Luận Văn Nghiên cứu áp dụng mô hình Wasp mô phỏng chất lượng nước hồ Dầu Tiếng

TÓM TẮT: Dựa vào một số điểm đo rời rạc theo không gian và thời gian, những nhà
quản lý môi trường cần đến các mô hình để tái tạo các quá trình tự nhiên xảy ra trong môi
trường ở một khoảng thời gian nào đó, chúng là phương tiện để nhận thông tin về tình trạng
có thể có của môi trường khi chịu tác động lớn từ phía con người. Bài báo này trình bày tóm
tắt các nghiên cứu bước đầu về khả năng áp dụng mô hình WASP (Water Quality Analysis
Simulation Program) được phát triển bởi USEPA để mô phỏng chất lượng nước hồ Dầu
Tiếng. Kết quả cho thấy mô hình WASP hoàn toàn có khả năng sử dụng để mô phỏng diễn
biến chất lượng nước hồ. Để nâng cao hiệu quả sử dụng mô hình và độ chính xác của các mô
phỏng thì các dữ liệu đầu vào của mô hình, đặc biệt là mô phỏng sự phân tầng và dòng chảy
trong hồ là các yếu tố quan trọng cần nghiên cứu thêm.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hồ Dầu Tiếng, là hồ chứa thứ tư có diện tích trên 10.000 ha của Việt Nam và là công trình
thủy lợi lớn nhất ở Việt Nam bắt đầu vận hành năm 1985. Hồ có tổng diện tích nước mặt là
270 km2 và diện tích lưu vực 2.700 km2. Nằm ở thượng lưu sông Sài Gòn, hồ chứa Dầu Tiếng
đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc dự trữ cung cấp nước ngọt, điều hoà môi trường
thuỷ lực, điều tiết lũ ở hạ lưu, kiểm soát mặn ở hạ lưu, nuôi trồng thuỷ sản, du lịch và bảo tồn
sinh thái, liên quan đến đời sống hàng triệu dân các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Bình Phước
và Thành phố Hồ Chí Minh. Tuy nhiên cho đến nay, công tác quản lý chất lượng nước ở hồ
Dầu Tiếng vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Hơn nữa, công tác quản lý và dự báo chất
lượng nước hồ lại hoàn toàn bị bỏ ngỏ. Chưa có một đề tài nào nghiên cứu khả năng ứng dụng
của công cụ mô hình hoá vào mô phỏng, đánh giá cũng như dự báo chất lượng nước ở hồ DT.
Chương trình mô phỏng phân tích chất lượng nước WASP (Water Quality Analysis
Simulation Program) của USEPA đã được ứng dụng nhiều trên thế giới. Các ứng dụng điển
hình của mô hình WASP được biết đến như: nghiên cứu về phú dưỡng vịnh Tampa; phú
dưỡng ở cửa sông Neuse, sông Potomac; phú dưỡng ở các hồ chứa và sông Coosa; nghiên cứu
ô nhiễm PCB trên hệ thống hồ Greak, ô nhiễm chất hữu cơ dễ bay hơi ở cửa sông Delaware, ô
nhiễm kim loại nặng ở sông Deep, ô nhiễm thuỷ ngân trên sông Savannah
Ở Việt Nam, việc ứng dụng công cụ mô hình hoá vào quản lý chất lượng nước cũng đã
thực hiện không ít, nhưng chủ yếu là với chất lượng nước sông và kênh rạch. Điều này không
ngoại trừ với mô hình WASP. Vấn đề đặt ra là trong điều kiện hồ Dầu Tiếng, mô hình WASP
liệu có khả năng áp dụng để mô phỏng chất lượng nước hồ được hay không, nhất là trong tình
trạng hiện nay chất lượng nước hồ Dầu Tiếng đang suy giảm và đặc biệt là đang chịu tác động
bởi nhiều hoạt động của con người như nuôi cá bè, sử dụng đất gây xói mòn thượng nguồn lưu
vực, khai thác cát
Science & Technology Development, Vol 12, No.02 - 2009
Trang 6 Bản quyền thuộc ĐHQG-HCM
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Hồ chứa nước Dầu Tiếng (hồ DT) được xây dựng ở thượng lưu sông Sài Gòn, nằm trên
địa phận tỉnh Tây Ninh và Bình Dương, trải dài từ 11o12’ tới 12o00’ vĩ độ Bắc và từ 106o10’
đến 106o30’ kinh độ Đông, cách TP HCM khoảng 100km theo đường liên tỉnh. Mực nước
dâng bình thường ở hồ DT ở cao trình +24,4m và mực nước chết ở cao trình +17,0m. Tổng
lượng dòng chảy dao động từ 1.680 triệu m3 đến 470 triệu m3 tương ứng với mực nước ở cao
trình +24,4m và +17m. Diện tích mặt hồ khoảng 264 km2 ứng với mực nước +24,4m và
khoảng 120km2 ứng với mực nước +17,0m. Thời gian lưu nước là 350 ngày, dài 28 km, độ
dốc đáy 0.25, Chỉ số SDI là 0.48.
Lưu lượng bình quân 62.24m3/s qua 3 nhánh chính: Tống Lê Chân, Tha La và Suối Ngô.
Nhánh Tống Lê Chân có diện tích lưu vực lớn nhất với 1.534km2, đóng góp 78% tổng lưu
lượng vào hồ, tiếp nhận phần lớn lượng phù sa đổ vào hồ. Hiện tại hồ Dầu Tiếng chưa có một
trạm quan trắc nào dành cho việc đánh giá chất lượng nước hồ, cũng chưa có một chính sách,
công cụ nào để quản lý chất lượng nguồn nước. Việc đo đạc chất lượng nước có triển khai (do
Công ty Khai thác thuỷ lợi Dầu Tiếng thực hiện) nhưng chỉ chú trọng vào giám sát bồi lắng hồ
[1] và thực hiện gần đây nhất theo đề tài nghiên cứu đánh giá chất lượng nước và phú dưỡng
hồ [2]. Kết quả đánh giá cho thấy chất lượng nước hồ có suy giảm vào năm 2005- 2006, ở mức
độ tiền phú dưỡng, do các hoạt động chủ yếu như liệt kê ở Bảng 1.