Luận Văn Tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Cầu bằng mô hình MIKE BASIN

MỞ ĐẦU
Trong công tác quy hoạch và phát triển tài nguyên nước, việc tính toán cân bằng nước hệ thống hết sức quan trọng. Kết quả tính cân bằng nước hệ thống là cơ sở để đề ra các phương án quy hoạch, sử dụng và phát triển hợp lý tài nguyên nước cũng như lựa chọn phương án và trình tự thực hiện phương án quy hoạch qua các giai đoạn.
Lưu vực sông Cầu là một lưu vực quan trọng ở miền bắc Việt Nam, với diện tích lưu vực hơn 6030 km2, trải trên địa phận của 5 tỉnh: Bắc Cạn, Thái Nguyên, Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Bắc Giang và thành phố Hà Nội, là nguồn cung cấp nước sinh hoạt cũng như mọi hoạt động kinh tế xã hội của 5 tỉnh và thủ đô cả nước. Rất nhiều kế hoạch phát triển về kinh tế xã hội quan trọng đang được dự định tiến hành cho khu vực này. Tuy vậy, việc sử dụng tài nguyên nước trên lưu vực sông Cầu vẫn còn tồn tại những vấn đề sau:
- Phương thức khai thác, sử dụng và quản lý tài nguyên nước chưa hiệu quả, thiếu đồng bộ. Việc phân bổ tài nguyên nước chưa hợp lý, chưa đáp ứng được nhu cầu của các hộ dùng nước.
- Mâu thuẫn giữa nhu cầu dùng nước và lượng nước đến. Nhu cầu dùng nước ngày một tăng lên trong khi lượng nước đến không tăng mà còn có xu hướng suy giảm về chất và lượng do sự khai thác không đi cùng với việc bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên nước.
- Tài nguyên đất đang được khai thác và sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như phát triển công nghiệp, dịch vụ, thủy sản, chuyển đổi giống cây trồng và vật nuôi . cũng gây tác động rất lớn đến nguồn nước.
Chính vì vậy, luận văn với đề tài “Tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Cầu bằng mô hình MIKE BASIN” đã được thực hiện để giải quyết bài toán cân bằng nước hệ thống cho lưu vực sông Cầu nhằm đáp ứng yêu cầu cấp thiết và có ý nghĩa thực tiễn của công tác quy hoạch tổng hợp, khai thác sử dụng và phát triển tài nguyên nước một cách hợp lý và bền vững, đảm bảo cho các kế hoạch phát triển kinh tế xã hội của lưu vực.
8
Luận văn được bố cục thành 3 chương, cùng với phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục:
Chương 1. Điều kiện địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội lưu vực sông Cầu
Chương 2. Tổng quan cân bằng nước hệ thống
Chương 3. Áp dụng mô hình MIKE BASIN cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Cầu

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH .4
DANH MỤC BẢNG 5
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 7
MỞ ĐẦU 8
Chương 1. ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG CẦU 10
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên 10
1.1.1. Vị trí địa lý .10
1.1.2. Địa hình .10
1.1.3. Địa chất 12
1.1.4. Thổ nhưỡng 13
1.1.5. Thảm phủ thực vật 13
1.1.6. Đặc điểm khí hậu .14
1.1.7. Đặc điểm thủy văn 17
1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội .22
1.2.1. Dân số 22
1.2.2. Hiện trạng kinh tế - xã hội .23
Chương 2. TỔNG QUAN CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG .30
2.1. Khái niệm về hệ thống nguồn nước và cân bằng nước hệ thống 30
2.1.1. Hệ thống nguồn nước .30
2.1.1. Khái niệm cân bằng nước hệ thống .31
2.2. Giới thiệu một số mô hình tính toán cân bằng nước .31
1
2.2.1. Hệ thống mô hình GIBSI 31
2.2.2. Chương trình Sử dụng nước (Water Ultilization Project) .32
2.2.3. Mô hình BASINS 33
2.2.4. Mô hình hệ thống đánh giá và phát triển nguồn nước WEAP 35
2.2.5. Bộ mô hình MIKE (DHI) .36
2.3. Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE BASIN .36
2.3.1. Giới thiệu chung 36
2.3.2. Giới thiệu về MIKE BASIN 37
2.3.3. Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE BASIN 38
2.3.4. Mô đun mưa-dòng chảy NAM 42
Chương 3. ÁP DỤNG MÔ HÌNH MIKE BASIN CÂN BẰNG NƯỚC HỆ THỐNG LƯU VỰC SÔNG CẦU 50
3.1. Phân vùng tính cân bằng nước 50
3.2. Tính toán dòng chảy đến tại các tiểu khu .50
3.2.1. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình 53
3.2.2. Ứng dụng mô hình khôi phục số liệu .53
3.3. Tính toán nhu cầu dùng nước tại các tiểu khu 56
3.3.1. Nhu cầu dùng nước cho nông nghiệp 56
3.3.2. Nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt .57
3.3.3. Nhu cầu dùng nước cho chăn nuôi 58
3.3.4. Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp 69
3.3.5. Nhu cầu dùng nước cho giao thông thủy và bảo vệ môi trường 60
3.3.6. Nhu cầu dùng nước cho thương mại, dịch vụ và du lịch .61
2
3.3.7. Nhu cầu dùng nước cho các hoạt động đô thị .62
3.3.8. Nhu cầu dùng nước cho thủy sản .62
3.4. Cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Cầu .65
3.4.1. Sơ đồ tính toán cân bằng nước 66
3.4.2. Tính toán hiện trạng cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Cầu 66
3.4.3. Kết quả tính cân bằng nước hiện trạng 2007 70
3.4.4. Tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông Cầu theo quy hoạch năm 2015 77
3.4.5. Kết quả tính cân bằng nước cho phương án quy hoạch năm 2015 .80
3.4.6. Những vấn đề tồn tại, định hướng và giải pháp 83
KẾT LUẬN .86
TÀI LIỆU THAM KHẢO 98
PHỤ LỤC 90