ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------------

MẠC THỊ VIỀN

“NGHIÊN CỨU, ÁP DỤNG MÔ HÌNH QUAL2K ĐỀ DỰ
BÁO DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC TRÊN LƢU
VỰC SÔNG CẦU”

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2014

1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

MẠC THỊ VIỀN

“NGHIÊN CỨU, ÁP DỤNG MÔ HÌNH QUAL2K ĐỀ DỰ BÁO DIỄN
BIẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC TRÊN LƢU VỰC SÔNG CẦU”
Chuyên ngành: Khoa học Môi trường
Mã số: 60440301

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. NGUYỄN TIỀN GIANG


được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được ghi rõ nguồn
gốc.
Học viên thực hiện luận văn

Mạc Thị Viền

4


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ................................................................................................................................ Error! Book

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN LƢU VỰC SÔNG CẦU ........................................................ Error! Book

1.1. Tổng quan về lƣu vực sông Cầu .......................................................................................... Error! Book
1.1.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên ........................................................................................Error! Boo
1.1.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................................Error! Boo
1.1.1.2. Đặc điểm địa hình .....................................................................................................Error! Boo
1.1.1.3. Đặc điểm khí hậu ......................................................................................................Error! Boo
1.1.1.4. Mạng lưới sông ngòi .................................................................................................Error! Boo
1.1.1.5. Mạng lưới trạm .........................................................................................................Error! Boo
1.1.2. Khái quát tình hình kinh tế xã hội lưu vực sông Cầu ..................................................Error! Boo
1.1.2.1. Dân số và phân bố dân số các tỉnh trong lưu vực sông Cầu ....................................Error! Boo
1.1.2.2. Các đô thị trong lưu vực sông Cầu ...........................................................................Error! Boo
1.1.2.3. Hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và khai khoáng trên lưu vực sông Cầu .........Error! Boo

1.2. Tổng quan về chất lƣợng nƣớc và các nguồn thải trên sông Cầu ................................... Error! Book
1.2.1. Tổng quan chất lượng nước lưu vực sông Cầu ............................................................Error! Boo
1.2.2. Tổng quan về các nguồn thải trên lưu vực sông Cầu ...................................................Error! Boo

3.2.1. Sơ đồ tính toán .............................................................................................................Error! Boo
3.2.2. Hiệu chỉnh mô hình ......................................................................................................Error! Boo
3.2.3. Kiểm nghiệm mô hình .................................................................................................Error! Boo

5


3.2.4. Áp dụng mô hình Qual2k để dự báo diễn biến chất lượng nước sông Cầu và đánh
giá khả năng chịu tải của sông. ..............................................................................................Error! Boo
3.2.5. Đánh giá khả năng chịu tải của từng đoạn sông ..........................................................Error! Boo
3.2.5.1. Phân đoạn sông.........................................................................................................Error! Boo

3.3. Đề xuất các biện pháp quản lý tại các đoạn sông để khôi phuc chất lƣợng nƣớc sông
Cầu. ................................................................................................................................................. Error! Book
KẾT LUẬN ............................................................................................................................. Error! Book
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................... 11

6


MỤC LỤC BẢNG
BẢNG DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................. 10

Bảng 1.1. Lượng mưa trung bình năm (mm) của các trạm thuộc LVS Cầu ............................ Error! Boo

Bảng 1.2. Thống kê các đặc điểm thủy văn sông .................................................................... Error! Boo

Bảng 1.3. Các trạm khí tượng trên lưu vực sông Cầu .................................................. Error! Boo

Bảng 1.4. Trạm đo mực nước và lưu lượng trên các sông trong lưu vực Sông Cầu ............... Error! Boo

Bảng 3.6. Kết quả tính toán tải lượng ...................................................................................... Error! Boo

7


MỤC LỤC HÌNH

Hình 1.1. Sơ đồ vị trí lưu vực sông Cầu .................................................................................. Error! Boo

Hình 1.2. Vị trí các trạm thủy văn trên lưu vực sông Cầu ....................................................... Error! Boo

Hình 1.3. Diễn biến BOD5 trên sông Cầu đo được tại các trạm ............................................. Error! Boo

Hình 1.4. Diễn biến TSS trên sông Cầu đo được tại các trạm ................................................. Error! Boo

Hình 1.5. Diễn biến amoni (NH4+) trên sông Cầu ................................................................... Error! Boo

Nguồn: [4] ................................................................................................................................ Error! Boo
Hình 1.6. Mô phỏng chất lượng nước sông Cầu đoạn tỉnh Bắc Cạn và Thái Nguyên với

kịch bản phát triển kinh tế xã hội mức cơ bản. ........................................................................ Error! Boo
Hình 1.7. Mô phỏng chất lượng nước sông Cầu đoạn tỉnh Bắc Cạn và Thái Nguyên với

kịch bản phát triển kinh tế xã hội mức thấp, cơ bản, và cao năm 2020 ................................... Error! Boo
Hình 1.8. Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt và công nghiệp khi không

có biện pháp xử lý đạt QCMT ................................................................................................. Error! Boo
Hình 1.9. Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt và công nghiệp khi có biện

pháp xử lý đạt QCMT .............................................................................................................. Error! Boo


Hình 3.3. Đường quá trình lưu lượng trên sông Cầu 15.7.2012 .............................................. Error! Boo

Hình 3.4. Mực nước tại mặt cắt 15.7.2012 .............................................................................. Error! Boo

Hình 3.5. Kết quả mô phỏng hàm lượng BOD5 trên sông Cầu 15.7.2012 .............................. Error! Boo

Hình 3.6. Kết quả mô phỏng hàm lượng NH4+ trên sông Cầu 15.7.2012 ............................. Error! Boo

Hình 3.7. Kết quả mô phỏng hàm lượng NO3- trên sông 15.7.2012 ....................................... Error! Boo

8


Hình 3.8. Thời gian chảy truyền ngày 15.9.2012 .................................................................... Error! Boo

Hình 3.9.Đường quá trình lưu lượng trên sông Cầu 15.9.2012 ............................................... Error! Boo

Hình 3.10. Mực nước tại các mặt cắt 15.9.2012 ...................................................................... Error! Boo

Hình 3.11. Kết quả mô phỏng hàm lượng BOD5 trên sông Cầu 15.9.2012 ............................ Error! Boo

Hình 3.12. Kết quả mô phỏng hàm lượng NH4 trên sông Cầu 15.9.2012 .............................. Error! Boo

Hình 3.13. Kết quả mô phỏng hàm lượng NO3- trên sông 15.7.2012 .................................... Error! Boo

Hình 3.14. Kết quả mô phỏng nồng đô BOD5 dự kiến năm 2020 kịch bản 1 ......................... Error! Boo

Hình 3.16. Kết quả mô phỏng nồng độ NH4- dự kiến năm 2020 kịch bản 1 ........................... Error! Boo


LVS

Lưu vực sông

BVMT

Bảo vệ môi trường

KCN

Khu công nghiệp

CCN

Cụm công nghiệp

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCCP

Tiêu chuẩn cho phép

HSPSCT

Hệ số phát sinh chất thải

CLN


cảnh quan lưu vực sông Cầu.
8. Bộ Xây dựng (2013), Dự án Quy hoạch hệ thống thoát nước và xử lý nước
thải khu vực dân cư, khu công nghiệp thuộc lưu vực sông Cầu đến năm 2030.

11


9. Lê Hoàng Nghiêm, Nguyễn Thị Phương Trang (2007), Nghiên cứu áp dụng
mô hình toán quản lý chất lượng nước hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai, Đề
tài cấp nhà nước KH07-17.
10. Tổng cục thống kê (2010), Báo cáo thống kê các tỉnh Bắc Kạn, Thái
Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc, Hải Dương.
Tiếng anh

11. Steve Chapra (2007), Greg Pelletier and Hua Tao.

12


PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Bảng nồng độ, lưu lượng các KCN và CCN
STT

1
2
3
4

Tên nguồn thải
KCN nhỏ xã Tân

NH4

NO3

NO2

80

40

4

2

0.1

129

45

4

2

0.2

143.28

129


65.00

55.00

4.00

4.00

0.30

50.00

40.00

4.00

4.00

0.50

50.00

40.00

4.00

4.00

0.30


55.00

45.00

3.00

3.00

0.55

55.00
55.00

45.00
45.00

3.00
3.00

3.00
3.00

0.55
0.55

65.00

50.00

4.00


129
129
68.00

50.00
50.00
55.00

4.00
5.00
5.00

3.00
3.00
3.00

0.30
0.30
0.30

50.00

45.00

5.00

3.00

0.30

55.00

3.00
3.00

4.00
3.00

0.35
0.35

65.00

30.00

4.00

3.00

0.40

500
450

1000

4100
1800

KCN gang thép

CCN Hùng Sơn
KCN Song Khê Nội Hoàng

1000
2500

21
22
23
24
25
26
27

H. Đồng
Hỷ

H. Phú
Lương

680

11

18
19
20

1850



4250

TP Thái
Nguyên

H. Phú
Bình

4480
1200

6780

6871

608

Phổ yên

H. Việt
Yên

483
1100
1200

3950

860


4000

50.00

45.00

4.00

3.00

0.40

650

45.00

55.00

4.00

3.00

0.40

780
1200
1100

58.00


57.00

68.00

5.00

3.00

0.45

58.00

47.00

5.00

3.00

0.45

68.00
70.00
50.00

30.00
34.00
30.00

5.00


500

65.00

45.00

5.00

2.00

0.40

680
820
1230
900
980
1200
1450

70.00
70.00
70.00
70.00
70.00
70.00
70.00

30.00


36
37
38
39

KCN Tiên Sơn

2000

40

KCN Đại Đồng
(GĐ1)

3800

30
31
32
33
34
35

41
42
43
44
45
46


29

Qthải
huyện

2000
8033
6033
1500
3200
2500

7200

6300

7260

H. Yên
Phong
H. Quế
Võ

H. Tiên
Du và
Từ Sơn

TP Bắc
Ninh

TSS

BOD5

NH4

NO3

NO2

H. Đồng Hỷ

156

23.86

18.8

3.08

0.1

H. Đồng Hỷ

157

23.87

17.9



0.08

2500

1800

14


STT
6
7
8
9
10
11
12
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25


TSS

BOD5

NH4

NO3

NO2

168

20.88

11.2

4.1

0.08

200

23.89

32

2.11

0.08


21.2

51

550

20.2

51

540

20.2

51

520

20.8

TP Thái
Nguyên

51

550

21.5

TP Thái

Phổ Yên

170

100

6

9589

Phú Lương

150

30

5000

Yên Phong

210

821

8.7

1.2

1800


38.24

1.7

2400

Việt Yên

206

100

6.76

1.1

3200

Bắc Ninh

226

23.86

25

3.08

0.08


Làng nghề sản xuất
thép Bắc Ninh
Làng nghề SX sắt
thép Châu Khê

TP Thái
Nguyên
TP Thái
Nguyên
TP Thái
Nguyên
TP Thái
Nguyên
TP Thái
Nguyên
TP Thái
Nguyên

630

Bia Thái Nguyên
Cơ sở sản xuất bia
hơi Hoàng Minh
Thịnh
NM cán thép Lưu
Xá

Nồng độ (hiện tại)

Huyện

31

CT TNHH Hoàng
Long
Làng nghề sản xuất
giấy tái chế Phong
Khê
Làng nghề SX giấy
tái chế Phú Lâm

BOD5

NH4

TP.Bắc
Ninh

NO3

NO2

0.8

Yên Phong

156

100

6

Phú Bình
Phổ Yên

4500
23389
5587
5405

3001.28
2281.9
5376.4
4474.09

Thị trấn Sóc
Sơn (H.Sóc Sơn)
Hiệp Hòa
Việt Yên
Yên Dũng
Yên Phong
TP. Bắc Ninh
Quế Võ

2450
5200
5800
4800
7200
2300
4800