Bài tập mô hình và hệ thống thông tin môi trường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BÙI TÁ LONG

BÀI TẬP CÓ ĐÁP ÁN

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 9/2010

Kính mong sự đóng góp ý kiến của tất cả bạn đọc.

Những đóng góp quí báu của bạn đọc sẽ giúp các tác giả nâng

cao chất lượng tài liệu này.

Tài li ệu này t ập hợp bài t ập môn Mô hình hoá và Tin h ọc môi tr ường

được tác gi ả giảng dạy cho học viên cao học và sinh viên tại Viện Môi tr ường

và Tài nguyên, Đại học Qu ốc gia Tp. H ồ Chí Minh c ũng nh ư một số tr ường

khác trong các n ăm 2006 – 2010. Tài li ệu này giúp sinh viên, h ọc viên nghiên

cứu môn học mô hình hoá môi tr ường cũng như môn học Tin học môi trường.

Đây là môn học bắt buộc cả ở bậc đại học cũng như cao học.

Tài liệu này hướng tới đối tượng là sinh viên, học viên cao học đang theo

học ngành quản lý hay kỹ thuật môi trường.

Tài liệu này cũng hướng tới tất cả những ai quan tâm t ới ứng dụng mô

hình toán và công nghệ thông tin trong nghiên cứu bảo vệ môi trường.

Bản quyền @ 2010 Bùi Tá Long, tiến sĩ khoa học,

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

2 MỤC LỤC MỤC LỤC....................................................................................................................... 3 DANH SÁCH HÌNH........................................................................................................ 4 DANH SÁCH BẢNG...................................................................................................... 5 1. MỞ ĐẦU.................................................................................................................. 7 2. BÀI TẬP TÍNH TOÁN SỰ PHÁT TÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ THEO MÔ HÌNH GAUSS........................................................................................................................... 9 2.1. Giới thiệu chung................................................................................................ 9 2.2. Sơ đồ tóm tắt mô hình Gauss........................................................................... 9 2.3. Bài tập mô hình Gauss...................................................................................13 2.4. Các câu hỏi thường gặp khi chạy CAP..........................................................16

3. BÀI TẬP TÍNH TOÁN SỰ PHÁT TÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ THEO MÔ HÌNH BERLIAND...................................................................................................................20 3.1. Giới thiệu chung..............................................................................................20 3.2. Sơ đồ tóm tắt mô hình Berliand......................................................................20 3.3. Bài tập mô hình Berliand.................................................................................23 4. BÀI TẬP TÍNH TOÁN SỰ PHÁT TÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TỪ NHIỀU NGUỒN THẢI BẰNG PHẦN MỀM ENVIMAP...........................................................................29 4.1. Giới thiệu chung..............................................................................................29 4.2. Sơ đồ tóm tắt phần mềm ENVIMAP...............................................................31 4.3. Bài tập ứng dụng phần mềm ENVIMAP tính toán ô nhiễm do nhiều nguồn thải

5. BÀI TẬP TÍNH TOÁN SỰ LAN TRUYỀN Ô NHIỄM NƯỚC TỪ NHIỀU NGUỒN XẢ THẢI BẰNG MÔ HÌNH STREETER......................................................................60 5.1. Giới thiệu chung..............................................................................................60 5.2. Sơ đồ tóm tắt phần mềm STREETER............................................................61 5.3. Bài tập ứng dụng phần mềm STREETER tính toán ô nhiễm do nhiều nguồn xả thải.......................................................................................................................62

6. BÀI TẬP TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC TỪ NHIỀU NGUỒN XẢ THẢI BẰNG MÔ HÌNH ENVIMQ2K.......................................................................66 6.1. Giới thiệu chung..............................................................................................66 6.2. Sơ đồ tóm tắt phần mềm ENVIMQ2K.............................................................67 6.3. Bài tập ứng dụng phần mềm ENVIMQ2K.......................................................68 7. TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................70

3 DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1. Sơ đồ các bước thực hiện tính toán phát tán ô nhiễm theo mô hình Gauss

.....................................................................................................................................10

Hình 2.2. Sơ đồ tự động hoá tính toán vệt nâng cột khói............................................10

Hình 2.3. Công thức tính nồng độ theo mô hình Gauss..............................................11

Hình 3.1. Hệ tọa độ được lựa chọn để tính toán.........................................................21

Hình 3.2. Sơ đồ tự động hoá tính toán phát tán ô nhiễm không khí theo mô hình

Berliand........................................................................................................................21

Hình 4.1. Sơ đồ cấu trúc của phần mềm ENVIMAP....................................................31

Hình 4.2. Sơ đố cấu trúc CSDL môi trường trong ENVIMAP......................................32

Hình 4.3. Các bước chuẩn bị chạy mô hình mô phỏng trong ENVIMAP.....................33

Hình 5.1. Sơ đồ tự động hoá tính toán sự lan truyền chất ô nhiễm trên kênh sông theo

mô hình Streeter – Phelps...........................................................................................61

Hình 5.2. Bước tính đầu tiên........................................................................................62

Hình 5.3. Các bước tính tiếp theo................................................................................62

Hình 6.1. Các bước tính toán trong phần mềm ENVIMQ2K........................................68

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

4 DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1. Công thức tính sz (x), sy(x) cho vùng thoáng mở (nông thôn)..................11

Bảng 2.2. Công thức tính s z (x), s y(x) cho điều kiện thành phố .................................12

Bảng 2.3. Công thức tính tham số p theo lớp ổn định Pasquill – Hanna.....................12

Bảng 2.4. Phân loại độ bền vững khí quyển theo Pasquill..........................................13

Bảng 4.1. Danh mục các cơ sở sản xuất nằm trong Khu công nghiệp Biên Hoà 1.....34

Bảng 4.2. Các vị trí quan trắc chất lượng không khí trên địa bàn tỉnh Đồng Nai.........36

Bảng 4.3. Vị trí các điểm giám sát chất lượng không khí............................................38

Bảng 4.4. Các thông số kỹ thuật của các ống khói nằm trong KCN Biên Hoà 1, tỉnh

Đồng Nai......................................................................................................................38

Bảng 4.5. Bảng chất lượng quan trắc chất lượng không khí.......................................40

Bảng 4.6. Các tham số phát thải cho các nguồn thải ngày 13/6/2007.........................42

Bảng 4.7. Các tham số phát thải cho các nguồn thải ngày 06/07/2007.......................43

Bảng 4.8. Các tham số phát thải cho các nguồn thải ngày 24/8/2007.........................50

Bảng 4.9. Các tham số phát thải cho các nguồn thải ngày 30/9/2007.........................51

Bảng 6.1. Chất lượng nước tại thượng nguồn............................................................68

Bảng 6.2. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3

(kịch bản 1)...................................................................................................................68

Bảng 6.3. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3

(kịch bản 2)...................................................................................................................69

Bảng 6.4. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3

(kịch bản 3)...................................................................................................................69

Bảng 6.5. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3,4

(kịch bản 4)...................................................................................................................69

5

Bảng 6.6. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3,4

(kịch bản 5)...................................................................................................................70

Bảng 6.7. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3,4

(kịch bản 6)...................................................................................................................70

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

6 1. MỞ ĐẦU

Bài toán b ảo vệ môi tr ường trong giai đoạn hi ện nay không tách r ời kh ỏi bài

toán xây dựng các mô hình toán đánh giá, dự báo ô nhi ễm (mà người ta gọi chung là

mô hình môi tr ường). Mô hình hoá môi tr ường ngày nay là m ột lĩnh vực có ph ương

pháp và kỹ thuật riêng c ủa nó. Khoa h ọc môi tr ường trong giai đoạn hi ện nay đã sử

dụng rất nhi ều các ph ương tiện, kỹ thuật toán học: lý thuy ết động lực, phương trình

đạo hàm riêng, phép tính sai phân, phần tử hữu hạn, phương trình tích phân và vi tích

phân. Các ph ương pháp toán đã xâm nh ập rất sâu vào các l ĩnh vực khác nhau c ủa

sinh thái học và khoa h ọc môi tr ường như phân tích m ối quan hệ giữa các loài trong

các hệ sinh thái, quá trình di cư, đánh giá ảnh hưởng của các quá trình hoạt động kinh

tế - xã h ội khác nhau lên môi tr ường, nghiên c ứu các bài toán qu ản lý t ối ưu các

nguồn tài nguyên thiên nhiên.

Mô hình hóa môi tr ường là m ột trong nh ững phương pháp nh ận thức cơ bản

của con người đối với thiên nhiên. Mô hình hóa là một dạng phản ảnh thực tế hay tiếp

nhận tính ch ất này hay tính ch ất kia c ủa đối tượng th ực với sự tr ợ giúp c ủa các

phương ti ện nh ư vẽ, bản đồ, tập hợp các ph ương trình, thu ật toán, các ph ần mềm.

Khả năng của mô hình hoá th ể hiện ở chỗ mô hình theo m ột nghĩa nào đó tái hi ện lại

một số khía cạnh của đối tượng thực mà người nghiên cứu quan tâm.

Trong những năm gần đây do sự phát tri ển mạnh mẽ của công nghệ thông tin,

đặc biệt là của lĩnh vực giao di ện đồ hoạ, một lĩnh vực khoa học mới được phát triển

rất mạnh – đó là mô ph ỏng bằng công cụ máy tính- ph ương pháp gi ải bài toán phân

tích hay t ổng hợp hệ trên c ơ sở ứng dụng các ph ần mềm máy tính. Ở đây ta hi ểu

phần mềm máy tính là một bộ chương trình mô phỏng quá trình diễn ra cụ thể nào đó

của môi tr ường dưới tác động của các y ếu tố khác nhau. Các ph ần mềm này giúp

nhận được các kết quả định lượng và định tính của một mô hình toán cụ thể.

Tài liệu này trình này th ể hi ện một số kết quả nghiên cứu của tác gi ả và nhóm

nghiên cứu do tác gi ả làm ch ủ nhi ệm trong th ời gian qua. Các bài t ập và ph ần mềm

được ứng dụng trong môn Mô hình hoá môi tr ường cũng nh ư môn h ọc Hệ th ống

thông tin môi tr ường (còn được gọi là Tin học môi trường) được nhóm tác gi ả nghiên

7

cứu và xây dựng thông qua nhiều đề tài nghiên cứu khoa học các cấp cũng như thông

qua công tác gi ảng dạy cho sinh viên và h ọc viên cao học tại Viện Môi tr ường và Tài

nguyên, Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh cũng như một số trường khác trong nhi ều

năm tr ời. Các bài t ập được đánh số theo t ừng chủ đề: phần mềm CAP với mô hình

toán Gauss, phần mềm CAP với mô hình toán Berliand, phần mềm ENVIMAP quản lý

và mô ph ỏng ô nhi ễm không khí cho nhi ều ngu ồn th ải công nghi ệp, ph ần mềm

STREETER 1.0 tính toán lan truy ền oxy hoà tan và BOD cho nhiều nguồn thải, phần

mềm ENVIMQ2K tính toán lan truyền ô nhiễm cho kênh sông.

Sau lần đầu tiên biên soạn tài liệu này vào năm 2007. Trong phiên bản mới này,

tác gi ả đã có m ột số điều ch ỉnh cho phù h ợp với th ực ti ễn. Dù có nhi ều cố gắng

nhưng chắc chắn tài li ệu này vẫn không thể tránh khỏi những tồn tại và hạn chế. Tác

giả rất mong nh ận được sự đóng góp ý ki ến của tất cả bạn đọc gần xa có quan tâm

tới ứng dụng phương pháp mô hình hoá quản lý và kỹ thuật môi trường nói riêng cũng

như trong nghiên c ứu môi tr ường nói chung. Góp ý xin g

ửi về địa ch ỉ

longbuita@yahoo.com hoặc theo địa chỉ trên trang Web: www.hcmier.edu.vn/capweb.

Tp. Hồ Chí Minh 09/2010

Tác giả: PGS.TSKH. Bùi Tá Long.

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

8 2. BÀI T ẬP TÍNH TOÁN SỰ PHÁT TÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ THEO MÔ HÌNH

GAUSS

2.1. Giới thiệu chung

Phần mềm CAP gồm nhiều phiên bản khác nhau. Phiên bản đầu tiên ra đời vào

năm 1995. Phiên b ản 3.0 vào tháng 9/2006. T ừ năm 2008 tr ở đi CAP được đặt tên

theo năm và sẽ được tác giả cập nhật thường xuyên. Để giải quyết các bài toán trong

mục này, sinh viên, h ọc viên cần có chương trình CAP 2010 mô hình Gauss cùng tài

liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm này. Bên c ạnh đó sinh viên, h ọc viên c ần nắm

được cơ sở lý luận của mô hình Gauss theo bài giảng về mô hình hoá.

Các chức năng chính của CAP là:

- Tính s ự phân b ố nồng độ chất ô nhi ễm trên mặt đất theo 2 nhóm k ịch bản

khác nhau là khí tượng và khí thải.

- Tính toán ô nhi ễm trung bình theo ngày.

- Vẽ các vùng ảnh hưởng khác nhau.

- So sánh k ết quả tính toán với tiêu chuẩn Việt Nam

- Th ực hiện các báo cáo tự động, chuyển file kết quả qua E-mail.

2.2. Sơ đồ tóm tắt mô hình Gauss

Các mô hình nhi ễm bẩn của không khí là bi ểu diễn toán học các quá trình phân

tán tạp chất và các ph ản ứng hóa học di ễn ra, kết hợp với tải lượng, đặc tr ưng của

phát thải từ các nguồn công nghiệp và các dữ liệu khí tượng được sử dụng để dự báo

nồng độ chất bẩn đang xét.

Mô hình th ống kê kinh nghi ệm dựa trên cơ sở lý thuy ết toán học Gauss. Các

nhà toán học có công phát tri ển mô hình này là Taylor (1915), Sutton (1925 – 1953),

Turner (1961 – 1964), Pasquill (1962 – 1971), Seifeld (1975) và g

ần đây được các

nhà khoa học môi tr ường của các nước như Mỹ, Anh, Pháp, Hunggari, Ấn độ, Nhật

Bản, Trung Qu ốc,... ứng dụng và hoàn thi ện mô hình tính theo điều ki ện của mỗi

nước. Nội dung của mô hình này có thể xem thêm trong bài giảng hay trong [1].

9

Vận tốc gió tại miệng ống khói

Độ ổn định khí quyển

Đường kính ống khói

Hình 2.1. Sơ đồ các bước thực hiện tính toán phát tán ô nhiễm theo mô hình Gauss

w hP D

+(cid:231) 1.52.68.10

3 .

Nhiệt độ không khí xung quanh

Da u

T KhoiXungquanh T

Khoi

Vệt nâng ống khói

Nhiệt độ khí thoát

Tốc độ phụt khí

Hình 2.2. Sơ đồ tự động hoá tính toán vệt nâng cột khói

- (cid:230) (cid:246) - (cid:247) Ł ł

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

10

(cid:236) (cid:252) Ø ø Ø ø (cid:230) (cid:246) -

(

)

(cid:239) (cid:239)

) 2 zHz H

2 y expexpexp

M -+ 222 upssss yzyz

s z

Độ ổn định khí quyển

Vệt nâng ống khói

Vận tốc gió đo được tại độ cao 10 m

Độ cao hữu dụng H=h+∆h

Vận tốc gió tại miệng ống khói

Vận tốc gió tại độ cao hữu dụng H

Hình 2.3. Công thức tính nồng độ theo mô hình Gauss

Với mục tiêu đơn giản hơn trong tính toán th ực tế, Turner đã đưa ra công th ức tính toán hệ số phân tán s z (x), s y(x) là hàm số khoảng cách theo hướng gió và độ ổn

định của khí quyển /Bảng 2.1, Bảng 2.2/. Các thí nghi ệm này được thực hiện trên khu

vực đồng cỏ Salisbury và Nebraska, nước Anh.

Bảng 2.1. Công thức tính s z (x), s y(x) cho vùng thoáng mở (nông thôn)

tầng

sz(x)

s y(x)

Loại kết

A B C D E F

0.22x(1+0.0001x)-0.5 0.20x 0.16x(1+0.0001x)-0.5 0.12x 0.11x(1+0.0001x)-0.5 0.08x(1+0.0002x)-0.5 0.08x(1+0.0001x)-0.5 0.06x(1+0.0015x)-0.5 0.06x(1+0.0001x)-0.5 0.03x(1+0.0003x)-1 0.04x(1+0.0001x)-0.5 0.016x(1+0.0003x)-1

- Œ œ Œ œ (cid:231) (cid:247) (cid:237) (cid:253) (cid:231) (cid:247) Œ œ Œ œ (cid:239) (cid:239) Ł ł º ß º ß (cid:238) (cid:254)

11

Bảng 2.2. Công thức tính s z (x), s y(x) cho điều kiện thành phố

tầng

sz(x)

s y(x)

Loại kết

A – B C D E – F

0.32x(1+0.0004x)-0.5 0.24x(1+0.001x)0.5 0.22x(1+0.0004x)-0.5 0.12x 0.16x(1+0.0004x)-0.5 0.14x(1+0.0003x)-0.5 0.11x(1+0.0004x)-0.5 0.08x(1+0.0005x)-0.5

Các hệ số s y và s z ở trên là các giá trị trung bình trong khoảng thời gian 10 phút

(do vậy, nồng độ tạp ch ất tính được là n ồng độ trung bình trong 10 phút),v ới các

khoảng thời gian khác, Gifford (1976) đề xuất như sau:

0.2

(

)

) ( σ T = σ 10phut . y

Tphut 10

Như đã biết vận tốc gió thay đổi theo độ cao và ng ười ta thường đo vận tốc gió

tại độ cao 10 m, nh ưng lại cần vận tốc gió t ại mi ệng ống khói. Có ngh ĩa là c ần phải

tính toán theo một công thức nào đó. Dưới đây là một trong số những công thức được

Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ khuyến cáo:

(cid:230) (cid:246) (cid:231) (cid:247) Ł ł

200

m ;

( ) zU

z 10 p ,2

200

m .

Trong đó tham s ố p liên h ệ với các l ớp ổn định Pasquill – Hanna theo b ảng

dưới đây:

Bảng 2.3. Công thức tính tham số p theo lớp ổn định Pasquill – Hanna

Loại tầng kết Điều kiện thành phố Điều kiện nông thôn

0.15

0.07

0.15

0.07

0.20

0.10

0.25

0.15

(cid:236) (cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) (cid:239) ł Ł (cid:237) (cid:239) ‡ (cid:238)

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

12

0.30

0.35

0.30

0.55

(Nguồn User's guide for the industrial source complex (ISC3) dispersion models. Volume I - User instructions)

Bảng 2.4. Phân loại độ bền vững khí quyển theo Pasquill

Điều kiện thời tiết ban đêm

Điều kiện thời tiết ban ngày

Vận tốc gió tại độ cao 10 m

Bức xạ mặt trời ban ngày

Độ che phủ ban đêm (hệ số mây)

Lớn hơn 50% Nh ỏ hơn 50%

Mạnh (biên độ > 600)

Yếu (Biên độ 15 – 350)

А A – B B C C

Trung bình (Biên độ 35- 600) A – B B B – C C– D C – D

B C C D D

< 2 2 – 3 3 – 5 5 – 6 > 6

E E D D D

F F E D D

Lưu ý. А – rất không ổn định; В – không ổn định vừa phải; С – không ổn định yếu; D – điều kiện trung tính; E – điều kiện ổn định yếu; F – điều kiện ổn định vừa phải.

(Nguồn User's guide for the industrial source complex (ISC3) dispersion models. Volume I - User instructions)

2.3. Bài tập mô hình Gauss

Bài tập 1. Một nhà máy phát th ải có ống khói cao 45 m, đường kính của miệng ống khói bằng 2 m, lưu lượng khí thải là 12.0 m 3/s, tải lượng chất ô nhi ễm SO2 bằng

20 g/s, nhi ệt độ của khói th ải là 200ºC. Nhi ệt độ không khí xung quanh là 30 ºC và

tốc độ gió ở độ cao 10 m là 3 m/s. Cho tr ạng thái khí quy ển là cấp C, điều kiện nông

thôn. Hãy:

a/ Tính vệt nâng ống khói. b/ Tính giá trị cực đại của nồng độ chất ô nhiễm SO2 c/ Tính sự phân bố nồng độ chất ô nhi ễm dọc theo hướng gió tại khoảng cách 1200 m.

13 Lưu ý: Lấy trung bình theo thời gian là 60 phút.

Đáp số:

9.074115 (m)

Câu a/

0.224 (mg/m3)

Câu b/

0.095692 (mg/m3)

Câu c/

Bài tập 2. Một nhà máy phát th ải có ống khói cao 45 m, đường kính c ủa miệng ống khói bằng 2 m, lưu lượng khí thải là 12.0 m3/s, tải lượng chất ô nhiễm SO2

bằng 20 g/s, nhiệt độ của khói thải là 200ºC. Nhiệt độ không khí xung quanh là 30 ºC

và tốc độ gió ở độ cao 10 m là 3 m/s, điều kiện nông thôn. Hãy v ẽ đường đồng mức 0.1, 0.01, 0.001 mg/m3 ứng với các độ ổn định khí quyển A – F.

Bài tập 3. Ống khói của một lò nung g ạch cao 40 m, đường kính c ủa mi ệng

ống khói b ằng 2.2 m. Bi ết rằng ống khói này n ăm gi ữa cánh đồng (điều ki ện nông

thôn). Ngày tính là 28.3.2007. Theo dự báo vào ngày này, l ưu lượng khí thải là 10.02 m3/s, tải lượng chất ô nhi ễm NO2 bằng 32 g/s, nhi ệt độ của khói thải là 200ºC, nhi ệt

độ không khí xung quanh là 30ºC, áp su ất khí quyển bằng 1013 Mbar và t ốc độ gió ở

độ cao 10 m là 4.5 m/s. Cho tr ạng thái khí quy ển là cấp C. Bằng cách mô hình bi ến

đổi Gauss hãy:

a. Tính v ệt nâng ống khói.

b. Tính toán h ệ số khuếch tán s y(x) , s z(x) tại khoảng cách x = 410 m

c. Tính s ự phân bố nồng độ chất ô nhiễm dọc theo hướng gió tại điểm cách

ống khói 410 m.

d. Được bi ết Tiêu chu ẩn Vi ệt Nam TCVN 5937, 1995 cho NO2 là 0.4

mg/m3. Hãy so sánh kết quả tính toán ở câu 3 với TCVN 5937.

e. Cho v ận tốc gió đo được tại 10 m là 3.0 m/s, các thông s

ố khác gi ữ

nguyên như đầu bài. Hãy tính n ồng độ chất ô nhi ễm dọc theo hướng gió

tại điểm cách ống khói 410 m.

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

14

f. Cho ống khói nâng lên thành 45 m, các thông s ố khác gi ữ nguyên nh ư

đầu bài trên. Hãy tính n ồng độ chất ô nhi ễm dọc theo hướng gió tại điểm

cách ống khói 410 m và 460 m. Hãy so sánh k ết quả tính toán v ới TCVN

5937, 1995.

Lưu ý: Lấy trung bình theo thời gian là 60 phút.

Đáp số:

Câu a/

4.909171 (m)

s y (410)=63.253044 (m)

Câu b/

s z (410)=31.532631 (m)

Câu c/

0.354205 (mg/m3)

Câu d/

0.354205 < 0.4, đạt tiêu chuẩn

0.47159 (mg/m3)

Câu e/

σy(410) = 63.253044

σz(410) = 31.532631

Vận tốc 3 m/s, h = 40 m

460: 0.4718249 (mg/m3)

410: 0.47159 (mg/m3)

Vận tốc 3 m/s, h = 45 m

410: C = 0.365054 (mg/m3)

460: C = 0.3834 (mg/m3)

Câu f/

Vận tốc 4.5 m/s, h = 40 m

410: C = 0.35420 (mg/m3)

460: C = 0.34646 (mg/m3)

Vận tốc 4.5 m/s, h = 45m

410: C = 0.27697 (mg/m3)

15

460: C = 0.2838 (mg/m3)

Bài tập 4. Ống khói của một lò nung gạch cao 40 m, đường kính của miệng ống

khói bằng 2.2 m. Bi ết rằng ống khói này n ăm gi ữa cánh đồng (điều kiện nông thôn). Các thông số kỹ thuật gồm: lưu lượng khí th ải là 10.02 m 3/s, tải lượng chất ô nhi ễm

NO2 bằng 32 g/s, nhi ệt độ của khói thải là 200ºC, áp su ất khí quyển trung bình ngày

bằng 1013 Mbar. Cho trạng thái khí quyển trung bình ngày là cấp C. Yếu tố khí tượng

được cho theo bảng dưới đây:

STT Thời gian trong ngày Vận tốc gió

1 7

2 m/s 1.5 m/s

Nhiệt độ không khí xung quanh 250 C 250 C

1 2

2 m/s

300 C

Hướng gió Tây Tây Tây Nam Tây Tây Bắc Tây

1.7 m/s

250 C

a/ Bằng cách mô hình bi ến đổi Gauss hãy tính nồng độ chất ô nhi ễm NO2 trung

bình theo ngày dọc theo hướng tây tại khoảng cách x = 1000 m so v ới ống khói. Kết

quả được lấy theo trung bình 60 phút theo thời gian.

b/ Hãy tính diện tích vùng bị ảnh hưởng 0.1 mg/m3

Đáp số:

Câu a/

C= 0.169468 mg/m3

Câu b/

514341.28 m2

2.4. Các câu hỏi thường gặp khi chạy CAP

CÂU 1: ĐƯỜNG ĐỒNG MỨC LÀ GÌ ? VÌ SAO PHẢI VẼ ĐƯỜNG ĐỒNG MỨC

Định nghĩa : Là nh ững đường cong khép kín mà m ọi điểm trên đó có cùng một

giá trị nồng độ nào đó. Đường đồng mức cho phép:

- Xác định vùng có nồng độ cao hơn TCVN. Bên trong đường đồng mức là

những điểm có nồng độ cao hơn giá tr ị nồng độ trên đường đồng mức.

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

16

Bên ngoài đường đồng mức là nh ững điểm có nồng độ thấp hơn giá tr ị

nồng độ trên đường đồng mức.

- Xác định độ rộng của khu vực chịu ảnh hưởng của 1 giá tr ị nồng độ nào

đó.

- Xác định khoảng cách từ chân ngu ồn thải đến vùng chịu ảnh hưởng của

1 giá trị nồng độ được nhập vào phần mềm. (bằng cách dùng chức năng

đo khoảng cách )

CÂU 2: CÁC THAM S Ố CẦN LƯU Ý TRONG BÀI TOÁN GIÁM SÁT Ô NHI ỄM

KHÔNG KHÍ

Nhiệt độ: bao gồm:

o Nhi ệt độ của khí thải khi thoát ra ống khói

o Nhi ệt độ không khí xung quanh

Nếu gặp trường hợp nghịch nhiệt: khí thải sẽ không pha loãng được.

Hướng gió : Với nh ững hứơng gío khác nhau thì s ự phân tán c ủa cùng

một CON trong cùng những điều kiện khí tượng thuỷ văn sẽ khác nhau

Vận tốc gió:

o Gió càng l ớn thì sự phát tán chất ô nhiễm càng dễ dàng.

o Trong tr ường hợp gió nhẹ hoặc lặng gió thì sự ô nhiễm diễn ra nghiêm trọng

hơn, vùng chịu ảnh hưởng nặng nề nhất sẽ gần nguồn phát thải.

Độ ổn định của tầng kết : Có liên quan tr ực tiếp đến sự phát tán của chất

ô nhiễm (bao gồm khả năng pha loãng, khuyếch tán và lan truyền )

A: rất không bền vững

B: không bền vững loại trung bình

C: Không bền vững loại yếu.

D: trung tính

E: bền vững yếu

F: bền vững trung bình

17

Khí quyển càng ổn định thì sự phát tán CON càng giảm, sự ô nhiễm càng nặng

nề hơn.

Khí quyển càng kém ổn định thì sự phát tán của CON càng dễ dàng hơn.

Chiều cao của ống khói

Trong bài toán ONKK ng ười ta th ừơng chú ý đến H: chi ều cao hữu dụng của

ống khói.

với H = h + ∆H, h là chiều cao ống khói, ∆H là vệt nâng

Vệt nâng ∆H có liên quan đến nồng độ cực đại của ch ất ô nhi ễm (kí hi ệu là

CON) ( Cmax ).

Khi Cmax lớn hơn tiêu chu ẩn cho phép, ta có th ể kh ắc ph ục bằng cách nâng

chiều cao h của ống khói.

Điều kiện tính toán : Nông thôn hay thành thị

Ở nông thôn, khí thải dễ phát tán hơn do điều kiện địa hình rộng, không có các

vật chắn như nhà cao tầng ở thành thị.

Bản chất chất ô nhiễm cần khảo sát ( CO, CO2, SO2, bụi nặng,…)

Mỗi CON đều có nh ững tính ch ất vật lý riêng, có ảnh hưởng đến sự phát th ải

như: cỡ hạt, đường kính, tỷ trọng,…

CÂU 3: M ỐI TƯƠNG QUAN GI ỮA CHI ỀU CAO ỐNG KHÓI VÀ KHO ẢNG

CÁCH TỪ CHÂN ỐNG KHÓI ĐẾN ĐIỂM ĐẠT GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI

Chiều cao của ống khói càng cao thì kho ảng cách từ chân đường ống khói dến

thì

điểm đạt giá trị cực đại càng xa và giá tr ị cực đại của CON càng th ấp. Tức là h › Cmax ﬂ

Và ngược lại. Vì vậy, khi nồng độ cực đại của CON vượt quá TC cho phép, ta

có thể khắc phục bằng cách nâng chiều cao ống khói lên

CÂU 4 : MỘT SỐ CHỨC NĂNG ĐƯỢC NÂNG CẤP CỦA PHIÊN BẢN CAP

Phiên bản CAP 2010 ( mô hình GAUSS ) tính toán không t ốt trong tr ường hợp

gió nh ẹ ho ặc gió l ặng. Phiên bản CAP 2010 v ới mô hình BERLIAND cho phép kh ắc

phục nhược điểm trên. CAP có những ưu điểm sau:

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

18

o Giao di ện thân thiện. Cho phép ta thấy được toàn cảnh bức tranh ô

nhiễm với tâm là nguồn phát thải.

o Ph ần thứ nguyên của từng tham số đồng nhất ( không phải đổi ra hệ oK )

o Các tham s ố khí tượng chi tiết. Đối với những ô thiếu dữ kiện, phần mềm

sẽ tự lấy giá trị mặc định.

o Với bất kỳ một điểm trên mắt lưới, ta đều xác định được toạ độ và nồng

độ chất ô nhiễm.

o Ch ức năng phóng to, thu nhỏ, di chuyển cho phép ta quan sát dễ dàng và

chi tiết bức tranh ô nhiễm.

o Với chức năng đo khoảng cách, thông qua việc vẽ đường đồng mức cho

phép ta:

§ Xác định độ rộng vùng chịu ảnh hưởng của 1 giá trị nồng độ CON

nào đó.

§ Xác định khoảng cách từ nguồn phát thải đến biên vùng chịu ảnh

hưởng của 1 giá trị nồng độ chất ô nhiễm.

o Ph ần hiển thị kết quả rõ ràng với 3 phần : mô hình, đồ thị và file word.

CÂU 5: VÌ SAO PHẢI XÂY DỰNG LƯỚI TÍNH

Lưới tính th ực chất là nh ững ô to ạ độ do ng ười sử dụng tự xây dựng, sao cho

phù hợp với mục đích. Đó là những bước tính mở rộng theo 2 phương x và y.

Với ống khói nằm ngay trung tâm c ủa lưới tính, ta có th ể xem xét toàn c ảnh sự

phân bố cũng nh ư vùng ch ịu ảnh hưởng của ch ất ô nhi ễm với nh ững đường đồng

mức đã vẽ.

Bên cạnh đó, ta có th ể xác định tọa độ và nồng độ chất ô nhi ễm với mọi điểm

bất kỳ trên lưới tính.

CÂU 6: VÌ SAO PHẢI XEM XÉT TRƯỜNG HỢP LẶNG GIÓ

Đây là trường hợp khá điển hình đối với nhiều địa phương trong cả nước.

19

Sự phát tán trong tr ường hợp này không thu ận lợi ở chỗ nó tạo ra khu v ực ô

nhiễm gần với nguồn thải (nơi có nhiều người làm việc).

3. BÀI T ẬP TÍNH TOÁN SỰ PHÁT TÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ THEO MÔ HÌNH

BERLIAND

3.1. Giới thiệu chung

Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO) và Ch ương trình Môi tr ường của Liên hợp

quốc (UNEP) đã có cách phân loại theo ba hướng chính sau đây:

- Mô hình th ống kê kinh nghiệm dựa trên cơ sở lý thuyết toán học Gauss. Các

nhà toán học có công phát triển mô hình này là Taylor (1915), Sutton (1925 –

1953), Turner (1961 – 1964), Pasquill (1962 – 1971), Seifeld (1975) và g ần

đây được các nhà khoa h ọc môi tr ường của các nước như Mỹ, Anh, Pháp,

Hunggari, Ấn độ, Nhật Bản, Trung Quốc,... ứng dụng và hoàn thi ện mô hình

tính theo điều kiện của mỗi nước.

- Mô hình th ống kê th ủy động, hoặc lý thuy ết nửa thứ nguyên (còn g ọi là mô

hình K). Mô hình này được Berliand (Nga) hoàn thi ện và áp dụng ở Liên Xô.

Ở Vi ệt Nam, KS Nguy ễn Cung c ũng đã áp d ụng mô hình này cho m ột số

công trình, dự án.

- Mô hình s ố trị, tức là giải phương trình vi phân bằng phương pháp số.

Hiện nay tại Vi ệt Nam đã xu ất hi ện nhi ều chương trình nghiên c ứu xây dựng

các mô hình ph ục vụ cho bài toán thông qua quy ết định tại các khu công nghi ệp lớn

của đất nước trong đó mô hình Berliand cho kết quả khá phù hợp với thực tiễn.

3.2. Sơ đồ tóm tắt mô hình Berliand

Mục này sinh viên c ần bổ sung ki ến thức thông qua bài gi ảng của gi ảng viên.

Hay có thể bổ sung thêm kiến thức thông qua trang web: www.hcmier.edu.vn/capweb

trong đó có hệ thống hóa kiến thức về mô hình khí. /xem tài liệu tham khảo trong phần

cuối của tài liệu/.

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

20

Hình 3.1. Hệ tọa độ được lựa chọn để tính toán

( , yxC

) 0,

exp

5,2

( 12

y 4 xk 0

( 1

RW . .5,1 0 V

Rg T . . 0 ) .1,273 V

) kn 1

xk p 0

+ 1 n Hu 1 ) 2 + xkn 1

.3,3 ( + T k

2 10

Kịch bản tính toán

Khí tượng : - Vận tốc gió tại 10m - Hướng gió - Nhiệt độ - Hệ số k 0, k1

Mô hình toán tại các nút lưới

Vệt nâng cột khói hD

Vẽ bản đồ ô nhiễm

Độ cao hữu dụng D+=

Nguồn thải : - Chiều cao - Đường kính - Nhiệt độ khí - Vận tốc khí phụt - Tải lượng

Nội suy

Lưới tính

Hình 3.2. Sơ đồ tự động hoá tính toán phát tán ô nhiễm không khí theo mô hình Berliand

(cid:246) (cid:230) (cid:230) (cid:246) D (cid:247) (cid:231) - - (cid:231) (cid:247) D (cid:247) (cid:231) (cid:231) (cid:247) ł Ł Ł ł

21

Đối với nồng độ tại mặt đất, Berliand đã đưa ra công thức:

)

exp

( , yxC

( 12

y xk 0

( 1

) kn 1

xk 0

xk 1 Giá trị cực đại Cm tại khoảng cách xm tính từ nguồn.

+ 1

116

) ( 2 + Mn 1 ( ) + n 15.1

2 3

k 1 uk 10

Hu 1 ( + k 1 1

Hu 1

Trong các công thức này: M là tải lượng ô nhiễm (g/s),

; k1 , H = h + D H;

k y= u

n (cid:246) (cid:230) 2 (cid:247) (cid:231) - - (cid:247) (cid:231) 23 2 + 1 Hu 1 ) + ł Ł

3.3

5.2

;T – nhi ệt độ không khí xung quanh đo bằng Kelvin; u 10 –

5.1 u

gR 2 Tu 10

vận tốc gió t ại độ cao 10 m; ω0 –vận tốc khí thoát ra kh ỏi mi ệng ống (m/s); R – bán kính miệng ống khói (m); g – gia t ốc trọng trường; D T = T b –T (hi ệu nhiệt độ của tạp

chất khí thoát ra kh ỏi miệng ống và nhiệt độ không khí xung quanh, T b và T tính b ằng

Kelvin = 273 + tº C).

Trong trường hợp chất thải là t ạp chất nặng có cỡ hạt đồng nhất, Berliand đã

nhận được công th ức tính n ồng độ từ một nguồn điểm có độ cao H được xác định

bằng công thức:

+ 1

( 1

(cid:230) (cid:246) w D (cid:231) (cid:247) D (cid:231) (cid:247) Ł ł

)

( , yxC

exp

) w + 1

) + 21

Hu 1 ) + 2 xkn

( 1

y xk 0

MH ( w 1

( 12

) n w u 1 ( ) xkxk pw 0

trong đó

w ( + 11 k

)n Giá trị cực đại của Cm và kho ảng cách từ đó tới nguồn xm được tìm cũng giống

như đối với tạp chất nhẹ:

) ( 2 1 063.0 Mn ) ( + 15.1 n

w +

(cid:246) (cid:230) (cid:247) (cid:231) - - · (cid:247) (cid:231) G ł Ł

( 5.1 ( 1

) 5.1 ) e

k 1 uk 10

Hu 1

và

+ 1 n

Hu 1 2 5.1()

)

m 1

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

22

10.3.1

Trong đó

- là tốc độ rơi của các hạt có dạng hình cầu, trong đó

ppr

r - mật độ các hạt bụi, rp – bán kính của chúng. Trong công thức trên w được xác định bằng cm/s, còn rp và rp được cho bằng g/cm3 và m m tương ứng.

Trong trường hợp lặng gió, các công th ức tính toán ở trên không còn phù h ợp.

Berliand đã đưa ra các công thức sau đây:

Nồng độ tại mặt đất được xác định theo công thức

)z,r(C

+ n1

- r

ø Ø b

(

) + kn12

H ( ) + kn1

Phương trình trên được viết trong hệ tọa độ trụ:

œ Œ ß º

cos

sinr

z,z

Nồng độ cực đại tại mặt đất đạt được tại điểm r = 0 và bằng

p £ j £ j (cid:236) (cid:239) j (cid:237) (cid:239) ‡ (cid:238)

(

1 ) .

max

p b

) + kn1M ( + n12 4 H 2

Trong các công thức trên lấy

1k2»

3.3. Bài tập mô hình Berliand

Bài tập 1. Nhà máy A có ống khói cao 40 m, đường kính trong c ủa miệng ống khói là 2.0 m, lưu lượng khí thải là 21.98 m3/s, tải lượng CO là M = 120 g/s, nhi ệt độ của khói thải là Ts = 230ºC. Phạm vi khuếch tán rối ngang k0=12 m2, hệ số khuếch tán rối đứng k1 =0.03 m2/s, hệ số lưu ý tới sự thay đổi vận tốc gió theo ph ương đứng n =

0.14. Biết rằng gió thổi theo hướng Nam và vận tốc gió tại độ cao 10 m bằng 2 m/s và nhiệt độ không khí xung quang bằng 25(cid:176) C.

a/ Dùng phương pháp mô hình Berliand hãy tính nồng độ chất ô nhiễm CO theo

hướng gió tại khoảng cách x = 500 m so với ống khói.

b/ Tính diện tích vùng chịu ảnh hưởng mức ô nhiễm 0.25 mg/m3.

23 Đáp số:

Câu a/

0.0003 mg/m3

Câu b/

511065.245 m2

Bài tập 2. Nhà máy A có ống khói cao 40 m, đường kính trong c ủa miệng ống khói là 2.0 m, lưu lượng khí thải là 21.98 m3/s, tải lượng CO là M = 120 g/s, nhi ệt độ của khói thải là Ts = 230ºC. Phạm vi khuếch tán rối ngang k0=12 m2, hệ số khuếch tán rối đứng k1 =0.03 m2/s, hệ số lưu ý tới sự thay đổi vận tốc gió theo ph ương đứng n = 0.14. Biết rằng thời điểm tính gió lặng và nhiệt độ không khí xung quanh bằng 25(cid:176) C.

a/ Dùng phương pháp mô hình Berliand hãy tính nồng độ chất ô nhiễm CO theo

hướng gió tại khoảng cách x = 500 m so với ống khói.

b/ Tính diện tích vùng chịu ảnh hưởng bởi mức ô nhiễm 0.27 mg/m3.

Đáp số:

Câu a/

0.53 mg/m3

Câu b/

2585653.342 m2

Bài tập 3 (Tính trung bình ngày) . Nhà máy A có ống khói cao 40 m, đường kính trong của miệng ống khói là 2.0 m, l ưu lượng khí th ải là 21.98 m 3/s, tải lượng

CO là M = 120 g/s, nhiệt độ của khói thải là Ts = 230ºC. Phạm vi khuếch tán rối ngang k0=12 m2, hệ số khuếch tán rối đứng k1 =0.03 m2/s, hệ số lưu ý tới sự thay đổi vận tốc

gió theo phương đứng n = 0.14. Yếu tố khí tượng được cho theo bảng dưới đây:

STT Thời gian trong ngày Vận tốc gió

1 2 3 4

1 7 13 19

Hướng gió Tây Tây

Nhiệt độ không khí xung quanh 250 C 250 C 300 C 280 C

2 m/s Lặng gió 2 m/s Lặng gió

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

24

a/ Dùng ph ương pháp mô hình Berliand hãy tính n ồng độ ch ất ô nhi ễm CO

trung bình theo ngày dọc theo hướng tây tại khoảng cách x = 500 m so với ống khói.

b/ Tính diện tích vùng chịu ảnh hưởng mức ô nhiễm 0.25 mg/m3

Đáp số:

0.000333 mg/m3

Câu a/

872196.369 m2

Câu b/

Bài tập 4 (Tính trung bình tháng) . Nhà máy A có ống khói cao 40 m, đường kính trong của miệng ống khói là 2.0 m, lưu lượng khí thải là 31.4 m3/s tải lượng NO2

là M = 55 g/s, nhi ệt độ của khói th ải là T s = 230ºC. Ph ạm vi khu ếch tán r ối ngang k0=12 m2, hệ số khuếch tán rối đứng k1 =0.03 m2/s, hệ số lưu ý tới sự thay đổi vận tốc gió theo phương đứng n = 0.14. Nhi ệt độ trung bình tháng được lấy bằng 240C. Yếu

tố khí tượng được cho theo bảng dưới đây:

STT

Vận tốc gió

Tần suất

Hướng gió Tây Tây Bắc Bắc

1 2 3 4

2 m/s Lặng gió 2 m/s 1.5 m/s

30 25 20 25

a/ Dùng ph ương pháp mô hình Berliand hãy tính n ồng độ ch ất ô nhi ễm NO 2

trung bình theo tháng d ọc theo h ướng tây t ại kho ảng cách x = 1000 m so v ới ống

khói.

b/ Tính diện tích vùng chịu ảnh hưởng mức ô nhiễm 0.15 mg/m3

Đáp số:

Câu a/

0.021563 (mg/m3)

Câu b/

25 Bài tập 5. Nhà máy B có ống khói cao 45 m, bán kính trong c ủa miệng ống khói là r = 1.2 m, l ưu lượng khí thải là 56.52 m3/s, tải lượng bụi nặng là M = 102 g/s, nhi ệt độ của khói thải là Ts = 228(cid:176) C, khối lượng riêng của hạt bụi là: 2.3 g/cm3, bán kính của hạt bụi là 20 μm. Phạm vi khuếch tán rối ngang k0=12 m2, hệ số khuếch tán rối đứng k1 =0.03 m 2/s, hệ số lưu ý t ới sự thay đổi vận tốc gió theo ph ương đứng n = 0.14. Nhiệt độ không khí xung quanh là T a = 30 0 C. Tốc độ gió ở độ cao 10 m là 3.2 m/s.

Bằng cách sử dụng phần mềm CAP 2010:

a/ Vẽ đường đồng mức khoanh vùng ô nhi ễm với mức 0.1 mg/m 3 và tí nh

diện tích vùng bị ảnh hưởng này.

b/ Hãy tính nồng độ chất ô nhi ễm dọc theo hướng gió, tìm giá tr ị cực đại đạt

được của nồng độ.

Đáp số:

Câu a/

2337223.246 (m2)

Câu b/

0.533051 (mg/m3)

Bài luyện:

Bài tập 6. Nhà máy A có ống khói cao 35 m, đường kính trong c ủa miệng ống khói là 1.5 m, l ưu lượng khí thải là 14.13 m 3/s, tải lượng CO là M = 80 g/s, nhi ệt độ

của khói thải là Ts = 220ºC. Hệ số khuếch tán rối ngang k0=14 m, hệ số khuếch tán rối đứng k1 =0.02 m 2/s, hệ số lưu ý t ới sự thay đổi vận tốc gió theo ph ương đứng n =

0.14. Yếu tố khí tượng được cho nh ư sau: gió l ặng, nhiệt độ không khí xung quanh bằng 300C.

Dùng phương pháp mô hình Berliand hãy tính

a/ Nồng độ chất ô nhiễm CO tại điểm có toạ độ (x,y) =500 m, 0 m).

b/ Nồng độ chất ô nhiễm CO tại điểm có toạ độ (x,y) =500 m, 10 m).

c/ Nồng độ chất ô nhiễm CO tại điểm có toạ độ (x,y) =500 m, -10 m).

Đáp số:

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

26

1.158031 (mg/m3)

Câu a/

1.157697 (mg/m3)

Câu b/

1.157697 (mg/m3)

Câu c/

Bài tập 7. Nhà máy B có ống khói cao 35 m, đường kính trong c ủa miệng ống khói là 1.8 m, lưu lượng khí thải là 17.8038 m3/s, tải lượng CO là M = 80 g/s, nhiệt độ

của khói thải là Ts = 220ºC. Hệ số khuếch tán rối ngang k0 =14 m, hệ số khuếch tán rối đứng k1 =0.03 m 2/s, hệ số lưu ý t ới sự thay đổi vận tốc gió theo ph ương đứng n =

0.14. Yếu tố khí tượng được cho theo bảng dưới đây:

Vận tốc gió Hướng

STT

1 2 3 4

Thời gian trong ngày 1 7 13 19

2 m/s Lặng gió 2 m/s Lặng gió

gió Tây Tây

Nhiệt độ không khí xung quanh 250 C 250 C 300 C 280 C

Dùng phương pháp mô hình Berliand hãy tính:

a/ Nồng độ chất ô nhiễm CO trung bình theo ngày tại điểm (500, 0).

b/Nồng độ chất ô nhiễm CO trung bình theo ngày tại điểm (500, 10).

c/ Nồng độ chất ô nhiễm CO trung bình theo ngày tại điểm (500, -10).

Đáp số:

0.001518 (mg/m3)

Câu a/

0.001513 (mg/m3)

Câu b/

0.001513 (mg/m3)

Câu c/

Bài tập 8. Nhà máy B có ống khói cao 35 m, đường kính trong c ủa miệng ống khói là 1.8 m, lưu lượng khí thải là 17.8038 m3/s, tải lượng CO là M = 80 g/s, nhiệt độ

của khói thải là Ts = 220ºC. Hệ số khuếch tán rối ngang k0 =7 m, hệ số khuếch tán rối

27

đứng k1 =0.03 m 2/s, hệ số lưu ý t ới sự thay đổi vận tốc gió theo ph ương đứng n =

0.14. Yếu tố khí tượng được cho theo bảng dưới đây:

Vận tốc gió Hướng

STT

1 2 3 4

Thời gian trong ngày 1 7 13 19

2 m/s Lặng gió 2 m/s Lặng gió

gió Tây Tây

Nhiệt độ không khí xung quanh 250 C 250 C 300 C 280 C

Dùng phương pháp mô hình Berliand hãy tính:

a/ Nồng độ chất ô nhiễm CO trung bình theo ngày tại điểm (500, 0).

b/Nồng độ chất ô nhiễm CO trung bình theo ngày tại điểm (500, 10).

c/ Nồng độ chất ô nhiễm CO trung bình theo ngày tại điểm (500, -10). Hãy so sánh kết quả tính toán với bài số 7.

Đáp số:

Câu a/

Câu b/

Câu c/

Bài tập 9. Nhà máy B có ống khói cao 35 m, đường kính trong c ủa miệng ống khói là 1.8 m, lưu lượng khí thải là 17.8038 m3/s, tải lượng CO là M = 80 g/s, nhiệt độ

của khói thải là Ts = 220ºC. Hệ số khuếch tán rối ngang k0 =7 m, hệ số khuếch tán rối đứng k1 =0.02 m 2/s, hệ số lưu ý t ới sự thay đổi vận tốc gió theo ph ương đứng n =

0.14. Yếu tố khí tượng được cho theo bảng dưới đây:

Vận tốc gió Hướng

STT

1 2 3 4

Thời gian trong ngày 1 7 13 19

2 m/s Lặng gió 2 m/s Lặng gió

gió Tây Tây

Nhiệt độ không khí xung quanh 250 C 250 C 300 C 280 C

Dùng phương pháp mô hình Berliand hãy tính

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

28

a/ Nồng độ chất ô nhiễm CO trung bình theo ngày tại điểm (500, 0).

b/Nồng độ chất ô nhiễm CO trung bình theo ngày tại điểm (500, 10).

c/ Nồng độ chất ô nhiễm CO trung bình theo ngày tại điểm (500, -10).

Đáp số:

Câu a/

Câu b/

Câu c/

Hãy so sánh kết quả tính toán với bài số 8.

4. BÀI T ẬP TÍNH TOÁN SỰ PHÁT TÁN Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TỪ NHIỀU

NGUỒN THẢI BẰNG PHẦN MỀM ENVIMAP

4.1. Giới thiệu chung

Chất lượng môi tr ường được đánh giá b ởi nhi ều tham số ràng bu ộc với nhau,

và sự ràng bu ộc này l ại chịu ảnh hưởng của các thay đổi thường xuyên nên đã gây

không ít khó khăn cho bài toán đánh giá và dự báo hệ quả tiêu cực do hoạt động kinh

tế của con người lên môi tr ường. Để giải quyết bài toán này các ph ần mềm máy tính

là gi ải phát được ưu tiên lựa chọn.Trong hai mươi năm qua, rất nhiều phần mềm máy

tính được phát tri ển để ứng dụng trong qu ản lý môi tr ường. Các bộ chương trình ph ần

mềm tổng quát và đa năng đang đóng vai trò quan tr ọng trong mọi lĩnh vực quản lý môi

trường. Những thành tựu gần đây trong lĩnh vực công nghệ thông tin đã dẫn tới một thực

tế là người cán bộ quản lý môi trường hiện nay đều có thể (và trên thực tế đã diễn ra) sử

dụng máy tính để lưu trữ, xử lý số liệu trên máy tính. Điều thực tế này đang thúc đẩy các

nhà nghiên cứu môi tr ường xây dựng các bộ chương trình máy tính riêng ph ục vụ cho

công việc của mình.

Trên cơ sở lý luận và thực tiễn được đúc kết trong thời gian qua, nhóm nghiên cứu

ENVIM (www.hcmier.edu.vn/capweb ) đã xây d ựng một số ph ần mềm máy tính khác

nhau ph ục vụ cho công tác qu ản lý môi tr ường. GIS được sử dụng trong h ầu hết các

phần mềm nhóm ENVIM nên ph ần dưới đây sẽ làm quen v ới các bạn mức độ ứng dụng

của GIS trong các phần mềm được xây dựng.

29

Phần dưới đây trình bày các ph ần mềm: ENVIMQ2K (ENV ironmental Information

Management and River and Stream W ater Quality simulation phiên b ản 2.0 (11/2007),

phiên bản 3.0 (9/2007), từ năm 2010 trở đi được lấy tên là ENVIMQ2K 2010, ENVIMAP

(ENVironmental Information Management and A ir Pollution estimation) phiên b ản 2.0

(11/2007), phiên bản 3.0 (9/2007), từ năm 2010 trở đi được lấy tên là ENVIMAP 2010.

4.1.1. Mục tiêu của bài tập ứng dụng phần mềm ENVIMAP

Mục tiêu của bài tập này là cung cấp cho sinh viên một công cụ tin học hữu hiệu

quản lý, giám sát môi trường không khí chịu sự tác động do các hoạt động sản xuất.

Giúp cho sinh viên môi tr ường ti ếp cận với các công c ụ làm báo cáo t ự động

dựa trên cơ sở nhập số liệu một lần.

Giúp cho sinh viên làm quen v ới ứng dụng đa dạng của công ngh ệ GIS trong

quản lý môi trường.

4.1.2. Ph ương pháp nghiên cứu

- Sinh viên được chỉ dẫn lý thuyết trên lớp và thực hành trên máy. Mỗi sinh

viên cần phải tự mình xây dựng cơ sở dữ liệu liên quan.

- Sinh viên c ần chú ý l ắng nghe gi ảng viên hướng dẫn làm th ực tế và cần

phải tuân thủ qui tắc Step by Step (thứ tự của các bước).

- Cần học chủ động và sáng tạo, chuẩn bị cho bài kiểm tra cuối đợt.

- Sinh viên có th ể chép phần mềm về nhà để thực tập.

4.1.3. Nh ững nội dung chính của bài tập

- Tạo ra các đối tượng cần quản lý trên nền ENVIMAP như:

- Tạo Khu công nghiệp

- Cơ sở sản xuất

- Các ống khói

- Các điểm quan trắc chất lượng không khí

- Các điểm giám sát chất lượng không khí (các điểm nhạy cảm)

- Nhập số liệu vào các điểm quan trắc

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

30

- Nhập các thông số liên quan tới tham số của ống khói như : chất ô nhiễm, nhiệt độ khí

thoát ra, vận tốc khí phụt,…

- Xây dựng một kịch bản tính toán theo mô hình mô phỏng lan truyền chất trong môi

trường không khí. Xét các trường hợp có gió và lặng gió

- Tính toán xử lý kết quả: làm báo cáo khác nhau.

- Trợ giúp ra quyết định trong lĩnh vực môi trường

4.2. Sơ đồ tóm tắt phần mềm ENVIMAP

Mục này sinh viên cần bổ sung kiến thức thông qua bài giảng của giảng viên.

Hình 4.1. Sơ đồ cấu trúc của phần mềm ENVIMAP

31

Hình 4.2. Sơ đố cấu trúc CSDL môi trường trong ENVIMAP

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

32 Hình 4.3. Các bước chuẩn bị chạy mô hình mô phỏng trong ENVIMAP 4.3. Bài tập ứng dụng phần mềm ENVIMAP tính toán ô nhiễm do nhiều

nguồn thải

Bài tập 1. Sử dụng công cụ của ENVIMAP hãy t ạo các Cơ sở sản xuất (doanh

nghiệp) – đối tượng cần quản lý theo Bảng 4.1

33

Bảng 4.1. Danh mục các cơ sở sản xuất nằm trong Khu công nghiệp Biên Hoà 1

STT

Tên CSSX

1 Công ty Liên doanh Việt-Pháp Sản xuất Thức ăn Gia súc (Proconco)

2 Công ty Dây đồng Việt nam CFT

3 Công ty Bông Đồng Nai

4 Công ty TNHH sản xuất hàng mây gỗ Đồng Nai-Bochang

5 Công ty xuất nhập khẩu Đồng Nai Donimex

6 Nhà máy chế biến Gỗ Ðồng Nai Vinaplyco

7 Công ty nhựa Đồng Nai

8 Trạm trộn bê tông nhựa nóng

9 Trạm phát điện 33 MW

10 Nhà máy Hoá chất Biên Hòa

11 Công ty Cổ phần Cơ khí thực phẩm và xây lắp Biên Hòa

12 Công ty Ajinomoto Việt Nam

13 Công ty lương thực Việt Nam

14 Xí nghiệp Cao su Đồng Nai (Casumina Đồng Nai)

15 Công ty phát triển KCN Biên Hòa Sonadezi

16 Công ty Cổ phần Giấy Đồng Nai

17 Công ty Cơ giới xây lắp số 9

18 Công ty xây lắp số 1

19 Công ty liên doanh Lenex

20 Công ty xây dựng Miền Đông

21 Xí nghiệp Long Biên

22 Công ty TNHH may mặc CIVIC II

23 Công ty Vận tải Thủy Bộ Miền Nam

24 Công ty cổ phần đường Biên Hòa

25 Trung tâm kỹ thuật 3

26 Công ty cổ phần bánh kẹo Biên Hòa (Bibica)

27 Công ty Bê tông Biên Hòa

28 Nhà máy Hóa chất Đồng Nai

29 Xí nghiệp Gạch Ngói Đồng Nai 2

30 Công ty TNHH Việt Thái

31 Công ty Điện tử Biên Hòa

32 Công ty Cổ phần Đồng Nai (Codona)

33 Công ty Chế tạo Động cơ VinaPro

34 Công ty Thiết bị Điện Việt Nam (Thibidi)

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

34

Nhà máy cơ khí thực phẩm Việt Nam 35

Nhà máy đất đèn Đồng Nai 36

Công ty Cơ khí Vận tải Việt Nam 37

Nhà máy Tôn tráng kẽm Việt Nam 38

Công ty Liên doanh Tôn Phương Nam 39

Nhà máy thép Biên Hòa (Vicasa) 40

Công ty TNHH Dona New Tower 41

Công ty Vật tư Xuất nhập khẩu Hóa chất Việt Nam 42

Công ty tấm lợp vật liệu xây dựng Đồng Nai 43

Công ty cổ phần cơ khí Đồng Nai 44

Công ty TNHH Viko Glowin 45

Công ty cổ phần Tổng hợp Gỗ Tân Mai 46

Công ty Liên Doanh Korex Pacsimex 47

Công ty Xuất nhập khẩu gia công bao bì Đồng Nai 48

Công ty Quan Sheng Việt Nam 49

Công ty Cổ phần May Đồng Nai 50

Nhà máy chế biến hàng Xuất khẩu 51

Xí nghiệp chế biến Mây gỗ Xuất khẩu 52

Công ty TNHH Việt Giai Việt Nam 53

Công ty TNHH Cheer Hope Việt Nam 54

Công ty TNHH sản xuất TMXD Hoàng Phúc 55

Công ty TNHH Clipsal Việt Nam 56

Nhà máy cơ khí luyện kim 57

Xí nghiệp dây và cáp điện Thành Mỹ 58

Trạm biến điện Đồng Nai 59

Công ty Gạch men Thanh Thanh 60

Xí nghiệp hơi kỹ nghệ Biên Hòa 61

Công ty Cát và Kính xây dựng Viko Glass 62

Xí nghiệp hoa quả 3 63

Công ty bột giặt Net 64

Công ty cổ phần bê tông Biên Hòa 65

Công ty TNHH Bao bì Hương Nam 66

Công ty cổ phần Bao bì Biên Hòa (SOVI) 67

Công ty cổ phần Sơn Đồng Nai 68

69 Công ty Cổ phần Lương thực và Công nghệ thực phẩm Đồng Nai

70 Xí nghiệp Đèn ống

71 Công ty Nông sản thực phẩm Công nghiệp Đồng Nai

35

72 Công ty cổ phần xuất nhập khẩu sản xuất Gia công và Bao bì

73 Công ty TNHH giặt mài Civic

74 Xí nghiệp Ắc Quy Đồng Nai

75 Nhà máy Sữa bột DIELAC

76 Cty TNHH một thành viên Vật tư Nông nghiệp Đồng Nai (Docam)

77 Công ty Bóng đèn Điện Quang

78 Nhà máy cà phê Biên Hòa (Vinacafe)

79 Công ty Len Việt Nam

80 Công ty vật liệu chịu lửa Nam Ưng

81 Công ty điện cơ Đồng Nai

82 Công ty may Công nghiệp Đồng Nai

83 Công ty cấp nước Thành Phố Hồ Chí Minh

84 Nhà máy cao su Tam Hiệp (RUBICO)

85 Xí nghiệp gạch ngói Đồng Nai

86 Cty CP Cáp và Vật liệu viễn thông Sacom

Bài tập 2. Sử dụng công cụ của ENVIMAP hãy t ạo ra các điểm quan tr ắc chất

lượng không khí tại tỉnh Đồng Nai theo Bảng 4.2 dưới đây

Bảng 4.2. Các vị trí quan trắc chất lượng không khí trên địa bàn tỉnh Đồng Nai Vị trí

X

Y

STT Mã trạm

1 BH1-D1 KCN BIÊN HÒA I 402866.9 1208007

2 BH1-D2 KCN BIÊN HÒA I 403659.7 1207010

3 BH2-D1 KCN BIÊN HÒA II 407832.7 1207258

4 BH2-D2 KCN BIÊN HÒA II 409399.2 1207104

5 AMA-D1 KCN AMATA 406108.6 1209639

6 AMA-D2 KCN AMATA 404658.6 1210985

7 LO-D1 KCN LOTECO 405759.3 1208571

8 LO-D2 KCN LOTECO 406667.3 1207480

9 HN-D1 KCN HỐ NAI 411378.2 1211284

10 HN-D2 KCN HỐ NAI 409769.6 1209297

11 SM-D1 KCN SÔNG MÂY 411761.4 1211541

12 SM-D2 KCN SÔNG MÂY 413222.9 1213119

13 GD-D1 KCN GÒ DẦU 420426 1178059

14 GD-D2 KCN GÒ DẦU 420204.7 1178174

15 NT1-D1 KCN NHƠN TRẠCH I 410275 1187246

16 NT1-D2 KCN NHƠN TRẠCH I 398828.7 1182080

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

36

NT2-D1 KCN NHƠN TRẠCH II 409432.5 1185811 17

NT2-D2 KCN NHƠN TRẠCH II 407889.3 1188175 18

NT3-D1 KCN NHƠN TRẠCH III 407921.3 1186534 19

NT3-D2 KCN NHƠN TRẠCH III 411606.2 1187390 20

LT-D1 KCN LONG THÀNH 409968.9 1195451 21

LD-D2 KCN LONG THÀNH 412006.3 1193971 22

TP-D1 KCN TAM PHƯỚC 412337.4 1202008 23

TP-D2 KCN TAM PHƯỚC 410167 1201332 24

25 ĐT-BH-LBT 405046.8 1206728 PHƯỜNG LONG BÌNH TÂN

26 ĐT-BH-LB PHƯỜNG LONG BÌNH 406642.5 1209337

27 ĐT-BH-BD PHƯỜNG BÌNH ĐA 402692 1209558

28 ĐT-BH-BL PHƯỜNG BỬU LONG 395098.9 1212175

29 ĐT-BH-TD PHƯỜNG TRẢNG DÀI 402307.7 1212965

30 ĐT-BH-HA XÃ HÓA AN 396259.6 1210197

31 ĐT-BH-HH XÃ HIỆP HÒA 399843.3 1209075

32 ĐT-BH-AB PHƯỜNG AN BÌNH 402461.3 1208433

ĐT-TXLK UBND XÃ LONG KHÁNH 444418.3 1208188 33

ĐT-ĐP XÃ ĐẠI PHƯỚC 397860 1187319 34

ĐT-HP XÃ HIỆP PHƯỚC 412154.3 1186003 35

ĐT-NT 405239.5 1185896 36 UBND HUYỆN NHƠN TRẠCH

GT-1 NGÃ TƯ TÂN PHONG 402073.6 1212859 37

GT-2 NGÃ TƯ CHỢ SẶT 406264.4 1213197 38

GT-3 NGÃ TƯ VŨNG TÀU 401519.7 1204251 39

GT-4 NGÃ TƯ TAM HIỆP 403649.3 1209720 40

GT-5 NGÃ TƯ BIÊN HÙNG 399044.5 1211192 41

GT-6 NGÃ TƯ HÓA AN 398018.6 1209368 42

GT-7 411972.5 1188016 43 NGÃ TƯ HIỆP PHƯỚC (NHƠN TRẠCH)

414472.5 1189005 44 GT-8 NGÃ BA DẦU KHÍ (NHƠN TRẠCH)

413872.4 1189560 45 GT-9 NGÃ BA CUA HEO (LONG KHÁNH)

GT-10 417815.6 1209345 46 NGÃ BA DẦU GIÂY (TRẢNG BOM)

NT5-L1 KCN NHƠN TRẠCH V 411065.8 1182930 47

NT5-L2 KCN NHƠN TRẠCH V 409700 1183561 48

DM-L1 KCN DỆT MAY 407432.4 1181134 49

37

50 DM-L2 KCN DỆT MAY 406492.8 1177615

51 AP-L1 KCN AN PHƯỚC 475611.5 1255330

52 AP-L2 KCN AN PHƯỚC 475350.5 1255613

53 BX-L1 KCN BÀU XÉO 422327.2 1211496

54 BX-L2 KCN BÀU XÉO 420086.1 1211317

55 TPH-L1 KCN THẠNH PHÚ 401851.6 1217819

56 TPH-L2 KCN THẠNH PHÚ 401813.9 1217395

57 ĐQ-L1 KCN ĐỊNH QUÁN 456125.1 1246834

58 ĐQ-L2 KCN ĐỊNH QUÁN 458470.1 1244420

59 TPHU-L1 KCN TÂN PHÚ 465129.2 1246845

60 TPHU-L2 KCN TÂN PHÚ 465312.7 1246495

61 LK-L1 KCN LONG KHÁNH 438965.3 1203170

62 LK-L2 KCN LONG KHÁNH 439786.8 1202897

63 XL-L1 KCN XUÂN LỘC 462070 1207020

64 XL-L2 KCN XUÂN LỘC 458313.7 1204333

65 OK-L1 KCN ÔNG KÈO 398774.5 1176144

66 OK-L2 KCN ÔNG KÈO 399219.2 1176896

Bài tập 3. Sử dụng công cụ của ENVIMAP hãy tạo ra 4 điểm cần giám sát chất

lượng không khí (các điểm nhạy cảm) tại Tp. Biên Hòa (t ỉnh Đồng Nai) với các thông

số được cho trong Bảng 4.3.

Bảng 4.3. Vị trí các điểm giám sát chất lượng không khí

STT

Mã điểm

Địa chỉ

ĐNC1 Trường Chính Trị Đồng Nai 403356 1208926

ĐNC2 Trường Cao Đẳng Kinh tế 402964.3 1209112

ĐNC3 Siêu Thị Cora 401406.3 1206220

Bài tập 4. Sử dụng công c ụ của ENVIMAP hãy t ạo ra các ống khói v ới các

thông số được cho trong Bảng 4.4

Bảng 4.4. Các thông số kỹ thuật của các ống khói nằm trong KCN Biên Hoà 1, tỉnh Đồng Nai

STT

Tên

Cơ sở sản xuất

Tọa độ X

Tọa độ Y

Đường kính (m)

Chiều cao (m)

1 OK01 10 0.4 401258.71 1208907.03 Công ty Liên doanh Việt-Pháp Sản xuất Thức ăn Gia súc (Proconco)

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

38

OK02 Nhà máy Hoá chất Biên Hòa 0.3 401145.14 1207886.82 2 8

3 OK03 18 0.6 402558.7071 1208564.864 Công ty cổ phần Tổng hợp Gỗ Tân Mai

4 OK04 Công ty Len Việt Nam 8 0.3 403012.67 1208345.55

5 OK05 Công ty TNHH Bao bì Hương Nam 8 0.3 402602.0161 1208362.959

6 OK06 Xí nghiệp Ắc Quy Đồng Nai 6 0.2 402927.32 1208394.35

7 OK07 12 0.5 402607.82 1208254.15 Công ty cổ phần Bao bì Biên Hòa (SOVI)

8 OK08 13 0.5 402606.46 1208311.79 Công ty cổ phần Bao bì Biên Hòa (SOVI)

OK09 Công ty Chế tạo Động cơ VinaPro 401861.62 1207447.64 9 12 0.4

10 OK10 20 0.5 403152.73 1208281.19 Nhà máy cà phê Biên Hòa (Vinacafe)

11 OK11 20 0.5 403176.05 1208291.74 Nhà máy cà phê Biên Hòa (Vinacafe)

12 OK12 Xí nghiệp Ắc Quy Đồng Nai 10 0.3 403016.76 1208063.24

13 OK13 Xí nghiệp Ắc Quy Đồng Nai 10 0.3 402946.21 1208049.4

14 OK14 Nhà máy Sữa bột DIELAC 20 0.8 402927.96 1207977.22

15 OK15 Công ty bột giặt Net 15 0.6 402478.62 1208223.45

16 OK16 20 0.8 402665.19 1207915.39 Công ty Cát và Kính xây dựng Viko Glass

17 OK17 20 0.8 402546.49 1207919.61 Công ty Cát và Kính xây dựng Viko Glass

18 OK18 20 0.8 402621.74 1207970.04 Công ty Cát và Kính xây dựng Viko Glass

19 OK19 Công ty Gạch men Thanh Thanh 40 1.0 402645.64 1207772.74

20 OK20 Xí nghiệp gạch ngói Đồng Nai 12 0.5 402938.46 1208573.41

21 OK21 Công ty TNHH Việt Thái 12 0.4 402065.87 1207163.85

22 OK22 Công ty TNHH Việt Thái 12 0.4 402099.04 1207178.36

23 OK23 Nhà máy Hoá chất Biên Hòa 10 0.4 401090.1 1207903.58

24 OK24 Công ty cổ phần bê tông Biên Hòa 10 0.3 401882.21 1207051.9

25 OK25 Công ty cổ phần đường Biên Hòa 25 1.0 401779.01 1206868.15

26 OK26 Xí nghiệp Long Biên 17 0.6 401486.04 1206690.37

27 OK27 12 0.4 401072.22 1206641.82 Xí nghiệp Cao su Đồng Nai (Casumina Đồng Nai)

28 OK28 Công ty Ajinomoto Việt Nam 15 0.8 400691.71 1206654.36

29 OK29 Công ty Ajinomoto Việt Nam 15 0.6 400722.98 1206657.03

30 OK30 Công ty Cổ phần Giấy Đồng Nai 25 1.0 401210.3 1207011.09

31 OK31 Công ty Cổ phần Giấy Đồng Nai 25 1.0 401178.78 1207105.77

32 OK32 25 0.6 401643.45 1207786.55 Công ty Liên doanh Tôn Phương

39

Nam

33 OK33 25 0.6 401647.39 1207826.25 Công ty Liên doanh Tôn Phương Nam

34 OK34 Công ty Bóng đèn Điện Quang 403077.41 1208240.93 35 0.8

Bài tập 5. Nhập số liệu quan trắc chất lượng không khí

Vào ngày 1/9/2007 Trung tâm quan tr

ắc môi tr ường Đồng Nai đã th ực hi ện

công tác quan tr ắc hàng tháng và đã đo đạc tại các tr ạm (trên Bảng 4.5) với các k ết

quả dưới đây:

Bảng 4.5. Bảng chất lượng quan trắc chất lượng không khí

STT

Bụi

CO

SO2

NO2

Mã điểm quan trắc

1 BH1-D1 0.21 0.040 0.010 11.00

2 BH1-D2 0.02 0.040 0.012 15.00

3 BH2-D1 0.06 0.030 0.017 12.00

4 BH2-D2 0.53 0.040 0.020 14.00

5 AMA-D1 0.06 0.050 0.009 28.00

6 AMA-D2 0.83 0.040 0.009 10.00

7 LO-D1 0.56 0.030 0.009 13.00

8 LO-D2 0.15 0.030 0.010 25.00

9 HN-D1 0.63 0.040 0.015 17.00

10 HN-D2 0.24 0.030 0.017 29.00

11 SM-D1 0.56 0.040 0.010 20.00

12 SM-D2 1.24 0.030 0.020 27.00

13 GD-D1 0.51 0.054 0.032 29.84

14 GD-D2 0.39 0.034 0.011 37.94

15 NT1-D1 0.69 0.038 0.010 31.81

16 NT1-D2 0.49 0.056 0.008 30.55

17 NT2-D1 0.48 0.075 0.167 32.51

18 NT2-D2 0.40 0.060 0.006 30.62

19 NT3-D1 0.15 0.032 0.003 4.10

20 NT3-D2 0.14 0.018 0.007 9.71

21 LT-D1 0.16 0.026 0.006 10.09

22 LD-D2 0.14 0.031 0.005 40.42

23 TP-D1 0.24 0.043 0.007 43.42

24 TP-D2 0.17 0.040 0.003 10.00

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

40

ĐT-BH-LBT 0.030 0.009 23.00 25 0.08

26 ĐT-BH-LB 0.040 0.012 15.00 0.19

27 ĐT-BH-BD 0.040 0.010 17.00 0.13

28 ĐT-BH-BL 0.039 0.006 55.20 0.05

29 ĐT-BH-TD 0.039 0.006 19.70 0.03

30 ĐT-BH-HA 0.041 0.007 21.20 0.05

31 ĐT-BH-HH 0.047 0.007 16.30 0.04

32 ĐT-BH-AB 0.030 0.010 32.00 0.16

33 ĐT-TXLK 0.030 0.020 26.00 0.18

34 ĐT-ĐP 0.040 0.009 27.00 0.19

35 ĐT-HP 0.040 0.010 21.00 0.05

36 ĐT-NT 0.015 0.005 63.20 0.07

37 GT-1 0.030 0.010 7.00 0.34

38 GT-2 0.040 0.009 6.00 0.43

39 GT-3 0.075 0.014 8.00 0.41

40 GT-4 0.056 0.007 7.00 0.20

41 GT-5 0.020 0.010 17.00 0.26

42 GT-6 0.030 0.001 7.00 0.50

43 GT-7 0.066 0.021 18.00 0.78

44 GT-8 0.065 0.019 11.00 0.96

45 GT-9 0.030 0.009 11.00 0.30

46 GT-10 0.030 0.010 9.00 0.07

47 NT5-L1 0.037 0.021 26.00 0.18

48 NT5-L2 0.040 0.026 15.00 0.22

49 DM-L1 0.055 0.016 30.53 0.26

50 DM-L2 0.031 0.003 15.60 0.16

51 AP-L1 0.064 0.003 546.90 0.23

52 AP-L2 0.055 0.013 437.50 0.12

53 BX-L1 0.040 0.002 14.30 0.17

54 BX-L2 0.001 0.002 18.84 0.08

55 TPH-L1 0.068 0.013 2.49 0.14

56 TPH-L2 0.045 0.004 7.91 0.08

57 ĐQ-L1 0.037 0.001 7.05 0.08

58 ĐQ-L2 0.088 0.002 9.43 0.25

59 TPHU-L1 0.075 0.001 9.81 0.30

60 TPHU-L2 0.117 0.003 173.00 0.08

61 LK-L1 0.049 0.012 25.50 0.12

41

62 LK-L2 0.10 0.043 0.005 26.50

63 XL-L1 0.11 0.039 0.003 10.60

64 XL-L2 0.11 0.053 0.003 7.91

65 OK-L1 0.35 0.069 0.001 163.00

66 OK-L2 0.33 0.087 0.003 971.00

Bài tập 6. Đánh giá ảnh hưởng của các ống khói

Ngày 13/06/2007, S ở TNMT T ỉnh Đồng Nai th ực hi ện đánh giá môi tr ường

không khí tại Khu công nghiệp Biên Hòa 1. Kết quả được cho ở Bảng 4.6

Bảng 4.6. Các tham số phát thải cho các nguồn thải ngày 13/6/2007

STT Tên

Nồng độ NO2 (g/m3)

Nồng độ CO (g/m3)

Nồng độ Bụi (g/m3)

Nồng độ SO2 (g/m3)

Nhiệt độ khí

Tốc độ khí phụt (m/s)

1 OK01 6.000 0.144 0.960 0.062 150 1.1

2 OK02 9.300 0.020 0.600 0.084 180 0.6

3 OK03 3.984 0.064 0.940 17.710 200 1.2

4 OK04 0.204 0.004 1.180 1.540 150 0.1

5 OK05 9.300 0.210 3.520 0.076 180 0.1

6 OK06 5.376 0.042 4.445 0.086 200 0.5

7 OK07 5.100 0.020 9.150 0.084 150 0.9

8 OK08 1.356 0.314 3.330 0.039 180 0.4

9 OK09 11.808 0.066 1.430 0.093 200 0.4

10 OK10 6.540 0.250 0.475 0.100 150 0.2

11 OK11 6.312 0.030 3.850 0.083 180 0.5

12 OK12 7.140 0.034 1.990 0.083 200 0.2

13 OK13 0.096 0.090 0.175 11.500 150 0.3

14 OK14 1.680 1.184 1.365 21.875 180 1.3

15 OK15 5.916 0.396 0.760 0.051 200 1.5

16 OK16 0.021 0.186 1.475 5.775 150 1.3

17 OK17 3.912 0.336 0.595 0.059 180 1.3

18 OK18 10.620 0.232 0.690 0.051 200 1.8

19 OK19 1.020 1.032 1.625 0.059 150 2.6

20 OK20 3.912 0.336 9.900 0.062 180 0.4

21 OK21 10.308 0.210 0.600 0.063 200 0.1

22 OK22 1.212 0.040 0.038 16.310 150 0.1

23 OK23 6.600 0.476 1.840 0.084 180 0.6

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

42

24 OK24 5.508 0.132 5.150 8.715 200 0.1

25 OK25 6.912 1.060 6.800 0.058 150 1.0

26 OK26 4.920 0.022 9.900 0.086 180 0.7

27 OK27 2.496 0.358 13.600 16.695 200 2.5

28 OK28 2.016 0.168 1.210 0.059 150 1.1

29 OK29 5.628 0.116 24.100 0.097 180 1.2

30 OK30 1.068 0.434 1.035 1.050 200 2.0

31 OK31 2.016 0.336 1.255 0.059 150 2.0

32 OK32 2.292 0.212 3.930 0.059 180 2.4

33 OK33 1.620 0.336 2.125 7.175 200 0.4

Ngày 06/07/2007, S ở TNMT T ỉnh Đồng Nai th ực hi ện đánh giá môi tr ường

không khí tại Khu công nghiệp Biên Hòa 1. Kết quả được cho ở Bảng 4.7.

Bảng 4.7. Các tham số phát thải cho các nguồn thải ngày 06/07/2007

34 OK34 2.160 0.270 3.435 15.855 200 1.3

STT Tên

Nồng độ NO2 (g/m3)

Nồng độ CO (g/m3)

Nồng độ Bụi (g/m3)

Nồng độ SO2 (g/m3)

Nhiệt độ khí

Tốc độ khí phụt (m/s)

1 OK01 0.2500 1.44 0.01344 0.00142 150 1.1

2 OK02 0.3875 0.20 0.00840 0.00193 180 0.6

3 OK03 0.1660 0.64 0.01316 0.40480 200 1.2

4 OK04 0.0085 0.04 0.01652 0.03520 150 0.1

5 OK05 0.3875 2.10 0.04928 0.00174 180 0.1

6 OK06 0.2240 0.42 0.06223 0.00196 200 0.5

7 OK07 0.2125 0.20 0.12810 0.00193 150 0.9

8 OK08 0.0565 3.14 0.04662 0.00090 180 0.4

9 OK09 0.4920 0.66 0.02002 0.00213 200 0.4

10 OK10 0.2725 2.50 0.00665 0.00227 150 0.2

11 OK11 0.2630 0.30 0.05390 0.00191 180 0.5

12 OK12 0.2975 0.34 0.02786 0.00189 200 0.2

13 OK13 0.0040 0.90 0.16100 0.00400 150 0.3

14 OK14 0.0700 11.84 0.01911 0.50000 180 1.3

15 OK15 0.2465 3.96 0.01064 0.00116 200 1.5

16 OK16 0.0570 1.86 0.02065 0.13200 150 1.3

17 OK17 0.1630 3.36 0.00833 0.00134 180 1.3

18 OK18 0.4425 2.32 0.00966 0.00116 200 1.8

19 OK19 0.2715 10.32 0.02275 0.00134 150 2.6

43

20 OK20 0.1630 3.36 0.13860 0.00143 180 0.4

21 OK21 0.4295 2.10 0.00840 0.00143 200 0.1

22 OK22 0.0505 0.40 0.00053 0.37280 150 0.1

23 OK23 0.2750 4.76 0.02576 0.00192 180 0.6

24 OK24 0.2295 1.32 0.07210 0.19920 200 0.1

25 OK25 0.2880 10.60 0.09520 0.00131 150 1.0

26 OK26 0.2050 0.22 0.13860 0.00197 180 0.7

27 OK27 0.1040 3.58 0.19040 0.38160 200 2.5

28 OK28 0.0840 1.68 0.01694 0.00134 150 1.1

29 OK29 0.2345 1.16 0.33740 0.00221 180 1.2

30 OK30 0.0445 4.34 0.01449 0.02400 200 2.0

31 OK31 0.0840 3.36 0.01757 0.00134 150 2.0

32 OK32 0.0955 2.12 0.05502 0.00134 180 2.4

33 OK33 0.0675 3.36 0.02975 0.16400 200 0.4

a/ Hãy tính sự phát tán ô nhi ễm từ các nguồn OK01 cho t ới OK34 theo kho ảng

thời gian khác nhau trong ngày c ũng nh ư tính trung bình ngày 13/06/2007 và ngày

06/07/2007.

b/ Hãy tính toán s ự phát tán ô nhi ễm không khí t ừ các ngu ồn OK01 cho t ới

OK07 theo kho ảng th ời gian khác nhau trong ngày c ũng nh ư tính trung bình ngày

13/06/2007 và ngày 06/07/2007.

c/ Hãy tính toán s ự phát tán ô nhi ễm không khí t ừ các ngu ồn OK19 t ới OK34

theo kho ảng th ời gian khác nhau trong ngày c

ũng nh ư tính trung bình ngày

13/06/2007 và ngày 06/07/2007.

34 OK34 0.0900 2.70 0.04809 0.36240 200 1.3

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

44 Đáp số:

Câu a/ Nồng độ cực đại trung bình ngày

STT

Nội dung

Đáp số

7.4734 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của Bụi theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3)

13.0716 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của SO2 theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3)

4.3833 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của NO2 theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3)

0.5547 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của CO theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3)

0.0056 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của Bụi theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3)

0.0066 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của SO2 theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3)

0.0127 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của NO2 theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3)

0.2678 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của CO theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3)

Nồng độ tại các điểm nhạy cảm:

STT

Nội dung

Đáp số

0.022663 (mg/m3)

0.12191(mg/m3)

Nồng độ của Bụi theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.060653 (mg/m3)

0.05068 (mg/m3)

0.406933 (mg/m3)

Nồng độ của SO2 theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.030394 (mg/m3)

45

0.031625 (mg/m3)

0.097439 (mg/m3)

Nồng độ của NO2 theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.037282 (mg/m3)

0.003634 (mg/m3)

0.022847 (mg/m3)

Nồng độ của CO theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.00514 (mg/m3)

1.4.10-5 (mg/m3)

0.000748 (mg/m3)

Nồng độ của Bụi theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.000178 (mg/m3)

1.4.10-5 (mg/m3)

0.004321 (mg/m3)

Nồng độ của SO2 theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.001181 (mg/m3)

7.8.10-5 (mg/m3)

0.001551 (mg/m3)

Nồng độ của NO2 theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.001003 (mg/m3)

0.000321 (mg/m3)

0.100964 (mg/m3)

Nồng độ của CO theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.04607 (mg/m3)

Câu b/ Nồng độ cực đại trung bình ngày

STT

Nội dung

Đáp số

12.8249 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của Bụi theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3)

6.1502 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của SO2 theo trung bình ngày

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

46

13/06/2007 (mg/3)

198.7702 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của NO2 theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3)

0.4275 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của CO theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3)

0.0011 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của Bụi theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3)

0.003 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của SO2 theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3)

0.0025 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của NO2 theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3)

0.0131 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của CO theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3)

Nồng độ tại các điểm nhạy cảm:

STT

Nội dung

Đáp số

0.002526 (mg/m3)

0.008112 (mg/m3)

Nồng độ của Bụi theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.000428 (mg/m3)

0.008792 (mg/m3)

0.015052 (mg/m3)

Nồng độ của SO2 theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.001 (mg/m3)

0.00355 (mg/m3)

0.010498 (mg/m3)

Nồng độ của NO2 theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.000718 (mg/m3)

4.4.10-5 (mg/m3)

Nồng độ của CO theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.000111 (mg/m3)

47

8.10-6 (mg/m3)

3.6.10-5 (mg/m3)

Nồng độ của Bụi theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

8.10-6 (mg/m3)

Nồng độ của SO2 theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.000118 (mg/m3)

Nồng độ của NO2 theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

1.10-6 (mg/m3)

0.0002250 (mg/m3)

Nồng độ của CO theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

2.10-6 (mg/m3)

Câu c/ Nồng độ cực đại trung bình ngày

STT

Nội dung

Đáp số

7.4718 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của Bụi theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3)

12.8746 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của SO2 theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3)

4.3788 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của NO2 theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3)

0.5539 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của CO theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3)

0.0056 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của Bụi theo trung bình ngày

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

48

06/07/2007 (mg/3)

0.0045 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của SO2 theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3)

0.0066 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của NO2 theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3)

0.2099 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của CO theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3)

Nồng độ tại các điểm nhạy cảm:

STT

Nội dung

Đáp số

0.013542 (mg/m3)

0.080123 (mg/m3)

Nồng độ của Bụi theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.05926 (mg/m3)

0.023952 (mg/m3)

0.095318 (mg/m3)

Nồng độ của SO2 theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.025441 (mg/m3)

0.008141 (mg/m3)

0.038526 (mg/m3)

Nồng độ của NO2 theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.032171 (mg/m3)

0.002115 (mg/m3)

0.006038 (mg/m3)

Nồng độ của CO theo trung bình ngày 13/06/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.004784 (mg/m3)

2.10-6 (mg/m3)

0.000496 (mg/m3)

Nồng độ của Bụi theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.00011 (mg/m3)

1.2.10-5 (mg/m3)

Nồng độ của SO2 theo trung bình ngày

49

06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.000886 (mg/m3)

0.000251 (mg/m3)

3.10-6 (mg/m3)

0.000744 (mg/m3)

Nồng độ của NO2 theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.000648 (mg/m3)

9.2.10-5 (mg/m3)

0.018942 (mg/m3)

Nồng độ của CO theo trung bình ngày 06/07/2007 (mg/3) tại 3 điểm nhạy cảm

0.023399 (mg/m3)

Bài 7. Ngày 24/8/2007, Sở TNMT Tỉnh Đồng Nai thực hiện đánh giá môi trường

không khí tại Khu công nghiệp Biên Hòa 1. Kết quả được cho ở Bảng 4.8.

Bảng 4.8. Các tham số phát thải cho các nguồn thải ngày 24/8/2007

STT Tên

Nồng độ NO2 (g/m3)

Nồng độ CO (g/m3)

Nồng độ Bụi (g/m3)

Nồng độ SO2 (g/m3)

Nhiệt độ khí

Tốc độ khí phụt (m/s)

1 OK01 6 144 0.96 0.062 150 1.1

2 OK02 9.3 20 0.6 0.084 180 0.6

3 OK03 3.984 64 0.94 17.71 200 1.2

4 OK04 0.204 4 1.18 1.54 150 0.1

5 OK05 9.3 210 3.52 0.076 180 0.1

6 OK06 5.376 42 4.445 0.086 200 0.5

7 OK07 5.1 20 9.15 0.084 150 0.9

8 OK08 1.356 314 3.33 0.039 180 0.4

9 OK09 11.808 66 1.43 0.093 200 0.4

10 OK10 6.54 250 0.475 0.1 150 0.2

11 OK11 6.312 30 3.85 0.083 180 0.5

12 OK12 7.14 34 1.99 0.083 200 0.2

13 OK13 0.096 90 11.5 0.175 150 0.3

14 OK14 1.68 180 1184 1.365 21.875 1.3

15 OK15 5.916 396 0.76 0.051 200 1.5

16 OK16 1.368 186 1.475 5.775 150 1.3

17 OK17 3.912 336 0.595 0.059 180 1.3

18 OK18 10.62 232 0.69 0.051 200 1.8

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

50

0.059 1032 1.625 19 OK19 6.516 150 2.6

0.062 9.9 20 OK20 3.912 336 180 0.4

0.063 0.6 21 OK21 10.308 210 200 0.1

16.31 0.038 22 OK22 1.212 40 150 0.1

0.084 1.84 23 OK23 6.6 476 180 0.6

8.715 5.15 24 OK24 5.508 132 200 0.1

0.058 6.8 25 OK25 6.912 1060 150 1

0.086 9.9 26 OK26 4.92 22 180 0.7

16.695 13.6 27 OK27 2.496 358 200 2.5

0.059 1.21 28 OK28 2.016 168 150 1.1

0.097 24.1 29 OK29 5.628 116 180 1.2

1.05 1.035 30 OK30 1.068 434 200 2

0.059 1.255 31 OK31 2.016 336 150 2

0.059 3.93 32 OK32 2.292 212 180 2.4

7.175 2.125 33 OK33 1.62 336 200 0.4

Ngày 30/09/2007, S ở TNMT T ỉnh Đồng Nai th ực hi ện đánh giá môi tr ường

không khí tại Khu công nghiệp Biên Hòa 1. Kết quả được cho ở Bảng 4.9.

3.435 15.855 34 OK34 2.16 270 200 1.3

Bảng 4.9. Các tham số phát thải cho các nguồn thải ngày 30/9/2007

STT Tên

Nồng độ NO2 (g/m3)

Nồng độ CO (g/m3)

Nồng độ Bụi (g/m3)

Nồng độ SO2 (g/m3)

Nhiệt độ khí

Tốc độ khí phụt (m/s)

1 OK01 0.2500 1.44 0.0134 0.0014 150 1.1

2 OK02 0.3875 0.20 0.0084 0.0019 180 0.6

3 OK03 0.1660 0.64 0.0132 0.4048 200 1.2

4 OK04 0.0085 0.04 0.0165 0.0352 150 0.1

5 OK05 0.3875 2.10 0.0493 0.0017 180 0.1

6 OK06 0.2240 0.42 0.0622 0.0020 200 0.5

7 OK07 0.2125 0.20 0.1281 0.0019 150 0.9

8 OK08 0.0565 3.14 0.0466 0.0009 180 0.4

9 OK09 0.4920 0.66 0.0200 0.0021 200 0.4

10 OK10 0.2725 2.50 0.0067 0.0023 150 0.2

11 OK11 0.2630 0.30 0.0539 0.0019 180 0.5

12 OK12 0.2975 0.34 0.0279 0.0019 200 0.2

13 OK13 0.0040 0.90 0.1610 0.0040 150 0.3

14 OK14 0.0700 11.84 0.0191 0.5000 180 1.3

51

15 OK15 0.2465 3.96 0.0106 0.0012 200 1.5

16 OK16 0.0570 1.86 0.0207 0.1320 150 1.3

17 OK17 0.1630 3.36 0.0083 0.0013 180 1.3

18 OK18 0.4425 2.32 0.0097 0.0012 200 1.8

19 OK19 0.2715 10.32 0.0228 0.0013 150 2.6

20 OK20 0.1630 3.36 0.1386 0.0014 180 0.4

21 OK21 0.4295 2.10 0.0084 0.0014 200 0.1

22 OK22 0.0505 0.40 0.0005 0.3728 150 0.1

23 OK23 0.2750 4.76 0.0258 0.0019 180 0.6

24 OK24 0.2295 1.32 0.0721 0.1992 200 0.1

25 OK25 0.2880 10.60 0.0952 0.0013 150 1.0

26 OK26 0.2050 0.22 0.1386 0.0020 180 0.7

27 OK27 0.1040 3.58 0.1904 0.3816 200 2.5

28 OK28 0.0840 1.68 0.0169 0.0013 150 1.1

29 OK29 0.2345 1.16 0.3374 0.0022 180 1.2

30 OK30 0.0445 4.34 0.0145 0.0240 200 2.0

31 OK31 0.0840 3.36 0.0176 0.0013 150 2.0

32 OK32 0.0955 2.12 0.0550 0.0013 180 2.4

33 OK33 0.0675 3.36 0.0298 0.1640 200 0.4

a/ Hãy tính sự phát tán ô nhi ễm từ các nguồn OK01 cho t ới OK34 theo kho ảng

thời gian khác nhau trong ngày c ũng nh ư tính trung bình ngày 24/08/2007 và ngày

30/09/2007.

b/ Hãy tính toán s ự phát tán ô nhi ễm không khí t ừ các ngu ồn OK01 cho t ới

OK07 theo kho ảng th ời gian khác nhau trong ngày c ũng nh ư tính trung bình ngày

24/08/2007 và ngày 30/09/2007.

c/ Hãy tính toán s ự phát tán ô nhi ễm không khí t ừ các ngu ồn OK19 t ới OK34

theo kho ảng th ời gian khác nhau trong ngày c

ũng nh ư tính trung bình ngày

24/08/2007 và ngày 30/09/2007.

34 OK34 0.0900 2.70 0.0481 0.3624 200 1.3

Bài 8. Tạo điểm nhạy cảm

STT

Mã trạm

Địa chỉ

EC4

Quốc lộ 1

402003

1207829

EC5

Quốc lộ 2

402430

1207859

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

52 Bài 9. Đánh giá ảnh hưởng của các ống khói

Ngày 23/4/2007, Sở TNMT Đồng Nai th ực hiện đánh giá môi tr ường không khí

tại Khu công nghiệp Biên Hoà 1. Kết quả được cho ở bảng dưới đây:

STT Ống khói Tên công ty Chiều cao Đường kính Nồng độ SO2 (g/m3) Nhiệt độ khí Tốc độ khí phụt (m/s)

1 OK21 Công ty TNHH Việt Thái 12 0.4 0.63 180 0.1

12 0.4 2 OK22 Công ty TNHH Việt Thái 16.310 150 0.1

10 0.4 3 OK23 Nhà máy Hoá chất Biên Hòa 0.84 180 0.6

Công ty cổ phần bê tông Biên 10 0.3 4 OK24 8.715 200 0.1 Hòa

Công ty cổ phần đường Biên 1.0 5 OK25 25 0.58 150 1.0 Hòa

17 0.6 6 OK26 Xí nghiệp Long Biên 0.86 180 0.7

Xí nghiệp Cao su Đồng Nai 0.4 7 OK27 12 16.695 170 2.5 (Casumina Đồng Nai)

15 0.8 8 OK28 Công ty Ajinomoto Việt Nam 0.59 150 1.1

15 0.6 9 OK29 Công ty Ajinomoto Việt Nam 0.097 180 1.2

Công ty Cổ phần Giấy Đồng 25 1.0 10 OK30 1.50 200 2.0 Nai

Công ty Cổ phần Giấy Đồng 11 OK31 1.0 25 0.59 150 2.0 Nai

Công ty Liên doanh Tôn 12 OK32 25 0.6 0.59 180 2.4 Phương Nam

Công ty Liên doanh Tôn 13 OK33 25 0.6 7.175 200 0.4 Phương Nam

a. Hãy tính s ự phát tán ô nhiễm từ các nguồn OK21 cho tới OK34 theo khoảng thời gian

khác nhau trong ngày cũng như tính trung bình ngày.

Công ty Bóng đèn Điện 14 OK34 35 0.8 15.855 200 1.3 Quang

53

b. Hãy tính toán ảnh hưởng của các ống khói từ OK21 cho tới OK34 tại các điểm nhạy

cảm EC4, EC5..

Đáp số:

a/ Nồng độ cực đại trung bình ngày

STT

Nội dung

Đáp số

12.0242 (mg/m3)

Nồng độ cực đại của SO2 theo trung bình ngày 23/4/2007 (mg/3)

b/ Nồng độ tại các điểm nhạy cảm:

STT

Nội dung

Đáp số

0.063718 (mg/m3)

Nồng độ của SO2 theo trung bình ngày 23/4/2007 (mg/3) tại điểm nhạy cảm

0.061108 (mg/m3)

Bài 10. Đánh giá ảnh hưởng của các ống khói khi một nguồn thải mới được xây dựng Vào năm 2007, nhà máy g ạch Ceramic đã mở rộng sản xu ất, xây d ựng thêm m ột

phân xưởng mới. Phân xưởng này có m ột ống khói m ới là ống khói KO1 có to ạ độ

(403455, 1207684) và ống khói KO2 có to ạ độ (403883, 1206009). Các ống khói này

có các thông s ố thi ết kế như sau: KO1 có chi ều cao 25 m, đường kính 1 m, KO2 có

chiều cao là 30 m, đường kính 1.2 m. T ới đầu năm 2007 nhà máy này quy ết định xây

ống khói mới ký hi ệu là KO3 cách KO1 :1500 m,cách KO2 : 1000 m. KO3 có chi

ều

cao 40 m, đường kính 2.2 m. Hãy s ử dụng ENVIMAP 3.0 gi ải quyết các nội dung sau

đây:

a/Hãy xác định các tọa độ có thể của ống khói KO3.

b/ Hãy tạo ra ống khói KO3 trên màn hình.

c/ Hãy tính toán ô nhiễm vào ngày 25/09/2007 cho 2 kịch bản sau đây:

Kịch bản 1.

STT Tên

CSSX

Chiều Đường

Nhiệt

Nồng độ

Tốc độ khí

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

54

cao

kính

SO2 (g/m3)

độ khí phụt (m/s)

1 KO1

Ceramic

150

2 KO2

Ceramic

1.2

180

2.5

Kịch bản 2.

CSSX

STT Tên

Chiều cao

Đường kính

Nhiệt độ khí

Nồng độ SO2 (g/m3)

Tốc độ khí phụt (m/s)

1 KO1

Ceramic

150

2 KO2

Ceramic

1.2

180

2.5

3 KO3

Ceramic

2.2

200

- So sánh k ết quả tính toán khi có thêm nguồn thải mới.

Đáp số:

Câu a/ (404596.03, 1206709.97), (402921.15, 1206281.999)

Câu b/

Câu c/

Kịch bản 1:

STT

Nội dung

Đáp số

0.1237

Nồng độ cực đại của SO2 theo trung bình ngày 25/09/2007 (mg/m3)

0.08853

Nồng độ của SO2 theo trung bình ngày 25/09/2007 tại điểm nhạy cảm EC4 (mg/m3)

0.035373

Nồng độ của SO2 theo trung bình ngày 25/09/2007 tại điểm nhạy cảm EC5 (mg/m3)

Kịch bản 2:

55

STT

Nội dung

Đáp số

0.2672

Nồng độ cực đại của SO2 theo trung bình ngày 25/09/2007 (mg/m3)

0.08853

Nồng độ của SO2 theo trung bình ngày 25/09/2007 tại điểm nhạy cảm EC4 (mg/m3)

0.035382

Nồng độ của SO2 theo trung bình ngày 25/09/2007 tại điểm nhạy cảm EC5 (mg/m3)

Bài ôn luyện

Bài 11. Đánh giá ảnh hưởng của một ống khói

Tính cho ngày 24.4.2007

Kịch bản 1.

STT Tên

CSSX

Chiều cao

Đường kính

Tốc độ khí phụt (m/s)

Nhiệt độ khí

Nồng độ SO2 (g/m3)

1 KO1

Ceramic

150

Hỏi : a/ nồng độ cực đại lúc 13 giờ

b/ khoảng cách đạt được nồng độ cực đại (theo hướng gió) (lúc 13 giờ)

c/ nồng độ tại điểm nhạy cảm Siêu thị Cora lúc 13 giờ

d/ Nồng độ cực đại trung bình ngày

Đáp số : a/ 0.4 ; b/ 1050.31422 (m) ;c/ 0 d/ 0.328 (mg/m 3)

Bài 12. Đánh giá ảnh hưởng của hai ống khói

Tính cho ngày 24.4.2007

Kịch bản 2.

CSSX

STT Tên

Chiều cao

Đường kính

Nhiệt độ khí

Nồng độ SO2 (g/m3)

Tốc độ khí phụt

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

56

(m/s)

1 KO1

Ceramic

150

2 KO2

Ceramic

1.2

180

2.5

a/ Nồng độ cực đại lúc 13 giờ

b/ Vị trí (tọa độ) của vị trí có nồng độ cực đại

Đáp số: a/ 0.4185 (mg/m3) ; b/ (403855, 1207309)

Bài 13. Đánh giá ảnh hưởng của ba ống khói

Tính cho ngày 24.4.2007

Kịch bản 3.

CSSX

STT Tên

Chiều cao

Đường kính

Nhiệt độ khí

Nồng độ SO2 (g/m3)

Tốc độ khí phụt (m/s)

1 KO1

Ceramic

150

2 KO2

Ceramic

1.2

180

2.5

3 KO3

Ceramic

2.2

200

a/ Nồng độ cực đại lúc 13 giờ

b/ Vị trí (tọa độ) của vị trí có nồng độ cực đại lúc 13 giờ

c/ Nồng độ cực đại trung bình ngày

d/ Vị trí (tọa độ) của vị trí có nồng độ cực đại theo trung bình ngày

e/ Nồng độ tại điểm nhạy cảm Trường chính trị Đồng Nai

f/ Nồng độ tại điểm nhạy cảm Trường Cao đẳng kinh tế

g/ Nồng độ tại điểm nhạy cảm Siêu thị Cora

Đáp số: a/ 0.6615 ; b/ (404555,1210609) ;c/ 1.1937 d/ (404555,1209309) e/ 0.182065 ; f/ 2.10-6 ; g/ 0

57 Bài 14. Đánh giá ảnh hưởng của một ống khói

Tính cho ngày 24.4.2007

Kịch bản 4. (ống khói được nâng lên 2 m so với kịch bản 1)

STT Tên

CSSX

Chiều cao

Đường kính

Nhiệt độ khí

Nồng độ SO2 (g/m3)

Tốc độ khí phụt (m/s)

1 KO1

Ceramic

150

Hỏi : a/ nồng độ cực đại lúc 13 giờ

b/ khoảng cách đạt được nồng độ cực đại (theo hướng gió) (lúc 13 giờ)

c/ nồng độ tại điểm nhạy cảm Siêu thị Cora lúc 13 giờ

d/ Nồng độ cực đại trung bình ngày

Đáp số : a/ 0.3696 ; b/ 970.59 ;c/ 0

d/ 0.2935

Ghi chú: Hãy so sánh với bài tập 11. Bài 15. Đánh giá ảnh hưởng của hai ống khói

Tính cho ngày 24.4.2007

Kịch bản 5.

STT Tên

CSSX

Chiều cao

Đường kính

Nhiệt độ khí

Nồng độ SO2 (g/m3)

Tốc độ khí phụt (m/s)

1 KO1

Ceramic

150

2 KO2

Ceramic

1.2

180

2.5

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

58

a/ Nồng độ cực đại lúc 13 giờ

b/ Vị trí (tọa độ) của vị trí có nồng độ cực đại

Đáp số: a/ 0.4185 ; b/ (403855,1207309)

Ghi chú: Hãy so sánh với bài 12; Bài 16. Đánh giá ảnh hưởng của ba ống khói

Tính cho ngày 24.4.2007

Kịch bản 6.

CSSX

STT Tên

Chiều cao

Đường kính

Nhiệt độ khí

Tốc độ khí phụt (m/s)

Nồng độ SO2 (g/m3)

1 KO1

Ceramic

150

2 KO2

Ceramic

1.2

180

2.5

3 KO3

Ceramic

2.2

200

a/ Nồng độ cực đại lúc 13 giờ

b/ Vị trí (tọa độ) của vị trí có nồng độ cực đại lúc 13 giờ

c/ Nồng độ cực đại trung bình ngày

d/ Vị trí (tọa độ) của vị trí có nồng độ cực đại theo trung bình ngày

e/ Nồng độ tại điểm nhạy cảm Trường chính trị Đồng Nai theo trung bình ngày

f/ Nồng độ tại điểm nhạy cảm Trường Cao đẳng kinh tế theo trung bình ngày

g/ Nồng độ tại điểm nhạy cảm Siêu thị Cora theo trung bình ngày

Đáp số: a/ 0.6615 ; b/ (404555,1210609) ;c/ 1,1937 d/

(404555,1209309) e/ 0 ; f/ 0 ; g/ 0.

Ghi chú: so với bài 13.

59 5. BÀI T ẬP TÍNH TOÁN SỰ LAN TRUYỀN Ô NHIỄM NƯỚC TỪ NHIỀU NGUỒN

XẢ THẢI BẰNG MÔ HÌNH STREETER

5.1. Giới thiệu chung

Việc đưa các ch ất có nhu c ầu về oxy, k ể cả các ch ất hữu cơ và vô c ơ, vào

trong một con sông d ẫn tới sự suy gi ảm hàm l ượng oxy hòa tan trong n ước sông.

Điều này có thể đưa tới một nguy cơ thực sự đối với cá và các loài th ủy sinh bậc cao

khác nếu như nồng độ oxy hòa tan trong n ước sông gi ảm tới một giá tr ị tới hạn nào

đó. Để dự báo mức độ suy gi ảm oxy, cần phải bi ết loại chất thải được thải vào sông

và bao nhiêu oxy c ần thiết để phân hủy chất thải. Tuy nhiên, bởi vì oxy được nạp liên

tục từ khí quyển và từ sự quang hợp của tảo và các thực vật dưới nước, bên cạnh đó

một lượng oxy nhất định lại được tiêu thụ bởi các sinh vật, cho nên nồng độ oxy trong

nước sông luôn được xác định bởi các tốc độ tương đối của các quá trình cạnh tranh.

Các vật chất hữu cơ có nhu cầu về oxy thường được đo bằng cách xác định lượng oxy

bị tiêu th ụ trong quá trình phân h ủy theo cách g ần đúng với sự phân h ủy trong các

nguồn nước thiên nhiên.

Vào năm 1925, Streeter và Phelps đã công bố một công trình v ề “đường cong

thiếu hụt DO” trong sông Ohio. Các k ết quả này cho phép gi ải thích sự gi ảm đi của

DO theo kho ảng cách theo hu ớng dòng ch ảy của sông do s ự phân hu ỷ BOD, và

phương trình toán này được mang tên ph ương trình Streeter – Phelps. Ph ần mềm

Streeter ra đời năm 2007 giúp cho ng ười dùng t ự động hoá quá trình tính toán ô

nhiễm BOD cũng như độ thiếu hụt oxy trong nước.

5.1.1. Mục tiêu của bài tập ứng dụng phần mềm STREETER

Mục tiêu của bài tập này là cung cấp cho sinh viên một công cụ tin học hữu hiệu

quản lý, giám sát môi tr ường sông suối chịu sự tác động do các ho ạt động sản xuất.

Chỉ xét trường hợp ô nhiễm hữu cơ

Phần mềm giúp tính toán nhanh và đơn gi ản, không đòi hỏi quá nhi ều CSDL.

Streeter còn giúp cho sinh viên môi tr ường tiếp cận với các công c ụ làm báo cáo t ự

động dựa trên cơ sở nhập số liệu một lần.

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

60 5.1.2. Nh ững nội dung chính của bài tập

1.Nhập số liệu cho 2 nhóm đối tượng là:

Kênh sông

Điểm xả

2.Tính toán đường cong DO và độ thiếu hụt oxy theo mô hình Streeter – Phelps

3.Tính toán xử lý kết quả: làm báo cáo khác nhau.

5.2. Sơ đồ tóm tắt phần mềm STREETER

Mục này sinh viên cần bổ sung kiến thức thông qua bài giảng của giảng viên.

Hình 5.1. Sơ đồ tự động hoá tính toán sự lan truyền chất ô nhiễm trên kênh sông theo mô hình Streeter – Phelps

61

1 t ắ c t ặ

2 t ắ c t ặ

0 t ắ c t ặ

Q=Q=Q+ Q 0,mixr,1r,0w,0

BOD*Q+BOD*Q 5,r,0r,05,w,0w,0

BOD

5,mix,0

Q+ Q r,0w,0

mix,1

T×Q+T× Q r,0r,0w,0w,0 Q

0,mix

(T-20) mix,1

)

1mix,11

K× L

θ(T-20) mix,1

xx -K-K-K 1a VV

x V

D(x)=×(e-e)+D e

( (

o KTC=K(20C)× K T )

KT=K(20C)× e

1 t ắ c t ặ

amix,1

2 t ắ c t ặ

10,mix,1 K-K a

BOD

5,mix,0 0

0,mix,1

-K(20C)×5

(1-e

)

Q×DO+Q×DO

r,00,rw,00,w

DO=DO 0,mixmix,0

0,mix

D=DO-DO mix,obh,0mix,0

Hình 5.2. Bước tính đầu tiên

Q*DO+Q*DO

w,2w,2r,1

mix,1

-K 1

x 1 V

Q+ Q w,2r,1

L=L.e

x,10,mix,1

BOD 5,2 -K*5 1

T*Q+T*Q 1,mixr,1w,2w,2

1- e

Q+ Q r,1w,2

T*Q+T* Q

mix,0mix,0,rw,1w,1

mix,1

Q+ Q

mix,0,rw,1

L*Q+L*Q o,r,1r,1o,w,2w,2 Q+ Q r,1w,2

K× L

xx -K-K-K 1a VV

x V o

D(x)=×(e-e)+D e 1

10,mix,2 K- K a

Hình 5.3. Các bước tính tiếp theo 5.3. Bài tập ứng dụng phần mềm STREETER tính toán ô nhiễm do nhiều

nguồn xả thải

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

62 Bài tập 1. Khu công nghiệp B có xả nước thải vào một đối tượng tiếp nhận là một con kênh. Lưu lượng dòng n ước th ải là 14400 (m 3/ngày), BOD 5 ở nhi ệt độ 20 (cid:176) C là 40

(mg/l), nồng độ oxy hòa tan trong dòng nước thải là 2.5 (mg/l) nhiệt độ của dòng nước thải là 24 ((cid:176) C) .

Dòng chảy của con kênh có l ưu lượng là 2000 (m 3/giờ), BOD 5 ở 20 (cid:176) C là 2.5 (mg/l), nồng độ oxy hòa tan là 7.5 (mg/l). Nhi ệt độ dòng ch ảy là 22 ( (cid:176) C). Dòng ch ảy

có vận tốc trung bình là 0.3 (m/s), độ sâu 2.5 (m).

Biết rằng sự hòa trộn hoàn toàn diễn ra tức thời. Lấy hệ số tốc độ phân hủy các

chất hữu cơ K1 tại nhiệt độ 20(cid:176) C là 0.15 (ngày-1).

Tại khoảng cách 20 km so với nguồn thải người ta bơm nước sạch vào với mục

tiêu pha loãng và làm t ăng nồng độ oxy hòa tan trong kênh sông. Dòng n ước xả này có các thông số như sau: Lưu lượng 9600 (m3/ngày), BOD5 ở 20(cid:176) C là 2.5 (mg/l), nồng độ oxy hòa tan là 7.0 (mg/l). Nhiệt độ dòng chảy là 24 ((cid:176) C).

Sử dụng mô hình Streeter – Phelps hãy tính: N ồng độ oxy hòa tan t ại kho ảng

cách 30 km so với nguồn xả thải.

Bài số 2. Hỏi cần phải pha loãng th ế nào để vị trí cách 30 km có DO đạt tiêu chu ẩn TCVN loại B (‡ 6 mg/l).

Bài số 3. Khu công nghi ệp Bắc Củ Chi có xả nước thải vào một đối tượng tiếp nhận

là một con kênh. L ưu lượng dòng n ước th ải là 14400 (m 3/ngày), BOD 5 ở nhi ệt độ 20(cid:176) C là 35 (mg/l), nồng độ oxy hòa tan trong dòng nước thải là 2.5 (mg/l) nhi ệt độ của

dòng nước thải là 22 ((cid:176) C) .

Dòng chảy của con kênh có l ưu lượng là 1200 (m 3/giờ), BOD 5 ở 20 (cid:176) C là 3.5 (mg/l), nồng độ oxy hòa tan là 6.5 (mg/l). Nhi ệt độ dòng chảy là 20 (cid:176) C. Dòng chảy có

vận tốc trung bình là 0.25 (m/s), độ sâu 3 (m).

Tại khoảng cách 5 km so v ới nguồn xả nước thải người ta bơm nước sạch vào

với mục tiêu pha loãng và làm tăng nồng độ oxy hòa tan trong kênh sông. Dòng n ước

63

xả này có các thông s ố nh ư sau: L ưu lượng 12000 (m 3/ngày), BOD 5 ở 20 (cid:176) C là 2.5 (mg/l), nồng độ oxy hòa tan là 7.0 (mg/l). Nhiệt độ dòng nước xả là 22 ((cid:176) C).

Biết rằng sự hòa trộn hoàn toàn diễn ra tức thời. Lấy hệ số tốc độ phân hủy các chất hữu cơ K1 tại nhi ệt độ 20 (cid:176) C là 0.25 (ngày -1). Sử dụng công th ức Churchill, Elmore và Buckingham tính Ka(20(cid:176) C).

969

673

96,4

,0 x

Trong đó Vx (m/s) là vận tốc trung bình của dòng chảy, H – là độ sâu trung bình

của con kênh.

Sử dụng mô hình Streeter – Phelps hãy tính: N ồng độ oxy hòa tan t ại kho ảng

cách 5 km so với nguồn xả thải thứ hai.

Bài số 4. Khu công nghi ệp Nhơn Trạch có xả nước thải vào một đối tượng tiếp nhận là một con kênh. L ưu lượng dòng n ước th ải là 14400 (m 3/ngày), BOD 5 ở nhi ệt độ 20(cid:176) C là 35 (mg/l), nồng độ oxy hòa tan trong dòng nước thải là 2.5 (mg/l) nhi ệt độ của

dòng nước thải là 22 ((cid:176) C) .

Dòng chảy của con kênh có l ưu lượng là 1400 (m 3/giờ), BOD 5 ở 20 (cid:176) C là 4.5 (mg/l), nồng độ oxy hòa tan là 6.0 (mg/l). Nhi ệt độ dòng chảy là 20 (cid:176) C. Dòng chảy có

vận tốc trung bình là 0.25 (m/s), độ sâu 3 (m).

Tại khoảng cách 10 km so với nguồn xả nước thải người ta bơm nước sạch vào

với mục tiêu pha loãng và làm tăng nồng độ oxy hòa tan trong kênh sông. Dòng n ước xả này có các thông s ố nh ư sau: L ưu lượng 9000 (m 3/ngày), BOD 5 ở 20 (cid:176) C là 1.5 (mg/l), nồng độ oxy hòa tan là 7.5 (mg/l). Nhiệt độ dòng nước xả là 22 ((cid:176) C).

Biết rằng sự hòa trộn hoàn toàn diễn ra tức thời. Lấy hệ số tốc độ phân hủy các chất hữu cơ K1 tại nhiệt độ 20(cid:176) C là 0.25 (ngày -1). Sử dụng công thức Owens-Gibbs tính Ka(20(cid:176) C).

67,0

85,1

k =

4,9

20 2

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

64

Trong đó u (m/s) là v ận tốc trung bình c ủa dòng chảy, H – là độ sâu trung bình

của con kênh.

Sử dụng mô hình Streeter – Phelps hãy tính: N ồng độ oxy hòa tan t ại kho ảng

cách 5 km so với nguồn xả thải thứ hai.

Bài số 5. Khu công nghi ệp Phú M ỹ có x ả nước th ải vào m ột đối tượng ti ếp nhận là một con kênh. L ưu lượng dòng nước thải là 14400 (m 3/ngày), BOD5 ở nhi ệt độ 20(cid:176) C là 35 (mg/l), n ồng độ oxy hòa tan trong dòng n ước thải là 2.5 (mg/l) nhi ệt độ

của dòng nước thải là 22 ((cid:176) C) .

vận tốc trung bình là 0.25 (m/s), độ sâu 2.5 (m).

Tại khoảng cách 10 km so với nguồn xả nước thải người ta bơm nước sạch vào

Biết rằng sự hòa trộn hoàn toàn diễn ra tức thời. Lấy hệ số tốc độ phân hủy các chất hữu cơ K1 tại nhi ệt độ 20 0 C là 0.15 (ngày -1). Sử dụng công th ức Langbien – Durum tính Ka(20(cid:176) C).

33,1

k =

3,3

20 2

Trong đó V (m/s) là v ận tốc trung bình c ủa dòng chảy, H – là độ sâu trung bình

của con kênh.

Sử dụng mô hình Streeter – Phelps hãy tính: N ồng độ oxy hòa tan t ại kho ảng

cách 5 km so với nguồn xả thải thứ hai.

65 6. BÀI T ẬP TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC TỪ NHIỀU NGUỒN

XẢ THẢI BẰNG MÔ HÌNH ENVIMQ2K

6.1. Giới thiệu chung

Mô hình QUAL2K (phiên b ản mới nh ất là 2.07 vào tháng 3/2007) là mô hình

chất lượng nước sông t ổng hợp và toàn di ện được phát tri ển do s ự hợp tác gi ữa

trường Đại Học Tufts University và Trung Tâm Mô Hình Ch ất Lượng nước của Cục

Môi Trường Mỹ. Mô hình này được sử dụng rộng rãi để dự đoán hàm lượng tải trọng

của các chất thải cho phép thải vào sông. Mô hình cho phép mô ph ỏng 15 thành phần

thông số ch ất lượng nước sông bao g ồm nhi ệt độ, BOD 5,DO, tảo dưới dạng -), phốt pho hữu cơ (P org),

chlorophyl, nitơ hữu cơ ( N org), nitrit ( N-NO 2), nitrat (N-NO 3

phốt pho hoà tan, coliform và 3 thông số khác ít biến đổi trong nước.

Mô hình có th ể áp d ụng cho các sông và nhánh sông xáo tr ộn hoàn toàn. V ới

giả thi ết rằng cơ chế vận chuyển chính của dòng là t ải và phân tán d ọc theo hướng

chính của dòng (tr ục chi ều dài c ủa dòng và kênh). Mô hình cho phép tính toán v ới

nhiều nguồn thải, các điểm lấy nước cấp, các nhánh phụ và các dòng thêm vào và l ấy

ra. Mô hình QUAL2K c ũng có thể tính toán lưu lượng cần thiết thêm vào để đạt được

giá trị ôxy hoà tan theo tiêu chuẩn.

Về mặt thuỷ lực mô hình QUAL2K có thể tính toán được ở 2 chế độ là trạng thái

ổn định (steady state) và tr ạng thái động (dynamic). Ở trạng thái ổn định, mô hình có

thể được sử dụng để tính toán nghiên c ứu ảnh hưởng của tải trọng chất thải (cường

độ, chất lượng và vị trí) đối với chất lượng nước sông và cũng có thể sử dụng liên kết

với chương trình lấy mẫu thực địa để nhận diện các đặc tính cường độ và chất lượng

của tải tr ọng từ các ngu ồn di ện (non-point sources). Ở tr ạng thái động, mô hình

QUAL2K có thể được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng do sự thay đổi khí hậu hằng

ngày đối với chất lượng nước (ôxy hoà tan nhi ệt độ) và c ũng có th ể nghiên cứu sự

thay đổi oxy hoà tan hằng ngày do sự hô hấp và tăng trưởng của tảo.

Mặc dù vậy QUAL2K không ứng dụng GIS, bên cạnh đó quá trình t ự động hoá

tính toán theo các k ịch bản gặp nhi ều khó kh ăn. Chính vì v ậy nhóm tác gi ả thu ộc

Phòng Tin học môi trường, Viện Môi trường và Tài nguyên thuộc Đại học Quốc gia tp.

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

66

HCM đã xây dựng phần mềm ENVIMQ2K kết hợp thế mạnh về tính toán của QUAL2K

và kh ả năng ứng dụng GIS c ũng nh ư tự động hoá tính toán c ủa các ph ần mềm

ENVIM truy ền thống. Phần mềm ENVIMQ2K phiên b ản 1.0 ra đời tháng 9/2007. T ừ

tháng 4/2010 tr ở đi lấy tên là ENVIMQ2K theo n ăm được cập nhật. Hiện nay là phiên

bản ENVIMQ2K 2010.

6.1.1. Mục tiêu của bài tập ứng dụng phần mềm ENVIMQ2K

Giúp cho sinh viên, h ọc viên bi ết cách ứng dụng ph ần mềm mô ph ỏng ch ất

lượng nước sông theo các kịch bản khác nhau

6.1.2. Nh ững nội dung chính của bài tập

Tạo ra các đối tượng cần quản lý trên nền ENVIMQ2K như:

Bài tập 1: xác định nồng độ nền tại điểm nhạy cảm. Mục đích của bài tập này là

giúp cho sinh viên hi ểu rõ vai trò quan tr ọng của “biên” thượng lưu. Nói một cách đơn

giản: ch ất lượng nước hạ lưu ph ụ thu ộc rất nhi ều vào ch ất lượng nước th ượng

nguồn.

Bài tập 2: thay đổi nồng độ chất ô nhiễm. Mục tiêu của bài tập này giúp cho sinh

viên hi ểu được nếu nước thải càng bẩn thì ảnh hưởng của nó càng l ớn cho phía h ạ

lưu. Nói cách khác bài t ập giúp làm rõ s ự ph ụ thu ộc gi ữa nồng độ ch ất bẩn trong

nước thải với nồng độ tại các điểm nhạy cảm (những điểm cần giám sát đặc biệt).

Bài tập 3: thay đổi lưu lượng nguồn thải. Mục tiêu c ủa bài này giúp làm rõ s ự

phụ thuộc giữa lưu lượng nước thải với nồng độ tại các điểm nhạy cảm (những điểm

cần giám sát đặc biệt). Nói cách khác n ước thải càng nhi ều thì ảnh hưởng càng lớn

xuống phía hạ lưu.

Bài tập 4: phần đóng góp vào ô nhiễm của các nguồn thải khác nhau.

6.2. Sơ đồ tóm tắt phần mềm ENVIMQ2K

67

Hình 6.1. Các bước tính toán trong phần mềm ENVIMQ2K

6.3. Bài tập ứng dụng phần mềm ENVIMQ2K

Bài tập 1: xác định nồng độ nền tại điểm nh ạy cảm bi ết chất lượng nước tại

biên thượng nguồn được cho trên

STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Giá trị 21.28 0 12 8.47 0 2 280 40 23 16 6.3 10 0 0 200 7

Bảng 6.1. Chất lượng nước tại thượng nguồn Tên Nhiệt độ (oC ) Độ dẫn điện (umhos) TSS (Chất rắn lơ lửng ) (mg/l ) DO (Oxy hoà tan ) (mg/l ) BOD chậm (BODs) ((mgO2/L)) BOD5 (BOD5 (20oC) ) (mg/l ) N (Nitơ hữu cơ) (mg/l) N-NH4 (Amoniac (tính theo N) ) (mg/l ) N-N03 (Nitrat (tính theo N) ) (mg/l ) O-P (Phot pho hữu cơ) (mg/l) I-P (Phot pho vô cơ) (mg/l) Vi sinh Detritus (POM) Pathogen Độ kiềm (mg CaCO3/l) pH

Bài tập 2: Thông số của nguồn NTKR003 được thống kê trong bảng sau:

STT

Tên nguồn

Thông số

Nồng độ

Lưu lượng (m3/s)

Bảng 6.2. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3 (kịch bản 1)

Bùi Tá Long

Bài tập MHH và THMH

68

1 2

0.0127 0.0127

3.5 2.4

NTKR003 NTKR003

DO BOD5 (20(cid:176) C) mg/l

Hãy tính nồng độ DO và BOD5 t ại 2 điểm nhạy cảm D1 và D2. K ết quả nh ận

được hãy so sánh với bài tập 1.

Bài tập 3: Thông số của nguồn NTKR003 được thống kê trong bảng sau:

STT

Thông số

Nồng độ

1 2

Lưu lượng (m3/s) 0.0127 0.0127

1 40

Tên nguồn NTKR003 NTKR003

DO BOD5 (20(cid:176) C) mg/l

Hãy tính nồng độ DO và BOD5 t ại 2 điểm nhạy cảm D1 và D2. K ết quả nh ận

được hãy so sánh với kết quả bài tập 2.

Bài tập 4. Thông số của nguồn NTKR003 được thống kê trong bảng sau:

Bảng 6.4. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3 (kịch bản 3)

Nồng độ

STT

Thông số

Lưu lượng (m3/s) 0.127 0.127

1 40

1 2

Tên nguồn NTKR003 NTKR003

DO BOD5 (20(cid:176) C) mg/l

Hãy tính nồng độ DO và BOD5 t ại 2 điểm nhạy cảm D1 và D2. K ết quả nhận

được hãy so sánh với kết quả bài tập 3.

Bảng 6.3. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3 (kịch bản 2)

Bài tập 5. Thông số của nguồn NTKR003, NTKR004 được thống kê trong bảng

NTKR003 BOD5 (20oC) (mg/l ) NTKR003 DO (Oxy hoà tan ) (mg/l ) NTKR004 BOD5 (20oC) (mg/l ) NTKR004 DO (Oxy hoà tan ) (mg/l )

0.0127 0.0127 0.0127 0.0127

40 1 40 1

Hãy tính nồng độ DO và BOD5 tại 2 điểm nhạy cảm D1 và D2.

Bảng 6.5. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3,4 (kịch bản 4)

Bài tập 6. Thông số của nguồn NTKR003, NTKR004 được thống kê trong bảng

69

NTKR003 BOD5 (20oC) (mg/l ) NTKR003 DO (Oxy hoà tan ) (mg/l ) NTKR004 BOD5 (20oC) (mg/l ) NTKR004 DO (Oxy hoà tan ) (mg/l )

0.127 0.127 0.127 0.127

40 1 40 1

Hãy tính nồng độ DO và BOD5 tại 2 điểm nhạy cảm D1 và D2.

Bảng 6.6. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3,4 (kịch bản 5)

Bài tập 7. Thông số của nguồn NTKR003, NTKR004 được thống kê trong bảng

NTKR003 BOD5 (20oC) (mg/l ) NTKR003 DO (Oxy hoà tan ) (mg/l ) NTKR004 BOD5 (20oC) (mg/l ) NTKR004 DO (Oxy hoà tan ) (mg/l )

0.127 0.127 0.998 0.998

40 1 40 1

Hãy tính nồng độ DO và BOD5 tại 2 điểm nhạy cảm D1 và D2. So sánh v ới bài

6, 7.

Bảng 6.7. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3,4 (kịch bản 6)

7. TÀI LI ỆU THAM KHẢO

[1]. Bùi Tá Long, 2006. H ệ thống thông tin môi tr ường. Nhà xu ất bản đại học quốc gia Tp.

Hồ Chí Minh, 334 trang.

[2]. Bùi Tá Long, 2006. Mô hình hóa môi trường. Nhà xuất bản đại học quốc gia Tp. Hồ Chí

Minh, 441 trang.

[3]. Bùi Tá Long, 2008. Các phần mềm môi tr ường ENVIM. Tài li ệu lưu hành nội bộ. 276

trang.