Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát đến môi trường trên lưu vực sông Hồng, huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái

Nghiên cứu "Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát đến môi trường trên lưu vực sông Hồng, huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái" sử dụng mô hình thủy lực MIKE 21 đánh giá tác động của hoạt động khai thác cát đến môi trường, chế độ thủy lực và biến đổi địa hình đáy sông trên lưu vực Sông Hồng huyện Trấn Yên tỉnh Yên Bái. Kết quả cho thấy tốc độ dòng chảy khu vực khai thác cát giảm đi 1/2 so với hiện trạng ban đầu, sau 6 tháng thi công khai thác cát cao trình đáy sông giảm xuống khoảng 0,48 m, vùng hạ lưu của khu vực khai trường xuất hiện xói lở nhẹ. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát đến môi trường trên lưu vực sông Hồng, huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC CÁT ĐẾN MÔI TRƯỜNG TRÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG, HUYỆN TRẤN YÊN, TỈNH YÊN BÁI Vũ Văn Lân, Nguyễn Hồng Lân, Bùi Đắc Thuyết Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội Tóm tắt Nghiên cứu đã sử dụng mô hình thủy lực MIKE 21 đánh giá tác động của hoạt động khaithác cát đến môi trường, chế độ thủy lực và biến đổi địa hình đáy sông trên lưu vực Sông Hồnghuyện Trấn Yên tỉnh Yên Bái. Kết quả cho thấy tốc độ dòng chảy khu vực khai thác cát giảm đi1/2 so với hiện trạng ban đầu, sau 6 tháng thi công khai thác cát cao trình đáy sông giảm xuốngkhoảng 0,48 m, vùng hạ lưu của khu vực khai trường xuất hiện xói lở nhẹ. Từ khóa: MIKE 21; Khai thác cát; Sông Hồng; Dòng chảy. Abstract Assessment environmental impacts from sand mining on the Red River basin of Tran Yen district, Yen Bai province The study applied the hydraulic model MKE 21 to assess the environmental impacts from sandmining on the hydraulic regime and river bed in the Red River basin of Tran Yen district, Yen Baiprovince. The simulation results show that the current speed in the mining areas was significantlydecreased by half before the assessment. The bed elevation reduces by about 0.48 m after 6 months ofsand mining operation. Unfortunately, there are several erosion sites downstream of the mining areas. Keywords: MIKE 21; Sand mining; Red River; Flow. 1. Đặt vấn đề Yên Bái được đánh giá là tỉnh có tiềm năng thế mạnh về tài nguyên khoáng sản với trên 250mỏ và điểm quặng các loại như: Đá quý, đất hiếm, kim loại, cát sỏi. Hiện nay, tỉnh Yên Bái đangthực hiện khai thác các tài nguyên khoáng sản, đặc biệt cho phép các đơn vị khai thác tài nguyêncát và sỏi trên các lưu vực của Sông Hồng phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội, cũng như thoátlũ và giảm tác động ngập lụt do lũ gây trên lưu vực Sông Hồng. Ủy ban nhân dân tỉnh Yên Bái đãphê duyệt chủ trương đầu tư dự án khai thác cát, sỏi Sông Hồng, xã Minh Quân, huyện Trấn Yên,tỉnh Yên Bái với diện tích khai trường 7,8 ha với công suất thiết kế khai thác trong khoảng thờigian 15 năm. Vì vậy, việc ứng dụng mô hình toán để đánh giá tác động của dự án đến môi trường vàcác quá trình thủy động lực là cần thiết phục vụ cho việc đánh giá tác động môi trường của dự án. Một số mô hình thủy lực như Swat, MIKE 21, Nam, MIKE 11, Hec - Ras, Hec - HMS,... đãđược xây dựng để tính toán các quá trình thủy lực trong sông bao gồm dòng chảy, lưu lượng, mựcnước và đã đạt được những thành tựu nhất định. Trong đó nhóm tác giả Đinh Công Sản, Lê MạnhHùng, Nguyễn Ngọc Thành (2021) [2] đã đánh giá các trường hợp khai thác cát đến chế độ thủyđộng lực và diễn biến hình thái Sông Tiền bằng mô hình MIKE 21C. Trong nghiên cứu tác giảNguyễn Thị Thục Anh và cộng sự [5] đã ứng dựng mô hình MIKE 21 FM đánh giá khả năng tái tạocát sỏi phục vụ quản lý hiệu quả hoạt động khai thác, bảo vệ lòng sông thử nghiệm cho đoạn SôngHồng, huyện Phúc Thọ, Hà Nội. Bên cạnh đó, nghiên cứu về ứng dụng mô hình diễn toán Swat,Nam, MIKE xây dựng bộ thông số thủy văn và thủy lực phục vụ cho tính toán dòng chảy ở lưu vựcSông Vệ tỉnh Quảng Ngãi của nhóm tác giả Lê Thị Mỹ Diệp và cộng sự (2019) [3]. Nguyễn KimNgọc Anh và các tác giả (2022) [4] đã ứng dụng mô hình MIKE 11 tính toán dòng chảy mặt phục90 Hội thảo Khoa học Quốc gia 2023vụ công tác cấp phép khai thác tài nguyên nước lưu vực Sông Cả. Từ các nghiên cứu cho thấy cácmô hình toán đã mô phỏng và dự báo được các quá trình thủy văn, môi trường đạt được độ chínhxác tương đối cao, qua đó giúp cho các nhà khoa học và quản lý sử dụng các kết quả của mô hìnhđể đánh giá tác động môi trường của các dự án khai thác tài nguyên trên lưu vực sông. 2. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu đã sử dụng mô hình thủy lực MIKE 21 để tính toán đánh giá quá trình khai tháccát sỏi ảnh hưởng đến môi trường và các quá trình thủy động lực ở khu vực nghiên cứu, được thểhiện qua sơ đồ sau: Hình 1: Sơ đồ nghiên cứu 2.1. Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 21 Module thủy lực là thành phần cơ bản nhất của hệ thống mô hình MIKE 21 FM và cungcấp các đặc trưng thủy lực cho các module khác trong hệ thống mô hình MIKE 21 FM. Modulenày tính toán dòng chảy hai chiều (2D) bằng phương pháp phần tử hữu hạn không đều để giải hệphương trình nước nông. Phương trình liên tục: ∂h ∂hU ∂hV + + hS = (1) ∂t ∂x ∂ytrong đó: U, V - các thành phần vận tốc trung bình theo độ sâu của các thành phần vận tốc u, v theocác hướng tọa độ x, y, được xác định theo công thức: η η 1 1 U = ∫ udz , V = ∫ vdz (2) h −d h −d h=η+d Hội thảo Khoa học Quốc gia 2023 91 với: h - độ sâu tổng; η - mực nước; d - độ sâu. Các phương trình động lượng: ∂hU ∂hU 2 ∂hUV ∂η h ∂pa gh 2 ∂ρ + + = − gh fVh − − ∂t ∂x ∂y ∂x ρ0 ∂x 2ρ0 ∂x (3) τ sx τbx 1  ∂S xx ∂S xy  ∂ ∂ + − −  ...