3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
3.1.3Hiệu chỉnh mô hình
Sau khi đã thiết lập được mô hình, tiến hành hiệu chỉnh thông số mô hình. Trong quá trình hiệu chỉnh cần luôn kết hợp so sánh kết quả tính mực nước với số liệu thực đo để chỉnh hệ số nhám. Khi kết quả tính toán hiệu chỉnh mực nước khá gần với số liệu thực đo tại các trạm có số liệu kiểm định, bộ thông số tìm được là đạt và có thể dùng được trong tính toán phương án tiếp theo. Kết quả hiệu chỉnh mô hình được thể hiện dưới dạng các biểu đồ so sánh kết quả tính toán và thực đo tại vị trí các trạm thủy văn kiểm tra trên mạng sông đã nói ở trên và chỉ số kiểm định NASH tương ứng tại các trạm đó. Kết quả hiệu chỉnh mô hình như sau:
Quá trình hiệu chỉnh được thực hiện với chuỗi từ 3/2-24/2/2002, kiểm định được thực hiện với chuỗi từ 10/1-3/2/2004 tương ứng với quá trình dòng chảy nhỏ nhất tại Sơn Tây.
Hệ số NASH được dùng để đánh giá sai số giữa tính toán và thực đo của quá trình thủy lực. Kết quả kiểm định thông số thuỷ lực đạt yêu cầu cần thiết thể hiện ở hệ số NASH lớn nhất đạt 0.97, nhỏ nhất đạt 0.7 ở bước hiệu chỉnh và lớn nhất đạt 0.96, nhỏ nhất dạt 0.68 ở bước kiểm định mô hình.
Bảng3.1. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực tại các trạm trên lưu vực
TT Trạm Sông Hiệu chỉnh Kiểm định
NASH% NASH%
1 Như Tân Đáy 0.92 0.90
2 Phú Lễ Ninh Cơ 0.92 0.91
3 Ba Lạt Hồng 0.96 0.94
4 Định Cư Trà Lý 0.97 0.96
5 Đông Xuyên Thái Bình 0.94 0.95
6 Quang Phục Văn Úc 0.80 0.79
7 Kiến An Lạch Tray 0.81 0.68
8 Của Cấm Cấm 0.78 0.79
9 Do Nghi Bạch Đằng 0.76 0.77
10 Đôn Sơn Đá Bạch 0.89 0. 8
11 Cao Kênh Kinh Thầy 0.84 0.92
12 Trung Trang Văn úc 0.87 0.90
13 Chanh Chử Luộc 0.89 0.79
14 Phả Lại Thái Bình 0.88 0.83
15 Hưng Yên Hồng 0.70 0.73
16 Hà Nội Hồng 0.81 0.83
17 Nam Định Đào 0.75 0.72
QUÁ TRÌNH MỰC NƯỚC TRẠM NAM ĐỊNH 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0 100 200 300 400 500 600
Thời gian (giờ)
M ực n ướ c (m ) H_Thựcđo H_Tínhtoán
Hình 3.5. Kết quả quá trình mực nước tính toán và thực đo (hiệu chỉnh: 0-300 giờ; kiểm định 300-550 giờ)
Từ kết quả hiệu chỉnh, kiểm định thông số thủy lực, ta thu được bộ các thông số thủy lực đủ độ tin cậy. Bộ thông số này sẽ được sử dụng tính toán mô phỏng chế độ thủy lực mạng sông với các kịch bản tính toán khác nhau.
3.2. Kết quả mực nước và lưu lượng
Từ kết quả tính toán của mô hình ta có đồ thị mực nước và lưu lượng của sông Bến Đang, sông Hoàng Long và sông Đào tại một số mặt cắt bất kỳ như sau:
Hình 3.6. Đồ thị mực nước tại mặt cắt 0.00 trên sông Bến Đang (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.7. Đồ thị mực nước tại mặt cắt 2300.00 trên sông BếnĐang
Hình 3.9. Đồ thị mực nước tại mặt cắt 8800.00 trên sông Hoàng Long
Hình 3.10. Đồ thị mực nước tại mặt cắt 0.00 trên sông Đào
Hình 3.12. Đồ thị lưu lượng tại mặt cắt 1150.00 trên sông Bến Đang
Hình 3.13. Đồ thị lưu lượng tại mặt cắt 2750.00 trên sông Hoàng Long
Hình 3.15. Đồ thị lưu lượng tại mặt cắt 1067.50 trên sông Đào
Hình 3.16. Đồ thị lưu lượng tại mặt cắt 9355.00 trên sông Đào
Từ kết quả tính toán của mô hình ta thống kê bảng mực nước và lưu lượng của sông Bến Đang, sông Hoàng Long và sông Đào tại một số mặt cắt bất kỳ như sau:
Bảng3.2. Kết quả mực nước trên sông Mới, Hoàng Long, sông Đào
Tên sông (Km) Chưa có QH Có QH
MN min MN Max MN min MN Max
MOI 0.00 -0.638 1.649 -0.632 1.624
MOI 2300.00 -0.709 1.725 -0.702 1.699
SONG HOANG LONG 0.00 0.190 0.930 0.186 0.909 SONG HOANG LONG 1500.00 0.182 0.904 0.178 0.883 SONG HOANG LONG 4000.00 0.126 0.931 0.123 0.910 SONG HOANG LONG 7000.00 -0.077 1.070 -0.075 1.045 SONG HOANG LONG 8800.00 -0.152 1.105 -0.149 1.080 SONG HOANG LONG 10600.00 -0.255 1.134 -0.250 1.108
SONG DAO 0.00 -0.444 1.608 -0.437 1.581 SONG DAO 2135.00 -0.453 1.595 -0.446 1.569 SONG DAO 4830.00 -0.461 1.579 -0.454 1.553 SONG DAO 7700.00 -0.470 1.552 -0.463 1.526 SONG DAO 11010.00 -0.476 1.519 -0.469 1.494 SONG DAO 14240.00 -0.479 1.491 -0.472 1.466 SONG DAO 17065.00 -0.478 1.477 -0.471 1.453 SONG DAO 20525.00 -0.483 1.458 -0.476 1.434 SONG DAO 25240.00 -0.514 1.438 -0.506 1.414
Bảng3.3. Kết quả lưu lượng trên sông Mới, Hoàng Long, sông Đào
Tên sông (Km) Chưa có QH Có QH
MN min MN Max MN min MN Max
MOI 1150.00 -1074 1091 -1042 1058
SONG HOANG LONG 750.00 -178 800 -171 768
SONG HOANG LONG 2750.00 -178 800 -169 760
SONG HOANG LONG 5500.00 -176 800 -168 760
SONG HOANG LONG 7900.00 -181 800 -172 760
SONG HOANG LONG 9700.00 -186 800 -176 760
SONG DAO 1067.50 -225 800 -221 782 SONG DAO 3482.50 -234 800 -229 782 SONG DAO 6265.00 -191 800 -188 787 SONG DAO 9355.00 -171 800 -169 787 SONG DAO 12625.00 -196 800 -193 787 SONG DAO 15652.50 -239 800 -235 787 SONG DAO 18795.00 -294 800 -289 787 SONG DAO 22882.50 -353 800 -347 787
Kết quả tính toán còn cho thấy, với quy hoạch trên thì lưu lượng sông Bến Đang giảm 7,6% và Sông Rịa giảm 4,5 %. Như vậy vùng nghiên cứu có nguồn nước dồi dào đáp ứng cả yêu cầu cấp nước vào mùa kiệt. Lấy nước cho vùng quy hoạch làm giảm mực nước và lưu lượng của hệ thống, tuy nhiên ở mức độ nhỏ.
3.3. Đánh giá môi trườngnguồnnước cấp vùng nghiên cứu
Để đánh giá hiện trạng chất lượng nước tại khu vực quy hoạch, 6 mẫu nước tại 6 vị trí khác nhau đã được thu thập. Dựa vào kết quả phân tích cho thấy hầu hết các chỉ tiêu đều đạt tiêu chuẩn cho phép đối với mục đích nuôi
trồng thuỷ sản. Chỉ tiêu COD, NH4, S ở cả 6 mẫu M1-M6 đều vượt giới hạn cho phép, chỉ tiêu DO thấp hơn giới hạn cho phép .Tuy nhiên, do thời gian lấy mẫu nước vào mùa kiệt, và vào lúc người dân sử dụng nhiều phân bón và thuối trừ sâu ở các vùng đất nông nhiệp xung quanh, nên kết quả chưa phản ánh được thực tế. Cần có biện pháp đo đạc quan trắc chất lượng nước trước khi đưa vào ao nuôi. Ở giai đoạn sau của nghiên cứu, cần thực hiện lại việc lấy mẫu và phân tích mẫu nước này, đặc biệt là nước lấy vào ao nuôi.
3.3.1. Môi trường bùn đất (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ở khu vực ao nuôi trồng thuỷ sản của người dân, đặc điểm của vùng này là đất ít mùn nghèo dinh dưỡng có thành phần cơ giới từ trung bình đến nặng. Để đánh giá sơ bộ chất lượng đất tuyến nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã tiến hành lấy mẫu phân tích tại vị trí điển hình. Kết quả phân tích trong phòng thí nghiệm cho thấy đất có phản ứng chua vừa đến kiềm (pHKCLtừ 6,32 đến 6,50). Hàm lượng một số kim loại điển hình như Zn, Fe, Ca, Na .. đều có giá trị thấp.
3.3.2. Môi trường trầm tích
Nhằm mục đích so sánh sự biến đổi của môi trường trầm tích của khu vực ao nuôi trồng thuỷ sản trong quá trình chịu ảnh hưởng của giai đoạn thi công, ta cần tiến hành lấy mẫu tại các vị trí khác nhau. Ở giai đoạn sau của nghiên cứu, cần thực hiện phân tích mẫu trầm tích này.
Bảng 3.4. Tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước mặt tại các vị trí lấy mẫu ven bờ
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị M1 M2 M3 M4 M5 M6
Giới hạn cho phép QCVN 10:2008/BTNMT 1 PH - 7,95 8,22 8,21 8,20 8,08 8,39 6.5-8.5 2 DO mg/l 3,38 3,58 3,83 4,15 3,32 3,19 ≥ 5 3 TSS mg/l 21 27 61 10 115 36 50 4 CODKMnO4 mg/l 19,84 17,28 24,32 10,24 9,28 6,08 3 5 NH4 mgN/l 1,64 1,85 4,91 9,27 7,27 2,16 0,1 6 F mg/l 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 1,5 7 S mg/l 0,68 0,58 0,65 0,85 0,61 0,71 0,005 8 CN mg/l 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,005 9 As mg/l <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 <0,002 0,01 10 Pb mg/l 0,001 0,005 0,001 0,008 0,007 0,001 - 11 Cr+3 mg/l 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,1 12 Cu mg/l 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,03 13 Zn mg/l 0,014 0,012 0,011 0,011 0,012 0,012 0,05 14 Mn mg/l 0,100 0,172 0,490 1,357 0,542 0,006 0,1 15 Fe mg/l 1,470 1,514 2,655 1,061 4,933 3,661 0,1
Loại mẫu : Mẫu nước ven bờ Số lượng : 06 mẫu
Yêu cầu phân tích : 15 chỉ tiêu Ngày gửi mẫu: 24.4.2014
M1 : Nước sông bến Đang M3 : Nước kênh Thống Nhất
M2 : Nước ruộng lúa khu 1 M5 : Nước ruộng lúa khu 2
M3 : Nước ruộng lúa khu 3 M6 : Nước sông cầu Láo
Bảng 3.5. Tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước mặt tại các vị trí lấy mẫu nước ngọt
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị TVCN 6774 :
20 Kết quả phân tích M1 M2 M3 1 Độ màu Pt/Co - 53 106 63 2 Đô đục NTU - 54 126 20 3 Độ cứng mgCaCO3/l - 230 260 195 4 PH - 6,5 – 8,5 8,01 7,75 8,00 5 NH4 mg/l ≤ 0,93- ≤ 2,20 5,15 8,06 1,92 6 NO2 mg/l - 0,11 0,28 0,05 7 CL- mg/l - 53,5 51,05 14,18 8 As mg/l ≤ 0,02 ≤ 0,02 ≤ 0,02 ≤ 0,02 9 Fe mg/l - 1,99 7,17 1,33
10 Độ oxy hoá KMnO4 mg/l - 4,80 7,36 12,48
11 TDS mg/l ≤ 1000 258 285 164 12 Cu mg/l 0,002- 0,004 0,004 0,002 0,001 13 CN mg/l ≤ 0,005 0,004 0,003 0,004 14 F mg/l - 0,001 0,001 0,001 15 Pb mg/l 0,002-0,007 0,002 0,006 0,005 16 Mn mg/l - 0,473 0,561 0,154 17 Hg mg/l ≤ 0,001 < 0,001 < 0,001 < 0,001 18 Zn mg/l - 0,013 0,014 0,014
Loại mẫu : Mẫu nước ngọt Số lượng : 03 mẫu Yêu cầu phân tích : 18 chỉ tiêu Ngày gửi mẫu: 24.4.2014
TVCN 6774:20: Chất lượng nước ngọt bảo vệ đời sống thủy sinh M1: Nước ruộng lúa khu 2 – xã Quỳnh Lưu
M2: Nước ruộng lúa khu 1 – xã Sơn Thành M3: Nước ruộng – xã Phú Lộc
Bảng 3.6. Tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước mặt tại các vị trí lấy mẫu bùn
TT Tên chỉ tiêu Đơn vị B1 B2 B7 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10
1 PHKCL - 6.29 6.04 6.36 6.45 6.25 6.00 6.16 6.36 6.64 6.86 6.26 2 As mg/kgkhô 7,62 19,61 18,46 17,05 33,83 26,67 20,27 18,46 36,97 28,46 28,46 3 Cd mg/kgkhô 2.88 0.72 1.11 2.00 1.84 2.28 0.69 1.11 1.66 1.11 2.11 4 Cu mg/kgkhô 96.04 88.98 23.57 24.10 33.29 9.00 10.39 23.57 79.92 53.57 13.57 5 Pb mg/kgkhô 86.03 18.08 11.95 22.55 10.70 110.04 11.56 11.95 34.61 31.95 121.95 6 Zn mg/kgkhô 98.84 152.12 155.68 151.5 121.63 70.23 161.3 155.68 120.56 135.8 95.82 7 Al g/kgkhô 25,34 25,29 19,85 19,62 18,77 21,24 24,28 19,85 21,15 19,85 19,85 8 Fe g/kgkhô 65.9 69.8 48.4 47.2 68.6 37.1 37.9 48.4 64.5 58.4 42.4 9 Colifoom VK/100ml 2,7.105 - 8,1.105 6,2.105 - 7,1.105 3,1.105 8,1.105 7,8.104 8,1.104 8,1.105 10 Ecoli VK/100ml 1,8.104 - 1,8.104 1,4.104 - 1,6.104 4,8.104 1,8.104 6,1.103 4,8.104 1,8.104
Loại mẫu : Mẫu bùn Số lượng : 10 mẫu Yêu cầu phân tích : 10 chỉ tiêu Ngày gửi mẫu: 24.4.2014 B1 : bùn khu 1 xã Quỳnh Lưu B2 : bùn khu 2 xã Quỳnh Lưu
B3 : bùn khu 3 xã Quỳnh Lưu B4 : bùn khu 1xã Sơn Thành
B5 : bùn khu 2 xã Sơn Thành B6 : bùn khu 1 xã Sơn Thành
B7 : bùn kênh Thống Nhất B8 : bùn ruộng xã Phú Lộc B9 : bùn ruộng xã Phú Lộc B10 : bùn khu 2 xã Sơn Thành
3.4. Tính toán lưu lượng cấp nước cho từng vùng a.Xã Phú Lộc
Tính toán lưu lượng cấp nước trong thời kỳ đầu thả cá, mực nước cấp toàn bộ các ao nâng 15 cm trên một ngày. Thời kỳ này đòi hỏi nước căng thẳng hơn thời kỳ thay nước 1/3 lượng nước trong ao trong 3 tuần. (225ha mặt nước ao nuôi (tạm tính do còn diện tích bờ bao, kênh cấp, kênh thoát…)
b.Xã Quỳnh Lưu khu số 1
Hình 3.19. Bố trí hệ thống thủy lợi xã Quỳnh Lưu vùng 1 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Do khu vực là vùng phân lũ của tỉnh Ninh Bình và của đồng bằng sông Hồng, nên vấn đề tiêu nước không căng thẳng như cấp nước.
c. Xã Quỳnh Lưu khu số 2
Hình 3.20. Bố trí hệ thống thủy lợi xã Quỳnh Lưu vùng 2
Lượng nước cấp cho khu II với diện tích là 94ha của xã Quỳnh Lưu - huyện Nho Quan .
d.Xã SơnThành khu số 1
Hình 3.22. Bố trí hệ thống thủy lợi xã Sơn Thành vùng 1
e.Xã Sơn Thành khu số 2-3
Hình 3.24. Bố trí hệ thống thủy lợi xã Sơn Thành vùng 3
Thông thường do là vùng phân lũ nên việc cấp nước nuôi trồng thuỷ sản sẽ căng thẳng hơn so với tiêu thoát, vì vậy lưu lượng ở đây chủ yếu đảm bảo yêu cầu cấp cho khu vực.
Mực nước thiết kế trong ao nuôi +2,0 m so với mặt ruộng; mỗi ngày nâng 7 cm đến khi đạt chiều sâu nước thiết kế.
Lượng nước cấp cho từng ao nuôi xác định theo công thức: W = S.h (m3)
Trong đó:
S: Diện tích ao nuôi (m2 ) h: Chiều sâu nước trong ao Lưu lượng yêu cầu:
) 3600 . 24 . 30 ( W Qyc = (m3/s) Kết quả tính toán:
Bảng 3.7. Xác định lưu lượng cấp thoát nước xã Quỳnh Lưu Xã Quỳnh Lưu - Ninh Bình (vùng 1)
Diện tích (m2) Diện tích (ha) Wcấp (m3) Qtiêu (m3/s) Tổng vùng 1 504.286,17 50,43 697175,63
Xã Quỳnh Lưu - Ninh Bình (vùng 2) Tổng vùng 2 937.458,18 93,75 1.399.696,78
Xã Quỳnh Lưu - Ninh Bình (vùng 3) Diện tích (m2) Diện tích (ha) W (m3) Qtiêu (m3/s) Tổng vùng 226.242,24 22,62 452.484,48
Bảng 3.8. Xác định lưu lượng cấp thoát nước xã Sơn Thành
Xã Sơn Thành Khu 1 Diện tích (m2) Diện tích (ha) W (m3) Qthoát Tổng 391.456,06 39,15 541.188,00 0,27 Xã Sơn Thành Khu 2 Tổng 500.838,10 50,08 692.408,67 0,35
Lưu lượng cấp nước của từng kênh cấp trong hệ thống được xác định trên số ao nuôi mà kênh đó phụ trách. Mặt bằng bố trí tổng thể công trình đã thể hiện chi tiết phạm vi từng kênh phụ trách, lưu lượng yêu cầu của từng kênh cấp được tính toán và xác định trong phần sau.
- Tính toán lưu lượng kênh thoát nước
Công thức tính:
1000 .F q
Qyc = (m3/s)
- Qyc: Lưu lượng yêu cầu đầu kênh (m3 /s) - q: Hệ số tiêu; q = 7 l/s/ha
- F: Diện tích khu tiêu (ha)