Luận văn thạc sĩ sử dụng phần mềm mike 11 Đánh giá dự báo Ảnh hưởng của việc xả nước thải sinh hoạt và công nghiệp Đến chất lượng nước sông phan Đoạn chảy qua tỉnh vĩnh phúc Đến năm 2030

Dỗi tượng nghiên cửa: Đổi tượng nghiên cứu của luận văn là chất lượng nước mặt sông Phan ứng với các điều kiện cụ thể theo các phương án tiếp nhận các nguồn chất thải khác nhau.. Tóm tắt

LOI CAM DOAN

Ban luan van nay do téi ty nghién ctu va thue hién dudi sy huéng đẫn của T8 Trịnh Thành

ĐỂ hoàn thành luận văn này, tôi chỉ sử dung những tải liệu dược ghi trong nụo Tài liệu tham khão, ngoài ra tôi không sử đụng bất ki tải liệu nao ma khéng được liệt kế

Tôi xin hoan toan chịu trách nhiệm về những nội dung mả tôi trình bảy trong,

luận văn này

Hà Nội ngây hông năm 2015

Học viên

Kim Đức Toàn

việc xã nước thải sinh hoạt và công nghiệp đến chất lượng nước sông Phan đoạn

chảy qua tĩnh Vĩnh Phúc đến năm 2030” tôi đã nhận được rất nhiều sự động viên,

giúp đỡ của nhiều cả nhân va Lap thé

“Trade hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến T Trịnh Thành đã tận tình hướng đẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian qua để luận văn được hoàn thành đứng,

thời gian quy định

Xin cũng bảy tỏ lòng chân thành với sự giúp dỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo

trong bộ môn Quân lý môi trường -

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

lên Khoa hạc và Công nghệ Môi trường -

‘Téi cũng xin gửi lời cám ơn chân thành tới các thầy cổ, các anh chị của

Trường Đại học Thủy lợi đá tạo điều kiện che tôi rong quả trình học tập cũng nh

chạy mô hình dự báo chất lượng mước

Cuối cùng tôi xia gửi lời cám en đến gia đình, bạn bẻ, đồng nghiệp, những, người đã hiển bên tôi, động viên và khuyến khích tôi trong quá trình thực hiện dé

tai nghiên cửu của mình

Xim chân thành cảm on!

Hà Nôi ngày tháng năm 2015

Học viên

Kam Duc Toan

DANII MUC CAC TU VIET TAT

Nhu cau oxy sinh héa

Độ Tài nguyên và môi trường

ảo vệ môi trường, Cụm công nghiệp

Chất lượng nước Nhu cau oxy hỏa học Chất thải rắn

Oxy hòa lan Khu công nghiệp Lưu vựo sông Quản lý tải nguyên nước Quy chuẩn Việt Nam Tiêu chuẩn Việt Nam

‘Tigu chuẩn cho phép

Tải nguyên nước Tải nguyên môi trường

Tổng chải rắn lơ lửng

Thành phổ Thị trân

'Ủy ban nhân dan

CHUONG 1 TONG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỬU VÀ LỰA CHỌN

MÔ HÌNH TÍNH TOÁN MÔ PHÒNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC

1.1 Tổng quan về khu vực nạÌhiền ein

1.1.1 Đặc diém tự nhiên, kinh tế - xã hội lưu vực sông Phan

1.1.1.1 Điều kiện tự nhiêt

1.1.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội lưu vực sống Phan

1.1.2 Tổng quan

1.1.2.1 Đặc trưng diễn biến chất lượng nước đọc sông Phan

1.1.3 Các tác động ảnh hưởng trực tiếp đến lưu lượng, đòng chãy vả chất

iện trạng chất lượng nguồn nước sông Phan

lượng nước sông Phan settee DD 1.1.2.3 Các nguồn thai nước thất vào o kg v vực sông, @ Phan ‘rong phạm vị nghiền cứu của Hảo cáo) ¬5 ÔÔÔ

1.2 Các phần mềm tính toán, mô phông chất lượng nước phổ biển hiện nay 16

1.2.3 Phản mềm DELFT 3D " HHhkariirerererereore TÔ

2

1.2.5 Các ứng dụng và nghiên cứu ở trong nước

iy

1.2.6.1,Uu diém của phẫn mềm MIKE I1 eevee

1.2.6.2 Nhược điểm của phần mém MIKE 11 24

1.3 Iara chon mé hinh tính toán, mô phỏng chất lượng nước 34

1.3.2, Một số ứng dụng của Mike 11 trong công tác quản lý chất lượng nước 25

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYET CUA PHAN MEM MIKE 11 VA CÁC BUOC XAY DUNG M6 HINH CHAT LƯỢNG NƯỚC SÔNG PHAN .27

2.1 Cơ so ly thuyét cia phan mém Mike 11 [221,123] seo

2.1.1 Mô dun thủy lực HD 29

2.2 Các bước xây dựng mô hình chát lượng nước sông Phan: 37

2.2.1 Phạm vi xây đựng mô hình MIKT II cho lưu vực sông Phan 38

2.2.2 Xứ lý sỏ liệu đầu vào phục vụ cho mô hình thuỷ lực và chất lượng nước 38

2.3.2.1 Xử lý số liệu đầu vào phục vụ cho mô hình thuỷ lực (ID) 38

2.2.3 Tiến hành xây dựng mô hình chất lượng nước sông Phan 45

2.2.3.4 Thiết lập các điều kiện biên thủy lục 46

2.2.3.5 Thiết lập các thông số trong modun tai khuyếch tán (AD) ay

2.2.3.6.Thiết lập các thông số trong modun chất lượng nude (Ecolab) ay

2.3 Nguyên tắc chung của hiệu chỉnh và kiêm định mô hình _ 2.3.1 Mục đích hiệu chính và kiểm định mô hình estes eee AD 3.3.2, Nguyên tắc hiệu chỉnh thông số mô hình - - 49 2.3.3 Nguyên tắc kiểm định thông số mô hình 50

CHUONG 3 KET QUA VA BAN LUAN

3,1 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình chat lượng nước sông Phan

3.1.1.Hiện chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực

3.1.1.3 Vị tỉ hiệu chính và kiểm định eo ST 3.1.1.3 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định 55c SD

3.1.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình chất lượng nước sông Phan $4

3.1.2.1 Mục đích hiệu chỉnh và kiểm định mô hình - - 34

3.4.1 Kịch bản 3-1 mê phỏng chất lượng nước sông Phan đến năm 2020

3.4.2.Xáo định các biên nguồn thải °

3.4.3.Tinh toán mô phỏng chất hượng nước sông , Phan nim 2020 theo KB 3-1 80

3.5.Dự bảo chất lượng nước sông Phan đến năm 2020 theo kịch bản 3-2 82 3.5.1.Kịch bản 3-2 mỗ phỏng chất lượng nước sông Phan dến năm 2020 8

3.5.2 Xác định các biển nguồn thải - 83

3.5.3 Tinh toán mô phông chất lượng nước sông Phan năm 2020 theo KB 3-2 .84 3.6.Dự báo chất lượng nước sông Phan đền năm 2030 theo kich ban 4 86 3.6.1 Kich bản 4 mé phéng chat long mước sông Phan dén nim 2030 86

3.6 3.Tỉnh toán mô phỏng chất lượng nước sông Phan ném 2030 30 theo KB 4 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MUC BANG BIEU

Bang 1.1 Dién tích và dân số, mật độ dân sỏ trong khu vực nghiền cửu |3Í 7

13ảng 1.2.1ệ thống trạm bơm tưới chính trong lưu vựe sông Phan [20] wld Bang 1.3.Hé théng kénh va cau mang thude hu vue séng Phan [20] 12

Bảng 3.1 Thống kẽ dành giả sai số lưu lượng trong hiệu chính mô hình ngày 15/04- 15/05/2011 tại xóm Rừng, Thanh Trủ, TP Vĩnh Yên, Vĩnh Phúc trên sông Phan 52

Bảng 3.2 Thống kê đánh giá sai số trận lũ kiếm định mô hình ngày 31/07-01/09/2013

tại xóm Rừng, Thanh Tré, TP Vinh Yên, Vũ Phúc trên sông Phan 53

Bang 3.3 Hiên các nguồn nước thải sinh hoạt đồ vào sông Phan _ - 61

Bang 3.4.Biên các nguồn nước thải công nghiệp, 63

Bang 3.5.Bang téng hợp lượng nước thải trong chăn nuôi - "

Bang 3.6 Biên các nguồn nước thải sinh hoạt đồ vào sông Phan năm 2020 74 Bảng 3.7.Biện các nguồn nước thải công nghiệp đỗ vào sống Pham năm 2020 75 Bang 3.8.Bién các nguồn nước thải công nghiệp đỗ vào sông Phan năm 2020 - KH

Bang 3.10 Bién cdc ngudén made thai sinh hoạt để vào sông Phan năm 2030 87

Bang 3.11 Bién cdc nguén nuve thai céng nghiép dé vao song Phan năm 2030 - KB

eevee essussveeetieeuieetustasiietiensiiveetestiesimsiessetsieteeses 88

vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Tlinh 1.1 Bản đề hưu vực sông Phan, tỉnh Vĩnh Phúc [15] - - 5

tình 1.2.Sỏng Phan đoạn cháy qua câu Vật Cách xã Đông, Cương, huyện Yên Lạc -

nguồn cung cấp nước tưởi cho nông nghiệp ở Vĩnh Phúc — -

Hình 1.3.Phạm vi nghiên cửu, dánh giả dự báo chất lượng nước sông 2 Phan, Vĩnh

"Phúc (đoạn tù Xã Vũ Di, huyện Vĩnh Tường đến xã Quất Tuưu, huyện Bình Xuyên)

Hình 2.7.Phạm vị xây dựng mô hình MIKE 11 chủ lưu vực sông Phan 38

Hình 2.8.Kết quả số hỏa sông Phan vào trong mô hình MIKE I1 45 Hình 2.9,Mặt cắt ngang điển hình của sông Plưm trong mô hình MIEE 11 46 Tĩình 2.10.Mặt cắt ngang sông được đưa vào mô hình MIKE 11 46

Hình 3.L1 Điều kiện biên được đưa vào mỗ hình - 46 Hinh 2.12.Các thành phần mô phỏng chất lượng nước sông, Phan ¬ ¿£, Hình 2.13.Mé hình MIKH 11 WQ Level 3 được sứ dụng trong tính toán chất lượng

Tỉnh 21 4Kết, quả khai háo táo áo thông số ó chất lượng ah nude vào mô hình tnh loan 48

‘Hinh 3.1 Vi tri hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 3 Tình 3.21.ưu lượng nước tính loán và giá trị chuẩn lại xóm Rừng, Thanh Trù, TP

'Vĩnh Yên, Vĩnh Phúc trẻn sống Than, thời đoạn từ ngảy 15/04-15/05/201 1 2 Hình 3.3.Mựe nước tính toán vả Giá trị chuẩn tại xóm Rừng, Thanh Trủ, TP Vĩnh 'Yên, Vĩnh Phúc trên sông Phan, thời đoạn từ ngày 31/07-01/09/201 3 - 83

linh 3.4.Vị trí các điểm quan trắc chất lượng môi trường nước mặt đợt 1 năm 2011

Hình 3.8.5o sanh néng dd NOy gitta két qua tinh toàn với số liệu thực do tại M44

Hình 3.14.VI trí các Biên nguồn nước thấi sinh hoat va céng nghiép duce dua vac

Tlinh 3.15.Tlam luong ede chi tigu chất lượng nước của biên dong chảy cơ bản (kịch

Tink 3.34 Diễn biển ham lượng BOD, (đạo động từ 35-80 mg/) tai một số vị trí

Hình 3.25 Diễn biến hàm lượng BOD; (dao động từ 3,0+>50,0 mp/) dọc sông Phan

Hình 3.26 Diễn biến hảm lượng Amonia (NEL") (dao dong tir 3,4+5,4 mg/l) tai mét

Tlinh 3.29.Diễn biển ham hong N ‘Nitrat (0 3 (dao động từ 0s 3+> 9,0 mg/I) dọc sông

Phan ŒET 2) à S 0221022 22122 212enere M TD Hình 3.30.Diễn biển ham lượng: BOD, (dao động từ 1, 5+>25,0 ing/ A) dọc sông Phan

Hình 3.39.ĐỀ xuất quy trinh x lu nước thải có hàm lượng ô hiếm chất hữu eơ cao

áp dụng che các khu công nghiệp trong luu vực sông Phan 96

Hình 3.40.Hình ảnh minh họa bé xử lý sưnh học - 7

DANH MỤC PHỤ LỤC Phụ lục 01: Bảng số liệu điều kiện biên (mực nước, ha lượng) phụ vụ hiệu chính

nô hình năm 201 1 1

Phụ lục 02: Bang số liệu điều kiện biên (mực nước, lưu lượng) phụ vụ kiểm định

Phụ lục 03: Bảng số liệu điều kign bién (myc nue‘, Luu lugng) phy vu tink todn,

mô phỏng chất lượng nước điều kiện hiện trạng (2010) 9 Phụ lục 04: Bảng số liệu điều kiện biên (mực nước, hưu lượng) phụ vụ tính toán, mô

phòng chất lượng nước điều kiện tương lai (2020) 13

Phu luc 05: Bang s kiện biên (mực nước, lưu lượng) phys vụ tính toán, mô

phòng chất lượng nước diều kiện tương Lai (2030) ".< Phụ lục 06: Số liệu lưu lượng chuẩn tại Xóm Rừng, xã Thanh Trủ được sử dụng

trong quá trình hiệu chỉnh mô hình 3

Phụ lục 07: Số liệu mực nước chuẩn tại Xóm Rừng, xã Thanh Tri được sử dụng

trong quá trình kiểm định mô hình ~ - ~ - 38

Phụ lục 8: Bộ thông số nhám Mainning (n) của mồ hình 33

Phụ lục 9: Băng hệ số khuếch tán của mô hình (AD)

Phụ luc 10: Các thông số giá trị ban đầu trong mô hìi

MỞ ĐẦU

1 L¥ do chon dé tai

Vĩnh Thúc có một mạng lưới sông, suối khả đây đặc với hai hệ thống sông

chính là sông Hỗng và sông Cà Lô Ngoài ra Vĩnh Phúc còn có các sông khác nhụ: Sông Phó Eáy (dài 41,5 km), sông Lê (dài 32 km), sông Tranh (dài 21 km), sông Câu Tôn (đải 19.5 km), sông Bá Hanh (dài 19,5 km), sông Pham (dài 65 km), rong,

dé sông Phan là sông nội tính cỏ chiều đải lớn nhất và điện tích hzu vực rộng nhất

[15]

Nguân nước cung cấp cho heat déng phat win kinh 1é xã hội cửa tỉnh Vĩnh Phúc chủ yêu là nước mặt từ sông Hồng, sông Phó Đáy, sông Phan, nước mưa vả

nước được tích trữ trong các đảm, hồ tự nhiên và nhân tạo

Lưu vực sông Phan có nghĩa dặc biệt quan trọng đối với phát triển kinh tổ xã hội của tính Vĩnh Phúo, là nguồn cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp của hậu

hết các huyện, thanh thị, là trục tiêu thoát nước chính cho toàn tỉnh trong mùa mưa,

lũ Lưu vực sông Phan cỏ giả trị sinh thái cao, có tiêm năng khai thác dễ phát triển

du lịch Tuy nhiên, tình trạng ô nhiễm môi trường lưu vực sóng Phan đang ngày cảng nghiêm trọng đo thường xuyên phải tiếp nhận nguồn nước thải rất lớn từ các Thoại động sinh hoại, sản xuất, chăn nuôi của cáo khu đần cư, thành phó, thị xã; tình

trạng ngập ứng về mùa mưa lũ và tinh trang khô cạn vẻ mùa khô Dặc biệt sảng, Phan con Gép nhận nước thải của hàu hết các khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh, nước thải từ nhiều làng nghé, trường học, bệnh viện, doanh trại quân dội

Từ những thực tế trên, việc đánh giá, dự báo các tác động đo các nguồn thai tới diễn biển chất lượng nước sông Phan trong các nắm sắp tới là cần thiết Trên cơ

sở dành giá, dự bảo có thể dễ xuất các nhóm giải pháp, biện pháp phủ hợp dễ giảm thiểu ô nhiễm, bảo vệ môi trường lưu vực sông

2 Lịch sử nghiên cứu

Các nghiên cứu đã và dang được thực hiện với những nỗ lực tìm ra lời gi

phù hợp trong việc để xuất các giải pháp xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm nguồn

nước mặt sông Phan dưới lác động của việu xã nước thải sinh hoại và công nghiệp

song cho đến nay vẫn chưa có một đảnh giá nào mang tỉnh tổng quát, toàn diện bao trùm được toàn bộ các yếu tổ, các nguồn xá thải độc hại đang đỗ vào sông Phan

Các nghiên cứu đã thực hiệt

1) Đề tài Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cửu, dánh giá ảnh hướng, của quả trình đô

thị hóa, công nghiệp hóa tại Thành phỏ Vĩnh Yên đến môi trường sông Phan và dé

xuất các giải pháp quân lý” (2012), do Đào Duy Hưng - tường Đại học Khoa học

tự nhiên thực hiện Đề tài đã dua ra một số đẻ xuất về các giái pháp nâng cao hiệu

quả quản lý môi trường sông Phan

Tuy nhiên để tài cũng còn một số điểm hạn chế đáng lưu ý là:

- Kết quả đánh giá dự báo mới chí dựa trên định tỉnh là nhiều, chưa chú trọng, đến phần định lượng

- Không sử dụng một công cụ mủ hình nào (MIKE I1WQ, QUAL2E ) để áp

dụng trong việc dự bảo, dánh giá ô nhiễm

- Chưa xem xét đến phan ô nhiễm cơ bản có mặt trực tiếp trong đông chây tự

nhiên của êng Phan

- Chưa xem xét đến các nguồn xả thải trong chăn nuôi, trong nông nghiệp 3) Báo cáo Hội thảo khoa học: “Hiện trạng môi trường (inh Vinh Phác và

những thách thức” (2013), do Nguyễn Kiên Dũng và nnk thực hiện đăng trong

Tuyển tập báo cáo Hội tháo khoa học lần thử 10 - Viện KII KTTV & MT Báo cáo

đã đưa ra được cơ sử khoa học khá phù hợp trong việc dự bán điển biển môi trường

nước mặt trên các sông của tỉnh Vĩnh Phúc Từ đó dự báo lượng nước thải và mức

độ ô nhiễm Mặc dù nghiên cứu cũng đã đưa ra được sự định lượng nhất định trong

việc đánh giá và dự báo õ nhiễm nước mặt song nghiên cứu cũng không sử dụng một công cụ mô hình dự bảo ô nhiễm nàa nên mặc đù dự bán được ô nhiễm sang không dự báo được sự phân bố và mức độ ô nhiễm khác nhau của các khu vực khác nhau, do đó khó có thể đề xuất các giải pháp thu gom, xử lý nước thải riêng cho

timg khu vực

3 Muc dich nghiên củu của luận văn, đối tượng, phạm vỉ nghiên củu

4 Miục địch nghiễn cứu:

- Ứng dụng bộ phân mềm MTKE11 đề mô phỏng đánh giá hiện trạng chal

lượng nước mặt của sông Phan trên dịa bản tỉnh Vinh Phuc

- Mô phỏng dự báo ảnh hưởng của việc xã nước thải sinh hoạt và công nghiệp

đến chất lượng nước sông Phan tỉnh Vĩnh Phúc đến nấm 2030

- Đề xuất một số giải pháp phủ hợp nhằm giảm thiểu ð nhiễm chất lượng nước

Tnặt sông Phan,

b Dỗi tượng nghiên cửa:

Đổi tượng nghiên cứu của luận văn là chất lượng nước mặt sông Phan ứng với các điều kiện cụ thể theo các phương án tiếp nhận các nguồn chất thải khác nhau

e Phạm vì nghiên cửu:

Sông Phan đoạn từ xã Vũ Di - huyện Vĩnh Tường đến xã Quất Lưu - huyện

Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phúc

4 Tóm tắt cô đọng các luận điểm cơ bản và đồng góp mới cửa tác giá

- Tổng quan một số ứng dụng của Mike 11 trong công tác quản lý chất luợng,

nude mat

- Téng quan tình hình quản lý môi trường lưu vực sông Phan

- Xây dựng thành công mô hình tinh toán chất lượng nước sông Phan trên cơ

sở ứng dụng mô hình Mike 11

- Đánh giả hiện trạng chất lướng nước sông Phan và đự báa ảnh hưởng của việc xả nước thải sinh hoạt và công nghiệp đến chất lượng nước sông Phan tinh

'Vĩnh Phúc đến năm 2030 theo 4 kịch bán tính toán được đựa ra

- Cuỗi cùng, tác giả đã dễ xuất một số giải pháp (kỹ thuật và quản lý) nhằm giảm thiểu ô nhiễm nước mặt sông Phan

5 Phuong pháp nghiên cứu

Các phương pháp được sử dụng trong luận văn bao gém:

- Phương pháp thu thập, tổng hợp tải liệu

- Phương pháp diều tra, khảo sát thực tế

- Phương pháp mô hình hóa

êu và dánh giá kết quả

- Phuong pháp xử

6 Bỗ cục của luận văn

Ngoài phần Mở đâu và Kết luận, Luận văn bao gồm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu và lựa chọn phan mém tinh todn

mô phông chất lượng nước

Chương 2: Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE 11 vả các bước xây dựng mô hình

Chương 3: Kết quả và bàn luận

CHUONG 1

TONG QUAN VE KHU VUC NGHIEN CUU VA LUA CHON MO

HINH TINH TOAN MO PHONG CHAT LUQNG NUOC 1.1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

1.1.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội lưu vực sông Phan

1.1.1.1 Điều kiện tự nhiên

a Vị trí địa lý

Sông Phan bắt nguồn từ sườn Nam dãy núi Tam Đão chảy theo hướng Nam qua

24 xã thuộc các huyện, thảnh phố: Tam Dương, Vĩnh Tường, Vĩnh Yên và Binh

Dién tich hra vuc sông Phan chưa có số liệu chính xác, nhưng ước tỉnh chiếm

ít nhất khoảng 60% diện tích tính Vĩnh Phúc, tương đương khoáng 800 km” Tổng

điện tích tự nhiền của các xã có sông Phan chãy qua là 157 kmÊ |1 S]

e Dặc điểm chỗ độ thủy văn - sông ngôi khu vực nghiên cứu [15]

Vĩnh Phúc có mạng lưới sông, suổi khá đây đặc (mật độ lưới sông trung bình

0,5 - 1lmlen”) với các hệ thống sông chính là sông Hồng, sông Tô và sông Cả Lẻ

Hệ thông sông Cả Lồ: Chây trong nội tính, hệ thông sông Cả Lễ gồm sông Cả

sông bat đầu hình thành đồng chảy rõ nét Tiếp theo, sông chảy theo hướng Nam

qua huyện Tam Dương, Vĩnh Tường, Yên Lạc, thành phố Vĩnh Yên (tại đây, sông,

Phan có cửa thông với Đầm Vạc) Tại xã Quất Lưu, huyện Bình Xuyên, sông chia

thành hai nhánh, một nhánh cụt chảy vào xã Dạo Dức, còn một nhánh chảy tiếp về

phía tây nhập sông Cánh (sông Câu Bòn - sông Sau - sông Tranh) ở cầu Tam Canh,

21°15'28,6” B:105°41'4,8”), Trên suốt chiều dải khoảng 6ã km, sơng Phan chiy qua địa phận 24 xã thuộc các huyện Tam Dáo, Tam Dương, Vĩnh Tưởng, Yên Lạc, thành phố Vĩnh Yên và huyện Bình Xuyên của tĩnh Vĩnh Phúc bao gồm Án Hỏa, Hồng Đan, Duy Phiên, Hoảng Lâu, Kùn Xả, Yên Hình, Yên Lập, Tân Tiến, Lũng Ilda, Thé Tang, Vinh Son, Vi Di, Binh Duong, Vân Xuân, Tả Lỗ, Tội Hợp, Déng

Văn, Trung Nguyên, Đằng Cương, Đẳng Tâm, Thanh Trù, Quất Lưu, Hương Canh

và Sơn Lơi

Nguồn nước sơng Cả Lễ ngày nay chủ yếu là mrớc các sơng, suối bắt nguồn từ núi Tam Đảo, nài Sĩc Sơn, lưu lượng trung bình 30m /gidy Lim lượng cao nhất về xnủa raua khoảng 286m’ /giay với vai trỏ chính là tiêu ủng moa mua

Ngồi ra, trên lưu vực sơng Than cịn cĩ Đầm Vạc là nơi tiếp nhận nước thai

khu vực thành phổ vĩnh Yên cũng như cĩ điểm nhập lưu với sơng Phan

- Đầm Uạc: Nằm ở phía Tây Nam thành phố Vĩnh Yên cĩ điện tích mặt thống,

về mùa khê khộng 250 ba, đung tích không 6 triệu mm” cĩ tác đựng điều tiết hrọng,

xước tưới liêu ở khu vực, là thuỹ vực cĩ tính da dụng sinh học cao

1.1.1.2 Đặc điễm kinh tẺ - xã hội lưu vực sơng Phan

a Dac điệm dân số khu vực nghiên cứu

Trong phạm v¡ nghiên cứu của luận văn cĩ L1 xã cĩ sơng Phan chảy qua bao

gém: Vii Di, Binh Dương, Vân Xuân, lẻ Lễ, Liội Lợp, Dễng Văn, Irung Nguyên,

Đẳng Cương, Đẳng Tâm, Thanh Trù, Quất Tam: với tổng điện tích tr nhi là 67,37

jon’, dan sé 98.915 người (băng 1.1)

Dân cư thường phân bổ khơng đều, tập trung ở những nơi cĩ điêu kiện phát triển kinh tế và thuận lợi cho đời sống sinh hoạt Mật độ đân số trung bình của các

xã cĩ sơng Phan chấy qua trong phạm vị nghiên cứu là 1.468,24 ngudi/km’

Bang 1.1 Diện tích và đần số, mật độ dân số trong khu vục nghiên cứu [3]

b Die diém nguén nhân lực phan theo ngành sản xuất chính của dịa phương

Tại các xã Dinh Dương, Vũ Di, Vân Xuân (huyện Vĩnh Tưởng) và Thanh Tri

(hành phố Vĩnh Yên) là các xã có đất nông nghiệp chiếm phần lớn diện Lich dal Lit nhiên với trên 80% số hộ đân làm nông nghiệp lả ngành sắn xuất chính

Các xã Dang Cuong, Dang Van, Trung Nguyên, Tẻ Lỗ (huyện Yên Lạc) và xã Quất Lưu (huyện Bình Xuyên) có thành phần ngành nghề kinh tế da dạng hơn Chỉ

có 50% số hộ tham gia ngành sản xuất chính lả nông nghiệp, còn lại một bộ phận đân số tham gia vào các hoạt động buôn bản, các ngành công nghiệp, dịch vụ và van tải, đặc biệt tại các xã Đồng Văn, T Lỗ các hoạt động các làng nghề tái chế chất thải đái chế nhụa, sắt thép, máy móc ) diễn ra khá phổ biển Xã Sơn Lôi, Quất Lưu, thị trắn Hương Canh có khu công nghiệp Bình Xuyên, cụm công nghiệp Huong Canh với hàng trăm cơ số sẵn xuất nằm trên dia ban x4 nhụ các tập doàn sân

xuất gạch, công ty chế biến thức ần gia súc, sản xuất má phanh, sản xuât vật liệu

xây dựng nên ước tính có tới 34% số hộ làm công nghiệp Các phường Đẳng

Tâm, Hội Hợp (thành phó Vĩnh Yên) là các địa phương tập trung đông dân cư, có

su da dang ngành nghề kinh té, bao gém cae nganh céng nghiép, thong nghiép va dịch vụ đi kem

Trong khu vục nghiên cứu, một số íL các hộ tham gia chăn nuôi thủy sin, gia

súc, gia cằm với quy mô nhỏ lẻ, hâu như không có trang, trại chăn nuôi tập trung,

e VỆ sinh môi trường

Hiện nay, công tác bão vệ mỗi Hường ở các xã, phường có sông Phan chấy

qua nhìn chung cũng, đã được quan tâm Chính quyển địa phương thường xuyên van động nhân dân làm sông tác vệ sinh môi trường, khơi thông cổng rãnh, đọn rác thải trong gia đình va ngõ xóm Một số địa phương đã trang bị xe chờ rác, quần áo bảo

hộ cho đội thu gom rác thái Tuy nhiên, ngoại trừ cáe phường Đông ‘Tam, 116i lop

†hu gom rác theo hệ thông của thành nhỏ Vĩnh Yên, xã Đẳng Cương là xã duy nhất

có tran xử lý rác - dt compost (la x thi điểm dự án bâo vệ môi trường của tĩnh); các

xã còn lại trong khu vực đều chưa có bài rác được quy hoạch Các điểm tập kết rác hau hết là các bãi lộ thiên ở giữa đồng, co mặt nước ở gần Hầu hết các bãi tập kết rác hiệu nay đã đây và 6 nhiễm Rác được tập kết vẻ đây không qua phân loại va không được xử ly Irong vài năm gần đây, nhiều địa phương đã phải tự bó kinh phí

để khơi thông dòng chây sông Than do tình trạng rác thải nhiều, rong béo phát triển

mạnh do phú dưỡng, cần trở lưu thông, tiêu thoát nude, din dén ủng ngập nhanh và

thường xuyên vào mùa lũ [15]

Nước thải sinh hoại và nước thải của các hộ sẵn xuất phản lớn theo các công rãnh ra các ao dằm, tiêu thám tự nhiên Nước thái của các khu công nghiệp cing thải ra các đảm (KCN Khai Quang - thành phố Vĩnh Yên), ra sông (KCN Bình

Xuyên, cụm công nghiệp Hương Canh) Hiện có 2 dự án thu gom và xứ lý nước thải

đang xây dựng ở xã Đồng Cương và trạm xử ly nude thai sinh hoạt tập trung của thành phả Vĩnh Yên ở xã Quát Lam, huyện Bình Xuyên

Ä Công tác thủy lợi

Chiểu đài kénh muong thủy lợi do các xã trên lưu vực sông quản lý (24 xã) là

530 km Chiển đài kênh mương được kiên cổ hoá là 72,5 km (tỷ lệ được kiên cố hóa

là 13,7%) Sö trạm bơm mước phục vụ sản xuất nông, lâm, thuỷ sản trên địa ban cdc

xã là 73 trạm, trong dó trạm bơm Liễn Sơn cỏ ý nghĩa nhất trong việc cấp nước phục vụ hoạt động sản xuất nông nghiệp Nhìn chưng, nước tưới được đám bảo kịp

thời đán ứng với nhụ câu amh trưởng của cây trồng Bên cạnh đó, ơ hợp tác xã đã

tiến hành nạo vét kênh mương định kỷ dăm bảo việc tưởi tiêu nước dược tốt, tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp [1 5]

Trên cơ sở các đạc điểm vẻ điều kiện tự nhiên lưu vực sông Phan và dưới các hoạt động kinh tế - xã hội của con người đã có những ảnh hưởng nhất dịnh đến chất lượng nước sông Phan Mục 1.1.2 dưới đây sẽ trình bày rõ nét hơn về hiện trạng

chất lượng nước mặt sông Phan

1.1.2 Tổng quan về hiện trạng chất lượng nguôn nước sông Phan

1.1.2.1 Đặc trưng điễn biến chất lượng muớc đọc sông Phan

Theo các Báo cáo hiện trạng mỗi trường tỉnh Vĩnh Phúc từ năm 2010 đến

năm 2014 [16], [11], [12], [13], [14] ho thây những đâu hiệu suy giảm chất lượng

và ö nhiễm nước mặt cục bộ bởi các chất hữu cơ, chất rắn lơ lững, colifomm vào xnột giai đoạn nhất định, cụ thể

a Đầm lạc

Tir 2002 đến 2007 ham lượng chải hữu cơ liên tục tăng lên và lăng mạnh nhất

vào năm 2006 và 2007 (BODS vuot tir 1,6 dén 5,2 lan va COD vượt từ 2 đến 5,2 lan

so với quy chuân cho phép), Từ năm 2007 đến nay đã giám rõ rệt, đặc biệt là từ năm

cơ (BOT vươi từ 1,5 lần và

2009 đến 2010, nhưng vẫn bị ô nhiễm bởi các chất

CÓD vượt 1,9 lần so với quy chuẩn cho phép) Nguyễn nhân của sự gia ting 6 hiếm là đo sự phát triển cóng nghiệp và đồ thị hỏa tăng, công tác quản lý chưa chặt chẽ, các cơ sở sản xuất chưa quan tâm đầu tư xử lý nước thải Còn từ năm 2008 công tác quản lý đã đi vào nẻ nếp, chặt chẽ hơn, các cơ sở sin xudt va KCN di quan

tâm hơn trong xử lý nước thải

b Sông Phan

“Trong thời gian từ 2002 đến 2004, hàm lượng chất hữu cơ tăng không đáng kế

và bắt đâu tăng mạnh từ 2005 đến 2007 (BOD; vượt từ 1,9 - 2,3 lần và COD vượt ti 3.2 - 3,5 lần so với quy chuẩn cho phép) Từ năm 2009 đến may, các chỉ số này đã

10

giảm rõ rệt và chất lượng môi trường nước sóng Phan tuy vẫn bị ó nhiễm, nhưng đã

được cái thiện nhiều DDiễu này cũng cho thấy sự phát triển công nghiệp ở thành phố

Vĩuh Yên phát triển sớm và nhanh hơn so với huyện Yên Tạo Mức độ ô nhiềm ở

sông Phan cũng thấp hơn so với Đảm Vạc, một phân là sự pha loãng, tự lâm sạch của sông Phan lớn hơn và một phân không phải tiếp nhận một lượng lớn nước thải

từ quá Irình Đồ thị hóa - Công nghiệp hóa như ở Đảm Vạc,

1.1.2.2 Các tác động ảnh hướng trực tiếp đến lint lượng, dòng chdy và chất lượng

nước sông Phan

a Các yếu tố ảnh hưởng đến lưu lượng đòng chây [15Ƒ

Các yếu tổ ảnh hướng đến dòng chảy vào lưu lượng nước sông Phan cỏ thể kể đến như: lượng mưa, phần bố mưa, thảm phủ thực vật, khả năng giữ mước của dat,

gño công trình Huỗy trị, nước thất từ các khu đân cứ, cơ sé san xual, chan madi

Khu vực thượng nguồn của sông ở phía bắc là nơi có lượng mưa lớn hơn do địa hình chắn giỏ của đấy Tam Đảo Khả năng giữ nước của rừng đầu nguồn va kha wing điểu tiết của các hỗ chứa dẫu nguồn là yếu tổ quan trong gop phần điểu hòa đóng chảy và ôn định lưu lượng nước sông,

Ở phần hạ lưu sông thuộc vùng đồng bằng lượng mưa giâm rố rệt (1 SÓ0- 1,600 mum/năm), tốc độ dòng chảy thập hơn do dịa hình bằng phẳng, Lượng nước hồi quy từ tưới tiêu nông nghiệp, nước thải công nghiệp và đô thị cũng góp phần gia

tăng lưa lượng động chay

Bến cạnh dó, những hoạt động ngăn dòng phục vụ nuôi trồng thủy sản đã ảnh thưởng không nhỏ đến đồng chảy của sông Phan Trong tương lai, hệ thông các công, trình thủy nông được xây dung, các hồ điền hỏa được nạo vét sẽ gớp phần điều hỏa đóng chảy và giúp cho lưu lượng nước sông Phan ôn định hơn

Với 5 trạm bom tưới chỉnh trên luu vực, sống Phan có khả năng cưng cấp

Tước tưới cho khoảng 17.000 ba điện tích đất nông nghiệp với lưu lượng 53 mổ⁄4

iệ thống sông Phan kết hợp với các tuyển kênh mương chỉnh như kênh Liễn Sơn, kênh Bên Tre cung c4p nước tưới cho đồng ruộng và tiên úng về mùa mưa

II

Bảng 1.2.Hệ thống trạm bơm tưới chính trong lưu vực sông Phan [20]

$ | Cổng 5 cửa Liễn Sơn — Tam Dương 17.000 7

3 Kênh chính Vân Irụe Hồ Vân Irạc | Kẽnhchính 22

7 Kênh chính Bắc Hồ Đại Lái Kênh chính 09

ä KênhchnhThanhĐiển TPTHanhĐiển | Kênhchính 9,79

b Các yêu tổ ảnh hưởng đến chất lượng nước trong phạm vỉ luận văn

Anh hưởng của các hoại động công ngnép

Theo bản đỗ quy khu công nghiệp tỉnh Vĩnh Phúc dến năm 2020, diện tích các

*khu công nghiệp dự kiến là 9.151 ba, trong đó lưu vực sống Phan có 4.687 ha chiếm

51,22% Trong tương lai công nghiệp tính tập trưng nhiều nhà máy với nhiêu loại kình hoạt động khác nhau: thực phẩm, cơ khí, luyện kừa, chế tạo máy, thiết bị, dệt

may, bao bi, hoa chat, chit déo, cao su

Như vậy, vẻ khối lượng và thành phân chất thái công nghiệp sẽ có những thay đổi nhất định Tuy nhiền, việc kiểm soát xứ lý chất ö nhiễm trước khi thải vào môi

12

trường của các khu công nghiệp nêu được thực hiện nghiêm ngặt theo quy đình thì

sẽ giảm được đảng kể những tác động xấu đến môi trường nói chung, đặc biệt 1a

môi trường nước sông Phan nói riêng

Hình 1.2 Sông Phan đoạn cháy qua câu Vật Cách xã Đằng Cương, huyện Yên Lạc - nguồn

cung cắp nước tưới cho nông nghiệp ở Vinh Pluic

„Ảnh hưởng của đô thị hóa và gia tăng dân số

Tỷ lệ dân số đô thị toàn tỉnh Vĩnh Phúc có xu hướng tăng dan từ nay đến năm

2020 Theo quy hoạch chung xây dựng đô thị Vĩnh Phúc đến năm 2030 và tâm nhìn đến năm 2050 do Sở Xây đựng tỉnh Vĩnh Phúc vả cơ quan tư vân Nhật Ban NIKKEN SEKKEI CIVIL ENGINEERING lap năm 2010, dân số đô thị tỉnh Vĩnh

Phúc sẽ đạt 1 triệu người so với tổng số 1,§ triệu toản tỉnh vào năm 2030 Với sự hinh thánh đô thị Vĩnh Phúc cỏ không gian mở rộng từ thành phỏ Vĩnh Yên đến thị

xã Phúc Yên, nhiều làng khu vực nông thôn thuộc các huyện Binh Xuyên, Yên Lạc,

Tam Dương, Phúc Yên sẽ trở thành đô thị và dân cư đỏ thị

Không chỉ số lượng dân đô thị tăng thêm, nhu câu sử dụng nước của người dân cũng tăng lên khi điều kiện sống được cải thiện Đổi với cw dan thanh thi nhu

câu sử đụng hiện tại khoảng 80-1 00/ngay, dir bao nhu cau sử dụng nước vảo năm

3020 sẽ tiêu thụ nhiều nước hơn: 120 - 1501⁄gày; người đân nông thôn sử dụng 40

- 60//ngay méi ngày hiện tại sẽ tăng lên 80 - 100/2»gày vào năm 2020 Do đó, cỏ thê

ước tính nước cấp sinh hoạt năm 2020 của tỉnh cỏ thể lên đến 49 - 62 triệu mỶ mỗi

năm Với tỷ lẻ khoảng 80% lượng nước cấp cho sinh hoạt thì lượng nước thải mỗi

13

xăm của tỉnh sẽ dạt 39 - 49 triệu m” Đây là sức ép lớn từ nước thải sinh hoạt lên hệ

thống sông Phan ánh hưởng nghiệm trọng tới chất lượng nước sông,

1.1.2.3 Cáo nguần thâi nước thái vào lưu vục sông Phan (trong phạm vi nghiên cứu của Báo cáo)

“Nước thải sinh hoạt

Nhấn chúng, hầu nhự nước thải sinh hoạt và sẵn xuất của các hộ đân, cáp cơ số

sản xuất nhỏ lẻ, các lảng nghẻ nằm xen kẽ trong klru dân cư đều xả thái trực tiếp

vào môi trường Nước thải chảy qua các mnương, rãnh xuống các thủy vực xưng

quanh và cuối cùng có thể dẫn tới sông Pham

Luu lượng nước thải sinh hoạt thái vào sông Phan phụ thuộc vào các yếu tổ

như sé dan, mat dé dan số và sự phân bề của các khu đân cư Với đân số lưu vục

nghiên cửu ước tính khoảng 98.915 người (theo số liệu của các Niên giám thống kế)

và với nhu câu sử đụng nước sinh hoạt trưng bình khoảng 80 lit/ngwdi/ngay, 06 thé ude tinh được tống lượng nước thải sinh hoạt đỗ vào sâng Phan khu vực nghiên cứu

là khoảng 6.330 mẺgáy Với đặc điểm các khu dân cư tập Irung phân bố không,

đều trên lưu vực - thưa thớt ở vùng thượng nguồn và đông đúc hơn ở khu vực trung

và hạ lưu, do đố lưu lượng nước thái sinh hoạt ở trưng và hạ lưu sông lớn hơn so với

phần thượng lưu sông, Đặc biệt, tại khu vực tập trung dông đúc dân cư là TP Vinh

Yên, lưu lượng thái sẽ tăng đột biến lám thay đổi của một số tính chất nước như: thâm lượng chất hữu cơ để phân hủy sinh hoe tăng, nồng độ oxy hòa giảm, hiện tượng plưủ dưỡng, các thông sé Coliform, E.coli ting

Nưúc thải công nghiệp

Nước thải từ các co số công nghiệp trên địa bản dêu xả thải truc tiếp vào các

hệ thống kênh rạch, rồi đỗ vào sông Phan không, qua xứ lý hoặc cỏ xử lý sơ bộ chua

đạt TCCP của các Quy chuẩn nước thải hiện hành Nước thải từ cáo cơ sở công, nghiệp lại là tác nhân lớu gây ô nhiễm môi trường nưới

ông Phan

Lưu lượng nước thải trung bình hảng năm tại các khu công nghiệp là rất lớn Hầu hết các khi công nghiệp nằm chủ yêu ở đọc tưyên quốc lộ 2A vả tập trung ở xnột số huyện, Hành phổ, thị xã như: Thành phố Vĩnh Yêu (KCN Khai Quang),

14

huyện Binh Xuyên (KCN Binh Xuyên và CCN Hương Canh), nên nguồn thải công nghiệp mang tỉnh cục bộ cao Lưu lượng thải ước tính cho toản bộ các khu công

nghiệp nảy đỗ vào sông Phan khu vực dự án khoảng 8.000 m*/ngay Với đặc trưng

tập trung chủ yêu ở hạ lưu sông Phan, nước thải các khu công nghiệp có nguy cơ

gây ô nhiễm cục bộ cho đoạn sông nảy

1.1.3 Lựa chọn phạm vi nghiên cứu

Theo các báo cảo kết quả phân tích "Quan trắc hiện trạng môi trường” trong,

các năm 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 [10], [11], [12], [13], [14] cho thấy: chất lương

nước sông Phan van con tương đổi tốt, các thông só hàu hết nằm trong giới hạn cho

phép so với quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT- cột B1 Tuy nhiên cũng có một vài

thông số như DO, BOD, coliform, Ecoli, NH," 6 mét vài điểm lây mẫu cao hơn quy chuẩn Việt Nam vả sự ô nhiễm nảy chỉ là cục bộ ở một số nơi, đặc biệt là các khu vực đông dân cư như phường Đồng Tâm, làng nghẻ Tẻ Lõ, Thị trắn Yên Lạc, Dam Vac,

khu công nghiệp Khai Quang và các khu công nghiệp khác ở Bình Xuyên

Song Phe Doan ty Vu, in Tong don Qua Lt ir Xan

Hinh 1.3.Pham vinghién citu, dénh gié dw bao chất lượng nước sông Phan, Vinh Pinic

(doan tir XG Vii Di, huyén Lĩnh Tường đến xã Quat Lun, huyén Binh Xuyén)

Dựa trên các kết quả phân tích chất lượng nước mặt ở các tải liệu trên, đánh

giá các thông số lý-hỏa-sinh cho thây sông Phan, đoạn từ xã Vũ Di, huyện Vĩnh

Tường đến phường Đồng Tâm, thảnh pho Vĩnh Yên có một số thông số lý hoá

-sinh vượt quá quy chuẩn cho phép và nguồn nước đã bị ô nhiễm do dòng sông tiếp

nhận nước thái sinh hoạt, nước thái chăn nuôi từ khu dân cư đông đúc liên cạnh việc đồng sông Pham đi qua khu vực này đang ngày cảng bì búc tử bởi ô nhiễm thì

sự ảnh hưởng cũng như sự tác động của chất lượng nước sỏng Phan tới dời sống và

sự phát triển kinh tế của toàn vùng là vô cùng to lớn Do đó, Dễ tài đã xác định lựa chọn khu vựe sông Phan đoạn từ Xã Vũ Di, huyện Vĩnh Tường đến xã Quất Lưu, huyện Bình Xuyên làm khu vực trọng tâm nghiên cửu, đánh giá dự báo chất lượng,

nước Doạn sông nghiên cứu có tổng chiều dải là 25.000 m

“Trong công tác quản lý môi trường thì phần mềm tỉnh toán, dự báo chất lượng

môi trường nước lả một trong những công cụ hữu ích giúp các nhà quản lý, các nhà môi trường nâng cao khả năng quan ly chat lượng nước trên các lưu vực sông hiện

xray Trong nội dung mục 1.2 bên đưới, luận văn sẽ trình bày chỉ tiết về một số công

cụ phổ biển hiện nảy

1.2 Các phần mềm tính toán, mô phỏng chất lượng nước phổ biến hiện nay

Với các mục dịch nghiên cứu, mô phông trên các đối tượng khác nhau riển các

mô hình chất lượng nước rất phong phú và đa dạng Theo hướng dẫn của ngân hảng, thể giới (WP) trong lĩnh vực ngăn ngừa và giãm thiểu ô rửiễm đổi với các dự an

phát triển và các ứng dụng trong thực tiễn trên thế giới cũng như nước ta trong

những năm gần đây, các phân mềm sau thường sứ dụng để tỉnh toán mỏ phỏng chất

lượng nước:

1.2.1, Phan mém QUAL2K

QUAL2E [a tén gi ban ddu cua QUAL2K do Brown va Bamwell x8y dung nim

1987, QUAL2K Ia ban cai tiến ra đời 3/2006 Những công trình đầu tiên vé QUAL2

được trinh bảy trong tái ligu Quai 1 & LL, Steam Water Quality, Yexas Water Development Board, Environmental Protection Agency; (1971, 1973) va sau nay duoc tinh bay trong công trinh Qual2F, Fnhunced Stream Water Quality Medel, FPA, Center for Lxposure Assessment Modeling (1985) QUAL2L-UNCAS là một phiên bắn năng cao của QUAL2E nó cưng cắp những khả năng dé phản tích tính không chắc chắn Sự ra đời của QUAIL2E đã thúc đây nghiên cứu ứng dụng các công cụ mô hmh:

16

trong bai toan mỏ phỏng chất lượng nước cho hệ thống kénh séug QUAL2K là phiên bán mới nhất ra đời váo tháng 3/2006

Mô hùhh QUAL3K là mô hình chất lượng nước sông tổng hợp và toàn điện được phat triển đo sự hợp tác giữa trường Đại Học Tufts University và Trung tâm mồ hành

chất lượng nước của Cục Môi Trường Mỹ Mô hình nay được sử dụng rộng rãi để dự

đoán hàm lượng tải trọng của các chất thấi cho phép thải vào sông, Mô hình cho phép

mô phỏng các thành phan thông số chất lượng nước sông bao gỗm nhiệt độ, BOD,

DO, tho dui dang chlorophyl, nito hitu co (Nog), nitrit (N-NO,), niưất (N-NO; ),

phot pho hitu co (Pygg), phot pho hoa tan, coliform và 3 thông số khác íL biến đổi trong

nudes

Mã hình có thể áp dụng cho các sông nhánh xáo trộn hoàn toàn Với giã thiết vang sơ chế vận chuyển chính của động là lan truyền và phân tám dọc theo hướng

chỉnh của đòng (trục chiều đài của dòng và kênh) Mô hình cho phép tính toán với

nhiều nguồn thải, các điểm lẫy nước cấp, các nhánh phụ và các đông thêm vào và lây

va M6 hinh QUAL2K cũng có thẻ tính toán lưu lượng cần thiết thêm vào dễ dạt được giá trị ôxy hoả tan theo tiêu chuân

Về mặt thuỷ lực mỗ hình QUAI1,2E có thế tính toán được ở 2 chế độ lá trạng thái

ẩn định và trạng thải động Ở trạng thái ôn định, mô hình có thể được sử dụng dễ tinh toán nghiên cửu ảnh hưởng của tải trọng chất thái (cường độ, chất lượng và vị trí) đối

đo sự hồ hắp và tăng trưởng của tảo

1.3.1.1 điểm của phan mém QUAL2K

- Đây là chương trình cỏ thể tải (download) miễn phi, Do dó, phần mềm

không bị giới hạn về phạm vi, quy mô khu vực nghiên cứu và khoảng thời gian tính toán.

~ Đây là chương trình do cục Môi trường Mỹ hợp tác xây dựng nên có mức độ

tin cậy cao, được ứng dụng rộng rãi tại Mỹ

- Chương trình QUAL2K đơn giản, dễ sử dụng và không cần quá nhiễu thông số

phức tạp (như câu số liệu dầu vào it)

1.2.1.2 Nhược điểm của phần mềm QUAL2K

- Phần mềm QUAL2K là phần mềm đóng gỏi nên việc chính sửa, thay dỗi không, thể thục hiện

- Hạn chẻ không xem xét sự lan truyền của các thông số kim loại nặng và các

chal phan tan atu dau, m6

1.22 Phần mém WASP7

Từ năm 19§3 Cục bảo vệ môi trường Mỹ đã phát triển phần mềm có tên là

WASP (Waler Qually Analysis Simulalion, FPA) voi

WASP4 (1988), WASPS (1993), WASP6 (2001), WASP7 (2006)

WASP? là phiên bản nâng cấp mới nhất trong họ WASP chạy trang môi trường

phiên bản tiếp theo là:

Wimdows của Bộ Chương trình mô phông phên tích chất luợng nước Phiên bản WASP? duce phat triển nhằm giúp đỡ các nhà lập mô hình thực hiện Chương trình:

mô phông phân tích chất lượng nước WASP có 3 đặc Irưng như sau: phân tiên xử lý,

phân xử lý dữ liệu nhanh, và phân hậu xử lý biểu diễn dẻ họa giúp nhà lập mô hình sử dụng WASP nhanh hơn một cách dễ dàng, ngoài ra còn có thể đánh giá các kết quá từ

Tô hình duci dang số và đồ họa

WASP? bao gồm: l) giao diệu dựa trên các cửa số để dùng, 2) một bộ tiền xử lý giúp nhà lập mô hình chuyển đữ liệu vẻ đạng thích hợp cho WFASP, 3) các phần xử lý

mô hình phú đưỡng hóa và chất hữu cơ có tốc độ cao, và 4) phân hậu xử lý - biếu diễn

dé hoa để xem các kết quả cla WASP va so sank chung với các dữ liệu thực đo

Do kiên trúc được thiết kế của WASP7 làm cho người sử dựng dé dàng phát triển gác mô đìm động lực cho WASP Hiện tại USEPA đang dự định phải triển mô hình phú dưỡng hóa nàng cao bao gồm thêm một sẻ biến trạng thái: 2 nhỏm táo, độ man, can bing nhiệt đầy di, coliform, nhém BOD thứ 2, mô hình chat Ling,

18

Hệ thống WASP bao gồm 2 chương trình tính toán đóc lập: DYNHYD va WASP6; chứng có thể chạy riêng rẽ hoặc kết hợp với nhau Chương trinh thủy động

lực - DYNHYD nô phông sự chuyển động cửa nước trong khi đồ chương trình chất

lượng nude - WASP - mô phỏng sự chuyên dộng và tương tac của các chất ö nhiệm

trong nước Ngoài DYNIIYD kết hợp cùng với WASP còn có các chương trình thủy

động lực khác cfing có thể dược liên kết WASP

'Trong đỏ WASP7 bao gồm 2 mồ hình động lực con mô phóng 2 nhóm chỉnh về các vấn dé chất lượng nước: phan ö nhiễm thông thường (như ôxy hỏa tan, nhu c4u ôxy sinh hỏa, chất định dưỡng và phú đưỡng hoa) va phan ô nhiễm chất độc (như các chất hữu cơ, kim loại, và chất lắng), lần lượt la LUTRO va TOXL

1.2.2.1.Ưu điềm của phan mém WASP7

- Mô hình này cho phép người sử dụng ép dụng trong không gian 1D nhưng

cũng có thể mỏ phỏng tựa 2D và 3D bằng cách chia hộp với đa dạng thành phân chất ô nhiễm

~ Có thể ứng dụng cho hâu như mợi nguồn nước (ao, suối, hổ, sông, cửa sông, các vùng ven biển);

- Chạy để đàng trên máy lính cá nhân cầu hình bình thường với giao diện đơn:

giản, dễ sử dụng hơn so với các phiên bản trước của nó,

- Có thể mô phỏng chất lượng nước ở những bước thời gian ngắn (ngày, giờ

chứ không bắt buộc phải mủa hay răm );,

- Có thể tịch hợp với G18; WASP sử dụng các hệ số tỷ lệ (Scale Factor) trong,

các trình đơn “Loađs”, “Tixchanges”, "Tlows°, “Boundarvs” giúp người sử dựng

thuận tiện và nhanh chóng hơn khi hiện chỉnh mô hình, tỉm hiển các quá trình hoặc

xây dựng các kịch bản mỏ phóng

1.2.2.2 Nhược điểm của phần mm W.ASP7

~ Khi áp dịmg WASP đòi hỏi nhiều số Hiện,

- WASP tach riéng 2 modul LUTRO va TOXL do d6 khi mé phéng quá trình

phú duéng, BUTRO khéng xét đến ảnh hưởng của kim loại, hoá chất dạng vết hay bin cal, hal min

ig

~ Không xử lý được những biển số và quá trình của chất lông không đồng nhất

là mước (chẳng hạn đối với sự cổ tràn dầu), của phân đoạn khô (như đâm lẫy, đẳng

bằng của sông đo nước lũ lạo thành), của phản ứng tạo kim loại

- Việc tính toán chất lượng nước bằng phần mềm WASP mắt rất nhiều thời

gian và công sức do quá trình tính toán phải bao gồm 6 bước lân lượt là: cfa phân

đoạn; xác dịnh chiêu sâu phân doạn; tính thể tích phân doạn; tính hau lượng vào-ra

tại mỗi phân đoạn; tỉnh tải lượng dinh dưỡng; tỉnh toàn nông độ ban đầu và nông

độ biên

1.2.3 Phin mém DELFT 3D

lộ phần mềm các mô hình tỉnh toán thud lye v4 chAt lueng nude DELFT

(Viện thủy lục Hà Lan) bao gồm hệ thông các phản mêm như DELET3D, SOBBK, RIBASIM, DELFT-FLS, va DELFT-WAVES

1.2.3.1.UM điểm của phan mém DELFT 3D

- Cho phép kết hợp giữa mô hình thuỷ lực 3 chiêu với mô hình chất hượng

1.3.3.3.Nhược điềm của phan mém DELFT 3D

~ Trong tính toán mô phỏng chất lượng nước 2 chiều hoặc 3 chiều, phần mềm

sử dụng lưới cong trực giao nên việc chia lưới là vô cùng phức tạp, tốn nhiều thời

gian và miền lưới tính toán khó có thể bao trùm toàn bộ vùng nghiên cứu,

- Giao diện phân mềm chưa được tắt cho lắm trang quá trình áp dụng phần

mềm này cần có những người đã có kinh nghiệm trong việc sử dụng mô hình

1.24 Phin mém Telemac

“Lelemac lá một công cụ mạnh để mỏ hình hình hóa déng chay có mặt thoảng

Ở châu Âu, hệ thống Telemae trở thánh một công cụ hữu hiệu để tính toán đòng chảy của sông và biển Hệ thống này gồm nhiều modules được xây dựng trên các

thuật toán mạnh khi ding phương pháp phân tử hữu hạn Miền tính toán được rời rạc hóa bằng lưới các phần tử tam giác phi cầu trúc Nhờ vậy, Telemae có thể chỉ tiết thóa miễn tính toán, đặc biệt lại những vị trí có địa kình hay địa mạo phúc tạp

Bên canh do, Telemae có bộ công cụ clruẩn bị và xứ lý số liệu trước và sau khi tinh toàn rất hiệu quả, tạo giao diện thuận lợi cho người sử đựng Ilầu hết các

thể

chương trình tỉnh toán xứ lý số liệu đầu được xây dựng từ cá thự viên vì í

cung cấp cho người sử dụng một lượng thông tín cẩn thiết, Lưới tỉnh toán có thể dé đảng tạo nên khi đùng một bộ chương trình tạa lưới được gắn sẵn trong hệ thing

Telemac

“thực tế chương trình Telemae lả 1 chương trình trong hệ thống 'J¿LIMAC-

'MASCARBT của Trưng tầm nghiên cứu thủy lục quốc gia của Điện lực Pháp Trước

đây, bệ thống mày được phát Iriên và có thu phí như các hệ thống tính toán thấy lực khác Nhung đến năm 2010 hệ thông này chính thức được cũng cấp miễn phí cho công đẳng người sử đụng thông qua trang www.opentelemac.org Hé thống này có

thể chạy trên các hệ điều hành niu: Window, Linux, UNTX, siêu máy tính (Cray,

Fujitsu, IBM, )

1.2.4.1 Uudiém eta phin mém Telemac

- Pay 12 mt phan mém có thể tải miễn phí, có thể áp dụng rộng rãi trong các

nghiên cứu cũng như các dự án:

- Có rãi nhiều các mô hình cỏ sẵn, với mã nguồn mở đừng cho việc giải các

bài toán thủy dộng lực như: Telemac2D, Telemac3D, Mascret, Artemis Khi chạy

Telermac trên các hệ thống máy có nhiều processors (vi xử lý) với thời lượng tính toán rất ngắn với độ chính xác cao

1.2.4.2 Nhược điểm của phần mềm 1elemac

- Giao diện phần mềm chưa thực sự trực quan vả đẹp mắt;

~ Đài hỏi người dùng phải am hiểu về các thuật toán, có khả năng lập trình,

- Chưa liên kết được với các công cu hễ trợ khác như GIS

1.2.5 Cúc ứng dụng vừ nghiên cứu ở trang nước

G trong nước, các mỏ hình hiện đại trên đã được nghiên cửu áp dụng tính toán rộng rấi cho các lưu vực sông của nhiều cơ quan khác rau Tại Viện Khí tượng, Thủy văn sử dụng mô hinh MIKE đễ tính toán dự bảo lũ Các cơ quan khác ứng dụng các mô hình này chủ yếu cho việc tính toán thủy lực và thủy văn thiết kề Nhung về

Trắng lính toán chất lượng nước và sinh thái thì chưa được triển khai rộng rãi Các

cơ quan đang sử dụng vả tính toán bằng các mô hình này gồm:

Viện Quy hoạch thủy lọt xây dung nghiên cứu ứng, đụng và phát triển các phẩm Trêm liên tiễn trong đánh giá nguồn nước, quy hoạch, thiết kế xây đựng thủy lợi (các

xmô hình lưu vue séng MIKE BASIN, MIKL SHH, MITSIM, ELBASIN, mồ hình thily vin SSARR, NAM, TANK, AR, ARIMA , mô hình thủy lực VRSAP, KODI, WENDY, SOBFK, MIKEH, MIKE21, MIKE FTLOOD, TELEMAC-2D, mô hình chất lượng nước QUALK2, MIKI BASIN-QW, MIKE Leolab )

Viện Khí tượng Thủy văn: triển khai và ứng dụng mô hình DESERT tính toán chất lượng nước được nghiền cứu ứng dụng bởi Viện khí Tượng thủy Văn tính toán

cho các quá trình lan truyền các chất thải cho các đoạn sông thuộc hệ thống sông

Hồng (lừ Yên Bái - Hoa Binh - Vụ Quang - Sơn Tây) Các mô hình của MIKE, SMS,

NAM cũng dược triển khai vả ứng dụng,

Tổng cục Môi trường (Cục báo vệ mỗi trường cÑJ: triển khai và ứng dụng mô tỉnh DEILFT mô phông chất lượng nước Hồ Tây do tác giá Hoàng Dương Tùng sử

dụng mô hình DHLET - 3D FLOW tính toán thủy lực và DBLFT 3D -WAQ mô

phỏng chất lượng nước TIẻ, img dung mé hinh Mike 11 trong mé phéng chất lượng nước lưu vực sông Câu do Trưng tâm Tư vẫn và Chuyến giao Công nghệ môi trường

1.26 Phin mém MIKE 11

"rong những năm 1990, Viện thủy lạc Dan Mạch đã thiết lập hệ thống phần mềm chất lượng nước cho kênh, sông Hệ thống này có thế tính toán sự lan truyền chất

ô nhiễm trong dòng chảy từ các nguồn khác nhau vào các lưu vực khác nhau

Tuy thuộc đổi tượng nghiên cửu, yêu câu tính toán các thông số chất lượng nước tương dùng chây sông, cửa sông, hỗ hay biển mã áp dụng các phiên bản khác rửtau nhuz

MIKE 11, MIKE 21, MIKE 3, MIKH SHE, MICE MOUSH va MIKE BASIN

1.2.6.1 Ưu điểm của phần mầm MIKE 11

Thần mềm MIKE 11, đã được câi tiển nhiều lần cho phủ hợp với điều kiện về tài liệu cửng như khai thác kết quả tỉnh toán Dây lá chương trinh tiên tiến, đã được nhiều,

co quan dau ngành trong lĩnh vực tài nguyên nóc kiểm nghiệm Một số đặc điểm nối

trội cũa mô hình Mike 11 được lôm gọn dưới đây

- Là bộ phần mễm tích hợp đa tinh nang: Phin mém Mike [1 WQ (water quality) có thể tích hợp với các công cụ hễ trợ khác như Word, Excel, Mapinfo, Google

Farth, Aro-Gis

- Là bộ phần mém di duge kiém aghiém thực tễ: Phần mềm tính toán chất

lượng nước Mike 11 WQ đã được ứng đụng thành công tong nhiều đự an trong nước

cũng như quốc tế như: Để tài “Ứng dụng mô hình Mike 11 tính toàn thủy lực, chất

lượng nước cho lu vực sông Sài Gỏn- Dông NaF" (Viện Khoa học Khi tượng Thủy van và Môi trường, 2009), Đề lài “AIgbiên cứu ứng dụng mô hình Miu 11 và Mike

31 trong mô phông chất lượng nước sông Lầu Trắng- Đã Nẵng" (Trường Đại học Bach khoa Dà Nẵng, 2011); Dễ tài KC-08 “Wghiên cứu đánh giá chất lượng nước

lưu vực sông Hương” (Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nana, 2013)

- Cho phép tính toán thủy lực vả chất lượng nước với độ chính xác cao: Qua

các dé tai, dy an chuyến giao khoa học cổng nghệ, các kỹ sư môi trường và các nhà

khoa học đều tín tưởng và thận định Mô bình Mike 11 là phù hợp với thực tế và có độ chính xác cao

- Giao diện thân thiện, đễ sử dụng: Việc trích xuất và trình bày kết quả vồ củng đơn giân và trực quan Kết quả tính toáu có thể hiển thị chỉ tiết tại muột điểm nghiên cửu

điển hình hoặc trên toàn vùng, Bên cạnh do kết qua tinh toán cũng dược hiển thị bởi

các thang chia giá trị phù hợp

- Cũ ứng dụng kỹ thuật GIS, là mật kỹ thuật mới với tính hiệu quả cao: Mô

"hình Mike 11 được thiết kế liền két trực tiếp với phản phần mẻm G18 cho phép hiển thị

*ết quả một cách nhanh chóng và phân tích kết quả hết sức để đảng,

C6 dé tím cây cao kèm (heo các đặc điểm nẻi lrội kể trên rên trong nghiên cứu này tác piả đã lựa chọn áp dụng, bộ phân mễm Mike 11 với mục tiêu mô phỏng, tỉnh:

toán thủy lực vả chất lượng nước cho lưu vục sông Phan

1.2.6.2 Nhược điềm của phần mềm MIKE T1

- Phần mềm MIKE I1 là phần mềm thương mại nỏi tiếng trên thể giới, có

mức giá trung bình khá cao, khoảng 40.000 đồ la Mỹ Với mức giá cao như vậy thì

việc nghiên cứu tính toán, mô phông chất lượng nước chỉ có thể được ép dụng ở các

dự án lớn, được đầu tư nhiều kinh phí dễ thực hiện Mặc đủ phần mềm MIKE 11 vẫn

cỏ phiên bản miễn phí (ee) song phiên bản này bị giới hạn rất nhiều về phạm vi, quy

mô khu vực nghiên cứu và bước (hời gian tính toán

- Phần mềm MIKE 11 là phần mềm đéng gói nên việc chính sửa, thay đổi để cho

phù hợp với điều kiện từng vùng không thể thực hiện

1.3, La chọn mô bình tính toán, mô phông chất lượng nước

1.3.1 Lựa chọn mô hình

“Trong những năm gần đầy, củng với sự phát triển của công nghề thông tì ững

niu khoa học kỹ thuật nởi chung, các mồ hình toàn ứng dụng cũng ngày cảng dược

phat triển nhiều hơn Các mô hình toản với các tu điểm như cho kết quả tính toán nhanh, giá thành rẻ, đễ dáng thay đổi các kịch bản bài toán vv đang trở thành lả một công cụ mạnh, phục vụ đắc lực trong nhiều lĩnh vực, trong đỏ có lĩnh vực quản lý tài nguyên và môi trường Taya chọn mô hình là khâu đầu tiên rất quan trọng trong, phương pháp mô hình toán, nó phụ thuộc vào yêu cầu công việc, điều kiện về lài liệu cũng nửuz tiểm năng tải chính và nguồn nhân lực sẵn có Trên thể giới hiện nay có rất nhiều mô

trình toán đang được sử đựng,

Qua khảo sát các bộ phản mềm mỏ hình tỉnh toán thủy lực và chất lượng nude ké trên tác giá nhận thấy bộ phần mềm tính toàn đây đủ vả tiện ích nhất lá bộ phân mẻm

của Mike 11 Do đó, để tài quyết định lựa chọn phần mềm MIKE 11 để nghiên cửu đánh giá dự báo chất lượng nước sông Phan, tỉnh Vĩnh Phúc Một lý do nữa mà tác giả

quyết định lựa chọn phần mềm ,MIKE I I là các bộ số liệu đầu vào mả tác giả thu thập

được đủ để làm số liệu đầu vào cho phân mềm MIKE 11, phục vụ tính toán

1.3.2 Một số ứng dụng củu Mike 11 trang công tác quần lộ chất brụng nước

1 “Ứng dựng mỗ hình Mike 11 đánh giá diễn biển chất lượng nước sông Truổi Thừu Thiên - Hué” - Nguyén Dang Huy, Bui Ta Long, Lé Thi Hiển, Tạp chí Khí tượng thuỷ văn 2012 Nghiên cứu đã đánh giá được tác động của làng nghề sản xuất

và chế biển tinh bột sản Xuân Lai qua việo sử đụng mô hình Mike 11 kết hợp với quan trắc Kết quả bước đầu cho phép đánh giá được mức độ tác động của sự phát triển làng nghề này và đưa ra những khuyến cáo giúp cho cóng tác quy hoạch và

quân lý nguồn nước

3 “Nghiên cứu áp dụng mô hình toắn Mike T1 tính taản chất lượng nước sông

“Nhuệ - Sông Đáy” - Lê Vũ Việt Phong, Trần Hồng Thái, Phạm Văn Hăi, Viện Khoa học Khí lượng Thuỷ văn và Môi trường Nghiên cứu đã ứmg dụng mô hình Mike 11

để tỉnh toán chất lượng nước sông Xhuê - sông Day Nghiên cứu đã chỉ ra sự ảnh

hướng của phát triển kinh tế xã hội đến chất lượng nước sông và để xuất triên khai

sử dụng bộ phân mềm nảy trên các sông để góp phần đánh giá hiện trạng ô nhiễm:

tại các sông ở Việt NanL

3 “Ủng dụng Mie 11 đánh giá chất lượng nước lai vực sông Dồng Na? - Nguyễn Huy Khôi, Viện quy hoạch thưỷ lợi Miễn Nam, 2009 Nghiên cứu đã đánh giá xu thế và diễn biến đóng chảy cá về lượng vả chất, cho ta thấy toản cánh búc tranh về chế độ đòng chảy cũng như chất lượng mước nhằm đánh giá những biến đổi

do tác động của thiên nhiền cũng như con người vào thiên nhiên

4 "Phương pháp tính toửn thiệt bại về kinh tế và môi trường đối với Ìưu vực sông bị ä nhiễm - tường hợp điển hình: Lưu vực sông Thị Fãt" - Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thanh Hùng, Bùi Tả long, Viên Môi rường và Tải nguyễn, Đại

học Quốc gia thánh phé Hé Chi Minh - Tap chỉ phát triển Khoa học và công nghệ, tập 14, số M1, 2011 Nghiên cứu này đã sử dụng mô hình Mike 11 và Mike 21 để tỉnh toán thiệt hại về kính tế và môi trường đối với một lưu vực sông bị ô nhiễm và

ap dụng thực tế với lưu vực sông Thị Vấi

Tóm lại, trong nội dung chương này tác giả đã nêu lên tổng quan về các đặc

Thea cac bao cáo kết quả phan tich “Quan tric hiện trạng môi trường” trong

các năm từ 2010 đến năm 2014 cha thấy: sông Phan đoạn từ Xã Vũ Di, huyện Vĩnh

“Tường đến xã Quất Lưu, huyện Bình Xuyén có một số thông số lý - hoá - sinh vượt

quá quy chuẩn cho phép và nguồn nước đã bị ô nhiễm đo dẻng sông tiếp nhận nước

thải sinh hoạt, nước thải chân nuôi từ khu dan eu đồng đúc Bến cạnh việc đồng

sông Phan đi qua khu vực này đang ngảy cảng bị bức tử bởi ö nhiễm thi sự ánh thưởng cũng như sụ tác động cửa chát luợng nước sông Phan tới đời sống và sự phát

triển kinh tế của toàn vùng là võ củng to lớn Do đó, tác giả đã lựa chọn khu vực

nay làm khu vực trọng tâm nghiên cửu, đánh giá dự bảo chất lượng nước

Cũng trên cơ sở phân tích, chỉ ra được các ưu, nhược điểm của các phần mềm

tỉnh toán, mô phòng, chất hượng nước phổ biến hiện nay tác giả đã đề xuất lựa chọn

phần mềm MIKE 11 để tính toán dự báo chất lượng nước cho sông Phan, tỉnh Vĩnh Thúc.

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYET CUA PHAN MEM MIKE 11 VÀ CÁC BƯỚC

XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG PHAN

3.1 Cơ sở lý thuyết của phần mềm Mike 11 /227/237

Mike 11 là một phần mễm kỹ thuật chuyển dụng do Viện Thuỷ lực Dan Mạch

(DHD xây dựng và phát triển rong khoảng 20 năm trở lại đây phát triển, là ruột gói

phân mềm dùng để mô phỏng chế độ thủy lực, chất lượng nước và vận chuyén bun cát vùng cửa sông, trong sông, hệ thống tưới, kênh dan và cáo hệ thông dẫn nước khác

Mike 11 lá mô hình động lực, một chiều nhằm phân tích chỉ tiết, thiết kế, quản

lý và vận hành cho sông và hệ thống kênh din đơn giản và phức tạp Với môi trường đặc biệt (hân thiện với người sử dụng, tình hoạt vả tốc độ Mike11 cung cấp,

một mỗi trường thiết kế hữu hiệu về kỹ thuật công trình, tải nguyên nước, quản lý chất lượng nước và các ứng dụng khác

MTIKE 11 bao gồm nhiều mô dun có các khả năng và nhiệm vụ khác nhau như:

zmô dun mua déng chay (RR), mô đưn thuỷ động lực (ID), mô đèn tải - khuắch tân (AD), md dum sinh thái (Eeolab) và một s

mô đun khác Trong đó, mô đun thuỷ

lực (HD) được coi là phần trung tâm của mỏ binh, tuy nhiễn tuỷ theo mục đích tỉnh

toán mà chúng ta kết hợp sử dụng với các mô đun khác một cách hợp lý và khoa

học Trong nghiên cứu này, lắc giả đã sử dụng các mô đun HD, AD va Ecolab

Cấu trúc mã hình

Dic trung cơ bản của mô hình MIKE 11 là cẩu trúc mô-đưn tổng hợp với nhiều mô-hm, trong đỏ rỗi mô dụn mô phông một biện Lượng liên quan đến hệ thông sông, Các mô đun trong bộ MIKE 11:

- Module TID - Thủy động lực lạc: Phân cốt lõi của MIKT: 11, có khả năng,

I Giải bài toán thủy động lực học Saim-Verur cho kênh lô;

+ Giãi bài toán sóng khuyếch tán, sóng động học cho sông, kênh,

L Giải bai toan Muskingum cho séng, kénh,

+ Tự động hiệu chính cho điểu kiện đồng ct

dong phây

+ M6 phéng hau hét cdc loai céng trinh trén sdng

- Mé-dun Mike11-AD: Mé phéng cdc hién twong phan tan, khuyếch tan va adi lưu trong sông

- Mô dun Ađike 11-WQ: Giải quyết các vẫn dé về chất lượng nước khác nhau

như DO, BOD, chu trình N, P, phú dưỡng, kừn loại nặng, vi khuẩn coliform, nhiễm

- M6 dun Mike 11- ST nghiên cứa truyền tái bùn cát trong sống bao gồm cá vận chuyển bùn cá và không có số kết

Khả năng úng dụng cũa mô lành

Mồ hình Mike 11 với các mô đưa LID (huy động lực), AD (tải khuẩch tán),

WQ (chất lượng nước), EU (phi dudng), ST (truyén tai bùn cáÔ có khả năng ứng, dụng rộng rãi, giải quyết được hậu hết các bài toán một chiều (1D) trong s6ng

Các công trình dược mô phống trong Mike 11

Mike 11 có khả năng mô phông các loại công trình sau:

Các ứng dụng liên quan đến mã-đùun MIKE ï1-HD

M6 dun Mike 11- IID được ứng dựng nhằm giải quyết các bài toán:

¡ Dự báo lũ và vận hành hồ chứa,

+ Các phương pháp mô phỏng kiểm soát lũ;

+ Vận hành hệ thông tưới và tiên thoát bê mặt,

Các đầu van (Input), déu ra (Output) cia mé kink Mike 11

input

+ Biên trên là quá trình Tuu luong thuc do cia ede tram (Q ~O),

+ Biên dưới là quả trình mực nước thục do của các trạm (H ~-1),

+ Biên kiểm tra là quá trình luu lượng hoặc mực nước thực đo của các trạm trong hệ thống;

+ Thành phân hạt bún cát, kết cầu thành phần hạt (dinh hay không dính);

+ Thành phan các chất định đưỡng (Ni tơ, Phốt pho dầu mỡ )

Mã đun thủy lực được xây đựng trên cơ sở hệ phương trình Samt Venant một

chiều cho trường hợp dòng không én định, gêm hai phương trình sau:

- Q l lưu lượng động chảy: — - q là lưu lượng nhập km trên một đơn

vị chiêu dai doc sông,

-A là diện tích mặt cắt ướt, — - hlả độ sâu mục nước,

- C là hệ số Chezy: ~ R là bán kính thủy lục;

¬g là gia tắc rụng trường, - œ là hệ số điều chỉnh có giá trị = Ì

dp dung của mô hình MIKE là:

- Nước có khôi lượng riêng của nước không đối,

- Độ dốc đáy nhỏ đủ đẻ cos của góc của dường dây sông với đường nằm

ngang có thê xắp xi bằng 1;