Ứng dụng mô hình SWAT trong quản lý tài nguyên nước lưu vực sông Cầu, tỉnh Bắc Kạn

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ứng dụng mô hình swat hỗ trợ quản lý tài nguyên nước lưu vực sông cầu tỉnh bắc kạn, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn thiện

• Tác giả: Phạm Xuân Cảnh
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Ngọc Thạch
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thống thông tin địa lý
• Đề tài: Ứng Dụng Mô Hình SWAT Hỗ Trợ Quản Lý Tài Nguyên Nước Lưu Vực Sông Cầu, Tỉnh Bắc Kạn
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết
• 0.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
• 0.3. Phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Cấu trúc của luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC TRONG LƯU VỰC SÔNG
• 1.1. Quản lý tổng hợp lưu vực sông
• 1.2. Quản lý tổng hợp tài nguyên nước trong lưu vực sông
• 1.3. Yêu cầu và mục đích quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông
• 1.4. Xác định nguồn gây ô nhiễm nước
• 1.4.1. Ô nhiễm tự nhiên
• 1.4.2. Ô nhiễm nhân tạo
• 2. CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH SWAT TRONG HỖ TRỢ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC
• 2.1. Cơ sở lý thuyết mô hình SWAT
• 2.2. Một số khái niệm trong mô hình SWAT
• 2.3. Mô hình SWAT
• 2.4. Chu trình thủy văn mặt đất
• 2.5. Chu trình nước trong hệ thống sông
• 2.6. Lựa chọn thông số đánh giá chất lượng nước
• 3. CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG MÔ HÌNH SWAT HỖ TRỢ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG CẦU, TỈNH BẮC KẠN
• 3.1. Một số đặc điểm chính của lưu vực sông Cầu
• 3.2. Điều kiện tự nhiên lưu vực sông Cầu
• 3.3. Tình hình khai thác sử dụng tài nguyên nước lưu vực sông Cầu
• 3.4. Quy trình nghiên cứu
• 3.5. Xây dựng cơ sở dữ liệu đầu vào
• 3.5.1. Dữ liệu địa hình
• 3.5.2. Phân chia tiểu lưu vực
• 3.5.3. Dữ liệu đất
• 3.5.4. Dữ liệu sử dụng đất
• 3.5.5. Dữ liệu thời tiết
• 3.6. Đánh giá chất lượng nước lưu vực sông Cầu bằng mô hình SWAT
• 3.6.1. Các bước chạy mô hình
• 3.6.2. Kết quả đánh giá
• 3.7. Kiến nghị một số giải pháp hỗ trợ quản lý tài nguyên nước lưu vực sông Cầu
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về quản lý tài nguyên nước lưu vực sông Cầu

Quản lý tài nguyên nước trong lưu vực sông Cầu là một vấn đề quan trọng, ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của khu vực. Lưu vực sông Cầu không chỉ cung cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất mà còn là nguồn tài nguyên quý giá cho hệ sinh thái. Việc quản lý hiệu quả tài nguyên nước trong lưu vực này cần phải dựa trên các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại, trong đó mô hình SWAT (Soil and Water Assessment Tool) đóng vai trò quan trọng.

1.1. Tầm quan trọng của quản lý tài nguyên nước

Quản lý tài nguyên nước là cần thiết để đảm bảo nguồn nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất. Nước là nguồn tài nguyên có khả năng phục hồi, nhưng cũng dễ bị ô nhiễm do các hoạt động của con người. Việc quản lý hiệu quả sẽ giúp bảo vệ chất lượng nước và duy trì sự cân bằng sinh thái.

1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước

Chất lượng nước trong lưu vực sông Cầu bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như ô nhiễm từ sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp. Các chất thải từ các hoạt động này có thể làm giảm chất lượng nước, gây ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái.

II. Vấn đề ô nhiễm nước trong lưu vực sông Cầu

Ô nhiễm nước là một trong những thách thức lớn nhất đối với quản lý tài nguyên nước trong lưu vực sông Cầu. Các nguồn ô nhiễm chủ yếu đến từ nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nông nghiệp. Việc xác định và kiểm soát các nguồn ô nhiễm này là rất quan trọng để bảo vệ chất lượng nước.

2.1. Nguồn ô nhiễm từ sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ và vi khuẩn có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn nước. Việc xử lý nước thải trước khi thải ra môi trường là cần thiết để giảm thiểu tác động tiêu cực đến chất lượng nước.

2.2. Ô nhiễm từ nông nghiệp và công nghiệp

Các hoạt động nông nghiệp như sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu có thể làm gia tăng nồng độ chất dinh dưỡng trong nước. Trong khi đó, nước thải công nghiệp chứa nhiều hóa chất độc hại, cần được xử lý đúng cách để bảo vệ nguồn nước.

III. Phương pháp quản lý tài nguyên nước bằng mô hình SWAT

Mô hình SWAT là một công cụ mạnh mẽ hỗ trợ trong việc quản lý tài nguyên nước. Mô hình này giúp đánh giá chất lượng nước và dự đoán tác động của các hoạt động khác nhau đến nguồn nước trong lưu vực sông Cầu. Việc áp dụng mô hình SWAT sẽ cung cấp thông tin cần thiết cho các quyết định quản lý.

3.1. Cơ sở lý thuyết của mô hình SWAT

Mô hình SWAT dựa trên các nguyên lý thủy văn và chất lượng nước, cho phép mô phỏng các quá trình tự nhiên trong lưu vực. Mô hình này có thể đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố như lượng mưa, sử dụng đất và các hoạt động nông nghiệp đến chất lượng nước.

3.2. Các bước triển khai mô hình SWAT

Quá trình triển khai mô hình SWAT bao gồm việc thu thập dữ liệu đầu vào, thiết lập các thông số mô hình và chạy mô hình để đánh giá chất lượng nước. Các kết quả từ mô hình sẽ giúp đưa ra các giải pháp quản lý hiệu quả.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả từ việc áp dụng mô hình SWAT cho lưu vực sông Cầu cho thấy sự thay đổi chất lượng nước theo thời gian và không gian. Các dữ liệu thu thập được sẽ giúp các nhà quản lý đưa ra các quyết định chính xác hơn trong việc bảo vệ tài nguyên nước.

4.1. Đánh giá chất lượng nước lưu vực sông Cầu

Kết quả đánh giá cho thấy một số tiểu lưu vực có chất lượng nước tốt, trong khi một số khác bị ô nhiễm nặng. Việc phân tích này giúp xác định các khu vực cần ưu tiên bảo vệ và cải thiện.

4.2. Đề xuất giải pháp quản lý tài nguyên nước

Dựa trên kết quả nghiên cứu, một số giải pháp quản lý tài nguyên nước đã được đề xuất, bao gồm cải thiện hệ thống xử lý nước thải, tăng cường giám sát chất lượng nước và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước.

V. Kết luận và triển vọng tương lai

Quản lý tài nguyên nước lưu vực sông Cầu là một nhiệm vụ quan trọng và cần thiết. Việc áp dụng mô hình SWAT đã chứng minh hiệu quả trong việc đánh giá và quản lý chất lượng nước. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến các phương pháp quản lý để đảm bảo nguồn nước bền vững cho các thế hệ sau.

5.1. Tầm quan trọng của quản lý bền vững

Quản lý bền vững tài nguyên nước không chỉ đảm bảo nguồn nước cho hiện tại mà còn cho tương lai. Cần có các chính sách và biện pháp cụ thể để bảo vệ nguồn nước và môi trường.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc cải thiện mô hình SWAT và áp dụng các công nghệ mới trong quản lý tài nguyên nước, nhằm nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong việc dự đoán chất lượng nước.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Nguồn tài nguyên nước đóng vai trò thiết yếu trong sự tồn tại và phát triển của sinh vật trên Trái Đất, đặc biệt là đối với con người. Lưu vực sông Cầu, tỉnh Bắc Kạn, với diện tích khoảng 6.030 km², là nguồn cung cấp nước chính cho sản xuất và sinh hoạt của người dân trong tỉnh và khu vực hạ lưu. Tuy nhiên, sự phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa và chuyển dịch cơ cấu sử dụng đất trong những năm gần đây đã tác động tiêu cực đến chất lượng nước trong lưu vực. Lượng mưa trung bình hàng năm dao động từ 1.500 đến 2.000 mm, trong đó mùa mưa chiếm 75-80% tổng lượng mưa, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình thủy văn và ô nhiễm nước diễn ra phức tạp.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là ứng dụng mô hình SWAT (Soil and Water Assessment Tool) để đánh giá chất lượng nước lưu vực sông Cầu, từ đó đề xuất các giải pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào lưu vực sông Cầu trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn, với dữ liệu thu thập từ năm 2010 trở lại đây, bao gồm các thông số khí hậu, địa hình, sử dụng đất, đất đai và chất lượng nước. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo lưu vực sông, góp phần phát triển bền vững kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: quản lý tổng hợp lưu vực sông (QLTHLVS) và mô hình SWAT trong đánh giá chất lượng nước. QLTHLVS xem lưu vực sông là một hệ thống thống nhất, trong đó các yếu tố đất, nước và sinh vật tương tác chặt chẽ nhằm bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường. Quản lý tài nguyên nước theo lưu vực sông giúp giải quyết các vấn đề về khai thác, ô nhiễm và sử dụng nước một cách bền vững, vượt qua giới hạn hành chính truyền thống.

Mô hình SWAT là công cụ mô phỏng thủy văn và chất lượng nước, được phát triển bởi Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, cho phép phân tích ảnh hưởng của các hoạt động sử dụng đất đến dòng chảy, bồi lắng và ô nhiễm dinh dưỡng trong lưu vực rộng lớn. Các khái niệm chính trong mô hình bao gồm lưu vực (watershed), tiểu lưu vực (subbasin), đơn vị thủy văn (HRU), chu trình thủy văn mặt đất và chu trình nước trong hệ thống sông. Mô hình mô phỏng các quá trình vật lý, hóa học và sinh học như cân bằng nước, phát triển cây trồng, xói mòn, chu trình nitơ và photpho, cũng như vận chuyển thuốc bảo vệ thực vật.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng gồm:

• Chu trình thủy văn mặt đất: cân bằng lượng nước mưa, bốc hơi, thấm, dòng chảy bề mặt và ngầm.
• Chu trình nước trong hệ thống sông: vận chuyển nước, phù sa, dinh dưỡng và hóa chất trong mạng lưới sông ngòi.
• Thông số đánh giá chất lượng nước: NO3-, PO43-, NH4+, BOD, COD, pH, coliform, chất rắn lơ lửng.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu sử dụng bao gồm: dữ liệu địa hình số (DEM), dữ liệu sử dụng đất (LULC), dữ liệu đất đai, khí hậu (lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm, gió), và số liệu quan trắc chất lượng nước tại các tiểu lưu vực trong lưu vực sông Cầu. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ lưu vực sông Cầu trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn với diện tích 6.030 km², được chia thành nhiều tiểu lưu vực và đơn vị thủy văn để mô phỏng chi tiết.

Phương pháp phân tích chính là mô hình hóa thủy văn và chất lượng nước bằng mô hình SWAT tích hợp trong phần mềm GIS ArcGIS. Quá trình nghiên cứu gồm các bước: xây dựng cơ sở dữ liệu đầu vào, phân chia tiểu lưu vực và HRU, hiệu chỉnh mô hình, chạy mô hình mô phỏng dòng chảy và chất lượng nước, đánh giá kết quả so sánh với số liệu thực đo và quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT. Thời gian nghiên cứu tập trung vào dữ liệu năm 2010, phản ánh hiện trạng chất lượng nước trong điều kiện khí hậu và sử dụng đất hiện tại.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Chất lượng nước lưu vực sông Cầu bị ảnh hưởng rõ rệt bởi các chất dinh dưỡng: Nồng độ trung bình năm 2010 của NO3- dao động từ khoảng 2 đến 15 mg/l tùy tiểu lưu vực, trong đó một số tiểu lưu vực có hàm lượng NO3- vượt quá giới hạn cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT (10 mg/l). Hàm lượng PO43- trung bình năm dao động từ 0,1 đến 0,5 mg/l, với một số khu vực có dấu hiệu phú dưỡng.

2. Phân bố chất lượng nước theo mùa có sự khác biệt rõ rệt: Hàm lượng NO3- cao nhất tập trung chủ yếu vào mùa mưa (tháng 6-9), tăng khoảng 30-40% so với mùa khô, do lượng mưa lớn gây rửa trôi các chất dinh dưỡng từ đất nông nghiệp và khu vực dân cư.

3. Ảnh hưởng của sử dụng đất đến chất lượng nước: Tỷ lệ diện tích rừng trong tiểu lưu vực có mối tương quan nghịch với hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước, tiểu lưu vực có diện tích rừng lớn hơn có hàm lượng NO3- và PO43- thấp hơn khoảng 20-25% so với các tiểu lưu vực có diện tích rừng thấp.

4. Mô hình SWAT cho kết quả mô phỏng tương đối chính xác: So sánh giữa số liệu mô hình và quan trắc thực tế cho thấy hệ số tương quan R² đạt khoảng 0,75 đối với hàm lượng NO3-, thể hiện độ tin cậy cao trong việc dự báo chất lượng nước lưu vực.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm chất dinh dưỡng trong lưu vực sông Cầu là do hoạt động nông nghiệp với việc sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật vượt mức khuyến cáo, cùng với nước thải sinh hoạt chưa được xử lý triệt để. Sự gia tăng diện tích đất canh tác (khoảng 194.554 ha, chiếm 32% diện tích lưu vực) và số lượng gia súc, gia cầm lớn (hơn 8 triệu con gia cầm, hơn 1,3 triệu con lợn) góp phần làm tăng tải lượng chất dinh dưỡng và ô nhiễm hữu cơ.

Kết quả mô hình SWAT phù hợp với các nghiên cứu tương tự trên thế giới và trong nước, cho thấy mô hình là công cụ hiệu quả để đánh giá và dự báo chất lượng nước lưu vực. Việc phân tích dữ liệu theo mùa giúp nhận diện rõ ràng các thời điểm nguy cơ ô nhiễm cao, từ đó hỗ trợ xây dựng các biện pháp quản lý phù hợp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ hàm lượng NO3- theo thời gian, bản đồ phân cấp chất lượng nước theo các chỉ tiêu NO3-, PO43-, NH4+ và bảng so sánh số liệu mô hình với quan trắc thực tế để minh họa tính chính xác và xu hướng ô nhiễm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường quản lý và kiểm soát sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật: Áp dụng các biện pháp canh tác bền vững, giảm lượng phân bón hóa học, khuyến khích sử dụng phân hữu cơ và kỹ thuật nông nghiệp chính xác nhằm giảm tải lượng chất dinh dưỡng rửa trôi vào nguồn nước. Thời gian thực hiện: 1-3 năm, chủ thể: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, các hợp tác xã nông nghiệp.

2. Xây dựng và nâng cấp hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp: Đầu tư hệ thống xử lý nước thải tại các khu dân cư, khu công nghiệp trong lưu vực, đảm bảo nước thải đạt quy chuẩn trước khi xả ra môi trường. Thời gian: 2-5 năm, chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường, chính quyền địa phương.

3. Bảo vệ và phát triển diện tích rừng đầu nguồn: Tăng cường trồng rừng, bảo vệ rừng hiện có nhằm giảm xói mòn đất, hạn chế rửa trôi chất dinh dưỡng và cải thiện chất lượng nước. Thời gian: liên tục, chủ thể: Ban quản lý rừng, các tổ chức bảo vệ môi trường.

4. Ứng dụng mô hình SWAT trong giám sát và quy hoạch tài nguyên nước: Sử dụng mô hình SWAT làm công cụ hỗ trợ ra quyết định trong quản lý lưu vực, cập nhật dữ liệu thường xuyên để dự báo và cảnh báo ô nhiễm. Thời gian: liên tục, chủ thể: các cơ quan quản lý tài nguyên nước, viện nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý tài nguyên nước và môi trường: Hỗ trợ xây dựng chính sách, quy hoạch và giám sát chất lượng nước lưu vực sông Cầu, nâng cao hiệu quả quản lý tổng hợp tài nguyên nước.

2. Các nhà nghiên cứu và học viên chuyên ngành thủy văn, môi trường: Cung cấp cơ sở lý thuyết và phương pháp ứng dụng mô hình SWAT trong đánh giá chất lượng nước và quản lý lưu vực sông.

3. Người làm công tác quy hoạch phát triển nông nghiệp và công nghiệp địa phương: Tham khảo để điều chỉnh các hoạt động sản xuất phù hợp với bảo vệ nguồn nước, giảm thiểu ô nhiễm.

4. Các tổ chức phi chính phủ và cộng đồng dân cư trong lưu vực: Nâng cao nhận thức về tác động của các hoạt động sinh hoạt và sản xuất đến chất lượng nước, tham gia bảo vệ môi trường nước.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình SWAT là gì và tại sao được chọn để nghiên cứu lưu vực sông Cầu?
   Mô hình SWAT là công cụ mô phỏng thủy văn và chất lượng nước, cho phép phân tích ảnh hưởng của sử dụng đất đến dòng chảy và ô nhiễm. Nó phù hợp với lưu vực rộng và phức tạp như sông Cầu, giúp dự báo chính xác các thông số chất lượng nước.

2. Các nguồn ô nhiễm chính trong lưu vực sông Cầu là gì?
   Nguồn ô nhiễm chủ yếu gồm nước thải sinh hoạt chưa xử lý, nước thải công nghiệp, hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật vượt mức, cùng với khai thác tài nguyên và phát triển đô thị.

3. Chất lượng nước trong lưu vực sông Cầu hiện nay ra sao?
   Một số tiểu lưu vực có nồng độ NO3- và PO43- vượt giới hạn cho phép, đặc biệt vào mùa mưa, gây nguy cơ phú dưỡng và ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh cũng như sức khỏe con người.

4. Làm thế nào để giảm thiểu ô nhiễm nước trong lưu vực?
   Cần áp dụng các biện pháp quản lý sử dụng phân bón hợp lý, xử lý nước thải hiệu quả, bảo vệ rừng đầu nguồn và sử dụng mô hình SWAT để giám sát và dự báo ô nhiễm, từ đó có các biện pháp can thiệp kịp thời.

5. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng cho các lưu vực khác không?
   Mô hình SWAT có tính linh hoạt cao, có thể hiệu chỉnh và áp dụng cho nhiều lưu vực khác nhau với điều kiện tự nhiên và xã hội tương tự, giúp quản lý tài nguyên nước hiệu quả hơn.

Kết luận

• Ứng dụng mô hình SWAT đã giúp đánh giá chính xác chất lượng nước lưu vực sông Cầu, đặc biệt là các chỉ tiêu dinh dưỡng NO3-, PO43- và NH4+.
• Kết quả cho thấy ô nhiễm chất dinh dưỡng tập trung vào mùa mưa và liên quan mật thiết đến hoạt động sử dụng đất và nông nghiệp.
• Mô hình SWAT là công cụ hữu hiệu hỗ trợ quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo lưu vực, giúp dự báo và đề xuất giải pháp phù hợp.
• Các giải pháp đề xuất tập trung vào quản lý phân bón, xử lý nước thải, bảo vệ rừng và ứng dụng công nghệ mô hình hóa.
• Nghiên cứu mở ra hướng đi cho việc áp dụng mô hình SWAT trong quy hoạch và quản lý tài nguyên nước tại các lưu vực sông khác ở Việt Nam.

Để tiếp tục phát triển, cần cập nhật dữ liệu quan trắc thường xuyên, mở rộng phạm vi nghiên cứu và tăng cường hợp tác giữa các cơ quan quản lý, nhà khoa học và cộng đồng. Mời các nhà quản lý và nghiên cứu quan tâm áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên nước lưu vực sông Cầu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC TRONG LƯU VỰC SÔNG 1. Quản lý tổng hợp lưu vực sông Lưu vực là phần diện tích bề mặt đất trong tự nhiên mà mọi lượng nước mưa khi rơi xuống sẽ tập trung lại và thoát qua một cửa ra duy nhất. Trên thực tế, lưu vực thường được đề cập đến là lưu vực sông, và toàn bộ lượng nước trên sông sẽ thoát ra cửa sông. [2] Lưu vực sông được giới hạn bằng đường phân nước của lưu vực.

Có 2 loại đường phân nước: đường phân nước mặt và đường phân nước ngầm. Đường phân nước mặt là đường nối liên tục các điểm cao nhất chung quanh lưu vực và giới hạn bởi các lưu vực khác. Nước mưa rơi xuống đường phân nước sẽ chảy về 2 phía của đường phân nước và đi về 2 lưu vực khác kế cận nhau theo sườn dốc của chúng. Đường phân nước ngầm phân chia sự tập trung nước ngầm giữa các lưu vực.

Thực tế, người ta thường lấy đường phân nước mặt để xác định diện tích lưu vực và gọi là đường phân lưu. Muốn xác định đường phân lưu phải căn cứ vào bản đồ địa hình có vẽ các đường đồng cao độ. Lưu vực sông và khái niệm đường phân nước [2] 5 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Vì toàn bộ lượng nước mưa xuống lưu vực sông sẽ tương tác với các đối tượng trong lưu vực và cuối cùng đổ ra của sông, chính vì thế quản lý và đánh giá chất lượng nguồn nước theo lưu vực sẽ cho kết quả khách quan, sát với quy luật tự nhiên nhất. Trong thành phần tự nhiên của một khu vực bao gồm các yếu tố khác nhau như đất, nước, sinh vật.

Chúng song song tồn tại và phát triển trong mối quan hệ biện chứng mà ở đó, nước đóng vai trò chủ đạo. Mặt khác, tài nguyên nước được hình thành trên từng lưu vực sông khác nhau. Vì vậy, đề cập vấn đề nước mặc nhiên phải đề cập đến vấn đề quản lý tổng hợp lưu vực sông (QLTHLVS). QLTHLVS xem lưu vực sông là đối tượng trung tâm, là một hệ thống thống nhất trong đó thể hiện tác động qua lại giữa đất, nước và động thực vật tạo thành một hệ sinh thái ổn định, nhằm mục đích bảo vệ các nguồn tài nguyên thiên nhiên cũng như cải thiện chất lượng môi trường trên lưu vực sông.

QLTHLVS trước hết thực chất là quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, đồng thời cũng quản lý toàn thể các hoạt động khác như quản lý đô thị, quản lý công nghiệp, quản lý nông nghiệp, quản lý xã hội. QLTHLVS là một quá trình linh hoạt và mềm dẻo nhằm giải quyết những vấn đề nảy sinh do hoàn cảnh và điều kiện thay đổi, trong đó bao gồm việc tích luỹ thêm kiến thức khi công tác quản lý tiến triển và tích lũy được ngày càng nhiều thông tin liên quan đến các quá trình quản lý. Nội dung khái quát của QLTHLVS bao gồm: - Kiểm kê, đánh giá hiện trạng các dạng tài nguyên thiên nhiên về lượng và chất, sự thay đổi của chúng theo thời gian và không gian. - Đánh giá hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên thiên nhiên trên lưu vực.

- Lập quy hoạch khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên. - Theo dõi, kiểm tra, giám sát việc thực hiện các chương trình dự án liên quan đến khai thác sử dụng tài nguyên thiên nhiên trong lưu vực. 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Quản lý tổng hợp tài nguyên nước trong lưu vực sông 1.

Yêu cầu và mục đích quản lý tổng hợp tài nguyên nước lưu vực sông Dòng chảy tuân theo quy luật tự nhiên và không phụ thuộc vào biên giới hành chính. Vì vậy nảy sinh ra vấn đề: nước có nên được quản lý và cơ cấu công tác quản lý xác định theo biên giới hành chính hiện tại hay theo biên giới tự nhiên, mà thường là lưu vực sông. Lưu vực sông đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế xã hội của một khu vực, một quốc gia hoặc một liên quốc gia. Trên quan điểm hoàn toàn tài nguyên nước, vấn đề trở nên logic hơn rất nhiều nếu áp dụng phương pháp tiếp cận trên lưu vực sông như một đơn vị hợp lý để xây dựng quy hoạch.

Tuy vậy với nguyên tắc phát triển tài nguyên nước theo yêu cầu sử dụng, cần lập tổ chức lưu vực sông để đáp ứng các yêu cầu do các bên sử dụng nước đề ra. Cơ cấu và những quy định điều hành hành chính có thể gây nên một số trở ngại đối với quản lý nước lưu vực sông. Các cơ quan trong địa bàn lưu vực không thể đảm bảo phát triển bền vững tài nguyên nước. Họ cần có sự hỗ trợ từ những cơ quan, tổ chức khác trong việc xác định yêu cầu dùng nước khi những điều kiện kinh tế xã hội và chính trị thay đổi.

Quản lý tổng hợp tài nguyên nước của một lưu vực sông là một cách tiếp cận mới nhằm giúp giải quyết các vấn đề lớn về tài nguyên và môi trường nước đang gặp phải tại nhiều quốc gia, đảm bảo sử dụng có hiệu quả và bền vững nguồn tài nguyên vô giá này. Đó chính là quá trình tổng hợp những quan điểm và lợi ích của các ngành khác nhau trong quá trình quyết định, lưu tâm thích đáng đến quan hệ thượng lưu - hạ lưu. Quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo lưu vực sông được xác định là một quá trình quy hoạch, xây dựng và thực hiện việc khai thác các dạng tài nguyên trong một lưu vực, xem xét toàn diện và đầy đủ các nhân tố có liên quan đến xã hội, kinh tế, môi trường trong mối tương tác về không gian (giữa các bộ phận trong lưu vực: thượng lưu, trung lưu và hạ lưu), tương tác giữa các nhân tố (chống xói mòn, rửa trôi, làm thoái hoá đất, giảm sức sinh sản của rừng và đất nông nghiệp, ngăn chặn bồi lắng, lũ đá, chống nhiễm bẩn nước…). Hình thành các tổ chức lưu 7 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] vực sông được coi như một phương tiện hữu hiệu để quy hoạch và thực hiện các nội dung phát triển kinh tế và xã hội.

Quy hoạch lưu vực sông phải đảm bảo yêu cầu sử dụng tổng hợp nguồn nuớc, đáp ứng các yêu cầu về cấp nước cho sinh hoạt, phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, công nghiệp, khai khoáng, phát điện, giao thông thủy, nuôi trồng thuỷ, hải sản, sản xuất muối, thể thao, giải trí, du lịch, y tế, an dưỡng, nghiên cứu khoa học và các mục đích khác; bảo đảm các yêu cầu về phòng, chống lũ lụt, hạn hán và các tác hại khác do nước gây ra. Hiện nay thường xuất hiện 5 thách thức liên quan đến việc khai thác và sử dụng tài nguyên nước lưu vực sông: [6] - Nhu cầu thuỷ điện gia tăng do sự phát triển công nghiệp và đô thị - Nông nghiệp thiếu nước nghiêm trọng về mùa khô - Xâm nhập mặn đối với các vùng ven biển - Nhu cầu cấp nước sinh hoạt và công nghiệp ngày càng gia tăng - Ô nhiễm nước do nước thải công nghiệp và đô thị 1. Xác định nguồn gây ô nhiễm nước - Ô nhiễm tự nhiên Là do mưa, tuyết tan, lũ lụt, gió bão… hoặc do các sản phẩm hoạt động sống của sinh vật, kể cả xác chết của chúng. Cây cối, sinh vật chết đi, chúng bị vi sinh vật phân hủy thành chất hữu cơ.

Một phần sẽ ngấm vào lòng đất, sau đó ăn sâu vào nước ngầm, gây ô nhiễm hoặc theo dòng nước ngầm hòa vào dòng lớn. Lụt lội có thể làm nước mất sự trong sạch, khuấy động những chất dơ trong hệ thống cống rãnh, mang theo nhiều chất thải độc hại từ nơi đổ rác, và cuốn theo các loại hoá chất trước đây đã được cất giữ. Nước lụt có thể bị ô nhiễm do hoá chất dùng trong nông nghiệp, kỹ nghệ hoặc do các tác nhân độc hại ở các khu phế thải. Công nhân thu dọn lân cận các công trường kỹ nghệ bị lụt có thể bị tác hại bởi nước ô nhiễm hoá chất.

8 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Ô nhiễm nước do các yếu tố tự nhiên (núi lửa, xói mòn, bão, lụt, .) có thể rất nghiêm trọng, nhưng không thường xuyên, và không phải là nguyên nhân chính gây suy thoái chất lượng nước toàn cầu. - Ô nhiễm nhân tạo + Từ sinh hoạt Nước thải sinh hoạt: là nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, cơ quan trường học, chứa các chất thải trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh của con người. Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất rắn và vi trùng. Tùy theo mức sống và lối sống mà lượng nước thải cũng như tải lượng các chất có trong nước thải của mỗi người trong một ngày là khác nhau.

Nhìn chung mức sống càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải càng cao. Nước thải đô thị: là loại nước thải tạo thành do sự gộp chung nước thải sinh hoạt, nước thải vệ sinh và nước thải của các cơ sở thương mại, công nghiệp nhỏ trong khu đô thị. Nước thải đô thị thường được thu gom vào hệ thống cống thải thành phố, đô thị để xử lý chung. Thông thường ở các đô thị có hệ thống cống thải, khoảng 70% đến 90% tổng lượng nước sử dụng của đô thị sẽ trở thành nước thải đô thị và chảy vào đường cống.

Nhìn chung, thành phần cơ bản của nước thải đô thị cũng gần tương tự nước thải sinh hoạt. Ở nhiều vùng, phân người và nước thải sinh hoạt không được xử lý mà quay trở lại vòng tuần hoàn của nước. Do đó bệnh tật có điều kiện để lây lan và gây ô nhiễm môi trường. Nước thải không được xử lý chảy vào sông rạch và ao hồ gây thiếu hụt oxy làm cho nhiều loại động vật và cây cỏ không thể tồn tại.

Không chỉ có hoá chất, rác, bệnh phẩm, trên nhiều các sông, kênh người dân đua nhau lấn chiếm lòng sông, làm cản trở dòng chảy, cản trở giao thông đường thuỷ và tranh thủ sử dụng khoảng sông nhỏ hẹp ấy như một hệ thống WC. 9 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Các bãi rác là nơi chứa đựng sự ô nhiễm rất cao, nếu không được thu dọn, xử lý triệt để thì nước từ các bãi rác theo nước mưa, chảy vào các ao hồ gần khu dân cư, hoặc thấm vào nguồn nước ngầm gây ô nhiễm. Còn tại các khu đô thị, trung bình mỗi ngày thải ra 20.