BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG
NƯỚC MẶT THEO PHƯƠNG PHÁP WQI ÁP DỤNG
CHO SÔNG SÀI GÒN Ngành : MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : PGS.TSKH Bùi Tá Long
Sinh viên thực hiện : Ngô Thị Hồng Yến
5. Kết quả tối thiểu phải có:
1)
2)
3)
4)
Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /……… Chủ nhiệm ngành
(Ký và ghi rõ họ tên)
TP. HCM, ngày … tháng … năm ……….
Giảng viên hướng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên) Giảng viên hướng dẫn phụ
(Ký và ghi rõ họ tên)
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự
của cá nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết dưới sự hướng dẫn
khoa học của PGS.TSKH Bùi Tá Long
Các số liệu và những kết quả trong luận văn là trung thực. Các nội dung trình
bày và kết quả trong khóa luận này chưa từng được ai công bố trong bất cứ công
trình nghiên cứu nào trước đây. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn tất cả.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2012
Sinh viên thực hiện NGÔ THỊ HỒNG YẾN
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
i
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii
DANH MỤC CÁC BẢNG iv
DANH MỤC HÌNH v
DANH MỤC BIỂU ĐỒ vii
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
3. Nội dung nghiên cứu 2
4. Đối tượng – phạm vi nghiên cứu 3
5. Phương pháp nghiên cứu 3
6. Ý nghĩa khoa học 4
7. Tính thực tiễn. 5
8. Tính mới 6
9. Phương pháp thực hiện đề tài 7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ SÔNG SÀI GÒN 8
1.1. Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội 8
1.1.1. Điều kiện tự nhiên 8
3.3. Các kết quả phân vùng chất lượng nước 87
3.4. Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Sài Gòn theo phương pháp WQI 93
3.5. Áp dụng mô hình SWOT để đánh giá hiệu quả của hệ thống quản lý 94
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO 102
PHỤ LỤC A
PHỤ LỤC B Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CHỮ VIẾT TẮT
Ý NGHĨA
CLN
Chất lượng nước
DEM
Digital Elevation Models
GDP
Tổng sản phẩm trong nước (Gross Domestic Product)
Bảng 1.9 Vị trí quan trắc chất luợng nước sông năm 2009 24
Bảng 1.10 Vị trí quan trắc chất luợng nước sông năm 2010 25
Bảng 2.1 Bảng qui định các giá trị q
i
, BP
i
72
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Bản đồ lưu vực hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai 8
Hình 2.1 Chất lượng nước sông đánh giá theo WQI 32
Hình 2.2 Mạng lưới giám sát chất lượng nước tại Malaysia 33
Hình 2.3 Chất lượng nước được đánh giá theo WQI từ 2001 đến 2010 34
Hình 2.4 Thao tác mở file ảnh 50
Hình 2.5 Chọn file ảnh cần dùng 50
Hình 2.6 Xuất hiện hộp thoại Available Bands List 51
Hình 2.7 Mở hộp thoại Convert Map Projection 51
Hình 2.8 Chọn file cần chuyển đổi tọa độ 52
Hình 2.9 Xuất hiện Hộp thoại Convert Map Projection Parameters 53
Hình 2.10 Xuất hiện hộp thoại Projection Selection 54
Hình 2.11 Xuất hiện hộp thoại Convert map projection parameters 55
Hình 2.12 Thao tác Import file vào Rivertools 56
Hình 2.13 Chọn file cần import 57
Hình 2.14 Xuất hiện Hộp thoại Import DEM Dialog 57
Hình 2.15 Hộp thoại Information 58
Hình 2.16 Chọn Extract/Flow Grid 59
Hình 2.17 Hộp thoại Information 59
Hình 3.8 Phân chia lưu vực cấp 5 của sông Sài Gòn 79
Hình 3.9 Ảnh lưu vực thể hiện 3D nhìn từ trên xuống 80
Hình 3.10 Giao diện WQUIS sông Sài Gòn 80
Hình 3.11 Thanh menu trên WQUIS 81
Hình 3.12 Thao tác lựa chọn thông tin muốn nhập 81
Hình 3.13 Hộp thoại thông tin quan trắc nước sông 82
Hình 3.14 Hộp thoại nhập số liệu mẫu nước sông 83
Hình 3.15 Chọn các thông số chất lượng nước sông 83
Hình 3.16 Thao tác nhập số liệu 84
Hình 3.17 Xem lại số liệu đã nhập 84
Hình 3.18 Chọn đối tượng muốn tô màu 85
Hình 3.19 Chọn năm cần phân vùng chất lượng nước 86
Hình 3.20 Chọn tiêu chí thống kê 86
Hình 3.21 Bản đồ phân bố các điểm quan trắc chất lượng nước sông năm 2010 87
Hình 3.22 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2006 88
Hình 3.23 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2007 89
Hình 3.24 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2008 90
Hình 3.25 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2009 91
Hình 3.26 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông năm 2010 92
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
vii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1.1 Cơ cấu giá trị sản xuất công nghiệp của cả nước năm 2009 18
Biểu đồ 1.2 Cơ cấu giá trị sản xuất công nghiệp vùng Đông Nam Bộ 2009 19
Biểu đồ 1.3 Ước tính tỷ lệ tổng lượng nước thải KCN của 6 vùng kinh tế 20
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
2
theo QCVN 08:2008/BTNMT về CLN mặt, vùng nào có CLN đạt loại I (không ô
nhiễm), vùng nào có CLN đạt loại IV (ô nhiễm nặng) mà còn có tầm quan trọng trong
quy hoạch sử dụng tài nguyên nước một cách hợp lý và an toàn, xây dựng định hướng
kiểm soát ô nhiễm, bảo vệ môi trường nước.
Nhằm góp phần ngăn chặn nguy cơ khủng hoảng về nguồn nước cũng như
từng bước khắc phục, cải thiện và bảo vệ nguồn nước, cần phải xây dựng công cụ để
quản lý nguồn tài nguyên nước sông Sài Gòn. Chỉ số CLN và phân vùng CLN là công
cụ giúp đánh giá mức độ ô nhiễm từng đoạn sông phục vụ mục đích quy hoạch sử
dụng hợp lý nguồn nước mặt và xây dựng định hướng kiểm soát ô nhiễm, bảo vệ môi
trường nước, từ đó, xây dựng các biện pháp để kiểm soát ô nhiễm môi trường nước tốt
hơn, đây là một vấn đề rất cần thiết và cấp bách.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng mặt cho sông Sài Gòn theo phương pháp
WQI.
- Đánh giá đúng mức độ phù hợp của các vùng CLN đối với các mục tiêu sử dụng khác
nhau ở từng vùng nước phục vụ cấp nước, du lịch, thuỷ sản và quản lý môi trường
nước.
3. Nội dung nghiên cứu
- Thu thập, xử lý tài liệu và số liệu các dự án, đề tài đã thực hiện về quan trắc CLN và ô
nhiễm nước mặt.
- Xây dựng chỉ số CLN
- Xây dựng bản đồ phân vùng CLN sông Sài Gòn
- Đánh giá CLN sông và mức độ phù hợp của các vùng CLN cho các mục đích khác
nhau
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
3
Áp dụng phương pháp tính theo quyết định 879 /QĐ-TCMT ngày 01 tháng 7
năm 2011. 10 thông số các chất ô nhiễm môi trường nước mặt để tính toán chỉ số CLN
mặt (WQI) gồm DO, nhiệt độ, BOD
5
, COD, N-NH
4
, P-PO
4
, TSS, độ đục, Tổng
Coliform, pH.
pháp chc theo WQI
Trên cở sở WQI tính được, người ta phân loại và đánh giá CLN theo các thang
điểm WQI từ 0 đến 100, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tương ứng với mức đánh
giá CLN để so sánh, đánh giá
: nhằm thu thập cá ý kiến của các chuyên gia am
hiểu về lĩnh vực này.
u b: xử lý ảnh viễn thám SRTM để làm ảnh
lưu vực sông Sài Gòn, thao tác tác trên bản đồ để phân tích, đánh giá kết quả
: sử dụng để đánh giá kết quả nghiên cứu: đánh giá
CLN từng khu vực
6. Ý nghĩa khoa học
Đây là một đề tài được tổng hợp từ nhiều kiến thức đã học và dựa trên cơ sở
những nghiên cứu liên quan đã được thực hiện trên thế giới.
Để đánh giá CLN ô nhiễm nước sông, kênh rạch, ao đầm, nước biển, hiện nay
ở Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới, người ta thường dựa vào việc phân tích các
thông số CLN riêng biệt, rồi so sánh từng thông số đó với giá trị giới hạn được quy
định trong Tiêu chuẩn Quy chuẩn Quốc gia hoặc Tiêu chuẩn Quốc tế. Cách làm
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
5
và các số liệu quan trắc, có thể đánh giá được chất lượng môi trường nước sông.
8. Tính mới
Do chưa có nghiên cứu phân vùng CLN nên hiện nay việc sử dụng nước sông
Sài Gòn chưa phù hợp: nhiều điểm lấy nước cấp do nhà máy nước không đạt tiêu
chuẩn về chất lượng ví dụ như trong công trình nghiên cứu của Giáo sư Lâm Minh
Triết, hàm lượng sắt và mangan trong nước sông và nước thô đầu vào Nhà máy nước
Tân Hiệp (đóng tại huyện Củ Chi) đều vượt chuẩn từ 1,2 đến 2,5 lần; trong đó, đối với
nguồn nước thô, độ đục, độ mangan tăng 4 - 7 lần so với năm 2005, amoniac tăng 10
lần, coliform có lúc tăng 50 lần.
Mục tiêu của đề tài là sử dụng phương pháp WQI để phân vùng CLN mặt để
kiểm soát ô nhiễm và quy hoạch sử dụng hợp lý nguồn nước mặt. Đây là chính là
hướng tiếp cận mới cho sông Sài Gòn.
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
7
9. Phương pháp thực hiện đề tài
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
8
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ SÔNG SÀI GÒN
1.1. Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội
1.1.1. Điều kiện tự nhiên
1.1.1.1. V a lý
/s. Đoạn thượng lưu có lòng sông hẹp với chiều rộng trung bình 20 m, uốn
khúc quanh các triền đồi đến hồ Dầu Tiếng, tại đây có đập thủy lợi ngăn vùng, độ cao
nước lên đến 25 m, tạo nên hồ chứa nước có diện tích 260.000 ha và dung tích chứa
khoảng 1,45 tỷ m
3
, phục vụ tốt cho các nhu cầu sản xuất nông nghiệp ở tỉnh Tây Ninh
và TPHCM. Diện tích của lưu vực sông Sài Gòn khoảng 4.500 km
2
, bao gồm một phần
của tỉnh Tây Ninh, Bình Dương và TPHCM. Sông Sài Gòn nối với sông Đồng Nai
thông qua hệ thống sông Rạch Chiếc ở đoạn gần hợp lưu của hai sông.
Lưu vực sông Sài Gòn chảy qua các tỉnh thành: TPHCM, Tây Ninh và Bình
Dương, Bình Phước. Giới hạn toàn lưu vực sông Sài Gòn nằm từ 10
o
20 – 11
o
30 vĩ độ
Bắc và từ 106
o
20 – 107
o
30 độ kinh Đông. Phía Bắc giáp tỉnh Đăklăk và nước
Campuchia, phía Đông giáp tỉnh Khánh Hòa và biển Đông, phía Tây giáp tỉnh Đồng
Tháp, phía Nam giáp tỉnh Tiền Giang và biển Đông. Đoạn đầu nguồn của sông Sài Gòn
có hồ thủy lợi Dầu Tiếng. Sông là ranh giới tự nhiên giữa các tỉnh Tây Ninh và Bình
Dương, TPHCM và Bình Dương.
Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI áp dụng cho sông Sài Gòn
10
1.1.1.2. a hình
Nai. Đất phèn hoạt động xuất hiện ở lãnh thổ cạnh sông Sài Gòn (Nhà Bè, Cần Giờ)
Tuy đất phèn có độ phì nhiêu cao nhưng lại có độ chua và hàm lượng độc tố lớn. Trước
khi sử dụng phải áp dụng những biện pháp kĩ thuật thích đáng và cải tạo mới có được
hiệu quả tốt trong sản xuất.
Đất cát biển: chiếm diện tích nhỏ, xuất hiện ở những vùng có địa hình bằng
phẳng, có mực nước ngầm nông, thường được sử dụng để trồng cây hoa màu.
Đất mặn: chiếm phần lớn diện tích huyện Cần Giờ TPHCM, không phù hợp
trồng cây nông nghiệp nhưng thích hợp cho phát triển rừng ngập mặn.
Diện tích một số loại đất tiêu biểu ở Đông Nam Bộ phân chia theo độ dốc tự
nhiên của chúng được dẫn ra trong Bảng 1.1
Chiếm tỉ lệ cao nhất là đất đỏ vàng (40%) và đất xám (28%), sau đó là đất
phèn (16%). Nhóm đất phèn phân bố hầu hết ở các tỉnh
Bảng 1.1 Diện tích các loại đất vùng Đông Nam Bộ phân chia theo độ dốc
Tên đất
Đá mẹ
Độ dốc
Diện tích
(ha)
< 3
o
3 8
o
8 15
o
1520
o
8 15
o
1520
o
2025
o
> 25
oĐất nâu
vàng
Bazan
22306
58572
24573
12673
1940
–
120.064
Đất nâu
thẩm
Bazan
7415
5634
320
168
956
Đất nâu
vàng
Sa thạch
7991
10115
–
–
–
–
18.106
Đất vàng đỏ
Granite
4505
5068
264
504
–
4722
15.063
Đất xám
Granite
50696
12827
416
–
–
940
64.879
Đất xám
13
1.1.1.4. Ch
Mỗi năm trong lưu vực sông Sài Gòn có hai mùa rõ rệt là: mùa mưa và mùa
khô. Mùa khô kéo dài từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, mùa mưa kéo dài từ
tháng 5 đến tháng 10. Vào mùa khô lượng mưa chỉ chiếm dưới 20% lượng mưa cả năm
nên hạn hán thường xảy ra. Còn mùa mưa lượng mưa chiếm trên 80% lượng mưa cả
năm tập trung nhất là vào các tháng 8, 9 gây lũ lụt, ngập nước ở nhiều nơi.
Bảng 1.2 Phân bố lượng mưa trung bình tháng tại một số địa điểm trong lưu
vực sông Sài Gòn
Trạm quan trắc
2007
2008
2009
2010
Đồng Phú (Bình Phước)
2050,1
2370,2
2697,1
2904,7
Tân Sơn Hòa (TPHCM)
2340,2
1813,1
1979,9
2016,2
(Ngun: Niên giám thng kê tc, TPHCM)
1.1.1.5. Ch th
Sông Sài Gòn bắt nguồn từ các suối Tonle Chàm, rạch Chàm ở biên giới Việt
Nam – Campuchia (địa phận huyện Lộc Ninh tỉnh Bình Phước) chảy vào hồ Dầu
Tiếng, sau đó làm thành ranh giới tự nhiên giữa các tỉnh Tây Ninh – Bình Dương và
3
-2.00
Thấp hơn 0.12
(Ngung thc Nam B)
Trong đó:
Hmax: mực nước cao nhất tháng
Hmin: mực nước thấp nhất tháng
Khí hậu lưu vực có hai mùa chính (mùa mưa và mùa khô) nên chế độ dòng
chảy ở lưu vực sông Sài Gòn cũng hình thành hai chế độ tương ứng: chế độ dòng chảy
mùa mưa và chế độ dòng chảy mùa kiệt. Sự biến đổi dòng chảy của hai mùa rất tương
phản nhau:
Chế độ thủy văn mùa mưa: modun dòng chảy trung bình trên toàn lưu vực
sông Sài Gòn khoảng 25 l/s/km
2
, tương ứng với lớp dòng chảy 800 mm trên tổng lớp
nước mưa trung bình 2100 mm, đạt hệ số dòng chảy 0,83 thuộc vào dòng chảy trung
bình ở nước ta. Do sự phân bố lượng mưa không đồng đều ở các vùng nên sự phân bố
dòng chảy cũng không giống nhau theo các vùng. Hạ lưu sông Sài Gòn có modun dòng
chảy khoảng 15 – 20 l/s/km
2
, đây là vùng có hiệu suất dòng chảy thấp nhất ( từ 23 –
33% lượng mưa trong lưu vực). Thương lưu sông Sài Gòn có modun dòng chảy từ 18 –
28 l/s/km
2
. Trên lưu vực sông Sài Gòn mùa lũ kéo dài 5 tháng, thường bắt đầu vào
tháng 6 hay tháng 7, nghĩa là xuất hiện sau mùa mưa từ 1 – 2 tháng và kết thúc vào
tháng 9, tùy theo vị trí từng vùng.
Chế độ thủy văn mùa khô: trong mùa khô, lượng mưa rất ít nên dòng chảy mùa
khô rất nhỏ. Lưu vực sông Sài Gòn là nơi có dòng chảy kiệt dồi dào modun dòng chảy