CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO TẢI LƯỢNG NƯỚC THẢI ĐỔ VÀO SÔNG BA LAI
4.4. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11
4.4.1. Các bước tiến hành mô phỏng chất lượng nước
4.4.1.1. Các tài liệu được sử dụng trong mô hình
Bản đồ và dữ liệu Gis khu vực nghiên cứu đã được tác giả xử lý bằng phần mềm Mapinfo.
Tài liệu địa hình:
- Mặt cắt đo đạt tại sông Ba Lai: 4 mặt cắt
- Số liệu mặt cắt ngang sông: Chủ yếu được lấy từ mô hình ISIS của Uỷ ban sông Mê Kông Quốc tế. Ngoài ra một số mặt cắt được lấy từ tài liệu thực đo của Viện Khoa học Thuỷ lợi Miền Nam và Phân viện Quy Hoạch Thuỷ lợi.
Chuẩn bị số liệu
Thiết lập dữ liệu mô hình
Thiết lập dữ liệu thủy động lực học
Tính toán bằng modul HD
Thiết lập dữ liệu tải phân tán của các nguồn điểm trên sông
Tính toán bằng modul AD
Tính toán bằng modul Ecolab
Hình 4.4: Các bước tính toán trên Mike 11
88 - Tài liệu địa hình mạng lưới kênh mương của khu vực
Hình 4.5: Địa hình lòng sông Ba Lai
Tài liệu khí tượng, thuỷ văn: Bao gồm các số liệu thực đo lưu lượng và mực nước 5 ngày (Từ 1 tháng 3 năm 2009 đến 5 tháng 3 năm 2009) tại 5 vị trí:
- Sông An Hoá (1 vị trí): Tại mặt cắt AH2 (cầu An Hoá)
- Sông Bến Tre (2 vị trí): Tại mặt cắt BT1 (phía sông Hàm Luông) và mặt cắt BT2 (ngã ba sông Bến Tre và sông An Hoá)
- Sông Giồng Trôm (1 vị trí): Tại mặt cắt GT2 (đầu rạch xẻo sâu) - Sông Ba Lai (1 vị trí): Tại mặt cắt RT2 (đầu nguồn sông Ba Lai)
-0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Thời gian (giờ)
Lưu lượng(m3
Ztđ Ztt
( Nguồn: Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam) Hình 4.6: Diễn biến mực nước tháng 3/2010 trạm BL1 sông Ba Lai
89
-800.00 -600.00 -400.00 -200.00 0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Thời gian (giờ)
Lưu lượng(m3
Qtđ Qtt
( Nguồn: Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam) Hình 4.7: Diễn biến lưu lượng tháng 3/2010 trạm BL1 sông Ba Lai
Các số liệu về chất lượng nước của sông Ba Lai được Viện Môi trường và Tài nguyên TP Hồ Chí Minh thu thập và phân tích. Các thông số quan trắc bao gồm: BOD5, COD, TSS, tổng N, tổng P, Coliform.
Bảng 4.2: Vị trí các điểm quan trắc trên sông Ba Lai
STT Tên Vị trí
1 Rạch Chim Xã đại hòa lộc (tiếp giáp sông ba lai)
2 Rạch Mây Xã Thạnh Trị
3 Rạch Thủ Châu Hưng Tiếp giáp cửa sông Ba Lai 4 Rạch Giồng Hổ Tiếp giáp cửa sông Ba Lai
5 Rạch chú Lừng Xã Long Hòa
6 Rạch 4 Voi Xã Long Hòa
7 Rạch Bảy Chiến Thắng Xã Long Hòa
8 Rạch Vàm Hồ Lấy ngay đập Vàm Hồ
9 Cầu kênh 2 Xã thạnh Trị gần lấy mẫu nuôi tôm
Các số liệu về nguồn gây ô nhiễm (từ các khu công nghiệp, hộ gia đình, ao nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi và trồng trọt) xả thải xuống sông Ba Lai được cung cấp từ quá trình khảo sát thực địa, thu thập thông tin, lấy mẫu nước thải của tác giả luận văn và nhóm thực hiện đề tài thuộc Viện Môi trường và Tài Nguyên TP HCM.
Phần tính toán đã được tác giả trình bày rõ trong chương 3.
90 4.4.1.2. Thiết lập dữ liệu thủy động lực học
Dữ liệu cho mô hình thủy động lực bao gồm điều kiện ban đầu và điều kiện biên.
- Điều kiện ban đầu là bộ dữ liệu về mực nước và lưu lượng nước thải tại thời điểm bắt đầu tính toán trên sông.
- Điều kiện biên là bộ số liệu về mực nước hoặc lưu lượng theo thời gian tại các vị trí biên.
Hình 4.8: Dao diện mô đun HD
Mục tiêu của tính toán thủy lực là để xác định một bộ thông số thủy lực phù hợp nhất đối với lưu vực nghiên cứu, phục vụ cho mô hình chất lượng nước.
4.4.1.3. Thiết lập dữ liệu tải phân tán
Tại những vị trí biên thủy lực cũng là vị trí biên nồng độ, nhập nồng độ các thông số chất lượng nước. trong đề tài này sử dụng 3 thông số chất lượng nước:
BOD5, COD, TSS. Số liệu của các thông số chất lượng nước được lấy từ kết quả phân tích của đề tài.
Khi đưa vào phần mềm tính toán lan truyền, các số liệu về lưu lượng, tải lượng của nguồn thải sẽ được biểu diễn dưới dạng nguồn điểm. Như vậy, mật độ nút càng cao thì sai số càng nhỏ
Các số liệu về nguồn thải được lấy từ kết quả tính toán ở chương 3 của đề tài
91 Hình 4.9: Dao diện mô đun AD
4.4.1.4. Thiết lập mạng sông
Hình ảnh của đoạn sông Ba Lai được trích ra từ lớp dữ liệu bản đồ trong chương trình Mapinfo được đưa vào module River Network để số hóa hình dạng như sau:
Hình 4.10: Số hóa hình dạng sông trong River Network 4.4.2. Mô tả kịch bản tính toán
Do phong trào nuôi cá da trơn dọc theo sông Ba Lai phát triển mang tính tự phát, không có quy họach khu ao nuôi, ao xử lý, đường xả và thời gian xả thải, nên tác giả chọn hai kịch bản như sau:
92 - Kịch bản 1: Mô phỏng chất lượng nước theo tổng lượng nước thải trong một vụ nuôi cá thực tế theo số liệu diện tích nuôi trồng năm 2010 với kịch bản xả thải liên tục sau thời vụ nuôi cá. Các giá trị cụ thể như sau: BOD5 = 8.0mg/lít; COD
= 12.0mg/lít; TSS = 115mg/lít.
- Kịch bản 2: Mô phỏng chất lượng nước theo tổng lượng nước thải trong một vụ nuôi cá theo số liệu kế họach phát triển diện tích nuôi trồng năm 2020 với kịch bản xả thải liên tục sau thời vụ nuôi cá. Các giá trị cụ thể BOD5 = 25.0mg/lít;
COD = 30.0mg/lít và TSS = 115mg/lít.