Ứng dụng mô hình toán trong quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Hương

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hus ứng dụng mô hình toán để quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực sông hương theo hướng, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

Trường đại học

Đại học Quốc gia Hà Nội

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận văn thạc sỹ

2007

148
1
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG

1.1. Vị trí địa lý

1.2. Đặc điểm địa hình

1.3. Môi trường tự nhiên

1.4. Tài nguyên sinh thái

1.5. Môi trường xã hội

1.6. Phát triển kinh tế

2. CHƯƠNG 2: THIẾT LẬP MÔ HÌNH TÍNH CÂN BẰNG NƯỚC CHO LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG

2.1. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MIKE NAM VÀ MIKE BASIN

2.2. MÔ PHỎNG BÀI TOÁN MƯA – DÒNG CHẢY MẶT

2.3. MÔ PHỎNG BÀI TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC, LẬP SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN TƯƠNG QUAN MƯA – DÒNG CHẢY VÀ CÂN BẰNG NƯỚC THEO PH

3.1. TÍNH TOÁN TƯƠNG QUAN MƯA – DÒNG CHẢY MẶT

3.2. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC HIỆN TRẠNG ỨNG VỚI CÁC TẦN SUẤT 5%, 50%, 75%, 90%

3.3. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NƯỚC CHO NĂM 2015 ỨNG VỚI CÁC TẦN SUẤT 5%, 50%, 75%, 90%

3.4. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ TỔNG HỢP NGUỒN NƯỚC

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN

Tóm tắt

I. Tổng quan về quy hoạch bền vững nguồn nước lưu vực sông Hương

Quy hoạch bền vững nguồn nước lưu vực sông Hương là một vấn đề quan trọng trong việc bảo vệ tài nguyên nước và phát triển kinh tế xã hội tại khu vực Thừa Thiên Huế. Hệ thống sông Hương không chỉ có giá trị về mặt sinh thái mà còn đóng vai trò quan trọng trong đời sống của người dân địa phương. Việc áp dụng mô hình toán trong quy hoạch giúp tối ưu hóa việc sử dụng và quản lý nguồn nước, đảm bảo sự phát triển bền vững cho khu vực này.

1.1. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội của lưu vực sông Hương

Lưu vực sông Hương có diện tích lớn, với địa hình đa dạng từ miền núi đến đồng bằng. Đặc điểm này ảnh hưởng đến nguồn nước và nhu cầu sử dụng nước của các ngành kinh tế như nông nghiệp, công nghiệp và du lịch. Việc hiểu rõ đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội là cơ sở để xây dựng các phương án quy hoạch hợp lý.

1.2. Vai trò của mô hình toán trong quy hoạch nguồn nước

Mô hình toán, đặc biệt là mô hình MIKE BASIN, được sử dụng để tính toán cân bằng nước và dự đoán nhu cầu sử dụng nước trong tương lai. Việc áp dụng mô hình này giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng quan về tình hình nguồn nước, từ đó đưa ra các quyết định chính xác hơn trong quy hoạch và quản lý tài nguyên nước.

II. Thách thức trong quản lý nguồn nước lưu vực sông Hương

Quản lý nguồn nước lưu vực sông Hương đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường và sự gia tăng nhu cầu sử dụng nước. Những yếu tố này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn đến khả năng cung cấp nước cho các hoạt động kinh tế và sinh hoạt của người dân.

2.1. Biến đổi khí hậu và tác động đến nguồn nước

Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi lớn trong lượng mưa và dòng chảy, ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước cho các hoạt động sản xuất và sinh hoạt. Việc dự đoán và ứng phó với những thay đổi này là rất cần thiết để đảm bảo nguồn nước bền vững.

2.2. Ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến chất lượng nước

Ô nhiễm từ các hoạt động sản xuất, sinh hoạt và nông nghiệp đã làm giảm chất lượng nước trong lưu vực sông Hương. Việc kiểm soát ô nhiễm và bảo vệ nguồn nước là một trong những thách thức lớn trong quy hoạch bền vững nguồn nước.

III. Phương pháp quy hoạch bền vững nguồn nước lưu vực sông Hương

Để đạt được quy hoạch bền vững nguồn nước, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc sử dụng mô hình toán và hệ thống thông tin địa lý (GIS) là những công cụ hữu ích trong việc phân tích và dự đoán tình hình nguồn nước.

3.1. Ứng dụng mô hình toán MIKE BASIN trong quy hoạch

Mô hình MIKE BASIN cho phép tính toán cân bằng nước và xác định nhu cầu sử dụng nước cho các ngành kinh tế. Việc áp dụng mô hình này giúp tối ưu hóa việc phân bổ nguồn nước và giảm thiểu xung đột giữa các ngành sử dụng nước.

3.2. Sử dụng GIS trong quản lý tài nguyên nước

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) giúp phân tích không gian và thời gian của nguồn nước, từ đó hỗ trợ việc ra quyết định trong quy hoạch và quản lý tài nguyên nước. GIS cung cấp cái nhìn trực quan về tình hình nguồn nước và các yếu tố ảnh hưởng đến nó.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về quy hoạch bền vững nguồn nước lưu vực sông Hương đã mang lại nhiều kết quả tích cực. Các phương án quy hoạch được đề xuất không chỉ giúp bảo vệ nguồn nước mà còn thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội tại khu vực.

4.1. Đề xuất phương án quy hoạch tổng hợp nguồn nước

Các phương án quy hoạch tổng hợp nguồn nước được xây dựng dựa trên kết quả mô hình toán và phân tích GIS. Những phương án này nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững và bảo vệ tài nguyên nước trong lưu vực sông Hương.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn

Kết quả nghiên cứu đã được áp dụng vào thực tiễn quản lý nguồn nước tại Thừa Thiên Huế, giúp cải thiện chất lượng nước và nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên nước. Việc này không chỉ mang lại lợi ích cho người dân mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của quy hoạch nguồn nước

Quy hoạch bền vững nguồn nước lưu vực sông Hương là một nhiệm vụ quan trọng và cần thiết. Việc áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại sẽ giúp nâng cao hiệu quả quản lý nguồn nước, đảm bảo sự phát triển bền vững cho khu vực trong tương lai.

5.1. Tầm quan trọng của quy hoạch bền vững nguồn nước

Quy hoạch bền vững nguồn nước không chỉ giúp bảo vệ tài nguyên nước mà còn đảm bảo an ninh nước cho các thế hệ tương lai. Việc này cần sự hợp tác chặt chẽ giữa các cơ quan quản lý, cộng đồng và các bên liên quan.

5.2. Triển vọng phát triển bền vững nguồn nước trong tương lai

Với sự phát triển của công nghệ và nhận thức ngày càng cao về tầm quan trọng của tài nguyên nước, triển vọng phát triển bền vững nguồn nước trong lưu vực sông Hương là khả thi. Cần tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các giải pháp mới để đảm bảo nguồn nước cho các thế hệ sau.

18/07/2025
Luận văn thạc sĩ hus ứng dụng mô hình toán để quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực sông hương theo hướng phát triển bền vững

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI VÀ MÔI TRƯỜNG 1. Vị trí địa lý Thừa Thiên Huế là một trong 4 tỉnh thuộc vùng kinh tế trọng điểm miền trung, có toạ độ địa lý từ 16-16,8o vĩ độ bắc và từ 107,8-108,2o kinh độ đông. Phía bắc giáp tỉnh Quảng Trị, phía nam giáp thành phố Đà nẵng, phía tây giáp nước CHDCND Lào, phía đông là biển Đông. Tổng diện tích đất tự nhiên là 5009,2km2.

Vị trí tỉnh Thừa Thiên Huế và vị trí lưu vực sông Hương Sông Hương là sông lớn nhất Tỉnh Thừa Thiên Huế, bắt nguồn từ dãy núi Trường Sơn ở độ cao 1000m, nằm trong giới hạn toạ độ giữa 16o00’ và 16o45’ vĩ tuyến Bắc và 107o00’ và 109o15’ kinh tuyến Đông. Lưu vực sông 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hương giáp với dãy Trường Sơn ở phía tây và với dãy Bạch Mã ở phía Bắc, thành phố Đà Nẵng ở phía nam và Biển Đông ở phía Đông. Hệ thống sông Hương gồm 3 nhánh chính là Sông Tả Trạch, sông Hữu Trạch và Sông Bồ. Hai nhánh Tả Trạch và Hữu Trạch gặp nhau ở ngã ba Tuần hình thành dòng chảy chính Sông Hương.

Sông Hương chảy qua thành phố Huế và gặp sông Bồ tại ngã ba Sình, cách TP Huế khoảng 8km về phía bắc, sau đó đổ vào phá Tam Giang, đầm Cầu Hai và ra biển Đông qua Cửa Thuận An và cửa Tư Hiền. Diện tích toàn lưu vực là 4768km2, vùng đồi núi chiếm trên 80% diện tích lưu vực, vùng cồn cát ven biển khoảng 5%, phần còn lại là đất có khả năng canh tác khoảng 37. Đặc điểm địa hình Đặc điểm nổi bật của địa hình Thừa Thiên Huế là không gian hẹp nhưng tồn tại hầu hết các kiểu địa hình chính của nước ta: núi cao - núi trung bình - núi thấp - gò đồi - đồng bằng, các cồn cát và đầp phá ven biển. Về tổng quan có thể chia địa hình Thừa Thiên Huế ra làm hai miền: đồi núi và đồng bằng, không có vùng trung du chuyển tiếp.

- Miền núi: thuộc vùng núi Trường Sơn giữa biên giới Việt Nam - Lào, có độ cao từ trung bình đến cao. Phía Tây Bắc là vùng núi Động Ngài (1774m) - ranh giới Quảng Trị - Thừa Thiên Huế; Phía Nam, có đỉnh Bạch Mã cao 1440 m kết thúc là dãy núi Hải Vân, đâm ngang sát ra tận bờ biển. Nhìn chung, đây là miền núi có sườn rất dốc, quá trình xâm thực và chia cắt mạnh, địa hình hiểm trở, tạo nên một vòng cung kín đón mưa ở phía Bắc, Tây, Nam và dồn nước về dải đồng bằng hẹp ở phía Đông. Các đồi trong khu vực có sườn dốc thoải, bị bào mòn mạnh, phân bố hẹp và rất phân tán trên các vùng đồi trước núi (như khu vực đồi ở Bạch Thạc - Phú Lộc), hoặc ép sát vào vùng đồng bằng (vùng đồi thoải khu vực lăng Tự Đức, Khải Định.

Gò đồi của Thừa Thiên Huế rất hẹp và không rõ ràng, tạo nên một vùng truyền lũ rất ngắn; 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Địa hình vùng nghiên cứu (tỉnh Thừa Thiên Huế) - Miền đồng bằng: Thừa Thiên Huế có vùng đồng bằng hẹp, bề ngang rộng không quá 20km. Đồng bằng sông Hương có địa hình không bằng phẳng gò đồi thấp xen kẽ các vùng trũng. Từ Bắc đến Nam đều có nhiều vùng núi trung bình - cao áp sát đồng bằng, như vùng đồi núi Động Ngang (268m) áp sát vùng đồng bằng thấp Quảng Điền và thành phố Huế, vùng núi Động Mang Chan (856m) vùng núi Động Truồi (1154m) áp sát vùng Hương Thuỷ, Phú Lộc.

Các ô trũng đất trồng có diện tích 7173ha, thấp hơn mực nước biển ngay trên bề mặt đồng bằng lưu vực sông Hương. Đây là vùng có nhiều bàu, trằm nhất trong cả nước với 78 cái trằm có tên và không tên, 11 đầm, 4 bàu và 1 phá; Phía Đông đồng bằng sông Hương là Hệ đầm phá Tam Giang- Cầu Hai, vùng cửa sông bao gồm 1 phá và 4 đầm nối tiếp kéo dài 68km với diện 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tích 216km2 nơi rộng nhất 10km, nơi hẹp nhất 0,5km, sâu 1,5~2,0m tổng dung tích V=300 triệu m3. Phía đông giáp biển tồn tại một dải cồn cát cao trung bình 5 - 15 m kéo dài suốt từ Bắc (vùng Thâm Khê - Thanh Hương) tới Nam (vùng Mỹ Lợi - Mỹ Á) làm giảm thiểu tốc độ thoát lũ ra biến. Các vùng đồng bằng Quảng Điền, Phú Vang, Hương Thuỷ trở thành các vùng ngập nước sâu trong mưa lũ.

Toàn vùng đồng bằng Thừa Thiên Huế có 2 cửa biển chính nhưng thường xuyên ứ nước, ở PTG có cửa Thuận An và đầm Cầu Hai có cửa Tư Hiền. Ngoài đặc điểm địa hình tự nhiên, trên bề mặt địa hình của Thừa Thiên Huế còn có đường là QL1A và đường sắt Bắc Nam chạy song song với bờ biển vuông góc với hướng dòng chảy và hệ thống đê ngăn mặn phía bờ Tây đầm phá. Chính vì vậy, vùng đồng bằng Thừa Thiên Huế có tốc độ nhận và dâng lũ rất nhanh, một số vùng đồng bằng hẹp (như vùng Cổ Bi, Văn Xá, Thạch Hà, Mỗ Bảo, Vi Gia) trực tiếp bị các dạng hình lũ miền núi (lũ bùn đá, lũ quét. Đặc điểm địa hình thái Đặc điểm địa hình thái Thừa Thiên Huế là sự chuyển bậc nhanh chóng từ vùng núi xuống vùng đồng bằng ven biển.

- Miền núi tập trung ở vùng phía Tây, chiếm phần lớn diện tích của lãnh thổ và thuộc vào loại núi cao trung bình 1225 - 1774m. Các đỉnh cao có độ cao 1225, 1403, 1138m nằm trên đường chia nước chính (thuộc dãy Trường Sơn) đồng thời là đường biên giới Việt - Lào; Trong khi đó, các vùng núi Động Ngài (1774m) ranh giới Quảng Trị - Thừa Thiên Huế ở phía Bắc, vùng núi Mang 1708 m, Hải Vân 1517 m, ở phía Nam đều cao trên 1500m, tạo nên 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com các vùng sườn cao, dốc đứng hứng mưa lớn của các hướng mưa lớn của các hướng gió mùa Đông Bắc, Đông Nam rồi đổ nhanh nước về các đồng bằng, khiến cho Thừa Thiên Huế trở thành một khu vực phân ranh khí hậu theo chiều Bắc - Nam và chịu tác động của các nhiễu động thời tiết gió mùa đặc sắc nhất Việt Nam; - Địa hình núi chuyển bậc nhanh và khá đột ngột về phía Đông, xuống dải đồng bằng hẹp ven biển thông qua một dải đồi - núi thấp rất phân tán có độ cao trung bình 200 - 300m. Diện tích núi và đồi chiếm đến trên 80 % diện tích toàn tỉnh, còn dải đồng bằng ven biển thường là dải đồng bằng hạ lưu của các sông ngắn, nhìn chung rất hẹp (thường có bề ngang không quá 20km) lại bị các dải cát cao (đê cát) ven biển chắn phía Đông. Những nét đặc thù địa hình nêu trên có ảnh hưởng rất lớn đến chế độ dòng chảy của các lưu vực sông trong Tỉnh, đặc biệt nó có tác động trực tiếp đến sự vận động của dòng chảy lũ.

Tính không cân đối của sự phân bố và qui mô các miền và kiểu địa hình thái trong đó miền núi chiếm tỷ trọng lớn hơn nhiều lần miền đồng bằng của Thừa Thiên Huế là rất rõ rệt. Hình thái này qui định sự biến đổi gradient địa hình và dòng chảy, diện tích hứng nước, chiều dài chuyển tải nước. Hình dạng và kích thước lưu vực là những chỉ số có thể định lượng trong phân tích lưu vực cho phép đánh giá mức truyền nước nhanh hay chậm của lưu vực. Lưu vực sông Hương có sự kết hợp của yếu tố không cân đối với yếu tố chiều rộng lớn hơn chiều dài lưu vực, tạo nên một áp lực vô cùng lớn đối với hạ du khi có lũ: lũ nhanh, cường độ lũ lớn.

Môi trường tự nhiên  Lưu vực Sông Hương nằm ở miền trung có khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa mưa từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7. Khí hậu chủ yếu bị ảnh hưởng của gió mùa đông bắc và gió Lào nhẹ. 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lượng mưa trong lưu vực tương đối cao, và có xu hướng to tăng lên theo độ cao địa hình. Lượng mưa trung bình trên toàn lưu vực hàng năm 2868, và ở vùng núi cao Nam Đông là 3550mm.

Lượng mưa tập trung trong mùa mưa khoảng 70-80% tổng lượng mưa cả năm. Lượng mưa cao nhất khoảng 100- 300mm. Trong một số ngày đặc biệt, lượng mưa đạt tới 758,1mm (A Lưới), 977,6mm (Thành phố Huế). Lượng mưa trong mùa khô chỉ chiếm 20-30% tổng lượng mưa cả năm.

 Thiên tai: Hội tụ nhiệt đới: Sự nhiễu động đặc biệt của gió mùa mùa hạ thể hiện sự hội tụ giữa tấn phong Bắc bán cầu. Khi gió mùa mùa hạ không khí giữa hai sườn hội tụ là không khí nóng ẩm liên tục bốc lên cao gây ra những vùng mây rộng lớn. Những vùng mây này là nguyên nhân gây nên mưa lớn tập trung, dạng thời tiết này thường gặp vào tháng IX, X. Hàng năm đôi khi thường xảy ra vào tháng IV, V.

Như năm 1985 gây mưa lũ tiểu mãn rất lớn. Gió Tây khô nóng: thường xuất hiện vào hạ tuần tháng II và kết thúc vào trước mùa mưa. Đặc trưng là nhiệt độ cao, độ ẩm thấp gây ra những đợt nắng nóng kéo dài từ 3 đến 5 ngày. Trung bình ở đồng bằng Huế một năm có từ 35- 55 ngày gặp gió Tây khô nóng.

Đôi khi kéo dài tới 30 ngày gây nên tình trạng khô hạn như đợt gió Tây năm 1993, độ chênh lệch nhiệt độ (max, min) trong ngày tới 15oC, dao động giữa độ ẩm thấp nhất và trung bình trong ngày từ 45-66% (tại Huế), và 45-72% (tại Nam Đông). Tình hình khí tượng khí hậu Thừa Thiên - Huế biến động rất phức tạp, có đủ dạng thời tiết hoạt động trên địa bàn này nhưng nguy hiểm và gây thiệt hại nhiều nhất tới hoạt động kinh tế xã hội trong vùng là mưa lớn và khô hạn. Lũ lụt: chế độ lũ trên sông Hương diễn biến rất phức tạp do đặc điểm sông ngắn, không có vùng trung du rõ rệt nên lũ tập trung nhanh, do chịu ảnh 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com hưởng của thuỷ triều nên hàng năm gây thiệt hại rất nghiêm trọng ở vùng hạ lưu. - Lũ sớm thường là lũ nhỏ, một đỉnh, thời gian lũ ngắn 1- 3 ngày, lũ này thường xảy ra vào tháng 7 và 8, cũng ít khi xảy ra.

- Lũ muộn: có đặc điểm là lũ nhỏ, cường xuất nhỏ, thời gian xuất hiện từ cuối tháng 11 đến tháng 1.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu có tiêu đề "Quy hoạch bền vững nguồn nước lưu vực sông Hương bằng mô hình toán" trình bày một phương pháp tiếp cận khoa học để quản lý và quy hoạch nguồn nước trong lưu vực sông Hương. Bằng cách sử dụng mô hình toán học, tài liệu này không chỉ giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và lượng nước mà còn đề xuất các giải pháp bền vững nhằm bảo vệ và phát triển nguồn nước. Những điểm chính của tài liệu bao gồm việc phân tích các yếu tố môi trường, đánh giá tác động của hoạt động con người, và đưa ra các khuyến nghị cho việc quản lý nước hiệu quả hơn.

Độc giả sẽ tìm thấy nhiều lợi ích từ tài liệu này, bao gồm việc hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của quy hoạch bền vững và cách thức áp dụng mô hình toán trong thực tiễn. Để mở rộng kiến thức của mình, bạn có thể tham khảo thêm tài liệu Công thương các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ, nơi cung cấp cái nhìn sâu sắc về các nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ trong lĩnh vực công thương, có thể liên quan đến các phương pháp quản lý tài nguyên nước. Mỗi tài liệu đều là một cơ hội để bạn khám phá thêm và nâng cao hiểu biết của mình về các vấn đề liên quan đến quy hoạch và quản lý nguồn nước.