CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC MÔ HÌNH ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ THỰC TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG NHUỆ ĐOẠN CHẢY QUA HÀ NỘI 1. Giới thiệu chung về lưu vực sông: 1. Điều kiện tự nhiên: a. Vị trí địa lý: • Đặc điểm các lưu vực sông ở Việt Nam: Nước ta có mạng lưới sông ngòi khá dày, các sông có chiều dài từ 10 km trở lên, có dòng chảy thường xuyên thì có tới 2.372 sông, trong đó có 13 hệ thống sông lớn có diện tích lưu vực trên 10.000 km2, chiếm 80% diện tích lãnh thổ, 10 trong số 13 hệ thống sông là sông liên quốc gia.
Một số đặc trưng cơ bản của các hệ thống sông lớn của Việt Nam được thống kê trong bảng 1. Một số đặc trưng cơ bản của các hệ thống sông lớn của Việt Nam Mỗi LVS có đặc điểm riêng về tài nguyên thiên nhiên cũng như tài nguyên nước. Các lưu vực sông mang lại các giá trị to lớn: Cung cấp các nguồn tài nguyên quý giá cho sản xuất và sinh hoạt; Bảo vệ sự sống của con người và các hệ sinh thái; 5 Là môi trường tiếp nhận, chuyển tải và làm sạch các chất thải; Là nơi tập trung nhiều loại hàng hoá tự nhiên có giá trị về mặt kinh tế; các giá trị của tài nguyên nước như cung cấp nước cho sinh hoạt và công nghiệp, phục vụ giao thông vận tải thuỷ, khai thác cát lòng sông, cung ứng dịch vụ phi thị trường như tiếp nhận và tự làm sạch chất thải, tạo cảnh quan môi trường và tham gia vào chu trình nước trong tự nhiên, bảo tồn đa dạng sinh học… Tuy nhiên tài nguyên nước của Việt Nam không bền vững, phân bố không đều trên lãnh thổ, khoảng 60% lượng nước sông toàn quốc tập trung ở đồng bằng sông Cửu Long, nơi sinh sống của 20% dân số cả nước, trong khi đó 40% lượng nước còn lại đáp ứng cho 80% số dân còn lại, đáp ứng cho 90% các hoạt động sản xuất, thương mại và các hoạt động dịch vụ khác. Trữ lượng nước trên các hệ thống sông ở Việt Nam dồi dào, phong phú nhưng nếu không tính lượng nước từ hệ thống sông Mê Kông vào hệ thống sông quốc gia thì có thể đến năm 2025 Việt Nam sẽ phải đối mặt với sự thiếu hụt lượng nước, cùng với sự gia tăng dân số làm sự thiếu hụt này càng trầm trọng hơn.
Thêm vào đó là xu hướng suy giảm chất lượng nước do rất nhiều nguyên nhân nhưng chủ yếu là quá trình đô thị hoá và phát triển công nghiệp càng làm cho việc quản lý lưu vực sông ngày càng trở nên quan trọng. • Lưu vực sông Nhuệ: Sông Nhuệ là một nhánh sông lớn phía bên bờ hữu của sông Đáy, sông lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc chảy dọc qua địa phận Hà Nội, tiếp nhận nước thải của thành phố sau đó đổ vào sông Đáy tại Phủ Lý. Sông Nhuệ là con sông nhỏ dài khoảng 62. Độ rộng trung bình sông là 30 – 40 m, với độ cao đáy sông 0.
Sông chảy ngoằn ngoèo theo hướng Bắc – Nam ở phần thượng nguồn và theo hướng Tây Bắc - Đông Nam ở hạ và trung lưu. Bản đồ sông Nhuệ Diện tích lưu vực 1.070 km², diện tích bờ phải là 584 km2 và diện tích bờ trái là 486 km2. Phía Đông Bắc giáp lưu vực sông Hồng; Phía Tây Nam giáp lưu vực sông Đáy; Phía Nam giáp lưu vực sông Châu Giang. Địa hình, địa mạo: Địa hình lưu vực sông mang đặc trưng chính của địa hình đồng bằng châu thổ sông Hồng và xen kẽ địa hình thấp trũng.
Địa hình lưu vực cao ở các vùng ven sông Đáy, sông Hồng thấp dần vào trục chính sông Nhuệ (dạng địa hình lòng máng), thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam, từ Tây sang Đông, và bị chia cắt 7 thành những dải nhỏ chạy dài theo hướng Tây Bắc – Đông Nam. Địa hình lưu vực sông Nhuệ có thể phân thành các dạng: - Đồng bằng thấp trũng, lầy thụt ở khu vực Ứng Hoà, Mỹ Đức. Có độ cao dưới 2 m với thành phần cấp hạt chủ yếu là sét, sét bột, bùn nhão. - Đồng bằng thấp xen kẽ những ô trũng nhỏ, độ cao từ 2 ÷ 4 m với thành phần cấp hạt là sét, sét bột.
Loại đồng bằng này phân bố ở Ứng Hoà, Phú Xuyên, Mỹ Đức. - Đồng bằng cao trong đê có độ cao 5 ÷ 8 m, thành phần cấp hạt chủ yếu là bột, sét bột. Dải đồng bằng ven đê có độ cao 7 ÷ 11 m, là những gò đất bãi bồi cao đã hình thành trước khi có đê. Địa chất, thổ nhưỡng: Lưu vực sông Nhuệ được cấu thành bởi các trầm tích bở rời Đệ tứ và các thành tạo có tuổi từ Đệ tam đến Protezozoi.
Dựa vào thành phần thạch học, các thông số địa chất thuỷ văn và đặc điểm thuỷ động lực v. có thể phân chia vùng nghiên cứu thành 7 tầng chứa nước: các tầng chứa nước lỗ hổng Holecen (qh), các tầng chứa nước lỗ hổng pleistocen (qp), các tầng chứa nước khe nứt m, các tầng chứa nước khe nứt t2a đg, các tầng chứa nước khe nứt t2 nt, các tầng chứa nước khe nứt p2 – t1 yd, các tầng chứa nước khe nứt eo. Hệ thống sông Nhuệ là vùng đồng bằng được tạo thành do quá trình bồi tụ phù sa của hệ thống sông Hồng và sông Đáy. Mặc dù được bao bọc bởi các đê sông Hồng và sông Đáy, song hầu như hàng năm toàn bộ diện tích canh tác ít nhiều đều được tưới bằng nước phù sa lấy qua các cống tự chảy hoặc các trạm bơm.
Quá trình hình thành, bồi tụ và phát triển của các nhóm đất ở từng khu vực có khác nhau nên đã tạo ra sự đa dạng về loại đất trong lưu vực. Song nhìn chung chúng đều là các loại đất ít chua và chua có hàm lượng mùn và các chất dinh dưỡng ở mức trung bình đến nghèo. Những vùng cao ven sông Hồng, sông Đáy đất có thành phần cơ giới nhẹ chủ yếu là đất cát hoặc pha cát khá chua và nghèo chất dinh dưỡng. Các vùng 8 trũng ven sông Nhuệ, Duy Tiên và Châu Giang đất có thành phần cơ giới nặng hơn, chủ yếu là đất thịt nặng và sét nhẹ ít chua và giàu chất dinh dưỡng hơn.
Khí hậu: • Mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm trong khoảng 1554 – 1836 mm, với số ngày mưa 130 ÷ 140 ngày. Lượng mưa phân bố không đều theo cả không gian và thời gian. Theo không gian lượng mưa tăng dần từ bắc xuống nam. Lượng mưa trung bình năm vùng bắc từ Liên Mạc tới Đồng Quan là 1657 mm, vùng phía nam từ Đồng Quan trở xuống lượng mưa trung bình là 1769 mm.
Theo thời gian lượng mưa cũng phân bố rất không đều, phân thành 2 mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô. + Mùa mưa kéo dài từ tháng VI đến tháng XI, lượng mưa chiếm 80 ÷ 85% tổng lượng mưa năm. Trong thời kỳ này thường có bão với mưa và gió lớn, cường độ mạnh, lượng mưa trong bão chiếm khoảng 25 ÷ 35% lượng mưa cả năm. + Mùa khô kéo dài từ tháng XII đến tháng V năm sau với nửa thời kì đầu thời tiết lạnh, khô; nửa thời kì sau thời tiết mưa phùn.
Lượng mưa đạt khoảng 300 ÷ 400mm, chiếm khoảng 15 ÷ 20% tổng lượng mưa năm, chủ yếu là mưa phùn cường độ nhỏ. Lượng mưa các tháng mùa khô dưới 150 mm/tháng, trong đó tháng XII, I, II, III dưới 50 mm/tháng. Lượng mưa lớn nhất năm vùng phía bắc vào tháng VII, VIII; còn phía nam vào tháng VIII, IX. Lượng mưa trung bình 1 ngày lớn nhất là 120 ÷ 160 mm, 3 ngày lớn nhất là 180 ÷ 230 mm, 5 ngày lớn nhất là 210 ÷ 260 mm, 7 ngày lớn nhất là 230 ÷ 280 mm.
Lưu vực sông Nhuệ là một trong những vùng có số ngày mưa phùn nhiều nhất cả nước, hàng năm có khoảng trên 40 ngày có mưa phùn. Chênh lệch lượng mưa thời đoạn ngắn giữa vùng phía trên Đồng Quan và phía dưới Đồng Quan khoảng 50 mm. Mưa bình quân nhiều năm tại trạm Láng (mm) Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Láng 22.9 1653 • Nhiệt độ: Lưu vực sông Nhuệ quanh năm tiếp nhận được lượng bức xạ mặt trời rất dồi dào và có nền nhiệt độ tương đối cao. Nhiệt độ không khí trung bình năm là 23 ÷ 240C.
Nhiệt độ không khí trong vùng thấp nhất vào mùa Đông (tháng XII ÷ II), nhiệt độ trung bình giảm xuống còn 16 – 190C. Vào mùa Hè (tháng V ÷ VIII) nhiệt độ trung bình tăng cao khoảng 27 ÷ 300C. Nhiệt độ bình quân tháng trạm Láng (0C) Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Láng 16.8 • Bốc hơi: Lượng bốc hơi trung bình năm đạt gần 1000 mm. Lượng bốc hơi bình quân tháng lớn nhất tại trạm Láng (Hà Nội) là tháng VII với lượng bốc hơi 98.2 mm/tháng (bảng 3).
Bốc hơi bình quân tháng trạm Láng (0C) Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Láng 68.0 972 • Độ ẩm tương đối: Độ ẩm tương đối bình quân nhiều năm dao động trong khoảng 83% - 85%. Vào tháng IV độ ẩm tương đối đạt tới 90% tại trạm Hà Đông. Độ ẩm tương đối tại trạm Hà Đông (%) Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Hà Đông 83 84 89 90 88 84 84 88 88 82 81 80 84 • Gió: Lưu vực sông Nhuệ nằm trong vùng chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa với các hướng gió khác nhau trong 2 mùa: Mùa Đông với hướng gió thịnh hành là Bắc và Đông Bắc, tần suất đạt 60 – 70%. Mùa Hè vào các tháng V, VI, VII hướng gió ổn định, thịnh hành là Nam và Đông Nam, tần suất đạt khoảng 60 – 70%.
Tháng VIII hướng gió phân tán, hướng thịnh hành nhất cũng chỉ đạt tần suất 20 – 25%. Các tháng chuyển tiếp hướng gió không ổn định, tần suất mỗi hướng thay đổi trung bình từ 10 – 15%. Tốc độ gió trung bình khoảng 2 – 3m/s. • Số giờ nắng: Khu vực nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, với lượng bức xạ tổng cộng trung bình năm khoảng 105 – 120 Kcal/cm2 và có số giờ nắng thuộc loại trung bình, dao động trong khoảng 1500 – 1600 giờ.
Tại Hà Đông bình quân số giờ nắng trong tháng biến đổi từ 48 giờ vào tháng III đến 184 giờ vào tháng VII.
