Đề tài Cân bằng sử dụng nước trên huyện Lạc Dương - Tỉnh Lâm Đồng với sự hỗ trợ của mô hình Weap

HƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NGUỒN NƯỚC TRONG HUYỆN, PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC VÀ ĐƯA RA CÁC KỊCH BẢN DÙNG NƯỚC BỀN VỮNG BẰNG MÔ HÌNH WEAP III.1 Giới thiệu tổng quan về mô hình WEAP III.1.1 Giới thiệu chung Giới thiệu Weap là một công cụ tiện ích trong việc lập kế hoạch sử dụng nguồn tài nguyên nước. Khung giao diện thông minh, linh hoạt và thân thiện cho việc phân tích thể chế chính sách. Ngày càng nhiều các nhà khoa học về ngành nước thấy được tiện ích của Weap và đưa thêm Weap vào như một công cụ trong các mô hình, cơ sở dữ liệu, bảng tính hay trong các phần mềm khác của họ. Trong đề tài này chỉ nêu tóm tắt mục đích cách tiếp cận và cấu trúc của Weap. Đặt vấn đề Nhiều vùng đang đối mặt với những thách thức trong việc quản lý nguồn nước ngọt. Nhưng nguồn nước có hạn, chất lượng và chính sách môi trường về nước ngày càng quan trọng và cấp thiết. Việc ứng dụng các hệ thống mô hình mô phỏng trong việc cung cấp nước không phải luôn luôn thích hợp. Qua thập niên trước, việc tiếp cận để phát triển nguồn nước đang được nổi lên đặc biệt với những nơi đang có dự án cung cấp nguồn nước – những vấn đề phụ, cũng như những vấn đề bảo tồn chất lượng và hệ sinh thái nước. Mục đích của việc đánh giá và lập kế hoạch quản lý nguồn nước( WEAP) để hợp nhất những giá trị này vào trong một công cụ thực hành trong việc lập kế hoạch tài nguyên nước. WEAP được phân biệt bởi cách tiếp cận của nó đóng vai như những hệ thống cấp nước và sự định hướng chính sách của nó. WEAP đánh giá các yêu cầu bằng www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 15 Lớp: S6 – 45N phương trình cân bằng nước sử dụng các mẫu, hiệu quả các thiết bị, tái sử dụng, giá cả và sự định vị - trên một sự so sánh bằng nhau bên cạnh việc cung cấp nước hạ lưu, nước ngầm, kho nước và sự di chuyển đổi các nguồn nước. WEAP được xem như một phòng thí nghiệm để khảo sát những chiến lược phát triển và quản lý thay thế. WEAP mô phỏng một cách toàn diện, thực tế và dễ sử dụng, và là trợ giúp đắc lực cho người lập kế hoạch dùng nước. Như một cơ cở dữ liệu, WEAP cung cấp một hệ thống để bảo trì thông tin cầu và cung nước. Như một công cụ dự báo, WEAP đóng vai yêu cầu nước, sự cung cấp, dòng chảy và kho nước, sự ô nhiễm, cách nghiên cứu và tháo gỡ. Như một công cụ phân tích chính sách, WEAP đánh giá một phạm vi đầy đủ những tùy chọn và phát triển quản lý nước, và cất giữ tài khoản so sánh đánh giá những hệ thống cấp nước. III.1.2 Yêu cầu về số liệu Các số liệu yêu cầu trong đề tài bao gồm: 1 – Tài liệu về dân số: - Dân số năm hiện tại: 28277 người - Dân số dự kiến đến năm 2010: 31936 người - Dân số dự kiến đến năm 2020: 40881 người 2 - Số liệu về đất đai trong huyện: Đất đai trong huyện Lạc Dương chủ yếu là đất lâm nghiệp với 133.050,91 ha (chiếm 87,89 %) tiếp theo là đất chưa sử dụng với 10.777,51 ha (chiếm 7,4%), đất nông nghiệp có khoảng 6.100 ha (chiếm 3,97%), đất chuyên dùng là 771,48 ha (chiếm 0,051%) còn lại là đất ở với diện tích 255,45 ha (chiếm 0,017%) .Dự kiến trong tương lai (đến năm 2010) các loại đất sẽ thay đổi như sau: - Đất nông nghiệp: 9.699,89 ha - Đất lâm nghiệp: 138.948 ha - Đất chuyên dùng: 1.634,36 ha - Đất chưa sử dụng: 821,18 ha - Đất ở: 276,57 ha 3 - Khí tượng thủy văn: + Mưa: Dựa vào tài liệu thu thập được từ trạm thủy văn Đà Lạt trong một liệt năm (25 năm), qua quá trình tính toán, hiệu chỉnh tôi có được lượng mưa năm thiết kế với tần suất 75% như sau: Bảng 3-1: Lượng mưa ngày năm 1987 sau khi đã hiệu chỉnh của trạm Đà Lạt Đơn vị (mm) Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Lượng mưa 0.0 4.6 54.7 77.8 222.4 139.6 128.8 342.7 286.2 237.1 110.7 8.3 Tổng lượng mưa năm là 1612,34 mm. www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 16 Lớp: S6 – 45N + Lượng bốc hơi ETc: Từ tài liệu khí tượng của trạm Đà Lạt thu thập được, áp dụng phương pháp penman tôi tính được lượng bốc hơi mặt ruộng ETc như bảng sau: Bảng 3 – 2: Kết quả tính toán bốc hơi mặt ruộng theo phương pháp Penman Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ETo (mm/ngày) 3.57 4.07 4.41 4.09 3.98 3.65 3.65 3.51 3.29 3.2 3.42 3.45 4 – Nhu cầu sử dụng nước: + Trong nông nhiệp: Trong báo cáo này tôi sử dụng phần mềm Cropwat for windows 4.3 của tổ chức FAO để tính chế độ tưới cho các loại cây trồng trong huyện Lạc Dương như sau: Bảng 3-3: Bảng tính toán mức tưới cho các loại cây trồng (Đơn vị m³/ha) Tháng Tổng Loại hình sử dụng đất Ngày trồng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 cộng Cây lương thực Lúa ĐX 13/12 1600 1600 1500 2070 6700 Lúa HT 26/4 300 400 500 300 400 1900 Đậu ĐX (khô) 20/12 600 1010 900 0 200 2510 Bắp ĐX 11/4 0 500 500 0 0 500 1500 Bắp M 16/8 0 0 0 30 300 220 550 Chuyên hoa Hướng dương 25/11 940 1080 700 0 0 200 2920 Hoa hồng 10/4 0 0 0 17 17 Hướng dương 15/7 0 0 0 0 0 0 Chuyên rau Khoai tây 25/11 800 790 290 0 200 2080 Lơ xanh 1/4 0 0 0 0 0 0 Đậu (xanh) 16/8 0 0 0 0 0 Bắp cải ĐX 25/11 745 715 80 0 340 1880 Bắp cải XH 11/4 0 0 0 0 0 Bắp cải M 1/8 0 0 0 0 0 Ớt ngọt 1/12 770 960 1190 150 360 3430 Đậu (xanh) 15/4 0 0 0 0 0 Lơ xanh 16/7 0 0 0 0 390 390 Rau nhỏ ĐX 1/11 1030 960 0 150 720 2860 Rau nhỏ HT 11/4 0 0 0 0 0 Rau nhỏ M 25/7 0 0 0 0 0 Cây cả năm Cây ăn qủa 11/4 940 830 760 250 0 0 0 0 0 0 290 815 3885 Cà phê 1/11 2000 2000 1000 2000 1000 1000 3000 1000 14000 Cỏ voi 11/4 760 670 480 0 0 0 0 0 0 0 130 495 2535 Dâu tây 11/4 640 560 345 0 0 0 0 0 0 0 30 410 1985 www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 17 Lớp: S6 – 45N + Nhu cầu nước cho chăn nuôi - Đại gia súc (Trâu, Bò): 125 lit/ngày-đêm/con - Lợn: 50 lit/ngày – đêm/con - Gia cầm (Gà, Vịt, ngan, ngỗng,..): 10 lit/ngày – đêm/con + Nước dùng cho thủy sản Nuôi trồng thủy sản nước ngọt gồm nuôi cá lồng trên các dòng chảy nước ngọ, nuôi cá trong các hồ chứa thủy lợi để lợi dụng tổng hợp. Hai loại này không cần cấp nước ngọt. Ở Tây Nguyên thau rửa mỗi năm khoảng 8000 m³/ha – vụ. + Nước dùng cho sinh hoạt Đối với đô thị: 100 ÷ 120 lit/người/ ngày; Đối với nông thôn: 50 ÷ 60 lit/người/ ngày. 5 – Nguồn nước Tiềm năng nước của huyện Lạc Dương khá lớn bao gồm nước mặt ( sông, suối, ao hồ,…), nước mưa và nước ngầm. Nguồn nước này được trữ tại các hồ, đập dâng đã có trong huyện và trên các con sông. Bảng 3-4: Đặc trưng dòng chảy trên các lưu vực trong huyện (đơn vị106 m³/năm) F Y M Q W TT Vị trí (km2) (mm) (l/skm2) (m3/s) (106m3) 1 Da Nhim 505 895 29,2 14,75 465 2 Da Dung 186 895 29,5 5,49 173 4 K'Rông Nô (thuộcLạc Dương) 823 671 27,6 22,71 716 Tổng 1514 1354 III.1.3 Cấu trúc mô hình Hình 3-1: Hình vẽ minh họa mô hình WEAP www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 18 Lớp: S6 – 45N 1- Thực đơn chính Thực đơn chính trong WEAP cho phép ta truy cập tới các hàm quan trọng nhất của chương trình. 1.1 Thực đơn Area Thực đơn Area cung cấp những tùy chọn tạo, mở, lưu trữ và quản lý những vùng( tiêu biểu là những lưu vực sông), cũng như cho phép truy xuất toàn vùng với những thao tác như quản lý những kịch bản, sự thiết lập in ấn, và thoát khỏi WEAP. 1.2 Thực đơn Edit Edit menu cho phép truy cập tới các thao tác soạn thảo Windows chuẩn như: cắt( Ctrl – X), sao chép( Ctrl – C), dán( Ctrl – V) và undo( Ctrl – Z). 1.3 Thực đơn View Thực đơn View cho phép bạn chuyển đổi giữa 5 khung cảnh cơ bản trong hệ thống WEAP. Nó cũng để cho bạn hiện ra hoặc che dấu các biểu tượng khung cảnh, mà theo mặc định được thể hiện ở phía trái của màn 1.4 Thực đơn General Thực đơn General cho phép truy cập đến những tham số cơ bản như thời gian và những đơn vị sử dụng cho sự phân tích và sự ô nhiễm của bạn đến mô hình. Ngoài ra còn có nhiều tùy chọn khuôn dạng biểu đồ. 1.5 Thực đơn Tree Thực đơn Tree được sử dụng để soạn thảo để truy xuất trực tiếp dưới dạng cây dữ liệu, hiển thị trong khung dữ liệu. Những tùy chọn trên thực đơn này cho phép bạn thêm, sửa, xóa, di chuyển và tổ chức các nhánh. 1.6 Thực đơn Favorites Thực đơn Favorites, thực đơn này chỉ có ở Results View. Cho phép bạn lưu các biểu đồ ưa dùng bao gồm tất cả các sự thiết lập trục tọa độ, dạng biểu đồ và sự định dạng. 1.7 Thực đơn Help Thực đơn Help giúp ta truy nhập vào nội dung, chỉ số và tìm kiếm sự giúp đỡ của WEAP. Bạn cũng có thể nhấn nút F1 vào bất kỳ lúc nào để truy nhập sự giúp đỡ trong quá trình làm việc. 2- Thanh công cụ biểu tượng (View Bar) The Schematic View: Sơ đồ khung này chứa đựng các công cụ GIS cơ bản cho phép xây dựng hệ thống một cách dễ dàng. Các đối tượng, các hồ chứa có thể được tạo và định vị bên trong hệ thống bằng việc kéo và thả các dối tượng từ menu. Chương trình có thể kết nối với Acview hay các dạng file GIS tiêu chuẩn vector hay raster làm lớp nền. Bạn có thể truy xuất một cách nhanh chóng đến các dữ liệu và kết quả với bất kỳ nút nào bằng việc lên đối tượng quan tâm. Data: Dữ liệu www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 19 Lớp: S6 – 45N Khung dữ liệu cho phép bạn tạo các biến và các mối quan hệ, nhập vào các giả thiết và các tính toán sử dụng các biểu thức toán học hoặc kết nối với Excel một cách linh động. Hình 3-2: Hình vẽ minh họa khung dữ liệu Results: Kết quả Khung kết quả cho phép trình bày chi tiết và linh hoạt tất cả các dạng kết quả, ở dạng biểu đồ và bảng, và trên sơ đồ. Hình 3-3: Hình minh họa khung kết quả Overview: tổng quan Bạn có thể nhấn mạnh các chỉ số trong hệ thống bằng xem nhanh www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 20 Lớp: S6 – 45N Notes: Ghi chú Khung ghi chú cung cấp một không gian để đưa vào các chú thích về tài liệu của bạn. III.1.4 Môi trường làm việc và các hộp thoại nhập liệu III.1.4.1 Môi trường làm việc Không gian làm việc WEAP được thể hiện trong một khung toàn diện. Sự hợp nhất qua lại là: giữa cầu và cung, giữa tưới nước, cấp nước, số lượng và chất lượng, và giữa những mục tiêu phát triển kinh tế và những sự ràng buộc môi trường. WEAP được thiết kế bằng một số phương pháp luận xem xét các vấn đề: tích hợp và lập kế hoạch toàn diện trong hệ thống mạng; sử dụng kịch bản phân tích trong việc hiểu được các tác động của những sự lựa chọn phát triển khác nhau; khả năng yêu cầu – quản lý; khả năng đánh giá môi trường; và sự dễ dàng trong sử dụng. III.1.4.2 Hộp thoại nhập liệu Bảng nhập liệu nằm trên đỉnh bên phải của màn hình được sử dụng để nhập vào những biểu thức, để định nghĩa những giá trị của biến tài khoản hiện tại và kịch bản. Nó phụ thuộc vào những nhánh nào mà bạn kích vào cây dữ liệu, những bảng nhập dữ liệu khác sẽ có giá trị khác. Ví dụ, khi soạn thảo những nguồn nước ngầm bạn sẽ truy cập đến “ Dung tích kho”, “ dung tích kho ban đầu”, “ Sự lấy nước lớn nhất từ hồ chứa”và “ sự bổ sung nước tự nhiên”. Lựa chọn một bảng bằng cách nhập chuột vào bảng đó. Những biến cho vài kiểu nhập dữ liệu để bạn lựa chọn. Chẳng hạn, kích vào những vị trí yêu cầu và bạn sẽ thấy các mục lựa chọn “ Annual Water Use”, “ Monthly Variation”, “ Loss and Reuse” và “ Demand Management”. Kích chuột vào một trong những nút này để thấy những biến trong phạm trù đó. Hình 3-4:Hình minh họa hộp thoại nhập liệu www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 21 Lớp: S6 – 45N III.2 Ứng dụng mô hình WEAP tính toán cân bằng nguồn nước III.2.1 Xác định vùng nghiên cứu Trong đề tài khoa học này, vùng nghiên cứu bao bồm tập hợp của những vị trí yêu cầu nước từ hệ thống dòng sông, các hồ chứa nước, đập dâng và vùng phục vụ nhu cầu cấp nước từ bên trong và ngoài trên toàn bộ huyện Lạc Dương – tỉnh Lâm Đồng. Do vùng nghiên cứu rất rộng, hệ thống công trình hồ, đập dâng trong huyện nằm rải rác nên rất khó cho việc phân tích, đánh giá và tạo ra các kịch bản. Trong mô hình WEAP có thể sử dụng vùng nghiên cứu khác nhau để đại diện vùng cùng địa lý hoặc đường phân thủy, mỗi cấu hình thay thế ở dưới hoặc những tập hợp các dữ liệu nhu cầu nước hoặc tác dụng những sự giả thiết. Với cách này vùng nghiên cứu ta có thể lấy đại diện một vùng nào đó trong WEAP có bộ phận dữ liệu cung và cầu nước được quản lý và phân tích làm vúng đại diện cho vùng mà ta đang nghiên cứunhư ở dưới đây. Hình 3-5 : Vùng nghiên cứu huyện Lạc Dương – Lâm Đồng III.2.2 Phương pháp tính toán Từ các số liệu nhập vào mô hình, bằng việc sử dụng bộ các mô hình, các công thức toán học đã được lập trong WEAP để chạy ra các kết quả. Các mô hình, công thức toán trong WEAP có thể ở dạng một số liệu nhập vào trực tiếp hoặc đã được lập sẵn trong các dữ liệu để tính toán hoặc đọc dữ liệu từ file đã định dạng mã. www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 22 Lớp: S6 – 45N Hình 3-6: Hình vẽ thể hiện các công thức đã được lập sẵn trong WEAP WEAP có 3 phương pháp để xây dựng một chế độ thủy động học trong thời đoạn nghiên cứu: phương pháp năm nước, đọc từ file và các biểu thức. Trong đề tài này đã sử dụng phương pháp đọc từ file và các biểu thức để tính toán đưa ra kết quả. III.2.3 Tài liệu đầu vào III.2.3.1 Tài liệu khí tượng thủy văn - Lượng mưa năm thiết kế và lượng bốc hơi đã tính theo phương pháp penman được sử dụng để tính toán mức tưới cho cây trồng và lượng nước đến trong phần trên. - Lượng nước đến trên từng công trình trong huyện đã được tính toán trước theo công thức: W = Yt.F.10³ (m³), với Yt được tính từ công thức: Yt = α.Xt F – Diện tích lưu vực (km²) Với mỗi một hồ chứa hay đập dâng đã có trong huyện sẽ có một lượng nước đến khác nhau, đại lượng này sẽ làm số liệu đầu vào cho các công trình trong vùng nghiên cứu. III.2.3.2Nhu cầu nước của các ngành kinh tế Căn cứ vào điều kiện tự nhiên chia huyện Lạc Dương thành 7 xã và thị trấn. Nhu cầu dùng nước được tính toán cho các ngành kinh tế: - Nông nghiệp ( trồng trọt, chăn nuôi) - Dân sinh Số liệu về diện tích canh tác, dân số,… ở giai đoạn hiện tại được lấy theo tài liệu niên giám địa phương và điều tra thực địa. Giai đoạn 2010 và 2020 được tính toán thông qua dự báo tăng dân số và các ngành kinh tế. III.2.3.3 Tài liệu hiện trạng các công trình thủy lợi và các công trình dự kiến. Tài liệu hiện trạng các công trình đã được điều tra thu thập và dự kiến các công trình khai thác nguồn nước. www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 23 Lớp: S6 – 45N III.2.4 Hiệu chỉnh mô hình Sau khi nhập đầy đủ các số liệu đầu vào ta sẽ cho chạy thử mô hình, nếu mô hình báo lỗi, khi đó sẽ tiến hành xem xét lại các dữ liệu đầu vào về đơn vị, tỷ lệ, giá trị,…của các biến mà mô hình báo lỗi đã thỏa mãn chưa. Sau đó ta phải hiệu chỉnh lại dữ liệu cho phù hợp. III.2.5 Kết quả mô phỏng cân bằng nguồn nước trong vùng nghiên cứu theo hiện trạng Sơ đồ tính toán cân bằng nước giai đoạn hiện trạng được thể hiện trong hình 3-6. Sơ đồ gồm 23 nút hồ chứa và đập dâng, 14 nút tưới cho lúa và cà phê, 4 nút cấp nước sinh hoạt, 7 nút cấp nước cho chăn nuôi. Hình 3-7: Sơ đồ cân bằng nước trong huyện Lạc Dương – Lâm Đồng Nhu cầu nước tại các nút tưới: Nhu cầu nước được tính toán dựa vào việc sử dụng đất tại các khu tưới và mức tưới cho các loại cây trồng tại các khu tưới. Nhu cầu nước tại các nút cấp nước: được tính toán dựa vào số dân trong khu vực và mức cấp nước dựa vào tiêu chuẩn cấp nước cho thành thị và nông thôn. ™ Mô phỏng kết quả tính toán cân bằng nước trong huyện Lạc Dương www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 24 Lớp: S6 – 45N Hình 3-8: Sơ đồ mô phỏng kết quả tính toán cân bằng nước huyện Lạc Dương Kết quả tính toán cho thấy: tổng lượng nước yêu cầu trong năm rất nhỏ so với tổng lượng nguồn nước tiềm năng.Như vậy về mặt lý thuyết thì có một lượng nước tiềm năng dư thừa rất lớn, để biến thành hiện thực đòi hỏi có biện pháp khai thác sử dụng hợp lý cho phát triển kinh tế - xã hội của vùng và đất nước… III.3 Xây dựng các kịch bản sử dụng nguồn nước trong tương lai III.3.1 Kịch bản hiện trạng Những kịch bản hiện trạng là những kịch bản đại diện sự định nghĩa cơ bản của mô hình đang diễn ra trong hiện tại. Việc thiết lập những kịch bản hiện trạng yêu cầu cần “định cỡ ” hệ thống dữ liệu và những sự giả thiết tới một điểm mà phản chiếu đúng đắn các thao tác quan sát được của hệ thống. Kịch bản hiện trạng không phải là một giá trị trung bình năm, nhưng nó đại diện được sự đánh giá tốt nhất cho hệ thống hiện tại. Những dữ liệu của kịch bản hiện trạng bao gồm thuyết minh của các dữ liệu cung và cầu (bao gồm những định nghĩa về hồ chứa, các đường dẫn, điểm nhận nước,…) cho năm đầu tiên của việc nghiên cứu trên cơ sở hàng tháng. III.3.2 Kịch bản thay đổi cơ cấu dùng nước Một trong những tính năng quan trọng của WEAP là sự phân tích kịch bản. Những kịch bản là những dự án tương lai có sự tiến triển về cả thời gian trong sự thiết lập chế dộ kinh tế và dưới một chế độ các chính sách và điều kiện kỹ thuật. www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 25 Lớp: S6 – 45N III.2.2.1 Kịch bản thay đổi cơ cấu dùng nước đến năm 2010 Để tạo một kịch bản thay đổi cơ cấu dùng nước đến năn 2010, trong WEAP cần thực hiện các bước sau: Chọn năm mô tả hiện trạng: “Cân bằng nước huyện Lạc Dương” là năm cơ sở cho mô hình, năm mô tả hiện trạng của huyện được xây dựng từ phần trước. Tạo một kịch bản tham chiếu “ Cân bằng nước huyện Lạc Dương đến năm 2010” được thiết lập từ các mô tả hiện trạng mà không thể thay đổi được. Các tình huống, các nguyên nhân, các kịch bản “ cái gì…nếu”,… được tạo ra để tay đổi kịch bản tham chiếu “Cân bằng nước huyện Lạc Dương đến năm 2010” và đánh giá sự ảnh hưởng của những thay đổi chính sách và kỹ thuật, dựa vào mục tiêu, phương hướng phát triển phát triển kinh tế, xã hội trong huyện Lạc Dương đến năm 2010, đặc biệt là nhu cầu dùng nước trong huyện và các nguồn nước đến trong huyện, các công trình thủy lợi dự kiến đến năm 2010 cần xây dựng. Cụ thể trong đề tài này, em thiết lập sự gia tăng dân số, thay đổi đơn vị dùng nước, tạo thêm các hồ dự kiến xây dựng xong đến năm 2010, mở thêm một số điểm có nhu cầu dùng nước về nông nghiệp, sinh hoạt,… *) Kết quả mô phỏng cân bằng nước huyện Lạc Dương đến năm 2010 Sơ đồ tính toán được thể hiện trong hình dưới đây: Hình 3-8: Sơ đồ cân bằng nước trong huyện Lạc Dương đến năm 2010 Mô phỏng kết quả tính toán nhu cầu nước trong vùng đến năm 2010: www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 26 Lớp: S6 – 45N Hình 3-9: Sơ đồ cân bằng nước đến năm 2010 *) Đánh giá sự thay đổi cơ cấu dùng nước đến năm 2010 Hình 3-10: Hình thể hiện sự thay đổi cơ cấu dùng nước đến 2010 www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 27 Lớp: S6 – 45N Nhìn vào kết quả mô phỏng tính toán trên nhận thấy: Cơ cấu dùng nước đến năm 2010 có sự chênh lệch – tăng về nhu cầu dùng nước giữa năm hiện trạng và năm 2010. Nhu cầu nước của cà phê là lớn nhất, rồi đến lúa, Cây lâu năm, màu 3 vụ là chủ yếu. Tổng các nhu cầu dùng nước cũng chênh lệch - tăng tương đối. Mặc dù diện tích các cây trồng tăng nhưng do xây dựng thêm một số hồ chứa và đập dâng nhỏ ở các xã trong vùng nên lượng nước đến trong vùng cũng tăng lên đảm bảo nhu cầu dùng nước trong huyện. III.2.2.2 Kịch bản thay đổi cơ cấu dùng nước đến năm 2020 Dựa trên sự kế thừa kịch bản mô tả hiện trạng: “ Cân bằng nước huyện Lạc Dương” là cơ sở cho mô hình kịch bản tham chiếu : “ Cân bằng nước huyện Lạc Dương đến năm 2020 ”. Sự kế thừa kịch bản trên cho phép tạo ra sự phân cấp của kịch bản tham chiếu và thừa kế những biểu thức mặc định từ kịch bản “Cân bằng nước huyện Lạc Dương đén năm 2010”. Kịch bản tham chiếu được tạo ra trên cơ sở thay đổi các thông số về kinh tế, xã hội như: Dân số, nhu cầu dùng nước trong sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp, thủy sản, sự phân bố diện tích đất đai, cơ cấu cây trồng cũng như việc dự kiến xây dựng thêm hồ, đập dâng vừa và nhỏ trong huyện đến năm 2020. Bằng việc tạo thêm các giả thiết về sự gia tăng dân số đến năm 2020, sự thay đổi nhu cầu dùng nước của các cây trồng trong vùng, mức thay đổi trong chăn nuôi, trong công nghiêp,…sau đó thiết lập sự gia tăng dân số cho kịch bản, thay đổi đơn vị sử dựng mức tưới trong nông nghiệp, thay đổi mức sử dụng nước trong công nghiệp, chăn nuôi,…trong kịch bản và đánh giá sự ảnh hưởng của những thay đổi chính sách và kỹ thuật đối với kịch bản tham chiếu. *) Kết quả mô phỏng cân bằng nước huyện Lạc Dương đến năm 2020 Sơ đồ tính toán: Hình 3-11: Sơ đồ cân bằng nước trong huyện đến năm 2020 Kết quả mô phỏng tính toán cân bằng nước trong huyện đến năm 2020 www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 28 Lớp: S6 – 45N Hình 3-12: Kết quả mô phỏng nhu cầu nước đến năm 2020 trong huyện Lạc Dương *) Đánh giá sự thay đổi cơ cấu dùng nước đến năm 2020 trong huyện Đến năm 2020 nhu cầu dùng nước của các loại cây trồng vật nuôi trong huyện không thay đổi nhưng cơ cấu dùng nước lại thay đổi đáng kể. Theo kết quả mô hình, tháng 2 là tháng cần dùng nước nhiều nhất rồi đến tháng 1 tiếp theo là tháng 3 và tháng 12, tức là tập trung vào vụ Đông Xuân.Đến năm 2020 thì lượng nước dùng cho màu 3 vụ tăng lên đáng kể, cũng có nghĩa là trong huyện diện tích trồng màu được tăng lên nhiều nhất, diện tích của các loại cây khác cũng được mở rộng thêm để phát triển kinh tế trong vùng. Vì vậy, trong huyện cần có các biện pháp thích hợp để đảm bảo nhu cầu nước của các loại cây trồng. III.3.3 Kịch bản bổ sung nguồn nước III.3.3.1 Bổ sung nguồn nước đến năm 2010 Để đáp ứng nhu cầu nước cho các loại cây trồng vật nuôi và nhu cầu nước trong sinh hoạt của vùng đến năm 2010, cần thiết phải có một lượng nước bổ sung vào khu vực huyện. Do huyện Lạc Dương là huyện nằm ở đầu nguồn các con sông lớn nên lượng nước được bổ sung từ vùng ngoại lai và là nhỏ không thể đáp ứng lượng nước nhu cầu trong huyện. Nhằm đáp ứng yêu cầu nước theo định hướng phát triển kinh tế xã hội của Lạc Dương cần phải nghiên cứu xây dựng các giải pháp sau đây: - Nghiên cứu bố trí xây dựng các công trình hồ chứa, đập dâng trên các lưu vực để tạo nguồn cấp nước. - Nâng cấp, tu bổ, sửa chữa các công trình thủy lợi đã có để đảm bảo yêu cầu cấp nước trong huyện. www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 29 Lớp: S6 – 45N Bảng 3-1: Các công trình dự kiến xây dựng để bổ sung nguồn nước trong huyện Flv Nhiệm vụ công trình Các thông số chủ yếu TT Tên công trình (km2) DT tưới Cấp nước Vhi Lđập Hđập Đỉnh tràn Btràn Loại đập (ha) (m3/ngày) 106m³ (m) (m) m m 1. Thị trấn Lạc Dương&xã Lat 934 1 Hồ Liang Bian 6,8 317 0,85 746,4 17,5 1492,1 6,0 Vừa 2 Đ.D Da Kia 22,0 617 37,1 4,9 1442,5 10,0 nhỏ 2 Xã Da Sar 663 3000 1 Hồ Đa Đum 2 6,2 173 1000 0,15 332,3 16,6 1445,7 10,0 Vừa 2 Hồ Đa Sa 17,5 490 2000 0,28 86,2 7,3 1426,7 20,0 nhỏ 3 Xã Da Chais 533 1 Đ.D Klong Ơn 31,0 243 90,6 5,1 1457,5 12,0 nhỏ 2 Đ.D Bắc K'long ơn 6,8 90 137,8 4,9 1482,5 10,0 nhỏ 3 ĐD Tây Long Lanh 15,0 200 0,00 67,2 4,7 1452,5 12,0 nhỏ 4 Xã Đạ Nhim 228 2000 1 Đ.D Lán Tranh 2 7,7 130 98,8 5,0 1405,5 10,0 nhỏ 2 Đ.D Bắc Đa Chais 37,0 98 2000 79,6 5,1 1525,5 20,0 nhỏ 5 Xã Đưng Knớ 336 1000 1 Hồ K Nớ 3,1 125 1000 0,38 97,9 35.9 1256,2 15,0 lớn 2 Đ.D Dak Heur 40,5 211 25,9 5,2 582,5 10,0 nhỏ 6 Xã Đạ Long 60 0 1 Hồ Cổng trời 2 2,6 60 0,06 63,1 9,0 1517,4 20,0 nhỏ Toàn huyện Lạc Dương (cũ) 2754 6000 III.3.3.2 Bổ sung nguồn nước đến năm 2020 Căn cứ vào mục tiêu quy hạch huyện Lạc Dương đến năm 2020 và các giải pháp công trình nhằm đáp ứng yêu cầu nước theo định hướng phát triển kinh tế xã hội của huyện đến năm 2020. Với việc phân tích các điều kiện thuận lợi cũng như bất lợi về địa hình, địa mạo, hệ thống sông suối, địa chất thủy văn, tình hình phân bố sử dụng đất đai,..trong khu vực. Vì vậy, giải pháp bổ sung nguồn nước đến năm 2020 là xây dựng thêm các công trình thủy lợi dự kiến, sửa chữa, nâng cấp các công trình hiện có bị xuống cấp hư hỏng nặng để nâng cao hiệu quả khai thác sử dụng nước. Bảng 3-2: Các công trình dự kiến để bổ sung nguồn nước trong huyện đến năm 2020 Flv Nhiệm vụ công trình Các thông số chủ yếu TT Tên công trình (km2) DT tưới Cấp nước Vhi Lđập Hđập Đỉnh tràn Btràn Loại đập (ha) (m3/ngày) 106m³ (m) (m) m m 1. Thị trấn Lạc Dương 681 0 1 Hồ Gia Rít 2 1,2 425 0,90 145,2 19,1 1457,0 10,0 Vừa 2 Hồ B Nơ A 1,3 256 0,48 171,3 21,1 1488,5 6,0 Vừa 2 Xã Lát 994 100 1 Hồ Tây Đan Kia 8,5 450 0,36 28,4 12,7 1565,1 8,0 nhỏ 2 Hồ Cổng Trời 1 5,0 250 0,68 130,5 14,1 1526,4 6,0 nhỏ 3 Hồ Gia Rít 1 0,8 184 0,44 449,3 17,1 1460,0 6,0 Vừa www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 30 Lớp: S6 – 45N 4 Hồ Băng Tiên 1,7 110 100 0,03 137,9 8,7 1381,6 10,0 nhỏ 3 Xã Da Sar 863 1000 1 Đ.D Đa Đum 12,5 250 0,00 141,9 5,3 1392,5 20,0 nhỏ 2 Hồ Đa Kon 1 0,9 150 0,28 206,2 16,0 1426,8 6,0 Vừa 3 Hồ Đa Kon 2 1,4 112 0,17 135,6 8,3 1432,9 6,0 nhỏ 4 Hồ Tiên Liêng 3,3 182 1000 0,38 207,2 21,8 1484,0 6,0 Vừa 5 Hồ Đa Ra Hoa 1,5 131 0,17 115,8 9,2 1485,0 8,0 nhỏ 6 Đ.D Da Ya thượng 1,6 38 3,5 5,0 1418,5 6,0 nhỏ 4 Xã Da Chais 948 3000 0,63 1 Hồ Đông Long Lanh 7,6 265 0,15 314,8 13,0 1440,9 15,0 nhỏ 2 Hồ Nam Long Lanh 3,8 150 1000 0,15 273,0 12,0 1455,5 12,0 nhỏ 3 Hồ Đưng Tơ Bớ 2 2,1 90 0,05 167,8 5,8 1431,5 10,0 nhỏ 4 Hồ Đưng Tơ Bớ 1 2,6 120 0,08 228,8 5,6 1455,4 10,0 nhỏ 5 Đ.D Đông Mang 3,2 92 90,0 5,2 1445,5 10,0 nhỏ 6 Hồ Lán Tranh 1 10,2 240 2000 0,19 67,5 6,2 1406,6 12,0 nhỏ 5 Xã Đạ Nhim 655 1 Đ.D Đông Da Chais 1,5 40 96,0 5,1 1428,5 20,0 nhỏ 2 Hồ Nhôm hạ 1 0,7 50 0,06 84,9 5,8 1450,7 10,0 nhỏ 3 Hồ Nhôm hạ 2 0,5 50 0,07 120,3 7,6 1459,7 10,0 nhỏ 4 Hồ Nhôm hạ 3 0,4 50 0,08 83,5 7,8 1455,1 5,0 nhỏ 5 Đ.D Tây Đa Chais 1,3 40 86,4 4,9 1492,5 6,0 nhỏ 6 Đ.D Dài 8,8 190 251,8 5,1 1465,5 10,0 nhỏ 7 Đ.D Bầu 2,1 50 131,1 5,0 1431,5 10,0 nhỏ 8 Đ.D Đông Y Giêng 2 24,0 60 37,5 4,7 1162,5 15,0 nhỏ 9 Đ.D Đông Y Giêng 3 38,0 125 72,1 4,8 932,5 15,0 nhỏ 6 Xã Đạ Long 10,5 110 1 Hồ Chiêng M' Nơm 2 3,1 110 0,33 245,6 11,6 632,7 15,0 nhỏ 7 Xã ĐạTông 200 1 Đ.D Đa Dung 14,0 100 24,9 5,0 642,5 15,0 nhỏ 2 Đ.D Dak Ton Thượng 21,5 100 76,0 5,1 832,5 30,0 nhỏ Toàn huyện Lạc Dương (cũ) 4451 4100 III.4 Nhận xét, đánh giá kết quả tính toán các kịch bản Hình 3-13: Hình ảnh mô phỏng kết quả tính toán của các kịch bản www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 31 Lớp: S6 – 45N III.4.1 Phân tích kết quả các hiện trạng Từ các kết quả tính toán mô phỏng sự thay đổi trong cơ cấu dùng nước của huyện Lạc Dương năm 2010 và năm 2020 ở trên cho thấy có sự chênh lệch về yêu cầu dùng nước giữa năm hiện trạng với các năm 2010 và năm 2020. Từ kịch bản mô phỏng lượng nước yêu cầu của các loại cây trồng và sinh hoạt của năm hiện trạng nhận thấy, lượng nước dùng cho lúa chiếm tỷ lệ lớn trong tổng yêu cầu về nước trong huyện, tiếp theo là nước dùng cho sinh hoạt rồi đến cà phê, cuối cùng là nước dùng cho chăn nuôi. Đến năm 2010, và năm 2020 trong huyện một số loại cây trồng như màu 3 vụ, rau, hoa, cây ăn quả, cây lâu năm được mở rộng thêm diện tích dẫn đến cơ cấu dùng nước trong huyện có sự thay đổi đáng kể. Dân số tăng theo từng năm, số lượng vật nuôi trong huyện tăng lên, các diện tích của các loại cây trồng tăng làm cho lượng nước yêu cầu trong huyện tăng lên tương ứng, do đó phải kịch bản bổ sung nguồn nước trong vùng cũng phải thay đổi để đáp ứng yêu cầu về nước cho khu vực. Qua kết quả tính toán trong các kịch bản trên nhận thấy, tiềm năng nguồn nước trong huyện khá dồi dào, phong phú, đáp ứng đủ yêu cầu nước trong khu vực khi thay đổi, tại tất cả các xã trong huyện khi cơ cấu dùng nước có sự thay đổi theo các năm thì lượng nước bổ sung trong huyện vẫn đáp ứng đủ nhu cầu nước, thậm chí còn có một lượng nước dư thừa rất lớn cho dù đã trích một phần lượng nước duy trì dòng chảy cho hạ du của mỗi công trình( lấy bằng lượng dòng chảy tháng nhỏ nhất với tần xuất 90%tại các vị trí tính toán). Đến năm 2010 và năm 2020 dù tổng các nhu cầu dùng nước có tăng thêm, cơ cấu dùng nước thay đổi, với việc tạo một kịch bản bổ sung nguồn nước hợp lý thì tiềm năng nguồn nước vẫn đảm bảo yêu cầu về nước trong huyện cho dù tiềm năng nguồn nước có bị suy giảm nhưng cũng chỉ với tốc độ vừa phải vì quả trình này phụ thuộc vào nhiều yếu tố. III.4.2 Tồn tại Kết quả tính toán các kịch bản ở trên chưa phản ánh hết mức độ thừa thiếu nước trong huyện. Mặt khác, trong mô hình WEAP có nhiều phương pháp tính toán khác nhau, mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm trong phép tính. Do vậy mỗi kịch bản được tạo ra không thể sử dụng hết các phương pháp tính mà chỉ tính toán theo một số phương pháp chủ yếu: Sự kế thừa các kịch bản, nhập các số liệu từ các kết quả thu thập trong tài liệu, thiết lập các giả thiết,… Các vị trí yêu cầu nước cấp do 2 hoặc 3 điểm cấp đến chưa có tỷ lệ cấp của từng điểm mà chỉ thể hiện cập nước như nhau cho cùng một vị trí yêu cầu là cho kết quả tính toán kém chính xác hơn trong các kịch bản. III.5 Nhận xét và dự báo nguồn nước trong tương lai của vùng Dựa trên kết quả tính toán tiềm năng và nhu cầu nước trên toàn vùng huyện Lạc Dương, tiến hành tính toán cân bằng nước cho từng xã trong huyện nhận thấy: - Tổng lượng nước yêu cầu trong năm nhỏ so với tổng lượng nguồn nước tiềm năng trong vùng - Các nhu cầu dùng nước đến các năm 2010 và năm 2020 có sự chênh lệch – tăng ít về yêu cầu dùng nước so với năm hiện tại. Ngành trồng trọt trong các xã trong www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 32 Lớp: S6 – 45N vùng vẫn sử dụng nước nhiều nhất ( tới gần 90% tổng các nhu cầu dùng nước). Tổng các nhu cầu dùng nước cũng chênh lệch – tăng ít với mức tăng trưởng 14% ÷ 19%. - Nước trên các sông suối trong vùng dồi dào, qua số liệu cho thấy lượng nước đến trong huyện Lạc Dương khá phong phú mặc dù nguồn nước ngoại lai vào huyện là ít sơ với các vùng khác trong tỉnh Lâm Đồng. *) Dự báo nguồn nước trong tương lai Theo các tài liệu thu thập được và mô hình các kịch bản thay đổi cơ cấu dùng nước đến các năm 2010 và năm 2020 cho thấy nguồn nước trên địa bàn huyện là không thiếu mà còn phong phú dư thừa để cung cấp cho các yêu cầu phát triển nông nghiệp, và kinh tế xã hội của vùng trong hiện tại và tương lai. Lạc Dương là huyện nằm ở đầu nguồn các con sông lớn nên có một lượng nước tiềm năng khá dồi dào bao gồm nước mặt, nước mưa,và nước ngầm. Với tổng trữ lượng theo tính toán khoảng 3957,095.106 m³ /năm. Trong tương lai lượng nước này có thể còn nhiều hơn nếu có phương án phân bổ nguồn nước hợp lý, có các biện pháp công trình nhằm điều hòa lượng nước giữa các mùa với nhau, giữ và chứa nước trong các hồ chứa và đập dâng để sử dụng trong mùa khô sẽ đảm bảo yêu cầu dùng nước của các ngành kinh tế, xã hội. III.6 Đề xuất phương án kiểm soát nguồn nước đến và nhu cầu sử dụng nước, tăng hiệu quả sử dụng nguồn nước trong lưu vực Từ kết quả tính toán đánh giá cân bằng nước trong huyện nêu trên qua các kịch bản cũng khẳng định rằng tiềm năng nguồn nước trong vùng là không thiếu mà còn phong phú, dư thừa nhiều để cung cấp cho các yêu cầu phát triển nông nghiệp và kinh tế, xã hội của vùng trong thời gian hiện tại và tương lai. Tuy nhiên, tiềm năng to lớn trên chỉ có nghĩa về tài liệu – lý thuyết là chủ yếu vì việc khai thác sử dụng nguồn nước trên lại gặp nhiều khó khăn trở ngại, đó là: - Sự phân bố nguồn nước rất không đều theo không gian và nhất là theo thời gian, vào mùa mưa lũ ( thường từ tháng V đến tháng X) lượng dòng chảy các sông chiếm đến 70 ÷ 80% tổng lượng dòng chảy cả năm, ngược lại mùa kiệt (từ tháng XI đến tháng IV) chỉ còn 20 ÷ 30%. - Sự cạn kiệt nguồn nước có xu hướng ngày càng tăng do tác động của biến đổi khí hậu theo hướng bất lợi, do rừng và độ che phủ bị giảm sút vì tệ nạn chặt phá rừng khai thác gỗ, chuyển nhiều diện tích rừng đầu nguồn sang canh tác nông nghiệp ( nhiều nhất là trồng cà phê và các cây công nghiệp có giá trị king tế cao) và cháy rừng dẫn đến giảm khả năng trữ nước và nguồn sinh thủy. - Tài nguyên nước mặt và nước ngầm trong vùng đang bị đe dọa suy thoái và cạn kiệt do hậu quả của việc khai thác nước ngầm tầng nông để tưới Cà phê với quy mô ngày càng lớn còn gây ra làm suy giảm và ô nhiễm nguồn nước ngầm. - Sự gia tăng dân số với tốc độ nhanh làm chỉ số lượng nước bình quân trên đầu người ngày càng giảm trong khi tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt và yêu cầu dùng nước cho các ngành khai thác lại tăng nhanh. www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 33 Lớp: S6 – 45N - Việc khai thác sử dụng nguồn nước trong huyện gặp nhiều khó khăn trở ngại do diện tích đất đai canh tác bị trải rộng, chia cắt, manh mún lại thêm địa hình phức tạp, mặt khác đất đại trong vùng phần lớn là đất Bazan, đất có tính thấm nước lớn nên việc dẫn nước qua hệ thống kênh mương nhiều cấp trải rộng để cung cấp nước tới từng đối tượng sử dụng là rất khó khăn, tốn kém. - Nguồn nước ngầm trong huyện có trữ lượng ít, khai thác khó khăn lại phân bố không đều theo không gian thời gian. - Cho dù trong huyện đã có công trình thủy lợi lớn, nhỏ đã được xây dựng, nhưng thiếu đồng bộ, không hoàn chỉnh lại hư hỏng, xuống cấp nhiều, hiệu quả phát huy kém ( chỉ 30% ÷ 60% năng lực thiết kế). - Hậu quả tác động của những yếu tố nêu trên trong khi các nhu cầu dùng nước ngày càng gia tăng, khai thác sử dụng lại khó khăn tốn kém, các công trình thủy lợi xuống cấp dẫn tới sự thiếu hụt lượng nước khai thác được để thực sử dụng ngày càng gay gắt. - Để khắc phục tình trạng khô hạn nhằm đảm bảo nước cung cấp cho phát triển kinh tế - xã hội trong huyện cần thiết áp dụng các giải pháp tiết kiệm nước, giữ nước giữ ẩm để giảm lượng nước để tưới cho các cây trồng, vốn là ngành sử dụng nước nhiều nhất, chiếm tới hơn 90% tổng các nhu cầu dùng nước của vùng, nên nếu tiết kiệm được một phần nhỏ lượng nước tưới sẽ giành được lượng nước đáng kể cung cấp cho các ngành khác vốn sử dụng nước ít hơn nhiều so với ngành trồng trọt. - Mặt khác còn đòi hỏi phải củng cố, nâng cấp và phát triển thêm các công trình thủy lợi( chủ yếu là hồ chứa nước và đập dâng), khôi phục và phát triển các diện tích rừng, thảm thực vật… là các biện pháp điều hòa lượng nước giữa các mùa với nhau, giữ và chứa nước trong mùa mưa để tận dụng trong mùa khô và phòng tránh lũ lụt. www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 34 Lớp: S6 – 45N CHƯƠNG IV.KẾT KUẬN VÀ KIẾN NGHỊ IV.1 KẾT LUẬN Qua kết quả ứng dụng mô hình WEAP tính toán cân bằng sử dụng nguồn nước trên huyện Lạc Dương – Lâm Đồng cho thấy đây là một công cụ mạnh trong tính toán cân bằng, bổ sung nguồn nước, có thể đánh giá được các phương án khai thác tài nguyên nước. Các kết quả của mô hình WEAP sẽ cho chúng ta thông tin về hoạt động của các hồ chứa, của các hộ sử dụng nước trong toàn bộ thời gian tính toán bao gồm cả mức độ thiếu nước và thời gian thiếu nước cũng như đánh giá ảnh hưởng của các công trình, các khu tưới đối với dòng chảy trong sông. Qua kết quả tính toán cho thấy: Nguồn nước trong huyện Lạc Dương có thể thỏa mãn được các yêu cầu phát triển kinh tế xã hội trong vùng. Tại tất cả các xã trong huyện lượng nước yêu cầu là nhỏ so với lượng nước tiềm năng, nếu tính chung cho toàn huyện tỷ lệ trên là 15,92% lượng nước tiềm năng. Như vậy có một lượng nước tiềm năng dư thừa lớn, cho nên đến năm 2010 và năm 2020 dù tổng các nhu cầu dùng nước có tăng thêm 20% hay hơn nữa thì cũng chẳng đáng lo ngại so với tiềm năng các nguồn nước của vùng, cho dù tiềm năng nguồn nước có bị suy giảm nhưng cũng chỉ với tốc độ vừa phải vì quá trình này còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Để biến nguồn nước tiềm năng thành hiệu quả hiện thực đòi hỏi phải đầu tư xây dựng nhiều các công trình thủy lợi, có các biện pháp khai thác sử dụng hợp lý cho phát triển kinh tế - xã hội của huyện Lạc Dương nói chung của tỉnh Lâm đồng nói riêng. IV.2 KIẾN NGHỊ Trong thực tế, nhiều mô hình phức tạp đã hầu như thất bại bởi những mô hình toán học đầy tham vọng với những cố gắng “ Tối ưu hóa “ các giải pháp nhằm giải quyết các vấn đề cuộc sống thực tế. Kinh nghiêm cho thấy rằng cách tiếp cận tốt nhất là xây dựng một công cụ linh hoạt và thực tế để trợ giúp, nhưng không thay thế được người sử dụng mô hình. Mô hình WEAP là một phần mềm lập kế hoạch dùng nước tổng quát và có khả năng giải quyết các vấn đề cung cấp nước ở mọi nơi bằng những công cụ thích hợp. Mô hình WEAP có thể áp dụng tính toán cho bất kỳ một vùng nào trên thế giới cũng như ở nước ta, tuy nhiên khi sử dụng mô hình này cho một vùng có diện tích khoảng 100.000 ha ÷ 300.000 ha như ở Lạc Dương – Lâm Đồng nói chung hay ở Tây Nguyên nói riêng thì chúng ta cần chú trọng đến số liệu chuỗi theo thời gian chảy trên lưu vực của các sông suối, nguồn nước đến cũng như nguồn nước ngoại lai bổ sung vào khu vực, vị trí của khu vực ( nằm ở đầu nguồn hay cuối nguồn các lưu vực sông,..). Trong mô hình WEAP yêu cầu nhiều số liệu, các số liệu chủ yếu là theo chuỗi thời gian cho một năm nên khi nhập số liệu cần cẩn thận nên nhập số liệu theo cùng một biến một lượt tranh nhập nhiều biến sẽ dễ nhầm lẫn. Việc chạy mô hình ra được kết quả tính toán thì có nhiều biểu đồ thể hiện kết quả chạy mô hình, do vậy nên cần lựa chọn loại biểu đồ và các đại lượng cần thể hiện sao cho phù hợp với mục đích của việc ứng dụng mô hình. www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 35 Lớp: S6 – 45N Đối với vùng đặc thù như huyện Lạc Dương thì mô hình WEAP có ưu điểm: - Giảm khối lượng tính toán cân bằng nước trong huyện đi rất nhiều, do trong huyện co nhiều công trình trữ nước phục vụ cấp nước cho các ngành kinh tế. - Qua kết quả mô hình có thể biết được tỷ lệ lượng nước dùng của các loại cây trồng, sinh hoạt, chăn nuôi,.. trong huyện, biết được nhu cầu nước theo từng tháng của tất cả các đơn vị dùng nước, từ đó đưa ra các kịch bản sử dụng nước dễ dàng hơn. + Nhược điểm - Các số liệu đầu vào nhiều, do vùng có rất nhiều công trình thủy lợi, và có nhiều điểm cần nước nằm rải rác không đồng bộ phân tán với diện tích nhỏ nên rất khó khăn cho việc bố trí điểm nhu cầu nước. - Các kết mà mô hình tính toán được lượng nước tiềm năng trong huyện chỉ là tương đối do trong huyện có hệ thống sông suối chằng chịt mà số liệu nhập vào chỉ là các lưu vực sông lớn có nhiều sông suối nhỏ không kiểm soát hết được nên kết quả có sự sai số nhất định. Do trình độ và thời gian có hạn nên trong đề tài không tránh khỏi những hạn chế, em rất mong nhận được sự góp ý và chỉ bảo của các thầy cô trong hội đồng và các bạn sinh viên quan tâm để đề tài được hoàn thiện hơn. Em cũng mong muốn những vấn đề còn tồn tại chưa nghiên cứu sẽ được phát triển ở mức độ nghiên cứu sâu hơn. www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 36 Lớp: S6 – 45N PHỤ LỤC www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 37 Lớp: S6 – 45N I. NHẬP CÁC NHÂN TỐ TRONG VÙNG DỰ ÁN 1. Hệ thống sông chính trong huyện Trong huyện Lạc Dương có 2 hệ thống sông chính là: Hệ thống sông K’Rông Nô và hệ thống sông Đa Nhim gồm 2 nhánh chính: Đa Dung và Đa Nhim. 1.1 Vẽ sông. Nhấp chuột lên biểu tượng “River” trong cửa số của khung cảnh sơ đồ “Schematic”, sau đó giữ chuột và rê biểu tượng đó đến vùng bản đồ. Thả chuột đến vị trí trên vùng muốn thiết lập con sông, đây là điểm đầu ở phía thượng nguồn của sông, tiếp tục kích chuột để vẽ các điển tiếp theo của sông. Khi đến cuối con sông nhấn đúp chuột để hoàn thành việc vẽ sông, một hộp thoại xuất hiện yêu cầu đặt tên con sông.Sau khi đặt tên xong nhấp nút “Finish” để hoàn thành. 1.2 Nhập các số liệu cho một con sông Chuyển sang khung “Data”chọn biểu tượng để nhập các dữ liệu cho con sông. 2 Tạo nhu cầu nước cho vùng đô thị và nhập dữ liệu liên quan Để tại một nút nhu cầu, tiến hành tương tự như tạo một con sông. Kéo biểu tượng nhu cầu “Demand Site” ra sơ đồ đang vẽ, thả và kích chuột khi đã định vị được nút. Đặt tên cho nút nhu cầu và nhập quyền ưu tiên cho nó là 1. Đặt tên cho con sông cần vẽ Kích vào, giữ và rê chuột đến vùng bản đồ cần vẽ sông Chọn mục lượng nước vào và ra của sông Nhập dữ liệu tổng lượng dòng chảy theo tháng vào sông www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 38 Lớp: S6 – 45N Nhấp phải chuột lên vị trí nhu cầu nước và chọn “Edit data” và “Annual Activity Leve” để soạn thảo dữ liệu, hoặc nhấp và biểu tượng “ Data” trên thực đơn để nhập dữ liệu trên cây dữ liệu. 3.Hồ chứa, đập dâng 3.1 Tạo một vị trí hồ chứa hoặc đập dâng Tương tự như tạo các vị trí dùng nước hoặc tạo một con sông. Nhấp và kéo biểu tượng nhu cầu “Reservoir” ra sơ đồ đang vẽ, thả và kích chuột khi đã định vị. Đặt tên cho hồ chứa. 3.2 Nhập số liệu cho hồ chứa Nhấp phải chuột lên vị trí nhu cầu nước và chọn “Edit data” và “Annual Activity Leve” để soạn thảo dữ liệu, hoặc nhấp và biểu tượng “ Data” trên thực đơn để nhập dữ liệu trên cây dữ liệu. Kích vào, giữ và rê chuột đến vùng bản đồ cần vẽ Đặt tên cho nút nhu cầu cần vẽ Chọn mục mức nước sử dụng Tổn thất và tái sử dụng Quản lý nhu cầu Nhập cấp độ hoạt động của điểm dùng nước Nhập mức nước sử dụng của điểm dùng nước Nhập sự biến đổi hàng tháng tổng lượng dòng chảy vào điểm dùng nước Kích vào, giữ và rê chuột đến vùng bản đồ cần vẽ Đặt tên cho hồ chứa cần vẽ www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 39 Lớp: S6 – 45N 4. Kết nối nhu cầu nước với nguồn cấp nước Để biết nhu cầu nước được đáp ứng như thế nào? Việc này được thực hiện bằng cách nối nguồn cấp nước tới các vùng yêu cầu. Trở về khung cảnh sơ đồ Shematic và tạo một đường truyền dẫn nước “ Transmission Link” từ các hồ chứa đến các điểm nhu cầu nước. Thực hiện công việc này bằng cách thao tác kéo rê chuột từ biểu tượng “ Transmission Link” từ điểm lấy nước trên sông hoặc trên hồ chứa, hoặc trên đập dâng, thả chuột, sau đó liên kết đến điểm nhu cầu nước và nhấp đúp chuột lên điểm nhu cầu để kết thúc. 5. Tạo đường dẫn dòng chảy hồi quy Chọn mục tính chất vật lý của hồ chứa Quá trình hoạt động của hồ Nhập lượng dòng chảy vào hồ chứa theo tháng trong mục “ Inflow” Nhập khả năng trữ của hồ Nhập dung tích ban đầu của hồ Quyền ưu tiên cấp nước Điểm nhu cầu nước Nút hồ chứa hoặc đập dâng Đường kết nối truyền dẫn nước www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 40 Lớp: S6 – 45N Tạo dòng chảy hồi quy từ điểm nhu cầu nước trở lại sông chính ( sông K’Rong No, sông Đa Nhim, sông Đa Dung). Các thao tác và trình tự thực hiện cũng giống như tạo đường truyền dẫn nước “Transmission Link”. 6. Những kết quả đầu tiên 6.1 Chạy mô hình Nhấp vào “ Results” ở bên trái màn hình để bắt đầu tính toán. Khi hộp thoại xuất hiện yêu cầu tính toán lại thì nhấp vào “ yes”. Chương trình sẽ tính toán toàn bộ mô hình năm hiện tại(kịch bản tham chiếu – kịch bản mặc định) được tạo ra sử dụng thông tin mô tả hiện trạng cho các giai đoạn của dự án. Khi việc tính toán hoàn tất, khung cảnh kết quả sẽ xuất hiện. 6.2 Kiểm tra kết quả Click chuột vào thanh “ Table” và chọn “ Demand” và “ Water Demand” từ thanh menu đổ xuống. Tương tự, nhấp chuột vào hộp “ Annual Total” sẽ thu được các giá trị nhu cầu nước hàng năm của kịch bản tham chiếu – năm hiện tại. Kết quả xuất hiện theo các dạng khác nhau tùy theo Đường dẫn dòng chảy hồi quy từ điểm nhu cầu nước Điểm trở lại của dòng chảy hồi quy www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 41 Lớp: S6 – 45N 6.3 Các kết quả bổ sung Nhìn vào tỷ lệ mô tả nhu cầu nước hàng tháng trên biểu đồ. Nhấp chuột vào thẻ “Chart” chọn “ Demand” và “ Coverage” từ trình đơn đổ xuống cửa sổ. II. TẠO CÁC GIẢ THIẾT Các giả thiết được tạo ra bằng cách vào “ Data” và nhấp phải chuột lên các nhánh “ Key Assumption” của dữ liệu. Chọn “ Add” – lúc này chương trình sẽ tạo cho bạn một giả thiết mới bên dưới nhánh giả thiết. Đặt tên cho các giả thiết và thay đổi đơn vị cho tương thích với các đơn vị trong cây dữ liệu. III. KỊCH BẢN 3.1 Chuẩn bị nền cho các kịch bản Nhấp chuột vào các hộp thoại để hiển thị kết quả theo yêu cầu Bảng kết quả hiển thị theo yêu cầu Nhấp chuột vào thể xem các kết quả bổ sung Biểu đồ thể hiện các kết quả Thay đổi đơn vị cho tương thích Tạo giả thiết Đặt tên cho giả thiết www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 42 Lớp: S6 – 45N 3.1.1 Cấu trúc các kịch bản. Mô hình kịch bản đặc trưng gồm 3 bước: - Chọn năm mô tả hiện trạng “ Current Accounts”là năm cơ sở cho mô hình: Trong đề tài này em chọn năm 2008 là năm mô tả hiện trạng cho dự án. - Kịch bản tham chiếu ( các kịch bản dự kiến đến năm 2010 và đến năm 2020) được thiết lập từ mô tả hiện trạng. - Các kịch bản “ Nếu… thì…” được tạo ra để thay đổi kịch bản tham chiếu. Trong đề tài này chỉ chú trọng vào kịch bản: thay đổi sự gia tăng dân số, tăng diện tích trong nông nghiệp, thay đổi số lượng trong chăn nuôi của huyện. 3.1.2 Thay đổi khoảng thời gian vùng nghiên cứu Vào thực đơn “ General” chọn “Years and Time Steps”, thay đổi khoảng thời gian “ Time Horizon” của vùng nghiên cứu. 3.2 Tạo kịch bản tham chiếu Vào thực đơn “Area” chọn “Manage Scenarios” nhấp phải chuột lên kịch bản mô tả hiện trạng “Current Accounts” và chọn “Add”. Đặt tên cho kịch bản. 3.3 Nhập dữ liệu cho kịch bản tham chiếu Để nhập dữ liệu cho các kịch bản, vào khung dữ liệu “ Data” và chọn kịch bản mới trên trình đơn đổ xuống ngay trên đỉnh màn hình. Chọn thực đơn thay đổi khoảng thời gian Nhập khoảng thời gian cần thay đổi Các kịch bản tham chiếu Thực đơn tạo một kịch bản tham chiếu www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 43 Lớp: S6 – 45N 3.3.1 Thay đổi đơn vị sử dụng nước tưới Để thay đổi đơn vị dùng nước tưới sau năm hiện trạng, trước tiên kịch vào giả thiết mức tưới trên mục “Key Assumption”, sau đó dùng “Yearly Time-Series Wizard” xây dựng lại chuỗi thời gian. Tiếp theo nhấp vào nút “ Interpolate”, kế tiếp nhấp nút “Next”, kick vào “ Enter Data” trong cửa sổ tiếp theo, nhấp “ Next”, sau đó nhấp “Add” để thêm vào dữ liệu theo chuỗi thời gian: 3.3.2 Thiết lập sự gia tăng dân số Để thiết lập dân số của huyện tăng theo tỷ lệ được xác định bằng giả thiết “ Sự gia tăng dân số” được tạo ra trên giả thiết. Chọn kịch bản mới trên trình đơn ở đỉnh màn hình của khung dữ liệu “ Data”. Xóa biểu thức hiện tại và chọn chức năng “ Growth” trong mục xây dựng biểu thức “ Expression Builder” bên dưới trường biểu thị đến năm dựng kịch bản. Sau đó nhập vào thẻ “Branch” trên trường soạn thảo. Hoặc nhấp đôi chuột vào giả thiết cơ bản “Sự gia tăng dân số” trong cây cấu trúc giữ liệu, hay kéo nó xuống cửa số biểu thức. Hàm cuối cùng thể hiện là “ Growth(Key\Sự gia tăng dân số/100). Nhấp “ Finish” để hoàn thành. Nhấp vào vị trí này để xây dựng lại chuỗi thời gian Chọn nút này để xây dựng Nhập dữ liệu theo chuỗi thời gian Chọn mục này để xây dựng biểu thức www.tainguyennuoc.vn ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tuyền Ks Triệu Ánh Ngọc SVTH: Bùi Thị Ninh Trang 44 Lớp: S6 – 45N 3.4 Tạo thêm một số hồ chứa, đập dâng và các nút nhu cầu nước cho kịch bản Việc tạo thêm nút hồ chứa, đập dâng hoặc các nút nhu cầu nước cho kịch bản cũng tương tự như việc tạo một hồ chứa, tạo một nút nhu cầu cho kịch bản hiện tại. Các dữ liệu cho kịch bản cũng nhập theo trình tự như nút kịch bản trong hiện hiện tại. Kick vào đây để chọn biểu thức Chọn chức năng xây dựng biểu thức Nhấp vào thẻ chọn biểu thức Hàm cuối cùng thể hiện trong cửa sổ biểu thức Hồ chứa dự kiến được tạo ra trong kịch bản Nút nhu cầu nước dự kiến được tạo ra trong kịch bản www.tainguyennuoc.vn