MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG CẦU VÀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN. Vị trí giới hạn. Đặc điểm địa hình.
Đặc điểm địa chất - thổ nhưỡng. Thổ nhưỡng. Đặc điểm sông ngòi. Đặc điểm khí hậu.
Chế độ khí hậu. Các đặc trưng khí hậu. Đặc điểm thủy văn. Chất lượng nước.
Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu có liên quan đến đề tài. Tổng quan về quy hoạch quản lý tài nguyên nước trên thế giới. Tổng quan về quy hoạch quản lý tài nguyên nước ở Việt Nam .20 CHƯƠNG II. THỰC TIỄN QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẦU.
Dân số và lao động. Hiện trạng và phương hướng phát triển các ngành. Hiện trạng và phương hướng phát triển nông nghiệp. Hiện trạng và phương hướng phát triển công nghiệp.
Hiện trạng và phương hướng phát triển đô thị. Phân vùng thủy lợi. Vùng trung du và đồng bằng. Hiện trạng cấp nước tưới.
Vùng miền núi - Thượng Thác Huống. Vùng hạ, trung du và đồng bằng - Hạ Thác Huống. Hiện trạng cấp nước đô thị - công nghiệp .43 CHƯƠNG III. GIẢI PHÁP QUY HOẠCH, QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẦU.
Nhu cầu dùng nước của các ngành kinh tế. Tiêu chuẩn cấp nước cho các ngành. Chỉ tiêu cấp nước cho các ngành. Nhu cầu nước của các khu dùng nước.
Tính toán cân bằng nước dòng chính sông Cầu. Khái niệm về hệ thống tài nguyên nước và cân bằng nước hệ thống. Phương pháp tính toán cân bằng nước. Tổng quan về mô hình WEAP.
Cấu trúc của mô hình WEAP. Khả năng của mô hình WEAP. Sử dụng mô hình WEAP. Thiết lập mô hình cân bằng nước lưu vực sông Cầu.
Phân vùng tính toán cân bằng nước. Dòng chảy đến các tiểu lưu vực. Nhu cầu sử dụng nước trên các tiểu lưu vực. Các công trình sử dụng nước.
Quy định về dòng chảy tối thiểu, dòng chảy hồi quy. Sơ đồ tính toán cân bằng nước. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình. Cân bằng nước.
Kết quả tính toán cân bằng nước giai đoạn hiện tại. Kết quả tính toán cân bằng nước giai đoạn 2020. Nhận xét chung về kết quả cân bằng nước. Các giải pháp quy hoạch và quản lý nguồn nước.
Xây dựng hồ chứa trên dòng chính sông Cầu. Hồ Nậm Cắt. Khả năng cấp nước của hồ Nậm Cắt. Cải tạo, nâng cấp hồ Núi Cốc.
Khả năng cấp nước và bổ sung nguồn của hồ Núi Cốc. Cải tạo kênh chuyển nước từ hồ Núi Cốc sang sông Cầu. Sử dụng nước tiết kiệm, nâng cao hệ số lợi dụng kênh mương. Đánh giá hiệu quả của các giải pháp quản lý nguồn nước được đề xuất trong nghiên cứu.
Giải pháp quản lý nguồn nước đối với các tiểu lưu vực lấy nước dòng nhánh sông Cầu .86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .88 TÀI LIỆU THAM KHẢO .90 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bản đồ vị trí lưu vực sông Cầu .1: Phân vùng thủy lợi lưu vực sông Cầu .2: Hiện trạng công trình tưới lưu vực sông Cầu .1: Vị trí các tiểu lưu vực trên lưu vực sông Cầu .2: Dòng chảy đến các tiểu lưu vực từ 1961 đến 2010 .3: Sơ đồ cân bằng nước lưu vực sông Cầu.4: Kết quả hiệu chỉnh mô hình tại trạm Thác Bưởi.5: Kết quả kiểm định mô hình tại trạm Thác Bưởi .73 vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Đặc điểm sông ngòi lưu vực sông Cầu .2: Phân phối dòng chảy năm tại một số trạm thuộc lưu vực sông Cầu .3: Đặc trưng dòng chảy trung bình nhiều năm tại các trạm trên lưu vực .4: Nguyên nhân hình thành các trận lũ chính trên sông Cầu .1: Hiện trạng và dự báo dân số đến năm 2020 .2: Hiện trạng và phương hướng sử dụng đất nông nghiệp (ha) .3: Diện tích sản lượng các loại cây trồng chính năm 2011 .4: Hiện trạng và dự báo phát triển chăn nuôi đến năm 2020 .5: Hiện trạng nuôi trồng thủy sản .6: Hiện trạng và dự báo các khu công nghiệp đến năm 2020 - Vùng hạ Thác Huống .7: Hiện trạng và dự báo các khu công nghiệp đến năm 2020 - Vùng thượng Thác Huống .8: Tổng hợp hiện trạng công trình tưới vùng thượng Thác Huống .9: Tổng hợp hiện trạng tưới của HTTL Sông Cầu .10: Hiện trạng tưới - khu tưới hồ Núi Cốc .11: Hiện trạng vận hành cấp nước và tiếp nguồn mùa kiệt của hồ Núi Cốc 39 Bảng 2.12: Hiện trạng các trạm bơm tưới khai thác dòng chính .1: Tiêu chuẩn nước dùng cho chăn nuôi .2: Tiêu chuẩn cấp nước cho thủy sản nước ngọt .3: Chỉ tiêu dùng nước cho đô thị loại IV, V và điểm dân cư nông thôn .4: Chỉ tiêu dùng nước cho công trình công cộng.5: Chỉ tiêu cấp nước cho các ngành giai đoạn hiện tại .6: Chỉ tiêu cấp nước cho các ngành giai đoạn 2020 .7: Kết quả tính toán nhu cầu nước của các khu dùng nước giai đoạn hiện tại .8: Kết quả tính toán nhu cầu nước của các khu dùng nước giai đoạn 2020 .9: Diện tích hứng nước của các tiểu lưu vực trong lưu vực sông Cầu .10: Quan hệ cao độ - diện tích - dung tích hồ Núi Cốc .11: Quan hệ cao độ - diện tích - dung tích hồ Nậm Cắt .12: Các thông số chính hồ Nậm Cắt giai đoạn DAĐT .13: Các khu thiếu nước giai đoạn hiện tại .14: Các khu thiếu nước giai đoạn 2020 .15: Nhu cầu cấp nước cho thị xã Bắc Kạn giai đoạn 2020 và định hướng đến 2030.16: Thông số thiết kế sơ bộ của hồ Nặm Cắt.17: Dòng chảy sau hồ Nậm Cắt trước và sau khi xây dựng hồ.18: Khả năng cấp và tiếp nguồn của hồ Núi Cốc .19: Hoạt động của kênh chuyển nước từ hồ Núi Cốc sang sông Cầu .20: So sánh kết quả cân bằng nước trước và sau khi áp dụng các giải pháp quản lý nguồn nước. Tính cấp thiết của luận văn Lưu vực sông Cầu có diện tích 6.030 km2, chảy qua các tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh và thành phố Hà Nội, là nguồn cung cấp nước tưới cho khoảng 40 nghìn ha đất nông nghiệp; cấp nước dân sinh cho khoảng 1,8 triệu người, trong đó có các đô thị lớn như thị xã Bắc Kạn, thành phố Thái Nguyên, thành phố Bắc Ninh, các thị trấn, thị tứ và các khu dân cư tập trung ven sông. Lượng mưa trung bình nhiều năm các trạm trên lưu vực sông Cầu dao động từ 1.700 mm/năm, thấp hơn so với các vùng lân cận trên địa bàn cả nước. Vì vậy, lượng nước đến trên lưu vực sông Cầu được đánh giá là không đủ để đáp ứng nhu cầu dùng nước của các ngành kinh tế.
Lưu vực sông Cầu là một trong những khu vực có tiềm năng đất nông nghiệp lớn. Ngoài diện tích đất trồng lúa và hoa màu đã được khai thác, sử dụng, diện tích các khu trồng cây lâu năm, cây công nghiệp đang ngày càng mở rộng trên. Do đó, nhu cầu nước cho ngành nông nghiệp đang không ngừng tăng lên trên lưu vực. Hiện nay khu vực ven sông Cầu cũng đã hình thành nhiều khu công nghiệp lớn như khu gang thép Thái Nguyên, khu công nghiệp Sông Công, các khu chế xuất lớn của tỉnh Bắc Ninh, Đông Anh, Sóc Sơn (Hà Nội).
Nhu cầu dùng nước cho ngành công nghiệp, đô thị được dự báo tiếp tục có xu hướng gia tăng, đồng thời vấn đề nước cho bảo đảm môi trường và duy trì dòng chảy cũng cần được quan tâm trong tương lai. Với mục tiêu bảo đảm nguồn nước cho các ngành sử dụng nước từ dòng chính sông Cầu, việc tiến hành nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý tài nguyên nước trên lưu vực sông Cầu là cần thiết. Nghiên cứu này tiến hành phân tích, tính toán nhu cầu dùng nước cho các ngành sử dụng nước trên lưu vực, ứng dụng mô hình đánh giá và quy hoạch tài nguyên nước WEAP để phân tích tính toán cân bằng nước, phân bổ nguồn nước, đánh giá tác động của các giải pháp quy hoạch và quản lý nguồn nước trên lưu vực. Mục tiêu của nghiên cứu Đề xuất giải pháp quy hoạch, quản lý nguồn nước trên lưu vực sông Cầu nhằm đáp ứng nhu cầu dùng nước của các ngành nông nghiệp, công nghiệp, đô thị, dân sinh và môi trường trên lưu vực sông Cầu.
Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu a. Cách tiếp cận: - Tiếp cận tổng hợp và liên ngành Dựa trên điều kiện tự nhiên, nguồn nước, hiện trạng thủy lợi, hiện trạng và phương hướng phát triển kinh tế - xã hội của vùng nghiên cứu để đưa ra các giải pháp cấp nước phù hợp. - Tiếp cận kế thừa Trên lưu vực sông Cầu đã có một số dự án, đề tài nghiên cứu về các vấn đề khai thác, sử dụng và quản lý tài nguyên nước. Việc kế thừa có chọn lọc các kết quả nghiên cứu này sẽ giúp đề tài có định hướng giải quyết vấn đề một cách khoa học hơn.
- Tiếp cận thực tiễn Tiến hành khảo sát thực địa, thu thập số liệu hiện trạng và định hướng phát triển về thủy lợi cũng như các ngành kinh tế khác của từng địa phương trong vùng nghiên cứu. Từ đó xác định được nhu cầu sử dụng nước và khả năng đáp ứng của dòng chính sông Cầu. - Tiếp cận các phương pháp toán và các công cụ tính toán hiện đại trong nghiên cứu Để tính toán cân bằng nước, trong nghiên cứu này sử dụng mô hình WEAP. Xây dựng bản đồ thông qua phần mềm MapInfo.
Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp kế thừa: Kế thừa các tài liệu, kết quả tính toán của các nghiên cứu đã thực hiện trên địa bàn vùng nghiên cứu. Kế thừa tài liệu khí tượng, thủy văn 3 của các trạm trên lưu vực sông Cầu hiện có ở Viện Quy hoạch Thủy lợi, chuỗi tài liệu hiện có dài 50 năm từ 1961 đến 2010. Các tài liệu tính toán nhu cầu nước của các ngành nông nghiệp, sinh hoạt, công nghiệp, đô thị, môi trường của từng khu vực, từng công trình được sử dụng trong nghiên cứu này để tính toán cân bằng nước trên các tiểu lưu vực.