Ảnh hưởng của công trình thuỷ điện suối sập i đến chế độ dòng chảy và sử dụng nước ở vùng hạ lưu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGÔ ĐỨC DƢƠNG ẢNH HƢỞNG CỦA CƠNG TRÌNH THUỶ ĐIỆN SUỐI SẬP I ĐẾN CHẾ ĐỘ DÒNG CHẢY VÀ SỬ DỤNG NƢỚC Ở VÙNG HẠ LƢU CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG MÃ NGÀNH: 8440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS TRẦN QUANG BẢO Hà Nội, 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình nghiên cứu khác Nếu nội dung nghiên cứu tơi trùng lặp với cơng trình nghiên cứu cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm tuân thủ kết luận đánh giá luận văn Hội đồng khoa học Hà Nội, ngày 30 tháng 11 năm 2018 Học viên Ngô Đức Dƣơng ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực khóa luận, tơi nhận đƣợc nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo tận tình thầy cơ, đồng nghiệp, bạn bè gia đình Đầu tiên, xin đƣợc gửi lời cám ơn đến trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, nhƣ khoa Quản lý tài nguyên rừng môi trƣờng tạo điều kiện thuận lợi để tơi có hội đƣợc thực luận văn tốt nghiệp điều kiện tốt Tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS TS Trần Quang Bảo, ngƣời trực tiếp định hƣớng, dẫn theo sát suốt trình thực luận văn nhƣ tạo điều kiện thuận lợi, hƣớng dẫn tận tình cho tơi suốt q trình Cuối cùng, tơi xin đƣợc gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, ngƣời bên cạnh tôi, động viên giúp đỡ tơi q trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày 30 tháng 11 năm 2018 Học viên Ngô Đức Dƣơng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm liên quan đến lƣu vực 1.2 Các đặc trƣng hình học lƣu vực 1.3 Các nghiên cứu liên quan đến lƣu vực nghiên cứu Chƣơng MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .7 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1 Mục tiêu tổng quát 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .7 2.3 Nội dung nghiên cứu 2.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng thuỷ điện Suối Sập I đến chế độ dòng chảy 2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng thuỷ điện Suối Sập I đến chất lượng nước phía hạ lưu 2.3.3 Đánh giá tình hình khai thác sử dụng nước vùng hạ lưu 2.3.4 Đề xuất việc khai thác, sử dụng nước nhà máy thuỷ điện vùng hạ lưu iv 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .8 2.4.1 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng thuỷ điện Suối Sập I đến chế độ dòng chảy 2.4.2 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng thuỷ điện Suối Sập I đến chất lượng nước phía hạ lưu 13 2.4.3 Phương pháp đánh giá tình hình khai thác sử dụng nước vùng hạ lưu 17 2.4.4 Phương pháp đề xuất việc khai thác, sử dụng nước nhà máy thuỷ điện vùng hạ lưu .18 Chƣơng ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 18 3.1 Điều kiện tự nhiên 18 3.1.1 Vị trí địa lý 18 3.1.2 Đặc điểm địa hình 19 3.1.3 Đặc điểm địa mạo 20 3.1.4 Đặc điểm địa chất thủy văn 21 3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 21 3.2.1 Điều kiện kinh tế - xã hội xã Tà Xùa, huyện Bắc Yên 21 3.2.2 Điều kinh tế - xã hội xã Suối Tọ, huyện Phù Yên 24 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27 4.1 Nghiên cứu ảnh hƣởng thuỷ điện Suối Sập I đến chế độ dòng chảy .27 4.1.1 Đặc trưng lưu vực Suối Sập có liên quan lưu vực 28 4.1.2 Đặc điểm dòng chảy hạ lưu Suối Sập 29 4.2 Ảnh hƣởng thuỷ điện Suối Sập I đến chất lƣợng nƣớc phía hạ lƣu 33 4.2.1 Đánh giá ảnh hưởng thuỷ điện Suối Sập I đến chất lượng nước phía hạ lưu .33 v 4.2.2 Đánh giá tác động việc khai thác sử dụng nước hạ lưu nhà máy thủy điện suối Sập I 36 4.2.3 Phân tích đánh giá yếu tố tác động đến chất lượng nguồn nước khai thác 39 4.3 Đánh giá tình hình khai thác sử dụng nƣớc vùng hạ lƣu 40 4.3.1 Hiện trạng khai thác, sử dụng nước mặt địa phương 40 4.3.2 Hiện trạng khai thác sử dụng nước mặt thủy điện Suối Sập I 42 4.3.3 Hiện trạng khai thác, sử dụng nước cơng trình phía hạ lưu nhà máy thủy điện Suối Sập I 51 4.3.4 Phân tích đánh giá ảnh hưởng cơng trình đến nhu cầu khai thác sử dụng nước mặt 54 4.4 Đề xuất việc khai thác, sử dụng nƣớc nhà máy thuỷ điện Suối Sập I vùng hạ lƣu 55 4.4.1 Xác định dịng chảy tối thiểu trì hạ lưu cơng trình vào mùa kiệt 55 4.4.2 Biện pháp giảm thiểu tác động việc điều tiết, vận hành công trình đến dịng chảy 60 4.4.3 Các biện pháp giảm thiểu tác động môi trường nước 61 4.4.4 Biện pháp giám sát trình khai thác, sử dụng nước .65 KẾT LUẬN 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO .72 PHỤ LỤC vi BTNMT BYT ĐTM EVN UBND STNMT QCVN TCVN GHCP ĐMC TĐ QĐ TT vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bộ thông số mô hình Tank 10 Bảng 2.2 Phƣơng pháp lấy mẫu trƣờng 15 Bảng 2.3 Danh mục thông số đo nhanh trƣờng 16 Bảng 2.4 Phƣơng pháp phân tích phịng thí nghiệm 17 Bảng 3.1 Tọa độ hạng mục cơng trình theo hệ tọa độ VN2000 18 Bảng 4.1 Đặc trƣng hình thái sơng suối lƣu vực suối Sập 28 Bảng 4.2 Bảng thơng số cơng trình điều tiết nƣớc có liên quan lƣu vực 28 Bảng 4.3 Tổng hợp kết tính dịng chảy năm theo hai phƣơng pháp .29 Bảng 4.4 Phân phối dòng chảy năm ứng với tần suất thiết kế (m3/s) 31 Bảng 4.5 Lƣu lƣợng đỉnh lũ tuyến đập, tuyến nhà máy Suối Sập I theo công thức: triết giảm, Xôkôlôpski, Alecxâyep .31 Bảng 4.6 Đặc trƣng dòng chảy mùa kiệt tuyến đập Suối Sập I 32 Bảng 4.7 Kết chất lƣợng nƣớc vị trí mà cơng ty tiến hành quan trắc chất lƣợng nƣớc vào tháng 4/2018 .35 Bảng 4.8 Thống kê cơng trình sinh hoạt nơng thơn xã Tà Xùa 41 Bảng 4.9 Thống kê cơng trình sinh hoạt nông thôn xã Suối Tọ 42 Bảng 4.10 Tọa độ hạng mục cơng trình cơng trình .42 Bảng 4.11 Thống kê mực nƣớc hồ tháng tuyến đập Suối Sập I 49 Bảng 4.12 Chế độ xả dòng chảy tối thiểu hàng năm 51 Bảng 4.13 Tổng sản lƣợng điện thủy điện Suối Sập II từ 2007 - 2017 .52 Bảng 4.14 Tổng sản lƣợng điện thủy điện Suối Sập III từ 2007 - 2017 53 Bảng 4.15 Độ mở lƣu lƣợng xả ứng với mực nƣớc hồ cửa van 68 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Bản đồ vị trí lấy mẫu nƣớc mặt suối Sập 15 Hình 3.1 Bản đồ vị trí nhà máy thủy điện Suối Sập I 19 Biểu đồ 4.1 Lƣu lƣợng dòng chảy năm qua mùa từ năm 1961 - 2014 30 Biểu đồ 4.2 Sự thay đổi TSS theo dòng chảy từ đập nhà máy đến hạ lƣu 34 Biểu đồ 4.3 Sự thay đổi DO theo dòng chảy từ đập nhà máy đến hạ lƣu 34 Biểu đồ 4.4 Đƣờng trình mực nƣớc hồ năm 2012 46 Biểu đồ 4.5 Đƣờng trình mực nƣớc hồ năm 2013 46 Biểu đồ 4.6 Đƣờng trình mực nƣớc hồ năm 2014 47 Biểu đồ 4.7 Đƣờng trình mực nƣớc hồ năm 2015 47 Hình 4.1 Sơ đồ cơng trình khai thác sử dụng nƣớc hạ lƣu đập Suối Sập I 57 Hình 4.2 Sơ đồ mặt cống xả cát kết hợp xả dòng chảy tối thiểu 60 1.1 Khái niệm liên quan đến lƣu vực .2 1.2 Các đặc trƣng hình học lƣu vực 1.3 Các nghiên cứu liên quan đến lƣu vực nghiên cứu ĐẶT VẤN ĐỀ Thủy điện Việt Nam bắt đầu phát triển từ năm 1960, số nhà máy thủy điện điển hình nhƣ Đa Nhim (160 MW), Thác Bà (108 MW) [27] Trong vài thập kỷ trở lại đây, thủy điện lớn, vừa nhỏ có bƣớc phát triển mạnh mẽ Những nhà máy thủy điện lớn tập trung Tây Bắc, dọc Trƣờng Sơn, Tây Nguyên… Thủy điện đóng góp đặc biệt quan trọng vào phát triển đất nƣớc, góp phần củng cố an ninh lƣợng quốc gia, điều tiết thủy lợi cho canh tác nông nghiệp hạ du Các cơng trình thủy điện lớn điển hình nhƣ: thủy điện Hịa Bình (1.920 MW), Trị An (400 MW), Yaly (720 MW) góp phần giữ vững an ninh lƣợng, giúp vƣợt qua giai đoạn đặc biệt khó khăn kinh tế thập niên 80 - 90 kỷ trƣớc Và Thủy điện Sơn La (2.400 MW), Thủy điện Lai Châu (1.200 MW) góp phần khơng nhỏ vào phát triển chung đất nƣớc [11] Công trình thuỷ điện Suối Sập I có quy mơ 19,5 MW, vào hoạt động từ tháng 12/2011, xây dựng dịng Suối Sập phụ lƣu cấp I sơng Đà phụ lƣu cấp II hệ thống sơng Hồng, có cửa lấy nƣớc: Nằm ranh giới xã Tà Xùa - Huyện Bắc Yên xã Suối Tọ - Huyện Phù Yên, tỉnh Sơn La góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội mạnh vùng sâu vùng xa thuộc huyện Bắc Yên Phù Yên tỉnh Sơn La [5] Nhƣng kèm với lợi ích kinh tế xã hội việc xây dựng cơng trình thuỷ điện thay đổi chế độ dòng chảy sử dụng nƣớc vùng hạ lƣu Những ảnh hƣởng đƣợc nghiên cứu cách chi tiết nhằm tìm giải pháp tối ƣu để giảm thiểu ảnh hƣởng tiêu cực, tạo nên cân bền vững phát triển kinh tế bảo vệ môi trƣờng Do vậy, việc chọn luận văn nghiên cứu "Ảnh hưởng cơng trình thuỷ điện Suối Sập I đến chế độ dòng chảy sử dụng nước vùng hạ lưu" cần thiết 28 Lê Trình, Khoa học Kỹ thuật (2000), Đánh giá tác động môi trường: Phương pháp ứng dụng PHỤ LỤC Phụ lục Lƣu lƣợng trung bình tháng trạm Phiềng Hiềng (m3/s) Flv= 269 km Tháng I 1961 3,43 1962 6,74 1963 3,13 1964 4,65 1965 4,22 1966 3,02 1967 2,48 1968 4,37 1969 4,15 1970 4,14 1971 5,54 1972 4,47 1973 5,58 1974 4,17 1975 3,11 1976 3,97 1977 3,85 1978 3,72 1979 3,98 1980 3,29 1981 3,43 1982 3,88 1983 4,37 1984 4,09 1985 3,49 1986 3,75 1987 3,47 Tháng I 1988 3,78 1989 3,17 1990 3,50 1991 3,85 1992 3,00 1993 3,33 1994 3,44 1995 3,89 1996 3,47 1997 3,82 1998 3,32 1999 2,50 2000 3,76 2001 3,45 2002 3,75 2003 3,98 2004 3,54 2005 3,85 2006 3,75 2007 3,32 2008 3,39 2009 4,79 2010 3,31 2011 3,22 2012 3,54 2013 4,14 2014 3,96 TB 3,80 Phụ lục Lƣu lƣợng dòng chảy năm qua mùa từ năm 1961 - 2014 Năm VI VII 61-62 23,86 62-63 17,50 63-64 5,36 64-65 8,86 65-66 18,87 66-67 16,80 67-68 12,85 68-69 4,39 69-70 8,89 70-71 16,05 71-72 11,78 72-73 8,81 73-74 10,83 74-75 11,70 75-76 19,08 76-77 9,36 77-78 4,70 78-79 12,01 79-80 13,02 80-81 14,18 81-82 13,82 82-83 7,84 83-84 7,88 84-85 19,44 85-86 6,81 86-87 13,39 87-88 5,24 88-89 7,80 89-90 10,57 90-91 22,55 91-92 8,19 92-93 17,93 93-94 9,49 94-95 15,28 Năm VI VII 95-96 13,56 96-97 14,26 97-98 8,27 98-99 11,13 99-00 13,36 00-01 10,60 01-02 19,00 02-03 12,56 03-04 11,53 04-05 9,17 05-06 8,15 06-07 11,61 07-08 11,25 08-09 17,67 09-10 8,66 10-11 3,10 11-12 7,62 12-13 6,09 13-14 10,26 TB 11,75 Phụ lục Số liệu vận hành chi tiết mực nƣớc MỰC NƢỚC - NĂM 2012 Đơn vị: m Ngày 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 TB I 547,5 545,6 545,3 545,5 545,6 545,8 545,8 545,8 546,1 546,4 546,4 546,0 MỰC NƢỚC - NĂM 2013 Đơn vị: m Ngày I 559,8 559,7 559,6 559,5 559,5 559,6 559,7 559,8 559,5 10 559,4 11 559,4 12 559,3 13 559,4 14 559,7 15 559,1 16 559,4 17 559,2 18 559,1 19 558,9 20 559,1 21 558,6 22 558,4 23 558,3 24 558,3 25 558,7 26 558,7 27 558,8 28 559,0 29 558,8 30 558,7 31 558,5 TB 559,1 MỰC NƢỚC - NĂM 2014 Đơn vị: m Ngày I 559,6 559,5 559,3 559,2 559,3 559,5 559,4 559,3 559,2 10 559,4 11 559,8 12 559,5 13 559,2 14 559,4 15 559,7 16 559,8 17 559,7 18 559,5 19 559,7 20 559,8 21 559,6 22 559,5 23 559,4 24 559,2 25 559,4 26 559,1 27 559,2 28 559,1 29 558,9 30 558,7 31 558,6 TB 559,4 MỰC NƢỚC - NĂM 2015 Đơn vị: m Ngày I 559,0 558,9 558,8 559,0 559,2 559,1 559,1 559,1 559,0 10 559,0 11 559,0 12 559,0 13 559,1 14 559,0 15 558,9 16 558,9 17 558,9 18 559,0 19 559,2 20 559,2 21 559,1 22 559,1 23 559,0 24 558,9 25 559,1 26 559,3 27 559,2 28 559,1 29 559,0 30 558,9 31 558,8 TB 559,0 Phụ lục Một số hình ảnh liên quan Hình ảnh nhà máy thủy điện Suối Sập I Hình ảnh tổ máy thủy điện Suối Sập I Hình ảnh đập nhà máy thủy điện Suối Sập I Hình ảnh hạ lƣu nhà máy thủy điện Suối Sập I Hình ảnh cơng trình gom nƣớc nhà máy thủy điện Suối Sập II Hình ảnh cơng trình thuỷ lợi Suối Sập dịng suối Sập Hình ảnh suối Sập cầu Suối Sập nối huyện Phù Yên huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La Hình ảnh đập tràn điều tiết vùng hạ lƣu ... chế độ dòng chảy - Gi? ?i thiệu lƣu vực su? ?i Sập hạ lƣu sau nhà máy thủy ? ?i? ??n Su? ?i Sập I - Phân tích đặc ? ?i? ??m dịng chảy hạ lƣu thủy ? ?i? ??n Su? ?i Sập I 8 2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng thuỷ ? ?i? ??n Su? ?i Sập. .. án khai thác, sử dụng nước mặt: Cơng trình thuỷ ? ?i? ??n Su? ?i Sập I) Hiện nay, hệ thống thủy ? ?i? ??n lƣu vực su? ?i Sập gồm cơng trình: Thủy ? ?i? ??n Su? ?i Sập I, Su? ?i Sập II, Su? ?i Sập III, Háng Đồng A Háng... 2.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng thuỷ ? ?i? ??n Su? ?i Sập I đến chế độ dòng chảy 2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng thuỷ ? ?i? ??n Su? ?i Sập I đến chất lượng nước phía hạ lưu 2.3.3 Đánh giá tình