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

• Tác giả: Phạm Đình Kiên
• Người hướng dẫn: TS. Đinh Vũ Thanh
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Môi trường trong phát triển bền vững
• Đề tài: Ứng dụng mô hình toán để quy hoạch, sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Hương theo hướng phát triển bền vững
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2007
• Địa điểm: Hà Nội

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.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Hương là hệ thống thủy văn huyết mạch của tỉnh Thừa Thiên Huế với tổng diện tích tự nhiên 4.768 km2, bao gồm ba nhánh sông chính là Tả Trạch, Hữu Trạch và sông Bồ hợp lưu trước khi đổ ra đầm phá Tam Giang - Cầu Hai có diện tích 216 km2 với dung tích chứa 300 triệu m3 nước. Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa miền Trung, lưu vực có lượng mưa bình quân năm rất cao đạt 2.868 mm, cá biệt tại vùng núi Nam Đông lên tới 3.550 mm. Tuy nhiên, nguồn tài nguyên nước mặt tại đây phân bố vô cùng bất đối xứng: 70% đến 80% tổng lượng mưa tập trung trong mùa lũ từ tháng 8 đến tháng 12, trong khi mùa khô kéo dài từ tháng 1 đến tháng 7 chỉ nhận khoảng 20% đến 30% lượng mưa cả năm.

Đặc điểm địa hình dốc đứng chuyển bậc đột ngột từ vùng núi cao trên 1.000 m xuống dải đồng bằng hẹp không qua vùng trung du khiến lưu vực sông Hương thường xuyên đối mặt với hiểm họa lũ quét, lũ dâng nhanh và ngập lụt sâu trên diện rộng. Điển hình như trận lũ lịch sử tháng 11 năm 1999 với lưu lượng đỉnh đạt 12.500 m3/s tại trạm Kim Long, gây thiệt hại kinh tế hơn 1.746 tỷ đồng và làm 352 người thiệt mạng. Ngược lại, vào mùa kiệt, tình trạng hạn hán và xâm nhập mặn diễn biến phức tạp, gây ảnh hưởng trực tiếp đến 2.000 - 2.500 ha đất canh tác nông nghiệp và làm suy thoái môi trường sinh thái đầm phá.

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm giải quyết bài toán cốt lõi: Đánh giá tiềm năng dòng chảy mặt, định lượng nhu cầu dùng nước của các ngành kinh tế - xã hội và xây dựng các phương án quy hoạch khai thác tổng hợp nguồn nước theo định hướng phát triển bền vững đến năm 2015. Phạm vi nghiên cứu bao quát toàn bộ 7 tiểu lưu vực thuộc địa giới hành chính thành phố Huế và các huyện Nam Đông, A Lưới, Phong Điền, Quảng Điền, Hương Trà, Hương Thủy, Phú Vang, Phú Lộc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết Quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo lưu vực sông, kết hợp giữa mô hình thủy văn nhận thức dạng bể chứa và hệ thống hỗ trợ ra quyết định cân bằng nước mạng lưới. Hai mô hình toán học hiện đại thuộc bộ công cụ của Viện Thủy lợi Đan Mạch được ứng dụng gồm:

Mô hình thủy văn MIKE NAM: Đây là mô hình tất định dạng bể chứa, mô phỏng quá trình hình thành dòng chảy từ chuỗi số liệu mưa và bốc hơi qua 4 tầng trữ gồm trữ lượng bề mặt, trữ lượng sát mặt đất, trữ lượng tầng đất đáy và trữ lượng nước ngầm. Cấu trúc mô hình bao gồm 15 thông số chính, trong đó 9 thông số được tối ưu hóa và thẩm định tự động gồm dung tích trữ bề mặt tối đa, độ ẩm đất tối đa, các hệ số dòng chảy tràn, hệ số tiêu dòng ngầm sát mặt và các hằng số thời gian tích trữ dòng cơ bản.

Mô hình cân bằng nước MIKE BASIN: Tích hợp trực tiếp trên nền tảng hệ thống thông tin địa lý GIS ArcView, mô hình hóa toàn bộ mạng lưới sông ngòi bằng cấu trúc nút và nhánh. Mô hình cho phép phân bổ tài nguyên nước theo không gian và thời gian, mô phỏng quy tắc vận hành liên hồ chứa, tính toán dòng hồi quy và đáp ứng nhu cầu sử dụng nước đa mục tiêu gồm nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt đô thị, nuôi trồng thủy sản và dòng chảy môi trường sinh thái theo các tần suất thiết kế 5%, 50%, 75% và 90%.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu và cỡ mẫu: Nghiên cứu thu thập và xử lý chuỗi số liệu quan trắc khí tượng thủy văn đồng bộ liên tục suốt 28 năm từ năm 1976 đến năm 2004 tại 10 trạm khí tượng thủy văn chủ lực gồm A Lưới, Nam Đông, Thượng Nhật, Dương Hòa, Bình Điền, Cổ Bi, Tà Lương, Phú Ốc, Kim Long và trạm Truồi. Dữ liệu kinh tế - xã hội, định mức cấp nước nông nghiệp vụ Đông - Xuân và Hè - Thu, quy hoạch phát triển nuôi tôm đầm phá và số liệu kỹ thuật của các dự án hồ chứa Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền được trích xuất từ các báo cáo quy hoạch ngành cấp tỉnh.

Phương pháp chọn mẫu và xử lý dữ liệu: Phương pháp đường cong tích lũy kép (Double-Mass Curve) được sử dụng để kiểm tra tính đồng dạng và phát hiện sai số của chuỗi mưa giữa các trạm tương đồng như Nam Đông và Thượng Nhật. Phương pháp đa giác Thiessen được áp dụng trên nền bản đồ số hóa để tính toán trọng số mưa không gian đại diện cho từng tiểu lưu vực. Các dữ liệu thiếu hụt cục bộ được khôi phục chính xác bằng phương pháp nội suy khoảng cách nghịch đảo không gian.

Lý do lựa chọn phương pháp: Việc tích hợp mô hình thủy văn MIKE NAM và mô hình lưu vực MIKE BASIN trên môi trường GIS là giải pháp tối ưu nhất cho lưu vực sông Hương vì hệ thống có cấu trúc hình học phức tạp, chịu ảnh hưởng triều mạnh ở hạ lưu và thiếu chuỗi đo dòng chảy liên tục ở vùng trung lưu. Phương pháp cân bằng đại diện theo tần suất giúp định lượng chính xác rủi ro thiếu hụt nguồn nước trong những năm kiệt khắc nghiệt với tần suất bảo đảm 75% và 90%.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Mô phỏng tương quan mưa - dòng chảy đạt độ tin cậy vượt trội: Quá trình kiểm định mô hình MIKE NAM tại các vị trí trạm thủy văn Thượng Nhật trên nhánh Tả Trạch, Bình Điền trên nhánh Hữu Trạch và Cổ Bi trên sông Bồ cho thấy đường quá trình dòng chảy mô phỏng bám sát hoàn toàn dòng chảy thực đo. Hệ số tương quan Nash-Sutcliffe đạt trên 0,85 và sai số tổng lượng dòng chảy duy trì dưới mức 5%, khẳng định bộ thông số mô hình phản ánh chính xác đặc tính thấm và thoát nước tự nhiên của lưu vực.

Sự phân bổ dòng chảy không đều gây thâm hụt nước mùa khô: Kết quả tính toán cân bằng nước hiện trạng cho thấy tổng lượng dòng chảy trung bình năm toàn lưu vực đạt hơn 12 tỷ m3, nhưng có tới 8,5 đến 9,6 tỷ m3 đổ dồn về hạ lưu trong các tháng mùa mưa lũ. Vào mùa khô, lưu lượng dòng chảy tự nhiên trên sông Hương tại Kim Long giảm mạnh xuống dưới 35 m3/s trong các tháng 5, 6 và 7.

Nguy cơ thiếu nước nghiêm trọng theo kịch bản phát triển năm 2015: Ở kịch bản phát triển kinh tế năm 2015 khi chưa có sự can thiệp của các hồ điều tiết lớn, ứng với tần suất nước kiệt P = 75%, toàn bộ vùng hạ lưu sông Bồ, vùng Bắc sông Hương và khu vực Nam sông Hương rơi vào tình trạng thâm hụt nguồn nước tưới từ 15% đến 25% nhu cầu trong vụ Hè - Thu. Đồng thời, chiều dài xâm nhập mặn với nồng độ mặn vượt ngưỡng 1,0‰ lấn sâu từ cửa biển Thuận An lên quá ngã ba Sình hơn 10,5 km, đe dọa trực tiếp các trạm bơm cấp nước sinh hoạt và vùng nuôi trồng thủy sản.

Hiệu quả điều tiết vượt trội của hệ thống hồ chứa quy hoạch: Khi đưa các công trình hồ chứa Tả Trạch, thủy điện Bình Điền, thủy điện Hương Điền và hồ Truồi vào sơ đồ mô phỏng vận hành liên hồ năm 2015, cán cân tài nguyên nước thay đổi căn bản. Dung tích hữu ích của các hồ chứa cung cấp thêm từ 45% đến 60% lưu lượng bổ cập mùa cạn, đảm bảo cấp đủ 100% nhu cầu nước cho sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp, đồng thời duy trì lưu lượng xả đẩy mặn tại đập Thảo Long luôn đạt trên mức an toàn.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân căn bản dẫn đến sự chênh lệch cán cân cung - cầu nước mùa khô xuất phát từ sự tương tác giữa yếu tố khí hậu cực đoan và thảm phủ thực vật. Diện tích rừng nguyên sinh giàu trữ lượng trên lưu vực chỉ còn chiếm 30% diện tích tự nhiên, trong khi diện tích rừng nghèo và cây bụi chiếm trên 30%, làm suy giảm nghiêm trọng khả năng trữ ẩm tầng đất đáy và duy trì dòng chảy ngầm mùa cạn. Hiện tượng gió Tây khô nóng hoạt động trung bình 35 đến 55 ngày trong năm đẩy lượng bốc hơi mặt nước lên cao đột biến, làm gia tăng hệ số tiêu thụ nước của cây trồng.

So sánh với các nghiên cứu thủy văn tại dải ven biển miền Trung của các tổ chức quốc tế, kết quả mô phỏng bằng MIKE BASIN trong luận văn hoàn toàn tương thích và làm sáng tỏ cơ chế truyền lũ nhanh cũng như kiệt sâu đặc thù của miền Trung. Các số liệu cân bằng nước từng tháng được tổng hợp trực quan qua các bảng ma trận cung - cầu theo 7 tiểu vùng sinh thái và các biểu đồ đường quá trình mực nước, lưu lượng xả tại các nút hồ chứa, giúp các nhà quản lý dễ dàng nhận diện chính xác các thời điểm thiếu nước cục bộ trong năm.

Sự suy giảm chất lượng nước hạ lưu do nhận nước thải sinh hoạt đô thị thành phố Huế và dư lượng hóa chất nuôi tôm ven đầm phá cũng khẳng định tính cấp thiết phải duy trì dòng chảy môi trường sau công trình hồ chứa nhằm bảo vệ 223 loài cá quý hiếm tại vùng đầm phá Tam Giang - Cầu Hai.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, hoàn thiện và đưa vào vận hành hệ thống hồ chứa đa mục tiêu thượng nguồn: Ban Quản lý Đầu tư và Xây dựng Thủy lợi cùng Tập đoàn Điện lực cần đẩy nhanh tiến độ thi công và thiết lập quy trình vận hành liên hồ chứa đối với hồ Tả Trạch, thủy điện Bình Điền và thủy điện Hương Điền trong giai đoạn từ năm 2008 đến năm 2015. Mục tiêu trọng tâm là cắt giảm 30% đến 40% đỉnh lũ chính vụ cho hạ lưu thành phố Huế và duy trì lưu lượng xả tạo nguồn liên tục từ 30 đến 45 m3/s trong suốt các tháng mùa kiệt nhằm cung cấp nước và duy trì dòng chảy sinh thái.

Thứ hai, nâng cấp công trình ngăn mặn và giữ ngọt ven đầm phá: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Thừa Thiên Huế cần tiến hành gia cố đồng bộ đập Thảo Long, cống Cửa Quan và hệ thống đê bao nội đồng trước năm 2012. Giải pháp này giúp kiểm soát triệt để tình trạng xâm nhập mặn, bảo vệ an toàn cho 2.500 ha đất canh tác lúa và hoa màu, đồng thời xóa bỏ hoàn toàn diện tích 790 ha đất bị nhiễm mặn thường xuyên tại các huyện Quảng Điền, Phú Vang và Hương Trà.

Thứ ba, phục hồi và mở rộng diện tích rừng phòng hộ đầu nguồn: Chi cục Kiểm lâm phối hợp cùng Ban Quản lý Vườn Quốc gia Bạch Mã và Khu Bảo tồn Thiên nhiên Phong Điền triển khai kế hoạch khoanh nuôi tái sinh và trồng mới 25.000 ha rừng phòng hộ đầu nguồn từ năm 2008 đến năm 2020. Mục tiêu là nâng tỷ lệ che phủ rừng lưu vực lên mức trên 65%, cải thiện khả năng giữ nước mặt, giảm thiểu lũ quét và hạn chế bồi lắng phù sa cho các lòng hồ thủy điện.

Thứ tư, chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp và áp dụng công nghệ tưới tiết kiệm: Ủy ban nhân dân các huyện vùng đồng bằng cần chỉ đạo chuyển đổi 1.500 ha đất lúa kém hiệu quả sang cây trồng cạn có hệ số tiêu thụ nước thấp, đồng thời áp dụng quy trình nuôi trồng thủy sản tuần hoàn nước sạch tại khu vực ven đầm phá giai đoạn 2010 - 2015, hướng tới mục tiêu cắt giảm từ 15% đến 20% định mức nước tưới lãng phí trong vụ Hè - Thu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Cán bộ quản lý quy hoạch và cơ quan hoạch định chính sách tài nguyên nước: Luận văn cung cấp bức tranh định lượng toàn diện về tiềm năng nguồn nước và dự báo nhu cầu dùng nước chi tiết cho 7 tiểu vùng lưu vực sông Hương, là cơ sở khoa học tin cậy để Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phê duyệt các quy hoạch phân bổ nước mặt bền vững.

Kỹ sư thiết kế thủy lợi và chuyên gia vận hành công trình thủy điện: Nghiên cứu cung cấp thông số kỹ thuật chi tiết của hệ thống hồ chứa và quy tắc điều tiết nước liên hồ trên mô hình MIKE BASIN, giúp các đơn vị quản lý hồ đập tối ưu hóa lịch xả nước phát điện kết hợp cấp nước hạ du theo chuỗi tần suất dòng chảy P = 75% và P = 90%.

Nhà nghiên cứu, giảng viên và học viên cao học chuyên ngành Môi trường và Thủy văn: Đề tài là tài liệu tham khảo học thuật giá trị về phương pháp luận ứng dụng chuỗi mô hình MIKE NAM - MIKE BASIN tích hợp GIS ArcView, hướng dẫn chi tiết quy trình hiệu chỉnh 9 thông số thủy văn và kỹ thuật xử lý dữ liệu mưa bằng đa giác Thiessen trên địa hình miền Trung.

Ban quản lý các dự án phát triển đô thị và nuôi trồng thủy sản ven biển: Cung cấp các số liệu dự báo về quy mô dân số hơn 1,1 triệu người và nhu cầu cấp nước sạch đến năm 2015, giúp các nhà đầu tư hạ tầng thiết kế hệ thống cấp nước tập trung và giải quyết mâu thuẫn sử dụng nước tại dải ven phá Tam Giang - Cầu Hai.

Câu hỏi thường gặp

Mô hình MIKE NAM đóng vai trò gì trong việc giải quyết bài toán thủy văn lưu vực sông Hương? Mô hình MIKE NAM giải quyết triệt để sự thiếu hụt chuỗi số liệu đo dòng chảy thực tế ở các vùng núi thượng nguồn bằng cách thiết lập tương quan mưa - dòng chảy qua 9 thông số tối ưu tự động, giúp khôi phục và kéo dài chuỗi dòng chảy liên tục suốt 28 năm cho toàn bộ 7 tiểu lưu vực.

Vì sao lưu vực sông Hương thường xuyên phải đối mặt với nguy cơ lũ quét và ngập lụt sâu? Lưu vực có lượng mưa trung bình năm lên tới 2.868 mm kết hợp với địa hình dốc đứng từ độ cao trên 1.000 m đổ thẳng xuống đồng bằng hẹp không có vùng trung du chuyển tiếp. Khi gặp mưa bão lớn, dòng lũ tập trung cực nhanh với lưu lượng lịch sử lên đến 12.500 m3/s, trong khi đầm phá và cồn cát ven biển lại cản trở tốc độ thoát lũ ra biển.

Kịch bản cân bằng nước năm 2015 được tính toán dựa trên các tần suất dòng chảy nào? Nghiên cứu tính toán cân bằng nước dựa trên 4 cấp tần suất thiết kế gồm tần suất lũ nhiều nước P = 5%, tần suất năm trung bình P = 50%, tần suất năm kiệt P = 75% và tần suất năm kiệt sâu rất khắc nghiệt P = 90% nhằm đánh giá khả năng chịu tải của nguồn nước trước mọi biến động khí hậu.

Các hồ chứa thượng nguồn như Tả Trạch, Bình Điền và Hương Điền hỗ trợ hạ du như thế nào trong mùa kiệt? Các hồ chứa này tích trữ lượng nước dư thừa trong mùa mưa lũ và tiến hành xả điều tiết tạo nguồn liên tục trong mùa khô, bổ sung từ 45% đến 60% lưu lượng dòng chảy hạ lưu sông Hương, giúp đẩy lùi xâm nhập mặn tại đập Thảo Long và bảo đảm cấp đủ nước cho 55.144 ha đất canh tác nông nghiệp.

Chất lượng nước mặt lưu vực sông Hương hiện trạng có đạt tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt hay không? Nước mặt vùng thượng nguồn sông Hương đạt tiêu chuẩn tưới tiêu nông nghiệp nhưng chưa thể sử dụng trực tiếp cho ăn uống sinh hoạt theo TCVN 5942-1995 do hàm lượng chất lơ lửng mùa lũ tăng cao gấp 2,5 đến 13 lần mùa khô và chỉ số vi sinh Coliform dao động từ 50 đến 3.500 MPN/100ml, đòi hỏi bắt buộc phải qua hệ thống xử lý lắng lọc và khử trùng.

Kết luận

• Luận văn đã phân tích toàn diện hiện trạng tài nguyên nước lưu vực sông Hương diện tích 4.768 km2, làm rõ sự mất cân đối sâu sắc khi 70% đến 80% dòng chảy tập trung trong mùa mưa lũ và mùa khô đối diện nguy cơ cạn kiệt.
• Ứng dụng thành công chuỗi mô hình toán học tiên tiến MIKE NAM và MIKE BASIN trên môi trường GIS ArcView, thiết lập bộ 9 thông số thủy văn tối ưu và mô phỏng chính xác mạng lưới tài nguyên nước cho 7 tiểu lưu vực.
• Định lượng chi tiết cán cân cung - cầu nước theo các cấp tần suất P = 5%, 50%, 75% và 90% đến năm 2015, xác định nguy cơ thiếu hụt nước nghiêm trọng tại khu vực hạ lưu nếu không có các công trình trữ nước nhân tạo.
• Chứng minh tính khả thi và hiệu quả to lớn của hệ thống hồ chứa Tả Trạch, Bình Điền, Hương Điền và hồ Truồi trong việc cắt giảm đỉnh lũ chính vụ, bổ cập dòng chảy kiệt và đẩy mặn hiệu quả cho dải đồng bằng ven đầm phá.
• Đề xuất hệ thống giải pháp đồng bộ kết hợp giữa công trình kiểm soát mặn đập Thảo Long, trồng mới 25.000 ha rừng phòng hộ và chuyển đổi cơ cấu cây trồng tiết kiệm nước nhằm hướng tới mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội bền vững.

Đóng góp quan trọng nhất của công trình là xây dựng thành công cơ sở khoa học và công cụ tính toán hỗ trợ ra quyết định phân bổ tài nguyên nước đáng tin cậy cho tỉnh Thừa Thiên Huế. Trong giai đoạn tiếp theo từ năm 2015 đến năm 2025, hệ thống mô hình cần tiếp tục được tích hợp thêm các kịch bản biến đổi khí hậu toàn cầu và chuỗi ảnh viễn thám độ phân giải cao để nâng cao độ chính xác dự báo. Hãy nghiên cứu sâu toàn bộ hệ thống số liệu và phương pháp mô hình hóa trong luận văn để ứng dụng hiệu quả vào công tác quy hoạch tài nguyên nước thực tế ngay hôm nay!

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 [e-mail] 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.