Một số giải pháp quản lý chất lượng xây dựng công trình thủy lợi tại phòng nông nghiệp và phát triển nông thôn huyện định hóa

Công tác giám sát và quản lý môi trường lưu vực sông Nhuệ sẽ khó thực hiện, hoặc thực hiện kém hiệu quả nếu không có một hệ thống thông tin vt: HTTT với các cơ sở dữ liệu tốt thông tin c

1

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 3

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 5

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 7

MỞ ĐẦU 9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 13

1.1 TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN 13

1.1.1 Vị trí địa lý 13

1.1.2 Địa chất 13

1.1.3 Đặc điểm hệ thống thuỷ văn 14

1.1.4 Đặc điểm nước ngầm trong khu vực 15

1.1.5 Tài nguyên khoáng sản 17

1.1.6 Đặc điểm thổ nhưỡng, tài nguyên đất 18

1.1.7 Đặc điểm các hệ sinh thái lưu vực sông nhuệ 18

1.1.8 Điều kiện khí hậu lưu vực sông Nhuệ 19

1.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ, XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG NHUỆ 21

1.2.1 Đặc điểm xã hội 21

1.2.2 Đặc điểm kinh tế 22

1.3 TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐÔ GIS 25

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG CƠ SỞ DỮ LIỆU LƯU VỰC SÔNG NHUỆ BẰNG BẢN ĐỒ GIS 30

2.1 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ GIS QUẢN LÝ THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG 30

2.1.1 Điều tra thu thập và biên tập cơ sở dữ liệu GIS 30

2.1.2 Chuẩn hóa các thông tin dữ liệu môi trường 31

2.2 XỬ LÝ TÍCH HỢP THÔNG TIN THUỘC TÍNH VÀO CƠ SỞ DỮ LIỆU 32 2.2 1.Tích hợp cơ sở dữ liệu nền đia lý 32

2.2.2 Xử lý và tích hợp thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vào GIS 35 2.2.3 Xử lý tích hợp thông tin về các nguồn gây ô nhiễm vào GIS 39

2.2.4 Xử lý tích hợp các số liệu quan trắc các thành phần môi trường môi trường vào GIS 43

2.2.5 Truy xuất dữ liệu và thành lập các bản đồ môi trường 47

2.3 TỔ CHỨC QUAN TRẮC LẤY MẪU HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TRÊN SÔNG NHUỆ 49

CHƯƠNG 3 HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG NHUỆ 52 3.1 HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT 52

3.1.1 Hiện trạng môi trường nước mặt sông Nhuệ khu vực Hà Nội 53

3.1.2 Hiện trạng môi trường nước mặt sông nhánh của Sông Nhuệ tại khu vực Hà Nội 58

3.2 HIỆN TRẠNG CÁC NGUỒN NƯỚC THẢI 61

3.2.1 Nước thải sinh hoạt 62

3.2.2 Nước thải công nghiệp 69

3.2.3 Nước thải y tế, bãi rác 83

3.2.4 Nước thải làng nghề 87

2

3.2.5 Nước thải nông nghiệp 90

3.3 DỰ BÁO Ô NHIỄM 90

3.3.1 Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường lưu vực sông Nhuệ 90

3.3.2 Tải lượng nước thải sinh hoạt 91

3.3.3 Tải lượng nước thải công nghiệp 93

3.3.4 Tải lượng nước thải y tế 94

3.3 4 Những ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường song Nhuệ 95

CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG GIS TRONG GIÁM SÁT, CẢNH BÁO VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG NHUỆ KHU VỰC HÀ NỘI 98

4.1 ỨNG DỤNG CƠ SỞ DỮ LIÊU CUNG CẤP THÔNG TIN 100

4.1 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀO GIÁM SÁT VÀ CẢNH BẢO MÔI TRƯỜNG NƯỚC KHU VỰC HÀ NỘI 100

4.2 QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG NHUỆ KHU VỰC HÀ NỘI 105 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 107

I KẾT LUẬN 107

II KIẾN NGHỊ 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO 110

CNTT Công nghệ thông tin

TN&MT Tài nguyên và môi trường

NN&PTNN Nông nghiệp và phát triển nông thôn

HCBVTV Hóa chất bảo vệ thực vật

DS - KHHGD Dân số kế hoạch hóa gia đình

TTCN - XD Tiểu thủ công nghiệp xây dựng

CN-DV-NN Công nghiệp dịch vụ nông nghiệp

SKKN Sáng kiến kinh nghiệm

GD - ĐT Giáo dục đào tạo

4

NS&VSMT Nước sạch vệ sinh môi trường

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

KT-XH Kinh tế xã hội

TTCN Tiểu thủ công nghiệp

KHCN - MT Khoa học công nghệ môi trường

5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Danh mục hình vẽ

Hình 2.1.c Bảng dữ liệu thông tin môi trường

Hình 2.2a Quy trình tích hợp dữ liệu nền địa lý

Hình 2.2b Quá trình tạo các lớp dữ liệu địa lý

Hình 2.2c Quy trình tích hợp dữ liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội Hình 2.2d Quá trình nhập các dạng dữ liệu vào các lớp có sẵn

Hình 2.2e Bản đồ sau khi tích hợp toàn bộ thông tin địa lý

Hình 2.2f Quy trình tích hợp dữ liệu nguồn thải

Hình 2.2g Bảng thông tin thuộc tính của các đối tượng

Hình 2.2h Quy trình tích hợp dữ liệu quan trắc môi trường

Hình 2.2i Cách nhập dữ liệu vào GIS từ các bảng thông tin đã được biên tập Hình 2.2j Truy suất thông tin dữ liệu

Hình 2.2k Truy suất thông tin và ảnh từ dữ liệu

Hình 3.1a Diễn biến hàm lượng DO lưu vực sông Nhuệ (2007 - 2009)

Hình 3.1b Diễn biến hàm lượng BOD 5 lưu vực sông Nhuệ (2007 - 2009) Hình 3.1c Diễn biễn hàm lượng COD Lưu vực sông Nhuệ (2007 - 2009) Hình 3.1d Biểu đồ giá trị hàm lượng Amoni trên lưu vực sông Nhuệ

Hình 3.1e Biểu đồ giá trị hàm lượng NO

-3 trên lưu vực sông Nhuệ Hình 3.1f Diễn biến hàm lượng Coliorm trên lưu vực sông Nhuệ

Hình 3.2a Quan trắc nước thải tại Đồng Xa - Mai Dịch - Cầu Giấy

Hình 3.2b: Kết quả phân tích BOD 5 trong nước thải KVI

Hình 3.2c: KQ phân tích BOD trong nước thải sinh hoạt

Hình 3.2d: KQ phân tích COD nước thải sinh hoạt

Hình 3.2e Quan trắc Nước thải tại Cầu Định - Tam Hưng - Thanh Oai Hình 3.2f Kết quả quan trắc BOD 5 tại các KCN, CCN

6

Hình 3.2g Kết quả quan trắc COD tại các KCN, CCN

Hình 3.2h Kết quả quan trắc Coliform tại các KCN, CCN

Hình 3.2i Kết quả quan trắc BOD 5 nước thải CBTP

Hình 3.2j Kết quả quan trắc COD nước thải CBTP

Hình 3.2k KQ quan trắc Coliform nước thải CBTP

Hình 3.2l KQ quan trắc Tổng nitơ nước thải CBTP

Hình 3.2m KQ quan trắc Tổng phốtpho NT CBTP

Hình 3.2n KQ quan trắc BOD 5 nước thải dệt nhuộm

Hình 3.2o KQ quan trắc COD nước thải dệt nhuộm

Hình 3.2p Kết quả quan trắc độ màu nước thải dệt nhuộm

Hình 3.2q Kết quả quan trắc nồng độ Fe trong nước thải cơ khí

Hình 3.2r Kết quả quan trắc nồng độ Zn trong nước thải cơ khí

Hình 3.2s Kết quả phân tích BOD 5 nước thải bãi rác lưu vực sông Nhuệ

Hình 3.2t Kết quả phân tích COD nước thải bãi rác lưu vực sông Nhuệ

Hình 3.2u Kết quả phân tích COD nước thải làng nghề lưu vực sông Nhuệ khu

Hình 4.2a Hệ thống quan trắc nước mặt từ xa

Hình 4.2b Hệ thống truyền nhận dữ liệu qua mạng không dây GPRS/GSM

Hình 4.2c Hình biểu đồ tương ứng các thông số &

Bảng cảnh báo các thông số vượt ngưỡng

Hình 4.2d Hệ thống quan trắc nước thải tự động online

Hình 4.3a Sơ đồ quản lý môi trường lưu vực sông bằng công nghệ mới

Hình 4.3b Giao diện WEB GIS mã mở Kvwmap

7

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Danh mục các bảng biểu

Bảng 1.1a Nhiệt độ và lượng mưa trung bình tháng và năm (mm)

Bảng 1.1.8b Lượng mưa trung bình tháng và năm (mm)

Bảng 1.2.a Quy mô dân số khu vực Hà Nội tại lưu vực sông Nhuệ các năm

Bảng 1.2b Giá trị sản xuất của các ngành kinh tế qua các năm

Bảng 1.2c GTSX CN - TTCN của các địa phương của quận Hà Đông

Bảng 1.2d Giá trị sản xuất kinh tế huyện Thanh Trì qua các năm

Bảng 1.2e Giá trị sản xuất kinh tế của huyện Thanh Oai

Bảng 2.3a: Các thông số quan trắc nước mặt

Bảng 2.3b: Phương pháp phân tích

Bảng 2.3c: Các thông số quan trắc nước thải

Bảng 3.1a Danh mục các điểm quan trắc nước mặt ở lưu vực sông Nhuệ

Bảng 3.1b Kết quả phân tích nước mặt lưu vực sông Nhuệ khu vực Hà Nội

Bảng 3.1c Kết quả phân tích nước mặt sông nhánh lưu vực sông Nhuệ khu vực

Hà Nội

Bảng 3.2a Kết quả phân tích nước thải sinh hoạt lưu vực sông Nhuệ

Bảng 3.2b Kết quả phân tích nước thải sinh hoạt lưu vực sông Nhuệ

Bảng 3.2c Danh sách các cơ sở sản xuất công nghiệp đã điều tra

Bảng 3.2d Kết quả phân tích nước thải KCN lưu vực sông Nhuệ

Bảng 3.2e Kết quả phân tích nước thải cơ sở chế biến thực phẩm lưu vực sông Nhuệ Bảng 3.2f Kết quả phân tích nước thải cơ sở CSSX dệt nhuộm lưu vực sông Nhuệ Bảng 3.2g Kết quả phân tích nước thải cơ sở sản xuất cơ khí lưu vực sông Nhuệ Bảng 3.2h Danh sách các điểm lấy mẫu nước thải làng nghề và y tế

Bảng 3.2i Kết quả phân tích nước thải bãi rác lưu vực sông Nhuệ

Bảng 3.2j Kết quả phân tích nước thải cơ sở y tế

Bảng 3.2k Kết quả phân tích nước thải làng nghề

8

Bảng 3.3a Khối lượng tác nhân ô nhiễm do một người đưa vào môi trường trong

một ngày (chưa qua xử lý)

Bảng 3.3b Tải lượng chất ô nhiễm từ nguồn thải y tế lưu vực sông Nhuệ

Sông Hồng cung cấp khoảng 85 - 90% lượng nước cho lưu vực sông Nhuệ Lưu vực sông Nhuệ mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 - 10 và đóng góp 70 - 80% lưu lượng dòng chảy cả năm Chế độ dòng chảy của sông Nhuệ phụ thuộc hoàn toàn vào chế

độ đóng mở của các cống điều tiết: Cống Liên Mạc (lấy nước từ sông Hồng), cống Thanh Liệt (lấy nước từ sông Tô Lịch), một số cống trên trục chính như: Hà Đông, Đồng Quan, Nhật Tựu, Lương Cổ và một số cống trên trục nhánh như: La Khê, Vân Đình, Diệp Sơn,

Tuy nhiên trong những năm gần đây, lưu vực sông Nhuệ có nhiều vấn đề môi trường nảy sinh Đặc biệt đã có những cảnh báo ô nhiễm nặng về môi trường nước và các hệ sinh thái Hàng ngày có hàng trăm nguồn xả không qua xử lý đổ thải thẳng vào sông Nhuệ với lưu lượng khoảng 600.000 m3

(Theo tổng hợp của Trung tâm Ứng dụng Công nghệ Tài nguyên và Môi trường) Trong đó có những nguồn nước thải chứa rất nhiều chất độc hại cho sức khỏe con người từ các cơ sở sản xuất

và làng nghề dọc 2 bờ sông Nhuệ Chỉ riêng cụm làng nghề dệt nhuộm tập trung ven quận Hà Đông: lụa Vạn Phúc, Xí nghiệp Len, nhuộm in hoa Hà Đông Sản phẩm chính là các mặt hàng từ tơ tằm sản xuất thủ công và bán thủ công, sản lượng hàng năm 2,5 triệu mét Quy trình sản xuất sử dụng nhiều than đá, dầu mỡ, thuốc nhuộm, hóa chất và nước Hằng ngày Vạn Phúc thải ra khoảng 1.000m3

nước thải, chứa các tạp chất tự nhiên tách ra từ vải sợi, chất bẩn, dầu, hợp chất chứa nitơ, péctin, hồ tinh bột, NaOH, H2SO4, HC… các loại thuốc nhuộm, hóa chất trơ Khoảng 30% thuốc nhuộm và 85 - 90% hóa chất nằm lại trong nước thải chảy vào kênh mương và đổ

10 trực tiếp ra sông Nhuệ Kết quả khảo sát và quan trắc cho thấy, nguồn nước tại hai dòng sông trên không thể dùng để tưới tiêu cho nông nghiệp (không đạt tiêu chuẩn B1) Hàng chục kênh mương trên hệ thống sông này đã biến thành dòng nước chết, bốc mùi hôi tanh khó chịu Nước ô nhiễm chảy đến đâu, cá tôm chết nổi đến đó, cây trồng cũng héo rũ Sản lượng nuôi trồng thủy sản (đặc biệt là nuôi cá bè trên sông) trên hệ thống này đã bị giảm sút do vấn đề ô nhiễm nguồn nước mặt Điển hình là các vụ cá lồng chết hàng loạt

Để thực hiện các đề án cải tạo và bảo vệ môi trường sông Nhuệ (Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Đề án tổng thể bảo vệ môi trường sông Nhuệ - Đáy đến năm 2020, có 12 dự án ưu tiên với khoảng 3.335 tỷ đồng được huy động từ ngân sách) việc thống kê các nguồn thải đánh giá hiện trạng môi trường trên lưu vực sông Nhuệ là rất cấp thiết Ngoài ra các hình thức giám sát và quản lý chất lượng nước cũng phải được tiến hành song song với các đề án bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ để đảm bảo tình hình môi trường trên lưu vực sông Nhuệ phát triển bền vững tránh những phát sinh tiêu cực sau khi xử lý Công tác giám sát và quản lý môi trường lưu vực sông Nhuệ sẽ khó thực hiện, hoặc thực hiện kém hiệu quả nếu không có một hệ thống thông tin (vt: HTTT) với các cơ sở dữ liệu tốt (thông tin chính xác, được cập nhật thường xuyên, ) Sự thiếu hụt thông tin hoặc thông tin chất lượng không cao sẽ làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích vấn đề và ra quyết định Đây là một trong các nguyên nhân hạn chế khả năng quản lý thống nhất và tổng hợp môi trường lưu vực sông Tuy nhiên do điều kiện hạn chế về thời gian, kinh phí và dữ liệu nguồn (dữ liệu rời rạc, phân tán ở nhiều cơ quan lưu trữ, không

có sự đồng bộ, không liên tục ), đặc biệt chưa có bài toán tổng thể và mô hình thống nhất cho HTTT cũng như cơ chế cập nhật thông tin môi trường cho lưu vực sông Nhuệ cũng như lưu vực sông trên cả nước nên hệ thống cơ sở dữ liệu này mới chỉ được phát triển một phần, nhiều loại thông tin chưa được thu thập và cập nhật đầy đủ cho toàn LVS Hệ thống thông tin áp dụng công cụ GIS đưa lên bản đố số các trường thông tin bao gồm các thông số về môi trường, khí tượng thủy văn, địa hình Các thông tin được cập nhật liên tục giúp ta có một cái nhìn tổng quan về

11 môi trường trong khu vực nghiên cứu, đồng thời trợ giúp các thông tin cho các nghiên cứu khác xử lý, và đánh giá môi trường trong khu vực

Chính vì vậy luận văn tốt nghiệp “Đánh giá hiện trạng ô nhiễm và xây

dựng cơ sở dữ liệu để quản lý môi trường nước lưu vực sông Nhuệ tại khu vực

Hà Nội” được xây dựng với mục đích

 Mục đích của đề tài:

- Mục đích trước mắt: Đánh giá cơ bản hiện trạng môi trường lưu vực

sông Nhuê Cơ bản đánh giá được chất lượng các nguồn thải đổ ra sông Nhuệ Xây dựng được hệ thống thông tin và cơ sở dữ liệu phục vụ cho các công tác nghiên cứu

và xử lý môi trường trên lưu vực sông Nhuệ

- Mục đích lâu dài: Truy suất thông tin phục vụ công tác xây dựng hệ

thống giám sát và cảnh báo môi trường Đề ra các biện pháp quản lý phù hợp đảm bảo môi trường lưu vực sông phát triển bền vững

 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Thống kê được các nguồn thải từ các cơ sở sản xuất , khu công nghiệp, khu dân cư có lưu lượng tương đối lớn trong phạm vi 2 km tính từ sông Nhuệ Đánh giá khái quát hiện trạng môi trường lưu vực sông, tính toán chính xác từ 70 -80% tải lượng các chất ô nhiễm tại khu vực Hà Nội đổ vào sông Nhuệ Xây dựng các điểm giám sát môi trường và các biện pháp quản lý tương đối phù hợp với các điều kiện hiện nay, đáp ứng được các điều kiện dễ dàng cho việc cập nhật thông tin của HTTT

 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

Luận văn xây dựng dựa trên một số phương pháp nghiên cứu và tiếp cận:

Phương pháp kế thừa: Khai thác và kế thừa các kết quả điều tra hiện trạng

môi trường hàng năm của lưu vực, các báo cáo khoa học về hiện trạng môi trường các nhà máy xí nghiệp, làng nghề của các Viện và các Trung tâm nghiên cứu Thu thập phân tích các thông tin về hiện trạng môi trường các ngành

Phương pháp thống kê, điều tra thực địa: Phương pháp này được sử dụng

rất nhiều trong các loại đề tài nghiên cứu khoa học thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau

12 Đây là phương pháp quan trọng và cần thiết, đặc biệt là trong phạm vi của dự án Các số liệu thống kê và điều tra thực địa sẽ là cơ sở để xây dựng các giải pháp điều chỉnh lại các đánh giá chưa phù hợp làm cơ sở dự báo chính xác xu hướng diễn biến trong tương lai

Phương pháp dự báo: Trên cơ sở các số liệu điều tra, thu thập, phương

pháo này sử dụng mô hình tính toán để dự báo khả năng, xu thế diễn biến về môi trường trong tương lai

Phương pháp cộng đồng: Ý kiến của cộng đồng được tham khảo thông qua

hình thức điều tra bản phỏng vấn Cộng đồng sẽ tham gia vào một số quá trình; lập

kế hoạch triển khai; phản hồi quy hoạch;…

Phương pháp phân vùng: Xắp xếp, tổ chức không gian lãnh thổ nhằm sử

dụng các thành phần môi trường và các yếu tố tài nguyên phù hợp với chức năng môi trường và điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội theo hướng phát triển bền vững

Phương pháp bản đồ: Sử dụng công cụ GIS phân tích thông tin bản đồ

phục vụ cho việc bổ sung dữ liệu

Kinh độ: 105034’02’’ ÷ 105057’16’’; Vĩ độ: 20032’37’’ ÷ 21005’08’’;

Sông Nhuệ có chiều dài khoảng 76km, là phụ lưu của sông Hồng qua cống Liên Mạc chảy qua thành phố Hà Nội và hợp lưu với sông Đáy tại Hà Nam rồi đổ ra biển qua cửa Đáy Sông Nhuệ có vai trò là hệ thống thủy lợi phục vụ phát triển nông nghiệp khu vực các huyện Từ Liêm, Hà Đông, Thanh Trì, Thường Tín,… và

là hệ thống thoát nước thải khi qua khu vực Hà Đông và nội thành Hà Nội

Lưu vực sông Nhuệ có diện tích lưu vực khoảng 1.075km2

với dân số 3.851.000 người mật độ dân số 3.582 người/km2

(năm 2008), chiều rộng trung bình khoảng 20km Trong phạm vi luận văn mới chỉ tiến hành điều tra khảo sát trên diện tích 563km2

trên địa phâ ̣n của 115 xã thuộc 14 quận huyện của 2 tỉnh thành với dân

số là 1.099.471 người mật độ dân số 1.953 người/km2

(năm 2008)

Với đặc điểm về vị trí địa lý như vậy là tiền đề thuận lợi cho hoạt động phát triển sản xuất công nghiệp, nông nghiệp cũng như việc phát triển các cơ sở hạ tầng Điều này giúp cho lưu vực sông Nhuệ trở thành trung tâm lớn về kinh tế, văn hóa, chính trị và xã hội của miền Bắc nói riêng, mà còn là của cả nước nói chung

 Đới Hà Nội

Đới Hà Nội nằm phủ chờm lên cả hai miền kiến tạo Đông Bắc và Tây Bắc Trong khu vực nghiên cứu, đới chỉ chiếm một phần rất nhỏ thuộc phạm vi thành phố Hà Nội Đới Hà Nội chiếm diện tích khoảng 1.500km2 (bao gồm các thành tạo Kainozoi) Theo nhiều nguồn tài liệu đã công bố đới Hà Nội được bắt đầu từ Việt Trì và phát triển rộng về phía biển, gần trùng với đồng bằng Bắc Bộ hiện nay

1.1.3 Đặc điểm hệ thống thuỷ văn

1.1.3.1 Mạng lưới sông ngòi trong lưu vực sông Nhuệ

Sông Nhuê ̣ có chiều rô ̣ng trung bình từ 15 ÷ 30m, mực nước biến động mạnh do phụ thuộc vào chế đô ̣ nước sông Hồng cũng như lượng nước thải từ sông

Tô Lịch Vào mùa mưa, mực nước trung bình của sông Nhuê ̣ từ 5,3 ÷ 5,7m, còn vào mùa khô mực nước trung bình từ 1,5 ÷ 2,5m Lưu lươ ̣ng dòng chảy trung bình Qtb = 250m3/s

Tuy sông Nhuê ̣ có chiều dài không lớn nhưng trong lưu vực có hê ̣ th ống các phụ lưu, kênh mương khá dày đă ̣c Hệ thống các sông thoát nước trong nội thành

Hà Nội được nối với sông Nhuệ thông qua Đập Thanh Liệt, bao gồm các con sông nội thành:

- Sông Tô lịch dài 14,6km Sông Lừ (sông Nam Đồng) dài 5,6km, Sông Sét dài 5,9, Sông Kim Ngưu dài 11,8km, Sông La Khê thuộc địa phận thành phố Hà Đông, dài 6,8km nối sông Đáy với sông Nhuệ, Sông Ngoại Độ là một phụ lưu nhỏ của sông Nhuệ thuộc địa phận huyện Thường Tín (Hà Nội), Sông Vân Đình (Ứng Hòa - Hà Nội) có chiều dài 11,8km

Độ sâu của lòng sông trong lưu vực có xu hướng giảm dần từ thượng lưu về

hạ lưu sông Nhuệ Lưu lươ ̣ng nước tăng dần lên do áp lực dòng chảy , nhất là điểm

hơ ̣p lưu giữa dòng chảy sông Nhuê ̣ và sông Tô Li ̣ch Lưu lượng dòng chảy trung bình Qtb = 250m3/s

Nhìn chung địa hình lưu vực sông Nhuệ tương đối bằng phẳng, lưu lượng nước không quá lớn nên nhìn chung tốc độ dòng chảy các sông trong lưu vực không lớn Chế độ dòng chảy phụ thuộc chủ yếu vào chế độ nước sông Hồng và lượng nước thải thông qua hoạt động điều tiết nước của các cống Liên Mạc (lấy nước sông Hồng vào sông Nhuệ), cống Thanh Liệt (lấy nước sông Tô Lịch) và hệ thống các cống trên trục chính như Đồng Quan, Hòa Mỹ, Lương Cổ, Nhật Tựu,…

1.1.4 Đặc điểm nước ngầm trong khu vực

Vùng nghiên cứu được cấu thành bởi các trầm tích bở rời Đệ tứ và các thành tạo có tuổi Đệ tam đến Protezozoi Dựa vào thành phần thạch học, các thông số địa chất thủy văn và đặc điểm thủy động lực v.v có thể phân chia vùng nghiên cứu thành 2 tầng chứa nước chính đó là:

 Các tầng chứa nước lỗ hổng

a) Tầng chứa nước trong trầm tích lỗ hổng Holocen (qh)

Đây là tầng chứa nước không áp và có tuổi trẻ nhất Tầng này phân bố khá rộng rãi ở phía Đông vùng nghiên cứu, chiếm 2/3 diện tích của vùng Thành phần thạch học chủ yếu là cát pha, cát các loại có màu vàng, vàng nhạt trong các trầm tích của hệ tầng Thái Bình

16 Chiều sâu mực nước tĩnh từ nhỏ hơn 1 ÷ 5m, phổ biến từ 1 ÷ 4m Đất đá chứa nước có tính thấm trung bình, độ dẫn nước trung bình 300 ÷ 500m2/ngày, hệ

số nhả nước trọng lực biến đổi từ 0,001 ÷ 0,17 Độ giàu nước của tầng chứa nước đạt từ trung bình trở lên, tuy nhiên, mức độ chứa nước không đồng đều trên toàn vùng Nguồn cung cấp cho tầng chứa nước chủ yếu là nước mưa và nước mặt

b) Tầng chứa nước lỗ hổng trong trầm tích Pleistocen (qp)

Đây là tầng chứa nước có áp, trong vùng nghiên cứu, phần lớn bị phủ kín dưới tầng (qh) Về thành phần thạch học, tầng chứa nước (qp) gồm 2 lớp:

- Lớp trên: Là trầm tích hạt min, chủ yếu là cát

- Lớp dưới bao gồm các vật liệu thô như cuội, sỏi, sạn, cát hạt thô của hệ tầng Hà Nội (ký hiệu là qp1) có chiều dày thay đổi trong phạm vi rộng từ 4 ÷ 60,5m

 Các tầng chứa nước khe nứt

a) Tầng chứa nước khe nứt - lỗ hổng trầm tích Neogen (m)

Hầu hết tầng này nằm chìm dưới trầm tích Đệ tứ Thành phần thạch học của tầng biến đổi rất phức tạp theo cả diện tích lẫn chiều sâu, chủ yếu là cuội kết, sạn kết gắn bởi sét, cát kết xen bột kết, sét kết, các thấu kính sét than rất nghèo nước Nguồn cung cấp cho tầng là nước mưa rơi trên vùng lộ, nước thấm từ các tầng trên xuống và nước thấm dọc theo các đứt gãy kiến tạo

b) Tầng chứa nước khe nứt trong hệ tầng Yên Duyệt (p 2 - t 1 yd)

Đa phần bị trầm tích trẻ hơn phủ lên trên Thành phần thạch học phức tạp gồm đá phiến sericit xen vỉa quặng sắt, đá vôi, cát kết, bột kết, đá phiến sét vôi, sil-

ic, sét than, thấu kính than đá Loại hình hóa học của nước là HCO3 - Ca, nước là nước nhạt Tầng nghèo nước nên chỉ có khả năng cung cấp nước cho các đối tượng đơn lẻ

c) Tầng chứa nước khe nứt - karst trong trầm tích biến chất Proterozoi (eo)

Thành phần thạch học gồm đá phiến thạch anh - biotit, đá phiến glagioclas - silimanit, đá phiến hai mica chứa granat, quarzit biotit - amphibol, thấu kính đá hoa

Do thành phần thạch học đa dạng như vậy nên tầng chứa nước trong trầm tích terozoi có độ chứa nước rất không đồng đều

17 Tầng chứa nước này không có ý nghĩa cung cấp nước lớn, chỉ thích hợp cho cung cấp nước quy mô nhỏ lẻ

1.1.5 Tài nguyên khoáng sản

1.1.5.1 Nhóm khoáng sản nhiêu liệu

Nhóm khoáng sản nhiên liệu trong khu vực nghiên cứu ít, các điểm quặng khoáng sản nhiên liệu

1.1.5.2 Nhóm khoáng sản kim loại

Nhóm khoáng sản kim loại trong khu vực nghiên cứu ít, các điểm quặng ở dạng vành phân tán Trữ lượng các điểm quặng đều nhỏ, lại nằm trong các khu vực không thuận lợi cho khai thác

1.1.5.3 Nhóm khoáng sản không kim loại

Nhóm khoáng sản không kim loại chiếm số lượng lớn và có giá trị sử dụng cao trong vùng nghiên cứu Chúng bao gồm các loại nguyên liệu công nghiệp, xi măng và vật liệu xây dựng

 Nguyên liệu công nghiệp

Nhóm khoáng sản công nghiệp trong khu vực nghiên cứu gồm 2 loại khoáng sản chính: Kaolin, sét dung dịch

a) Kaolin: Nhìn chung kaolin khu vực nghiên cứu với tổng trữ luợng khoảng

2,86 triệu tấn có chất lượng từ trung bình đến tốt đang được khai thác làm sứ, gốm dân dụng, gạch chịu lửa cao cấp

b) Sét dung dịch: Xác định được 1 mỏ sét dung dịch Đống Đa - Hà Nội trữ

lượng 4 triệu tấn Sét đạt tiêu chuẩn làm dung dịch khoan, khuôn đúc công nghiệp Đây là mỏ lớn có giá trị công nghiệp

 Vật liệu Xây dựng

Trong lưu vực sông Nhuệ khoáng sảntvật liệu xây dựng chủ yếu là sét gạch

ngói Đã thống kê xác định được các mỏ sét gạch ngói có qui mô khác nhau phân

bố rải rác trong vùng nghiên cứu Hầu hết các mỏ này đã và đang được khai thác để sản xuất gạch ngói

18

1.1.6 Đặc điểm thổ nhưỡng, tài nguyên đất

Lưu vực sông Nhuệ, có loại đất chủ yếu là đất phù sa và phù sa cổ Theo cách phân loại đất phát sinh kết hợp chuyển ngang theo cách phân loại của FAO- UNESCO thì vùng nghiên cứu bao gồm:

- Đất phù sa (Fluvisols) trong đó được bồi hàng năm phân bố chủ yếu ở dọc sông Nhuệ, sông Châu với diện tích nhỏ thành từng dải không liên tục Đất không được bồi hàng năm phân bố phần lớn diện tích vùng nghiên cứu

- Loại đất phù sa gley (Gleyre Fluvisols) phân bố chủ yếu quanh thị xã Phủ

Lý trên các xứ đồng thấp, trũng ngập nước thường xuyên Loại đất phù sa gley chua (Glegic- Dystri Fluvisols) phân bố chủ yếu ở các xứ đồng huyện Ứng Hòa, quanh

thành phố Phủ Lý, huyện Kim Bảng, Duy Tiên

- Tài nguyên đất nhìn chung khá thích hợp cho việc phát triển nông nghiệp canh tác lúa nước Trên những xứ đồng thấp trũng ở các huyện Thường Tín, Phú Xuyên, Ứng Hòa, quanh thành phố Phủ Lý có thể kết hợp 1 lúa 1 cá khá thuận lợi hoặc cần khử chua khi canh tác lúa nước Ngược lại ở vùng đầu nguồn sông Nhuệ, trên những vùng đất cao và bãi bồi ven sông thích hợp với trồng lúa xen hoa màu,

hoặc cây công nghiệp ngắn ngày

1.1.7 Đặc điểm các hệ sinh thái lưu vực sông nhuệ

1.1.7.1 Hệ sinh thái tự nhiên

Hệ sinh thái tự nhiên lưu vực sông Nhuệ chủ yếu là các hệ sinh thái thủy vực nước ngọt bao gồm thủy vực nước lặng và thủy vực nước chảy

Thuỷ vực nước lặng được chia theo mức độ sâu nông của mực nước ngập Thuỷ vực nước chảy ở lưu vực cũng chỉ gọi là tương đối Nó khác xa với thuỷ vực nước chảy khác vì nguồn nước lấy lên từ nước ngầm qua sinh hoạt, sản xuất lại là nguồn cung cấp nước quan trọng và thường xuyên

- Thủy sinh nước lặng

- Thủy vực nước chảy

Thủy vực nước ngọt ở lưu vực mang nét đặc trưng của thủy vực nước ngọt nhiệt đới Chúng đang bị biến đổi mạnh mẽ về không gian cũng như cấu trúc, số

19 lượng loài do thay đổi quá nhanh về điều kiện sinh thái cũng như việc khai thác với

cường độ mạnh

1.1.7.2 Hệ sinh thái nhân tạo

a) Hệ sinh thái nông nghiệp

Hệ sinh thái nông nghiệp chiếm phần lớn diện tích lưu vực Hệ sinh thái được tạo lập trên nền đất phù sa ngập nước Trong một quá trình rất dài từ đắp đê ngăn mặn, ngăn lũ, tưới tiêu hệ sinh thái này đã thoát khỏi chế độ ngập và bồi đắp phù sa thường xuyên

Thảm thực vật bao gồm nhiều quần xã cây trồng trên các địa hình với các kỹ thuật chăm bón, canh tác, mùa vụ khác nhau

b) Hệ sinh thái khu dân cư

Hệ sinh thái khu dân cư có 2 loại: Hệ sinh thái khu dân cư đô thị và công nghiệp; Hệ sinh thái khu dân cư nông thôn

- Hệ sinh thái khu dân cư đô thị và công nghiệp: Phân bố thành từng cụm trong lưu vực sông Nhuệ, điển hình là các hệ sinh thái khu đô thị thành phố Hà Nội,

Hà Đông, đặc trưng của hệ sinh thái này là mật độ dân cư cao, bề mặt trống (nhà ở, công sở, xí nghiệp ) không có thảm thực vật phủ lớn, lượng chất thải sinh hoạt và công nghiệp lớn

- Hệ sinh thái khu dân cư nông thôn: Phân bố tập trung thành các thôn, làng

xã, trên địa thế đất cao của đồng bằng Đặc trưng của hệ sinh thái này có mật độ dân

cư thấp, lớp phủ thực vật tương đối cao (vườn rau, cây ăn quả, cây bóng mát, cây vật liệu xây dựng, cho gỗ), nguồn chất thải không tập trung, một phần tái sử dụng làm phân bón

Thực vật trong hệ sinh thái khu dân cư chủ yếu là các cây trồng với các mục đích như lương thực, thực phẩm, cây ăn quả, cây bóng mát, lấy gỗ, cây thuốc, cây cảnh Động vật chủ yếu là động vật nuôi Động vật tự nhiên, thực vật hoang dại chỉ chiếm vai trò thứ yếu

1.1.8 Điều kiện khí hậu lưu vực sông Nhuệ

 Chế độ nắng

20 Khu vực nghiên cứu nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, với lượng bức xạ tổng cộng trung bình năm khoảng 105 - 120 Kcal/cm2

và có số giờ nắng thuộc loại trung bình, đạt khoảng 1.600 - 1.750 giờ/năm, trong đó tháng VII có số giờ nắng nhiều nhất đạt 200 - 230 giờ/tháng và tháng II, III có số giờ nắng ít nhất khoảng 25 - 45 giờ/ tháng

 Chế độ nhiệt

Lưu vực Sông Nhuệ hầu hết nằm trong vùng đồng bằng thấp nên không lượng bức xạ tổng cộng tại các vùng nằm trong lưu vực sông Nhuệ không phân hóa theo độ cao rõ rệt Diện tích trải rộng của lưu vực chưa đủ lớn để thấy được sự phân hóa chế độ nhiệt và bức xạ

Nhiệt độ không khí trung bình năm (ở độ cao 2m) ở vùng ven sông Nhuệ khoảng 23,5oC, tương đương với tổng nhiệt độ năm là 8.500oC Một đặc trưng quan trọng trong chế độ nhiệt vùng này là có một mùa lạnh khác thường so với điều kiện nhiệt đới Mùa lạnh, được hiểu là thời kỳ có nhiệt độ trung bình dưới 20o

C, kéo dài gần 4 tháng, từ cuối tháng XI đến giữa tháng III Lạnh nhất là tháng I, nhiệt độ trung bình khoảng 16o

19 (67)

22 (72)

27 (80)

31 (87)

32 (90)

32 (90)

32 (89)

31 (88)

28 (82)

24 (76)

22 (71)

Trung bình

thấp °C (°F)

14 (58)

16 (60)

18 (65)

22 (71)

25 (77)

27 (80)

27 (80)

27 (80)

26 (78)

23 (73)

19 (66)

16 (60)

Lượng mưa

mm (inch)

20.1 (0.79)

30.5 (1.20)

40.6 (1.60)

80 (3.15)

195.6 (7.70)

240 (9.45)

320 (12.6)

340.4 (13.4)

254 (10.0)

100.3 (3.95)

40.6 (1.60)

20.3 (0.80)

(Nguồn: The Weather Channel và Asia for Visitors 27 tháng 12 năm 2008)

 Chế độ gió

Chế độ gió của lưu vực sông Nhuệ chia theo hai mùa rõ rệt

Mùa đông có hướng gió thịnh hành là Đông Bắc, tần suất đạt 60 - 70% Một số nơi do ảnh hưởng của địa hình, hướng gió đổi thành Tây Bắc và Bắc, tần suất đạt 25 -

21 40% Mùa hè vào các tháng V, VI, VII hướng gió tương đối ổn định, thịnh hành là Đông và Đông Nam, tần suất đạt khoảng 60 - 70% Tháng VIII hướng gió phân tán, hướng thịnh hành nhất cũng chỉ đạt tần suất 20 - 25%

 Lượng mưa

Đối với các khu vực thuộc lưu vực sông Nhuệ, mùa mưa trùng với thời kỳ mùa hè, từ tháng V - X, lượng mưa chiếm 80 - 85% tổng lượng mưa năm, đạt từ

1200 - 1800mm với số ngày mưa vào khoảng 60 - 70ngày

Bảng 1.1.8b Lượng mưa trung bình tháng và năm (mm)

Bảng 1.2.a Quy mô dân số khu vực Hà Nội tại lưu vực sông Nhuệ các năm

Đơn vị tính: Nghìn người

22

(Nguồn: Niên giám thống kê)

Dân số Hà Nội có tỷ lệ giới tính nam cao hơn nữ so với dân số cả nước (năm

1995 - 1998 ở mức 96,5 - 96,6 nam/100 nữ), và có xu hướng ngày càng rõ rệt, dần thể hiện sự mất cân bằng về giới tính Qua tổng điều tra dân số ngày 1/4/1999, dân

số Hà Nội có sự thay đổi trong cơ cấu giới tính với tỷ lệ nam chiếm 50,02% và nữ

là 49,98% (tỷ lệ tương ứng của cả nước là 49,8% và 50,2%) Về cơ cấu phân bố dân

số thành thị - nông thôn, có thể nói, gần đây dân số thành thị ngày càng tăng và dân

số nông thôn ngày càng giảm Tuy nhiên hiện nay với việc sáp nhập toàn bộ tỉnh Hà Tây (cũ), một số xã của Hòa Bình và Vĩnh Phúc vào địa giới hành chính của Hà Nội thì tỷ lệ này đã có sự đảo ngược đáng kể

Cơ cấu lao động theo trình độ chuyên môn kỹ thuật và cấp bậc đại học trong những năm trước đây vẫn còn cách xa so với nhu cầu thực tế của quá trình phát triển kinh tế - xã hội, nhất là trong những ngành nghề mang tính khoa học và công nghệ cao Hiện nay khoảng cách đó đang được thu hẹp lại, tuy nhiên cũng vẫn chưa thể đáp ứng một cách đầy đủ nhất cho quá trình phát triển

1.2.2 Đặc điểm kinh tế

 Nội thành Hà Nội

Tổng sản phẩm nội địa (GDP) của thành phố Hà Nội năm 2008 tăng 12,1%, trong đó giá trị sản xuất công nghiệp tăng 21,2% Khu vực đầu tư nước ngoài và kinh tế ngoài quốc doanh có tốc độ tăng trưởng là 31,8% và 27,7% Thành phố đã tập trung xây dựng các quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội như hạ tầng kỹ thuật khu vực Bắc sông Hồng, quy hoạch cơ bản phát triển khu vực sông Hồng, chuẩn bị điều chỉnh quy hoạch chung xây dựng thủ đô

Giá trị sản xuất công nghiệp khu vực có vốn đầu tư nước ngoài trên địa bàn

Hà Nội trong 9 tháng đầu năm 2008 tăng 17,6% so với cùng kỳ năm 2007 Trong tổng số 20 ngành nghề sản xuất thì có tới 18 ngành có giá trị sản xuất tăng, trong đó những ngành có mức tăng khá như sản xuất giấy và sản phẩm từ giấy, xuất bản in,

23 sản xuất xe có động cơ, hóa chất, sản phẩm cao su - nhựa… Trong 9 tháng có thêm

20 doanh nghiệp đầu tư nước ngoài đi vào hoạt động, tạo thêm 0,4% tổng giá trị sản xuất của cả khu vực này Hiện nay, Hà Nội là một trong những địa phương dẫn đầu thu hút vốn đầu tư trực tiếp nước ngoài (FDI) với 290 dự án và tổng vốn đăng ký 1,7 tỷ USD Hiện có trên 1.600 văn phòng đại diện nước ngoài có trụ sở ở Hà Nội

Cơ cấu (%)

GTSX (triệu đồng)

Cơ cấu (%)

GTSX (triệu đồng)

Cơ cấu (%)

Công nghiệp,

TTCN - XD 1.275.913 62,2 1.944.679 67,8 2.357.800 69,0 Thương Mại, dịch

vụ - Vận tải 489.471 23,9 645.579 22,5 771.300 22,6 Nông - lâm -

2007 đạt 1.082 USD Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng tích cực

Bảng 1.2c GTSX CN - TTCN của các địa phương của quận Hà Đông

và Hội đồng nhân dân Cụ thể nhƣ sau:

Bảng 1.2d Giá trị sản xuất kinh tế huyện Thanh Trì qua các năm

1 Giá trị SX nông nghiệp, thủy sản 110.776,05 132.825 154.077

2 Giá trị SX công nghiệp và xây dựng

xã nằm gần trung tâm huyện nhƣ xã Văn Bình, Hà Hồi hoặc các xã có hoạt động sản xuất làng nghề phát triển nhƣ Nhị Khê, Hòa Bình…

25

 Huyện Thanh Oai

Huyện Thanh Oai là một huyện sản xuất nông nghiệp là chủ yếu Trong những năm gần đây kinh tế của huyện phất triển khá mạnh, tốc độ tăng trưởng GDP bình quân trên 10%/năm Huyện Thanh Oai có tổng cộng 8 xã nằm trong lưu vực sông Nhuệ Sản xuất chính vẫn là nông nghiệp, trong những năm gần đây đang chuyển dần sang cơ cấu kinh tế công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp Với diện tích 141,8 km2, dân số là 204.729 người, GDP hằng năm đạt mức 645.643 triệu đồng

Về tỷ trọng kinh tế nông nghiệp chiếm 33,25%, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp chiếm 46,96%, thương mại dịch vụ chiếm 19,8% Xu thế tỷ trọng nông nghiệp ngày càng giảm tỷ trọng công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp ngày càng tăng

Bảng 1.2e Giá trị sản xuất kinh tế của huyện Thanh Oai

TT Lĩnh vực sản xuất Tổng giá trị

(tỷ đồng)

Tỷ trọng (%)

1.3 TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐÔ GIS

Các ứng dụng GIS được liên tục phát triển trong lĩnh vực quản lý và bảo vệ môi trường Từ chương trình kiểm kê nguồn tài nguyên thiên nhiên của Canada trong những năm 1960, đến các chương trình GIS cấp bang của Mỹ bắt đầu vào

26 cuối những năm 1970, đến mô hình hoá quản lý các sự cố môi trường hiện đang được phát triển, công nghệ GIS đã cung cấp các phương tiện để quản lý và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường ngày càng hữu hiệu hơn Xu hướng hiện nay trong quản lý môi trường là sử dụng tối đa khả năng cho phép của GIS Sự phát triển của phần cứng làm cho máy tính có nhiều khả năng hơn, mạnh hơn và các ứng dụng GIS cũng trở nên thân thiện hơn với người sử dụng bởi các khả năng hiển thị

dữ liệu ba chiều, các công cụ phân tích không gian và giao diện tuỳ biến Nhờ khả năng xử lý các tập hợp dữ liệu lớn từ các cơ sở dữ liệu phức tạp, nên GIS thích hợp với các nhiệm vụ quản lý môi trường Các mô hình phức tạp cũng có thể dễ dàng cập nhật thông tin nhờ sử dụng GIS GIS được sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn cho các nhà hoạch định chính sách Các cơ quan chính phủ dùng GIS trong quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoạt động quy hoạch, mô hình hoá và quan trắc

Công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý là công cụ hữu hiệu giúp cho các nhà khoa học và quản lý, đặc biệt là các nhà địa lý nghiên cứu, điều tra tài nguyên môi trường và nắm bắt thông tin nhanh chóng và đồng bộ trên diện rộng Dữ liệu viễn thám khi xử lý trong tổ hợp với hệ thông tin địa lý sẽ là nguồn tư liệu khách quan mang tính kế thừa và đổi mới liên tục trong bản đồ số, thực sự trở thành những

tư liệu đáng tin cậy cho các nhà chuyên môn và quản lý tham khảo trong nhiều lĩnh vực Phương pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý còn giúp cho các nhà quản lý dễ dàng tiếp cận với sự phát triển của công nghệ tin học hiện nay GIS cũng được sử dụng để đánh giá các sự cố môi trường Các cơ quan chính phủ và địa phương phải đối phó nhanh chóng với thiên tai, các rủi ro trong công nghiệp và các sự cố môi trường Thông tin địa lý là những thông tin quan trọng để đưa ra những quyết định một cách nhanh chóng Các phân tích GIS phụ thuộc vào chất lượng, giá trị và tính tương thích của các dữ liệu địa lý dạng số

Việc xây dựng hệ thống thông tin giám sát môi trường cho lưu vực sông Nhuệ sẽ góp phần vào việc:

Với khả năng quản lý thông tin trong hệ tọa độ địa lý, modul GIS giữ vai trò:

- Quản lý dữ liệu và xây dựng chuyên đề, cho phép đánh giá xu thế biến động thông tin, phục vụ công tác quy hoạch khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên

Công tác quản lý môi trường cho sự phát triển bền vững đòi hỏi sự tổng hợp, phân tích một lượng thông tin lớn, đa dạng và toàn diện Nếu không khai thác, phát triển và sử dụng công nghệ mới, việc tổng hợp và phân tích số liệu gặp rất nhiều khó khăn, thậm chí có những bài toán thực tế không thể giải được bằng phương pháp thông thường Một nhiệm vụ thực tế hết sức to lớn và không thể thực hiện được bằng phương pháp truyền thống là tiến hành chồng xếp và phân tích bản đồ kết hợp, đối sánh các tờ bản đồ khác nhau với các chuyên đề, tỷ lệ và thời gian khác nhau Điều này chỉ có thể thực hiện được trong phần mềm HTTĐL

Để xây dựng được một Hệ thống thông tin giám sát môi trường sẽ bao gồm 2 phần chính:

 Điều tra thu thập dữ liệu địa lý cho công tác xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa lý môi trường lưu vực sông;

 Điều tra thu thập thông tin môi trường cho công tác xây dựng dữ liệu nền môi trường lưu vực sông

Hiện nay, công nghệ GIS được ứng dụng phục vụ cho rất nhiều lĩnh vực rất khác nhau đặc biệt trong đó có quản lý môi trường Dưới đây là một số ứng dụng

đã được áp dụng trong từng lĩnh vực:

 Quản lý Tài nguyên Thiên nhiên:

Chambers Group sử dụng GIS và các dữ liệu thu thập được từ hệ thống định

vị toàn cầu (GPS) để dẫn ra sự phân bố và mật độ của các quần thể rùa cạn sa mạc

Công ty Duke Power dùng GIS để quản lý các dữ liệu địa lý về các loài cá nước mở (open water) Sự kết hợp giữa GIS và công nghệ định vị bằng tiếng dội đã

28 cho những thông tin và những đánh giá loài chi tiết hơn so với các phương pháp trước đây

Một số tổ chức đã sử dụng GIS để phân tích sự phân bố và mức độ bảo tồn đối với một số thành phần của đa dạng sinh học GIS giúp các nhà nghiên cứu xác định các loài có khả năng hiện diện trong vùng quản lý hay không (vùng gián đoạn) Những loài này được dùng làm chỉ thị cho đa dạng sinh học hoặc cho sự vắng mặt, đối với một vùng cụ thể

Các chuyên gia ở Corvallis, Oregon đã sử dụng dữ liệu GIS để phát triển chiến lược bảo tồn loài cá hồi Coho, một loài cá hồi màu hồng bạc được tìm thấy chủ yếu ở vùng cửa sông của Oregon và Washington Công việc bảo tồn được bắt đầu với việc xác định nơi cư trú của các quần thể và giúp cho chúng mở rộng quần thể GIS được sử dụng để hiển thị và phân tích thông tin về điều kiện sống của loài

 TÀI NGUYÊN ĐẤT

GIS có thể được dùng để lập bản đồ phân loại đất của một vùng Mỗi loại đất được biểu diễn bởi một màu và nền khác nhau theo quy định Kèm theo các polygon biểu diễn phân bố của các loại đất là các thông tin thuộc tính như địa điểm, diện tích, Những thông tin dưới dạng bản đồ giúp cho các nhà quản lý phân tích dễ dàng những xu hướng biến đổi do các tác động của thiên nhiên hoặc của con người

Thành phố Brno, Cộng hoà Czech, đã dùng công nghệ GIS để phát triển qui hoạch tổng thể của thành phố và hiển thị thông tin theo cơ sở dữ liệu GIS địa chính của thành phố Mlada, Cộng hoà Czech cũng sử dụng GIS để hỗ trợ kế hoạch quy hoạch lại một khu sân bãi quân sự, đánh giá và mô phỏng các loại tài nguyên đất: đất nông nghiệp, đất nông nghiệp, đất tự nhiên

 TÀI NGUYÊN RỪNG

Có thể dùng GIS đánh giá các đặc điểm của một khu rừng dựa trên các điều kiện quản lý khác nhau Trên cơ sở các dự báo này, bạn có thể quan sát tương tai của khu rừng dưới dạng bản đồ và số liệu phân tích, từ đó vạch ra chiến lược quản

lý và phát triển các nguồn tài nguyên rừng sao cho đạt được hiệu qủa cao

29

Có thể dùng GIS để kiểm kê trạng thái gỗ, thuỷ hệ, đường giao thông, đường tàu hoả và các hệ sinh thái và sử dụng những thông tin này để đánh giá về mùa vụ, chi phí vận chuyển, hoặc điều kiện sống của các động vật hoang dã đang bị đe doạ

 TÀI NGUYÊN NƯỚC

Duy trì mực nước ngầm thích hợp trong các vùng khai khoáng là một vấn đề lớn Trường Ðại học Kỹ thuật Aachen, Ðức đã sử dụng GIS để kiểm soát mực nước ngầm cho các vùng khai thác than, tạo các bản đồ mực nước ngầm, kết hợp với các

dữ liệu khác như thổ nhưỡng, địa hình, quy mô khai thác mỏ, công nghệ kỹ thuật được sử dụng, cung cấp công cụ đắc lực cho các nhà phân tích

Ðánh giá sự phục hồi mực nước ngầm là rất khó khăn, nhưng với công nghệ GIS công việc này trở nên dễ dàng hơn Umlandverband Frankfurt, Ðức, đã dùng GIS để xây dựng các lớp bản đồ cho mỗi tính toán về sự phục hồi mực nước ngầm Những lớp này sau đó được kết hợp lại để tạo nên một bản đồ cuối cùng biểu diễn

sự phục hồi của mỗi vùng

Viện Ðịa chất ở Zagreb, Croatia, đã sử dụng GIS để phân tích hệ thống sông cũng như toàn bộ vùng lưu vực sông Drava Với công nghệ GIS có thể xây dựng

mô phỏng mạng lưới sông ngòi của khu vực cùng các thông số đặc trưng cho mỗi dòng chảy và phân tích những ảnh hưởng mà chúng có thể chịu tác động

Tại khu vực lưu vực sông Nhuệ hiện nay đã có một số dự án đề cập đến vấn

đề sử dụng công cụ GIS vào nhiệm vụ kiểm soát và quản lý môi trường trên lưu vực sông như dự án Xây dựng đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ và sông Đáy Tuy nhiên các dự án mới chỉ dừng lại ở đề xuất và xây dựng cơ sở lý thuyết, chưa đi vào thực hiện và áp dụng thực tế cho sông Nhuệ

30

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP LẤY MẪU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG CƠ SỞ DỮ LIỆU LƯU VỰC SÔNG NHUỆ BẰNG BẢN ĐỒ GIS 2.1 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ GIS QUẢN LÝ THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG

2.1.1 Điều tra thu thập và biên tập cơ sở dữ liệu GIS

Xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý GIS: Xây dựng các lớp thông tin: Ranh giới, dân cư, giao thông, thủy hệ, thực phủ, hạ tầng xã hội, hạ tầng kỹ thuật

Việc điều tra thu thập và biên tập cơ sở dữ liệu GIS là công việc cần lực lượng nhân công và ngày công lớn nhất, đặc biết là đối với lưu vực sông trải dải qua nhiều khu dân cư như lưu vực Sông Nhuệ

Việc thu thập và biên tập cơ sở dữ liệu bắt đầu từ việc số hóa lại các bản đồ Trước đây các bản đồ thường là bản đồ giấy, việc số hóa lại các bản đồ mất rất nhiều thời gian (bao gồm quét, nắn lại bản đồ và số hóa), tuy nhiên hiện nay các bản

đồ thường là các bản đồ số đã làm đơn giản việc biên tập bản đồ Nhiệm vụ tiếp theo là thu thập các thông tin địa lý, đo vẽ bổ sung nội nghiệp các đối tượng địa lý môi trường Trong quá trình xây dựng cơ sở dữ liệu, do khu vực sông Nhuệ là khu vực có khá nhiều biến động về địa chính, dân cư nên thường xuyên đo vẽ bổ sung các đối tượng địa lý Trong tương lai, việc sử dụng các bức không ảnh chụp thẳng đứng (công nghệ LIDAR) sẽ rút ngắn rất nhiều các công tác thu thập thông tin, đồng thời đảm bảo được độ chính xác của thông tin cao hơn việc sử dụng các bản

đồ giấy, ảnh viễn thám

Sau khi toàn bộ thông tin được thu thập và chỉnh lý, tiến hành biên tập lại bản đồ dựa trên các phần mềm số hiện hành (công việc nội nghiệp, số hóa) Xây dựng mô hình số địa hình (mô hình này rất có ích cho việc đánh giá ảnh hưởng môi trường trên diện rộng và theo chiều cao) Trong nội dung luận văn, do việc đo vẽ địa hình lòng sông là rất phức tạp và tốn kém nên chưa đề cấp đến Tuy vậy, để phục vụ cho việc sử dụng các mô hình chất lượng nước để đánh giá chất lượng môi trường sông Nhuệ, việc xây dựng cơ sở dữ liệu cho địa hình, thủy lực dòng sông là điều cần thiết

31

2.1.2 Chuẩn hóa các thông tin dữ liệu môi trường

Xây dựng cơ sở dữ liệu môi trường: Chuẩn hoá cơ sở dữ liệu môi trường và thiết kế các trường thông tin về môi trường (các thông tin về khí hậu, thủy văn, kinh

tế, xã hội, các điểm quan trắc môi trường, số liệu quan trắc, tính chất, đặc điểm các nguồn gây ô nhiễm )

Các thông tin trên được thu thập dựa trên các mẫu phiếu được chuẩn bị trước quá trình điều tra, phù hợp với các thông tin cần điều tra Trong quá trình điều tra sông Nhuệ, do đặc điểm có rất nhiều cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng trong đó một số cơ sở có quy mô lớm Việc điều tra thu thập thông tin, lấy mẫu môi trường là rất khó khăn cần sự hỗ trợ rất lớn của tập thể

Hình 2.1.c Bảng dữ liệu thông tin môi trường

- Thông tin về các nguồn thải vào lưu vực sông Nhuệ: KCN, CSSX,

CSYT, làng nghề, khu dân cư, bãi rác, KCCN trong phạm vi lưu vực

- Thông tin về quan trắc môi trường: Quan trắc chất lượng nước mặt

(do mục đích và phạm vi đã đề ra, các thông số về môi trường đất, nước mặt tại các ao hồ, môi trường không khí sẽ không đưa vào CSDL)

- Thông tin về hiện trạng sử dụng đất

32

- Thông tin về đa dạng sinh học

- Thông tin về điều kiện tự nhiên lưu vực sông: Địa hình địa mạo, địa

chất khoáng sản, địa chất thủy văn, khí tượng, thủy văn

- Các bản đồ: Địa hình, địa chính, bản đồ hiện trạng, bản đồ quy hoạch sử dụng đất, bản đồ ba loại rừng, bản đồ địa chất, khoáng sản, thổ nhưỡng

2.2 XỬ LÝ TÍCH HỢP THÔNG TIN THUỘC TÍNH VÀO CƠ SỞ DỮ LIỆU 2.2 1.Tích hợp cơ sở dữ liệu nền đia lý

Công tác biên tập và chuẩn hoá dữ liệu nền địa lý được thực hiện trên các phần mềm biên tập bản đồ như micro station, , do đó để tích hợp CSDL nền địa lý vào phần mềm quản trị dữ liệu GIS cần chuyển đổi định dạng dữ liệu để phù hợp với CSDL GIS Mặt khác, quá trình tích hợp dữ liệu thuộc tính của đối tượng được thực hiện đồng thời với quá trình tích hợp dữ liệu không gian thông qua mã thông tin thuộc tính được gán trực tiếp lên đối tương địa lý Quy trình tích hợp dữ liệu nền địa lý được thực hiện qua các bước dưới đây:

Hình 2.2a Quy trình tích hợp dữ liệu nền địa lý

Tổng hợp dữ liệu nền địa lý

gốc đã chuẩn hoá

Tích hợp dữ liệu nền địa lý vào

cơ sở dữ liệu (Geodatabase)

Mã hoá các trường thông tin thuôc tính đối tượng địa lý

Gán mã thông tin thuộc tính cho đối tượng địa lý

Kiểm tra, đóng gói sản phẩm

33

 Tổng hợp cơ sở dữ liệu nền đia lý gốc

- Tiếp nhận dữ liệu nền địa lý gốc đã chuẩn hoá: Dữ liệu nền địa lý gốc được lưu trữ dưới dạng các gói dữ liệu Mỗi gói dữ liệu là một mảnh bản đồ với các lớp đối tượng địa lý được lưu trữ trong các file khác nhau theo quy định đối với đối tượng địa lý

- Tổng hợp các lớp đối tượng địa lý từ các mảnh bản đồ gốc: Tiến hành ghép mảnh các bản đồ cho từng lớp đối tượng địa lý gốc

- Tiếp biên các mảnh bản đồ, tiếp biên các lớp dữ liệu với phạm vi ranh giới LVS đảm bảo đúng quy định

- Lưu trữ lớp đối tượng địa lý đã tổng hợp, tiếp biên theo đúng quy định

 Mã hoá trường thông tin thuộc tính của đối tượng

- Xác định các thông tin thuộc tính cho từng lớp đối tượng địa lý: Các thông tin thuộc tính của đối tượng địa lý bao gồm mã đối tượng, kiểu đối tượng, tên, chiều dài, chiều rộng, chu vi, diện tích… tuỳ theo từng kiểu đối tượng địa lý cụ thể được quy định trong cấu trúc CSDL HTTTGSMT LVS Ví dụ: Đối tượng địa lý mạng dòng chảy có các thuộc tính: mã đối tượng, kiểu đối tượng, tên, loại dòng chảy

- Mã hoá các trường thông tin thuộc tính cho các đối tượng: Các thông tin thuộc tính của đối tượng địa lý được mã hoá dưới dạng các ký tự hoặc chuỗi ký tự,

số hiệu,…theo quy định chặt chẽ của cấu trúc CSDL HTTGSMT LVS Mã trường thông tin thuộc tính của lớp đối tượng phải trùng với mã thuộc tính của đối tượng được quy định trong cấu trúc CSDL HTTTGSMT LVS

Ví dụ: Mã hoá thuộc tính để phân loại đối tượng loại đường giao thông (Phụ Lục: Bản đồ giao thông lưu vực sông Nhuệ, Bản đồ hành chỉnh lưu vực sông Nhuệ )

1: Đường quốc lộ 2: Đường tỉnh lộ 3: Đường huyện lộ 4: Đường xã 5: Đường mòn

34

Hình 2.2b Quá trình tạo các lớp dữ liệu địa lý

 Gán mã trường thông tin thuộc tính cho đối tượng địa lý

- Xác định lớp đối tượng địa lý cần gán mã: Lớp mạng lưới giao thông, mạng lưới dòng chảy, địa phận, khu chức năng, lớp phủ bề mặt…

- Hiển thị lớp đối tượng địa lý trên bản chỉ thị chuẩn hoá tương ứng đã được xây dựng trong quy trình chuẩn hoá nhằm xác định lại các thuộc tính của đối tượng

- Xác định mã cho từng thuộc tính của đối tượng địa lý cần gán

- Gán các mã thuộc tính trực tiếp vào tâm đối tượng địa lý: Quá trình gán

mã được thực hiện thủ công cho từng đối tượng địa lý trong lớp đối tượng hiển thị

 Tích hợp dữ liệu nền địa lý vào cơ sở dữ liệu

- Tiến hành chuyển (load) dữ liệu nền địa lý vào phần mềm GIS bằng các công cụ hỗ trợ thích hợp

- Sử dụng phần mềm hỗ trợ, tích hợp các dữ liệu thuộc tính của từng đối tượng địa lý vào phần mềm GIS

35

- Liên kết dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của đối tượng: Quá trình liên kết được thực hiện tự động trong quá trình tích hợp dữ liệu

 Kiểm tra, đóng gói sản phẩm

- Kiểm tra dữ liệu không gian đã tích hợp trên phần mềm GIS bằng các công cụ hiển thị dữ liệu thích hợp

- Bổ sung, chỉnh sửa dữ liệu không gian nếu xuất hiện lỗi trong quá trình tích hợp

- Kiểm tra dữ liệu thuộc tính dựa trên bảng thông tin thuộc tính của lớp dữ liệu: Kiểm tra số lượng các trường thuộc tính, kiểm tra độ chính xác của trường thông tin

- Bổ sung, chỉnh sửa các trường thông tin còn thiếu

- Đóng gói sản phẩm trên phần mềm GIS

2.2.2 Xử lý và tích hợp thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vào GIS

Quá trình tích hợp thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội LVS được thực hiện theo sơ đồ dưới đây:

Hình 2.2c Quy trình tích hợp dữ liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội

Kiểm tra, đóng gói sản phẩm

Nhập thông tin điều tra điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội

Xuất dữ liệu vào phần mềm GIS

36

 Gán mã nhận dạng cho đối tượng địa lý

- Xác định lớp dữ liệu không gian liên kết với bảng dữ liệu: Dữ liệu không gian về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội là lớp đối tượng địa phận (địa phận tỉnh, địa phận huyện và địa phận xã) Lớp đối tượng này sẽ liên kết trực tiếp với dữ liệu thuộc tính tương ứng theo từng đơn vị hành chính được điều tra, thu thập thông

- Xác định tên đơn vị hành chính cho từng đối tượng trong lớp đối tượng địa phận: Hiển thị lớp địa danh trên lớp đơn vị hành chính, xác định địa danh hành chính cho từng đối tượng tương ứng trong lớp đối tượng địa phận tỉnh, địa phận huyện và địa phận xã

- Xác định mã đối tượng địa phận: Dựa vào tên địa danh tương ứng với đối tượng địa phận, xác định mã nhận dạng hành chính theo danh sách đơn vị hành chính do Tổng cục Thống kê ban hành

- Gán mã nhận dạng cho từng đối tượng địa phận tỉnh, huyện, xã đã xác định ở trên

Hình 2.2d Quá trình nhập các dạng dữ liệu vào các lớp có sẵn

- Mã hoá các trường thông tin trên phiếu điều tra và tài liệu thu thập: Các thông tin điều tra, thu thập được mã hoá theo các ký tự hoặc số hiệu nhằm đơn giản hoá quá trình nhập dữ liệu

- Thiết kế bảng nhập dữ liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tương ứng cho từng đơn vị hành chính cấp tỉnh, huyện, xã: Bảng nhập dữ liệu được thiết kế trên phần mềm Excel, mỗi bảng nhập thông tin cho từng địa phận tỉnh, huyện, xã tương ứng với từng bảng (Sheet) trong phần mềm Excel

- Xây dựng hướng dẫn nhập dữ liệu:

 Xây dựng hướng dẫn sử dụng phần mềm, phương pháp mã hoá trường thông tin, hướng dẫn thao tác nhập ;

 Xuất bản tài liệu hướng dẫn nhập dữ liệu

- Tập huấn nhập dữ liệu: Tổ chức lớp tập huấn ngắn hạn hướng dẫn nhập

dữ liệu cho các thành viên, cách thức nhập dữ liệu, các phương pháp kiểm tra đánh giá dữ liệu nhập

b) Nhập dữ liệu:

- Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn nhập dữ liệu

- Xác định tên và mã tương ứng của đơn vị hành chính cần nhập: Tên và

mã của tỉnh, huyện, xã theo danh mục các đơn vị hành chính do Tổng cục Thống kê ban hành

- Nhập tên và mã nhận dạng hành chính vào bảng nhập dữ liệu tương ứng

đã thiết kế theo mẫu chuẩn

- Tiến hành nhập lần lượt các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội cho đơn vị hành trình tự quy định

c) Kiểm tra, bổ sung thông tin nhập:

- Điều chỉnh, bổ sung dữ liệu vào bảng nhập dữ liệu nhằm đảm bảo thông tin nhập vào đúng, đủ, chính xác theo quy định

d) Tích hợp dữ liệu vào phần mềm GIS:

- Chuyển dữ liệu từ bảng nhập dữ liệu trên phần mềm hỗ trợ vào bảng dữ liệu trên phần mềm GIS: Quá trình chuyển dữ liệu được thực hiện nhờ tính tương thích giữa phần mềm Excel và phần mềm GIS

- Kiểm tra số lượng, chất lượng dữ liệu sau khi tích hợp: yêu cầu dữ liệu phải được được bảo toàn về số lượng và định dạng sau khi tích hợp vào phần mềm GIS

 Liên kết dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính

- Sử dụng chức năng cho phép của phần mềm GIS thực hiện liên kết dữ liệu thuộc tính trong các bảng nhập tương ứng với lớp đối tượng địa phận tỉnh, huyện, xã đã được gán mã nhận dạng

- Liên kết dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian được tiến hành tự động dựa và mối liên kết giữa mã nhận dạng của đối tượng địa phận và mã nhận dạng được gán cho các trường thông tin trong bảng dữ liệu

 Kiểm tra, đóng gói sản phẩm

- Kiểm tra dữ liệu thuộc tính dựa trên bảng thông tin thuộc tính của lớp dữ liệu: Kiểm tra số lượng các trường thuộc tính, kiểm tra tính độ chính xác của trường thông tin

- Bổ sung, chỉnh sửa các trường thông tin còn thiếu và đóng gói sản phẩm

39

Hình 2.2e Bản đồ sau khi tích hợp toàn bộ thông tin địa lý

2.2.3 Xử lý tích hợp thông tin về các nguồn gây ô nhiễm vào GIS

Hình 2.2f Quy trình tích hợp dữ liệu nguồn thải

Xuất dữ liệu vào phần mềm GIS Biên tập

ảnh điều tra

40

 Gán mã nhận dạng cho dữ liệu không gian

- Xác định các lớp đối tượng nguồn thải đã tích hợp trên phần mềm GIS trong quá trình tích hợp CSDL nền địa lý:

 Lớp đối tượng cơ sở sản xuất

 Lớp đối tượng Khu, cụm công nghiệp

 Lớp đối tượng làng nghề

 Lớp đối tượng cơ sở Y tế

 Lớp đối tượng khu xử lý chất thải

- Xác định tên đối tượng trong lớp đối tượng: Hiển thị tên đối tượng bằng công cụ hiển thị thích hợp trên phần mềm GIS để xác định tên đối tượng

- Xác định mã nhận dạng của đối tượng theo danh sách mã nguồn thải đã được lập theo quy định

- Gán mã nhận dạng cho đối tượng nguồn thải tương ứng

- Mã hoá các trường thông tin trên phiếu điều tra theo quy định mã hoá

- Thiết kế bảng nhập dữ liệu tương ứng cho từng nhóm đối tượng điều tra nguồn thải: Bảng nhập dữ liệu cho cơ sở sản xuất, khu công nghiệp, làng nghề, cơ sở Y tế, khu xử lý chất thải

- Xây dựng và xuất bản hướng dẫn nhập dữ liệu: hướng dẫn nhập dữ liệu được xây dựng riêng cho từng nhóm đối tượng điều tra về nguồn thải

- Tập huấn nhập dữ liệu cho các thành viên: Tổ chức khoá tập huấn ngắn hạn cho các thành viên