III. Lưu lượng tính toán
CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CẢI TẠO, NÂNG CẤP MỞ RỘNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ XÃ CỬA LÒ
3.1 LỰA CHỌN NGUỒN NƯỚC.
3.1.1 Nguồn nước ngầm:
a. Nguồn nước ngầm mạch nông:
Địa chất các tầng đất nông trong vùng chủ yếu là đất cát pha, độ sâu từ 4m đến 10m có khả chứa nước nhưng trữ lượng và lưu lượng không nhiều. Nước ngầm mạch nông có lưu lượng thay đổi 0,005 đến 0,01 l/sm2. Phần lớn nước lợ đến mặn (có nồng độ mặn thấp, vẫn có thể sử dụng được để ăn uống).
Sử dụng công trình thu để thu nước ngầm mạch nông cho nhà máy nước có công suất lớn là không khả thi.
b. Nguồn nước ngầm mạch sâu:
Với đặc thù là khu vực trung du ven biển, lượng nước ngầm gần biển bị nhiễm mặn và trong đất liền thì nước ngầm mạch sâu có trữ lượng theo vết đứt gãy địa chất và các túi nước có trữ lượng không lớn.
Qua thăm dò và tính toán của Viện địa chất thuỷ văn, các giếng khoan có thể cung cấp nước cho với công suất 5.200 m3/ngđ.
Lưu lượng các giếng đã khai thác là: giếng G1 lưu lượng 600 ÷ 1.000 m3/ngđ và giếng G3 có lưu lượng 1.700 ÷ 2.000 m3/ngđ.
Lưu lượng các giếng đã thăm dò gồm: giếng TD1 lưu lượng 300 m3/ngđ, giếng TD3 lưu lượng 600 m3/ngđ và giếng TD4 lưu lượng 1.300 m3/ngđ.
Như vậy có thể thấy rằng trữ lượng nước ngầm tại khu vực nghiên cứu thấp. Việc khai thác nước ngầm làm nguồn nước thô cho hệ thống là tương đối khó khăn và không kinh tế.
3.1.2 Nguồn nước mặt
Khu vực nghiên cứu là khu vực khan hiếm nguồn nước ngọt. Sông Phương Tích và Hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An là nguồn nước mặt lớn nhất trong khu vực nghiên cứu.
Hệ thống thuỷ lợi Nam Nghệ An cấp nước tưới cho hơn 30.000 ha lúa hai vụ gồm các công trình chính như sau:
Cống Nam Đàn lấy nước ngọt Sông Lam tại thị trấn Nam Đàn để cấp nước ngọt cho toàn bộ hệ thống;
Kênh Chính, sông Thấp, sông Vinh, sông Kẻ Gai, sông Cấm, sông Phương Tích dẫn nước tưới nông nghiệp cho các huyện Nam Đàn, Hưng Nguyên, Nghi Lộc, thành phố Vinh và thị xã Cửa Lò;
Bara Nghi Quang và Bara Bến Thuỷ có nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt (phục vụ nước tưới nông nghiệp, dân sinh, kinh tế trong vùng) và xả lũ cho toàn bộ hệ thống thuỷ lợi Nam.
Sông Phương Tích là sông nội tỉnh thuộc hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An, đoạn chảy qua khu vực nghiên cứu dài 24,7km. Lưu vực sông rộng 170km2, sông thuộc lưu vực có đặc điểm ngắn, chảy quanh co, hệ số uốn khúc lớn. Chế độ dòng chảy phụ thuộc vào chế độ của hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An và chế độ thuỷ triều biển.
Mực nước lũ sông Phương Tích Hmax: +2,53m. Mực nước trung bình mùa kiệt: + 0,8m
Mực nước cửa sông Phương Tích tại tổ hợp bất lợi nhất (Thời điểm triều cường gặp bão, lũ lớn): Hmax = +3,3m.
Bề rộng trung bình: Btb = 50m.
a. Đánh giá trữ lượng:
Trữ lượng sông Phương Tích hoàn toàn phụ thuộc vào trữ lượng hệ thống thủy lợi Nam. Trữ lượng hiện tại cống Nam Đàn có lưu lượng thiết kế là 33 m3/s, ngày 30/3/2007 Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông Thôn đã có quyết định số 866/QĐ.BNN-KH về việc cho phép lập dự án đầu tư nâng cấp mở rộng khẩu độ cống Nam Đàn bằng một cống mới có có lưu lượng thiết kế 55 m3/s, đồng thời trong dự án có tính đến lưu lượng đẩy nước mặn và xâm thực ra cửa biển qua Bara Nghi Quang. Hiện nay công trình đang thi công và dự kiến đưa vào hoạt động vào năm 2014. Trữ lượng của Hệ thống thủy lợi Nam phụ thuộc vào lưu lượng cống Nam Đàn và lưu lượng nước tưới cho nông nghiệp.
Lưu lượng cống Nam Đàn : Qn = 55m3/s = 4.752.000 m3/ngđ Diện tích tưới : Fpv = 30.000 ha.
Tiêu chuẩn tưới : 1.000m3/ha/vụ
Lưu lượng còn lại : Q = Qn–Qt = 4.752.000 - 500.000 = 4.252.000 m3/ngđ Từ các thông số nêu trên cho thấy trữ lượng nước của hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An cũng như trữ lượng của sông Phương Tích là rất lớn. Vì vậy việc khai thác nước sông Phương Tích với công suất Q=16.000m3/ngđ để làm nguồn nước là hoàn toàn đảm bảo về trữ lượng.
b. Đánh giá chất lượng:
Để thuận tiện cho việc so sánh lựa chọn nguồn nước, tác giả đã tiến hành lấy mẫu nước sông Phương Tích để đánh giá chất lượng nước và nhằm đưa ra dây chuyền công nghệ xử lý nước phù hợp.
Kết quả thí nghiệm nước cho thấy như sau:
Về độ pH: Độ pH của nước có sự liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hòa tan trong nước. Khi độ pH < 5 tùy thuộc vào điều kiện địa chất, trong một số nguồn nước có thể chứa sắt, nhôm…ở dạng hòa tan và một số loại khí như CO¬2, H¬20 tồn tại ở dạng tự do trong nư vzzớc. Hiện tại nguồn nước có độ pH = 5,19÷5,38 dưới chỉ tiêu cho phép của loại A và B.
Về độ oxy hóa: Lượng oxy hóa là một đại lượng đánh giá sơ bộ về mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước, là lượng oxy hóa cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước, độ oxy hóa càng cao nguồn nước càng có khả năng nhiễm bẩn (nguồn nước có độ oxy hóa >10mg/l không nên dùng). Nguồn nước sông Phương Tích có độ oxy hóa 1,2 mg/l. Như vậy nguồn nước chưa có hiện tượng nhiễm bẩn.
Về các kim loại và các thành phần khác (NH4+ , Xianua…..) đều nằm trong giới hạn cho phép.
Về vi sinh: Coliform đây là nhóm vi khuẩn đường ruột, sự có mặt E.coli trong nguồn nước chứng tỏ nguồn nước đã bị nhiễm bẩn phân và rác. Chỉ số càng lớn khả năng nhiểm bẫn càng cao. Nước sông Phương Tích có chỉ số coliform từ 2600 ÷ 6200 MPN/100ml nằm ngoài mức độ cho phép theo tiêu chuẩn loại A (2500÷ 5000).
Qua phân tích một số chỉ tiêu trên cho thấy:
Đa số các chỉ tiêu hóa lý như Fe, Mn, Cl-, NH4+…..đều nằm trong giới hạn cho phép loại A quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT chỉ có PH và coliform là vượt quá chỉ tiêu. Khi sử dụng nguồn nước này cần có giải pháp xử lý thích hợp như pha vôi để tăng PH và khử trùng nước….
Sông Phương Tích cách biển không xa (15km) lại có độ chênh cao ít (+2,53m) nên khả năng nhiễm mặn là có thể xảy ra. Tuy nhiên, hiện tại để đề phòng nước sông bị nhiễm mặn địa phương đã xây dựng Bara Nghi Quang tại xã Nghi Quang để ngăn mặn, giữ ngọt. Đồng thời khi thiết kế nâng công suất cống Nam Đàn từ lưu lượng 33m3/s lên 55m3/s đã có tính toán đến việc đẩy mặn cho cả hệ thống thủy lợi Nam. Do đó vấn đề này không đáng quan ngại.
3.1.3 So sánh lựa chọn nguồn nước
Qua các thông tin về các nguồn nước nêu trên có thể khẳng định rằng, nguồn nước thô cấp cho hệ thống có thể khai thác từ hai nguồn: Nước mặt sông Phương Tích
và hệ thống thủy lợi Nam và nước ngầm mạch sâu. Bảng dưới đây trình bày so sánh lựa chọn giữa hai nguồn nước:
Nội dung Nguồn nước mặt Nguồn nước ngầm
Ưu điểm - Trữ lượng nước lớn.
- Phù hợp với các công trình cấp nước quy mô lớn.
- Có thể tận dụng hồ hiện có để làm hồ sơ lắng giảm chi phí đầu tư xây dựng và quản lý công trình nguồn. - Đảm bảo tính bền vững và phát triển lâu dài cho tương lai của khu vực nghiên cưu.
- Thuận lợi cho việc khai thác và quản lý vận hành
- Dễ dàng vận hành hệ thống xử lý
Nhược điểm Nguồn nước sông Phương Tích và hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An phụ thuộc vào tình hình sản xuất nông nghiệp nên vận hành hệ thống đôi khi phức tạp.
Khu vực nghiên cưu là khu vực trung du ven biển, lượng nước ngầm gần biển bị nhiễm mặn và trong đất liền thì nước ngầm mạch sâu có trữ lượng theo vết đứt gãy địa chất và các túi nước có trữ lượng không lớn. Việc khai thác nước ngầm cho công trình quy mô lớn là khó khăn và không kinh tế
Kết luận Qua phân tích các ưu nhược điểm nêu trên, cho thấy nguồn nước mặt có trữ lượng dồi dào, chất lượng khá tốt, phù hợp cho sự phát triển lâu dài, bền vững của khu vực nghiên cưu, không gây ra các ảnh hưởng lớn tới địa chất của khu vực.
Lựa chọn nguồn nước mặt sông Phương Tích và hệ thống thủy lợi Nam Nghệ An làm nguồn cung cấp nước cho hệ thống cấp nuớc thị xã Cửa Lò.