BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG
NƯỚC MẶT THEO PHƯƠNG PHÁP WQI ÁP DỤNG
CHO SÔNG SÀI GÒN
Ngành : MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : PGS.TSKH Bùi Tá Long
Sinh viên thực hiện : Ngô Thị Hồng Yến
MSSV: 0851080108 Lớp: 08DMT1
TP. Hồ Chí Minh, 2012
BM05/QT04/ĐT
Khoa: Môi trường & CNSH
PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Phiếu này được dán ở trang đầu tiên của quyển báo cáo ĐATN)
1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm……):
(1) MSSV: ………………… Lớp:
(2) MSSV: ………………… Lớp:
(3) MSSV: ………………… Lớp:
Ngành :
Chuyên ngành :
2. Tên đề tài :
3. Các dữ liệu ban đầu :
4. Các yêu cầu chủ yếu :
5. Kết quả tối thiểu phải có:
1)
2)
3)
4)
Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /………
Chủ nhiệm ngành
(Ký và ghi rõ họ tên)
TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Giảng viên hướng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên)
Giảng viên hướng dẫn phụ
(Ký và ghi rõ họ tên)
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự
của cá nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết dưới sự hướng dẫn
khoa học của PGS.TSKH Bùi Tá Long
Các số liệu và những kết quả trong luận văn là trung thực. Các nội dung trình
bày và kết quả trong khóa luận này chưa từng được ai công bố trong bất cứ công
trình nghiên cứu nào trước đây. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc
phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có
ghi trong phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra, đề tài còn sử dụng một số nhận xét,
đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ chức khác, và cũng được thể
hiện trong phần tài liệu tham khảo.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm
trước Hội đồng, cũng như kết quả khóa luận của mình.
TPHCM, ngày 20 tháng 07 năm 2012
Sinh viên
NGÔ THỊ HỒNG YẾN
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình tới thầy hướng dẫn,
PGS.TSKH. Bùi Tá Long, trưởng phòng Tin học Môi trường, Viện Môi trường và
Tài nguyên, Đại học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh, người đã giúp đỡ, truyền đạt kiến
thức và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp.
Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến các thầy cô khoa Môi trường và Công
nghệ sinh học – Trư ờng Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM đã truyền đạt kiến
thức cho tôi trong suốt bốn năm học qua.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh chị trong phòng Tin học Môi
trường, Viện Môi trường và Tài Nguyên, Đại học Quốc gia Tp. HCM đã tận tình
giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, những người thân yêu
nhất, đã luôn yêu thương, khích lệ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập vừa
qua.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể các bạn Lớp 08DMT1 – những
người bạn đã luôn giúp đỡ và chia sẻ trong suốt bốn năm học vừa qua.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2012
Sinh viên thực hiện
NGÔ THỊ HỒNG YẾN
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
i
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii
DANH MỤC CÁC BẢNG iv
DANH MỤC HÌNH v
DANH MỤC BIỂU ĐỒ vii
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
3. Nội dung nghiên cứu 2
4. Đối tượng – phạm vi nghiên cứu 3
5. Phương pháp nghiên cứu 3
6. Ý nghĩa khoa học 4
7. Tính thực tiễn. 5
8. Tính mới 6
9. Phương pháp thực hiện đề tài 7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ SÔNG SÀI GÒN 8
1.1. Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội 8
1.1.1. Điều kiện tự nhiên 8
1.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội 15
1.2. Hệ thống quan trắc chất lượng nước sông Sài Gòn 21
1.3. Đánh giá diễn biến môi trường nước sông 26
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 29
2.1. Viễn thám 29
2.1.1. Khái niệm viễn thám 29
2.1.2. Giới thiệu một số vệ tinh 29
2.2. Một số nghiên cứu liên quan 31
2.2.1. Các nghiên cứu ngoài nước 31
2.2.2. Một số nghiên cứu trong nước 36
2.3. Các phần mềm được sử dụng 37
2.3.1. ArcGIS 10 37
2.3.2. IDRISI 38
2.3.3. ENVI 4.4 40
2.3.4. RIVERTOOLS 2.4 42
2.3.5. GLOBAL MAPPER 43
2.3.6. MAPINFO 44
2.3.7. SURFER 45
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
ii
2.4. Phương pháp thực hiện 46
2.4.1. Phương pháp nghiên cứu bản đồ 46
2.4.2. Phương pháp lập và tính toán WQI 71
2.4.3. Phương pháp đánh giá chất lượng nước theo WQI 73
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 75
3.1. Các kết quả phân tích về lưu vực sông Sài Gòn 75
3.2. Thể hiện trên WQUIS 80
3.2.1. Cấu trúc WQUIS 81
3.2.2. Các thao tác sử dụng phần mềm 81
3.3. Các kết quả phân vùng chất lượng nước 87
3.4. Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Sài Gòn theo phương pháp WQI 93
3.5. Áp dụng mô hình SWOT để đánh giá hiệu quả của hệ thống quản lý 94
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO 102
PHỤ LỤC A
PHỤ LỤC B
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CHỮ VIẾT TẮT
Ý NGHĨA
CLN
Chất lượng nước
DEM
Digital Elevation Models
GDP
Tổng sản phẩm trong nước (Gross Domestic Product)
GIS
Geological Information System
KCN
Khu công nghiệp
MODIS
Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer
SRTM
Shuttle Radar Topography Mission
TPHCM
Thành phố Hồ Chí Minh
WQUIS
Water QUality Index System
WQI
Water Quality Index
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Diện tích các loại đất vùng Đông Nam Bộ phân chia theo độ dốc 11
Bảng 1.2 Phân bố lượng mưa trung bình tháng tại một số địa điểm trong lưu vực sông
Sài Gòn 13
Bảng 1.3 Mực nước dự báo 14
Bảng 1.4 Thống kê dân số, diện tích, mật độ dân số các tỉnh trong lưu vực năm 2010
16
Bảng 1.5 Thống kê số lượng, tần suất và thời gian quan trắc 22
Bảng 1.6 Vị trí quan quan trắc chất luợng nước sông năm 2006 22
Bảng 1.7 Vị trí quan trắc chất luợng nước sông năm 2007 23
Bảng 1.8 Vị trí trí quan trắc chất luợng nước sông năm 2008 23
Bảng 1.9 Vị trí quan trắc chất luợng nước sông năm 2009 24
Bảng 1.10 Vị trí quan trắc chất luợng nước sông năm 2010 25
Bảng 2.1 Bảng qui định các giá trị q
i
, BP
i
72
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Bản đồ lưu vực hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai 8
Hình 2.1 Chất lượng nước sông đánh giá theo WQI 32
Hình 2.2 Mạng lưới giám sát chất lượng nước tại Malaysia 33
Hình 2.3 Chất lượng nước được đánh giá theo WQI từ 2001 đến 2010 34
Hình 2.4 Thao tác mở file ảnh 50
Hình 2.5 Chọn file ảnh cần dùng 50
Hình 2.6 Xuất hiện hộp thoại Available Bands List 51
Hình 2.7 Mở hộp thoại Convert Map Projection 51
Hình 2.8 Chọn file cần chuyển đổi tọa độ 52
Hình 2.9 Xuất hiện Hộp thoại Convert Map Projection Parameters 53
Hình 2.10 Xuất hiện hộp thoại Projection Selection 54
Hình 2.11 Xuất hiện hộp thoại Convert map projection parameters 55
Hình 2.12 Thao tác Import file vào Rivertools 56
Hình 2.13 Chọn file cần import 57
Hình 2.14 Xuất hiện Hộp thoại Import DEM Dialog 57
Hình 2.15 Hộp thoại Information 58
Hình 2.16 Chọn Extract/Flow Grid 59
Hình 2.17 Hộp thoại Information 59
Hình 2.18 Hộp thoại Extract Flow Grid Dialog 60
Hình 2.19 Chọn Extract/Basin Outlet 60
Hình 2.20 Hộp thoại Extract Outlet Dialog 61
Hình 2.21 Chọn giá trị pixels 62
Hình 2.22 Chọn Extract/RT Treefile 62
Hình 2.23 Hộp thoại RT Treefile Dialog 63
Hình 2.24 Chọn Extract/River Network 63
Hình 2.25 Hộp thoại Extract River Network Dialog 64
Hình 2.26 Hộp thoại Extract Basin Mask Dialog 64
Hình 2.27 Xác định Subbasin to mask / Main basin only 65
Hình 2.28 Xác định Subbasin to mask / Strahler subbasins 65
Hình 2.29 Thao tác hiển thị mạng dòng chảy 66
Hình 2.30 Hộp thoại River Network Dialog 66
Hình 2.31 Thao tác chọn hiển thị ranh giới lưu vực 67
Hình 2.32 Hộp thoại Masked Region Dialog 67
Hình 2.33 Thao tác xem từng cấp lưu vực 68
Hình 2.34 Thao tác export file mạng dòng chảy sang shapefile 69
Hình 2.35 Hộp thoại Export channel dialog 70
Hình 2.36 Thao tác export file lưu vực sang shapefile 70
Hình 2.37 Hộp thoại Export Boundaries dialog 71
Hình 3.1 Độ cao địa hình 75
Hình 3.2 Đường bình độ 76
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
vi
Hình 3.3 Hệ thống mạng dòng chảy lưu vực sông Đồng Nai 76
Hình 3.4 Hệ thống dòng chảy lưu vực sông Sài Gòn 77
Hình 3.5 Phân chia lưu vực cấp 6 của sông Đồng Nai 78
Hình 3.6 Phân chia lưu vực sông Sài Gòn cấp 6 78
Hình 3.7 Phân chia lưu vực cấp 5 của sông Đồng Nai 79
Hình 3.8 Phân chia lưu vực cấp 5 của sông Sài Gòn 79
Hình 3.9 Ảnh lưu vực thể hiện 3D nhìn từ trên xuống 80
Hình 3.10 Giao diện WQUIS sông Sài Gòn 80
Hình 3.11 Thanh menu trên WQUIS 81
Hình 3.12 Thao tác lựa chọn thông tin muốn nhập 81
Hình 3.13 Hộp thoại thông tin quan trắc nước sông 82
Hình 3.14 Hộp thoại nhập số liệu mẫu nước sông 83
Hình 3.15 Chọn các thông số chất lượng nước sông 83
Hình 3.16 Thao tác nhập số liệu 84
Hình 3.17 Xem lại số liệu đã nhập 84
Hình 3.18 Chọn đối tượng muốn tô màu 85
Hình 3.19 Chọn năm cần phân vùng chất lượng nước 86
Hình 3.20 Chọn tiêu chí thống kê 86
Hình 3.21 Bản đồ phân bố các điểm quan trắc chất lượng nước sông năm 2010 87
Hình 3.22 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2006 88
Hình 3.23 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2007 89
Hình 3.24 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2008 90
Hình 3.25 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2009 91
Hình 3.26 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2010 92
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
vii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1.1 Cơ cấu giá trị sản xuất công nghiệp của cả nước năm 2009 18
Biểu đồ 1.2 Cơ cấu giá trị sản xuất công nghiệp vùng Đông Nam Bộ 2009 19
Biểu đồ 1.3 Ước tính tỷ lệ tổng lượng nước thải KCN của 6 vùng kinh tế 20
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Sông Sài Gòn là nhánh quan trọng trong hệ thống sông Đồng Nai, nối với hệ
thống sông Đồng Nai thông qua sông Rạch Chiếc ở đoạn gần hợp lưu của hai sông.
Sông Sài Gòn có ý nghĩa quan trọng cho cả khu vực kinh tế trọng điểm của
vùng Đông Nam Bộ. Tuy nhiên, thực tế cho thấy, khi kinh tế khu vực đang ngày càng
phát triển thì sông Sài Gòn đang bị ô nhiễm nặng về vi sinh và kim loại nặng. Đáng
ngại nhất là tình trạng ô nhiễm vi sinh có những thời điểm vượt hơn 100 lần so với
tiêu chuẩn cho phép.
Nguồn nước sử dụng cho sản xuất, sinh hoạt của người dân TPHCM, Bình
Dương, Tây Ninh đều phụ thuộc vào sông Sài Gòn. Trong các công trình nghiên cứu
khoa học trong thời gian gần đây, các nhà khoa học đã chỉ ra nước sông Sài Gòn đang
bị ô nhiễm nặng, chất lượng nước (CLN) mặt không đáp ứng được yêu cầu của các
nhà máy nước. Nguồn cung cấp nước mỗi ngày cho TPHCM đang bị đe dọa.
Có rất nhiều giải pháp nhằm cải thiện CLN sông đã được đưa ra như: ban
hành các văn bản pháp luật kèm theo các chế tài hợp lý (Luật Bảo vệ Môi trường, Luật
Tài nguyên nước, hệ thống tiêu chuẩn về nước sông, nước thải…); thành lập các Ủy
ban Bảo vệ Môi trường Lưu vực sông, Ủy ban quản lý lưu vực sông, áp dụng các công
cụ kinh tế như thu phí nước thải, lập quỹ Bảo vệ Môi trường,…; xây dựng các chương
trình quan trắc, giám sát môi trường lưu vực sông, v.v… Tuy nhiên, các biện pháp
hiện nay vẫn chưa đạt được hiệu quả như mong đợi. CLN sông Sài Gòn vẫn ngày càng
ô nhiễm. Việc quản lý, sử dụng số liệu thu thập về chất lượng môi trường trong công
tác ra quyết định, xây dựng chính sách còn nhiều bất cập, và đặc biệt là chưa đến được
với cộng đồng – yếu tố then chốt trong việc xây dựng các chương trình bảo vệ môi
trường tại lưu vực sông.
Phân vùng CLN là nội dung đặc biệt quan trọng không chỉ trong quản lý môi
trường (như xác định vùng nào là nguồn nước loại A1, loại A2, loại B1 hoặc loại B2
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
2
theo QCVN 08:2008/BTNMT về CLN mặt, vùng nào có CLN đạt loại I (không ô
nhiễm), vùng nào có CLN đạt loại IV (ô nhiễm nặng) mà còn có tầm quan trọng trong
quy hoạch sử dụng tài nguyên nước một cách hợp lý và an toàn, xây dựng định hướng
kiểm soát ô nhiễm, bảo vệ môi trường nước.
Nhằm góp phần ngăn chặn nguy cơ khủng hoảng về nguồn nước cũng như
từng bước khắc phục, cải thiện và bảo vệ nguồn nước, cần phải xây dựng công cụ để
quản lý nguồn tài nguyên nước sông Sài Gòn. Chỉ số CLN và phân vùng CLN là công
cụ giúp đánh giá mức độ ô nhiễm từng đoạn sông phục vụ mục đích quy hoạch sử
dụng hợp lý nguồn nước mặt và xây dựng định hướng kiểm soát ô nhiễm, bảo vệ môi
trường nước, từ đó, xây dựng các biện pháp để kiểm soát ô nhiễm môi trường nước tốt
hơn, đây là một vấn đề rất cần thiết và cấp bách.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng mặt cho sông Sài Gòn theo phương pháp
WQI.
- Đánh giá đúng mức độ phù hợp của các vùng CLN đối với các mục tiêu sử dụng khác
nhau ở từng vùng nước phục vụ cấp nước, du lịch, thuỷ sản và quản lý môi trường
nước.
3. Nội dung nghiên cứu
- Thu thập, xử lý tài liệu và số liệu các dự án, đề tài đã thực hiện về quan trắc CLN và ô
nhiễm nước mặt.
- Xây dựng chỉ số CLN
- Xây dựng bản đồ phân vùng CLN sông Sài Gòn
- Đánh giá CLN sông và mức độ phù hợp của các vùng CLN cho các mục đích khác
nhau
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
3
4. Đối tượng – phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: nghiên cứu trên lưu vực sông Sài Gòn
Phạm vi nghiên cứu: lưu vực sông Sài Gòn
Thông số CLN mặt tại các trạm quan trắc từ năm 2006 đến năm 2010
5. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp lý luận
Sông Sài Gòn là nguồn cung cấp nước quan trọng cho TPHCM, Bình Dương,
Tây Ninh, hiện đang bị ô nhiễm nặng do các hoạt động công nghiệp, sinh hoạt, nông –
lâm nghiệp,… Nước trên thượng nguồn (từ Cầu Bến Súc lên Hồ Dầu Tiếng) đang
được bảo vệ nghiêm ngặt để bảo đảm CLN cho vùng hạ lưu. Nhưng đoạn từ Cầu Bến
Súc đến Ngã Ba Đèn Đỏ, do công tác quản lý còn nhiều bất cập nên chưa đạt hiệu quả.
CLN nơi đây có dấu hiệu ô nhiễm từ nhiều năm nay và tình trạng này đang có xu
hướng ngày càng xấu đi. Chính vì lẽ đó, người thực hiện đề tài nghĩ cần phải xây dựng
công cụ để quản lý tài nguyên nước sông Sài Gòn. Chỉ số CLN và phân vùng CLN là
công cụ giúp đánh giá mức độ ô nhiễm từng đoạn sông phục vụ mục đích khác nhau
và xây dựng các biện pháp để kiểm soát ô nhiễm môi trường nước tốt hơn. Việc quản
lý lưu vực sông bằng công cụ tin học thể hiện được tính ưu việt trong việc quản lý
như: tiện lợi, nhanh chóng, dễ dàng, chính xác,… minh chứng là nó đang được nhiều
nước trên thế giới sử dụng. Vì vậy, người thực hiện đề tài chọn hướng nghiên cứu này.
Phương pháp thực tiễn
lý thuyt: Phân tích các tài liệu liên quan
đến đề tài
: Thu thập số liệu về CLN mặt tại các trạm quan
trắc
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
4
ng kê: được sử dụng để phân tích và xử lý số liệu thu
thập được
Áp dụng phương pháp tính theo quyết định 879 /QĐ-TCMT ngày 01 tháng 7
năm 2011. 10 thông số các chất ô nhiễm môi trường nước mặt để tính toán chỉ số CLN
mặt (WQI) gồm DO, nhiệt độ, BOD
5
, COD, N-NH
4
, P-PO
4
, TSS, độ đục, Tổng
Coliform, pH.
pháp chc theo WQI
Trên cở sở WQI tính được, người ta phân loại và đánh giá CLN theo các thang
điểm WQI từ 0 đến 100, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tương ứng với mức đánh
giá CLN để so sánh, đánh giá
: nhằm thu thập cá ý kiến của các chuyên gia am
hiểu về lĩnh vực này.
u b: xử lý ảnh viễn thám SRTM để làm ảnh
lưu vực sông Sài Gòn, thao tác tác trên bản đồ để phân tích, đánh giá kết quả
: sử dụng để đánh giá kết quả nghiên cứu: đánh giá
CLN từng khu vực
6. Ý nghĩa khoa học
Đây là một đề tài được tổng hợp từ nhiều kiến thức đã học và dựa trên cơ sở
những nghiên cứu liên quan đã được thực hiện trên thế giới.
Để đánh giá CLN ô nhiễm nước sông, kênh rạch, ao đầm, nước biển, hiện nay
ở Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới, người ta thường dựa vào việc phân tích các
thông số CLN riêng biệt, rồi so sánh từng thông số đó với giá trị giới hạn được quy
định trong Tiêu chuẩn Quy chuẩn Quốc gia hoặc Tiêu chuẩn Quốc tế. Cách làm
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
5
“truyền thống” này rất khó kết luận CLN của một con sông (hay đoạn sông) đạt yêu cầu
cho mục đích này, nhưng lại không đạt yêu cầu cho mục đích khác. Những điều đó dẫn
đến rất khó phân vùng và phân loại CLN sông, khó quyết định về khả năng khai thác
sông (hoặc đoạn sông) cho một hoặc một số mục đích sử dụng nào đó…
Khi đánh giá CLN qua nhiều thông số riêng biệt, sẽ không thể nói đến diễn
biến CLN tổng quát của một con sông (hay đoạn sông) và do vậy, khó so sánh CLN
từng vùng của một con sông, so sánh CLN sông này với sông khác, CLN thời gian này
với thời gian khác (theo tháng, mùa), CLN hiện tại so với tương lai… Như vậy, sẽ khó
khăn cho công tác giám sát diễn biến CLN, khó đánh giá hiệu quả đầu tư để bảo vệ
nguồn nước và kiểm soát ô nhiễm nước… Mặt khác, khi đánh giá qua các thông số
CLN riêng biệt, chỉ các nhà khoa học hoặc nhà chuyên môn mới hiểu được và như vậy,
khó thông tin về CLN cho cộng đồng và các cơ quan quản lý Nhà nước, các nhà lãnh
đạo để ra các quyết định phù hợp về bảo vệ và khai thác nguồn nước
Để khắc phục những khó khăn trên, cần phải có một hoặc một hệ thống chỉ số
cho phép lượng hoá được CLN (tức là biểu diễn CLN theo một thang điểm thống nhất),
có khả năng mô tả tác động tổng hợp của nồng độ nhiều thành phần hóa – lý – sinh
trong nguồn nước và tầm quan trọng của mỗi thông số CLN đối với một mục đích sử
dụng nào đó. Từ đó đề tài “Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo
phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn” được thực hiện nhằm giúp cộng
đồng và các cơ quan quản lý Nhà nước, các nhà lãnh đạo ra các quyết định phù hợp để
bảo vệ và khai thác nguồn nước, cải thiện vấn đề kiểm soát nguồn nước một cách hiệu
quả thay cho phương pháp truyền thống hiện tại.
7. Tính thực tiễn.
Sông Sài Gòn là nguồn cung cấp nước chính cho TPHCM và một số vùng lân
cận. Nhưng hiện nay chưa có công cụ để đánh giá đầy đủ về sông Sài Gòn cho nên việc
quản lý và sử dụng nguồn nước còn gặp nhiều khó khăn. Bên cạnh đó, tình trạng xả
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
6
thải trộm của một số doanh nghiệp cũng khiến CLN bị ô nhiễm. Dựa vào mô hình WQI
và các số liệu quan trắc, có thể đánh giá được chất lượng môi trường nước sông.
8. Tính mới
Do chưa có nghiên cứu phân vùng CLN nên hiện nay việc sử dụng nước sông
Sài Gòn chưa phù hợp: nhiều điểm lấy nước cấp do nhà máy nước không đạt tiêu
chuẩn về chất lượng ví dụ như trong công trình nghiên cứu của Giáo sư Lâm Minh
Triết, hàm lượng sắt và mangan trong nước sông và nước thô đầu vào Nhà máy nước
Tân Hiệp (đóng tại huyện Củ Chi) đều vượt chuẩn từ 1,2 đến 2,5 lần; trong đó, đối với
nguồn nước thô, độ đục, độ mangan tăng 4 - 7 lần so với năm 2005, amoniac tăng 10
lần, coliform có lúc tăng 50 lần.
Mục tiêu của đề tài là sử dụng phương pháp WQI để phân vùng CLN mặt để
kiểm soát ô nhiễm và quy hoạch sử dụng hợp lý nguồn nước mặt. Đây là chính là
hướng tiếp cận mới cho sông Sài Gòn.
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
7
9. Phương pháp thực hiện đề tài
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ SÔNG SÀI GÒN
1.1. Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội
1.1.1. Điều kiện tự nhiên
1.1.1.1. V a lý
Lưu vực sông Sài Gòn thuộc lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai và vùng phụ
cận ven biển (gọi tắt là lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai) nằm trong vùng khí hậu
nhiệt đới gió mùa, có lưu vực thủy đi từ vùng cao Tây Nguyên đến hết đồng bằng miền
Đông Nam Bộ. Với tổng diện tích tự nhiên khoảng 44100 km
2
, chỉ trừ một phần rất
nhỏ nằm trên đất Campuchia (ở thượng lưu sông Bé, sông Vàm Cỏ Đông và sông Sài
Gòn), hệ thống sông Đồng Nai được xem là đứng hàng thứ 3 sau hệ thống sông Cửu
Long và sông Hồng, nhưng lại là lưu vực sông nội địa lớn nhất nước.
Hình 1.1 Bản đồ lưu vực hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
9
Lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn nằm trên phần đất của 11 tỉnh là Đắk Nông,
Lâm Đồng, Bình Phước, Đồng Nai, Ninh Thuận, Bình Thuận, Bình Dương, Tây Ninh,
Long An, Bà Rịa - Vũng Tàu và TPHCM. Như vậy, ngoại trừ một phần thượng lưu
nằm ở vùng cao nguyên, gần như lưu vực sông Đồng Nai gắn liền với vùng đất của
miền Đông Nam Bộ.
Sông Sài Gòn bắt nguồn từ Krachê – Campuchia ở độ cao trên 200 m so với
mực nước biển, chảy đến hồ Dầu Tiếng (tỉnh Tây Ninh) – nơi đây đã khai thác sử dụng
công trình thủy lợi Dầu Tiếng – sau đó chảy ngang địa phận tỉnh Bình Dương đến
TPHCM và sau cùng hợp lưu với sông Đồng Nai tại Mũi Đèn Đỏ (Nhà Bè). Chiều dài
sông từ thượng nguồn đến Mũi Đèn Đỏ khoảng 280 km, độ dốc trung bình của sông là
0.69%, hệ số uốn khúc 2,27, lưu lượng vào mùa kiệt là 6 m
3
/s và lưu lượng trung bình
là 69 m
3
/s. Đoạn thượng lưu có lòng sông hẹp với chiều rộng trung bình 20 m, uốn
khúc quanh các triền đồi đến hồ Dầu Tiếng, tại đây có đập thủy lợi ngăn vùng, độ cao
nước lên đến 25 m, tạo nên hồ chứa nước có diện tích 260.000 ha và dung tích chứa
khoảng 1,45 tỷ m
3
, phục vụ tốt cho các nhu cầu sản xuất nông nghiệp ở tỉnh Tây Ninh
và TPHCM. Diện tích của lưu vực sông Sài Gòn khoảng 4.500 km
2
, bao gồm một phần
của tỉnh Tây Ninh, Bình Dương và TPHCM. Sông Sài Gòn nối với sông Đồng Nai
thông qua hệ thống sông Rạch Chiếc ở đoạn gần hợp lưu của hai sông.
Lưu vực sông Sài Gòn chảy qua các tỉnh thành: TPHCM, Tây Ninh và Bình
Dương, Bình Phước. Giới hạn toàn lưu vực sông Sài Gòn nằm từ 10
o
20 – 11
o
30 vĩ độ
Bắc và từ 106
o
20 – 107
o
30 độ kinh Đông. Phía Bắc giáp tỉnh Đăklăk và nước
Campuchia, phía Đông giáp tỉnh Khánh Hòa và biển Đông, phía Tây giáp tỉnh Đồng
Tháp, phía Nam giáp tỉnh Tiền Giang và biển Đông. Đoạn đầu nguồn của sông Sài Gòn
có hồ thủy lợi Dầu Tiếng. Sông là ranh giới tự nhiên giữa các tỉnh Tây Ninh và Bình
Dương, TPHCM và Bình Dương.
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
10
1.1.1.2. a hình
Vùng có địa hình thấp dần từ Đông Bắc đến Tây Nam. Vùng thấp nhất thuộc
khu vực của sông (huyện Cần Giờ - TPHCM), tại đây độ cao trung bình chỉ từ 0,5 – 2
m trên mực nước biển.
Toàn vùng có hai dạng địa hình chính:
a hình trung du: bao gồm phần lớn phía Bắc và Đông Bắc tỉnh Bình Dương
và tỉnh Tây Ninh. Cao độ trung bình từ vài chục mét đến gần một trăm mét so với mực
nước biển.
ng bng: phân bố chủ yếu ở hạ lưu lưu vực sông Sài Gòn, trong đó
có toàn bộ TPHCM. Có địa hình bằng phẳng với cao trình phổ biến từ 1 – 2 m, địa hình
khá bằng phẳng và là vùng ảnh hưởng mạnh của thủy triều từ biển Đông.
Do ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều với biên độ dao động lờn (3 – 3,5 m),
toàn bộ sông rạch ở Tp. Hồ Chí Minh bị ảnh hưởng nặng vào mùa kiệt. Vào mùa mưa
lũ kết hợp triều cường phần lớn diện tích khu vực phía Tây TPHCM bị ngập úng.
1.1.1.3. Th ng
Theo nghiên cứu của Viện Quy hoạch Nông nghiệp miền Nam, trong vùng có
các loại đất chính sau:
Đất xám: đây là đất sialit feralit phát triển trên bồi tích cổ, có diện tích gần 1
triệu ha, chiếm quy mô khá lớn trong lưu vực, loại đất này phổ biến ở tình Bình
Dương và Tây Bắc TPHCM, thích hợp cho các cây công nghiệp (điều, mì, cao su) và
cây màu.
Đất phù sa: chưa và ít phân dị có độ phì cao nên thích hợp cho việc trồng lúa
và hoa màu. Phân bố chủ yếu ở ven sông.
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
11
Đất phèn: đất phèn tiềm tàng xuất hiện ở các địa hình thấp trũng thường ngập
nước thời gian dài xung quanh các khúc uốn hạ lưu sông Sài Gòn. Đất phèn hoạt động
nằm cao hơn đất phèn tiềm tàng. Đất phèn tiềm tàng tập trung ở xung quanh phần cuối
sông Sài Gòn tính từ Bắc thị xã Thủ Dầu Một (tỉnh Bình Dương) xuống tới Bắc
TPHCM (Củ Chi) kéo sang Đông tới Long Thành (tỉnh Đồng Nai) cạnh sông Đồng
Nai. Đất phèn hoạt động xuất hiện ở lãnh thổ cạnh sông Sài Gòn (Nhà Bè, Cần Giờ)
Tuy đất phèn có độ phì nhiêu cao nhưng lại có độ chua và hàm lượng độc tố lớn. Trước
khi sử dụng phải áp dụng những biện pháp kĩ thuật thích đáng và cải tạo mới có được
hiệu quả tốt trong sản xuất.
Đất cát biển: chiếm diện tích nhỏ, xuất hiện ở những vùng có địa hình bằng
phẳng, có mực nước ngầm nông, thường được sử dụng để trồng cây hoa màu.
Đất mặn: chiếm phần lớn diện tích huyện Cần Giờ TPHCM, không phù hợp
trồng cây nông nghiệp nhưng thích hợp cho phát triển rừng ngập mặn.
Diện tích một số loại đất tiêu biểu ở Đông Nam Bộ phân chia theo độ dốc tự
nhiên của chúng được dẫn ra trong Bảng 1.1
Chiếm tỉ lệ cao nhất là đất đỏ vàng (40%) và đất xám (28%), sau đó là đất
phèn (16%). Nhóm đất phèn phân bố hầu hết ở các tỉnh
Bảng 1.1 Diện tích các loại đất vùng Đông Nam Bộ phân chia theo độ dốc
Tên đất
Đá mẹ
Độ dốc
Diện tích
(ha)
< 3
o
3 8
o
8 15
o
1520
o
2025
o
> 25
o
Đất nâu đỏ
Bazan
45383
133928
168818
61580
1432
–
411.141
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
12
Tên đất
Đá mẹ
Độ dốc
Diện tích
(ha)
< 3
o
3 8
o
8 15
o
1520
o
2025
o
> 25
o
Đất nâu
vàng
Bazan
22306
58572
24573
12673
1940
–
120.064
Đất nâu
thẩm
Bazan
7415
5634
320
168
180
–
13.717
Đất đen
Bazan
41976
15759
887
64
84
51
58.821
Đất đỏ vàng
Phiến thạch sét
8400
37954
24886
40230
2221
25
113.716
Đất nâu
vàng
Sa phiến thạch
210
746
–
–
–
–
956
Đất nâu
vàng
Sa thạch
7991
10115
–
–
–
–
18.106
Đất vàng đỏ
Granite
4505
5068
264
504
–
4722
15.063
Đất xám
Granite
50696
12827
416
–
–
940
64.879
Đất xám
Phù sa cổ
486734
200010
25681
–
–
–
712.425
Đất nâu
vàng
Phù sa cổ
57457
30804
208
–
–
–
88.469
Tổng cộng
733073
511417
246053
115219
5857
5738
1.617.357
ch bo v n 2015
ng n 2020)
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
13
1.1.1.4. Ch
Mỗi năm trong lưu vực sông Sài Gòn có hai mùa rõ rệt là: mùa mưa và mùa
khô. Mùa khô kéo dài từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, mùa mưa kéo dài từ
tháng 5 đến tháng 10. Vào mùa khô lượng mưa chỉ chiếm dưới 20% lượng mưa cả năm
nên hạn hán thường xảy ra. Còn mùa mưa lượng mưa chiếm trên 80% lượng mưa cả
năm tập trung nhất là vào các tháng 8, 9 gây lũ lụt, ngập nước ở nhiều nơi.
Bảng 1.2 Phân bố lượng mưa trung bình tháng tại một số địa điểm trong lưu
vực sông Sài Gòn
Trạm quan trắc
2007
2008
2009
2010
Đồng Phú (Bình Phước)
2050,1
2370,2
2697,1
2904,7
Tân Sơn Hòa (TPHCM)
2340,2
1813,1
1979,9
2016,2
(Ngun: Niên giám thng kê tc, TPHCM)
1.1.1.5. Ch th
Sông Sài Gòn bắt nguồn từ các suối Tonle Chàm, rạch Chàm ở biên giới Việt
Nam – Campuchia (địa phận huyện Lộc Ninh tỉnh Bình Phước) chảy vào hồ Dầu
Tiếng, sau đó làm thành ranh giới tự nhiên giữa các tỉnh Tây Ninh – Bình Dương và
Bình Dương – TPHCM, qua trung tâm TPHCM rồi hợp lưu với sông Đồng Nai tại
Nam Cát Lái (ngã ba Đèn Đỏ).
Chế độ dòng chảy ở lưu vực sông Sài Gòn phụ thuộc rất nhiều vào chế độ mưa
và chế độ thủy triều từ biển Đông. Do vậy chế độ thủy văn biến đổi lớn theo không
gian và thời gian: mưa nhiều thì dòng chảy mạnh, mưa ít thì dòng chảy yếu, thủy triều
mạnh (triều cường) thì dòng chảy mạnh hơn, xâm nhập sâu vào đất liền, có biên độ lớn
hơn, khi triều kém thì ngược lại.
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
14
Bảng 1.3 Mực nước dự báo
Sông
Trạm
Từ ngày 21/IV đến
30/IV/2012
So với cùng kỳ
năm ngoái(m)
Ngày
Giờ
H(m)
Sài Gòn
Phú An Hmax
Hmin
6
17
1.30
Cao hơn 0.28
10
3
-2.00
Thấp hơn 0.12
(Ngung thc Nam B)
Trong đó:
Hmax: mực nước cao nhất tháng
Hmin: mực nước thấp nhất tháng
Khí hậu lưu vực có hai mùa chính (mùa mưa và mùa khô) nên chế độ dòng
chảy ở lưu vực sông Sài Gòn cũng hình thành hai chế độ tương ứng: chế độ dòng chảy
mùa mưa và chế độ dòng chảy mùa kiệt. Sự biến đổi dòng chảy của hai mùa rất tương
phản nhau:
Chế độ thủy văn mùa mưa: modun dòng chảy trung bình trên toàn lưu vực
sông Sài Gòn khoảng 25 l/s/km
2
, tương ứng với lớp dòng chảy 800 mm trên tổng lớp
nước mưa trung bình 2100 mm, đạt hệ số dòng chảy 0,83 thuộc vào dòng chảy trung
bình ở nước ta. Do sự phân bố lượng mưa không đồng đều ở các vùng nên sự phân bố
dòng chảy cũng không giống nhau theo các vùng. Hạ lưu sông Sài Gòn có modun dòng
chảy khoảng 15 – 20 l/s/km
2
, đây là vùng có hiệu suất dòng chảy thấp nhất ( từ 23 –
33% lượng mưa trong lưu vực). Thương lưu sông Sài Gòn có modun dòng chảy từ 18 –
28 l/s/km
2
. Trên lưu vực sông Sài Gòn mùa lũ kéo dài 5 tháng, thường bắt đầu vào
tháng 6 hay tháng 7, nghĩa là xuất hiện sau mùa mưa từ 1 – 2 tháng và kết thúc vào
tháng 9, tùy theo vị trí từng vùng.
Chế độ thủy văn mùa khô: trong mùa khô, lượng mưa rất ít nên dòng chảy mùa
khô rất nhỏ. Lưu vực sông Sài Gòn là nơi có dòng chảy kiệt dồi dào modun dòng chảy