tầng chứa nước ngầm thích hợp thơng  qua hàng loạt các cơng trình khoan – bơm nước vào tầng  ngầm trong suốt thời gian nước dư thừa (mùa mưa) và  khơi phục nguồn nước trong thời gian khan hiếm nước  Ngun tắc: sử dụng nguồn nước thải đã được cải tạo,  xử lý hoặc nước mưa đã qua xử lý sơ bộ cung cấp cho  tưới tiêu, phần cịn lại bơm vào tầng ngầm giữ nước và  ngăn cản q trình xâm nhập mặn do thiếu hụt tầng  73 nước ngầm  Quản lý tài ngun nước • • • • • • • 6. Kỹ thuật quản lý nước ngầm ASR (Aquifer storage  and recovery): Lợi ích: Giảm nguồn dinh dưỡng của nước thải  gây hiện tượng  phú dưỡng hóa khu vực sơng Giảm dịng thải vào mơi trường biển Giảm tác động mơi trường của các dịng phân nhánh vào  lưu vực Cải thiện chất lượng nước Khơi phục nước ngầm, cải thiện việc nhiễm mặn Gia tăng trữ lượng và sự phân bố của tầng nước ngầm Giảm khả năng sụt đất… 74  Quản lý tài ngun nước • • • • •  6. Kỹ thuật quản lý nước ngầm ASR (Aquifer storage  and recovery):  Thực hiện ASR: Phải đảm bảo việc phối hợp và  hợp nhất ở các cấp độ: Các nhà lập pháp và soạn thảo các qui định QLTN và  mơi trường Các nhà qui hoạch và hoạch định các chiến lược QLTN  nước Các cấp lãnh đạo chính trị ở cấp địa phương và quốc  gia Các nhà quản lý địa phương tại nơi thực hiện việc khơi  phục nước ngầm theo kỹ thuật ASR Sự tham gia tích cực của cơng chúng 75  Quản lý tài ngun nước 6. Kỹ thuật quản lý nước ngầm ASR  (Aquifer storage and recovery):  Khó khăn: ­ Chi phí cao ­ Kỹ thuật cao: nghiên cứu địa chất thủy văn,  địa chất cơng trình nơi thực hiện ASR ­ Hệ thống nước mưa, nước thải khơng tách  riêng: thu gom khó 76  Quản lý tài ngun nước 7. Quản lý nguồn nước dựa vào cộng đồng • Sự tham gia của cộng đồng là yếu tố quyết  định thành cơng của cơng tác quản lý tài  ngun  • Ý thức và sự tham gia là nhân tố góp phần  duy trì sự bền vững về khả năng cung cấp  nước cho mọi nhu cầu của con người 77  Quản lý tài ngun nước 7. Quản lý nguồn nước dựa vào cộng đồng • Các vấn đề thống nhất của nhân tố “cộng đồng” ­ Về ngun tắc: bảo vệ và quản lý TNN là quyền  lợi của mọi người ­ Khuyến khích sự tham gia của cộng đồng là hình  thức giao quyền cho cộng đồng tự xây dựng  hành động phù hợp ­ Kiến thức địa phương của cộng đồng chính là sự  trợ giúp cho các nhà nghiên cứu và quản lý xác  định đúng mục tiêu, định hướng đúng các giải  pháp quản lý 78  Quản lý tài ngun nước 7. Quản lý nguồn nước dựa vào cộng đồng • Sự tham gia của cộng đồng ở các khía  cạnh: ­ Cung cấp thơng tin về khả năng khai thác  và sử dụng TNN tại nơi họ sinh sống ­ Đóng góp vào các giải pháp kỹ thuật hoặc  hệ thống quản lý đã được các chun gia  thiết kế ­ Quyền được lựa chọn các dịch vụ cung  cấp nước, khai thác nước ngầm, thốt  79  Quản lý tài ngun nước 8. Quản lý nước mưa Áp dụng tổng thể các biện pháp kỹ thuật và quản  lý cần thiết để tối ưu hóa việc sử dụng nước  mưa • Kỹ thuật ngăn chặn ơ nhiễm: quản lý việc sử  dụng đất hợp lý cho quy hoạch đơ thị, QLCTR,  kiểm tra và bảo quản các hệ thống thốt nước • Kiểm sốt nguồn: Giảm thiểu và hạn chế việc  xây dựng các bề mặt khơng thấm, xây dựng các  mương lọc nhân tạo hoặc tự nhiên bằng các hệ  thực vật, lắp đặt hệ thống tách lọc dầu mỡ tại  các điểm sửa, rửa xe 80  Quản lý tài ngun nước 8. Quản lý nước mưa • Kiểm sốt các cơng trình xử lý: đảm bảo khả  năng lưu giữ nước vào mùa mưa • Sử dụng các hồ thu nhận và lưu giữ: hồ tự nhiên  hoặc nhân tạo trong nội thị hoặc ngoại ơ, giảm  việc ngập lụt trong thành phố • Sử dụng các vùng đệm thực vật (lác, sậy): có  thể là các dạng mương thốt trồng cỏ hoặc vùng  thực vật ngập nước tự nhiên. Có thể loại bỏ  80% chất rắn lơ lửng, 75% N, P trong nước  81 mưa 82 ...GIỚI THIỆU TÀI NGUN NƯỚC Thủy quyển: là phần? ?nước? ?của trái đất bao  gồm:  • Nước? ?đại dương • Sơng, suối, hồ • Nước? ?ngầm • Băng tuyết • Hơi? ?nước? ?trong đất và khơng khí GIỚI THIỆU TÀI NGUN NƯỚC Nước? ?chiếm 70% bề mặt trái đất:... Quyết định q trình keo tụ hóa học, làm  mềm? ?nước,  kiểm sốt ăn mịn và q trình  xử? ?lý? ?sinh học Nước? ?sơng: pH: 6,5 – 8,5 Nước? ?ngầm: pH: 6 – 8,5 Nước? ?mưa: 5,7, mưa acid: