ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
……………………
Phan Thành Bắc
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH LAN TRUYỀN VẬT CHẤT Ô
NHIỄM DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐỘNG LỰC
TẠI VỊNH CAM RANH BẰNG MÔ HÌNH SỐ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2012
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
....................................
Phan Thành Bắc
MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH LAN TRUYỀN VẬT CHẤT Ô
NHIỄM DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐỘNG LỰC
TẠI VỊNH CAM RANH BẰNG MÔ HÌNH SỐ
Chuyên ngành: Hải dương học
Mã số: 60.44.97
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS Nguyễn Minh Huấn
Hà Nội - 2012
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin dành những lời đầu tiên bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới các
thầy, cô giáo trong khoa Khí tượng, Thủy văn - Hải dương học (trường Đại học
Khoa học tự nhiên Hà Nội) và các nhà khoa học tại viện Hải dương học đã tận tình
giúp đỡ, truyền thụ, trao đổi kiến thức chuyên môn cùng tác giả trong thời gian qua.
Luận văn này được hoàn thành ngoài sự nỗ lực làm việc của bản thân còn có công
rất lớn của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Minh Huấn, người đã không ngừng đôn đốc,
động viên và truyền thụ kiến thức. Tác giả xin được gửi lời biết ơn chân thành và
sâu sắc nhất đến thầy.
Tác giả cũng xin được gửi lời cảm ơn tới ThS. Nguyễn Chí Công và tất cả
các cán bộ nghiên cứu phòng Vật Lý Biển nói riêng, Viện Hải Dương học – nơi tác
giả đang công tác nói chung, đã giúp đỡ nhiệt tình về các nguồn số liệu sử dụng.
Bên cạnh đó, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến dự án “Nghiên cứu khả năng tự làm
sạch, đề xuất các giải pháp nhằm bảo vệ và cải thiện chất lượng môi trường đầm
Thủy Triều - vịnh Cam Ranh” do PGS.TS. Bùi Hồng Long và ThS. Nguyễn Hữu
Huân đồng chủ nhiệm, đã cho phép sử dụng nguồn số liệu phục vụ cho luận văn
Suốt quá trình học tập và nghiên cứu luận văn, tác giả đã được sự giúp đỡ từ
dự án chống biến đổi khí hậu CLIMEEViet, hợp tác nghiên cứu giữa Viện Hải
Dương học với chính phủ Đan Mạch, mà đứng đầu là PGS.TS Nguyễn Ngọc Lâm.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn dự án đã tài trợ về mặt kinh phí, thiết bị hỗ trợ nghiên
cứu và nguồn số liệu tham khảo vô cùng quí giá.
Qua đây, tác giả cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ thân tình của bạn bè,
thân hữu trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Khoa học tự
nhiên.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. MÔ HÌNH SỐ TRỊ ............................................................................ 4
1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ..................................................... 4
1.1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới............................................ 4
1.1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước ............................................. 6
1.2 MIKE 21 HD ..................................................................................................... 8
1.2.1 Cơ sở toán học ........................................................................................... 8
1.2.2 Phương pháp số ....................................................................................... 12
1.3 MÔĐUN ECOLAB ......................................................................................... 16
1.3.1 Cơ sở lý thuyết .......................................................................................... 16
1.3.2 Ôxy hòa tan (DO) và nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD) ................................. 17
1.3.3 Các hợp phần của Nitơ ............................................................................ 21
1.3.4 Hợp phần của Photpho ............................................................................ 23
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU .......................................... 24
2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ................................................... 24
2.1.1 Vị trí địa lí ................................................................................................ 24
2.1.2 Đặc điểm gió ............................................................................................ 25
2.1.3 Đặc điểm thủy, hải văn ............................................................................ 26
2.1.4 Đặc điểm nhiệt - muối .............................................................................. 27
2.1.5 Đặc điểm dòng chảy ................................................................................. 28
2.1.6 Đặc điểm thủy triều và dao động mực nước ............................................ 29
2.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI .................................................................... 29
2.3 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VỊNH CAM RANH...................................... 31
2.3.1 Các nguồn thải ......................................................................................... 31
2.3.2 Chất lượng nước vịnh Cam Ranh ............................................................ 32
CHƯƠNG 3. ÁP DỤNG MÔ HÌNH VÀ KẾT QUẢ ........................................... 32
3.1 THIẾT LẬP CÁC THÔNG TIN ĐẦU VÀO CHO MÔ HÌNH ....................... 32
3.1.1 Thu thập số liệu ........................................................................................ 32
3.1.2 Địa hình đáy ............................................................................................. 36
3.1.3 Thiết lập lưới tính ..................................................................................... 36
3.1.4 Điều kiện biên và điều kiện ban đầu ........................................................ 38
3.2 HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH ................................................................................ 41
3.3 MỘT SỐ KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ................................................................. 44
3.3.1 Kết quả tính toán cho mùa khô ................................................................ 44
3.3.2 Kết quả tính toán cho mùa mưa ............................................................... 73
3.4 ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC YẾU TỐ Ô NHIỄM .......................... 105
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 123
KIẾN NGHỊ ........................................................................................................ 124
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 125