Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán cân bằng nước hệ thống lưu vực sông thạch hãn tỉnh quảng trị
Đại học quốc gia Hà Nội Trường đại học khoa học tự nhiên Ngô chí tuấn tính toán cân nước hệ thống lưu vực sông thạch hÃn tỉnh quảng trị Luận văn thạc sĩ khoa học Hà Nội - 2009 Đại học quốc gia Hà Nội Trường đại học khoa học tự nhiên Ngô chí tuấn tính toán cân nước hệ thống lưu vực sông thạch hÃn tỉnh quảng trị Chuyên ngành: thủy văn học Mà số: 60.44.90 Luận văn thạc sĩ khoa học Người hướng dẫn khoa học: TS Trần ngọc anh Hà Nội 2009 Mục Lục Danh mục chữ viết tắt Danh môc b¶ng biĨu Danh mơc h×nh vÏ Mở đầu Chương Đặc điểm địa lý tự nhiên kinh tế xà hội lưu vực sông Thạch HÃn 10 1.1 Đặc điểm địa lý tù nhiªn 10 1.1.1 Vị trí địa lý 10 1.1.2 Địa hình địa mạo 11 1.1.3 Địa chất thỉ nhìng 12 1.1.4 Th¶m thùc vËt 13 1.1.5 KhÝ hËu 14 1.1.6 Thuỷ văn 18 1.2 Tình hình phát triển kinh tế xà hội lưu vực sông Thạch HÃn 21 1.2.1 Dân số 21 1.2.2 C¬ cÊu kinh tÕ 22 Ch¬ng Cân nước hệ thống giới thiệu mô hình mike basin 26 2.1 Kh¸i niƯm vỊ hệ thống nguồn nước cân nước hệ thống 26 2.1.1 HƯ thèng ngn níc 26 2.1.2 Khái niệm cân b»ng níc hƯ thèng 27 2.1.3 Phương pháp tính toán cân nước hệ thống 27 2.1.4 Tình hình nghiên cứu c©n b»ng níc hƯ thèng ë ViƯt Nam 32 2.2 mô hình toán cân nước 34 2.2.1 HÖ thèng mô hình GIBSI [25, 31] 35 2.2.2 Chương trình Sử dụng nước (Water Utilization Project) [25, 31] 36 2.2.3 Mô hình BASINS [25, 31] 36 2.2.4 Mô hình hệ thống đánh giá phát triển nguån níc WEAP[25, 31] 38 2.2.5 Bộ mô hình MIKE (DHI) [25, 31, 34] 39 2.3 Giới thiệu mô hình MIKE BASIN [25, 34] 40 2.3.1 Giíi thiƯu chung 40 2.3.2 Số liệu đầu vào cho mô hình 43 2.3.3 Kết mô hình 44 Chương áp dụng mô hình mike basin tính toán cân nước hệ thống lưu vực sông thạch hÃn 45 3.1 Hiện trạng dùng nước lưu vùc 45 3.1.1 Tài liệu nhu cầu dùng nước 45 3.1.2 Hiện trạng hộ sử dụng nước lưu vực sông Thạch HÃn 45 3.2 Cân nước lưu vực sông Thạch HÃn mô hình MIKE BASIN 50 3.2.1 Ph©n vïng tÝnh c©n b»ng níc 51 3.2.2 Tính toán dòng chảy đến tiểu vùng 57 3.2.3 Tính toán nhu cầu dùng nước cho ngành tiểu vùng 58 3.2.4 Tính toán trạng cân nước hệ thống lưu vực sông Thạch HÃn 75 3.2.5 Tính toán cân nước hệ thống lưu vực sông Thạch HÃn theo quy hoạch ®Õn 2010 86 KÕt luËn 88 KiÕn nghÞ 91 Tµi liƯu tham kh¶o 92 Phô lôc 95 Phô lục số liệu khí tượng trạm đông hà, khe sanh 96 PL1.1 Số liệu khí tượng trạm Đông Hµ 96 PL1.2 Số liệu khí tượng trạm Khe Sanh 96 PL1.3 Lượng mưa tháng trạm Đông Hà (Đơn vị mm) 97 PL1.4 Lượng mưa tháng trạm Khe Sanh (Đơn vị mm) 98 Phụ lục Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước khu lưu vực sông Thạch HÃn năm 2007 99 Phụ lục Bảng tổng hợp kết tính cân nước cho khu lưu vực sông Thạch HÃn 103 Danh mục chữ viết tắt CROPWAT Mô hình tính nhu cầu tưới trồng theo tiêu sinh thái GIBSI Bộ mô hình tổng hợp Canađa (Gestion Intộgrộe des Bassins versants l'aide d'un Systốme Informatisộ) IQQM Mô hình mô phòng nguồn nước ISIS Mô hình thuỷ động lực học (Interactive Spectral Interpretation System) MIKE Bộ mô hình thuỷ lực thuỷ văn lưu vực Viện Thuỷ lực Đan Mạch NAM Mô hình dòng chảy Đan Mạch (Nedbứr-Afrstrứmnings-Model) QUAL2E Mô hình chất lượng nước (Water Quality version 2E) SSARR Mô hình hệ thống diễn toán dòng chảy Mỹ (Streamflow Synthesis and Reservoir Regulation) SWAT Mô hình mô dòng chảy mặt qua độ ẩm đất (Soil and Water Assessment Tool) TANK Mô hình bể chứa Nhật Bản WUP Chương trình sử dụng nước TM DV, DL Thương mại, dịch vụ, du lịch GTT, BVMT Giao thông thủy, bảo vệ môi trường Danh mục bảng biểu Bảng 1.1 Diễn biến tài nguyên rừng Quảng Trị hiệu 13 Bảng 1.2 Chuẩn mưa năm sai số quân phương tương đối tính chuẩn mưa năm 14 trạm lưu vực sông Thạch HÃn 14 Bảng 1.3 Các cực trị lượng mưa năm thời kỳ quan tr¾c (1977 2004) 15 B¶ng 1.4 Kết phân mùa mưa - khô tỉnh Quảng Trị 15 Bảng 1.5 Phân phối mưa năm theo tháng trạm đo mưa lưu vực sông Thạch HÃn 16 B¶ng 1.6 NhiƯt độ bình quân tháng trạm Đông Hà 16 Bảng 1.7 Độ ẩm tương đối trạm Đông Hà (%) 16 Bảng 1.8 Bốc bình quân tháng trạm Đông Hà 17 B¶ng 1.9 Sè nắng trạm Đông Hà 17 Bảng 1.10 Đặc trưng hình thái sông vùng nghiên cứu 18 Bảng 1.11 Kết phân mùa dòng chảy lưu vực sông Thạch HÃn 19 Bảng 1.12 Phân phối dòng chảy năm theo tháng lưu vực sông Thạch HÃn 20 Bảng 1.13 Trữ lượng nước hồ, đập lưu vực sông Thạch HÃn 21 Bảng 1.14 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sông Thạch HÃn21 Bảng 1.15 Diện tích, suất, sản lượng số trồng lưu vực 22 B¶ng 1.16 Sè lượng gia súc gia cầm lưu vực sau 22 Bảng 1.17 Sản lượng thđy s¶n chđ u 22 Bảng 3.1 Kết tính toán lưu lượng trung bình tháng, năm 58 Bảng 3.2 Định mức dùng nước sinh hoạt 59 Bảng 3.3 Định mức dùng nước chăn nuôi 59 Bảng 3.4 Định mức dùng nước công nghiệp chủ chốt (các sở lớn) 59 Bảng 3.5 Định mức dùng nước nông nghiệp 60 Bảng 3.6 Hiện trạng dân số tiểu vùng thuộc lưu vực sông Thạch H·n 60 B¶ng 3.7 Nhu cầu sinh hoạt tiểu vùng thuộc lưu vực sông Thạch HÃn 61 B¶ng 3.8 Số liệu mưa đầu vào cho mô hình 64 Bảng 3.9 Thông tin trạm 65 Bảng 3.10 Nhu cầu dùng nước cho loại trồng khu CI1 65 Bảng 3.11 Nhu cầu nước cho tưới tiểu vùng thuộc lưu vực sông Thạch HÃn 65 Bảng 3.12 Hiện trạng chăn nuôi tiểu khu lưu vực sông Thạch HÃn 66 Bảng 3.13 Nhu cầu dùng nước cho chăn nuôi tiểu vùng thuộc lưu vực sông Thạch HÃn 67 B¶ng 3.14 Thèng kê nhu cầu nước cho công nghiệp chủ chốt tiểu vùng thuộc lưu vực sông Thực HÃn 67 Bảng 3.15 Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp khu thuộc lưu vực sông Thạch HÃn 68 Bảng 3.16 Diện tích nuôi trồng thủy sản khu thuộc lưu vực sông Thạch HÃn 69 Bảng 3.17 Nhu cầu nước cho thủy sản khu thuộc lưu vực sông Thạch H·n 69 Bảng 3.18 Nhu cầu nước cho giao thông thủy bảo vệ môi trường khu thuộc lưu vực sông Thạch HÃn 70 B¶ng 3.19 Nhu cầu nước cho thương mại, dịch vụ du lịch khu thuộc lưu vực sông Thạch HÃn 70 Bảng 3.20 Nhu cầu nước cho hoạt động đô thị khu thuộc lưu vực sông Thạch HÃn 71 Bảng 3.21 Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước khu thuộc lưu vực sông Thạch HÃn năm 2007 71 Bảng 3.22 Tổng hợp nhu cầu nước dùng năm 2007 lượng nước đến trung bình nhiều năm lưu vực sông Thạch HÃn 72 B¶ng 3.23 Nhu cầu nước cấu nhu cầu nước hộ dùng nước chủ yếu lưu vực sông Thạch H·n 73 Bảng 3.24 Tập hợp trạng công trình tưới tỉnh Quảng Trị 76 Bảng 3.25 Các thông số công trình thủy lợi hồ Khe Mây 76 Bảng 3.26 Các thông số công trình thủy lợi hồ Tử 77 Bảng 3.27 Các thông số công trình thủy lợi hå NghÜa Hy 78 B¶ng 3.28 Các thông số công trình Rào Quán 80 Bảng 3.29 Các thông số thiết kế hồ Rào Quán 81 Bảng 3.30 Nhu cầu tưới cho khu vực Nam Thạch HÃn 82 Bảng 3.31 Bảng tổng hợp kết tính cân nước cho khu CI1 lưu vực sông Thạch HÃn 83 Bảng 3.32 Kết tính nhu cầu tưới cho 16.969 công trình Nam Thạch HÃn 83 Bảng 3.33 Tổng hợp lượng nước thiếu khu lưu vực sông Thạch HÃn 83 Bảng 3.34 Danh mục công trình lưu vực sông Thạch HÃn 87 Bảng 3.35 Bảng tổng hợp kết tính cân nước cho khu CII2, CII3, CIII1 lưu vực sông Thạch HÃn 87 B¶ng 3.36 Kết cân cho khu vực CIV1 87 Danh mơc h×nh vÏ Hình 1.1 Sơ đồ lưu vực sông Thạch HÃn 10 Hình 1.2 Sơ đồ mạng lưới sông suối lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực sông Thạch HÃn 19 Hình 2.1 Sơ đồ phân tích hệ thống 31 H×nh 3.1 Sơ đồ phân khu cân nước lưu vực sông Thạch HÃn tỉnh Quảng Trị 54 Hình 3.2 Cấu trúc hệ thống mô hình mưa - dòng chảy phi tuyến 58 Hình 3.3 Sơ đồ làm việc mô hình CROPWAT 63 Hình 3.4 Biểu đồ phân bố cấu dùng nước hộ dùng níc trªn lu vùc 73 Hình 3.5 Biểu đồ so sánh lượng nước đến lượng nước dùng khu lưu vực sông Thạch HÃn tỉnh Quảng Trị 74 Hình 3.6 Sơ đồ tổng quát cân nước lưu vực sông Thạch HÃn 75 Hình 3.7 Sơ đồ cân nước lưu vực sông Thạch HÃn 82 Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Sông Thạch HÃn s«ng lín nhÊt cđa tØnh, víi diƯn tÝch 2660 km2 lưu vực sông Thạch HÃn chiếm tới 56% diện tích tỉnh Quảng Trị Có nhiều đề tài nghiên cứu tài nguyên nước tỉnh Quảng Trị chưa có nghiên cứu cân nước hệ thống lưu vực Chính vậy, việc sử dụng tài nguyên nước lưu vực sông Thạch HÃn tồn vấn đề sau : - Nguồn nước khai thác sử dụng cho mục đích riêng rẽ, gây lÃng phí hiệu Việc phân bổ nguồn nước chưa hợp lý, chưa đáp ứng mục tiêu cho c¸c dïng níc - DÊu hiƯu khan hiÕm nước ngày cao (lượng nước suy giảm mùa kiệt, mặn xâm nhập sâu vào nội đồng, ô nhiễm nước thải chất thải tăng v.v) - Tài nguyên đất khai thác sử dụng cho nhiều mục đích khác phát triển công nghiệp, dịch vụ, thủy sản, chuyển đổi giống trồng vật nuôi v.v gây tác động lớn đến nguồn nước Do vậy, việc Tính toán cân nước hệ thống lưu vực sông Thạch HÃn vấn đề cần triển khai nghiên cứu cách hệ thống Cấu trúc luận văn Luận văn có chương với mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục: Chương 1: Đặc điểm địa lý tự nhiên kinh tế xà hội lưu vực sông Thạch HÃn Chương 2: Cân nước hệ thống giới thiệu mô hình MIKE BASIN Chương 3: áp dụng mô hình MIKE BASIN tính toán cân nước hệ thống lưu vực sông Thạch HÃn Luận văn hoàn thành Khoa Khí tượng Thủy văn Hải dương học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quóc Gia Hà Nội Trong trình thực hiện, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy, cô khoa Khí tượng Thuỷ văn & Hải dương học hỗ trợ chuyên môn kỹ thuật Đặc biệt, xin bày tỏ cảm ơn chân thành đến hướng dẫn khoa học: TS Trần Ngọc Anh đà tận tình đạo góp ý để tác giả hoàn thành luận văn Chương Đặc điểm địa lý tự nhiên kinh tế xà hội lưu vực sông Thạch HÃn 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Lưu vực Sông Thạch HÃn nằm phạm vi từ 16 018 đến 16054 vĩ độ Bắc từ 106036 đến 107018 kinh độ Đông Phía đông giáp Biển Đông, phía tây giáp lưu vực sông Sê Pôn phía nam giáp lưu vực sông Ô Lâu tỉnh Thừa Thiên Huế, phía bắc giáp lưu vực sông Bến Hải Comment [A1]: Tô màu dòng Deleted: Hình 1.1 Sơ đồ lưu vực sông Thạch HÃn Sông Thạch HÃn bắt nguồn từ dÃy Trường Sơn, có chiều dài 150 km Dòng Thạch HÃn, đoạn thượng nguồn (sông Đakrông) chảy quanh dÃy núi Da Ban, tới Ba Lòng sông chuyển hướng Đông Bắc đổ biển cửa Việt với diện tích lưu vực 2660 km2 (hình 1.1) Đặc điểm sông tỉnh Quảng Trị nói chung 10 Formatted: English (U.S.) ... toán nhu cầu dùng nước cho ngành tiểu vùng 58 3.2.4 Tính toán trạng cân nước hệ thống lưu vực sông Thạch HÃn 75 3.2.5 Tính toán cân nước hệ thống lưu vực sông Thạch HÃn theo quy hoạch... kinh tế xà hội lưu vực sông Thạch HÃn Chương 2: Cân nước hệ thống giới thiệu mô hình MIKE BASIN Chương 3: áp dụng mô hình MIKE BASIN tính toán cân nước hệ thống lưu vực sông Thạch HÃn Luận văn... vực sông Thạch HÃn 75 Hình 3.7 Sơ đồ cân nước lưu vực sông Thạch HÃn 82 Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Sông Thạch HÃn sông lín nhÊt cđa tØnh, víi diƯn tÝch 2660 km2 lu vực sông Thạch HÃn
