4.2.1.Kết quả tính toán
Để dễ phân tích các kết quả, trong đề tài này sẽ tập trung phân tích dòng chảy Nam sông Hương đối với 8 đoạn sông. Tám đoạn sông này được mô tả ở bảng 4.2 (xem vị trí các đoạn sông trên hình 4.1).
64
Bảng 4.2 Những đoạn sông được tập trung phân tích.
Tên đoạn sông
Ký
hiệu Sông Mô tả
Đoạn 1 (1) Lợi Nông – Đại Giang Từ cống Phú Cam đến cầu Tầm Mây
Đoạn 2 (2) Lợi Nông – Đại Giang Từ Cầu Tầm Mây đến ngã ba sông
Đại Giang - Như Ý
Đoạn 3 (3) Lợi Nông – Đại Giang đếTừn th ngã ba sông ượng lưu cĐạống Quan i Giang - Như Ý
Đoạn 4 (4) Như Ý Từ sau đập Đá đến đầu sông Cùng
Đoạn 5 (5) Như Ý Cùng Đoạn thuđến cuộc sông Nhối sông Cùng ư Ý, từđầu sông
Đoạn 6 (6) Phổ Lợi cTốừng Diên Tr sau cống La ường Ỷđến thượng lưu
Đoạn 7 (7) Sông Hương NhTừưđầ Ý u sông Lợi Nông đến đầu sông
Đoạn 8 (8) Sông Hương PhTừổđầ Lu sông Nhợi ư Ý đến đầu sông
Các kết quả tính toán được xuất ra như sau:
– Xuất nồng độ DO và giá trị BOD5 trung bình trên lưới tính một chiều của tháng 6 năm 2009. Nồng độ DO và giá trị BOD5được vẽ dựa vào tiêu chuẩn trong QCVN 08:2008 (xem bảng 4.3).
Bảng 4.3 Thang phân chia nồng độ DO và giá trị BOD5 theo QCVN 08:2008.
Nồng độ DO Đơvịn 08:2008 QCVN Thang màu Giá trị BOD5 Đơn vị
QCVN 08:200 8 Thang màu DO < 2,0 mg/l < B2 BOD5 < 4 mg/l < A1
65
2,0≤DO<4,0 mg/l B1-B2 4,0≤BOD5<6,0 mg/l A1-A2
DO≥ 4,0 mg/l B1 BOD5 ≥ 6,0 mg/l A2
6,0≤BOD5<15,0 mg/l A2-B1
Các kết quảđược trình bày trong các hình sau đây:
+ Từ hình 4.1 đến hình 4.5 lần lượt thể hiện nồng độ DO trung bình của tháng sáu ứng với trường hợp hiện trạng và các phương án 3A, 3B, 3C và 3D.
+ Từ hình 4.6 đến hình 4.10 lần lượt thể hiện giá trị BOD5 trung bình của tháng sáu ứng với trường hợp hiện trạng và các phương án 3A, 3B, 3C và 3D.
– Xuất kết quả lưu lượng, giá trị BOD5 trung bình tháng và nồng độ DO lớn nhất, nhỏ nhất của tháng sáu năm 2009 trên bảy đoạn sông tương ứng với các đoạn sông trên bảng 4.2. Các kết quả này được liệt kê trong bảng 4.4.
Bảng 4.4 Kết quả tính toán một số chỉ tiêu trên bảy đoạn sông.
Sông Đại Giang Sông Như Ý
Sông Phổ Lợi Sông Hương Thông số Các kịch bản Đoạn 1 Đoạn 2 Đo4 ạn Đo5 ạn Đoạn 6 Đoạn 7 Đoạn 8 HT 3,9 1,3 3,3 2,4 4,2 4,3 4,4 3A 4,3 2,9 1,8 2,5 4,2 4,3 4,4 3B 3,7 2,2 3,4 2,5 4,2 4,3 4,4 3C 4,3 2,6 1,7 2,5 4,5 4,3 4,4 DOmax (mg/l) 3D 3,6 2,0 3,9 2,5 4,6 4,5 4,5 HT 2,5 2,0 2,5 1,5 3,4 3,6 3,3 3A 3,9 2,6 1,3 1,7 3,4 3,6 3,3 3B 3,2 1,9 2,7 1,8 3,4 3,6 3,3 3C 3,7 2,1 1,2 1,6 3,8 3,6 3,3 DOmin (mg/l) 3D 2,8 1,6 3,1 1,7 3,9 3,6 3,3 HT 1,2 2,6 7,6 5,5 1,3 0,9 1,5 3A 0,9 2,1 10,9 5,4 1,3 0,9 1,5 3B 1,2 2,4 6,0 5,2 1,3 0,9 1,5 3C 1,0 2,4 11,6 5,6 0,9 0,9 1,5 BOD5 trung bình (mg/l) 3D 2,6 1,3 7,0 5,3 1,1 0,9 1,5 Lưu lượng HT 5,9 4,7 0,5 1,0 0,2 36,6 37,1
66 3A 15,2 10,1 0,8 1,2 0,2 40,5 37,6 3B 7,6 9,6 11,2 2,1 0,2 43,0 29,2 3C 11,8 10,0 2,0 1,9 22,3 42,5 39,0 trung bình (m3/s) 3D 7,0 7,5 17,8 2,8 20,0 50,0 25,0
– Ngoài những kết quả như trên, một số hình ảnh thể hiện giá trị các thông số
dọc theo chiều dài dòng chảy trên ba chi lưu chính cũng đã được xuất ra phục vụ
cho việc so sánh và đối chiếu kết quả giữa các trường hợp tính toán. Thời gian xuất kết quả là vào lúc 09 giờ sáng ngày 23 tháng 06 năm 2009, đây là thời điểm mà mực nước Kim Long xuống khá thấp từ trong ba tháng sáu, bảy tám [7]. Mực nước Kim Long thời điểm này khá thấp sẽ tiêu biểu cho điều kiện bất lợi cho chất lượng nước hệ thống sông Hương.
67
Hình 4.2 Nồng độ DO trung bình tháng sáu (mg/l) của phương án 3A.
68
Hình 4.4 Nồng độ DO trung bình tháng sáu (mg/l) của phương án 3C.
69
Hình 4.6 Giá trị BOD5 trung bình tháng sáu (mg/l) trường hợp hiện trạng.
Hình 4.7 Giá trị BOD5 trung bình tháng sáu (mg/l) của phương án 3A.
70
Hình 4.8 Giá trị BOD5 trung bình tháng sáu (mg/l) của phương án 3B.
71
Hình 4.10 Giá trị BOD5 trung bình tháng sáu (mg/l) của phương án 3D.
4.2.2.Phân tích kết quả tính toán
Kết quả tính toán giá trị BOD5 trung bình tháng sáu qua các phương án được thể hiện từ hình 4.6 đến 4.10 cho thấy giá trị BOD5 trên các chi lưu Nam sông Hương cho trường hợp hiện trạng và cho các phương án là khá thấp. Hầu hết giá trị
BOD5đều nhỏ hơn 4,0 mg/l và đạt QCVN 08:2008 cho nước loại A1. Riêng đoạn 4, 5 thuộc đầu sông Như Ý và đầu sông Phát Lạt của một số phương án dấu hiệu tập trung ô nhiễm (giá trị BOD5 từ 6,0 mg/l đến 15,0 mg/l) như không cao bởi với mức giá trị này vẫn đạt QCVN 08:2008 cho nước loại B1 trở lên (xem hình 4.6, 4.7,4.9)
Nồng độ chất ô nhiễm trên các sông tương đối thấp nhưng kết quả thể hiện từ
hình 4.1 đến 4.5 cho thấy nồng độ DO của khu vực Nam sông Hương đạt giá trị
tương đối thấp (< 4,0 mg/l). Nguyên nhân là do dòng chảy trên các chi lưu Nam sông Hương rất yếu (ước chừng khoảng 3,0 m3/s đến 7,0 m3/s cho trường hợp hiện trạng). Từ bảng 4.4 cũng cho thấy nồng độ DO của các chi lưu dao động từ 2,0 mg/l
đến 4,3 mg/l cho hầu hết các phương án, riêng đoạn 7 và 8 thuộc sông Hương có nồng độ DO có cao hơn và dao động từ 3,6 đến 4,4 mg/l.
72
a. Sự cải thiện chất lượng nước Nam sông Hương của phương án 2A – phương án có sự điều tiết ba hồ và không tháo bỏ cống đập
– Sự khác nhau của phương án 2A so với hiện trạng là có thêm hai hồđiều tiết Tả Trạch và Hương Điền. Trong đó, việc có thêm hồ Tả Trạch ảnh hưởng đến chất lượng nước Nam sông Hương là chủ yếu. Trong ba chi lưu chính của Nam sông Hương là sông Phổ Lợi, sông Như Ý và sông Lợi Nông – Đại Giang thì chỉ có sông Lợi Nông – Đại Giang nhận được nước trực tiếp từ sông Hương đổ vào qua cống Phú Cam nên phương án có ba hồđiều tiết sẽ làm thay đổi lưu lượng rõ nhất là trên dòng chính sông Hương và chi lưu Lợi Nông – Đại Giang. Lưu lượng thay đổi dẫn
đến chất lượng nước sẽ thay đổi. Vậy trong phương án 3A này, hiệu quả cải thiện chất lượng nước của phương án được phân tích trên những đoạn có sự thay đổi về
lưu lượng rõ nhất, đó là đoạn 1, 2, 3 thuộc sông Lợi Nông – Đại Giang và đoạn 7, 8 thuộc sông Hương.
– Trong 2 thông số DO và BOD5 thì giá trị BOD5 của sông Lợi Nông – Đại Giang trong trường hợp hiện trạng vốn dĩđã ở mức nhỏ hơn 4,0 mg/l và đạt QCVN loại A1 (xem hình 4.) nên hiệu quả cải thiện chất lượng nước của phương án 3A
được đánh giá tập trung vào thông số chính là thông số DO.
– So sánh đối chiếu hình 4.2 với hình 4.1 nhận thấy rằng nồng độ DO trung bình dọc theo sông Lợi Nông – Đại Giang gia tăng đáng kể. Điển hình là đoạn 1, nếu trong trường hợp hiện trạng nồng độ DO từ 2,0 mg/l đến 4,0 mg/l thì phương án 3A nồng độ DO đã gia tăng lên lớn hơn 4,0 mg/l. Ở đoạn 2 (từ cầu Tầm Mây đến ngã ba Như Ý – Đại Giang) cũng tương tự, nồng độ DO trong trường hợp hiện trạng nhỏ hơn 2,0 mg/l nhưng đối với phương án 3A, nống độ DO đã tăng lên từ 2,0 mg/l
đến 4,0 mg/l. Nồng độ DO tăng là do lưu lượng của đoạn 1 và 2 tăng khoảng 2,2 lần so với hiện trạng (xem bảng 3.4).
– Ngược lại với nồng độ DO, so với hiện trạng thì giá trị BOD5 dọc sông Lợi Nông – Đại Giang của phương án 3A cũng có khuynh hướng giảm so với hiện trạng (xem hình 4.11). Điều này cũng cho thấy chất ô nhiễm trên sông Lợi Nông – Đại Giang cũng có khuynh hướng giảm ứng với phương án 3A.
73
– So sánh khả năng cải thiện nồng độ DO trên sông Lợi Nông – Đại Giang của các phương án qua các hình từ 4.1 đến 4.5 ta thấy rằng phương án 3A (không tháo bỏ cống đập) cho kết quả cải thiện tốt nhất. 0 2 4 6 0 2000 4000 m 6000 8000 10000 B OD5 -m g/ l HT PA3A (1) Hướng về phía đầm phá Cầu Tầm Mây Cống Phú Cam Ngã ba Như Ý -Đại Giang (2)
Hình 4.11 Giá trị BOD5 dọc theo sông Lợi Nông của phương án 3A và hiện trạng.
– Đối với đoạn 7 và 8 thuộc sông Hương, do nồng độ DO trên hai đoạn này vốn dĩ tương đối cao (dao động từ 3,3 mg/l đến 4,2 mg/l xem bảng 4.4) và nồng độ
BOD5 trung bình lại rất thấp (0,9 - 1,5 mg/l). Kết quả tính toán cho thấy nồng độ
DO trung bình và giá trị BOD5 của phương án 3A và hiện trạng không khác nhau (xem đoạn 7, 8 trên hình 4.1 và 4.2).
ÆNhư vậy đối với phương án 3A (phương án có sự điều tiết ba hồ và không tháo bỏ cống đập) sẽ cải thiện được phần nhiều vấn đề chất lượng nước của sông Lợi Nông – Đại Giang bằng cách nâng nồng độ DO lên trên 2,0 mg/l, đạt QCVN 08:2008 loại B2 đến B1.
b. Sự cải thiện chất lượng nước Nam sông Hương theo phương án 3B – phương án có sự điều cùng với thảo bỏ cống Phú Cam và đập Đá.
– Bắt đầu từ phương án 3B đến phương án 3D, các trường hợp tháo bỏ cống
đập sẽ được xét đến. Trong phương án 3B, cống Phú Cam và đập Đá là hai công trình được tháo bỏ. Tuy nhiên do cống Phú Cam vốn dĩ luôn được để mở với bề
rộng tối đa để nước lưu thông nên trong phương án 3B sẽ tập trung xem xét đến hiệu quả cải thiện chất lượng nước cho các đoạn thuộc sông Như Ý do tháo bỏ đập
Đá. Đây là những đoạn sông trong trường hợp hiện trạng vốn có nồng độ DO rất thấp (< 2,0 mg/l ) và giá trị BOD5đang ở mức có dấu hiệu ô nhiễm (6,0-15,0 mg/l).
74
– So sánh nồng độ DO của đoạn 4 thuộc sông Như Ý (từ đập Đá đến đầu sông Cùng) trên hai hình 4.1 và hình 4.3 có thể thấy rằng nồng độ DO trung bình của
đoạn 4 trên hình 4.1 (HT) nhỏ hơn 2,0 mg/l thì trên hình 4.3 (PA3B), nồng độ DO
đã tăng lên từ 2,0 đến 4,0 mg/l. Đây là một sự gia tăng nồng độ DO đáng kể do khi tháo bỏ đập Đá, dòng chảy đoạn 4 vốn bị tù đọng (lưu lượng <0,5 m3/s) đã trở nên thông thoáng với lưu lượng trung bình là 11,2 m3/s (xem bảng 4.4).
– Cùng với nồng độ DO được cải thiện, giá trị BOD5 dọc sông Như Ý cũng có dấu hiệu thay đổi tích cực từ phương án 3B so với hiện trạng. Điều này được thể
hiện rõ nhất trên đoạn 4 trong hình 4.12: trường hợp hiện trạng giá trị BOD5 dao
động từ 6,9 mg/l đến 10,0 mg/l trong khi đối với phương án 3B, giá trị BOD5 chỉ từ
1,1mg/l đến 6,7 mg/l. 0 4 8 12 0 2000 4000 6000 m 8000 10000 12000 14000 16000 mg/ l - mg /l HT PA3B (4) Cuối sông Cùng Đầu sông Cùng
đập Đá Cuối sông Như Ý
(5)
Hình 4.12 Giá trị BOD5 dọc theo sông Như Ý của phương án 3B và hiện trạng.
– Xét trong hệ thống sông Hương thì đầu sông Như Ý là nơi phát sinh nguồn thải gây ô nhiễm nước khá cao và là nơi tập trung ô nhiễm (đại diện là giá trị BOD5 cao). Vì thế khi tháo bỏđập Đá, chất ô nhiễm từ sông Như Ý có nguy cơ sẽ chảy về
sông Hương và có khả năng gây ô nhiễm dòng chính của sông Hương. Nhưng những kết quả tính toán từ phương án 3B cho thấy dòng chảy luôn chảy từ dòng chính sông Hương vào sông Như Ý (Q > 0 m3/s) nên chất ô nhiễm từ sông Như Ý sẽ không làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước sông Hương. Kết luận này còn
được thể hiện qua giá trị BOD5 trung bình trên sông Hương ở đoạn 8 trong tính
75
hướng dịch chuyển của chất ô nhiễm tập trung tại đầu đoạn sông Như Ý trên hình 4.8 thấy rằng thay vì chảy về hạ lưu sông Như Ý, chất ô nhiễm từ đoạn đầu sông Như Ý sẽ được mang về hướng sông Phát Lạt và làm gia tăng giá trị BOD5 đoạn sông này lên từ 2,0 mg/l đến 4,0 mg/l. Ngoài ra, giá trị BOD5 trên sông Lợi Nông cũng tăng từ 0,2 – 0,5 mg/l tại vị trí cầu Tầm Mây do nồng độ BOD5 trên sông Phát Lạt tăng.
– Cũng giống như phương án 3A là đều có ba hồđiều tiết nên lưu lượng đi vào sông Lợi Nông của phương án 3B cũng đã tăng hơn so với hiện trạng từ 1,1 đến 2,0 lần trên đoạn 1 và 2. Lưu lượng tăng, nồng độ DO cũng gia tăng và thể hiện rõ nhất là đối với đoạn 2 (xem hình 4.3 và so sánh với hình 4.1). Ở đoạn 2 thuộc sông Lợi Nông – Đại Giang, thay vì nồng độ DO nhỏ hơn 2,0 mg/l như trong hiện trạng thì ở
PA3A, chỉ còn 50% chiều dài đoạn sông này có nồng độ lớn hơn 2,0 mg/l.
– Những đoạn sông khác như đoạn 5 thuộc sông Như Ý, sông Phổ Lợi, sông Cùng…gần như nồng độ DO và giá trị BOD5 không có sự khác biệt giữa PA3B và hiện trạng (xem hình từ 4.1 đến 4.10).
Æ Như vậy qua những phân tích trên có thể kết luận rằng phương án 3B rất hiệu quả trong việc cải thiện chất lượng nước đoạn sông từ sau đập Đá đến đầu sông Cùng. Tuy nhiên phương án này sẽ mang chất ô nhiễm trên sông Như Ý đổ về
sông Phát Lạt và có nguy cơ làm gia tăng chất ô nhiễm cho sông Lợi Nông – Đại Giang.
c. Sự cải thiện chất lượng nước Nam sông Hương theo phương án 3C – phương án có sự điều tiết của ba hồ cùng với việc tháo bỏ cống La Ỷ
– Hiện nay cống La Ỷ tại đầu sông Phổ Lợi đã chắn hoàn toàn dòng chảy từ
sông Hương đổ vào chi lưu Phổ Lợi nên trong phương án 2A, 2B cũng như phương án hiện trạng sẽ giống nhau ở chỗ hoàn toàn không có sự lưu thông nước giữa sông Phổ Lợi với sông Hương. Như vậy khi có ba hồ vào điều tiết, dòng chảy và chất lượng nước sông Phổ Lợi sẽ không thay đổi so với trường hợp hiện trạng nếu cống La Ỷ không được tháo bỏ. Kết quả nhận được từ tính toán phương án 3C cho thấy sự tháo bỏ cống La Ỷ trên sông Phổ Lợi đã làm lưu lượng trung bình trên sông Phổ
76
Lợi đạt giá trị 22,3 m3/s (thay vì 0,2 m3/s như trường hợp không tháo bỏ). Giá trị
lưu lượng trên là tương đối lớn và bằng 61% so với lưu lượng yêu cầu qua cống Thảo Long để duy trùy dòng chảy môi trường cho sông Hương (≥ 36,5 m3/s) [7] và gấp 2 lần lưu lương đi vào sông Lợi Nông – Đại Giang. Khi dòng chảy trên sông Phổ Lợi thông thoáng thì chất lượng nước cũng sẽ được cải thiện. Đoạn 6 thuộc sông Phổ Lợi trên hình 4.4 thể hiện nồng độ DO đã lớn hơn 4,0 mg/l (đạt QCVN 08:2008 đạt QCVN loại trên B2) thay vì từ 2,0 mg/l – 4,0 mg/l (đạt QCVN loại B2 ) cho trường hợp hiện trạng (hình 4.1).
– Đối với giá trị BOD5: vốn dĩ trên sông Phổ Lợi giá trị này rất thấp (< 4,0 mg/l và đạt QCVN 08:2008 loại A1) nên sự gia tăng giá trị BOD5 dọc theo Phổ Lợi từ