Đồ án tốt nghiệp áp dụng chỉ số chất lượng nước để đánh giá biến động chất lượng nước sông bồ tỉnh thừa thiên huế

Đồ án tốt nghiệp áp dụng chỉ số chất lượng nước đánh giá biến động chất lượng nước sông Bồ, tỉnh Thừa Thiên Huế, giúp hiểu rõ tình trạng môi trường nước.

• Tác giả: Trần Khánh Thiện
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Tá Long
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Biến Động Chất Lượng Nước Sông Bồ Bằng Chỉ Số WQI
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về vị trí địa lý, đặc điểm khu vực và tài nguyên sẵn có
• 1.1.1. Vị trí địa lý
• 1.1.2. Khí hậu, thủy văn
• 1.1.3. Ranh giới hành chính
• 1.1.4. Mạng lưới giao thông chính
• 1.1.5. Tiềm năng phát triển kinh tế
• 1.2. Tổng quan về tình hình kinh tế xã hội
• 1.2.1. Tăng trưởng và chuyển dịch cơ cấu kinh tế
• 1.2.2. Tình hình phát triển của các ngành kinh tế
• 1.2.3. Hiện trạng đầu tư phát triển kết cấu hạ tầng
• 1.2.4. Tình hình đô thị hóa
• 1.2.5. Thu chi ngân sách nhà nước
• 1.3. Sơ lược về điều kiện tự nhiên sông Bồ, Thừa Thiên Huế
• 2. CHƯƠNG 2: MÔ TẢ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Chất lượng nước và nhu cầu đánh giá chất lượng nước
• 2.1.1. Chất lượng nước
• 2.1.2. Các thông số cơ bản mô tả chất lượng nước
• 2.1.3. Nhu cầu đánh giá chất lượng nước
• 2.2. Giới thiệu về chỉ số chất lượng nước (WQI)
• 2.2.1. Ưu điểm và hạn chế của WQI
• 2.2.2. Sơ lược về tình hình sử dụng WQI
• 2.3. Nội dung nghiên cứu và quy trình tính toán chỉ số WQI
• 2.3.1. Nội dung nghiên cứu
• 2.3.2. Giới thiệu chung về phần mềm sử dụng
• 2.3.3. Quy trình tính toán chỉ số WQI
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Kết quả tính toán chỉ số WQI của phần mềm
• 3.2. Kết quả tính toán thủ công
• 3.3. Chỉ số hiệu quả NASH – SUTCLIFFE Efficiency (NSE)
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào việc đánh giá biến động chất lượng nước sông Bồ, tỉnh Thừa Thiên Huế, bằng cách sử dụng chỉ số WQI. Nghiên cứu này nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về tình trạng môi trường nước và đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả. Đồ án được thực hiện bởi sinh viên Trần Khánh Thiện dưới sự hướng dẫn của PGS. Bùi Tá Long, với mục tiêu đưa ra các bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt sông Bồ.

1.1. Mục đích nghiên cứu

Mục đích chính của đồ án tốt nghiệp là đánh giá biến động chất lượng nước sông Bồ thông qua chỉ số WQI. Nghiên cứu này nhằm cung cấp dữ liệu khoa học để hỗ trợ các cơ quan quản lý trong việc bảo vệ môi trường nước và quản lý tài nguyên nước hiệu quả. Kết quả nghiên cứu sẽ được thể hiện qua các bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt sông Bồ.

1.2. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp mô hình hóa để tính toán chỉ số WQI dựa trên dữ liệu thu thập từ các trạm quan trắc. Phần mềm GIS được áp dụng để hiển thị kết quả dưới dạng bản đồ phân vùng. Các số liệu được thu thập từ Sở Tài nguyên và Môi trường Thừa Thiên Huế, đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy.

II. Biến động chất lượng nước

Biến động chất lượng nước sông Bồ được đánh giá thông qua chỉ số WQI, một công cụ quan trọng trong nghiên cứu chất lượng nước. Nghiên cứu này phân tích sự thay đổi chất lượng nước theo thời gian và không gian, từ đó xác định các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường nước.

2.1. Chỉ số WQI

Chỉ số WQI là một thông số tổng hợp, được tính toán từ các thông số chất lượng nước riêng lẻ như DO, BOD, COD, và TSS. Nghiên cứu này áp dụng chỉ số WQI để đánh giá chất lượng nước sông Bồ, từ đó xác định mức độ ô nhiễm và đề xuất các biện pháp cải thiện.

2.2. Kết quả phân tích

Kết quả phân tích cho thấy chất lượng nước sông Bồ có sự biến động đáng kể theo mùa và vị trí địa lý. Các khu vực gần khu công nghiệp và đô thị có chỉ số WQI thấp hơn, phản ánh mức độ ô nhiễm cao hơn. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các yếu tố như khí hậu, thủy văn và hoạt động con người đóng vai trò quan trọng trong biến động môi trường.

III. Đánh giá môi trường nước

Nghiên cứu này không chỉ đánh giá chất lượng nước mà còn đề cập đến các vấn đề liên quan đến quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường nước. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hoạch định chính sách và quản lý môi trường bền vững.

3.1. Quản lý tài nguyên nước

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả, bao gồm việc tăng cường giám sát chất lượng nước và áp dụng các biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu ô nhiễm. Các kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở khoa học để các cơ quan quản lý đưa ra các quyết định phù hợp.

3.2. Bảo vệ môi trường nước

Bảo vệ môi trường nước là một trong những mục tiêu chính của nghiên cứu. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo vệ các nguồn nước mặt, đặc biệt là sông Bồ, trước các tác động tiêu cực từ hoạt động con người và biến đổi khí hậu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Các nguồn nƣớc mặt nói chung (sông nói riêng) đóng vai trò quan trọng trong đời sống kinh tế - xã hội của địa phƣơng hay quốc gia. Vai trò đó đƣợc thể hiện ở việc điều hoà khí hậu; cung cấp nƣớc cho sinh hoạt, tƣới tiêu trong nông nghiệp, cấp nƣớc cho công nghiệp, giao thông thuỷ, du lịch, thể thao giải trí [5] Ngày nay, cùng với sự phát triển kinh tế, dân số gia tăng thì nhu cầu sử dụng nƣớc ngày càng tăng cả về khối lƣợng lẫn chất lƣợng. Việc khai thác quá mức các nguồn nƣớc phục vụ nhu cầu hàng ngày mà không có kế hoạch bảo vệ sẽ dễ dẫn đến nguy cơ cạn kiệt.

Mặt khác, các nguồn nƣớc mặt cũng là nơi tiếp nhận hầu hết các chất thải và do vậy, nguy cơ ô nhiễm nguồn nƣớc là khó tránh khỏi. Các điều đó sẽ làm giảm chất lƣợng nƣớc, ảnh hƣởng bất lợi đến đời sống các sinh vật, tính đa dạng sinh học, cân bằng sinh thái của hệ sinh thái nƣớc và quan trọng hơn là ảnh hƣởng tới sức khoẻ con ngƣời. Để bảo vệ các nguồn nƣớc, bảo vệ sinh vật và sức khoẻ con ngƣời, cần phải thiết lập chiến lƣợc bảo vệ tài nguyên nƣớc, quản lý và khai thác hợp lý các nguồn nƣớc. Để thực hiện mục đích đó, một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu là điều tra, đánh giá hiện trạng chất lƣợng của các nguồn nƣớc.

[5] Để đánh giá chất lƣợng nƣớc (CLN) cần phải có một thông số mô tả tổng quát, cho phép lƣợng hoá đƣợc CLN. Một trong những thông số tổng quát đó là Chỉ số Chất lƣợng nƣớc (Water Quality Index, viết tắt là WQI). WQI là một thông số “tổ hợp” đƣợc tính toán từ nhiều thông số CLN riêng biệt theo một phƣơng pháp xác định. WQI đƣợc đề xuất và áp dụng đầu tiên ở Mỹ vào những năm 1965 ÷ 1970.

Sau đó WQI nhanh chóng đƣợc chấp nhận và triển khai áp dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới và nó đƣợc xem là một công cụ hữu hiệu đối với các nhà quản lý môi trƣờng trong việc giám sát và đánh giá CLN, cung cấp những thông tin CLN cho cộng đồng và các nhà hoạch định chính sách. [5] Vì lý do đó tôi chọn đề tài “Áp dụng chỉ số chất lượng nước để đánh giá biến động chất lượng nước sông Bồ, tỉnh Thừa Thiên Huế” 1 2. Tình hình nghiên cứu Ở Việt Nam, đã có một số tác giả xây dựng WQI áp dụng cho sông Đồng Nai (1995) và Chỉ số Sinh học (Average Score Per Taxon), theo hệ thống sử dụng phƣơng pháp quan trắc động vật không xƣơng sống cỡ lớn gọi tắt là BMWP (Biological Monitoring Woring Party) của Anh và của Việt Nam, cho sông Nhuệ ở khu vực phía Bắc của N. Ở khu vực miền Trung, P.

Hợp và cộng sự (2001 ÷ 2003) là những ngƣời đầu tiên áp dụng WQI cho sông Hƣơng ở tỉnh Thừa Thiên Huế, phân loại và lý giải CLN theo hệ thống WQI của Quỹ Vệ sinh Mỹ (United States – National Sanitation Foudation – Water Quality Index) gọi tắt là NSF- WQI. Hợp và cộng sự đã xây dựng mô hình WQI theo mô hình Bhargava điều chỉnh để đánh giá nhạy CLN tổng quát của sông Bồ tỉnh Thừa Thiên Huế. Mục đích nghiên cứu Đƣa ra các bản đồ phân vùng chất lƣợng nƣớc mặt của sông Bồ theo từng đợt đo của các trạm đo. Từ đó, cơ quan nhà nƣớc và tƣ nhân chuyên trách có cơ sở để đề ra các giải pháp quản lý, xử lý hay kiểm soát ô nhiễm nƣớc mặt trên các con sông thành phố Huế.

Nhiệm vụ nghiên cứu Thu thập số liệu của các chỉ số chất lƣợng nƣớc, sau đó ứng dụng phần mềm mô hình hóa để xử lý số liệu thu đƣợc và kết quả là những bản đồ phân vùng chất lƣợng nƣớc sông Bồ theo từng đợt đo của các trạm đo. Phƣơng pháp nghiên cứu  Phƣơng pháp thu thập số liệu nguồn thứ cấp: xin số liệu kết quả quan trắc nƣớc mặt sông Bồ trong 2 năm 2015 và 2016 tại Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Thừa Thiên Huế.1 Danh sách trạm quan trắc nƣớc mặt sông Bồ, tỉnh Thừa Thiên Huế Mã Tọa độ STT Tên trạm trạm X Y 1 NSB1 758715 1821207 Lòng hồ thủy điện Hƣơng Điền 2 NSB2 762073 1830715 Cầu An Lỗ 3 NSB3 764483 1828809 Trạm cấp nƣớc Tứ Hạ 2  Phƣơng pháp mô hình hóa: sử dụng mô hình tính toán chỉ số chất lƣợng nƣớc mặt theo công thức của tổng cục thể hiện kết quả lên phần mềm.  Phƣơng pháp GIS và bản đồ: GIS là phƣơng pháp chồng chập một số lớp thông tin lên bản đồ địa lý khu vực đƣợc lập bằng kỹ thuật số để rút ra lớp thông tin tổng hợp có thể định lƣợng. Hiển thị các vấn đề môi trƣờng, có thể tính toán định lƣợng nhiều thông số và có chiều thời gian.

Kết cấu đồ án tốt nghiệp  Chƣơng 1: Tổng quan đối tƣợng nghiên cứu  Chƣơng 2: Phƣơng pháp nghiên cứu  Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu  Chƣơng 4: Kết luận – Kiến nghị 3 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về vị trí địa lý, đặc điểm khu vực và tài nguyên sẵn có 1.1 Vị trí địa lý Thừa Thiên Huế là một tỉnh phía nam của vùng duyên hải Bắc Trung Bộ, có diện tích đất tự nhiên là 5. Lãnh thổ Thừa Thiên Huế bao gồm phần đất liền và phần lãnh hải thuộc thềm lục địaphía Đông ,phía bắc giáp tỉnh Quảng Trị với điểm cực bắc 16044’N và 107023’E thuộc xã Điền Hƣơng, huyện Phong Điền; phía tây giáp với nƣớc CHDCND Lào với điểm cực tây 160 31’ N và 170 02’ E thuộc xã Hồng Thủy - huyện A Lƣới; phía nam giáp thành phố Đà Nẵng với điểm cực nam 160 00’ N và 1070 42’E, nằm trên dãy Bạch Mã thuộc huyện Nam Đông; phía Đông giáp Biển Đông với đƣờng bờ biển dài 120km chạy từ xã Điền Hƣơng - huyện Phong Điền đến Bãi Chuối là điểm cực đông của mũi Hải Vân có tọa độ 16012’N và 108012’E. [3] Phía Bắc thành phố và phía Tây giáp thị xã Hƣơng Trà, phía Nam giáp thị xã Hƣơng Thuỷ, phía Đông giáp thị xã Hƣơng Thuỷ và huyện Phú Vang. Tọa lạc hai bên bờ hạ lƣu sông Hƣơng, về phía Bắc đèo Hải Vân, cách Đà Nẵng 101 km, cách biển Thuận An 14 km, cách sân bay quốc tế Phú Bài 14 km và cách Cảng nƣớc sâu Chân Mây 50 km.1 Bản đồ hành chính tỉnh Thừa Thiên Huế [11] 4 1.2 Địa hình Nằm gần dãy núi Trƣờng Sơn, khu vực thành phố Huế là đồng bằng thuộc vùng hạ lƣu sông Hƣơng và sông Bồ, có độ cao trung bình khoảng 3 – 4 m so với mực nƣớc biển và thƣờng bị ngập lụt khi đầu nguồn của sông Hƣơng (trên Dãy Trƣờng Sơn) xảy ra mƣa vừa và lớn.

Khu vực đồng bằng này tƣơng đối bằng phẳng, tuy trong đó có xen kẽ một số đồi, núi thấp nhƣ núi Ngự Bình, Đồi Vọng Cảnh. [10] Địa hình Thừa Thiên - Huế rất phức tạp. Toàn bộ lãnh thổ kéo dài theo phƣơng tây bắc – đông nam, cả những dãy núi và vùng đồng bằng đều chạy song song với đƣờng bờ biển và thấp dần từ tây sang đông. Có thể chia lãnh thổ tỉnh theo phƣơng từ tây sang đông thành 4 vùng: vùng núi, vùng gò đồi, vùng đồng bằng, vùng đầm phá và cồn cát ven biển.

[3] Vùng núi đồi nằm ở phía tây và phía nam chiếm 70% diện tích của tỉnh. Phía tây là một đoạn trong dãy Trƣờng Sơn với những đỉnh núi cao từ 500 đến 1000m, trong đó có những đỉnh khá cao nhƣ Động Ngại (1. Những đỉnh núi cao nhất không nằm trên biên giới Việt – Lào mà nằm sâu trong lãnh thổ của tỉnh. Một số sông bắt nguồn từ dãy núi này chảy qua thung lũng A Lƣới sang Lào nhƣ sông A Sáp.

Phía nam tỉnh là dãy núi Bạch Mã xuất phát từ dãy Trƣờng Sơn đâm ngang ra biển với những đỉnh núi cao trên 1000m ngăn cách giữa Thừa Thiên - Huế với Đà Nẵng. Những đỉnh núi cao nhất trong dãy Bạch Mã là Động Ruy (1. [3] Phía sƣờn đông của dãy Trƣờng Sơn, địa hình chuyển khá nhanh từ vùng núi qua vùng gò đồi xuống vùng đồng bằng. Từ vùng núi cao 500 – trên 1.000m ở phía tây xuống tới vùng đồng bằng ven biển có độ cao từ 20m trở xuống, với khoảng cách không quá 50km đã tạo cho địa hình Thừa Thiên - Huế độ dốc khá lớn.

Do độ dốc lớn nên phần lớn đất ở vùng núi bị xói mòn thóai hóa, rừng còn rất ít. Theo số liệu năm 1995 diện tích đất trống, đồi núi trọc lên tới 166.000ha chiếm 33% diện tích của Tỉnh, trong đó vùng cát nội đồng là 13. Vùng đồng bằng Thừa Thiên - Huế phần lớn nhỏ hẹp và chiếm khoảng 9,78% diện tích đất tự nhiên của tỉnh, bị chia cắt thành từng mảnh bởi các dãy núi nhấp nhô ra sát biển và mạng lƣới dày đặc có độ dốc lớn. Điều kiện địa hình nhƣ trên là một trong những nhân tố quan trọng tạo nên một chế độ mƣa lũ khắc nghiệt.3 Khí hậu, thủy văn Chế độ nhiệt Thừa Thiên Huế có một nền nhiệt độ khá cao và có biến động lớn về mùa đông, giúp các loại cây trồng có khả năng hoàn thành nhiều vòng sinh trƣởng trong năm.

Số ngày rét đậm và rét hại về mùa đông không nhiều, nhƣng thời tiết âm u kèm theo nhiệt độ thấp kéo dài trong thời kì trổ bông của vụ lúa Đông Xuân là một trong những nguyên nhân gây mất mùa. Ở vùng núi cao Bạch Mã, A lƣới không có mùa nóng, chỉ có mùa mát và lạnh. Khí hậu Bạch Mã tƣơng tự với Đà Lạt về mặt nhiệt độ. [3] Chế độ mƣa Thừa Thiên Huế tồn tại hai vùng có chế độ mƣa khác nhau: vùng núi Nam Đông, A Lƣới và vùng đồng bằng ven biển.

Ở vùng đồng bằng ven biển, mùa mƣa bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 12 – kéo dài 4 tháng; mùa ít mƣa kéo dài 8 tháng – từ tháng 1 đến tháng 7. Ở vùng núi và gò đồi, mùa mƣa bắt đầu từ tháng 5 hoặc tháng 6 và kết thúc vào tháng 12 – kéo dài khoảng 7 hoặc 8 tháng; mùa ít mƣa kéo dài từ tháng 1 đến tháng 4 hoặc tháng 5. [3] Huế cũng là một trong những tỉnh có lƣợng mƣa nhiều nhất ở nƣớc ta. Lƣợng mƣa trung bình hằng năm trong toàn tỉnh đều trên 2.000mm nhƣ Bạch Mã và Thừa Lƣu.