zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Công nghệ - Môi trường

Đề tài: Nghiên cứu chất lượng nước và thủy động lực học Hồ Tây, Hà Nội bằng mô hình toán và khảo sát hiện trường

Chia sẻ: Conan Edowa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

129
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài: Nghiên cứu chất lượng nước và thủy động lực học Hồ Tây, Hà Nội bằng mô hình toán và khảo sát hiện trường được thực hiện với mục tiêu ban đầu là tiếp cận và ứng dụng mô hình FVCOM, từ đó có thể mô phỏng nhằm làm sáng tỏ chế độ dòng chảy và đưa ra bức tranh tổng thể về động lực và chất lượng nước của Hồ Tây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Nghiên cứu chất lượng nước và thủy động lực học Hồ Tây, Hà Nội bằng mô hình toán và khảo sát hiện trường

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2013. ISBN 978-604-82-0066-4 NGHIÊN CỨU CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ THỦY ĐỘNG LỰC HỌC HỒ TÂY, HÀ NỘI BẰNG MÔ HÌNH TOÁN VÀ KHẢO SÁT HIỆN TRƯỜNG Nguyễn Mạnh Đức(1), Hoàng Thị Ngọc Anh(1), Nguyễn Lê Trung(1), Nguyễn Thái Bình(2), Dương Hải Thuận(3), Vũ Đức Toàn(3) và Nguyễn Trung Việt(3) (1) Sinh viên Trường Đại học Thủy lợi (2) Kỹ sư, Viện Kỹ thuật công trình, Trường Đại học Thủy lợi (3) Giảng viên, Trường Đại học Thủy lợi, email: nguyentrungviet@wru.vn 1. GIỚI THIỆU 2. KHU VỰC NGHIÊN CỨU Các hồ nước ngọt có vai trò quan trọng đối với Hồ Tây là hồ nước ngọt thuộc địa phận quận thủ đô Hà Nội, không chỉ tạo cảnh quan mà còn Tây Hồ, thành phố Hà Nội. Nằm ở phía Tây Bắc góp phần điều hòa môi trường sinh thái. Tuy nhiên của thủ đô Hà Nội. Phía Đông Nam của hồ Tây nối dưới tác động của gia tăng dân số, hệ thống xử lí liền với hồ Trúc Bạch. Quanh hồ là các khu dân nước thải không theo kịp đã ảnh hưởng đến chất sinh với mật độ dân cư đông đúc. Hồ Tây nằm lượng nước trong các hồ trong thành phố Hà Nội trong khu vực nội thành, do vậy hồ chịu điều kiện [1]. Để cải thiện và nâng cao môi trường sinh thái khí tượng thủy văn của Hà Nội. Hồ Tây là hồ nước tại các hồ này, bài toán nghiên cứu về chất lượng nông, nơi sâu nhất từ 2m đến 2,3m vào mùa khô. nước được đặt ra. Tính đến thời điểm hiện tại, có Có dung tích chứa lớn và nằm ở vị trí quan trọng, nhiều nghiên cứu được đưa ra và đề ra một số giải hồ Tây có khả năng tiêu thoát lượng nước mặt dư pháp nhằm cải thiện sinh thái của hồ [2,3,4]. Tuy thừa ở các khu vực lân cận, tránh ngập úng trong nhiên, phần lớn các nghiên cứu mới chỉ xét đến các mùa mưa bão. Ngoài ra, với cảnh quan đẹp và các yếu tố chất lượng nước mà chưa kể đến mối tương khu di tích nổi tiếng, nơi đây trở thành điểm đến quan giữa sinh thái và động lực học [3,4]. Bài toán thu hút người dân trong và ngoài nước với các hoạt chất lượng nước kết hợp với động lực dòng chảy động văn hoá du lịch diễn ra thường xuyên. Ven hồ đã được thực hiện nhiều trên thế giới và là xu là sự đan xen giữa truyền thống như di tích đền hướng chung hiện nay. Trong những năm gần đây, chùa có lịch sử lâu đời như Trấn Quốc, phủ Tây một số tác giả đã bắt đầu tiến hành bài toán tổng Hồ…, làng cổ Nghi Tàm, Trích Sài, Võng Thị… hợp đối với hồ Tây, tuy nhiên, có một số hạn chế và hiện đại như công viên nước Hồ Tây, nhà hàng trong số liệu đầu vào bài toán: các số liệu đa phần nổi, khách sạn quốc tế… là giả định và có giá trị không đổi [2]. Với mục đích nghiên cứu quy luật biến đổi của 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐO ĐẠC, KHẢO nước trong hồ thông qua mô hình động lực dòng SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC Ở HỒ TÂY chảy kết hợp với ứng dụng mã nguồn mở FVCOM (Finite Volume Coastal Ocean Model), nghiên cứu Trong nghiên cứu này có 49 điểm khảo sát, bao được thực hiện với mục tiêu ban đầu là tiếp cận và gồm các điểm gần bờ và xa bờ hồ Tây. Các điểm ứng dụngmô hình FVCOM, từ đó có thể mô phỏng đo và lấy mẫu được xác định vị trí bằng máy GPS nhằm làm sáng tỏ chế độ dòng chảy và đưa ra bức Garmin 72H. Các thông số chất lượng nước như: tranh tổng thể về động lực và chất lượng nước của nồng độ ôxy hòa tan (DO), nhiệt độ của nước (0C), hồ Tây. Kết quả thu được từ nghiên cứu này có thể độ đục, độ dẫn điện, và độ pH tại hiện trường được phục vụ các nghiên cứu trong thời gian tới, giúp đo bởi máy WQC – 24 Portable Water Quality Me- cho công tác quản lý và xử lý các khu vực ô nhiễm ter. Các mẫu được đưa về xử lý ngay tại phòng thí tập trung trong hồ cũng như cải tạo chất lượng hồ nghiệm hóa nước Đại học Thủy Lợi. Kết quả phân phục vụ đời sống dân sinh. tích mẫu nước được thể hiện ở hình 1. 183
50 4. MÔ HÌNH TOÁN MÔ PHỎNG CHO HỒ TÂY (NH4)+ (NO2)- (NO3)- (PO4)3- (NH4)+(B1) (NO2)-(B1) (NO3)-(B1) (PO4)3-(B1) Trong nghiên cứu này, chế độ thủy động lực 40 học của hồ Tây được mô phỏng bằng bộ chương trình The Unstructured Grid Finite Volume Coastal m g /l Ocean Model (FVCOM). FVCOM là một bộ 30 chương trình mã nguồn mở được phát triển bởi Đại học Massachusetts – Dartmouth (UMASS-D), xây 20 dựng dựa trên lưới tính toán phi cấu trúc và các hệ phương trình liên quan và đã được ứng dụng thành công trong nhiều bài toán cửa sông và ven biển 10 trên thế giới [8, 9]. Các phương trình cơ sở sử dụng trong mô hình FVCOM và được miêu tả trong hệ 0 toạ độ sigma, trình bày chi tiết ở [5]. Mô hình được thiết lập và mô phỏng cho giai đoạn từ 15/09/2013 P3 P5 P8 P12 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P25 P26 P29 đến 30/09/2013. Từ kết quả tính toán mô hình, Điểm lấy mẫu nghiên cứu thu được một số kết quả như sau: DO COD BOD5 50 DO(B1) COD(B1) BOD5(B1) m g /l 40 30 20 10 0 P3 P5 P8 P12 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P25 P26 P29 Điểm lấy mẫu Hình 1. Kết quả phân tích mẫu nước hồ Tây Hình 1 miêu tả kết quả phân tích mẫu chất lượng nước tại 13 điểm, so sánh với tiêu chuẩn B1 có thể thấy tại thời điểm khảo sát, hàm lượng các chất hữu cơ và vô cơ trong nước hồ khu vực lấy mẫu tương đối cao, nhiều điểm không đạt tới giới hạn trong cột B1. Gần như tại tất cả các điểm lấy mẫu, nồng độ các chất có chứa NH4+, NO2- và PO43- đều cao quá tiêu chuẩn B1. Có thể thấy rõ nhất tại các vị trí gần bờ các giá trị đo được vượt chuẩn gấp 2, 3 lần, thậm chí có 1 số điểm vượt gấp 10 lần như điểm. Quan sát trực tiếp tại khu vực khảo sát, các khu vực trên có nhà hàng, quán bar có cống xả thải trực tiếp ra hồ hoặc có nơi như khách sạn Intercontinential đang được xây dựng. Nước hồ tại những vị trí đó có màu xanh đậm, có mùi tanh nồng và có váng. Như vậy các hợp chất có chứa Nitrogen (N) và Phosphorus (P) có dư lượng khá lớn, đây là điều kiện thuận lợi cho sự Hình 2. Kết quả mô phỏng trường dòng chảy tương ứng phát triển của các loại tảo. tại lớp 0.5m và 1m lúc 12h ngày 29/9/2013 184
Kết quả tính toán cho thấy diễn biến mực nước TÀI LIỆU THAM KHẢO phù hợp với điều kiện gió. Hình 2a cho thấy hướng [1]. Hoàng Cao Liêm (2013). Đô thị hóa ở Việt Nam: di chuyển của nước trên bề mặt ứng với chiều của Thực trạng và giải pháp. Tạp chí Kinh tế và Dự báo, gió tại thời điểm tính. Từ đó có thể thấy ảnh hưởng số 11/2013, tr.60. của gió lên dòng chảy khá lớn. Gió gây nên ứng [2]. Nguyễn Tất Thắng (2011). Mô phỏng, tính toán suất lên bề mặt tiếp xúc, kéo nước dồn về phía dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước Đông Nam của hồ. Thực tế khó có thể thấy được thải ô nhiễm trong hồ. Tạp chí Khoa học về trái đất, bằng mắt thường sự thay đổi này do chênh lệch số 33(3), tr.369-376. mực nước chỉ vài centimet. Khi xuống lớp nước [3]. Nguyễn Thị Thu Thủy (2012). Diễn biến đa dạng phía dưới, ảnh hưởng đó có xu hướng giảm dần, thành phần loài sinh vật của hệ sinh thái hồ Tây. qua quan sát kết quả tính toán, các véc tơ vận tốc Luận văn thạc sỹ khoa học, Trường Đại học Khoa ổn định hơn trên mặt, các xoáy nước được hình học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. thành hai bên bờ Đông Bắc và Tây Nam theo [4]. Nguyễn Thị Hưởng (2011). Đánh giá diễn biến chất lượng nước các hồ Hà Nội giai đoạn 2006-2010. hướng của gió. Luận văn thạc sỹ khoa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. 5. KẾT LUẬN [5]. FVCOM User Manual (2013). 4th Edition; Trong nghiên cứu này, một số kết quả khảo sát SMAST/UMASSD-13-0701. hiện trường bằng các thiết bị của Phòng thí nghiệm [6]. Lê Quang Đạo (2008). Chất lượng nước Hồ Tây Hóa nước, Trường Đại học Thủy lợi bước đầu cho sử dụng mô hình EFDC đánh giá chất lượng thấy bức tranh về các đặc trưng về chất lượng nước nước và đề xuất một số giải pháp quản lý. Luận văn tại hồ Tây khá thấp và có nguy cơ bị suy thoái môi thạc sỹ khoa học, Trung tâm Nghiên cứu Tài nguyên trường. Mô hình toán hiện đại ba chiều bằng PP và Môi trường. PTHH, lưới linh hoạt phi cấu trúc cũng được sử [7]. Martin R. Perrow, Adrian J.D. Jowitt, Julia H. Stansfield, Geoff L. Phillips (1999). The practical dụng trong nghiên cứu này nhằm bước đầu mô importance of the interactions between fish, zoo- phỏng chế độ thủy động lực ở hồ Tây. plankton and macrophytes in shallow lake restora- Tuy nhiên, do giới hạn về thời gian, hạn chế bởi tion. Hydrobiologia, Volume 395-396, Issue 0 , pp. các số liệu đo đạc đã cũ về lưu lượng và chất lượng 199-210. các cống thải và các thông số về gió, nhiệt độ trực [8]. Tian R.C, Chen C., StokesburyK.D.E., Roths- tiếp tại hồ nên chưa thể hiệu chỉnh cũng như kiểm childB.J., CowlesG.W., Xu Q., Hu S., HarrisB.P., chứng được các số liệu tính toán. Bên cạnh đó, vẫn MarinoM.C.(2009). Modeling the connectivity be- còn khó khăn và hạn chế vì chưa có bộ số liệu một tween sea scallop populations in the Middle Atlantic cách đồng bộ và liên tục về mực nước, các tham số Bight and over Georges Bank. Mar. Ecol. Prog. Ser. quan trọng của chất lượng nước nhằm hiệu chỉnh và 380:147-160. kiểm định mô hình. Hướng nghiên cứu tiếp theo của [9]. Zheng, L.Y. and R.H. Weisberg (2010). Rookery các tác giả là sẽ sử dụng các thiết bị hiện đại và đồng Bay and Naples Bay circulation simulations: Appli- bộ để khảo sát hiện trường và mô phỏng chi tiết theo cations to tides and fresh water inflow regulation. Ecological Modelling, 7, 986-996. cấu trúc không gian bằng mô hình FVCOM. 185

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học

207 tài liệu

1474 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.