Nghiên cứu xây dựng phương pháp xác định dòng chảy tối thiểu luận án tiến sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM ================ NGUYỄN THỊ KIM DUNG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU – ÁP DỤNG CHO HỆ THỐNG SÔNG VU GIA – THU BỒN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC - HÀ NỘI, NĂM 2018 - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM ========== NGUYỄN THỊ KIM DUNG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU – ÁP DỤNG CHO HỆ THỐNG SÔNG VU GIA – THU BỒN CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC MÃ SỐ: 62 58 02 12 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Nguyễn Quang Trung - HÀ NỘI, NĂM 2018 - LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng để bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 04 tháng 4 năm 2018 Tác giả luận án LỜI CẢM ƠN Trước hết, tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của Cơ sở đào tạo - Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả thực hiện luận án.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tập thể thầy hướng dẫn, PGS. Nguyễn Vũ Việt và PGS.TS Nguyễn Quang Trung và đã tận tâm hướng dẫn giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận án. Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và các đồng nghiệp Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho NCS trong quá trình thực hiện luận án. Trong suốt quá trình thực hiện luận án, tác giả đã nhận được sự động viên và giúp đỡ quý báu từ nhiều đồng nghiệp trong và ngoài cơ sở đào tạo.

Cuối cùng, không thể thiếu được là sự cảm ơn tới gia đình tác giả bởi sự cổ vũ, động viên, khuyến khích và tạo thêm nghị lực, quyết tâm cho tác giả nhất là những lúc khó khăn mà chỉ ý chí đơn thuần khó có thể vượt qua. MỤC LỤC MỞ ĐẦU .Tính cấp thiết của luận án. Mục đích nghiên cứu. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Những đóng góp mới của luận án. Bố cục của luận án.

TỔNG QUAN VỀ DÒNG CHẢY TỐI THIỂU. Một số khái niệm và định nghĩa. Tổng quan các nghiên cứu về dòng chảy tối thiểu trên thế giới. Tổng quan các nghiên cứu về dòng chảy tối thiểu ở Việt nam .4 Phân tích, đánh giá các phương pháp xác định DCTT ở Việt Nam.Phương pháp thủy văn.

Phương pháp chu vi ướt .3 Phương pháp mô phỏng môi trường sống. Phương pháp tiếp cận tổng thể: .5 Kết luận chương I. 36 Chương II: CƠ SỞ KHOA HỌC, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH DÒNG CHẢY TỐI THIỂU. Cơ sở khoa học xác định dòng chảy tối thiểu.

Cơ sở lý luận xây dựng phương pháp. Mối liên hệ giữa đặc điểm hình thái sông, chế độ dòng chảy, chất lượng nước với môi trường sống của các sinh vật thủy sinh. Xác định các thành phần dòng chảy tối thiểu. Nội dung và phương pháp tính toán dòng chảy tối thiểu.

Nội dung nghiên cứu, tính toán. Phương pháp tính toán các thành phần dòng chảy tối thiểu. Tổ hợp xác định DCTT cho dòng sông/đoạn sông. Giới thiệu khu vực nghiên cứu.

Giới thiệu chung về điều kiện tự nhiên lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn .Vị trí địa lý .Đặc điểm địa hình .Đặc điểm thổ nhưỡng .Điều kiện khí hậu .Điều kiện thủy văn và tình hình xâm nhập mặn .6 Đặc điểm sinh vật thủy sinh. Hiện trạng và phương hướng phát triển các ngành dùng nước trên lưu vực Vu Gia – Thu Bồn. Ngành nông nghiệp .Cấp nước phục vụ dân sinh:. Một số nhận xét về khu vực nghiên cứu:.

Các công cụ tính toán dòng chảy tối thiểu. Công cụ tính toán nhu cầu nước .Mô hình MIKE BASIN:. Mô hình thủy lực MIKE 11:. Mô hình MIKE 11- mô đun sinh thái (Ecolab).

Kết luận chương II. 100 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY TỐI THIỂU CHO HỆ THỐNG SÔNG VU GIA – THU BỒN .Xác định các ĐKS dòng chảy tối thiểu trên hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn .1 Mối quan hệ giữa mặt cắt ngang, chế độ dòng chảy với đời sống của động thực vật thủy sinh trên hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn. Yêu cầu chất lượng nước đối với động thực vật thủy sinh. Xác định các ĐKS dòng chảy tối thiểu trên hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn.

Kết quả tính toán các thành phần dòng chảy tối thiểu. Các trường hợp tính toán. Kết quả tính toán dòng chảy duy trì sông. Kết quả tính toán dòng chảy sinh thái.

Xây dựng đường quan hệ mực nước và chu vi ướt tại các ĐKS112 i/ Điểm kiểm soát Thành Mỹ. Phân tích xác định dòng chảy sinh thái theo phương pháp chu vi ướt. Tính toán kiểm tra chất lượng nước tại các ĐKS:. Tổ hợp xác định dòng chảy sinh thái tại các ĐKS .Kết quả tính toán dòng chảy khai thác sử dụng.

Kết quả tính toán cân bằng nước. Nhu cầu nước đảm bảo về mực nước tại các ĐKS .Nhu cầu nước đảm bảo về độ mặn phục vụ cấp nước sinh hoạt, nước tưới.Tổ hợp xác định dòng chảy khai thác sử dụng tại các ĐKS. Tổ hợp xác định dòng chảy tối thiểu. Phân tích, đánh giá và kết luận chương 3.

146 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 149 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ. 150 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 151 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN.

157 iii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1. Mối liên hệ giữa điều kiện môi trường sống thủy sinh và dòng chảy trung bình năm cho các lưu vực nhỏ. Ứng dụng chỉ số duy trì dòng chảy trong các nghiên cứu về dòng chảy tối thiểu .3 Phân hạng quản lý môi trường theo phương pháp thay đổi đường cong duy trì dòng chảy. Phần trăm Q95 có thể được khai thác với các loại cấp hạng môi trường.

Tiêu chuẩn môi trường để xác định hệ sinh thái an toàn ở Scotland. Các ứng dụng chỉ số 7Q10 trong các nghiên cứu về dòng chảy tối thiểu .7 Tình hình ứng dụng các phương pháp thủy văn – thủy lực ở một số nước .8 Mục tiêu cụ thể đối với DCMT của một số LVS trên thế giới. Mạng lưới các trạm thủy văn trên lưu vực Vu Gia – Thu Bồn. Thông số dòng chảy năm các sông chính trên lưu vực.

Dòng chảy kiệt nhỏ nhất tại các trạm (1977 ÷ 2014) .4 Danh sách các loài cá có giá trị bảo tồn ở lưu vực sông VG – TB. Hiện trạng các công trình thủy điện trên lưu vực. Hệ số cây trồng của một số loại cây trồng chính. Các chỉ tiêu cấp nước sinh hoạt .8 Mạng lưới sông suối trong mô hình MIKE BASIN.

So sánh lưu lượng giữa tính toán và thực đo tại Nông Sơn, Thành Mỹ năm 2008. So sánh lưu lượng giữa tính toán và thực đo tại Nông Sơn, Thành Mỹ năm 2009. Hệ thống sông trong mô hình MIKE-11. Các nhập lưu khu giữa.

Kết quả hiệu chỉnh mô hình thủy lực. Kết quả kiểm định mô hình thủy lực. Tiêu chuẩn chất lượng nước bảo vệ đời sống thủy sinh .Lưu lượng bình quân ngày mùa kiệt tại ĐKS Nông Sơn và Thành Mỹ ứng với các tỷ lệ thời gian duy trì. Quan hệ giữa chu vi ướt và mực nước tại tuyến mặt cắt ngã ba sông Bung - Cái.

Quan hệ giữa chu vi ướt và mực nước tại tuyến mặt cắt hạ lưu ngã ba Vu Gia – Quảng Huế. Quan hệ giữa chu vi ướt và mực nước tại tuyến mặt cắt hạ lưu trạm thủy văn Nông Sơn. Quan hệ giữa chu vi ướt và mực nước tại tuyến mặt cắt hạ lưu trạm thủy văn Giao Thủy. Kết quả tính toán dòng chảy duy trì sinh thái tại các ĐKS theo phương pháp chu vi ướt.

Kết quả tính toán chất lượng nước tại các điểm kiểm soát. Kết quả tính toán cân bằng nước - Giai đoạn hiện tại. Kết quả tính toán mực nước tại các điểm lấy nước chính vùng hạ du Vu Gia – Túy Loan thời kỳ cấp nước gia tăng. Kết quả tính toán mực nước tại các điểm lấy nước chính vùng hạ du Thu Bồn – Ly Ly thời kỳ cấp nước gia tăng.

Kết quả tính toán mực nước tại các điểm lấy nước chính vùng hạ du Vu Gia – Túy Loan thời kỳ cấp nước thông thường. Kết quả tính toán mực nước tại các điểm lấy nước chính vùng hạ du Thu Bồn – Ly Ly thời kỳ cấp nước thông thường .Kết quả tính toán xâm nhập mặn trên sông Vu Gia, Thu Bồn, Vĩnh Điện .Tính toán xác định lưu lượng đẩy mặn hạ lưu sông Vu Gia trong thời kỳ cấp nước gia tăng. Kết quả tính toán xác định lưu lượng đẩy mặn hạ lưu sông Thu Bồn theo yêu cầu tưới thời kỳ cấp nước gia tăng. Kết quả tính toán xác định lưu lượng đẩy mặn hạ lưu sông Thu Bồn theo yêu cầu cấp nước sinh hoạt thời kỳ cấp nước gia tăng.Tính toán xác định lưu lượng đẩy mặn hạ lưu sông Vu Gia trong thời kỳ cấp nước thông thường.

Kết quả tính toán xác định lưu lượng đẩy mặn hạ lưu sông Thu Bồn theo yêu cầu tưới thời kỳ cấp nước thông thường. Kết quả tính toán xác định lưu lượng đẩy mặn hạ lưu sông Thu Bồn theo yêu cầu cấp nước sinh hoạt thời kỳ cấp nước thông thường. Kết quả tính toán dòng chảy khai thác sử dụng tại các ĐKS. Tổng hợp kết quả tính toán dòng chảy thành phần tại các ĐKS.

Thông số dòng chảy mùa kiệt tại trạm thủy văn Thành Mỹ, Nông Sơn. Đánh giá mức độ đảm bảo DCTT về mực nước tại Ái Nghĩa giai đoạn (1977 ÷2008). Đánh giá mức độ đảm bảo DCTT về mực nước tại Ái Nghĩa giai đoạn (2009 ÷2016). Đánh giá mức độ đảm bảo DCTT về mực nước tại Giao Thủy giai đoạn (1977 ÷2008) .