Bản trích yếu luận án Tiến sỹ kỹ thuật của NCS Huỳnh Chức

Luận án: "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". Chuyên ngành: Quy hoạch và quản lý tài nguyên nước. Mã số: 62 62 30 01. Đơn vị đào tạo Sau Đại học: Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam 

BẢN TRÍCH YẾU LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

Tên tác giả: HUỲNH CHỨC

Người hướng dẫn: PGS.TS Tăng Đức Thắng

Tên Luận án: “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”

Chuyên ngành : Quy hoạch và Quản lý tài nguyên nước; Mã số: 62 62 30 01

Đơn vị đào tạo sau đại học: Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

NỘI DUNG BẢN TRÍCH YẾU

1. Mục đích và đối tượng nghiên cứu của luận án

Mục đích của luận án là ứng dụng và cải biên để ứng dụng lý thuyết lan truyền các thành phần nguồn nước trong hệ thống kênh, sông cùng với việc sử dụng mô hình toán thích hợp để 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.

Đối tượng nghiên cứu của luận án là cơ chế gây ô nhiễm nguồn nước cấp (nước sinh hoạt) do hoạt động xả thải sinh hoạt từ các khu đô thị và xả thải công nghiệp, đưa ra các giải pháp bảo vệ chất lượng nước tại các điểm nguồn cấp nước trên sông Sài Gòn thuộc hệ thống sông Đồng Nai, hệ thống vùng hạ du ảnh hưởng thủy triều. Phạm vi nghiên cứu của luận án là hạ du HTSĐN.

2. Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng

- Kế thừa các nghiên cứu hệ thống có nhiều nguồn nước tác động thông qua nghiên cứu lan truyền từng thành phần nguồn nước trong hệ thống, làm cơ sở tính ra các yếu tố môi trường trong các phương án quản lý.

- Điều tra, khảo sát, thu thập, biên hội và tổng hợp số liệu về hiện trạng môi trường, các nghiên cứu đã thực hiện trên lưu vực hệ thống sông Đồng nai.

- Phương pháp mô hình hóa (với công cụ là mô hình toán), trong đó phần mềm Mike11 của Viện Thuỷ lợi Đan Mạch được sử dụng để tính toán.

3. Các kết quả chính của luận án

3.1.  Đã tổng quan các nghiên cứu đã có liên quan đến chất và lượng nguồn nước; làm rõ hiện trạng cấp nước nguồn cấp nước sinh hoạt, nguy cơ ô nhiễm, chất lượng nước ngày càng xấu, cảnh báo những mối đe doạ đến chất lượng nước tại các điểm nguồn cấp nước thuộc hạ du lưu vực hệ thống sông Đồng Nai nói chung và trên sông Sài Gòn nói riêng, và đã thu thập, xử lý, tính toán các tài liệu về nguồn nước, các nguồn xả thải (vị trí xả thải, lưu lượng xả thải, tải lượng chất ô nhiễm, vị trí nguồn tiếp nhận nước thải, loại nguồn, lập bản đồ các nguồn xả thải) có liên quan.

3.2. Phân tích rõ vai trò thủy triều trong truyền chất và phân bố nguồn nước trong mạng lưới sông phức tạp, làm rõ cơ chế truyền ngược của các nguồn nước và lan truyền trong toàn hệ thống trong đó có chất ô nhiễm. Đưa ra đề nghị chính xác hóa điều kiện biên bài toán truyền chất (cũng là thành phần nguồn nước) tại các biên dưới và biên trên nơi có tác động triều (có dòng chảy ngược một số pha triều).

3.3. Lập cơ sở cho việc trung bình hóa phương trình phân bố nguồn nước cho một chu kỳ lớn và đưa ra phương trình và lời giải cho trị số trung bình của các thành phần nguồn nước. Từ đó đã xác lập được:

- Hệ số phân tán tổng hợp D thống nhất cho mọi thành phần nguồn nước;

- Tốc độ khuếch tán ngược vD làm cơ sở tính nồng độ chất biến đổi trung bình.

3.4. Tìm được lời giải đơn giản cho thành phần nguồn nước trung bình và một cách giải chỉ thông qua lời giải bài toán thủy lực không phải qua bài toán truyền chất, hỗ trợ cho việc đánh giá và quản lý chất lượng nước nói chung và tại các điểm cấp nước nói riêng.

3.5. Trên cơ sở bài toán thành phần nguồn nước đã xác định rõ các nhóm nguồn xả thải ảnh hưởng chính đến chất lượng nước tại các điểm nguồn cấp nước trên sông Sài Gòn và sông Đồng Nai đó là nhóm nguồn xả thải sinh hoạt đô thị thuộc tiểu lưu vực sông Sài Gòn (SH1). Còn đối với nhóm nguồn xả thải công nghiệp có nguồn tiếp nhận thuộc các tiểu lưu vực sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ chỉ ảnh hưởng chính đến chất lượng nước tại các điểm nguồn cấp nước trên sông Sài Gòn. Đây là các nguồn xả thải cần có biện pháp tác động, xử lý để đảm bảo chất lượng nước cho các nguồn cấp trên sông Sài Gòn và sông Đồng Nai. Các nguồn xả thải còn lại [các nguồn xả thải sinh hoạt còn lại (SH2), công nghiệp Thị Vải, công nghiệp Đồng Nai] ảnh hưởng nhỏ hoặc không ảnh hưởng.

3.6. Đã xác định rõ nguồn xả Dầu Tiếng có ảnh hưởng rất lớn, nguồn xả Trị An có ảnh hưởng nhỏ (không đáng kể) trong việc pha loãng, đẩy trôi ô nhiễm và nước mặn, cải thiện chất lượng nước tại các điểm nguồn cấp nước trên sông Sài Gòn. Hai nguồn xả này ảnh hưởng rất nhỏ đến chất lượng nước tại các điểm nguồn cấp nước trên sông Đồng Nai.

3.7. Đã xác định được các các giải pháp cụ thể bảo vệ nguồn cấp trên sông Sài Gòn (trạm bơm nước Hòa Phú) là:

- Tại vị trí trạm bơm nước Hoà Phú muốn giữ hiện trạng chất lượng nước như hiện trạng thì phải đầu tư quy trình công nghệ xử lý nước thô tại vị trí này để thông số BOD5 dao động từ 6mg/l 8,7mg/l xuống dưới giới hạn cho phép;

- Căn cứ quan hệ giữa trị số trung bình thành phần nguồn xả thải sinh hoạt đô thị và công nghiệp tính theo % với cường độ nguồn xả tăng cường hồ Dầu Tiếng [ pTB(%) = 21,7e-0,045.Qxa ] có thể xác định lượng xả nguồn Dầu Tiếng thích hợp để giá trị giới hạn p(%) ở dưới giới hạn cho phép 9,1% nhằm đảm bảo chất lượng nước tại điểm nguồn cấp nước trạm bơm nước Hòa Phú trên sông Sài Gòn; Lượng xả này khoảng 19,3 m3/s đến 25,0 m3/s, trong thời gian tháng 3,4;

- Xác định được vị trí ở thượng nguồn sông Sài Gòn tại đó tỷ lệ nước ô nhiễm có giá trị dưới giới hạn cho phép, từ đó ta có thể xác định vị trí để có thể dời các điểm nguồn cấp nước lên thuợng nguồn để an toàn về mặt cấp nước.

THESIS SUMARY

PhD candidate: HUYNH CHUC

Scientific supervisor: Assoc. Prof. Tang Duc Thang

Thesis: “Study on the scientific backgrounds for assessment and management of water quality for water supply sources in Saigon river, a tributary of Dongnai river basin”

Major: Planning and Management of Water Resources; Course code: 62 62 30 01

Education institution: Southern Institute of Water Resources Research

ABSTRACT

1. Aim and objectives

The thesis aimed at application and modification of theory of aquatic parameters dispersion in combination with approriate mathematical modeling to assess and manage the water quality of the water supply sources of Saigon river, a tributary of Dongnai river system.

The objectives of the study is to identify the pollution mechanism caused domestic and industrial wastewaters as well as propose the protection measures for water supply sources of an tide affected downstream of Saigon river, a tributary of Dongnai river basin.

2. Methodology

- Review of previous studies carried out on the riverine system, which composed of several tributaries. The study of the dispersion process occured in tributaries are the bases to canculate environmental factors, which used for proposition of management measures .

- Investigation, collection and data processing of data related with environmental quality of previous studies on Dongnai river basin.

- Modelling method using software Mike 11 (Denmark Hydraulic Institute) was applied as mathematical modelling.

3. Results

3.1. Overview of previous studies related with water’s quantity and quality; the quality of water supply for domestic purpose are decreased for downstream of Dongnai river basin, in general and Saigon river, in particular. The documents related with water sources, pollution sources (location, discharge volume, pollutant load, receiving water bodies, and maps of pollution sources) have been also collected and reviewed.

3.2. The impact of tides on pollutant dispersion and water sources distribution in a complicated riverine system has been also carefully considered. The inverse dispersion including pollutants in riverine system has been studied. A conclusion on the boundary conditions for material dispersion (the water sources’ quality) at the low and high boundaries, which are affected by tides (inverse flow due to certain tidal phases).

3.3. Establish a basis for calculation of the average values for water source’s distribution during long-term period as well as its components. Thus, following factors have been defined:

- The dispersion factor D, which could be apply for all water sources

- The inverse dispersion velocity vD to estimate the average variation of pollutant’s concentration.

3.4. Find out the answer for average composition of water quality. In addition, the result based only hydraulic calculation could be used for assessment and management of water quality, in general and water supply, in particular.

3.5. The results of study on water’s quality have been showed that the emission sources, which play an important role in water quality at the water supply sources of both Saigon river and Dongnai river basin, are domestic sources of sub-aquifer SH1. The industrial sources, which released into Saigon and Vamco rivers, have effected only for water supply sources belong to Saigon river. It is necessary to manage these emission sources to protect the water quality of water supply sources in Saigon and Dongnai rivers. The other emission sources (domestic sources-SH2, industrial source of Thivai and Dongnai rivers) have relative insignificant impacts.

3.6 The emision source from Dautieng lake has significant impact on the dilution as well as the dispersion of pollutants and salinity. Thus, the water quality has been improved. In contrast, the emision source of Trian lake was insignicant. Both sources are not directly related with water quality of water supply sources in Dongnai river.

3.7 The measures for water quality protection of Hoaphu station have been defined as follows:

- It is necessary to install a treatment system of raw water to reduce the increased BOD5 (6mg/l 8.7mg/l) to meet the certified level;

- Based on the average contributions (%) of emision sources (industrial and domestic sources, respectively), the appropriate discharge rate of Dautieng aquifer [ pTB(%) = 21.7e-0,045.Qxa ] for ensure p (%) value of 9.1% and the quality of water supply at Hoaphu station is 19.3 m3/s to 25.0 m3/s, during March and April.

- The present study has shown that in the upstream of Saigon river, the water pollution could not occur so the water supply stations should be relocated in this area to ensure safety sources.