Luận án Đặc tính thủy động lực và môi trƣờng vùng triều ứng dụng cho hệ thống nuôi trồng thủy sản ven biển

Giả thiết TPN quan tâm (nƣớc bẩn, nƣớc thải ) nằm lƣu cữu trong toàn bộ trên kênh nhánh cấp 2 (KN1, KN2, KN3, KN4) và tất cả các kênh cấp 3 (KN1-1; KN2-1; , KN4-4), xem Hình 2-28. Trƣờng hợp mô phỏng này chƣa xét đến quá trình tiếp tục bơm xả nƣớc bẩn, nƣớc thải vào kênh nhánh. Tại thời điểm bắt đầu tính toán, tỷ lệ thể tích khối nƣớc bẩn so với thể tích nƣớc trong hệ thống chiếm khoảng 19%

pdf171 trang | Chia sẻ: ngoctoan84 | Lượt xem: 1147 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Đặc tính thủy động lực và môi trƣờng vùng triều ứng dụng cho hệ thống nuôi trồng thủy sản ven biển, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
E - 15-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-3.res11 Hình 3-37: Vị trí vùng phát sinh dịch bệnh ban đầu trong nội đồng Kiên Giang trƣớc khi lan truyền (màu đen) b. Điều kiện biên và điều kiện ban đầu Điều kiện biên và điều kiện đầu của biến TPN mang mầm bệnh (pbệnh- KG) tƣơng tự nhƣ vùng NTTS ven biển Trà Vinh, đƣợc xác định nhƣ sau:  Điều kiện biên (TPN bệnh tại biên) : pb, bệnh-KG = 0 tại tất cả mọi biên (tại biên không có thành phần nƣớc bệnh).  Điều kiện ban đầu : pdkd, bệnh-KG = 1 trong vùng nƣớc chứa mầm bệnh; pdkd, bệnh-KG = 0 tại vùng nguồn nƣớc không mang mầm bệnh. c. Phương pháp giải TPN bệnh - Tỷ lệ TPN bệnh (pbệnh-KG) đƣợc xác định từ giải hệ phƣơng trình vi phân cơ bản 1 chiều lan truyền các thành phần nguồn nƣớc bệnh (giải các phƣơng trình 2-1, 2-2 và 2-4 ở Chƣơng 2); Sử dụng mô hình toán phần mềm thủy lực MIKE11 để làm công cụ mô phỏng đã đƣợc cân chỉnh và kiểm định về thủy lực và truyền chất (truyền mặn). Thời gian mô phỏng tính toán lan truyền nguồn nƣớc mang mầm bệnh bắt đầu từ 0 giờ ngày 15/2/2007; 127 - Nồng độ nguồn nƣớc mang mầm bệnh (TPN bệnh) diễn biến theo thời gian trong trƣờng hợp này sẽ đƣợc tính thông qua tỷ lệ TPN bệnh (biểu thị theo tỷ lệ %) lan truyền trong hệ thống NTTS. 3.3.5. Tính toán mô phỏng lan truyền nguồn nƣớc mang mầm bệnh (TPN bệnh) trong hệ thống NTTS ven biển Kiên Giang a. Tính toán mô phỏng lan truyền TPN bệnh trường hợp hiện trạng i. Mô phỏng lan truyền TPN bệnh trong khu vực nội đồng Kết quả tính toán lan truyền TPN bệnh (biểu thị qua tỷ lệ %) trƣờng hợp hiện trạng đƣợc trình bày trong các Hình 3-38 đến Hình 3-41, trị số trong hình là tỷ lệ nguồn nƣớc mang mầm bệnh, tính theo % so với toàn dòng. 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 16-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua.res11 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 18-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua.res11 Hình 3-38: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh nội đồng lan truyền sau 1 ngày Hình 3-39: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh nội đồng lan truyền sau 3 ngày 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 22-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua.res11 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 2-3-2007 00:00:00 CLN - Open - DHBH2.res11 Hình 3-40: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh nội đồng lan truyền sau 5 ngày Hình 3-41: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh nội đồng lan truyền sau 15 ngày 128 Kết quả tính toán mô phỏng trƣờng hợp hiện trạng khu vực nội đồng cho ta thấy đặc tính lan truyền TPN bệnh thủy sản nhƣ sau : - Khi phát bệnh, nguồn nƣớc bệnh có xu hƣớng lan truyền mạnh theo hƣớng vƣợt qua kênh Rạch Giá – Hà Tiên vào khu vực kênh Tà Săng – Tam Bản và lƣu cữu khá lâu ở vùng này so với những vùng lân cận khác. - Từ nhận xét trên, giải pháp thủy lợi hợp lý để ngăn ngừa sự phát tán bệnh lan truyền sang các vùng nuôi khác khi khu vực này phát bệnh là các kênh đƣợc thiết kế cấp thoát tách rời và chỉ cho tiêu nƣớc bệnh về phía kênh Rạch Giá – Hà Tiên, đồng thời làm các công trình kiểm soát nguồn nƣớc phía nam kênh Rạch Giá – Hà Tiên ngăn ngừa sự lan truyền bệnh vào khu vực Tà Săng – Tam Bản, - Trong trƣờng hợp khẩn cấp, có thể hỗ trợ tiêu một phần nƣớc bệnh về phía kênh đê bao Đồng Hòa bằng các cống tiêu phía đầu kênh. ii. Mô phỏng lan truyền nguồn nước bệnh tại khu vực ven biển Trong nghiên cứu này, vùng phát bệnh đƣợc giả thiết tại một số kênh ven biển, xem Hình 3-42. Kết quả mô phỏng lan truyền TPN bệnh ra các vùng xung quanh đƣợc trình bày từ Hình 3-43 đến Hình 3-46. 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 15-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-HDat.res11 Hình 3-42: Vùng phát sinh dịch bệnh ven biển Kiên Giang (màu đen) 129 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 16-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-HDat.res11 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 18-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-HDat.res11 Hình 3-43: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh vùng ven biển lan truyền sau 1 ngày Hình 3-44: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh vùng ven biển lan truyền sau 3 ngày 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 22-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-HDat.res11 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 2-3-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-HDat.res11 Hình 3-45: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh vùng ven biển lan truyền sau 7 ngày Hình 3-46: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh vùng ven biển lan truyền sau 15 ngày Kết quả tính toán mô phỏng lan truyền TPN bệnh (tính theo tỷ lệ %) tại vùng nuôi trồng gần biển cho thấy : - Khi vùng này phát bệnh, nguồn bệnh có xu hƣớng lan truyền mạnh theo các kênh rạch nằm từ QL80 trở ra biển và phát tán rất nhanh. - Vì vùng phát sinh dịch bệnh nằm gần biển nên chỉ sau 3 ngày lan truyền TPN mầm bệnh còn dƣới 5%, sau 7 ngày TPN bệnh còn rất ít (dƣới 1%) và sau 15 ngày thì hầu nhƣ TPN bệnh không còn. b. Kết quả tính toán mô phỏng trường hợp vận hành hệ thống giảm thiểu nguồn bệnh khu vực nội đồng. 130 Trên cơ sở hệ thống kênh rạch và cống bọng kiểm soát tại khu vực phát sinh dịch bệnh thủy sản đƣợc đề xuất, việc vận hành tiêu thoát nƣớc mang nguồn bệnh trong hệ thống đƣợc tính toán theo 2 trƣờng hợp : 1). Vận hành đẩy nƣớc bệnh ra phía kênh Rạch Giá - Hà Tiên; 2). Vận hành tiêu nƣớc bệnh ra phía kênh đê bao Đồng Hòa. (i).Vận hành đẩy nước bệnh ra phía kênh Rạch Giá – Hà Tiên : Kết quả tính toán từ các Hình 3-47 đến Hình 3-52 thể hiện việc tiêu thoát nƣớc bệnh khi vận hành các cống tiêu thoát ra kênh Rạch Giá - Hà Tiên. 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 16-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-3.res11 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 18-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-3.res11 Hình 3-47: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 1 ngày VH tiêu tán Hình 3-48: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 3 ngày VH tiêu tán 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 20-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-3.res11 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 22-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-3.res11 Hình 3-49: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 5 ngày VH tiêu tán Hình 3-50: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 7 ngày VH tiêu tán 131 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 2-3-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-3.res11 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 17-3-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-3.res11 Hình 3-51: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 15 ngày VH tiêu tán Hình 3-52: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 30 ngày VH tiêu tán (ii). Vận hành tiêu nước bệnh ra phía kênh đê bao Đồng Hòa. Việc tiêu thoát nƣớc bệnh khi vận hành các cống tiêu nƣớc ra kênh đê bao Đồng Hòa đƣợc thể hiện ở các Hình 3-53 đến Hình 3-58. 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 16-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-2.res11 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 18-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-2.res11 Hình 3-53: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 1 ngày VH tiêu thoát Hình 3-54: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 3 ngày VH tiêu thoát 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 20-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-2.res11 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 22-2-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-2.res11 Hình 3-55: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 5 ngày VH tiêu thoát Hình 3-56: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 7 ngày VH tiêu thoát 132 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 2-3-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-2.res11 18440000.0 18460000.0 18480000.0 18500000.0 18520000.0 18540000.0 18560000.0 [meter] 1095000.0 1100000.0 1105000.0 1110000.0 1115000.0 1120000.0 1125000.0 1130000.0 1135000.0 1140000.0 1145000.0 1150000.0 1155000.0 1160000.0 1165000.0 1170000.0 1175000.0 1180000.0 1185000.0 [meter] AQUATIC DISEASE - 17-3-2007 00:00:00 CLN - Open-Aqua-2.res11 Hình 3-57: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 15 ngày VH tiêu thoát Hình 3-58: Phân bố tỷ lệ TPN bệnh lan truyền sau 30 ngày VH tiêu thoát c. Đặc điểm lan truyền TPN mang mầm bệnh trong hệ thống  Vùng phát bệnh nằm xa biển (sâu trong nội đồng) : - Trong trƣờng hợp hiện trạng, nguồn nƣớc mang bệnh tiêu thoát nhanh qua các kênh rạch. Sau 5 ngày tỷ lệ thành phần nƣớc mang mầm bệnh còn dƣới 10%, sau 7 ngày xuống còn dƣới 5% và sau 15 ngày thì nguồn nƣớc bệnh vẫn còn tỷ lệ nhỏ trên sông rạch nhƣng đã lan ra phạm vi rất rộng ngoài hệ thống. - Trƣờng hợp kênh rạch trong khu nuôi tôm thâm canh Đồng Hòa đƣợc mở rộng và có các công trình kiểm soát nguồn nƣớc đầu kênh nhƣ phƣơng án đề xuất, khi đó nếu chỉ cho tiêu thoát nƣớc bệnh ra hƣớng kênh Rạch Giá - Hà Tiên thì việc tiêu bệnh chậm hơn so với trƣờng hợp hiện trạng nhƣng nƣớc bệnh đã đƣợc khoanh vùng, hạn chế phạm vi lan truyền, không lan rộng nhƣ trƣờng hợp hiện trạng. - Ngƣợc lại, nếu tiêu thoát nƣớc bệnh về phía kênh Đồng Hòa thì nguồn nƣớc bệnh sẽ lan rộng qua các kênh rạch lân cận khác nhất là khu vực từ kênh T2 đến T3 và nguồn nƣớc bệnh lƣu cữu khá lâu trên kênh rạch vùng này. Sau 30 ngày, nồng độ thành phần nƣớc bệnh trên các kênh bị ô nhiễm vẫn còn khá lớn. - Mức độ lƣu cữu của TPN bệnh tại các kênh trong nội đồng nằm xa phía biển là rất cao. Cần có giải pháp công trình để kiểm soát cho 1 133 số tiểu vùng khép kín trong nội hệ thống nhằm tránh lây lan TPN mang mầm bệnh lan tỏa đến các vùng khác. Vì vậy, giải pháp công trình thủy lợi hợp lý nhằm ngăn ngừa sự phát tán lan truyền dịch bệnh sang các khu vực nuôi khác là các kênh từ cấp 2 đến nội đồng trong vùng nuôi đƣợc thiết kế cấp thoát tách rời có cống kiểm soát đầu kênh. - Việc tiêu thoát nƣớc bệnh trong khu vực phát sinh dịch bệnh theo hƣớng kênh Rạch Giá - Hà Tiên, kết hợp làm các công trình kiểm soát nguồn nƣớc phía bờ Nam kênh Rạch Giá - Hà Tiên thì sẽ đảm bảo hạn chế thấp nhất việc lây lan dịch ra các vùng lân cận.  Vùng phát bệnh nằm gần biển : - Việc lan truyền bệnh ở vùng gần biển phát tán nhanh hơn vùng nằm sâu trong nội đồng. Cụ thể, ở vùng xa biển sau 5 ngày mầm bệnh còn dƣới 10%, sau 7 ngày còn dƣới 5% và 15 ngày thì nguồn nƣớc mang bệnh không còn lƣu trú trên sông rạch...Trong khi ở vùng gần biển chỉ cần sau 3 ngày phát bệnh thì mầm bệnh giảm xuống chỉ còn dƣới 5% và sau 7 ngày thì hầu nhƣ nƣớc mang mầm bệnh không còn (nồng độ dƣới 1%). - Mặc dù vùng phát bệnh gần biển nằm kế bên kênh Rạch Giá – Hà Tiên song việc lan truyền mầm bệnh theo các kênh rạch nằm phía bờ Bắc không mạnh bằng theo hƣớng các kênh rạch nằm phía Nam kênh Rạch Giá – Hà Tiên. 3.3.6. Nhận xét Kết quả tính toán mô phỏng lan truyền TPN bệnh trƣờng hợp hiện trạng cho thấy, xét về mặt thủy động lực, tại khu vực nội đồng tốc độ lan truyền TPN mang mầm bệnh trong hệ thống diễn ra nhanh, mức độ triết giảm tỷ lệ % nƣớc bệnh tuy nhanh nhƣng lại mở rộng trên phạm vi lớn ra ngoài hệ thống ở các vùng lân cận nhƣ tại khu vực các kênh Tà Săng – Tam Bản và lúc này TPN bệnh vẫn còn lƣu cữu khá lâu ở đây. Cần thiết phải có công trình điều tiết trong hệ thống để vận hành tiêu bệnh cho khu vực này. 134 Đối với khu vực phát bệnh gần biển, tốc độ lan truyền TPN mang mầm bệnh diễn ra nhanh hơn hẳn nguồn bệnh phía trong nội đồng. Đây là khu vực NTTS không đặt vấn đề về việc đề xuất công trình vận hành trong hệ thống nhằm tiêu thoát giảm thiểu nƣớc bệnh vì khả năng tiêu tán, thau rửa bệnh ra biển tƣơng đối nhanh bởi các công trình hiện có. Việc ứng dụng lý thuyết lan truyền các thành phần nguồn nƣớc để tính toán mô phỏng lan truyền TPN bệnh trong hệ thống cho thấy rõ các đặc tính thủy động lực, động thái của nguồn nƣớc mang mầm bệnh trong các vùng nuôi thủy sản ven biển Kiên Giang, đây là cơ sở khoa học quan trọng đảm bảo cho việc thiết kế quy hoạch hệ thống thủy lợi các vùng nuôi tôm hợp lý. 3.4. NGHIÊN CỨU ĐỊNH HƢỚNG BỐ TRÍ HỆ THỐNG THỦY LỢI HỢP LÝ PHỤC VỤ NUÔI TRỒNG THỦY SẢN VEN BIỂN 3.4.1. Vấn đề chung Phƣơng án bố trí công trình hệ thống là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến chất lƣợng - môi trƣờng nƣớc trong các hệ thống NTTS ven biển. Trong nhiều trƣờng hợp, đã làm tăng nhanh khả năng tiêu thoát ô nhiễm, giảm thiểu tối đa mức độ lƣu cữu của hệ thống. Kết quả khảo cứu lý thuyết về thủy động lực trên các sơ đồ hệ kênh ở Chƣơng 2 và tính toán điển hình cho 2 hệ thống NTTS thực tế ở phần trên đã minh chứng rất rõ giải pháp bố trí hệ thống thủy lợi hợp lý sẽ phục vụ phát triển bền vững NTTS ven biển. 3.4.2. Yêu cầu bố trí hệ thống thủy lợi hợp lý phục vụ NTTS Một hệ thống thủy lợi phục vụ NTTS hợp lý, cần đáp ứng các tiêu chí sau: - Đáp ứng đƣợc yêu cầu cấp đủ nguồn nƣớc sạch cho nuôi trồng : nƣớc mặn, nƣớc ngọt để pha loãng (nếu có nguồn); - Dễ dàng thau rửa, xử lý nguồn nƣớc để tạo môi trƣờng nuôi thích hợp; - Hạn chế lây lan dịch bệnh trên phạm vi rộng theo đƣờng nƣớc; - Tránh tạo ra các kênh cụt, có thể dùng giải pháp kênh nối để phá trạng thái lƣu cữu ở đầu kênh cụt; 135 - Kênh thứ cấp trong nội đồng không nên quá sâu vì khả năng trao đổi nƣớc kém; - Có bố trí công trình (cống) kiểm soát nhằm phân lập, hoành triệt các vùng ô nhiễm (nƣớc bẩn, nƣớc chứa mầm bệnh) nhằm thau rửa ô nhiễm. 3.4.3. Giải pháp bố trí tiêu thoát ô nhiễm nhanh, giảm thiểu độ lƣu cữu trong hệ thống Cơ chế ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc chính là trao đổi nƣớc bên trong với bên ngoài hệ thống NTTS bị hạn chế, làm cho nƣớc bẩn trong hệ thống không đƣợc tiêu thoát nhanh, nhiều vùng nƣớc bị tù đọng lâu ngày gây ô nhiễm. Về ảnh hƣởng của việc bố trí công trình đến chất lƣợng nƣớc thƣờng gặp một số trƣờng hợp sau: - Bố trí cống điều khiển trong hệ thống : số lƣợng cống nhiều và càng đặt ở nhiều cửa thoát của hệ thống càng có khả năng tiêu thoát tốt, do đó chất lƣợng nƣớc trong cống đƣợc cải thiện. Trong nhiều trƣờng hợp, việc bố trí thêm các cống nội hệ thống để phân lập các vùng cũng có những tác dụng tốt cải thiện chất lƣợng nƣớc, dễ kiểm soát và điều khiển động thái nƣớc các tiểu vùng trong hệ thống; - Bố trí vị trí kênh trong hệ thống, chẳng hạn việc bố trí chung kênh cấp và kênh thoát sẽ dẫn đến nƣớc bẩn lƣu cữu trong hệ thống lâu, nhiều khi lại lấy phải chính nƣớc bẩn do trong hệ thống thải ra. Các kênh cụt thƣờng trao đổi nƣớc kém, nƣớc đầu kênh (phía cụt) thƣờng bị ô nhiễm rất nặng nề; - Từ kết quả trên, thấy rằng trong NTTS, để hạn chế lây lan nguồn nƣớc bẩn, nƣớc mang mầm bệnh cần phải có các công trình điều tiết nhằm phân lập cho các vùng nhỏ khi canh tác nuôi trồng (để khoanh vùng dịch bệnh không cho lan bệnh ra ngoài và hạn chế xâm nhập bệnh thủy sản vào bên trong hệ thống). Nguyên tắc này cũng có thể áp dụng cho các vùng khác có điều kiện tƣơng tự; 136 - Bố trí công trình có quy mô lớn (cống và kênh): tăng cƣờng tiêu thoát tốt, khả năng trao đổi nƣớc tốt hơn. 3.4.4. Nguyên tắc và các điều kiện bố trí kênh cấp và thoát riêng biệt (tách rời) trong NTTS a. Đặt vấn đề Hiện nay, hầu hết các vùng NTTS nƣớc mặn lợ ảnh hƣởng triều ven biển ĐBSCL đều có hệ thống kênh cấp nƣớc và kênh thoát nƣớc thải dùng chung. Điều này dẫn đến một số hệ lụy nhƣ sau: - Hệ thống thủy lợi phải sử dụng theo kiểu “tự cung tự cấp” (vừa lấy vào và xả ra) nên không tránh khỏi tình trạng tôm nuôi của hộ này bị dịch bệnh xả ra, thì hộ kia lại lấy nƣớc vào thả giống; - Chất lƣợng nguồn nƣớc cấp không đảm bảo do đã bị pha trộn với nguồn thải xả từ các ao / ruộng nuôi khác; - Bệnh thủy sản có nguy cơ lây nhiễm cao, lan truyền theo đƣờng nƣớc rất nhanh trên phạm vi rộng; - Đây cũng là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng tôm nuôi vùng ven biển ĐBSCL trong nhiều năm qua chết hàng loạt trên diện rộng. Về mặt khoa học, vấn đề tách rời kênh cấp và kênh thoát đã đƣợc đề cập trong một số nghiên cứu trƣớc đây, xem [27],[32],[33],[34]. Tuy vậy từ thực tiễn một số vấn đề chính cần phải làm rõ sau đây: - Trong các hệ thống NTTS ven biển, vùng nào thì phải tách rời (vùng ven biển Đông, ven biển Tây; vùng gần cửa sông hay xa cửa sông); - Khi phải tách rời thì tách từ kênh cấp mấy?; - Điều kiện để bố trí kênh cấp và kênh thoát tách rời. Trên thực tế, vấn đề tách rời kênh cấp thoát cũng đã đƣợc nhận thức, đƣợc cảnh báo từ các nhà khoa học, nhà quản lý và chính ngƣời nuôi, tuy vậy hiện nay vẫn còn một số lý do dẫn đến chƣa thực hiện đƣợc, chẳng hạn : - Mất đất do phải làm thêm kênh để tách rời kênh cấp và kênh thoát; 137 - Đa chủ sở hữu đất trong các vùng nuôi, không thống nhất đƣợc các giải pháp tách rời và phân chia lợi nhuận/đầu tƣ khi xây dựng hệ thống cấp thoát tách rời. Đây là vấn đề liên quan đến các chủ trƣơng sau này về tích tụ đất đai, mở rộng hạn điền, tiến tới hình thành các hợp tác xã trong NTTS ở ĐBSCL. Trong đề tài luận án này, trên cơ sở khảo cứu rất chi tiết ở Nội dung 2.4 của Chƣơng 2 về vấn đề lan truyền ô nhiễm (TPN bẩn, bệnh) trong các hệ thống có kênh cấp và thoát dùng chung, chủ yếu là nêu cơ chế lan truyền nƣớc bẩn, nƣớc nhiễm bệnh ở các cấp kênh khác nhau trong hệ thống. Chƣơng này cũng đã tính toán cụ thể cho 2 hệ thống thực tế NTTS ven biển ĐBSCL, từ đó có thể hình dung sơ bộ về lý do phải tách rời các cấp kênh, dƣới đây xin đƣợc trình bày một vài nguyên tắc mang tính định hƣớng bố trí kênh cấp và kênh thoát tách rời trong các hệ thống NTTS ven biển. b. Một số nguyên tắc và điều kiện bố trí kênh cấp và kênh thoát tách rời vùng NTTS ven biển Với mục tiêu dễ dàng trong kiểm soát chất lƣợng, môi trƣờng nƣớc trong hệ thống và tránh lấy nhầm nguồn nƣớc có chất lƣợng kém, hạn chế lây lan dịch bệnh và ô nhiễm. “Điều kiện bố trí kênh cấp và kênh thoát tách rời : b = f(triều, bố trí kênh)” Dƣới đây là một số tiêu chí điều kiện mang tính nguyên tắc nhằm định hƣớng tách rời kênh cấp và kênh thoát trong vùng NTTS ven biển nhƣ sau : - Vùng trao đổi nƣớc kém, lƣu cữu cao (thƣờng nằm xa biển, sâu trong nội đồng), nƣớc bẩn lƣu cữu trong kênh càng lâu, càng phải tách các kênh ở cấp cao hơn so với gần biển (ví dụ gần biển tách ở kênh cấp 3, xa biển phải tách từ cấp 2). Có thể phải tách hoàn toàn từ kênh trục cấp 1 về kênh cấp và kênh thoát riêng; - Vùng có hệ số trao đổi nƣớc lớn, kênh nguồn cấp 1 lớn : có thể tách ở kênh cấp 2, hoặc từ một số kênh cấp 3 trở đi; - Vùng có công trình kiểm soát (đủ các cống) và bố trí kênh hợp lý thì có thể hạ cấp tách rời kênh; 138 - Vùng ven biển Đông có biên độ triều lớn, khả năng thau rửa tốt, nếu kênh nông thì không cần tách rời; Kênh sâu có thể phải tách rời từ kênh cấp 3, thậm chí ở cấp 2. c. Nhận xét Các tiêu chí trên đây chỉ mang tính định hƣớng và có tính nguyên tắc. Khi thiết kế hệ thống NTTS cụ thể cần phải tính toán mức độ lƣu cữu của nƣớc bẩn, khả năng nhiễm bệnh từ ngoài vào các kênh, tính lƣu cữu của nƣớc thải trong kênh (theo cách tính tỷ lệ thành phần nƣớc bệnh, nƣớc bẩn, thời gian thau rửa hệ thống,), từ đó quyết định tách rời kênh từ cấp mấy là phù hợp (để hạn chế mất đất), kết hợp với bố trí các công trình kiểm soát nƣớc trong hệ thống để giảm thiểu mức rủi ro vùng nuôi. 3.4.5. Hƣớng dẫn sơ bộ trong thiết kế các hệ thống thủy lợi phục vụ nuôi trồng thủy sản ven biển Một số điểm cần lƣu ý khi thiết kế quy hoạch các hệ thống thủy lợi phục vụ NTTS ven biển đƣợc trình bày dƣới đây. a. Bố trí cấu trúc hệ thống - Phân chia hệ thống lớn thành các tiểu vùng nhỏ có tính độc lập tƣơng đối, không đan xen quá phức tạp; - Các công trình kiểm soát, điều khiển chung cho cả vùng hệ thống phải đủ lớn và bố trí hợp lý; - Việc tách rời kênh cấp và thoát phụ thuộc vào biên độ triều và bố trí kênh (mức độ gần /xa sông lớn; gần /xa biển) cũng nhƣ chính độ phức tạp của hệ thống kênh và công trình kiểm soát, điều tiết. b. Thiết kế, vận hành hệ thống - Trong các hệ thống thủy lợi phục vụ NTTS phải căn cứ vào hệ số trao đổi nƣớc để thiết kế kênh, nơi có hệ số trao đổi nƣớc nhỏ phải tách rời kênh cấp và kênh thoát; - Không nên thiết kế kênh quá sâu, nƣớc bẩn sẽ lƣu cữu lâu trong kênh. Nên thiết kế kênh có cao trình đáy vừa phải đảm bảo tiêu 139 thoát và cấp nƣớc hợp lý, sao cho mỗi lần triều rút, một lƣợng nƣớc đáng kể trong kênh đƣợc rút ra và việc cấp nƣớc đƣợc dễ dàng; - Hạn chế tối đa thiết kế kênh cụt trong các hệ thống NTTS, tránh thiết kế kênh cụt phía sâu trong nội đồng các vùng NTTS ảnh hƣởng biên độ triều nhỏ (chẳng hạn triều biển Tây - ĐBSCL); - Vận hành các công trình để kiểm soát, phân lập cho các tiểu vùng nhỏ nhằm hạn chế ảnh hƣởng xấu từ các tiểu vùng khác (hoành triệt nƣớc bẩn, nƣớc bệnh); - Công trình điều tiết cần vận hành mềm dẻo, tạo chế độ dòng chảy liên thông 1 chiều để có thể dễ dàng kiểm soát chất lƣợng nƣớc. c. Quản lý môi trường - Vùng dễ gây ô nhiễm phải gần các nguồn pha loãng lớn (khả năng cấp ngọt và cấp mặn tốt), tránh gây ảnh hƣởng rộng. Nếu có thể đƣợc phải tách rời các đối tƣợng này không đƣợc chung đƣờng cấp thau rửa hệ thống với các đƣờng cấp nƣớc cho NTTS; - Khả năng pha loãng nguồn nƣớc bẩn / khả năng trao đổi nƣớc của hệ thống (kênh và cống) NTTS là rất lớn. Điều này yêu cầu phải bố trí hệ thống kênh mƣơng hợp lý, kích thƣớc đủ lớn; - Công cụ tính toán nguồn nƣớc làm căn cứ để bố trí thiết kế hệ thống NTTS đảm bảo môi trƣờng là ứng dụng “Lý thuyết lan truyền các thành phần nguồn nƣớc”, với các bài toán cụ thể nhƣ khả năng cấp mặn, ngọt, lan truyền nƣớc bẩn, lan truyền nƣớc mang mầm bệnh, lan truyền nƣớc chua, thau rửa nƣớc lƣu cữu, trong hệ thống. 3.5. KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 Từ kết quả tính toán thử nghiệm cho 2 vùng NTTS ven biển thực tế đại diện ở ĐBSCL, có thể rút ra một số kết luận sau: - Luận án đã ứng dụng lý thuyết lan truyền các thành phần nguồn nƣớc kết hợp phần mềm thủy lực 1 chiều MIKE11 để nghiên cứu đặc tính thủy động lực môi trƣờng, xem xét động thái lan truyền nguồn nƣớc 140 mang mầm bệnh thủy sản khi dịch bệnh phát ra tại một vùng nào đó trong hệ thống NTTS ven biển ĐBSCL (tính toán cho 2 vùng điển hình về ảnh hƣởng triều biển Tây và triều biển Đông). Kết quả tính toán về nguyên lý có khả năng định lƣợng đƣợc ở mức độ nào là nguy hiểm cho NTTS và ngƣỡng an toàn (biểu thị theo tỷ lệ % nồng độ nguồn nƣớc mang mầm bệnh) tại các vị trí khác nhau trong vùng NTTS. Việc ứng dụng hiệu quả lý thuyết này là cơ sở khoa học quan trọng khi tính toán thiết kế các hệ thống thủy lợi phục vụ NTTS ven biển hợp lý và bền vững; - Kết quả mô phỏng đã xác định rõ đƣợc bản chất quá trình lan truyền thành phần nƣớc mang mầm bệnh trong hệ thống NTTS khi ở trạng thái tự nhiên (trƣờng hợp hiện trạng) và có công trình điều khiển (trƣờng hợp vận hành hệ thống); - Kết quả tính toán cho thấy tốc độ lan truyền nƣớc bệnh trong hệ thống khá nhanh và mở rộng ra phạm vi lớn, các trƣờng hợp vận hành tiêu thoát nƣớc mang mầm bệnh góp phần giảm thiểu ô nhiễm, tiêu tán dịch bệnh đã đƣợc đề xuất nhằm khống chế khả năng dịch bệnh lây lan; - Đã xác định nguyên tắc chung khi vận hành kiểm soát lan truyền bệnh thủy sản theo đƣờng nƣớc đó là : (1) Tiêu thoát nhanh; (2) Vùng ảnh hƣởng nƣớc bệnh bé; và (3) Hạn chế tối đa ảnh hƣởng nƣớc bệnh đến các vùng khác; - Từ nghiên cứu điển hình về đặc tính nguồn nƣớc bệnh thủy sản trong 2 vùng NTTS thực tế ở trên cho thấy, vùng gần biển có quá trình trao đổi nƣớc trong hệ thống nhanh hơn hẳn phía trong nội đồng, mức độ triết giảm nguồn nƣớc bệnh diễn ra nhanh, quá trình thau rửa hệ thống tốt; - Xét cùng điều kiện hệ thống nhƣ nhau, vùng ảnh hƣởng biên độ triều biển Đông có quá trình trao đổi nƣớc trong hệ thống nhanh hơn vùng ven biển Tây, do các vùng ven biển Đông có biên độ triều lớn nên khả năng tự làm sạch nhanh và thau rửa ô nhiễm tốt hơn. 141 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 1. KẾT QUẢ ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN VỀ KHOA HỌC Với mục tiêu đã đặt ra là nghiên cứu đặc tính thủy động lực môi trƣờng của hệ thống sông kênh vùng triều nói chung, hệ thống thủy lợi phục vụ NTTS ven biển nói riêng, luận án đã đạt đƣợc những đóng góp mới về khoa học và có ý nghĩa thực tiễn, đƣợc trình bày cụ thể dƣới đây. (1). Luận án đã làm rõ các loại nguồn nƣớc có vai trò rất lớn tác động đến chất lƣợng và môi trƣờng nƣớc trong hệ thống NTTS hiện nay ở ĐBSCL, theo đó ngoài nguồn nƣớc mặn và ngọt, trong hệ thống NTTS còn có các nguồn nƣớc khác thƣờng gặp, đó là: (i) Các loại nguồn xả thải (nƣớc thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp,); (ii) Nguồn nƣớc mang mầm bệnh từ các ao nuôi tôm bị bệnh xả ra; (iii) Các khối nƣớc bẩn lƣu cữu trong hệ thống,; (2). Bài toán lan truyền các nguồn nƣớc trong hệ thống NTTS đã đƣợc nghiên cứu theo cách lan truyền từng thành phần nguồn nƣớc điển hình, mỗi bài toán nguồn nƣớc thành phần này đã đƣợc thiết lập (gồm phƣơng trình cơ bản, điều kiện biên, điều kiện ban đầu, cách giải/ phƣơng pháp giải ở đây thay vì tính nồng độ nguồn nƣớc ta sẽ tính “tỷ lệ thành phần nguồn nƣớc” - biểu thị theo %). Kết quả luận án đã đƣa ra khái niệm mới (có tính quy ƣớc), với tên gọi là “nguồn nƣớc quan tâm” hay “thành phần nƣớc quan tâm” (“TPN quan tâm”), nhờ đó việc nghiên cứu các nguồn nƣớc thành phần đƣợc tiến hành theo thể thức nhƣ “TPN quan tâm”, đã làm cho bài toán hệ thống NTTS chịu các nguồn nƣớc tác động trở nên đơn giản hơn rất nhiều. Kết quả khảo cứu động thái các nguồn nƣớc trong hệ thống NTTS góp phần làm rõ cơ chế lan truyền, quy luật vận động, quá trình triết giảm mức độ lƣu cữu của các nguồn này, từ đó đánh giá đƣợc tác động của các loại nguồn đối với việc NTTS và phƣơng pháp khoa học quản lý chúng; 142 (3). Từ nghiên cứu động thái của “TPN quan tâm”, luận án đã làm rõ cơ chế lan truyền nguồn nƣớc quan tâm trong hệ thống, với một số điểm chính nhƣ sau: a. Trên kênh nhánh (dạng kênh cụt), nơi chứa “TPN quan tâm”, có đặc điểm: (i) Tỷ lệ “TPN quan tâm” lan truyền từ kênh nhánh ra kênh chính biến đổi theo pha triều (lên - xuống hoặc vào - ra) kênh; và tỷ lệ “TPN quan tâm” trên kênh chính (do kênh nhánh xả ra ở những pha trƣớc) lan truyền trở lại vào kênh nhánh cũng phụ thuộc vào pha triều. Cả 2 quá trình này đều phụ thuộc vào dạng triều, vị trí kênh nhánh cách cửa kênh chính, đặc điểm hệ thống, đặc trƣng mặt cắt kênh nhánh (nông - sâu, rộng - hẹp); (ii) Triết giảm tỷ lệ “TPN quan tâm” xảy ra nhanh ở đầu kênh và giảm dần đến cuối kênh nhánh, và giảm rất chậm ở phía cuối kênh (tính lƣu cữu của “TPN quan tâm” ở cuối kênh nhánh cụt rất lớn); b. Trên kênh chính: Tỷ lệ “TPN quan tâm” (do từ kênh nhánh lan truyền ra) phụ thuộc vào mức độ lan truyền của kênh nhánh, đặc tính hệ thống (số lƣợng và bố trí kênh chính, kênh nhánh, đặc điểm thủy triều,...). Đặc biệt chú ý là phân bố tỷ lệ “TPN quan tâm” theo khoảng cách kể từ cửa sông phụ thuộc nhiều vào số lƣợng và bố trí các kênh nhánh. Tỷ lệ “TPN quan tâm” lớn nhất thƣờng gặp ở các chỗ cửa ra của kênh nhánh (nơi giao với kênh chính) và giảm nhỏ dần ở đầu và cuối kênh chính; c. Trên các kênh nhánh khác, đây là những kênh tiếp nhận “TPN quan tâm” từ kênh chính (cũng do kênh nhánh chứa “TPN quan tâm” lan truyền ra). Tỷ lệ “TPN quan tâm” trong các kênh nhánh này thay đổi theo tỷ lệ “TPN quan tâm” trên kênh chính và có giá trị nhỏ hơn trên kênh chính (do sự khuyếch tán trong quá trình lan truyền từ kênh chính vào kênh nhánh). (4). Trên cơ sở cơ chế lan truyền các nguồn nƣớc giữa kênh chính và kênh nhánh, các kênh nhánh trong hệ thống NTTS có đặc điểm môi trƣờng điển hình là: (a) Đầu kênh tiếp nhận nhiều loại nguồn nƣớc trong hệ thống (từ kênh chính) do đó có khả năng lấy đƣợc nguồn nƣớc tốt (nƣớc mặn sạch) vừa nhiều, vừa nhanh, trong khi đó ở phía 143 cuối kênh tiếp nhận các loại nguồn nƣớc chậm hơn nên khả năng lấy đƣợc nguồn nƣớc tốt kém hơn; (b) Do rất nhạy cảm với việc tiếp nhận nguồn nƣớc từ kênh chính nên đầu kênh nhánh dễ bị nhiễm các nguồn nƣớc bẩn, nƣớc ô nhiễm, nƣớc mang mầm bệnh từ các vùng khác trong hệ thống, trong khi đó ở cuối kênh thì tiếp nhận khó khăn hơn và cũng chậm hơn, nghĩa là khả năng lan truyền nguồn nƣớc bẩn, bệnh từ kênh chính vào vùng cuối kênh nhánh (phía kênh cụt) là ít hơn so với đầu kênh; (c) Khi gặp sự cố môi trƣờng, việc thau rửa ở phần cuối kênh, nhất là kênh cụt chậm hơn rất nhiều so với đầu kênh; (5). Kết quả tính toán của luận án về đặc tính thủy động lực các nguồn nƣớc (nƣớc mặn, ngọt, nƣớc bẩn, nƣớc mang mầm bệnh thủy sản,) trong các hệ thống NTTS có thể mở ra hƣớng phát triển công cụ dự báo đƣợc nguồn nƣớc (chất và lƣợng) cho các vùng nuôi trồng khác nhau trong hệ thống, từ đó có đƣợc kế hoạch thích hợp cho việc lấy nƣớc (cấp mặn, ngọt) và xả thải, thau rửa hệ thống NTTS và quản lý dịch bệnh thủy sản vùng nuôi; (6). Từ kết quả luận án đã đƣa đến gợi ý rằng khi thiết kế các hệ thống NTTS cần phải căn cứ vào hệ đặc tính vận động (lan truyền) các nguồn nƣớc để thiết kế và vận hành, trong đó cần chú ý: (a) Hạn chế tối đa bố trí kênh cụt; (b) Vị trí và quy mô (rộng, sâu) kênh chính, kênh nhánh các cấp có vai trò quan trọng trong việc phân bố tỷ lệ các nguồn nƣớc trong hệ thống, cần đƣợc nghiên cứu kỹ khi thiết kế theo quan điểm tạo đƣợc nguồn nƣớc tốt, tránh lƣu cữu, hạn chế lan rộng các nguồn nƣớc có chất lƣợng kém và xử lý sự cố môi trƣờng nhanh; (c) Các công trình có tác dụng kiểm soát, điều khiển sự phân bố các nguồn nƣớc rất hiệu quả, do đó cần đƣợc xem xét sử dụng hợp lý trong các hệ thống NTTS; (7). Luận án khuyến nghị, trong các hệ thống NTTS cần phải căn cứ vào vấn đề trao đổi nƣớc để thiết kế kênh dẫn. Đã xác định việc tách rời 144 kênh cấp và thoát riêng biệt trong NTTS phụ thuộc chủ yếu vào biên độ triều và bố trí kênh (mức độ gần/xa sông kênh chính, gần/xa biển,) và chính độ phức tạp của hệ thống kênh và công trình kiểm soát, điều tiết. Các vùng NTTS càng xa biển, xa cửa sông, càng xa kênh chính thì trao đổi nƣớc càng kém, khả năng lƣu cữu lớn, ô nhiễm cao, đề nghị tách rời kênh cấp với kênh thoát; (8). Luận án đã tính toán thử nghiệm (khảo cứu lan truyền nguồn nƣớc mang mầm bệnh thủy sản) cho 2 vùng NTTS đại diện ở ĐBSCL (vùng NTTS ven biển các tỉnh Trà Vinh và Kiên Giang), đã xác định đƣợc cơ chế lan truyền dịch bệnh thủy sản theo đƣờng nƣớc trong các hệ thống NTTS, kết quả cụ thể nhƣ sau: a. Về đặc điểm thủy động lực, nguồn nƣớc bệnh lan truyền, mở rộng ra rất nhanh. Kết quả tính toán mô phỏng hiện trạng nguồn phát bệnh tại 2 khu vực gần biển và trong nội đồng cho thấy : Đối với khu vực gần biển có tốc độ lan truyền nƣớc bệnh trong hệ thống diễn ra khá nhanh, mức độ triết giảm tỷ lệ % TPN bệnh tuy nhanh nhƣng lại mở rộng trên phạm vi lớn trên hệ thống. Trong khi đó vùng phát bệnh phía trong nội đồng có tốc độ lan truyền bệnh chậm hơn với phạm vi nhỏ hơn tuy vậy mức độ triết giảm tỷ lệ % TPN bệnh trong hệ thống lâu hơn hẳn khu vực phát bệnh gần biển; b. Đã xác định nguyên tắc chung khi vận hành kiểm soát lan truyền bệnh thủy sản theo đƣờng nƣớc đó là : (i) Tiêu thoát nhanh; (ii) Vùng ảnh hƣởng nƣớc bệnh bé; và (iii) Hạn chế tối đa ảnh hƣởng nƣớc bệnh đến các vùng khác trong hệ thống. 2. KIẾN NGHỊ VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN ÁN Những kết quả của luận án chủ yếu về đặc tính thủy động lực và môi trƣờng vùng triều là cơ sở khoa học quan trọng trong việc nghiên cứu hệ thống thủy lợi phục vụ NTTS vùng ven biển. Để xem xét bài toán thủy lợi phục vụ NTTS trên một bình diện tổng hợp, một số vấn đề chính cần đƣợc tiếp tục nghiên cứu sau đây : 145 1. Luận án này còn tồn tại hạn chế là chƣa xem xét đƣợc quá trình biến đổi chất (bỏ qua quá trình sinh hóa) của nguồn nƣớc quan tâm trong các hệ thống NTTS, do đó cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn các thành phần nguồn nƣớc quan tâm chứa các chất không bảo tồn, có biến đổi sinh hóa trong các vùng NTTS (chẳng hạn BOD, COD, DO,); 2. Nghiên cứu sâu hơn các chỉ tiêu đánh giá nguồn nƣớc, chất lƣợng môi trƣờng nƣớc sử dụng bài toán lý thuyết lan truyền các thành phần nguồn nƣớc trong các hệ thống thủy lợi phục vụ NTTS ven biển; 3. Phát triển phƣơng pháp luận của đề tài luận án để nghiên cứu khả năng lấy các nhóm sinh vật phù du (phiêu sinh, con giống,...) lan truyền theo đƣờng nƣớc trong các hệ thống NTTS ven biển; 4. Phát triển ứng dụng bài toán lý thuyết lan truyền thành phần nguồn nƣớc ô nhiễm (các nguồn xả thải, nguồn nƣớc mang mầm bệnh thủy sản) trong việc thiết kế quy hoạch hệ thống công trình thủy lợi các vùng/ tiểu vùng NTTS ở ĐBSCL; 5. Nghiên cứu dự báo, cảnh báo lan truyền dịch bệnh thủy sản theo đƣờng nƣớc trên các vùng NTTS ven biển; 6. Tiếp tục hoàn thiện mở rộng hƣớng tiếp cận nội dung nghiên cứu của đề tài luận án cho các vùng NTTS ven biển ảnh hƣởng triều miền Trung và miền Bắc Việt Nam. 146 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 1. Tăng Đức Thắng, Nguyễn Ân Niên, Nguyễn Đình Vƣợng, Nguyễn Đức Phong (2008), “Một số vấn đề kỹ thuật khi thiết kế các hệ thống thủy lợi phục vụ NTTS ven biển”, Tuyển tập kết quả KH&CN Viện Khoa học Thuỷ lợi Miền Nam năm 2008, Nhà xuất bản Nông nghiệp, số 11, tr.159-172. 2. Nguyễn Đình Vƣợng, Châu Ngọc Quyền (2009), “Giải pháp quy hoạch hệ thống thủy lợi vùng ven biển tỉnh Kiên Giang nhằm phát triển hợp lý giữa nuôi tôm và trồng lúa”, Tuyển tập kết quả KH&CN Viện Khoa học Thuỷ lợi Miền Nam năm 2009, Nhà xuất bản Nông nghiệp, số 12, tr.106-116. 3. Nguyễn Đình Vƣợng, Đinh Quang Toàn (2010), “Thực trạng và nguyên nhân gây suy thoái chất lƣợng môi trƣờng nƣớc vùng NTTS huyện Thạnh Phú tỉnh Bến Tre”, Tạp chí Nông nghiệp & PTNT số 13/2010, tr.66-72. 4. Nguyễn Đình Vƣợng, Nguyễn Văn Lân (2010), “Xác định nguyên nhân gây suy thoái chất lƣợng, môi trƣờng nƣớc vùng nuôi trồng thủy sản huyện Ba Tri tỉnh Bến Tre”, Tạp chí Đặc san Khoa học Công nghệ Thủy lợi, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam số 27, 10/2010, tr.69-75. 5. Nguyễn Đình Vƣợng, Nguyễn Văn Lân (2012), “Đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc vùng nuôi tôm sú huyện Cầu Ngang tỉnh Trà Vinh”, Tuyển tập kết quả KH&CN Viện Khoa học Thuỷ lợi Miền Nam năm 2012, Nhà xuất bản Nông nghiệp (ISSN 0866-7292), số 15, tr.37-50. 6. Nguyễn Đình Vƣợng (2014), “Nghiên cứu quá trình lan truyền nguồn nƣớc trong kênh dẫn vùng triều (trƣờng hợp xét với điều kiện chiều dài kênh thay đổi)”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thủy lợi (ISSN: 1859 - 4255), Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, số 23, tháng 10/2014, tr.36-48. 7. Nguyễn Đình Vƣợng (2015), “Nghiên cứu vận động khối nƣớc ô nhiễm trong kênh vùng triều ứng với trƣờng hợp thay đổi lƣu lƣợng nguồn và vị trí đặt kênh”, Tạp chí Khí tƣợng Thủy văn (ISSN: 0866 - 8744), số 649, tháng 1/2015, tr.27-32. 8. Nguyễn Đình Vƣợng (2015), “Ứng dụng lý thuyết thành phần nguồn nƣớc để tính toán lan truyền ô nhiễm trong kênh dẫn vùng triều xét với các trƣờng hợp khoảng cách kênh nhánh so với biển”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thủy lợi (ISSN: 1859 - 4255), Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, số 25, tháng 2/2015, tr.52-60. 147 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT 1. Lê Huy Bá (2006), Đề tài cấp Bộ : Điều tra, đánh giá các yếu tố tự nhiên, đặc điểm môi trường theo các vùng sinh thái mặn, lợ, ngọt các tỉnh Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau và Kiên Giang có mối quan hệ mật thiết với nghề nuôi trồng thủy sản, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản 2, TP. Hồ Chí Minh. 2. Nguyễn Cảnh Cầm (1998), Thủy lực dòng chảy hở, Giáo trình giảng dạy sau đại học - Trƣờng Đại học Thủy lợi, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 3. Huỳnh Chức (2012), Nghiên cứu cơ sở khoa học đánh giá và quản lý chất lượng nước các điểm nguồn cấp nước sinh hoạt trên sông Sài Gòn thuộc hệ thống sông Đồng Nai, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 4. Nguyễn Tất Đắc (2003), Cơ sở học thuật của các mô hình một chiều dùng trong tính tóan dòng chảy và chất lượng nước trên mạng kênh sông và đồng ngập lũ, Báo cáo tại Hội nghị Cơ học Thủy khí, Đà Nẵng 7-2003. 5. Nguyễn Tất Đắc (2005), Mô hình toán thủy lực và chất lượng nước trong hệ thống sông kênh, NXB Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh. 6. Nguyễn Tất Đắc (2007), Đề tài cấp Bộ : Nghiên cứu xác định biên tính toán thủy lực và mặn cho ĐBSCL, Viện Quy hoạch Thủy lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 7. Ngô Xuân Hải (Chủ nhiệm, 2000-2003), Đề tài Nhánh: Các giải pháp kỹ thuật thủy lợi phục vụ nuôi trồng thủy sản vùng ven biển ĐBSCL - Đề tài KC07.06 “Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật công trình thủy lợi phục vụ nuôi trồng thủy sản tại các vùng sinh thái khác nhau”, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 8. Nguyễn Văn Hảo (2005), Một số vấn đề về kỹ thuật nuôi tôm sú công nghiệp, NXB Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh. 9. Mai Thế Hùng (2008), Sơ đồ thủy lợi và chế độ cấp thoát nước hợp lý cho mô hình nuôi tôm thâm canh vùng ven biển Bắc Bộ, Luận án Tiến sĩ Viện Khoa học Thủy lợi, Hà Nội. 10. Nguyễn Thế Hùng (2004), Phương pháp phần tử hữu hạn trong chất lỏng, NXB Xây dựng, Hà Nội. 11. Nguyễn Thế Hùng (2004), Bài giảng chuyên đề thủy lực, Đại học Đà Nẵng. 12. Nguyễn Văn Lân (Chủ nhiệm, 2008-2011), Đề tài cấp Nhà nước KC08- 21/06-10: Đánh giá suy thoái môi trường trong quá trình chuyển đổi đất 148 nông lâm sang nuôi trồng thủy sản ở các huyện ven biển ĐBSCL, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 13. Nguyễn Văn Lân, Phạm Đức Nghĩa (2008), “Bài toán xuất xứ khối nƣớc ứng dụng trong tính toán lan truyền ô nhiễm vùng NTTS và đề xuất quy trình vận hành hợp lý hệ thống công trình thủy lợi nhằm giảm thiểu ô nhiễm nguồn nƣớc trong hệ thống”, Tuyển tập Kết quả KHCN, Viện khoa học thủy lợi miền Nam, NXB Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh. 14. Nguyễn Văn Lân (Chủ nhiệm, 2010-2013), Đề tài cấp Tỉnh: Nghiên cứu đánh giá thực trạng và nguyên nhân suy thoái môi trường vùng nuôi trồng thủy sản các huyện ven biển tỉnh Trà Vinh và đề xuất giải pháp phát triển bền vững vùng nuôi, Trung tâm Nghiên cứu Thủy nông và Cấp nƣớc - Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 15. Trịnh Thị Long (Chủ nhiệm, 2010-2013), Đề tài cấp Bộ : Nghiên cứu giải pháp tổng thể bảo đảm phát triển bền vững các trang trại nuôi tôm nước lợ ở ĐBSCL, Viện Khoa học Thủy Lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 16. Nguyễn Ân Niên (1990), Thủy lực và truyền chất, Bài giảng Dự án MASS, TP. Hồ Chí Minh 9/1990. 17. Nguyễn Ân Niên (1997), “Về một bài toán định xuất xứ của khối nƣớc (ứng dụng cho Đồng bằng sông Cửu long”, Tuyển tập kết quả NCKH, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, NXB Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh. 18. Nguyễn Ân Niên (1999), “Một cải tiến sơ đồ tính truyền chất”, Tuyển tập kết quả KH&CN Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, NXB Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh. 19. Nguyễn Ân Niên (2000), “Một số khía cạnh của mô hình toán thủy lực và truyền chất”, Tuyển tập kết quả KH&CN Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, NXB Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh. 20. Nguyễn Ân Niên và Tăng Đức Thắng (2002), “Thủy lợi phục vụ cho công cuộc phát triển nuôi trồng thủy sản trên vùng chuyển đổi ở các tỉnh phía nam- Các cách tiếp cận phát triển bền vững”, Tuyển tập Báo cáo khoa học tại hội thảo Quốc gia “Nghiên cứu khoa học phục vụ nuôi trồng thủy sản ở các tỉnh Phía nam”, TP. Hồ Chí Minh. 21. Nguyễn Ân Niên và Tăng Đức Thắng (2003), “Tính toán các thành phần nguồn nƣớc – một công cụ mới đa năng phục vụ quản lý tổng hợp nguồn nƣớc và môi trƣờng”, Tuyển tập kết quả KHCN Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam năm 2003, TP. Hồ Chí Minh. 22. Lê Sâm (Chủ nhiệm, 2001-2004), Đề tài cấp Nhà nước : Nghiên cứu xâm nhập mặn phục vụ phát triển kinh tế xã hội vùng ven biển Đồng bằng sông Cửu Long, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 23. Lê Sâm, Nguyễn Đình Vƣợng, Phan Anh Dũng (2006), “Nâng cấp hệ thống thủy lợi nội đồng một vấn đề cấp thiết đặt ra trong quá trình chuyển 149 đổi cơ cấu sản xuất ở ĐBSCL”, Tuyển tập kết quả KHCN Viện KHTL miền Nam năm 2005, Nhà xuất bản Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh. 24. Lê Sâm, Nguyễn Đình Vƣợng, Phan Anh Dũng (2006), “Thuỷ lợi phục vụ mô hình luân canh Tôm - Lúa, cách tiếp cận bền vững trong nuôi trồng thuỷ sản ở ĐBSCL”, Tuyển tập kết quả KHCN Viện KHTL miền Nam năm 2005, Nhà xuất bản Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh. 25. Lê Thị Siêng (Chủ nhiệm, 2003), Đề tài cấp Bộ NN&PTNT : Nghiên cứu diễn biến môi trường nước do hoạt động nuôi tôm ở các tỉnh Bạc Liêu, Cà Mau ảnh hưởng tới môi trường và đề xuất các biện pháp khắc phục, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 26. Huỳnh Phú (2006), Nghiên cứu đánh giá môi trường chất lượng nước vùng nuôi tôm sú ven biển Trà Vinh và giải pháp phát triển bền vững, Luận án Tiến sĩ Trƣờng Đại học Thủy lợi, Hà Nội. 27. Nguyễn Đức Phong, Phạm Văn Song (2010), Đề tài cấp cơ sở : Nghiên cứu cơ sở khoa học của việc tách rời kênh cấp nước và kênh thoát nước trong các hệ thống nuôi trồng thuỷ sản, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 28. Vũ Văn Tảo, Nguyễn Cảnh Cầm (2006), Thủy lực - Tập 1, Tập 2 (Tái bản lần thứ ba có chỉnh lý và bổ sung), Giáo trình đại học - Trƣờng Đại học Thủy lợi, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 29. Tăng Đức Thắng (2002), Nghiên cứu hệ thống thủy lợi chịu nhiều nguồn nước tác động – Ví dụ ứng dụng cho ĐBSCL và Đông Nam Bộ, Luận án Tiến sĩ Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 30. Tăng Đức Thắng (2005), “Ứng dụng bài toán lan truyền khối nƣớc lƣu cữu nâng cao chất lƣợng thiết kế và vận hành hiệu quả các hệ thống sông kênh và hệ thống thủy lợi”, Tạp chí Nông nghiệp và PTNT, Số 15/2005. 31. Tăng Đức Thắng (Chủ nhiệm, 2003-2005), Đề tài cấp Bộ : Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ đánh gía và quản lý nguồn nước hệ thống thủy lợi có cống ngăn mặn và đề xuất giải pháp khắc phục ô nhiễm ở ĐBSCL, Viện Khoa học Thủy Lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 32. Tăng Đức Thắng (Chủ nhiệm, 2009-2012), Đề tài Độc lập cấp Nhà nước: Nghiên cứu giải pháp thủy lợi phục vụ phát triển bền vững vùng Bán đảo Cà Mau, Viện Khoa học Thủy Lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 33. Dƣơng Văn Viện (2007), Đề tài cấp Bộ NN&PTNT : Nghiên cứu biện pháp thủy lợi trong chuyển dịch cơ cấu nuôi trồng thủy sản vùng ven biển Nam Bộ, Trƣờng Đại học Thủy lợi, TP. Hồ Chí Minh. 34. Nguyễn Đình Vƣợng (Chủ nhiệm, 2010-2013), Đề tài Độc lập cấp Nhà nước: Nghiên cứu các giải pháp nâng cấp và hiện đại hóa hệ thống thủy lợi phục vụ phát triển nông thôn mới cho vùng ĐBSCL, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, TP. Hồ Chí Minh. 150 35. Nguyễn Đình Vƣợng (Chủ nhiệm, 2008-2011), Đề tài cấp Tỉnh: Nghiên cứu đánh giá tác động của dự án thủy lợi Nam Măng Thít đến phát triển kinh tế-xã hội và môi trường tỉnh Trà Vinh, Trung tâm Nghiên cứu Thủy nông và Cấp nƣớc - Viện KHTLMN, TP. Hồ Chí Minh. 36. Phân Viện Quy hoạch Thuỷ sản phía Nam (2013), Rà soát, điều chỉnh, bổ sung quy hoạch nuôi tôm vùng Tứ giác Long Xuyên tỉnh Kiên Giang đến năm 2020, TP. Hồ Chí Minh. 37. Tổng cục Thủy lợi - Bộ Nông nghiệp & PTNT (2014), Đề án thủy lợi phục vụ nuôi trồng thủy sản, Hà Nội. 38. Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam (2005), Quy hoạch điều chỉnh, bổ sung quy hoạch chi tiết hệ thống thủy lợi phục vụ nuôi tôm vùng Tứ Giác Long Xuyên (2 huyện Kiên Lương và Hòn Đất) tỉnh Kiên Giang, TP. Hồ Chí Minh. 39. Viện Kinh tế và Quy hoạch Thủy sản (2009), Quy hoạch phát triển nuôi trồng thủy sản vùng ĐBSCL đến năm 2015, định hướng đến năm 2020, Hà Nội. 40. Viện Quy hoạch Thủy lợi miền Nam (2011), Quy hoạch thủy lợi ĐBSCL thích ứng với biến đổi khí hậu và nước biển dâng, TP. Hồ Chí Minh. 41. Viện Quy hoạch Thủy lợi miền Nam (2014), Quy hoạch thủy lợi phục vụ nuôi trồng thủy sản & phát triển nông nghiệp bền vững vùng ven biển ÐBSCL, TP. Hồ Chí Minh. 42. MIKE11 (2011) – Users’ Guide (Hƣớng dẫn sử dụng). TIẾNG ANH 43. AquaSol, Inc (2003), Aquaculture pond contruction,(3). 44. Harry L. Cook và Henry C. Cliffort (1997), “Managing water discharge from semi-intensive shrimp ponds”, Aquaculture magazine,(3), pp31-35. 45. H. Kongkeo, Network of Aquaculture Centers in Asia-Pacific (NACA), (1997), “Comparison of intensive shrimp farming system in Indonesia, Philippines, Taiwan and Thailand”, Aquaculture Research, pp 789-796. 46. Hec-Ras (2008), River Analysis System Hydraulic User’s Manual, US Army Corps of Engineers, American. 47. Hoang Quang Huy (2011), Salinity intrusion and water environment in coastal irrigation scheme in the Mekong Delta, Vietnam. A case study of Ba Lai Project. Doctor of Philosophy, Tokyo University of Agriculture and Technology. 48. New South Wales North coast sustainable Aquaculture Strategy (2000), Planning and design, New South Wales Government.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfdac_tinh_thuy_dong_luc_va_moi_tr_ong_vung_trieu_ung_dung_cho_he_thong_nuoi_trong_thuy_san_ven_bien_7.pdf
Luận văn liên quan