MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG iv
DANH MỤC HÌNH v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi
MỞ ĐẦU 1
1. Lý do chọn đề tài 1
2. Nội dung nghiên cứu 1
3. Phạm vi nghiên cứu 2
4. Phương pháp nghiên cứu 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THỦY ĐIỆN 3
1.1 Tổng quan về hệ thống thủy điện ở Việt Nam 3
1.1.1 Tiềm năng của thuỷ điện Việt Nam 3
1.1.2 Tình trạng hiện nay của thuỷ điện ở Việt Nam 7
1.1.3 Vấn đề môi trường ở các nhà máy thủy điện 10
1.2 Tổng quan về nhà máy thủy điện Trị An, Đồng Nai 11
1.2.1 Sơ lược đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Vĩnh Cửu 11
1.2.1.1 Đặc điểm tự nhiên huyện Vĩnh Cửu 11
1.2.1.2 Tình hình kinh tế - xã hội huyện Vĩnh Cửu 14
1.2.2 Giới thiệu về nhà máy thủy điện Trị An 16
1.2.2.1 Công trình nhà máy thủy điện Trị An 16
1.2.2.2 Hiện trạng môi trường ở nhà máy thủy điện Trị An 21
CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC DO SỰ HÌNH THÀNH VÀ VẬN HÀNH CÁC CÔNG TRÌNH PHỤC VỤ CHO NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN TRỊ AN 24
2.1 Quy trình điều tiết hồ chứa thủy điện Trị An 25
2.1.1 Nguyên tắc chung: 25
2.1.2 Chế độ điều tiết năm 25
2.1.3 Chế độ điều tiết tháng 27
2.1.4 Quy trình xả lũ hồ chứa thủy điện Trị An 28
2.2 Ảnh hưởng của công trình thủy điện Trị An đến môi trường nước 29
2.2.1 Hồ chứa Trị An có tác dụng nâng cao khả năng sử dụng nguồn nước. 29
2.2.2. Ảnh hưởng của chế độ điều tiết hồ chứa đến nhu cầu sử dụng nước ở hạ lưu. 31
2.2.3 Khả năng phòng chống lũ cho các công trình và hạ lưu của hồ chứa Trị An. 34
2.2.3.1.Phòng chống lũ bảo vệ công trình. 34
2.2.3.2.Điều tiết lũ cho hạ lưu. 36
2.2.4 Tác động đến chất lượng môi trường nước. 37
2.2.4.1. Biến đồi chất lượng nước theo thời gian. 37
2.2.4.2. Đánh giá chất lượng nước theo từng khu vực hồ chứa. 39
2.2.4.3 Đánh giá chất lượng nước theo các chỉ tiêu hóa học. 40
2.3 Tác động đối với hệ sinh thái dưới nước 46
2.3.1 Thực vật vùng bán ngập. 46
2.3.2 Thực vật phiêu sinh. 47
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT XUNG QUANH CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN TRỊ AN 51
3.1 Đối với thượng lưu hồ Trị An. 51
3.1.1 Đất nông nghiệp. 51
3.1.2 Tổn thất đất rừng. 51
3.2 Đối với hạ lưu hồ chứa. 52
3.3 Tác động việc sử dụng đất đối với hệ sinh thái 54
3.3.1. Hệ thực vật. 54
3.3.2 Hệ động vật. 57
CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁT QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC VÀ TÀI NGUYÊN ĐẤT PHỤC VỤ CHO CÔNG TRÌNH THỦY ĐIỆN TRỊ 59
4.1 Giải pháp đảm bảo công trình và hạn chế thiệt hại do xả lũ 59
4.1.1 Vận hành và quản lý các công trình thủy công 59
4.1.2 Đối với đập xả lũ 60
4.1.3 Tổ chức thực hiện phòng chống lũ: 61
4.2 Các giải pháp bảo vệ tính đa dạng sinh học của rừng 63
4.3 Các giải pháp khoa học công nghệ 65
4.4 Các giải pháp kĩ thuật 67
4.5 Giải pháp kinh tế xã hội 68
4.5.1 Công tác giao rừng 68
4.5.2 Công tác định cư và tổ chức xã hội về nghề rừng 69
4.5.3 Giải pháp môi trường 69
4.6 Bảo vệ nguồn lợi thủy sản hồ chứa thủy điện Trị An 70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72
80 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 4567 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp quản lý tài nguyên nước và tài nguyên đất phục vụ cho công trình thủy điện Trị An, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
(có giờ nghỉ). Các giá trị nói trên phù hợp với với các trị số lớn nhất và nhỏ nhất khi không tính đến giao động của triều ở cả hai trường hợp: lòng sông tích nước nhiều và long sông tích nước ít (tại Hóa An là 0,62 – 0,83, tại Long Đại 0,78 – 0,90). Điều đó chứng tò mức độ truyền sóng rất cao ở các tuyến lấy nước hạ lưu khi có điều tiết của hồ chứa thủy điện Trị An. Do vậy, diễn biến độ mặn tại hạ lưu chỉ còn phụ thuộc vào lưu lượng điều tiết qua nhà máy thủy điện Trị An. Lưu lượng xả qua turbine càng lớn độ mặn nước sông càng giảm và ngược lại.
Thực tế vận hành hơn 20 năm của công trình thủy điện Trị An đã cho thấy lưu lượng xả xuống hạ lưu trong mùa kiệt đã tăng đáng kể so với điều kiện tự nhiên. Đây là một yếu tố quan trọng nhằm giảm độ mặn trong nước trên các tuyến lấy nước và đẩy lùi giới hạn chịu ảnh hưởng của chế độ mặn về phía hạ lưu.
Quá trình điếu tiết dóng chảy sông Đồng Nai bằng hồ chứa thủy điện Trị An ngay cả với phương án làm việc bất lợi nhất của nhà máy thì chế độ mặn của nước sông luôn được cải thiện so với điều kiện tự nhiên và đặc biệt trong thời kỳ nước sông nhỏ. Điều này đạt được là do lưu lượng dòng chảy trong mùa kiệt khi có điều tiết của mùa chứa tăng nhiều so với điều kiện tự nhiên.
Những kết quả nghiên cứu cho thấy, lưu lượng nước cho phép tưới bị hạn chế bởi giá trị độ mặn trong ngày. Nhưng xét về độ mặn trung bình trong ngày thì ngay cả trong tháng bất lợi nhất về sản xuất điện năng cũng đảm bảo được lượng nước cần cho tưới.
Theo tiêu chuẩn hiện hành, độ mặn tối đa cho phép đối với nước tưới nông nghiệp và sinh hoạt là 4‰ (4g/l). Tính biến đồi độ mặn trung bình ngày đêm phụ thuộc vào lượng nước lấy tưới tại Long Đại ứng với các lưu lượng ở các sông khác nhau dưới Biên Hòa. Dựa trên quan hệ này cho phép tính được lưu lượng tối đa có thể lấy tưới ứng với bất kỳ độ mặn nào.
Như vậy công trình thủy điện Trị An được xây dựng là biện pháp thủy lợi bước đầu trên hệ thống sông Đồng Nai. Nước được tích lại trong hồ cho phép điều tiết quanh năm phục vụ sản xuất điện năng, cung cấp nước tưới cho diện tích lớn đất nông nghiệp ở vùng hạ lưu gồm các tỉnh Đồng Nai. Nước được tích lại trong hồ cho phép điều tiết quanh năm phục vụ sản xuất điện năng, cung cấp nước tưới cho diện tích lớn đất nông nghiệp ở vùng hạ lưu gồm các tỉnh Đồng Nai, Long An, Tây Ninh, thành phố Hồ Chí Minh. Đặc biệt là để đảm bảo được lưu lượng xả xuống hạ lưu đủ lớn thong qua nhà máy thủy điện Trị An để duy trì độ mặn cho phép của nước tưới, nước sinh hoạt tại các tuyến công trình lấy nước. Theo quy trình điều tiết hồ chứa thủy điện Trị An, hằng năm hồ được làm đầy đến mực nước dâng bình thường vào cuối mùa lũ và phải duy trì mức nước này đến cuối tháng 12 (hoặc tối thiểu phải duy trì ở mức 61,4m đối với năm ít nước) bằng cách chỉ được phát điện với công xuất 80% công xuất bảo đảm tức là 80MW theo mức trung bình tháng. Trong mùa khô (từ tháng 12 đến tháng 5), hồ phải tuân thủ yêu cầu cấp nước cho hạ du với lưu lượng 100 – 180m3/s. Lưu lượng tối thiểu hồ Trị An bắt buộc phải xả xuống hạ lưu ngay khi không phát điện là 60m3/s để đẩy mặn cho tram bơm nước Hóa An. Cùng chức năng xản xuất điện, công trình thủy điện Trị An đã hoàn toàn đáp ứng được nhu cầu cấp nước tưới cho hạ lưu theo kế hoạch tính toán phát triển khu tưới. Đối với năm tần xuất 50% chỉ có tháng 1, lưu lượng yêu cầu vượt tới 7,5% so với lưu lượng cho phép đẩy mặn theo điều kiện tiêu chuẩn mặn. Đối với năm ít mước, khi giảm diện tích tưới đi 10%, ở tháng 1 và 2, lưu lượng cần tưới không đảm báo được chỉ khoảng 8 – 15%.
Ngoài ra, dòng chảy sông Đồng Nai sau khi được điều tiết bằng hồ chứa thủy điện Trị an còn phục vụ việc cấp nước cho các nghành công nghiệp, nước sinh hoạt. Nhu cầu dùng nước của các hộ này cũng càng ngày càng tăng theo nhịp độ phát triển của khu công nghiệp trong nước và nước ngoài trên địa bàn tỉnh Đồng Nai, thành phố Hồ Chí Minh. Thực tế, do hồ chứa thủy điện Trị An đang điều tiết tốt đáp ứng nhu cầu đẩy mặn và cấp nước tưới, nước công nghiệp, dân sinh nên dòng chảy sông Bé chưa hoàn toàn phải kết hợp với dòng chảy sau hồ Trị An để ngọt hóa nước sông. Lưu lượng nước sông Bé sau khi điều tiết bằng hồ chứa thủy điện Thác Mơ đã sử dụng cấp nước tưới cho các địa phương thuộc tỉnh Bình Dương, một phần lớn được chuyển qua sông Sài Gòn (tại tuyến công trình thủy lợi Phước Hòa sau đập Thác Mơ). Phần nước chuyển sang sông Sài Gòn góp phần bảo vệ môi trường dòng sông này, và cấp nước tưới cho vùng đất nông nghiệp ven sông Sài Gòn.
2.2.3 Khả năng phòng chống lũ cho các công trình và hạ lưu của hồ chứa Trị An.
2.2.3.1.Phòng chống lũ bảo vệ công trình.
Các tính toán kỹ thuật của một công trình hồ chứa là công việc cực kỳ quan trọng đòi hỏi phải nghiên cứu kỹ lưỡng trong nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau. Kết quả tính toán sẽ cho phép lựa chọn các thong số của công trình, tận dụng triệt để khả năng khai thác tổng hợp nguồn nước, đảm bảo tính an toàn cho công trình và hạn chế những hậu quả tiêu cực do hình thành hồ chứa.
Xác định đặc trưng của chế độ dòng chảy (lưu lượng lũ lớn nhất, đường quá trình lũ tính toán…) cho phép chọn lựa các tham số công trình xả lũ và xây dựng quy trình điều tiết lũ của hồ chứa.
Để xác lập lưu lượng lớn nhất, các nhà thiết kề đã dựa trên các số liệu thủy văn quan trắc được và sử dụng các phương pháp gián tiếp xác đinh tham số dòng chảy. Theo phương pháp sử dụng quan hệ lg q1% = f(lgF) được xây dựng với các sông ở Đông Nam Á có khí hậu gió mùa trong đó có một số sông của Việt Nam nhận được lưu lượng tính toán như sau:
Tẩn xuất lũ %
0,1
1,0
5,0
10,0
Lưu lượng m3/s
21.000
13.800
8.800
6.700
Phương pháp tính sử dụng quan hệ lg Q0max = f (lgF) theo tài liệu của 12 con sông (có diện tích lưu vực từ 775 – 20.800km2) đã được nghiên cứu nhiều của Việt Nam có kết quả là:
Tẩn xuất lũ %
0,1
1,0
5,0
10,0
Lưu lượng m3/s
20.204
12.500
7.530
5.560
Tính toán lưu lượng lớn nhất của sông Đồng Nai tại Cây Giáo dựa vào số liệu mưa của 5 trạm khí tượng Đà Lạt, Di Linh, Bảo Lộc, Túc Trưng, Phước Long (tại thượng lưu hồ chứa thủy điện Trị An) có kết quả sau:
Tẩn xuất lũ %
0,1
1,0
5,0
10,0
Lưu lượng m3/s
25.000
14.500
9.100
6.280
Kết quả tính toán theo 3 phương pháp nói trên sai khác nhau từ 3 – 5%. Tuy nhiên, để nâng cao độ tin cậy, các nhà thiết kế đã sử dụng kết quả của phương pháp thứ nhất (có giá trị lớn nhất), tức lưu lượng lũ lớn nhất của sông Đồng Nai tại Cây Giáo là 21.000 m3/s (ứng với tần xuất lũ 0,1%). Khối lượng lũ ứng với tần xuất tính toán với thời gian 30 ngày được cho trong bảng sau:
Tẩn xuất lũ %
0,1
1,0
5,0
10,0
Lưu lượng m3/s
19,25
12,67
8,04
6,16
Đập tràn của của hồ chứa thủy điện Trị An được thiết kế với 8 khoang tràn, chiểu rộng mỗi khoang là 15m, cao trình ngưỡng tràn 46m và khả năng xả lớn nhất ở mực nước dâng bình thường 18.700 m3/s. Khả năng xả của đập tràn lớn hơn nhiều so với lưu lượng lụ tần xuất 1%. Đối với các trận lũ có tần xuất 1%, 5%, 10%, hồ chứa hoàn toàn đảm bảo xả qua công trình lưu lượng bằng lưu lượng nước về hổ ở mực nước dâng bình thường. Đối với lũ có tần xuất 0,1% (đỉnh lũ tương ứng là 12.000m3/s), hồ chứa có dung tích gia cường từ mực nước dâng bình thường 62,0m đến mực nước gia cường 63,9m để thực hiện việc cắt lũ. Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN – 5060 – 1990 về phân cấp công trình và tính toán ổn định cho công trình được quy định như sau:
Bảng 2.1: Bảng phân cấp công trình.
Cấp công trình
P%
I
II
III
IV
V
0,10%
0,50%
1,00%
1,50%
2,00%
Theo phân cấp công trình, Nhà máy thủy điện Trị An thuộc công trình cấp 1 (có công xuất thiết kế >300 – 1000MW). Nếu phân cấp theo vai trò đầu mối, mức độ yêu cầu hoặc cấp công trình thủy lợi thì hồ chứa thủy điện Trị An cũng thuộc công trình cấp 1. Do đó, lũ thiết kế công trình thủy điện Trị An được lựa chọn ở mức 0,1% là phù hợp với các tiêu chuẩn về mức bào đảm của công trình chống lại tác dụng phá hoại của lũ và nước lớn.
2.2.3.2.Điều tiết lũ cho hạ lưu.
Đối với khả năng phòng chống lũ cho hạ lưu, ngoài những yêu cầu thiết kế công trình như đã đề cập ở trên, công tác tổ chức khai thác và tính toán điều tiết đóng một vai trò rất quan trọng.
Công trình hồ chứa thủy điện Trị An không đặt ra nhiệm vụ phòng chống lũ cho hạ lưu như công trình thủy điện Hòa Bình. Tuy nhiên, vì lợi ích chung, việc điều tiết, xả lũ hồ chứa Trị An được tính toán sao cho hạn chế tối đa thiệt hại ở hạ lưu công trình trong mùa lũ.
Hồ chứa thủy điện Trị An là hồ điều tiết mùa. Hằng năm, hồ được làm đầy đến mức nước dâng bình thường 62,0m vào cuối mùa lũ và xả cạn đến mực nước chết 50,0m ở cuối mùa kiệt. Do đó, trong mùa lũ, hồ chứa chưa đạt tới mực nước dâng bình thường, nhà máy thủy điện Trị An hoàn toàn có khả năng tính toán để điều tiết xả lũ sao cho lưu lượng xả về hạ lưu thấp hơn so với lưu lượng lũ tự nhiên. Công việc điều tiết xả lũ được dựa trên cơ sở số liệu quan trắc, dự báo diễn biến mưa lũ ở đầu nguồn, từ đó, quyết định lưu lượng và thời gian xả xuống hạ lưu qua đập tràn, tạo dung tích phòng lũ thích hợp cho hồ chứa. Đặc biệt, nếu xuất hiện lũ lớn đầu mùa lũ, hồ chứa có một dung tích chứa từ mực mước chết đến mực nước dâng bình thường là 2,547 tỷ m3 để cắt lũ hạn chế thiệt hại do lũ đối với hạ lưu.
Trong trường hợp xuất hiện lũ với tần xuất 0,1% (ứng với lưu lượng đỉnh lũ 21.000m3/s) mà hồ chứa đạt đến mức nước dâng bình thường, mực nước hồ chứa dâng đến mực nước gia cường 63,9m và do đó lưu lượng xả xuống hạ lưu cũng sẽ thấp hơn so với lưu lượng nước về hồ. Kết quả cho thấy lưu lượng xả hang năm qua tuyến công trình luôn luôn nhỏ hơn so với lưu lượng lũ đến tự nhiên. Điều này đóng vai trò rất lớn trong công tác phòng chống lũ lụt vùng hạ lưu đập.
2.2.4 Tác động đến chất lượng môi trường nước.
2.2.4.1. Biến đồi chất lượng nước theo thời gian.
Chất lượng nước của hồ chứa thủy điện Trị An được phân chia thành 3 giai đoạn biến đổi sau đây:
Giai đoạn mới hình thành hồ chứa.
Trong giai đoạn mới tích nước, hệ sinh thái được chuyển tử hệ sinh thái sông (dòng chảy) sang hệ sinh thái hồ (dòng nước tĩnh). Trong long hồ chứa là một khối lượng rất lớn thảm thự vật thân thấp, cành, cành, lá, gốc cây và đất bị ngập nước… Đặc điểm hồ chứa trong giai đoạn này là nước có độ đục cao, hàm lượng các chất rắn lơ lửng, CO2, giá trị các thong số BOD, COD lớn nhưng hàm lượng DO nhỏ. Hệ sinh thái thủy sinh ở giai đoạn này mới hình thành hồ thường nghèo nàn, có tính chuyển biến nhiều về thành phần và số lượng loài. Thời gian giai đoạn này kéo dài khoảng 5 năm tùy thuộc vào đặc tính thổ nhưỡng, thủy văn và hệ sinh thái rừng.
Giai đoạn hồ chứa ổn định.
Trong giai doạn này, chất lượng nước hồ ít có sự biến đổi sâu sắc, hầu hết lượng thực vật bị ngập nước đây đã bị phân hủy (chỉ có các nguồn bổ sung như thực vật vùng bán ngập hay lan truyền theo dòng chảy). Quá trình phân hủy các chất trong hồ được phân tầng khá rõ rệt ở lớp nước mặt và lớp nước giữa do quá trình hoạt động hiếu khí có sự tham gia của vi sinh, tảo, động vật. Hệ sinh thái trong hồ thời kì này khá phong phú và đa dạng (thực vật bậc thấp, thực vật bậc cao, sinh vật phù du, động vật đáy). Trong vủng hồ đã xuất hiện những vùng nước nông phẳng tạo điều kiện thuận lợi cho việc sinh sản cùa các loài cá. Đặc tính quan trọng của hệ sinh thái trong giai đoạn này là:
Lớp nước mặt có nhóm thực vật quang hợp chiếm vai trò chủ yếu (cả loài thực vật bậc thấp và thực vật bậc cao).
Lớp nước giữa có các loài động vật ăn thực vật, ăn động vật, động thực vật phù du. Các loài thực vật cần quang hợp phát triển kém.
Lớp nước đáy có hệ sinh thái chủ yếu là loài động thực vật đáy không cần nhiều tới lượng oxy hòa tan trong nước.
Giai đoạn suy thoái của hồ chứa và hệ sinh thái.
Đặc điểm của giai đoạn này là hiện tượng bồi lắng ở mức độ nghiêm trọng, diện tích mặt hồ bị bị thu hẹp, dung tích chứa giảm. Trong giai đoạn này, nhóm động thực vật nhạy cảm với lượng oxy hoàn tan và ánh sang sẽ bị suy thoái đầu tiên dẫn đến tình trạng diệt vong của một số loài. Ngoài ra, một số loài thùy sinh khác có đời sống liên quan đến các loài diệt vong sẽ không còn môi trường sống thuận lợi, kém phát triển. Thời gian dẫn đến giai đoạn này phụ thuộc vào nhiều yếu tố song quan trọng hơn cả là hiện tượng ô nhiễm nguồn nước đầu nguồn, trong lưu vực và sự tàn phá rừng phòng hộ đầu nguồn. Diễn biến của hiện tượng xói mòn, tình trạng sử dụng các hóa chất độc hại, chất thải sinh hoạt làm nhiễm bẩn nguồn nước là nguyên nhân dẫn đến hệ quả trên đây.
2.2.4.2. Đánh giá chất lượng nước theo từng khu vực hồ chứa.
Hồ chứa thủy điện Trị An là hồ điều tiết năm, hàng năm hồ được khai thác từ mực nước dâng bình thường 62m đến mực nước chết 50m. Do đó trong mùa khô, một diện tích lớn đất được giải phóng khỏi tình trạng bị ngập (còn gọi là vùng bán ngập tạm thời) và được thể hiện trên bảng sau:
Bảng 2.2 Diện tích các vùng ngập tạm thời.
Mực nước trong hồ (m)
Diện tích vùng nước cạn
Dưới 2m
Dưới 3m
Diện tích (ha)
%
Diện tích (ha)
%
62
2.960
9,1
4.647
14,4
60
3.374
11,5
5.056
17,2
58
3.364
12,9
5.441
20,9
56
4.154
18,3
7.461
33,0
54
6.114
35,8
9.391
50,8
52
5.554
40,8
6.925
58,4
50
2.742
43,4
3.388
53,7
Nguồn: Thiết kế kỹ thuật Công trình thủy điện Trị An.
Do đặc tính nói trên hồ chứa được chia thành các vùng đặc trưng sau đây:
Vùng có thời gian ngập nước rất ngăn (vùng 1):
Vùng có thời gian ngập nước rất ngắn tức thời gian khô hạn rất dài (thường kéo từ 3 đến hơn 6 tháng) nên trong mùa khô, cây cối đặc biệt là cỏ và cây than mềm có điều kiện phục hồi và phát triển mạnh. Hơn nữa, vùng bán ngập này còn được cư dân sử dụng canh tác cây lương thực thực phẩm, hoa màu… Sau đó, khi ngập nước, các loại than cây, xác thực vật bị thối rữa, phân hủy bổ sung nguồn gây ô nhiễm môi trường nước. Đây cũng là vùng nằm gần khu vực dân cư sinh sống nên chất lượng nguồn nước cũng bị ảnh hưởng bởi các chất thải hữu cơ của người và gia súc đổ xuống.
Vùng có thời gian ngập nước ngắn (vùng 2).
Thời gian khô hạn của vùng này ngắn hơn vùng 1, có đặc tính tương tự nhưng khác nhau về mặt định lượng.
Vùng có độ sâu từ giới hạn của vùng 2 đến mực nước chết (vùng 3).
Thời gian rút nước của vùng này rất ngắn nên hầu như các loài thực vật không đủ cơ hội để khôi phục lại. Nhiều loại vi sinh vật hay vi khuẩn hiếu khí hoạt động mạnh do có đủ ánh sánh. Chất lượng nước của vùng nước này được cải thiện hơn so với 2 vùng trên.
Vùng dưới mực nước chết.
Vùng này có mực nước khô đổi, độ sâu lớn. Đây là vùng xảy ra quá trình phân hủy mãnh liệt nhất của các chất hữu cơ trong thời kì mới tích nước. Nước hồ do đó bị nhiễm bẩn bởi các tạp chất hữu cơ, hàm lượng oxy hòa tan thấp hơn nhưng cacbon dioxit cao. Quá trình nhiều năm tích nước, chất lượng nước trở về với trạng thái tự nhiên do quá trình phân hủy đã dịch chuyển dần lên lớp mặt và lớp giữa.
2.2.4.3 Đánh giá chất lượng nước theo các chỉ tiêu hóa học.
Sau khi hồ chứa bắt đầu tích nước, ngoài những thay đổi về chế độ dòng chảy, hệ sinh thái… các chỉ tiêu hóa học, sinh hóa của nguổn nước cũng có những biến đổi rất đa dạng. Tuy nhiên các thông tin về chất lượng nguồn nước hồ chứa Trị An trong những năm đầu vận hành hoặc không được lưu giữ ở nhà máy. Do đó,, phương pháp đánh giá việc hình thành hồ chứa Trị An đến chất lượng nguồn nước trong bản báo cáo này là sự kết hợp giữa các mô hình tính toán dựa trên hệ số kinh nghiệm của A.I. Denhixop (Sự hình thành chế độ hóa hồ Dnhep và phương pháp dự báo – Nhà xuất bản Kiep năm 1979) và các số liệu về nguồn gây ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ (đặc tính, sinh khối thực vật và diện tích các loại đất bị ngập). Ngoài ra, phương pháp tương tự cũng được áp dụng. Nội dung của phương pháp tương tự là lấy hồ thủy điện Thác Mơ và hồ thủy điện Dầu Tiếng đề so sánh. Hồ thủy điện Thác Mơ trên sông Bé (thuộc hệ thống sông Đồng Nai) cách hồ Trị An rất gần về phía thượng lưu và hồ Dầu Tiếng trên sông Sài Gòn nầm trong một điều kiện địa chất vật lý tương tự hồ Trị An. Hai hồ này có dung tích và diện tích mặt nước ứng với mực mước dâng bình thường bằng khoảng 50% hồ Trị An. Hồ Thác Mơ bắt đầu tích nước từ năm 1994 và hồ Dầu Tiếng từ năm 1984. Cấu tạo hồ Thác Mơ cũng giống hồ Trị An là bao gồm hồ chính và hồ phụ và được nối liền với nhau bằng một kênh dẫn. Điểm giống nhau đặc trưng của cả hai hồ đều có chế độ điều tiết năm. Các số liệu khảo sát chất lượng nước hồ Thác Mơ rất phong phú, được quan trắc gần như liên tục từ khi tích nước đến nay. Hơn nữa, các kết quả phân tích trong những năm gần đây thường có kết quả chính xác hơn vì được thực hiện bởi các thiết bị và phòng thí nghiệm hiện đại. Các kết quả phân tích chất lượng nước hồ Trị An trong thời gian gần đây được sử dụng để bổ sung cho các kết luận của hai phương pháp nói trên.
Các chỉ tiêu O2, CO2, chất rắn lơ lửng, pH…
Chỉ tiêu được quan tâm đầu tiên là hàm lượng oxy hòa tan trong nước. Độ sâu của nước hồ cao hơn nhiều so với dòng chảy sông ở điều kiện tự nhiên. Hàm lượng oxy trong nước giảm dần theo chiều sâu cộ nước do ít được bổ sung từ không khí và tham gia vào quá trình phân hủy các chất hữu cơ có xu hướng lắng đọng xuống đáy. Sự thay đổi này so với dòng chảy sông ở điều kiện tự nhiên sẽ diễn ra đồng thời với thời gian tồn tại của hồ chứa và xày ra càng rõ rệt khi mực nước hồ càng cao. Kết quả khảo sát độ oxy hòa tan theo chiều sâu hồ Trị An tại mặt cắt 12 được thể hiện trên bảng sau:
Bảng 2.3 kết quả phân tích hàm lượng oxy trong nước theo độ sâu:
Độ sâu (m)
0,5
2
5
10
12
Nồng độ oxy (mg/l)
6,6
6,3
5,3
4,2
3,5
Nồng độ CO2 (mg/l)
4,6
5,2
5,8
6,3
6,7
Nguồn: Trung tâm công nghệ xử lý môi trường.
Trong những năm đầu tích nước, hàm lượng oxy hòa tan trong nước hồ rất thấp đặc biệt là ở tầng đáy do phải tham gia vào quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong đất và các thực vật còn lại trong vùng ngập của hồ Trị An.
Hàm lượng oxy hòa tan có trong nước càng giảm do tham gia vào quá trình phân hủy chất hữu cơ thì hàm lượng cacbon dioxit làm CO2 tan trong nước tạo thành axit H2CO3 kéo theo trị số pH giảm xuống (nước có tính axit nhẹ).
Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước cao ở thời kỳ mới tích nước cũng có những liên quan nhất định của các yếu tố trên đây. Hàm lượng chất rắn lơ lửng lớn là hệ quả của quá trình phân hủy xác thực vật và sự xâm nhập của bùn cát trong giai đoạn xây dựng hồ. Độ đục lớn gây ức chế quá trình quang hợp của các loài thực vật dưới nước tức là hạn chế nguồn bổ sung oxy trong nước. Nhiều loài thực vật bị hạn chế làm tăng lượng chất hữu cơ trong long hồ và kéo dài thời gian phân hủy. Những hiện tượng trên đây xảy ra mãnh liệt trong giai đoạn hồ chứa bắt đầu tích nước và giảm dần theo tốc độ phân hủy chất hữu cơ.
Chất rắn lơ lửng trong nước hồ bao gồm cả các hạt bùn cát có trong lớp vỏ bị phong hóa chứa hàm lượng sắt cao. Thời kỳ mới tích nước, do hàm lượng bùn cát lớn, nồng độ sắt trong nước hồ cũng rất cao. Xu hướng biến đổi của yếu tố này cũng tương tự như độ đục.
Hàm lượng các chất hưu cơ và các yếu tố sinh học của hồ chứa.
Hàm lượng các yếu tố sinh học trong nước hồ phụ thuộc vào các quá trình: quá trình tập trung vào hồ các nguồn gây ảnh hưởng và quá trình giải phóng ra khỏi môi trường nước các chất gây ô nhiễm. Các nguồn tăng cường cho môi trường hồ chứa thủy điện Trị An là các yếu tố sinh học tự nhiên: dòng chảy sông Đồng Nai, sông La Ngà, các nguồn nước mặt khác, nước ngầm, thực vật trong lòng hồ (ở giai đoạn ban đầu), các sản phẩm xói mòn bề mặt đất, nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt… các quá trình xảy ra trong lòng hồ chứa. Trong đó, sông Đồng Nai và sông Bé chiếm 90 – 95% dòng chảy vào hồ chứa là nguồn tập chung nhiều nhất. Các nguồn thải công nghiệp không đáng kể vì hiện trạng kinh tế nông nghiệp vùng thượng lưu hồ chứa phát triển.
Nguồn bổ sung các chất hữu cơ vào hồ chứa còn có nước thải của các làng cá bè. Nguồn thải này bao gồm: toàn bộ chất thải sinh hoạt của ngư dân sống trên bè cá, nước thải từ các lồng cá bè. Mặc dù rất khó có thể đánh giá chính xác lượng thải của bộ phận dân cư này, song với 3.390 nhân khẩu và hơn 600 bè cá trên mặt hồ thì lượng thải này cũng không nhỏ. Các làng cá thường tập trung tại các cửa sông Đồng Nai và sông La Ngà của hồ chứa nên khả năng lan truyền các chất hữu cơ rất lớn. Đặc biệt, trong mùa kiệt, khối lượng vận chuyển vào hồ nhỏ, nồng độ các chất hữu cơ trong khu vực này rất cao.
Trong những năm đầu tích nước, nguồn gây ô nhiễm lớn nhất là thực vật bị ngập nước trong lòng hồ. Hồ chứa hình thành đã làm ngập 32.340 ha đất trong đó đất nông nghiệp chiếm 5.635,4 ha, đất rừng, bụi rậm, đồng cỏ là 20.637 ha. Sau khi chặt cây và thu dọn lòng hồ, nhiều chủng loại thực vật cũng đã mọc lại. Đất rừng, cây chồi, đồng cỏ và các nguồn thực vật bị ngập trong lòng hồ Trị An được thống kê trên bảng 4.19.
Bảng 2.4: Sinh khối thực vật trong hồ Trị An.
Loại thực vật
Diện tích (ha)
Trọng lượng lá (tấn/ha)
Lá khô (tấn)
Cành (tấn/ha)
Cành khô (tấn/ha)
Tổng (tấn)
Bụi rậm (mọc lại)
17.437
12,75
44,464
38
517.661
562.125
Tre
3.200
0,8
2.000
2.000
Bụi rậm (đất hoang)
2.418
12,75
6.166
38
71.781
77.947
Cỏ (đất hoang)
2.418
16,0
7.737
7.737
Nguồn: Thiết kế kỹ thuật Công trình thủy điện Trị An.
Các hệ số kinh nghiệm để tính lượng chất hữu cơ đưa vào nước hồ khi phân hủy và làm ngập đất được cho trong bảng 4.20. Các hệ số này là lượng chất được tạo thành khi phân hủy 01 tấn thực vật tính bằng kg và lượng chất hòa tan trong nước từ 01ha đất bị ngập tính theo kg.
Bảng 2.5: Hệ số kinh nghiệm.
Loại
Cacbon
Nito
BOD
COD
NH4+
NO3-
NO2-
PO43-
Bụi rậm
5,8
1,0
3,1
14,7
0,55
0,06
0,1
0,23
Rẫy cỏ
22,1
2,3
16,1
35,5
3,38
0,83
0,2
1,26
Đất ở vùng ngập tạm thời
13,95
1,65
9,6
25,0
1,96
0,44
0,015
0,75
Đất rừng
72,4
10,8
67,3
166,5
9,09
0,37
0,72
1,05
Đất đồng cỏ
48,0
10,8
54,7
116,6
7,65
0,33
0,37
1,97
Đất ngập tạm thời
49,5
8,5
53,1
117,9
6,69
0,34
0,39
1,17
Ruộng lúa
78,2
13,3
67,3
181,7
6,06
2,8
0,4
0,69
Nguồn: Thiết kế kỹ thuật Công trình thủy điện Trị An.
Bảng 2.6: Lượng chất hữu cơ tạo thành do ngập đất và phân hủy thực vật trong năm tích nước đầu tiên.
Loại
Cacbon
Nito
BOD
COD
NH4+
NO3-
NO2-
PO43-
Bụi rậm
2.771,2
477,8
70,237
1481
26.267
28,6
4,77
109,8
Rẫy cỏ
9,86
1,7
5,27
24,9
0,93
0,1
0,017
0,39
Bụi rậm ở đất hoang
384,2
66,2
205,3
973,9
36,4
3,97
0,66
15,2
Cỏ ở đất hoang
145,3
15,1
105,8
232,1
22,2
5,45
0,13
8,3
Ruộng lúa
144,8
22,9
116,0
313,2
10,5
4,8
0,69
1,18
Đất rừng
1.494
222,8
1.379
3,436
187,6
7,6
14,8
21,6
Đất hoang
375,1
55,9
350,6
860,5
47,0
1,9
3,7
5,4
Nguồn: Thiết kế kỹ thuật Công trình thủy điện Trị An
Theo chế độ khai thác hồ chứa thủy điện Trị An, từ tháng 1 đến cuối tháng 7, diện tích giải phóng khỏi bị ngập nước là gần 14.982ha (xem bảng 4.11). Một phần diện tích này được nhân dân sử dụng để canh tác nông nghiệp, hoa màu. Các loại cây trồng phổ biến là lúa, ngô, đậu… Ngoài ra, diện tích không dung để sản xuất nông nghiệp thì mọc lại các bụi rậm, cỏ dại, cây than mềm… Số liệu thống kê cho thấy các cây mọc lại bao gồm : Imperata Cylindrics Peaceal (năng xuất 26 tấn/ha), Enpatorium ocleratum (năng xuất 8 tấn/ha), Mimosa Pudica, Mimosacea (năng suất 14,25 tấn/ha). Năng suất này đạt được sau 3 tháng. Như vậy, hang năm, một lượng lớn xác thực vật và đất canh tác ở vùng bán ngập nước đã bổ sung vào hồ chứa các chất hữu cơ theo cơ chế đã mô tả ở trên. Khối lượng các yếu tố này phụ thộc vào cơ cấu sử dụng đất vùng bán ngập.
Các nghiên cứu thực nghiệm đã kết luận rằng, nito chuyển vào nước trong những năm đầu tích nước chủ yếu do phân hủy lá xanh, cành cây. Nito trong than cây lớn chỉ bị giải phóng sau khi ngâm nước 18 năm. Photpho bị bào rửa khỏi than cây và đất ngập nước trong vòng 12 năm.
Kết luận về tác động của hồ chứa Trị An đối với chất lượng của nguồn nước.
Trong thời kỳ mới tích nước, chất lượng nước hồ biến đổi theo chiều hướng tiêu cực so với điều kiện tự nhiên… Nguồn gây ô nhiễm chính là các thành phần hữu cơ sinh ra trong quá trình phân hủy thực vật trong nước và ngập đất. Tuy nhiên, so với các hồ chứa khác, mức độ ảnh hưởng trong giai đoạn này nhỏ hơn nhiều do việc thu dọn lòng hồ được thực hiện rất công phu đã hạn chế tối đa sinh khối thực vật bị ngập nước trong lòng hồ.
Rừng có gỗ thành phẩm được chặt theo quy định chung và phần gốc còn lại không cao quá 50cm.
Rừng không có gỗ thành phẩm (bụi rậm, cây con, tre gai…) được chặt và thu dọn theo quy định về công tác thu dọn, vệ sinh lòng hồ Trị An được Ủy ban kế hoạch Nhà nước thông qua năm 1985.
Kết quả thu dọn, vệ sinh lòng hồ Trị An đã được đánh giá tốt trong báo cáo nghiệm thu thực hiện năm 1987. Tại hồ chứa thủy điện Đa Nhim, sau hơn 30 năm tích nước vẫn còn lại nhiều cây tân gỗ thành phẩm chưa bị phân hủy. Vào mùa kiệt, lòng hồ thủy điện Thác Mơ lại lộ ra một diện tích lớn cây điều, cao su, bụi rậm… chưa được chặt, thu dọn hang năm, người dân vẫn khai thác được lượng lớn than cây lấy gỗ. Hiện tượng này hoàn toàn không xảy ra đối với hồ chứa thủy điện Trị An.
Chế độ điều tiết năm của hồ chứa đã hình thành nên các vùng ngập tạm thời. Trong các vùng có thời gia