Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hiện trạng và dự báo sự thay đổi chất lượng môi trường nước vùng hồ núi cốc đến năm 2020

ĐAI
TRƢỜ NG
ĐAI

HO QUỐ C GIA HÀ NÔI
C
HO KHOA
C
HOC

TƢƢ̣ NHIÊN

Dƣơng Thị Nhƣ Trang

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO SỰ THAY ĐỔI CHẤT
LƢỢNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÙNG HỒ NÚI CỐC ĐẾN NĂM 2020

LUÂN

SĨ KHOA HOC

VĂN
THAC

i


Hà Nội - 2012

ii

ĐAI

HO QUỐ C GIA HÀ NÔI
C

TRƢỜ NG
ĐAI

HO KHOA
C
HOC

TƢƢ̣ NHIÊN

-----------------------

Dƣơng Thị Nhƣ Trang

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO SỰ THAY ĐỔI CHẤT
LƢỢNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÙNG HỒ NÚI CỐC ĐẾN NĂM 2020

Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng
Mã số: 60 85 02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. TRẦN YÊM

Hà Nội - 2012

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1
CHƢƠNGI.. TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................ 3
1.1. Tìm hiểu về các hồ trên thế giới..................................................................... 3
1.2. Chất lƣợng nƣớc hồ tại Việt Nam.................................................................. 6
1.3. Đặc điểm Hồ Núi Cốc....................................................................................8
1.3.1. Đặc điểm địa hình, địa chất cơng trình...................................................8
1.3.2. Đặc điểm hệ thống sơng ngịi và chế độ thủy văn khu vực....................12
1.3.3. Hiện trạng kinh tế- xã hội khu vực Hồ Núi Cốc....................................14
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....26
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu.................................................................................. 26
2.2. Nội dung nghiên cứu.................................................................................... 26
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................. 26
2.3.1. Phương pháp thống kê, thu thập tài liệu, kế thừa và phân tích tổng hợp
..........................................................................................................................26
2.3.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa............................................... 26
2.3.3. Phương pháp đánh giá nhanh............................................................... 26
2.3.4. Phương pháp quan trắc lấy mẫu ngồi hiện trường và phân tích trong
phịng thí nghiệm
27
2.4. Phƣơng pháp phân tích mẫu......................................................................... 28
CHƢƠNG III.. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.................................... 30
3.1. Hiện trạng và diến biến chất lƣợng môi trƣờng nƣớc vùng Hồ Núi Cốc từ năm
2005 – 2011.........................................................................................................30
3.1.1. Hiện trạng chất lượng các nguồn nước lưu vực Hồ Núi Cốc................30
3.1.2. Hiện trạng chất lượng nước Hồ Núi Cốc.............................................. 40
3.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm, tác động môi trƣờng nƣớc Hồ Núi Cốc....................51
3.2.1. Nguyên nhân khách quan...................................................................... 51

3.2.2. Nguyên nhân chủ quan.......................................................................... 52
3.3. Dự báo sự thay đổi chất lƣợng môi trƣờng nƣớc vùng Hồ Núi Cốc đến năm
2020....................................................................................................................55
3.3.1. Dự báo thải lượng trên lưu vực Hồ Núi Cốc đến năm 2020........................56
3.3.2. Dự báo diễn biến chất lượng nước đến năm 2020................................. 68
3.4. Biện pháp bảo vệ môi trƣờng Hồ Núi Cốc.......................................................... 77
3.4.1. Các biện pháp quản lý........................................................................... 77
3.4.2. Biện pháp, giải pháp cụ thể bảo vệ môi trường Hồ Núi Cốc.................79
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................... 83
4.1. Kết luận........................................................................................................ 83
4.2.Kiến nghị....................................................................................................... 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 85
PHỤ LỤC................................................................................................................. 88


DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
BOD:

Nhu cầu oxy hóa sinh học

COD:

Nhu cầu oxy hóa học

DO

Oxy hịa tan

CTR

Chất thải rắn

KCN

Khu công nghiệp

KLN:

Kim loại nặng

KT – XH:

Kinh tế - Xã hội

NĐ:

Nghị định

QCVN:

Quy chuẩn Việt Nam

TTDS

Tăng trƣởng dân số

TTg – CP:

Thủ tƣớng Chính phủ

TT:

Thơng tƣ

TSS

Tổng chất rắn lơ lửng

UBND:

Ủy ban nhân dân

VSV:

Vi sinh vật

WHO:

Tổ chức y tế thế giới


DANH MỤC BẢNG
STT
1
2

3
4

5
6
7
8
9
10
11
12

13
14
15
16
17
18
19
20

Kí hiệu
Bảng 1.1

Tên bảng
Đặc trƣng địa hình lƣu vực Hồ Núi Cốc
Các đặc trƣng địa lý thủy văn các nhánh cấp I
Bảng 1.2 của lƣu vực sông Công phía thƣợng lƣu đập Hồ
Núi cốc
Dịng chảy năm ứng với tần suất P của Hồ Núi
Bảng 1.3
Cốc
Hiện trạng dân số và tăng trƣởng dân số vùng Hồ

Bảng 1.4
Núi Cốc
Bảng 1.5 Tình hình chăn ni 8 xã vùng ven Hồ Núi Cốc
Bảng 1.6 Tóm tắt diện tích rừng của 8 xã ven Hồ Núi cốc
Kết quả hoạt động của công ty cổ phần khách
Bảng 1.7
sạn, du lịch Hồ Núi Cốc giai đoạn 2007-2009
Các trạm bơm tƣới tiêu liên quan tới vùng Hồ
Bảng 1.8
Núi Cốc
Tổng hợp hiện trạng sử dụng đất vùng Hồ Núi
Bảng 1.9
Cốc
Bảng 1.10 Hiện trạng sử dụng đất theo đơn vị hành chính
Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc tại các sông
Bảng 3.1
suối tại cửa xả đổ vào Hồ Núi Cốc
Kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc tại các sông
Bảng 3.2 suối tiếp nhận nƣớc thải trƣớc khi đổ vào Hồ Núi
Cốc
Bảng 3.3 Diễn biến chất lƣợng nƣớc theo không gian
Bảng 3.4 Diễn biến chất lƣợng nƣớc theo thời gian
Bảng 3.5 Sản phẩm công nghiệp chủ yêu của huyện
Bảng 3.6 Các loại ô nhiễm trên lƣu vực hồ Núi Cốc
Dự báo sự phát triển đàn gia súc gia cầm trên lƣu
Bảng 3.7
vực Hồ Núi Cốc
Hệ số phát thải ô nhiễm của các động vật nuôi
Bảng 3.8
trên lƣu vực Hồ Núi Cốc

Bảng 3.9 Ƣớc tính thải lƣợng từ chăn ni trên lƣu vực hồ
Phát triển dân số trên lƣu vực hồ Núi Cốc
Bảng 3.10
(nghìn/ngƣời)

Trang
6
9

10
12
13
14
16
16
18
19
26
30

35
42
47
51
52
53
53
53

21
22

Bảng 3.11
Bảng 3.12

23
24
25

Bảng 3.13
Bảng 3.14

26
27
28
29

Bảng 3.16
Bảng 3.17
Bảng 3.18

30
31
32
33
34

Bảng 3.15

Bảng 3.19
Bảng 3.20
Bảng 3.21
Bảng 3.22
Bảng 3.23
Bảng 3.24

35
Bảng 3.25
36
Bảng 3.26
37
Bảng 3.27
38

Bảng 3.28

Hệ số phát thải của con ngƣời
Tổng thải lƣợng của con ngƣời trên lƣu vực Hồ
Núi Cốc
Hệ số phát thải từ khu đô thị
Lƣợng phát thải từ thị trấn Đại Từ
Thải lƣợng từ hoạt động du lịch trên lƣu vực Hồ
Núi Cốc
Diện tích nơng nghiệp trên lƣu vực hồ Núi Cốc
Thải lƣợng từ hoạt động nơng nghiệp
Diện tích rừng trên lƣu vực hồ Núi Cốc
Dự báo số lƣợng giƣờng bệnh trên lƣu vực Hồ
Núi Cốc
Tổng thải lƣợng từ hoạt động y tế trên lƣu vực

Hồ Núi Cốc
Dự báo sản lƣợng một số ngành sản xuất trên địa
bàn Đại Từ
Dự báo sản lƣợng một số ngành sản xuất trên

54
54
55
56
57
58
58
59
60
60
61
61

địa bàn Đại Từ
Hệ số chảy tràn đối với một số nguồn ơ nhiễm
điển hình
Giá trị tổng thải lƣợng ô nhiễm xâm nhập môi
trƣờng nƣớc lƣu vực Hồ Núi Cốc
Nồng độ chất ô nhiễm trong nƣớc Hồ Núi Cốc
theo kịch bản 1 trong trƣờng hợp không xử lý
đƣợc, chất thải đƣợc thải thẳng ra ngoài môi
trƣờng
Nồng độ chất ô nhiễm trong nƣớc Hồ Núi Cốc
theo kịch bản 1 trong trƣờng chất thải đƣợc
thải đƣợc xử lý 80% mới xả thải

Nồng độ chất ô nhiễm trong nƣớc Hồ Núi Cốc
theo kịch bản 2 trong trƣờng hợp không xử lý
đƣợc, chất thải đƣợc thải thẳng ra ngoài môi
trƣờng
Nồng độ chất ô nhiễm trong nƣớc Hồ Núi Cốc
theo kịch bản 2 trong trƣờng chất thải đƣợc thải

62
62
64

64

66

66


39

40

đƣợc xử lý 80% mới xả thải
Nồng độ chất ô nhiễm trong nƣớc Hồ Núi Cốc
theo kịch bản 3 trong trƣờng hợp không xử lý
Bảng 3.29
đƣợc, chất thải đƣợc thải thẳng ra ngoài môi
trƣờng
Nồng độ chất ô nhiễm trong nƣớc Hồ Núi Cốc
Bảng 3.30 theo kịch bản 3 trong trƣờng chất thải đƣợc thải

đƣợc xử lý 80% mới xả thải

68

69


DANH MỤC HÌNH
STT

Kí hiệu

1
2
3
4

Hình 1.1
Hình 1.2
Hình 1.3

5
6
7
8

Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4

Hình 3.5

9
10
11
12
13
14

Hình 3.6
Hình 3.7
Hình 3.8
Hình 3.9
Hình 3.10

15
16
17
18

Hình 3.12
Hình 3.13
Hình 3.14

19
20
21
22
23

Hình 3.11

Hình 3.15
Hình 3.16
Hình 3.17
Hình 3.18
Hình 3.19
Hình 3.20

Tên bảng
Cảnh quan một góc tại Hồ Núi Cốc
Bản đồ khu vực Hồ Núi Cốc
Bản đồ lƣu vực Hồ Núi Cốc
Biểu đồ DO, BOD, COD tại các nhánh sông suối
chảy vào Hồ Núi Cốc
Biểu đồ TSS tại các nhánh sông suối chảy vào Hồ
Núi Cốc
Biểu đồ NO3- tại các nhánh sông suối chảy vào Hồ
Núi Cốc
Biểu đồ BOD, COD tại các nhánh sông suối tiếp
nhận nguồn thải khu vực Hồ Núi Cốc
Biểu đồ TSS tại các nhánh sông suối tiếp nhận
nguồn thải khu vực Hồ Núi Cốc
Biểu đồ BOD, COD trên Hồ Núi Cốc
Biểu đồ TSS trên Hồ Núi Cốc
Biểu đồ NO3- trên Hồ Núi Cốc
Biểu đồ As trên Hồ Núi Cốc
Biểu đồ Fe, Mn trên Hồ Núi Cốc
Biểu đồ BOD, COD trên Hồ Núi Cốc theo thời
gian

Biểu đồ NO3- trên Hồ Núi Cốc theo thời gian
Biểu đồ As trên Hồ Núi Cốc theo thời gian
Khai thác cát sỏi trên hồ
Biểu đồ dự báo sự phát triển chăn nuôi trên lƣu
vực Hồ Núi Cốc
Biểu đồ dự báo gia tăng thải lƣợng các chất thải
của con ngƣời trên lƣu vực hồ Núi Cốc
Biểu đồ dự báo gia tăng khách đến du lịch Hồ Núi
Cốc
Biểu đồ dự báo gia tăng chất ô nhiễm do hoạt
động du lịch trên lƣu vực Hồ Núi Cốc
Thải lƣợng ô nhiễm do hoạt động y tế
Biểu đồ dự báo thải lƣợng TSS vào lƣu vực Hồ

Trang
6
8
11
28
28
29
32
33
38
39
40
40
41
44
44

45
48
52
55
56
57
60
61


24
Hình 3.21
25
Hình 3.22
26
Hình 3.23
27

Hình 3.24

28
Hình 3.25
29
Hình 3.26
30
Hình 3.27
31

Hình 3.28

32
Hình 3.29
33
Hình 3.30
34
Hình 3.31
35
36

Hình 3.32

Biểu đồ diễn biến giá trị BOD theo kịch bản 1
trong các trƣờng hợp đƣợc xử lý và không đƣợc
xửlý
Biểu đồ diễn biến giá trị TSS theo kịch bản 1 trong
các trƣờng hợp đƣợc xử lý và không đƣợc xử
lý
Biểu đồ diễn biến giá trị Nitơ theo kịch bản 1
trong các trƣờng hợp đƣợc xử lý và không đƣợc
xử lý
Biểu đồ diễn biến giá trị P theo kịch bản 1 trong
các trƣờng hợp đƣợc xử lý và không đƣợc xử lý
Biểu đồ diễn biến giá trị BOD theo kịch bản 2
trong các trƣờng hợp đƣợc xử lý và không đƣợc
xử lý
Biểu đồ diễn biến giá trị TSS theo kịch bản 2 trong
các trƣờng hợp đƣợc xử lý và không đƣợc xử
lý
Biểu đồ diễn biến giá trị Nitơ theo kịch bản 2
trong các trƣờng hợp đƣợc xử lý và không đƣợc

xử lý
Biểu đồ diễn biến giá trị P theo kịch bản 2 trong
các trƣờng hợp đƣợc xử lý và không đƣợc xử lý
Biểu đồ diễn biến giá trị BOD theo kịch bản 3
trong các trƣờng hợp đƣợc xử lý và không đƣợc
xử lý
Biểu đồ diễn biến giá trị TSS theo kịch bản 3 trong
các trƣờng hợp đƣợc xử lý và không đƣợc xử
lý
Biểu đồ diễn biến giá trị Nitơ theo kịch bản 3
trong các trƣờng hợp đƣợc xử lý và không đƣợc
xử lý
Biểu đồ diễn biến giá trị P theo kịch bản 3 trong
các trƣờng hợp đƣợc xử lý và khơng đƣợc xử lý
Sơ đồ q trình quan trắc và phân tích mơi trƣờng
nƣớc vùng Hồ Núi Cốc

64

65

65

66
66

67

68

68
69

69

70

70
76


MỞ ĐẦU
Nƣớc là một loại tài nguyên quý giá và đƣợc coi là vĩnh cửu. Khơng có nƣớc
thì khơng có sự sống trên hành tinh của chúng ta. Nƣớc là động lực chủ yếu chi
phối mọi hoạt động dân sinh, kinh tế của con ngƣời. Nƣớc đƣợc sử dụng rộng rãi
trong sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, thủy điện, giao thông vận tải, chăn nuôi
thủy sản…
Ngày nay, việc bảo vệ nguồn nƣớc, đa dạng sinh học và sử dụng hợp lí các
nguồn tài nguyên thiên nhiên này đã và đang trở thành vấn đề cấp thiết, đặc biệt sự
ô nhiễm các nguồn nƣớc (nhất là nguồn nƣớc ngọt) đang trở nên ngày càng trầm
trọng, đe dọa cuộc sống của loài ngƣời và gây ra nhiều khó khăn cho sản xuất, đời
sống của con ngƣời.
Hồ Núi Cốc đƣợc xem là một trong những hồ nƣớc ngọt quan trọng nhất miền
Bắc, đƣợc khởi công xây dựng năm 1972 và đƣa vào khai thác năm 1978 với mục
đích ban đầu là cung cấp nƣớc cho hệ thống thuỷ nông và cho nƣớc sinh hoạt của
ngƣời dân thành phố Thái Nguyên và các tỉnh lân cận. Hồ có một đập chính dài
480m và 6 đập phụ. Diện tích mặt nƣớc hồ rộng trên 2.500 ha, dung tích chứa nƣớc
160 triệu - 200 triệu m3 rất thuận tiện cho việc phát triển các ngành kinh tế đặc biệt
là ngành du lịch.
Hồ Núi Cốc có vai trò quan trọng đối với phát triển kinh tế xã hội của tỉnh

Thái Nguyên: Hồ Núi Cốc là một nguồn nƣớc đƣợc Nhà máy nƣớc Tích Lƣơng sử
dụng cơng suất 20.000 m3/ngày.đêm cung cấp nƣớc sạch cho Thành phố Thái
Nguyên phục vụ cấp nƣớc cho 12.000 ha đất nông nghiệp thuộc thành phố Thái
Nguyên, huyện Phổ Yên, huyện Phú Bình; Cắt lũ cho hạ lƣu Sơng Cơng; Bên cạnh
đó, hồ còn đƣợc quy hoạch và xây dựng phục vụ khách du lịch đến thăm quan nghỉ
ngơi, vui chơi, giải trí [3], [17]
Tuy nhiên, môi trƣờng nƣớc Hồ Núi cốc đang có biểu hiện bị ơ nhiễm do
nguồn thải từ các hoạt động phát triển kinh tế-xã hội trong khu vực và phía thƣợng
lƣu của Hồ gây nên. Với vai trị ý nghĩa lớn trong việc phát triển kinh tế-xã hội của

12


tỉnh Thái Nguyên, việc bảo vệ tổng thể môi trƣờng vùng Hồ Núi Cốc nói chung và
bảo vệ mơi trƣờng nƣớc vùng Hồ Núi Cốc nói riêng là hết sức cần thiết. Xuất phát
từ thực tiễn trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu hiện trạng và dự báo sự
thay đổi chấ t
lươn

g môi trườ ng nướ c vù ng Hồ Nú i Cốc đến năm 2020”

Mục tiêu nghiên cứu:
- Đánh giá hiện trạng và diễn biễn chất lƣợng môi trƣờng nƣớc qua các năm; Xác
định các nguyên nhân gây ơ nhiễm , suy thối mơi trƣờng ; sự tác động do phát
triển kinh tế xã hội tới môi trƣờng nƣớc Hồ Núi Cốc.
- Dự báo sự thay đổi chất lƣợng môi trƣờng nƣớc Hồ Núi Cốc đến năm 2020
- Đề xuất cá c biên phaṕ

và giaỉ phaṕ

baỏ vê ̣ môi trƣờ ng nƣớ c Hồ Nú i Cố c


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tìm hiểu về các hồ trên thế giới
Hồ là một vùng nƣớc đƣợc bao quanh bởi đất liền, thông thƣờng là nƣớc ngọt.
Đa số các hồ trên trái đất nằm tại bán cầu Bắc, ở vĩ độ cao. Một số hồ, nhƣ hồ Eyre,
có thể cạn nƣớc gần nhƣ quanh năm và chỉ chứa nƣớc trong một vài tháng nhiều
mƣa. Ngoài ra, một số lớn hồ có nguồn gốc nhân tạo do con ngƣời tạo ra để phục
vụ nhu cầu tƣới tiêu, thủy lợi, cung cấp nƣớc sinh hoạt.
Hồ có nhiều nguồn gốc hình thành khác nhau. Dựa vào tính chất, hồ đƣợc
phân ra làm nhiều loại khác nhau :
- Hồ móng ngựa là loại hồ hình thành do uốn khúc một con sơng, qua thời gian, đoạn
trên sơng cũ trên dịng chảy mất đi tạo ra đƣờng đi cho dịng sơng mới, vết tích dịng
sơng cũ để lại.
- Hồ băng hà đƣợc hình thành do băng hà di chuyển qua, bào mòn mặt đất, đào sâu
chỗ đất đá mềm để lại vũng nƣớc lớn. Ví dụ: Phần Lan, Canada…
- Hồ miệng núi lửa là hồ hình thành trên miệng trũng của núi lửa, nƣớc tụ lại khi chảy
ra sông.
- Hồ kiến tạo là loại hồ hình thành ở vùng đất bị sụt lún do động đất gây ra và di
chuyển các mảng kiến tạo. Ví dụ: hồ ở Đơng Châu Phi.
- Ở hoang mạc, gió tạo thành các cồn cát cao, chân cồn cát tạo thành nơi trũng, nƣớc
tụ lại thành hồ, các hồ này rất nơng.
Ngoài ra cịn dựa vào tính chất của nƣớc nên hồ chia làm 2 loại tiếp:
Hồ nƣớc ngọt chiếm nhiều nhất trong lục địa . Hồ có thể có dịng sơng nƣớc
ngọt chảy qua hay do mƣa nhƣ hồ Baikal tại Siberia, ở độ cao 1485m là sâu nhất và
lâu đời nhất thế giới.
Hồ nƣớc mặn chiếm rất ít. Hồ có thể do di tích của biển, đại dƣơng bị cô lập
giữa lục địa hay trƣớc kia hồ là hồ nƣớc ngọt nhƣng vì khí hậu khơ hạn nên nƣớc
hồ cạn dần và tỉ lệ muối khoáng trong hồ tăng Hồ Eyre (Australia) có diện tích

7.700km2.


Nhờ có hồ nối với sơng mà sơng đƣợc điều hịa chế độ nƣớc sơng. Khi nƣớc
sơng dâng lên (mùa lũ), nƣớc chảy vào các hồ, đầm. Khi nƣớc sông xuống (mùa
khô) để cho sông đỡ cạn sông Mê Kông ln đƣợc điều hịa là nhờ có Biển Hồ ở
Campuchia.
Trong thập niên 60, ô nhiễm nƣớc lục địa và đại dƣơng gia tăng với nhịp độ
đáng lo ngại. Tiến độ ô nhiễm nƣớc phản ánh trung thực tiến bộ phát triển kỹ nghệ.
Ta có thể kể ra đây vài thí dụ tiêu biểu.
Anh Quốc chẳng hạn: Ðầu thế kỷ 19, sơng Tamise rất sạch. Nó trở thành ống
cống lộ thiên vào giữa thế kỷ này. Các sơng khác cũng có tình trạng tƣơng tự trƣớc
khi ngƣời ta đƣa ra các biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt.
Nƣớc Pháp rộng hơn, kỹ nghệ phân tán và nhiều sông lớn, nhƣng vấn đề cũng
khơng khác bao nhiêu. Dân Paris cịn uống nƣớc sơng Seine đến cuối thế kỷ 18. Từ
đó vấn đề đổi khác: các sông lớn và nƣớc ngầm nhiều nơi không cịn dùng làm
nƣớc sinh hoạt đƣợc nữa, 5.000 km sơng của Pháp bị ơ nhiễm mãn tính. Sơng Rhin
chảy qua vùng kỹ nghệ hóa mạnh, khu vực có hơn 40 triệu ngƣời, là nạn nhân của
nhiều tai nạn (nhƣ nạn cháy nhà máy thuốc Sandoz ở Bâle năm 1986 chẳng hạn)
thêm vào các nguồn ô nhiễm thƣờng xuyên.
Ở Hoa Kỳ tình trạng thảm thƣơng ở bờ phía đơng cũng nhƣ nhiều vùng khác.
Vùng Ðại hồ bị ô nhiễm nặng, trong đó hồ Erie, Ontario đặc biệt nghiêm trọng.
Ở Châu Phi, tính mạng ngƣời dân đang bị đe dọa khi sống gần những hồ nƣớc
chứa khí đơc. Lƣợng khí độc khổng lồ trong hồ khiến chúng có khả năng giết chết
hàng nghìn ngƣời chỉ trong chớp mắt.
Hồ Nyos – nằm ở vùng tây bắc của Cameroon và cách Nigeria 50 km về phía
bắc – là một trong ba nguồn nƣớc đƣợc gọi là tử thần trên thế giới bởi khả năng giết
ngƣời. Hàng tỷ tấn khí carbon dioxide (CO2) đang tích tụ dƣới đáy hồ. Nếu thốt ra,
khí CO2 có thể lấy mạng ngƣời trong chốc lát.
Hồ Nyos hình thành do nƣớc mƣa tích tụ trong q trình nguội của núi lửa.

Nham thạch tạo nên một con đập tự nhiên có tác dụng giữ nƣớc. Với chiều dài 1,2
km, diện tích mặt nƣớc của hồ Nyos là hơn 1,5 triệu mét vuông. Một túi dung nham


của núi lửa nằm bên dƣới hồ. Khí carbon dioxide (CO 2) từ đó xâm nhập vào nƣớc
trong hồ, tạo nên axit carbonic (H2CO3).
Với những hồ trên miệng núi lửa, các lớp nƣớc lƣu chuyển từ bề mặt xuống
đáy hồ rồi di chuyển ngƣợc lại theo chu kỳ khiến cho khí tích tụ dƣới đáy đƣợc giải
phóng vào khí quyển. Song Nyos lại không nhƣ vậy. Do đáy sâu và rất dốc nên
nƣớc của nó khơng lƣu chuyển từ trên xuống dƣới khiến khí CO 2 bị “nhốt” dƣới
đáy. Khi lƣợng khí CO2 bị tích tụ trở nên quá lớn, hoặc khi một tác nhân kích thích
(nhƣ lở đất, địa chấn) xảy ra, nƣớc ở bề mặt chìm xuống đáy và đẩy nƣớc ở đáy lên
phía trên. Khí độc từ trạng thái hịa tan sẽ thốt ra ngoài, giống nhƣ bọt khí bung ra
khi chúng ta mở nắp chai nƣớc khoáng.
Ngày nay, hồ Nyos vẫn là một hiểm họa bởi bức tƣờng chắn tự nhiên bằng
dung nham đang suy yếu. Một trận động đất có thể khiến bức tƣờng này sụp đổ,
khiến nƣớc tràn xuống các làng bên dƣới và khí CO2 thốt ra.
Hồ Monoun nằm trong vùng núi lửa Oku tại Cameroon. Giống nhƣ hồ Nyos,
hàng tỷ tấn khí CO2 đang tích tụ dƣới đáy hồ Monoun. Ngày 15/8/1984, một lƣợng
lớn khí CO2 bất ngờ phun lên mặt nƣớc khiến 37 ngƣời chết ngạt. Ban đầu ngƣời ta
cho rằng nguyên nhân gây nên cái chết của họ là một bí ẩn. Thậm chí nhiều ngƣời
cịn cho rằng đó là hành động của bọn khủng bố. Hai năm sau, một thảm họa tƣơng
tự tại hồ Nyos khiến ngƣời ta tin rằng khí độc từ đáy hồ giết chết ngƣời.
Hồ Kivu – Nằm giữa Rwanda và Cộng hòa dân chủ Congo.
Thỉnh thoảng khí độc phun lên mặt nƣớc ở hồ Kivu khiến một số ngƣời dân
sống gần đó ngạt thở. Mặc dù vậy, hồ Kivu là một điểm đến hấp dẫn đối với khách
du lịch.
Nằm giữa Rwanda và Cộng hòa dân chủ Congo, hồ Kivu có diện tích 2.700
km2 và độ sâu cao nhất là 495 m. Nó là hồ cao nhất tại châu Phi (nằm ở độ cao gần
1.500 m) và cũng là một trong những hồ lớn nhất của lục địa đen.

Kivu nằm trong một thung lũng khổng lồ trải dài từ châu Á tới châu Phi. Với
chiều dài tới 6.400 km và chiều rộng tối đa 64 km, thung lũng này đang bị kéo về
hai phía bởi hoạt động địa chất. Vì thế mà hoạt động của núi lửa trong khu vực này


cũng tăng. Một túi dung nham khổng lồ ngay bên dƣới hồ Kivu khiến hàng tỷ tấn
khí CO2 và metan tích tụ trong nƣớc. Theo tính tốn của giới khoa học, lƣợng khí
metan trong hồ vào khoảng 65 km3, cịn khí lƣợng khí CO 2 lên tới 256 km3. Thỉnh
thoảng khí độc phun lên mặt nƣớc khiến một số ngƣời dân sống gần đó ngạt thở.
Mặc dù vậy, hồ Kivu là một điểm đến hấp dẫn đối với khách du lịch.
Nhiều nghiên cứu địa chất và sinh học cho thấy khí độc từ hồ Kivu từng gây
nên nhiều sự kiện tuyệt chủng hàng loạt trong lịch sử. Các chuyên gia cho rằng hoạt
động núi lửa có thể là nguyên nhân khiến khí thốt ra khỏi hồ. Khi núi lửa hoạt
động, dung nham nóng khiến nhiệt độ nƣớc hồ tăng vọt. Nƣớc càng nóng thì khí
metan càng dễ thốt ra khỏi hồ, gây nên hiện tƣợng nổ và giải phóng khí CO 2. Sự
lan tỏa của khí CO2 tới những khu vực xung quanh hồ khiến các loài động vật chết
ngạt. Một giả thuyết thứ hai là những trận sóng thần trong hồ (do động đất gây nên)
khiến nƣớc trên bề mặt chìm xuống đáy hồ, cịn nƣớc dƣới đáy nổi lên. Khi nƣớc
dƣới đáy nổi lên trên, khí CO2 và metan cũng đƣợc giải phóng.
1.2. Chất lƣợng nƣớc hồ tại Việt Nam
Nƣớc ta về mƣa, trong năm chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mƣa kéo dài 5 đến
6 tháng với tổng lƣợng mƣa chiếm từ 80 đến 85% tổng lƣợng mƣa cả năm, trong 6
đến 7 tháng còn lại của mùa khô lƣợng mƣa chỉ chiếm 15 đến 20%, với dịng chảy
trong sơng sẽ có mùa lũ và cạn. Điều đó bắt buộc nƣớc ta phải xây dựng hồ chứa để
điều tiết lƣợng nƣớc phân bố bất hợp lý đó. Mặt khác về địa hình địa mạo, ba phần
tƣ diện tích đất liền là vùng đồi núi, điều kiện tự nhiên rất thuận lợi cho việc xây
dựng và khai thác các hồ chứa nƣớc, đáp ứng nhu cầu cho các ngành kinh tế quốc
dân. Chính vì vậy, từ ngày hoà bình lập lại tới nay, theo số liệu của Cục Thủy lợi Bộ NN&PTNT cả nƣớc đã xây dựng và đƣa vào sử dụng khoảng trên 3500 hồ chứa
nƣớc lớn nhỏ, nếu tính hồ có dung tích chứa trên 0.2 triệu m 3 có 1967 hồ với tổng
dung tích 24.820 triệu m3. Trong số hồ chứa trên có 10 hồ ngành điện quản lý với

tổng dung tích 19.000 triệu m3, cịn 1957 hồ do ngành nơng nghiệp quản lý. Nếu
phân theo lƣu vực có 945 hồ có diện tích lƣu vực từ 10 km2 đến 50 km2, có 67 hồ


diện tích lƣu vực từ 50 km2 đến 100 km2, số hồ có diện tích lƣu vực trên 100 km2 là
192.
Hệ thống hồ chứa nƣớc ở Việt Nam phát triển qua nhiều giai đoạn khác nhau,
gắn liền với sự phát triển kinh tế của đất nƣớc khác nhau. Trƣớc giải phóng việc xây
dựng hồ chứa cịn ít và mang tính chất địa phƣơng nhỏ lẻ, hồ sơ thiết kế thiếu, thất
lạc nhiều. Số hồ chứa xây dựng cho đến 1975 chiếm 33.0%. Giai đoạn sau giải
phóng đến 1985 việc xây dựng hồ chứa khá phát triển do nhu cầu mở rộng sản xuất
nông nghiệp. Số hồ xây dựng trong 10 năm này chiếm 36.9 %. Giai đoạn từ 1985
đến nay chiếm 30.1%. Nhƣ vậy số hồ chứa đƣa vào sử dụng trên 10 năm chiếm trên
2/3 tổng số hồ chứa cả nƣớc.
Hệ thống hồ chứa trên trong những năm qua đã phát huy đƣợc hiệu quả to lớn
trong sản xuất nông nghiệp và phần nào đã giảm nhỏ ảnh hƣởng của thiên tai lũ lụt,
hạn hán cho vùng hạ. Tuy nhiên do những khiếm khuyết về nhiều mặt cho nên hệ
thống hồ chứa cũng đã gây ra nhiều tác động tiêu cực ảnh hƣởng đến đời sống kinh
tế, xã hội của nhân dân. Một trong những vấn đề cần quan tâm hiện nay đó là cơng
tác bảo đảm an toàn, bảo vệ môi trƣờng và chất lƣợng nƣớc của các hồ chứa.
Thƣc traṇ g cać con sông đang thiếu nƣơć , các hồ chứa nƣớc ngọt đang bị xâm
hại nghiêm trọng trên toàn lãnh thổ Việt Nam hiện nay đang đặt ra nhiều thách thức
cho đời sống của con ngƣời ở hiên taị và trong tƣơng lai.
Trong khi cać doǹ g sông đang thoi thoṕ thì cać hồ chƣ́ a nƣơć ngot cung đang
̃
bị bức tử một cách thô bạo, không thƣơng tiếc.
Trong thờ i gian qua , thƣc traṇ g xâm haị và taǹ
phá hồ Ba Bể
Do câṕ
pheṕ

khai thác khoáng sản bƣ̀ a
bai
năng nên đã đẩy hồ nƣớc
đƣơc

và không
đƣơc

sƣ ̣ kiể m soá t củ a cá c cơ quan chƣ́ c

xem là môt kỳ quan của Bắc

Bộ này vào chỗ ô

nhiêm năṇ g, bị bồi lấp và nghiêm trọng hơn là đứng trƣớc nguy cơ biến mất .
Hồ Dầu Tiếng là môt

trong nhƣñ g hồ nƣơć
ngot

lơń nhất Viêṭ Nam, cũng đang

đƣ́ ng trƣớc nguy cơ bi ḷ ấn chiếm nghiêm troṇ g . Trong thời gian qua, đã liên tiếp
diê ra nhƣ ng vu ̣ ca nhân lấ n chiế m lo ng hồ . Các vu ̣ lấ n chiế m tƣ va i
̃
́
̀
̀ ̀
n
chuc

met́ loǹ g

.


hồ đến 5.000 m2 mà chƣa có cơ quan chức năng nào lên tiếng, xƣ̉ ly.́


Ngoài ra,
thƣc

traṇ g các hồ nƣớc ngot bi x̣ âm haị khôn g chỉ xảy ra ở các vùng
miền nuí xa xôi
v đang xảy ra ngay ở
mà cũng đã tồn taị â thủ đô Ha Nôi
̀
và hiên
n .
Theo đề tài nghiên cƣ́ u “Sông hồ –
nƣớc và đô thị Hà Nội” phối hợp
giữa Đaị hoc̣ KU Leuven với Viện
Kiến trúc Quy Hoạch – ĐH Xây dựng
Hà Nội , Trƣờng ĐH Lâm nghiệp và
Viện Kiến trúc Quy hoạch – Bộ Xây
dựng thì tƣ̀ năm 1955 đến năm
2000 thì diện tích hồ ở Hà Nội bị lấp
khoảng 70%.
Môt đ điểm thấ y la sƣ ̣ thay đổ i đế n
̀

ă dễ
chó ng măṭ củ a cá c sông hồ
c nhân , mà
nguyên nhân chính là do con ngƣờ i gây ra
, thƣờ ng không đƣơc cać cấp chính
quyêǹ
đphƣơng nơi nay nhin thấy ma
̀
̀
̀
i xảy ra thảm
đa phần đều là do
a hoa
mơt

số
ngƣời

có lƣơng tâm phát hiện và lên tiếng.
Quả thật, khoảng thời gian 10 năm
với các dịng sơng ở miền Trung ,
20 năm
vơí hồ Ba Bể hay 50 la khoan̉ g thơi
̀
̀
năm vơí các hồ ở Hà m gian rất ngắn so
Nôi
ôt
vơí tuổi đơì cuả chuń g . Khoảng thời gian
ấy chỉ nhƣ một cái chớp mắt . Vây mà

chi
tro khoan̉ g thơi gian cực ngắn đo , con
̀
́
ng
ngƣơì đã làm thay đổi tất cả nhƣ̃ng
m
ôt


quy luâṭ tƣ ̣ nhiên
vố n đã tồ n taị
hà ng ngà n năm .
Nhƣ
q tiền đã xaỷ ra
ngu . Miền Trung
hâua đang thiếu
̉ nƣớc tƣới
n tiêu ,
h
a
n

15km,

cách

phố Thái Nguyên. Gần nhƣ toàn bộ

phía Bắc Vƣờn

hồ và phần thƣợng lƣu của Hồ Núi

quốc gia Tam

Cốc thuộc địa bàn huyện Đại Từ và

Đảo 10km và

chỉ một

cách thủ đơ Hà
Nội

100km.

Xung

quanh

lịng

hồ

là

nƣớ c sinh hoaṭ
trong mù a nắ ng và
lũ lut ngaỳ
cà

ng hung dƣ̃ vaò
mù a mƣa , các đơ

những dãy đồi,

thị ngập chìm
trong nƣớc chỉ với
một cơn mƣa
lớn…

nƣớc

1.3. Đặc

điểm Hồ
Núi Cốc
1.3.1. Đặc

điểm
địa
hình,
địa
chất
cơng
trình
a. Đặc điểm

địa hình
Vùng
Hồ Núi Cốc

cách phía Tây
Nam

thành

phố

Thái

Ngun

núi liên tiếp
nhau có cao độ
từ

40m

đến

100m. Ở mực
dâng

bình

thƣờng,

diện tích mặt
hồ là 25,2km2,
với chiều dài
lịng hồ khoảng

8km,

chiều

rộng bình quân
từ 3km đến 4
km [3].
Hồ

Núi

Cốc nằm trong
địa bàn 8 xã.
Trong đó, 05
xã thuộc huyện
Đại Từ, 01 xã
thuộc

huyện

Phổ Yên và 02
xã thuộc thành


phần nhỏ diện tích lƣu vực thuộc huyện Phổ Yên và thành phố Thái Nguyên. Tiếp
giáp của Hồ Núi Cốc theo các hƣớng nhƣ sau:
Phía Bắc của hồ giáp các xã Bình Thuận và xã Hùng Sơn của huyện Đại Từ;
Phía Đơng của hồ là xã Phúc Xn, TP Thái Nguyên và xã Tân Thái, huyện
Đại Từ; Phía Tây của hồ là các xã Lục Ba, xã Vạn Thọ thuộc huyện Đại
Từ; Phía Namcủa Hồ giáp xã Phúc Tân, huyện Phổ Yênvàxã Phúc Trìu, TP

Thái Nguyên.
Lƣu vực Hồ Núi Cốc có độ dốc lớn, chiều dài sơng chính (tính đến đập chính
của hồ) chiếm hơn một nửa chiều dài của Sơng Cơng, mang đặc tính của một hồ
lịng sơng. Trong lƣu vực có nhiều thung lũng, các thung lũng lớn tập trung ở vùng
thƣợng lƣu nhƣ thung lũng Phú Nghĩa, Đại Từ, Vạn Yên. Về phía hạ lƣu, các núi
thấp, thung lũng hẹp và ít. Lƣu vực Hồ Núi Cốc là phần thƣợng lƣu của lƣu vực
Sông Công.
Hồ Núi Cốc là hồ quan trọng nhất với chức năng điều tiết nƣớc phục vụ cho
nông nghiệp và cho sinh hoạt của thành phố Thái Nguyên và vùng hạ lƣu, cung cấp
nƣớc bổ xung cho sông Cầu, đồng thời là khu du lịch của thành phố. Hồ Núi Cốc có
diện tích trung bình khoảng 2.500ha, dung tích trung bình khoảng 160.000.000m 3,
dung tích lũ khoảng 200.000.000m3. Đập điều tiết chính có cao độ đỉnh đập là
+50,0m và đáy đập là +24,0m [17]

Hình1.1: Quang cảnh một góc tại Hồ Núi Cốc


Các đặc trƣng địa hình lƣu vực Hồ Núi Cốc đƣợc thể hiện tại bảng 1.1.
Bảng 1.1. Đặc trưng địa hình lưu vực Hồ Núi Cốc [3]
STT
Đặc trƣng
1
Diện tích lƣu vực
2
Chiều dài sơng chính đến đập
3
Độ dốc bình qn lƣu vực
4
Độ dốc lịng sơng
5

Độ cao bình qn lƣu vực
b.Địa chất cơng trình, tài ngun

Giá trị
2

535 km
49,7 km
41,3%
1,62%o
312 m

* Địa chất cơng trình
Đất đai vùng nghiên cứu khu vực xung quanh hồ chủ yếu phát triển trên các
loại đá mẹ phiên thạch sét, Macma axít, bao gồm các loại đất chính sau:
- Đất Pheralit vàng đỏ phân bố trên toàn vùng.
- Đất Pheralit vàng nâu phân bố rải rác toàn vùng.
- Đất dốc tập trung nhiều ở phía Bắc, Đơng Bắc vùng quy hoạch.
Khu vực nghiên cứu quy hoạch đƣợc dự báo nằm trong vùng có động đất cấp
6.
*Địa chất tài nguyên
Tài nguyên khoáng sản của tỉnh Thái Nguyên rất phong phú về chủng loại,
trong đó nhiều loại có ý nghĩa quan trọng nhƣ sắt, than đá (đặc biệt là than mỡ).
Hiện nay, trong vùng quy hoạch Hồ Núi Cốc có nhóm tụ khống chì-kẽm
phân bố tại khu vực Nam huyện Đại Từ, phía Đơng Tam Đảo. Quặng hóa nằm trong
đá lục ngun – carbonat tuổi Đevon. Mỗi tụ khống có một thân quặng dài 180600m, dày 0,2m-3,2m và một số mạch quặng nhỏ. Thành phần của quặng gồm
galenit, sphalerit, chalcopyrit, pyrit, burnonit và các khoáng vật thứ sinh của Pb, Zn,
Fe… Tổng hàm lƣợng chì - kẽm trong quặng thƣờng đạt 10%. Các tụ khống đều có
quy mơ nhỏ, trữ lƣợng trên dƣới 10 ngàn tấn kim loại mỗi tụ khống [18].
Ngoài ra, khu vực Đại Từ cịn có graphit mạch nhỏ, xâm tán hay ổ nhỏ trong

đá trầm tích hay đá xâm nhập, tạo thành đới rộng 10-15m. Grphit dạng vảy có kích
thƣớc 0,1-2mm. Hàm lƣợng từ 15-40%.


Hình 1.2. Bản đồ khu vực Hồ Núi Cốc

11


1.3.2. Đặc điểm hệ thống sơng ngịi và chế độ thủy văn khu vực
Vùng nghiên cứu quy hoạch chịu ảnh hƣởng chế độ thuỷ văn của sông Công.
Sông Công bắt nguồn từ núi Ba Lá thuộc huyện Định Hoá, dài khoảng 96km với
diện tích lƣu vực khoảng 951km2 và độ dốc bình quân khoảng 1,03%. Lƣu lƣợng
bình quân mùa lũ khoảng 3,32m3/s và mùa cạn là khoảng 1,03m3/s. Đoạn qua vùng
Hồ Núi Cốc dài 8,86km[20].
Sông Công chảy qua Hồ Núi Cốc tại địa phận thành phố Thái Nguyên, huyện
Đại Từ và huyện Phổ Yên tỉnh Thái Nguyên. Sông Công là một chi lƣu của sông
Cầu chảy theo hƣớng Tây Bắc – Đông Nam, chảy qua thị xã Sông Công rồi hội lƣu
với sông Cầu tại ranh giới của 3 xã Thuận Thành (huyện Phổ Yên), Trung Giã
(huyện Sóc Sơn, Hà Nội) và Hợp Thịnh (huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang).
Lƣu vực sơng Cơng có độ cao trung bình 224m, độ dốc 27,3% rất cao so với
các sông khác.
Tổng lƣợng nƣớc sơng Cơng trung bình năm vào khoảng 0,794.106 m3, lƣu
lƣợng trung bình năm 14,9 m3/s và modul dịng chảy năm vào khoảng 27,85l/s.km2.
Trên Sơng Cơng có 14 nhánh cấp 1 có chiều dài lƣu vực lớn hơn 10 km.
Trong 14 nhánh cấp 1 của Sơng Cơng có 8 nhánh ở thƣợng lƣu đập Hồ Núi Cốc
(trong đó có 02 nhánh chảy trực tiếp vào hồ) với tổng diện tích lƣu vực Hồ Núi Cốc
là 535 km2, gồm toàn bộ huyện Đại Từ. Ngoài ra, vùng nghiên cứu cịn có rất nhiều
ao, hồ nhỏ đƣợc sử dụng để tƣới cho các nƣơng chè, ruộng lúa và vƣờn cây ăn trái.
Một số đƣợc sử dụng để nuôi trồng thủy sản.

Một số đặc trƣng địa lý thuỷ văn các nhánh cấp 1 của lƣu vực Sơng Cơng phía
thƣợng lƣu đập Hồ Núi Cốc đƣợc thể hiện tại bảng 1.2.
Bảng 1.2. Các đặc trưng địa lý thuỷ văn các nhánh cấp 1 của lưu vực
Sơng Cơng phía thượng lưu đập Hồ Núi Cốc[3]
Sơng nhánh

Ls (km)

Llv (km)

Flv (km2)

Nhánh số 1

12,5

10

43,5

Nhánh số 2

11,5

10

67,9

cấp 1

25

Ilv (%)
18,9

B (km)
4,4
6,8