2.3. Cơ sở thực tiễn của đề tài
2.3.1. Tài nguyên nước Việt Nam
Tài nguyên nước của Việt Nam rất phong phú và đa dạng.Ở Việt Nam, tài nguyên nước mặt (dòng chảy sông ngòi) tương đối phong phú, có mạng lưới sông suối khá dầy đặc với 2360 con sông có dòng chảy quanh năm dài hơn 10km bao gồm: 9 hệ thống sông lớn có diện tích lưu vực từ 10.000 km2 trở lên; 166 con sông có lưu vực dưới 10.000km2. Tổng lượng dòng chảy trung bình hàng năm của nước ta bằng khoảng 847km3, trong đó tổng lượng ngoài vùng chảy vào là 507km3 chiếm 60% và dòng chảy nội địa là 340 chiếm 40%.
Nếu xét chung trên cả nước thì tài nguyên nước mặt nước ta chiếm khoảng 2%
tổng lượng dòng chảy trên Thế giới trong khi đó đất liền nước ta chiếm khoảng 1,35% của Thế giới. Tuy nhiên, một đặc điểm quan trọng của tài nguyên nước mặt là những biến đổi mạnh mẽ theo thời gian (dao động giữa các năm và phân phối không đều trong năm) và còn phân bố rất không đồng đều giữa các hệ thống sông và các vùng.
Sự tăng dân số và sự phát triển kinh tế xã hội trong Thế kỷ 21 sẽ làm gia tăng mạnh nhu cầu dùng nước và đồng thời tác động mạnh mẽ đến tài nguyên nước. Ở nước ta, mức đảm bảo nước trung bình cho một người trong một năm từ 12.800m3 /người vào năm 1990, giảm còn 10.900m3/người vào năm 2000 và có khả năng chỉ còn khoảng 8500m3/người vào khoảng năm 2020. Tuy mức đảm bảo nước nói trên của nước ta hiện nay lớn hơn 2,7 lần so với Châu Á(3970m3/người) và hơn 1,4 lần so với Thế giới(7650m3/người), nhưng nguồn nước lại phân bố không đồng đều giữa các vùng. Do đó, mức đảm bảo nước hiện nay của một số hệ thống sông khá nhỏ: 5000m3/người đối với các hệ thống sông Thái Bình, sông Hồng, sông Mã và chỉ đạt 2980m3/người ở hệ thống sông Đồng Nai. Theo Hội Nước Quốc tế (IWRA), nước nào có mức đảm bảo nguồn nước cho một người trong một năm dưới 4000m3/ người thì nước đó thuộc loại thiếu nước và nếu nhỏ hơn 2000m3/người thì thuộc loại hiếm nước. Theo tiêu chí này, thì nếu xét chung cả nước thì nước ta không thuộc loại thiếu nước và hiếm nước, nhưng không ít vùng và lưu vực sông hiện nay
thuộc loại thiếu nước và hiếm nước, như vùng ven biển Ninh Thuận - Bình Thuận, hạ lưu sông Đồng Nai. Đó chưa xét đến khả năng một phần đáng kể lượng nước được hình thành ở nước ngoài sẽ bị sử dụng và tiêu hao đáng kể trong phần lãnh thổ đó. [5]
2.3.2 .Thực trạng tài nguyên nước Tỉnh Bắc Kạn
Do đặc điểm địa hình là miền núi cao, vì thế Bắc Kạn là nơi khởi nguồn của nhiều sông, suối mạng lưới khá dày đặc và chảy theo những hướng khác nhau. Nguồn nước Bắc Kạn rất phong phú bao gồm nước mặt và nước ngầm.
Nước tự nhiên có chất lượng khá tốt, trữ lượng nước hàng năm cao. Rất tốt cho việc phục vụ cho công nghiệp, nông nghiệp, cho đời sống sinh hoạt hằng ngày của người dân. Trên toàn tỉnh có 5 hệ thống sông chính, các sông chảy theo hướng Nam vào châu thổ Bắc Bộ gồm: sông Cầu, sông Năng (nhánh sông Gâm), sông Phó Đáy, hệ thống sông Bắc Giang và sông Na Rì, hệ thống sông Bằng Giang. Sông ngòi có ý nghĩa quan trọng đốivới sản xuất và đời sống của nhân dân tỉnh Bắc Kạn. Nguồn cung cấp nước chủ yếu cho nông nghiệp, lâm nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt cho người dân. Đặc điểm sông dốc nên lắm thác ghềnh, tiềm năng thuỷ điện tương đối phong phú và tạo ra một số cảnh đẹp có khả năng phát triển ngành du lịch. [9]
2.3.2.1. Tình hình khai thác, sử dụng nước ngầm trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn Trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn, người dân khai thác, sử dụng nguồn nước dưới đất chủ yếu bằng hình thức là các giếng đào và giếng khoan. Các giếng đào của các hộ dân hầu như có độ sâu không lớn, trung bình chiều sâu giếng dưới 10m. Hầu hết đều là giếng đào thô, kết cấu thành giếng không có các lớp vật liệu bảo vệ, không có các ống bê tông phủ quanh thành giếng, đường kính giếng phổ biến từ 1 - 1,5m. Với độ sâu giếng phổ biến này, người dân chủ yếu khai thác, sử dụng nguồn nước ngầm tầng nông (nước sát mặt đất), chiều sâu mực nước tĩnh dao động trong khoảng trung bình từ 2 - 4m. Đối với các hộ dân khai thác, sử dụng nguồn nước dưới đất bằng các giếng khoan, chiều sâu giếng phổ biến từ 30 - 65m.
Đối với người dân ở các xã miền núi, vùng cao, xa khu vực thị trấn, thị tứ, do điều kiện địa hình phức tạp, chia cắt mạnh, các sông lớn thường chảy ở cao trình tương đối thấp so với cao trình toàn vùng, trong khi dân cư và đất canh tác thường ở cao hơn nhiều nên khả năng lấy nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt của đồng bào còn hạn chế, người dân địa phương phải dựa vào nguồn nước từ các suối nhỏ, khe nước, mạch lộ… để sử dụng trong đời sống hàng ngày.
Nước dưới đất khai thác lên chủ yếu sử dụng cho ăn uống, sinh hoạt của các hộ dân, lượng nước khai thác, sử dụng trung bình của mỗi hộ trên dưới 0,5 m3/ngày đêm.
2.3.2.2. Tình hình khai thác, sử dụng nước mặt trên địa bàn tỉnh
Trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn, các công trình khai thác nước mặt cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất công nghiệp trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn chủ yếu dùng hình thức trạm bơm; khai thác nước mặt cho sản xuất nông nghiệp chủ yếu dùng hình thức công trình khai thác là các hồ chứa và trạm bơm thủy lợi. Các công trình thuỷ điện có song với số lượng ít.
Tài liệu của Chi cục thuỷ lợi Bắc Kạn, kết hợp với kết quả điều tra, khảo sát hiện nay trên địa bàn tỉnh có khoảng 834 công trình thuỷ lợi, trong đó có khoảng 39 hồ chứa, 26 trạm bơm, 488 kênh mương phục vụ tưới tiêu cho 5980ha lúa vụ xuân và 7930ha lúa vụ mùa. Đã có 32 công trình xuống cấp về chất lượng, một số công trình đã hư hỏng nặng. [9]
Bảng 2.5: Nhu cầu sử dụng nước của thành phố Bắc Kạn trong những năm tiếp theo
Loại nước
Nhu cầu dùng nước (m3/ngđ)
2015 2020
Qtb Qmax Qtb Qmax
Tổng nhu cầu 2171 2661 2368 3027
Nước sinh hoạt 1240 1466 1353 1691
Nước TTCN 223 248 244 271
Nước công cộng 211 310 230 338
Nước dịch vụ 62 124 68 135
Nước thất thoát 434 513 474 592
(Nguồn: Phòng TN&MT TP.Bắc Kạn, 2015)
2.3.3. Một số loại hình công nghệ, mô hình bể lọc nước sinh hoạt được áp dụng trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn.
2.3.3.1. Đối với hộ gia đình
*Đào giếng chủ yếu được sử dụng đối với những hộ gia đình kinh tế còn khó khăn hoặc khó có khả năng tiếp cận với nguồn nước quy mô lớn đã qua các dây chuyền xử lý hiện đại do khoảng cách về địa lý.
+ Giếng khơi (giếng đào): là công trình thu nước ngầm mạch nông, có đường kính trung bình khoảng 0.8 - 2m và chiều sâu từ 3 - 20m; cấp nước cho một hoặc một vài hộ gia đình, về kỹ thuật xây dựng:
- Làm nền giếng: Nền giếng cần có đường kính khoảng 2,5 - 3m kể từ tâm giếng (tùy theo địa hình), nện kỹ bằng sỏi cát và láng bên trên bằng xi- măng thật chắc chắn, tốt hơn nên đổ một lớp bê-tông dày; phải xây cao hơn mặt sân và vườn chung khoảng 30cm, có độ nghiêng cho nước tràn ra phía ngoài và phía ngoài có gờ chắn nước vây quanh, góp nước thải lại và có lối dẫn nước ra xa.
- Làm thành giếng, che giếng: Phải xây thành giếng cao khoảng 0,8-1m để bảo vệ (trẻ em khỏi bị rơi xuống giếng khi chơi đùa hay khi múc nước) mặt khác, để khi mưa lụt nước bẩn, chất bẩn khỏi tràn vào giếng. Giếng có đường kính khoảng 1m thì thường có ánh sáng chiếu vào mặt nước. Cần có loại mái che cho lá cây rơm rạ khỏi bay vào giếng, tốt nhất là làm bằng thép không rỉ, đan thưa (để ánh sáng chiếu vào được); một phần lớn mê cố định vào thành giếng và một phần nhỏ mê nối với phần cố định bằng bản lề có thể mở ra đậy lại được (khi lấy nước).
- Dụng cụ lấy nước: gàu múc, bơm tay hoặc bơm điện nhỏ và ống PVC.
- Vật liệu lọc: gồm sỏi, cát rải trực tiếp ở đáy giếng để lọc cho nước trong và khi bơm không bị vẩn đục.
- Kinh phí xây dựng: 3.000.000 đồng/giếng
- Mô hình trên phù hợp với quy mô hộ gia đình. Đối với các hộ gia đình đã có giếng đào cần tham khảo để nâng cấp sao cho đạt tiêu chuẩn về kỹ thuật và khắc phục nếu có sự cố.
* Giếng khoan
Đối với các hộ gia đình có điều kiện kinh tế khá giả có thể áp dụng mô hình này, vì chất lượng nước đảm bảo hơn so với giếng khơi do ít bị ảnh hưởng bởi nguồn nước mặt.
Là công trình thu nước ngầm, có đường kính trung bình 48 -60 mm, độ sâu tuỳ thuộc vào độ sâu tầng chứa nước.
+ Thân giếng (còn gọi tắt là ống vách): là ống nhựa PVC được nối với nhau bằng keo dán, ống vách phụ thuộc vào chiều sâu của giếng.
+ Ống lọc: là ống ngựa PVC được nối với ống vách, đặt trực tiếp trong lớp đất đá chứa nước để thu nước vào giếng và chống bùn tràn vào giếng. Chiều dài ống lọc phụ thuộc vào chiều dày cưa tầng chứa nước và lượng nước cần sử dụng.
+ Ống lắng: là ống nhựa PVC được nối với ống lọc để giữ lại cặn cát lọt qua ống lọc vào giếng. Chiều dài ống lắng khoảng 1 - 1.5 m.
+ Bơm tay hoặc bơm máy: đối với những giếng khoan nông thì có thể sử dung bơm tay để lấy nước sinh hoạt. còn giếng khoan sâu không sử dụng bơm tay được thì phải dùng máy bơm điện.
Đối với cả giếng khoan và giếng đào cần phải lưu ý:
+ Đê tránh nước mưa, nước rửa thấm trực tiếp xuống giếng cần phải lát nền xung quanh (sân giếng) và có rãnh thoát nước dẫn ra xa nguồn nước.
+ Vị trí giếng nên để gần nhà nhưng phải cách xa chuồng trại chăn nuôi và nhà vệ sinh tối thiểu là 10m. Giếng phải có nắp đậy.
+ phải xét nghiệm nước trước khi sử dụng.
+ Trong trường hợp nước bị ô nhiễm cần phải xử lý sơ bộ theo mô hình bể lọc:
Kích thước vật liệu lọc:
+ Cát mịn: kích thước hạt 0.5 - 1mm.
Chiều dày lớp cát: 30 - 40cm + Sỏi: kích thước hạt 0.5 - 1cm
Chiều dày lớp sỏi 50cm
+ Cát thô hoặc đá nhỏ: kích thước hạt 0.2 - 2mm Chiều dày lớp cát 50cm
Lớp than hoạt tính: có thể dùng thay thế cát mịn hoặc bổ sung 30cm.
Ngoài mô hình bể lọc chậm còn mô hình bể lọc nhanh.
* Bể lọc ngược: trên cơ sở các loại vật liệu lọc như cát, sỏi, đá … và nguyên lý thấm ngược mà xây dựng lên mô hình bể lọc này.
Loại bể này được sử dụng ở nhiều nơi đặc biệt là vùng đồng bằng và trung du miền núi do bể có khả năng thích ứng với mọi loại địa hình thời tiết và hiệu quả xử lý được đánh giá cao.
2.3.3.2. Đối với các công trình cấp nước tập trung
* Công trình cấp nước tự chảy:
Cấp nước cho nhiều hộ gia đình nhờ sự chênh lệch độ cao giữa nguồn nước và khu dân cư.
- Bể lắng: lắng các hạt cặn có trong nước nguồn.
- Bể lọc: loại bỏ nốt các cặn bẩn bằng vật liệu lọc.
- Bể chưa: lưu trữ nước sạch trước khi đưa tới sử dụng.
* Công trình cấp nước bơm dẫn sử dụng nước mặt.
- Là hệ thống cấp nước cho nhiều hộ gia đình, nước được bơm từ sông, suối, hồ qua khâu xử lý rồi đưa đến các hộ gia đình nhờ máy bơm.
- Hồ sơ lắng: lắng bớt các cặn bẩn khi hàm lượng cặn trong nước nguồn cao.
- Trạm bơm nước cấp I: vận chuyển nước thô từ công trình thu hồ sơ lắng về trạm xử lý nước.
- Bể trộn: hoà chất keo tụ và kiềm hoá với nước nguồn.
- Bể phản ứng: tạo điều kiện cho chất phản ứng tiếp xúc với nguồn.
- Bể lọc: loại bỏ nốt các cặn bẩn bằng vật liệu lọc.
- Bể chứa: lưu trữ nước sạch khi đưa tới sử dụng. Điều hoà lượng nước giữa trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp II.
- Bơm cấp II: vận chuyển nước sạch vào mạng lưới đường ống để đến các điểm tiêu thụ và lên tháp nước (nếu có).
- Tháp nước: lưu trữ nước sạch trước khi vào hệ thống đường ống.Điều hoà lượng nước giữa trạm bơm cấp II và các điểm tiêu thụ nước.
- Hệ thống đường ống: thường là ống thếp, PVC. Dẫn nước tới các điểm sử dụng.
* Công trình cấp nước bơm dẫn sử dụng nước ngầm:
Là hệ thống cấp nước cho nhiều hộ gia đình, nước được bơm từ giếng khoan, qua hệ thống xử lý rồi đưa đến các hộ gia đình nhờ máy bơm.
- Giếng khoan: khai thác nước từ các tầng nước chứa trong lòng đất.
- Trạm bơm cấp I: thường sử dụng bơm chìm đặt trong giếng khoan để bơm nước lên khu xử lý.
+ Công trình hoặc thiết bị làm thoáng: tiếp xúc ôxy với nguồn để ôxy hoá mangan, sắt.
+ Bể lắng tiếp xúc: lắng các hạt cặn có trong nước nguồn, cặn sắt và mangan.
- Các hạng mục công trình khác có chức năng như trong dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt.
Tuy nhiên hiện nay trên địa bàn thành phố Bắc Kạn nguồn nước sinh hoạt của nhiều hộ gia đình vẫn trong tình trạng chưa đảm bảo an toàn về chất lượng, tỷ lệ người sử dụng nước sạch qua xử lý là 7,4% chủ yếu là người dân ở thành phố. Số người sử dụng nước sạch tự nhiên là 33,64%. Như vậy là số người chưa được hưởng nước sạch khá lớn chủ yếu là người dân các huyện miền núi và các xã vùng cao.