L IC M

N

Sau m t th i gian th c hi n, d i s h ng d n t n tình c a TS. Lê Xuân
Quang và PGS.TS Nguy n Tu n Anh, đ c s ng h đ ng viên c a gia đình,
b n bè, đ ng nghi p, cùng s n l c ph n đ u c a b n thân, tác gi đã hoàn
thành lu n v n th c s k thu t chuyên ngành K thu t Tài nguyên n c đúng
th i h n và nhi m v v i đ tài: “Nghiên c u xác đ nh kh n ng ch u t i c a
môi tr ng n c và đ xu t các gi i pháp gi m thi u ô nhi m ngu n tài
nguyên n c m t LVS Vu Gia- Thu B n’’.
Tuy nhiên do th i gian có h n, trình đ còn h n ch ch c ch n không th
tránh kh i nh ng thi u sót. Do đó, tác gi r t mong nh n đ c s ch b o giúp
đ c a các th y cô giáo c ng nh nh ng ý ki n đóng góp c a b n bè và đ ng
nghi p.
Qua đây tác gi xin bày t lòng kính tr ng và bi t n sâu s c t i TS. Lê
Xuân Quang và PGS.TS Nguy n Tu n Anh, ng i đã tr c ti p t n tình h ng
d n, giúp đ và cung c p nh ng tài li u, nh ng thông tin c n thi t cho tác gi
hoàn thành lu n v n này.
Tác gi xin chân thành c m n Tr ng i h c Th y L i, các th y cô
giáo Khoa K thu t tài nguyên n c, các th y cô giáo b môn đã truy n đ t
nh ng ki n th c chuyên môn trong su t quá trình h c t p và th c hi n lu n
v n.
Tác gi c ng xin trân tr ng c m n các c quan, đ n v đã nhi t tình
giúp đ tác gi trong quá trình đi u tra thu th p tài li u cho Lu n v n này.
Cu i cùng, tác gi xin g i l i c m n sâu s c t i gia đình, c quan, b n
bè và đ ng nghi p đã đ ng viên, giúp đ , t o đi u ki n và khích l tác gi
trong su t quá trình h c t p và hoàn thành lu n v n.
Xin chân thành c m n!
Hà N i, ngày tháng 4 n m 2016
Tác gi

li u đ

c thu th p t ngu n th c t , đ

quan nhà n

c làm d a trên các s li u, t

c công b trên báo cáo c a các c

c.Trong quá trình làm tôi có tham kh o các tài li u liên quan

nh m kh ng đ nh thêm s tin c y và c p thi t c a đ tài. Các tài li u trích d n
rõ ngu n g c và các tài li u tham kh o đ

c th ng kê chi ti t. Nh ng n i

dung và k t qu trình bày trong Lu n v n là trung th c, n u vi ph m tôi xin
hoàn toàn ch u trách nhi m.

M CL C
M

U ....................................................................................................................1

1. TÍNH C P THI T C A

TÀI ..........................................................................1

2. M C ÍCH VÀ PH M VI NGHIÊN C U ..........................................................3


C ............................6

ng pháp xác đ nh kh n ng ch u t i c a LVS trên th gi i ..6

1.1.1 Các nghiên c u t i M .......................................................................................6
1.1.2 Nghiên c u t i Trung Qu c..............................................................................18
1.1.3 Nghiên c u t i Úc ............................................................................................20
1.2 T ng quan các ph
1.3 Nh n xét ch
CH

ng pháp xác đ nh kh n ng ch u t i c a LVS trong n

c ..20

ng 1 ..............................................................................................35

NG 2: C

KHOA H C XÁC

S

NH KH

N NG CH U T I C A

LVS VU GIA-THU B N ........................................................................................37
2.1 Xác đ nh các ngu n x th i .................................................................................37

c l u v c sông Vu Gia – Thu B n ..........................43

2.2.1 Các đi m quan tr c và thông s quan tr c .......................................................44
2.2.2 Yêu c u ch t l

ng môi tr

2.2.3 K t qu quan tr c ch t l

ng n
ng n

c theo các m c đích s d ng...................62
c m t ...........................................................65

2.3 Nh n xét chung ...................................................................................................68
CH

NG 3: XÁC

VÀ

XU T CÁC GI I PHÁP GI M THI U Ô NHI M .............................71

3.1. M ng l
3.1.1. M ng l

NH KH

N NG CH U T I LVS VU GIA – THU B N


3.4.2. Tr

ng h p d báo đ n 2020 ..........................................................................96

3.5 Xác đ nh kh n ng ch u t i ..................................................................................97
3.5.1 Công th c xác đ nh kh n ng ch u t i ..............................................................97
3.5.2 Xác đ nh kh n ng ch u t i trong tr

ng h p hi n t i .....................................99

3.5.3 D báo đ n n m 2020 kh n ng ch u t i c a LVS Vu Gia - Thu B n ..........107
3.6. Nghiên c u đ xu t các gi i pháp gi m thi u ô nhi m trên LVS Vu Gia- Thu
B n ..........................................................................................................................114
3.7. Nh n xét ch

ng 3 ...........................................................................................117

K T LU N VÀ KI N NGH .................................................................................118
1.K T LU N ..........................................................................................................118
2.KI N NGH .........................................................................................................118
TÀI LI U THAM KH O .......................................................................................120
a. Tài li u trong n
b. Tài li u n

c ..............................................................................................120

c ngoài..............................................................................................121

DANH M C HÌNH


p Dâng An Tr ch trên sông Yên t i xã Hòa Ti n .................................50

Hình 2.9: C a

i t nh Qu ng Nam..........................................................................51

Hình 2.10: Sông Thu B n xã Duy Châu huy n Duy Xuyên .....................................52
Hình 2.11: Sông Thu B n t i xã

iC

ng huy n Ái Ngh a ..................................52

Hình 2.12: S đ v trí quan tr c và l y m u ............................................................62
Hình 2.13: Bi u đ hàm l

ng TSS và Coliform đ t 1 ngày 10/9/2013 ..................68

Hình 2.14: Bi u đ hàm l

ng TSS và Coliform đ t 2 ngày 21/4/2014 .................. 70

Hình 2.15: Bi u đ DO, COD, BOD5 đ t 1 ngày 10/9/2013 ...................................70
Hình 3.1: B n đ m ng l

i tr m khí t

ng th y v n l u v c Vu Gia - Thu B n...80


Hình 3.14: Bi u đ kh n ng ti p nh n COD c a LVS ..........................................113
Hình 3.15: Bi u đ kh n ng ti p nh n NH4+ c a LVS ........................................114

DANH M C B NG
B ng 1.1: Licit v c sông John Day 303 (d) Ngu n d li u t i TMD: Ph

ng pháp

DEQ (Department of Environmental Quality) ............................................................7
B ng 1.2: T ng t i tr ng t i đa c a l u v c sông John Day: Ph

ng pháp EPA

(Environmental Protection Agency) ...........................................................................8
B ng 1.3: H s bi n đ i c a t i tr ng t c th i ........................................................14


B ng 1.4:

không chính xác và sai l ch c a b n ph

ng pháp tính t i tr ng, t

th nghi m Monte Carlo c a 40 m u v . 200 l n v i s thay th t b d li u ch t
l

ng n

c c a 89 m u (1985) và 136 m u (1986) ..................................................17


c m t sông Vu Gia – Thu B n đ t 2

tháng 4/2014 ..............................................................................................................67
B ng 3.1:

c tr ng hình thái sông chính vùng nghiên c u .....................................73

B ng 3.2: M ng l

i các tr m đo khí t

ng thu v n l u v c Vu Gia - Thu B n ..76

B ng 3.3: Th ng kê các tr m th y v n trong vùng ...................................................78
B ng 3.4: K t qu m c n

c th c đo và tính toán mô ph ng .................................. 86

B ng 3.5: K t qu m c n

c th c đo và tính toán ki m đ nh mô hình .................... 87

B ng 3.6: L u l

ng dòng ch y 9/2013 ...................................................................93

B ng 3.7: L u l

ng dòng ch y 4/2014 ...................................................................95


Thu B n (đ t 9/2013) ..............................................................................................103
B ng 3.14: K t qu tính kh n ng ti p nh n NH 4 + c a ngu n n

c sông Vu Gia –

Thu B n (đ t 4/2014) ..............................................................................................104
B ng 3.15: K t qu tính kh n ng ti p nh n TSS c a ngu n n

c sông Vu Gia –Thu

B n (đ t 9/2013) .....................................................................................................105
B ng 3.16: K t qu tính kh n ng ti p nh n TSS c a ngu n n

c sông Vu Gia –Thu

B n (đ t 4/2014) .....................................................................................................106
B ng 3.17: D báo đ n 2020 kh n ng ti p nh n BOD 5 c a ngu n n

c sông Vu

Gia –Thu B n ..........................................................................................................108
B ng 3.18: D báo đ n 2020 kh n ng ti p nh n COD c a ngu n n

c sông Vu Gia

–Thu B n .................................................................................................................108
B ng3.19: D báo đ n 2020 kh n ng ti p nh n NH 4 + c a ngu n n

c sông Vu Gia


c th i nói
đi u ki n

nhi t đ là 20°C
TSS

T ng ch t r n l l ng

COD

L

ng oxy c n thi t đ ô xy hóa các ch t h u c và vô c có

trong n

c

DO

L

ng ô xy hòa tan trong n

NCN

Nhu c u n

DCTT


ch t th i t i đa mà v n đáp ng các yêu c u ch t l
s d ng đ

ng cho nh ng m c đích

c quy đ nh t i khu v c nghiên c u (duy trì cân b ng sinh thái,

đ m b o các m c ch t l

ng cho m c đích t

i tiêu, sinh h at).

Do đó vi c tìm hi u v kh n ng ch u t i và kh n ng t làm s ch c a
l u v c sông là r t c n thi t đ có th phát tri n và b o v môi tr
sông. Hi n nay, phép phân tích kh n ng ch u t i là m t h

ng l u v c

ng ti p c n m i

và đang ph bi n trên th gi i nh m ng n ng a s quá t i môi tr
b i ho t đ ng c a con ng

ng gây ra

i.

Cùng v i s phát tri n đ t n



c các nhà nghiên c u khoa h c trong

c và th gi i vô cùng quan tâm.
H th ng sông Vu Gia Thu B n là m t trong nh ng h th ng sông l n
mi n duyên h i Trung B Vi t Nam v i t ng di n tích l u v c 10.350 km2

n m trên đ a ph n 3 t nh Qu ng Nam, à N ng và Kon Tum. Sông b t ngu n
t đ a bàn t nh Kon Tum ch y qua t nh Qu ng Nam, thành ph
bi n

ông

hai c a bi n là C a

à N ng đ ra

i và C a Hàn. Toàn b l u v c n m


2

s

n

ông Tr

ng S n có ti m n ng l n v đ t đai, tài nguyên n



là t nh n m trong vùng kinh t tr ng đi m Mi n Trung, đ
N

c

ng và Nhà

c quan tâm, t p trung đ u t cao nh m t o đi u ki n đ y nhanh quá trình

phát tri n kinh t - xã h i. Các khu công nghi p Liên Chi u - Hoà Khánh - à
N ng - i n Ng c - i n Nam đã và đang đi vào s d ng và khai thác thu hút
đ u t trong, ngoài n

c là nh ng thu n l i và c h i r t l n cho phát tri n

n n kinh t l u v c.
Tuy nhiên, do nh ng đ c thù chung c a Mi n Trung, đi u ki n t nhiên
c a l u v c Vu Gia - Thu B n c ng gây nhi u khó kh n cho phát tri n kinh
t - xã h i.

a hình l u v c khá ph c t p, ph n l n là núi cao, b chia c t

m nh, đ d c l n, khó xây d ng c s h t ng, nh t là giao thông thu l i.
Th i ti t kh c nghi t, ch t l
luôn x y ra và có xu h

ng th m th c v t b suy gi m, thiên tai bão l

ng ngày càng ác li t. M a l l n gây xói mòn đ t,

cao, uy hi p các nhà máy c p n

c gi m sút nghiêm tr ng, m n xâm nh p
c chính cho TP. à N ng, h u qu đ n nông

nghi p, sinh ho t, công nghi p… là r t l n.
Dòng ch y suy gi m còn làm

h l u đ p th y đi n,

Vu Gia- Thu B n còn là nguy c gây ra các n h a v môi tr

h du c a sông
ng. N

cv

h du tr nên quá đ c và đ c bi t t c đ phát tri n r t nhanh c a các khu công
nghi p

à N ng, Qu ng Nam s làm gia t ng m c đ x th i. Trong khi,

các c quan ban ngành v n còn đang tranh cãi nhau v quy ho ch, v v n
hành c a h th ng th y đi n h p lý… nh m đ m b o cho s phát tri n b n
v ng c a vùng trong t

ng lai.

Vì v y xác đ nh kh n ng ch u t i c a LVS Vu Gia- Thu B n nh m đ
xu t các gi i pháp khai thác hi u qu b n v ng l u v c sông trong t

đ n chi ti t, đ y đ và h th ng.
- Ti p c n các ph

ng pháp nghiên c u m i mô hình hóa, các ph

pháp nghiên c u tiên ti n trên th gi i và trong n

ng

c v xác đ nh kh n ng

ch u t i.
3.2 Ph ng pháp nghiên c u
- Ph ng pháp đi u tra, thu th p các s li u, tài li u có liên quan, phân
tích th ng kê các tài li u.
- Ph

ng pháp k th a: nghiên c u, phân tích, t ng h p các k t qu

nghiên c u trong và ngoài n

c và k th a có ch n l c c a các k t qu này

thông qua các th vi n trong n

c, m ng internet, các báo cáo khoa h c, báo

cáo đánh giá hi n tr ng khai thác s d ng ngu n n
c quan chuyên môn, đ nh h
- Ph


i góc đ t ng h p.

ng pháp mô hình hóa: ng d ng mô hình NAM; MIKE 11 trong

xác đ nh m a dòng ch y và l u l
B n;

ng ki t c a l u v c sông Vu Gia- Thu


5

4. K T QU D KI N
T
C
- Xác đ nh đ c kh n ng ch u t i c a LVS Vu Gia Thu B n
-

xu t đ

Vu Gia – Thu B n

cđ

c các gi i pháp gi m thi u ô nhi m trên l u v c sông


6


ng ch t l

ng n

c c a ti u bang

Oregon, 811 SW 6th Avenue Portland, OR 97204 1-800-452-4011).
V n phòng môi tr

ng ch t l

ng n

c đã làm vi c t i các l u v c

sông John Day ( L u v c sông Jonh Day thu c qu n Clatsop – Tây B c ti u
bang Oregon c a M ) trong nhi u n m đ đánh giá ch t l
sông, su i. T i m t s đ a đi m và th i gian, n
con ng

c

ng n

c

các

đây không còn s ch cho


sát TMDL c th t n m 2002 đ n n m 2006. DEQ phân tích d li u này
trong th i gian 2004-2010.
Các nhà nghiên c u đã dùng bi n pháp l y s li u và phân tích các ch
tiêu v nhi t đ , l

ng Oxy hòa tan, m c đ vi khu n, tr m tích, tiêu chu n

sinh h c c a l u v c sông, t đó l p b ng s li u t ng h p theo ph
DEQ và ph

ng pháp

ng pháp EPA.

B ng 1.1: Licit v c sông John Day 303 (d) Ngu n d li u t i TMD: Ph

ng

pháp DEQ (Department of Environmental Quality)
Thông
s

Tiêu
chu n
sinh
h c

Vi
khu n


Ph l u trên

Miles

o n

Miles

o n

2

15.8

1

14.2

2.0

15.8

1.0

14.2

Miles

o n



83.0

1

83.0

1

Fecal
Confor
m–
Mùa

83.0

1

83.0

1

T ng
ph

166.0

2

166.0


7

Cá h i

93.4

13

66.7

7

Sinh
s n

44.8

5

24.4

2

16.3

2


8

8.6

1

341.2

31

Khu
v c di
c
T ng
ph

582.1

T ng s Miles

51

611.1

232.0

25

232.0

T ng s đo n


1

181.6

1

243.3

2

1713.7

127

471.0

2000.4

36

5

B ng 1.2: T ng t i tr ng t i đa c a l u v c sông John Day: Ph
EPA (Environmental Protection Agency)
Thông s

130.8

135



Nhi t đ

46

23

15

34

2

120

T ng s đo n

46

23

15

34

4

122

Báo cáo ch t l


cM .

Hình 1.2: N tr m tích h l u v nh Green sau
3 inches n c m a trong tháng t n m 2011

Tháng 3 n m 2012, C quan b o v môi tr ng Hoa K (The United States
Environmental Protection Agency (EPA)) đã nghiên c u v v n đ ô nhi m ch t
l ng n c c a h l u l u v c sông Fox và h l u v nh Green. Sau m t lo t các
nghiên c u và phân tích s liên k t c a ch s phopho và tr m tích, đi u ki n môi
tr ng... c a h l u l u v c sông Fox và h l u v nh Green, nhóm nghiên c u đã
đ a ra đ c công th c xác đ nh s c ch u t i t i đa hàng ngày c a l u v c sông nh
sau:
TMDL = ∑WLA +∑ LA + MOS [1.2]
Trong đó:
TMDL: T ng t i tr ng t i đa hàng ngày.
WLA: Phân b t i tr ng ch t th i
LA: Phân b t i.
MOS: Biên an toàn.
Công th c này đ

c áp d ng r t hi u qu trong qua trình nghiên c u và

xác đ nh kh n ng ch u t i c a các l u v c sông.


10

“Ph


c tính
ng cong.

L y m u chuyên sâu n m 1985 (m t n m khô) và 1986 (m t n m m
cung c p c s cho vi c
so sánh,
ch

c tính t i tr ng t ph

c tính d a trên d li u th c t

c

ng pháp x lý s li u đo đ

ng đ th p h n, đ c tr ng c a

ng trình giám sát hi n nay. K t qu cho th y: (1) ph

tr ng l

ng theo giai đo n là v

t)

t tr i so v i các ph

ng pháp l y m u


c trong l u v c đ

ng trình ki m soát ch t

c th c thi nh m m c đích ch y u trong vi c

ki m soát ho c gi m t i tr ng c a nit và ph t pho đ n h , đi u quan tr ng là
r t nhi u d

ng nhánh đ

c

c tính m t cách chính xác (Reuter et al.,

1999).
V m t khái ni m, các tính toán t i tr ng c a hàng lo t ph l u đòi h i ph i


12

đánh giá tách r i. T i tr ng trong m t kho ng th i gian nh t đ nh gi a
đ

và

c đ a ra theo công th c sau:

L=


Estimator (BRE)), Ph

ng pháp
ng pháp

c tính t l các phân t ng c a Beale (The
ng pháp l y m u tr ng

ng theo giai đo n (The Period Weighted Sample Method), Ph

đánh giá đ

ng pháp

c tính t l c a Beale (The Beale's Ratio

Stratified Beale’s Ratio Estimator (SBRE)), Ph
l

c b ng 4 ph

ng cong (The Raiting Curve Method).

ng pháp


13

Hình 4a



114

Hoat tính hòa tan P

82

176

H tP

119

409

T ng P

86

379

Tr m tích
(B d li u đ
• Ph

ng pháp
Trong ph

t ng l u l



c tính t ng t i ph t pho trong các l nh

c s d ng t Cohn (1995) là:

.

.

[1.4]

Trong đó:
:X n

c trung bình trong kho ng th i gian xác đ nh

L : T i tr ng t c th i Q i . C i
[1.5]
=

[1.6]


15

[1.7]
[1.8]
N= S l
• Ph


cho ngày đó có m t ho c nhi u h n các m u đ
c at iđ
• Ph

c tóm t t qua m i n m n

ng pháp đánh giá đ

c l y. Vi c gia t ng k t qu

c.

ng cong (The Rating Curve Method).

Nh t ký c a n ng đ t c th i (logCi) đã b th t lùi so v i nh t ký x t c
th i (logQi).
đã đ

i v i m i ngày trong n m n

c s d ng đ

c, có ngh a là dòng ch y ngày

c tính n ng đ trung bình hàng ngày, theo ph

trình:
C d =k.10a.
Trong đó:
Cd: n ng đ trung bình hàng ngày.


c

m u, nhóm tác gi đã tính toán, đ l ch chu n, các bi u th c sai l ch và thi u
chính xác. Sai l ch cho m t ph
tr trung bình c a các

ng th c đ

c tính t i t các

tr m c a cái sau); không chính xác đ
ph

c đ nh ngh a là đ l ch c a giá
c tính d li u đã làm (theo ph n

c đ nh ngh a là h s bi n đ i c a m t

ng pháp (đ l ch chu n theo ph n tr m c a ph

ng pháp giá tr trung

bình). Nhóm tác gi đã tính toán đ l ch chu n theo ph n tr m c a các

c

tính d li u đã làm.
M t th ng kê h u ích đ th hi n c s sai l ch và thi u chính xác c a
cl