ĐÁNH GIÁ đặc điểm tài NGUYÊN nước và THIẾT kế MẠNG lưới QUAN TRẮC tài NGUYÊN nước mặt CHO lưu vực SÔNG NHUỆ đáy

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

VŨ THỊ HẢI HÀ

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ THIẾT KẾ
MẠNG LƯỚI QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT CHO
LƯU VỰC SÔNG NHUỆ- ĐÁY

NIÊN LUẬN KHÓA ĐH1T
Ngành: Thủy văn

Hà nội - 2015


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN

VŨ THỊ HẢI HÀ

ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ THIẾT KẾ
MẠNG LƯỚI QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT CHO
LƯU VỰC SÔNG NHUỆ- ĐÁY

NIÊN LUẬN KHÓA DH1T
Ngành: Thủy văn

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. BÙI DU DƯƠNG

THS. TRẦN VĂN TÌNH

Hà nội 2015

LỜI CẢM ƠN


Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả những người đã giúp đỡ tôi trong
quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp. Đầu tiên, tôi muốn cảm ơn Khoa Khí tượng
Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tạo mọi điều kiện
để cho tôi được học tập và nghiên cứu thực hiện đồ án.
Tôi cũng tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Bùi Du Dương - Trung tâm Quy
hoạch và Điều tra tài nguyên nước Quốc gia, ThS. Trần Văn Tình – Trường Đại học
Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt
quá trình tìm hiểu và hoàn thành đồ án.
Tôi cũng xin đặc biệt cảm ơn các quý cơ quan: Ban Quan trắc tài nguyên
nước, Ban Quy hoạch tài nguyên nước - Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài
nguyên nước Quốc gia đã giúp đỡ tôi trong quá trình tìm hiểu và thu thập tài liệu
liên quan đến đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến đồng nghiệp, người thân và bạn bè đã
tạo mọi điều kiện thuân lợi, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
TÁC GIẢ

Vũ Thị Hải Hà


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ........................................................ 3
1.1. VAI TRÒ CỦA QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC .............................................................. 3
1.2. QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯƠC MẶT ................................................................................. 3
1.3. TÌNH HÌNH QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT
NAM ................................................................................................................................................................ 3
1.3.1. Trên thế giới .................................................................................................. 3
1.3.2. Tại Việt Nam ................................................................................................. 4
CHƯƠNG II. ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ HỘI LƯU
VỰC SÔNG NHUỆ- ĐÁY..................................................................................... 5
2.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ ...................................................................................................................................... 5
2.2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN...................................................................................................................... 6
2.2.1. Địa hình ......................................................................................................... 6
2.2.2. Đất đai, thổ nhưỡng ....................................................................................... 6
2.2.3. Khí hậu .......................................................................................................... 7
2.2.4. Mạng lưới sông ngòi ...................................................................................... 7
2.3. ĐIỀU KIỆN KINH TẾ- XÃ HỘI ....................................................................................................... 8
2.3.1. Dân số và lao động ........................................................................................ 8
2.3.2. Kinh tế ........................................................................................................... 8
CHƯƠNG III. ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC
SÔNG NHUỆ - ĐÁY ........................................................................................... 10
3.1. HIỆN TRẠNG MẠNG LƯỚI QUAN TRẮC VÀ SỐ LIỆU SỬ DỤNG..............................10
3.1.1. Hệ thống trạm quan trắc khí tượng, đo mưa ................................................. 10
3.1.2. Trạm thủy văn.............................................................................................. 11
3.1.3 Tình hình quan trắc chất lượng nước ............................................................. 12
3.1.4 Số liệu sử dụng để đánh giá và tính toán ....................................................... 13
3.2. ĐẶC ĐIỂM VÀ XU THẾ TÀI NGUYÊN NƯỚC MẶT TRÊN TỪNG TIỂU
LƯU VỰC ..................................................................................................................................................13
3.2.1 Các đặc trưng dòng chảy ............................................................................... 13
3.2.2 Đặc điểm tài nguyên nước trên từng tiểu lưu vực .......................................... 15

3.3. ĐẶC ĐIỂM VÀ XU THẾ CHẤT LƯỢNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG NHUỆĐÁY ..............................................................................................................................................................21


3.3.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm trên lưu vực ........................................................ 21
3.3.2. Đánh giá diễn biến các chất ô nhiễm chính trên sông Nhuệ, sông Đáy: ........ 22
3.3.3. Đánh giá diễn biến chất lượng nước dọc theo sông: ..................................... 25
3.3.4. Tình hình xâm nhập mặn ................................................................................ 28
3.3.5. Phân vùng chất lượng nước ............................................................................ 28
3.3.6. Xu thế diễn biến chất lượng nước tới năm 2020 ........................................... 31
CHƯƠNG IV. THIẾT KẾ MẠNG QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC...... 32
4.1. ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH QUAN TRẮC TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC 32
4.1.1. Quan trắc số lượng nước .............................................................................. 32
4.1.2. Quan trắc chất lượng nước ........................................................................... 32
4.2. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ TRONG THIẾT KẾ MẠNG QUAN TRẮC TÀI
NGUYÊN NƯỚC.......................................................................................................................................33
4.2.1. Địa hình và khí hậu ...................................................................................... 33
4.2.2. Chế độ thủy văn và tài nguyên nước ............................................................ 33
4.2.3. Đặc điểm chất lượng nước ........................................................................... 33
4.2.4. Các hoạt động trên lưu vực .......................................................................... 33
4.3. THIẾT KẾ MẠNG QUAN TRẮC SÔ LƯỢNG NƯỚC ..........................................................34
4.3.1. Mục đích của các trạm quan trắc số lượng nước........................................... 34
4.3.2. Tiêu chuẩn đoạn sông đặt trạm quan trắc số lượng tài nguyên nước ............. 34
4.3.3. Lựa chọn các vị trị trạm quan trắc số lượng nước......................................... 34
4.3.4. Thông số và tần suất quan trắc ..................................................................... 39
4.4. THIẾT KẾ MẠNG QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG NƯỚC....................................................39
4.4.1. Phương pháp của Sharp-Sender ................................................................... 40
4.4.2. Phương pháp của UNEP/WHO .................................................................... 43
4.4.3. Thiết kế các trạm quan trắc nền dựa trên phương pháp của Sharp-Sender .... 46
4.4.3. Thiết kế các trạm quan trắc dựa trên phương pháp của UNEP/WHO ........... 48
4.4.4. Xác định thông số chất lượng nước .............................................................. 53

4.4.5. Xác định tần suất quan trắc chất lượng nước mặt ......................................... 53
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 57
PHỤ LỤC


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Mạng lưới trạm khí tượng và đo mưa LVS Nhuệ- Đáy .......................... 10
Bảng 3.2. Mạng lưới trạm thủy văn trên lưu vực sông Nhuệ -Đáy ......................... 11
Bảng 3.3. Số liệu sử dụng trong đánh giá và tính toán ........................................... 13
Bảng 3.4. Đặc trưng dòng chảy năm tại một số vị trí ............................................. 14
Bảng 3.5. Lượng mưa trung bình năm trên lưu vực sông ....................................... 16
Bảng 3.6. Mức thay đổi lượng mưa năm (%) so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch
bản phát thải trung bình (B2) ................................................................................. 20
Bảng 3.7. Mức đánh giá chất lượng nước theo chỉ số WQI .................................... 29
Bảng 4.1. Lựa chọn vị trí dự kiến đặt trạm quan trắc số lượng nước ...................... 35
Bảng 4.2. Lựa chọn nhánh sông cho nhiều mục đích khác nhau ............................. 43
Bảng 4.3. Các thông số chất lượng nước quan trắc theo kiến nghị của UNEP/WHO .... 44
Bảng 4.4. Tổng hợp kết quả tính toán nhánh sông quan trắc chất lượng nước ............ 47
Bảng 4.5. So sánh nhánh sông thiết kế và trạm hiện có/qui hoạch .......................... 48
Bảng 4.6. Lựa chọn các điểm quan trắc CLN trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy.......... 50


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Bản đồ lưu vực sông Nhuệ- Đáy…………………………………………5
Hình 3.1. Vị trí các trạm thủy văn trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy........................... 12
Hình 3.2. Phạm vi các nguồn nước trên lưu vực .................................................... 15
Hình 3.3. Giá trị DO trong các năm 2009, 2010, 2011 trên sông Nhuê- Đáy .......... 22
Hình 3.4. Giá trị BOD5 trong các năm 2009, 2010, 2011 trên sông Nhuê- Đáy ...... 23
Hình 3.5. Giá trị COD trong các năm 2009, 2010, 2011 trên sông Nhuê- Đáy ....... 23

Hình 3.6. Giá trị NH4+ trong các năm 2009, 2010, 2011 trên sông Nhuê- Đáy...... 24
Hình 3.7. Giá trị COLIFORM các năm 2009, 2010, 2011 trên sông Nhuê- Đáy .... 24
Hình 3.8. Bản đồ phân vùng chất lượng nước vào mùa cạn.................................... 30
Hình 4.1. Bản đồ thiết kế mạng quan trắc số lượng tài nguyên nước mặt lưu vực
sông Nhuệ - Đáy .................................................................................................... 38
Hình 4.2. Các bước xác định trạm quan trắc chất lượng nước theo phương pháp của
Sharp- Sender ........................................................................................................ 40
Hình 4.3. Sơ đồ đánh số mạng lưới sông Nhuệ- Đáy ............................................. 46
Hình 4.4. Bản đồ thiết kế mạng lưới quan trắc chất lượng tài nguyên nước mặt lưu
vực sông Nhuệ - Đáy ............................................................................................. 52


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
LVS

Lưu vực sông

TLVS

Tiểu lưu vực sông

KCN

Khu công nghiệp

CCN

Cụm công nghiệp

CLN

Chất lượng nước

CN

Công nghiệp

CNH

Công nghiệp hóa

HĐH

Hiện đại hóa

TN&MT

Tài nguyên và môi trường

TNN

Tài nguyên nước

WQI

Chỉ số chất lượng nước

BOD

Nhu cầu ôxy sinh hóa

COD

Nhu cầu ôxy hóa học


1
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đồ án
Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy có vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế của
đất nước nói chung và khu vực đồng bằng sông Hồng nói riêng. Lưu vực có diện tích
8.000 km2, chiếm 10% diện tích toàn lưu vực sông Hồng, thuộc địa phận của 5 tỉnh, thành
phố: Hòa Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình. Dân số trên lưu vực phân bố
không đều và đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây, đặc biệt là ở khu vực thành
phố Hà Nội, dẫn đến nhu cầu sử dụng tài nguyên nước cũng ngày một tăng cao. Trong khi
đó lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy là một trong 3 lưu vực sông đang bị ô nhiễm nghiêm
trọng ở nước ta. Môi trường nước mặt của lưu vực sông Nhuệ - Đáy những năm qua đã
phải chịu tác động mạnh từ nước thải sinh hoạt cũng như của các hoạt động công nghiệp,
nông nghiệp và thuỷ hải sản trong khu vực. Có hơn 700 nguồn thải công nghiệp, làng
nghề, bệnh viện, sinh hoạt thải vào sông Nhuệ - Đáy, hầu hết không qua xử lý, gây ô
nhiễm nghiêm trọng. Tại các con sông trong nội thành Hà Nội, các thông số đo được đều
vượt quá nhiều lần tiêu chuẩn cho phép đối với nước mặt (QCVN:08-2008/BTNMT),
không những vậy nhiều vấn đề về môi trường cấp bách đã và đang diễn ra rất phức tạp trên
toàn lưu vực cần được xem xét xử lý, khắc phục và phòng ngừa.
Trước những yêu cầu phát triển bền vững kinh tế – xã hội và bảo vệ môi trường
lưu vực sông Nhuệ - Đáy giữ vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế xã hội của
năm tỉnh thành (Hoà Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình) thuộc lưu vực hai
con sông này; vì vậy xác định và dự báo xu thế biến đổi số lượng và chất lượng nước để
có những giải pháp kịp thời khắc phục tình trạng này là cần thiết. Việc đánh giá xu thế
biến đổi tài nguyên nước và đề xuất các biện pháp chống ô nhiễm, khan hiếm nguồn

nước cần phải có thông tin số liệu chất lượng và số lượng nước. Quan trắc tài nguyên
nước là cách thức thu thập thông tin nguồn nước để phục vụ các nhu cầu ở trên. Vì vậy
việc tiến hành thiết kế mạng lưới quan trắc tài nguyên nước là vô cùng thiết yếu.
Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá đặc điểm tài nguyên nước lưu vực sông Nhuệ- Đáy làm cơ sở để
thiết kế mạng lưới quan trắc tài nguyên nước;
- Thiết kế mạng lưới quan trắc tài nguyên nước cho lưu vực sông Nhuệ- Đáy.
Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đồ án thực hiện trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy
có diện tích 8.000 km2, thuộc địa phận của 5 tỉnh, thành phố: Hòa Bình, Hà Nội, Hà
Nam, Nam Định và Ninh Bình. Trong khuôn khổ của đồ án, nghiên cứu thiết kế
mạng lưới quan trắc TNN mặt chỉ tiến hành ở dòng chính sông Nhuệ - sông Đáy.
Nội dung nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu của đồ án, các nội dung dưới đây sẽ được nghiên cứu:
-

Nghiên cứu đặc điểm địa hình, địa lý, mạng lưới sông ngòi lưu vực sông NhuệĐáy;
Nghiên cứu hiện trạng và xu thế diễn biến TNN lưu vực sông Nhuệ- Đáy;
Thiết kế mạng quan trắc số lượng nước lưu vực sông Nhuệ- Đáy;
Thiết kế mạng quan trắc chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ- Đáy.
Phương pháp nghiên cứu

Để tiến hành giải quyết các vấn đề nghiên cứu, đồ án đã sử dụng các phương pháp
sau:


2
- Phương pháp tổng hợp, thống kê, phân tích tài liệu:
Thu thập hệ thống hoá xử lý phân tích đánh giá tất cả các tài liệu số liệu có. Bên
cạnh đó, kế thừa những vấn đề lý luận khoa học, quan điểm tiếp cận, kinh nghiệm

thực tiễn của các công trình khoa học, đồ án nghiên cứu đã thực hiện.
-

Phương pháp tính toán, phân tích:

Dùng phương pháp của Sharp- Sender và phương pháp của UNEP/WHO để
thiết lập vị trí các trạm quan trắc
-

Phương pháp sử dụng phần mềm mapinfo

Thiết lập bản đồ lưu vực sông và thiết kế vị trí các trạm quan trắc
- Phương pháp chuyên gia: xin ý kiến góp ý của giáo viên hướng dẫn và một
số chuyên gia trong lĩnh vực.
- Phương pháp kế thừa:
Trong quá trình thực hiện, sinh viên đã tham khảo và kế thừa một số tài liệu, kết
quả có liên quan đã được nghiên cứu trước đây của các tác giả, cơ quan, tổ chức
khác. Những tài liệu và kết quả này là đặc biệt quan trọng trong việc định hướng,
phân tích và đánh giá trong quá trình nghiên cứu.