Mô phỏng sự thay đổi chất lượng nước sông Tô Lịch & Sông Nhuệ giai đoạn 2025-2030
lượt xem 2
download
Bài viết Mô phỏng sự thay đổi chất lượng nước sông Tô Lịch & Sông Nhuệ giai đoạn 2025-2030 mô phỏng một số thông số chất lượng nước chính gồm DO, BOD5, nhiệt độ, NH4 + , NO3 - của hai con sông Tô Lịch và sông Nhuệ, với các kịch bản mô phỏng diễn biến chất lượng nước các sông trong tương lai năm 2025 và 2030.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Mô phỏng sự thay đổi chất lượng nước sông Tô Lịch & Sông Nhuệ giai đoạn 2025-2030
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 MÔ PHỎNG SỰ THAY ĐỔI CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG TÔ LỊCH & SÔNG NHUỆ GIAI ĐOẠN 2025-2030 Lê Minh Thành Trường Đại học Thủy lợi, email: thanhleminh@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG gồm nhiều mô đun với các tính năng và mục đích khác nhau: mô đun mưa - dòng chảy Nghiên cứu này mô phỏng một số thông số (RR), mô đun thủy động lực (HD), mô đun chất lượng nước chính gồm DO, BOD5, nhiệt tải - khuếch tán (AD), mô đun chất lượng độ, NH4+, NO3- của hai con sông Tô Lịch và nước (ECOLab)…. sông Nhuệ, với các kịch bản mô phỏng diễn Mô đun ECOLab tính toán mô phỏng 13 biến chất lượng nước các sông trong tương lai thông số chất lượng nước với 6 cấp độ khác năm 2025 và 2030. Kết quả của nghiên cứu sẽ nhau, trong đó bao gồm oxy hoà tan trong là cơ sở để đánh giá mức độ ô nhiễm nghiêm nước (Dissolved Oxygen - DO); nhu cầu ôxy trọng của các sông trên trong trường hợp các sinh hoá (Biological Oxygen Demand - BOD); cơ quan quản lý không có các giải pháp can Phốtpho; Amonia; Nitrate; Coliform; v.v. thiệp nhằm cải thiện chất lượng nước. Mạng lưới của hai con sông nằm trên hệ thống sông Nhuệ Đáy, trong đó: Sông Tô 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Lịch dài 13.4 km, giới hạn từ cống Bưởi đến 2.1. Khu vực nghiên cứu vị trí nhập lưu vào sông Nhuệ tại Phúc La; Sông Nhuệ dài 73.5 km, kết nối nguồn nước Khu vực nghiên cứu là lưu vực các con sông Hồng tại cống Liên Mạc, hạ lưu sông sông Tô Lịch, sông Nhuệ và thuộc lưu vực Nhuệ nối với sông Đáy tại thị xã Phủ Lý… sông Nhuệ - Đáy (hình 1). Dữ liệu mặt cắt địa hình được sử dụng cho mô hình 1 chiều MIKE 11 là dữ liệu mặt cắt ngang sông, trong đó số lượng mặt cắt ở sông Nhuệ là 45, sông Tô Lịch là 32 mặt cắt. Điều kiên biên thủy lực là các giá trị mực nước/lưu lượng phía thượng nguồn và hạ lưu của các sông Nhuệ và sông Tô Lịch. Biên trên gồm giá trị mực nước cống Liên Mạc tính cho sông Nhuệ, và giá trị quan trắc mực nước tại cống Bưởi tính cho sông Tô Lịch. Biên dưới là giá trị mực nước tại vị trí hợp lưu sông Nhuệ với sông Đáy. Điều kiện biên chất lượng nước trong mô Hình 1. Sơ đồ hóa mạng lưới hai sông đun ECOLab là tại vị trí các biên thủy lực cần phải có giá trị chất lượng nước tương 2.2. Xây dựng mô hình ứng. Chất lượng nước tại các biên được thu Nghiên cứu này sử dụng mô hình MIKE thập từ các đơn vị như Chi cục Bảo vệ Môi 11 (1-D) để xem xét cả lượng và chất của trường Hà Nội, Tổng cục Bảo vệ Môi trường nguồn nước ở hai con sông. MIKE 11 bao (bảng 1). 277
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 Bảng 1. Một số giá trị thông số chất lượng a. Với mô hình thủy lực nước tại sông Tô Lịch năm 2015 [2] Việc hiệu chỉnh thông số của mô hình thủy Giá QCVN 08-MT lực được thực hiện chủ yếu qua việc thay đổi TT Thông số trị (B1) hệ số nhám Manning để kết quả tính toán phù 1 DO (mg/L) 0.4 4 hợp với giá trị mực nước thực đo. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tính toán và giá trị mực 2 BOD5 (mg/L) 53.2 15 nước thực đo được trình bày đại diện cho vị 3 Ammonium (mg/L) 33.8 0.9 trí cống Nhật Tựu (sông Nhuệ) trong hình 2. 4 Nitrate (mg/L) 2.1 10 Kết quả hiệu chỉnh cho thấy tại các đường quá trình mực nước tính toán là phù hợp với Biên nguồn thải được tính ước lượng dựa thực đo về cả giá trị và cũng như hình dạng vào tải lượng ô nhiễm của 5 nguồn thải chính đường quá trình. có ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước sông theo dữ liệu thống kê nguồn thải (sinh hoạt, công nghiệp, y tế, làng nghề, chăn nuôi) được giả định là các nguồn thải điểm phân bố dọc các sông, với thải lượng khoảng 200000 m3/ngày đối với sông Nhuệ, và khoảng 310000 m3/ngày đối với sông Tô Lịch [1].. Trong quá trình hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình, các chỉ số phần trăm sai số Hình 2. Kết quả hiệu chỉnh thủy lực (PBIAS) và hệ số Nash Sutcliffe Efficiency tại cống Nhật Tựu (sông Nhuệ) năm 2015 (NSE) được sử dụng để đánh giá hiệu quả của mô hình. Chỉ số PBIAS càng nhỏ hơn Kết quả của quá trình hiệu chỉnh thu được ±10% và chỉ số NSE càng tiến tới 1.0 thì sai là các hệ số nhám Manning cho từng đoạn vị số giữa thực đo và mô phỏng càng nhỏ dần trí trên sông được trình bày trong bảng 2. (Moriasi et al., 2007). Bảng 2. Kết quả hiệu chỉnh Nghiên cứu này đưa ra 2 kịch bản mô hệ số nhám Manning (n) phỏng tình trạng ô nhiễm nước của hai con sông Tô Lịch, sông Nhuệ năm 2025 (1a) và TT Tên sông Đoạn (km) Hệ số nhám n 2030 (1b), với điều kiện các nguồn thải gia 1 Nhuệ 0 - 43.8 0.025 tăng theo thời gian nhưng hiện trạng hệ thống 2 Nhuệ 43.9 - 70.0 0.026 quản lý ô nhiễm không được đầu tư, cải 3 Tô Lịch 0 - 6.7 0.023 thiện, ví dụ như công suất xử lý của các nhà máy xử lý nước thải tập trung hiện tại không Kết quả kiểm nghiệm mô hình thủy lực thay đổi. ứng với thời đoạn năm 2016 cũng cho kết quả tốt. Giá trị NSE cho mô hình thủy lực tại 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU cống Nhật Tựu (sông Nhuệ) đạt 0.89 - 0.90, 3.1. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình còn giá trị PBIAS đạt 6.86% - 7.60% cho quá trình hiệu chỉnh và kiểm nghiệm. Chứng tỏ Dữ liệu khí tượng thủy văn được thu thập mô hình thủy lực có hiệu quả dự báo tốt. từ năm 2000 đến năm 2018, dữ liệu chất lượng nước thu thập trong giai đoạn 5 năm b. Với mô hình chất lượng nước gần đây từ năm 2014-2018. Các dữ liệu của Việc hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình năm 2015 được sử dụng để hiệu chỉnh và chất lượng nước cũng được thực hiện với số 2016 được sử dụng để kiểm nghiệm mô hình liệu năm 2015 và 2016. Số liệu được trình bày thủy lực và mô hình chất lượng nước. đại diện với thông số DO và BOD5 trên hình 3. 278
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 phép. Tại Phúc La (sông Nhuệ), các thông số chất lượng nước dao động tương tự tại Cầu Mới, tuy nhiên ít ô nhiễm hơn. Kịch bản 1b (chất lượng nước hai sông được mô phỏng đến 2030): Tại Cầu Mới, giá trị DO trung bình cả năm thấp hơn 2 lần giá a) trị cho phép. Giá trị BOD5 cao nhất cũng cao hơn 6 lần giá trị cho phép. Giá trị NH4+ cao nhất vượt 38 lần tiêu chuẩn cho phép; trong khi NO3- vẫn đạt tiêu chuẩn B1. So với chất lượng nước năm 2025, giá trị DO trung bình giảm 12%, trong khi giá trị NH4+ trung bình tăng 23%. Tại Phúc La, mặc dù giá trị nồng b) độ oxy hoà tan trung bình năm cao hơn 0.2 Hình 3. Kết quả hiệu chỉnh DO (a) mg/L so với trạm Cầu Mới, nhưng các thông và BOD5 (b) tại sông Tô Lịch 2015 số BOD5, NH4+, NO3- phản ánh chất lượng nước khu vực Phúc La ô nhiễm hơn. Giá trị Kết quả hiệu chỉnh cho thấy giá trị chênh BOD5 cao hơn 6 lần tiêu chuẩn cho phép. Kết lệch tương đối giữa quá trình tính toán và quả dự báo chất lượng nước sông giai đoạn thực đo tại các vị trí kiểm tra đối với thông số 2030 cho thấy hai con sông sẽ ô nhiễm cao, DO là 7.6%, BOD là 15.7%, NO3- là 16.5%, và một số chỉ số vượt từ 5-36 lần cho phép. NH4+ là 1.8%. Kết quả nhiệt độ cho độ chính xác với sai số nhỏ hơn trung bình
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÓ NỒNG ĐỘ CHẤT HỮU CƠ CAO TRONG ĐIỀU KIỆN HIẾU KHÍ ƯA NHIỆT
5 p | 362 | 120
-
Áp dụng mô hình QUAL2K đánh giá diễn biến chất lượng nước dòng chính sông Hương
16 p | 231 | 17
-
Ứng dụng mô hình MIKE 21 dự báo chất lượng nước cho hồ Đại Lải, Tp Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc
3 p | 19 | 4
-
Trực quan hóa dữ liệu mô phỏng động lực học phân tử đối với các chất lỏng cấu trúc mạng (SiO2, GeO2, Al2O3)
7 p | 50 | 4
-
Mô phỏng và dự báo sự thay đổi nồng độ oxi hòa tan trong nước hồ Đống Đa sử dụng mô hình EFDC
3 p | 10 | 3
-
Mô phỏng rung khử ứng suất dư và đánh giá khả năng tăng giới hạn mỏi của phương pháp
7 p | 37 | 3
-
Mô phỏng thí nghiệm lan truyền Amoni - NH4 trong các cột đất Côn Sơn
13 p | 50 | 3
-
Nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc của mô gan, lách chuột nhắt trắng (Swiss) dưới tác dụng của tia tử ngoại
9 p | 59 | 3
-
Nghiên cứu mô phỏng, tối ưu hóa thiết bị tách khí ni tơ theo chu trình hấp phụ áp suất thay đổi (PSA) bằng phần mềm Aspen Adsorption
10 p | 61 | 2
-
Đánh giá sự thay đổi các tính chất trang trí và tuổi thọ của sơn acrylic trong điều kiện khí hậu miền Bắc Việt Nam
8 p | 6 | 2
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng canxi hydroxit đến tính chất của mỡ canxi
6 p | 47 | 2
-
Tác dụng của dịch chiết vỏ quả Annona squamosa L. trong phòng và điều trị viêm khớp dạng thấp trên chuột
12 p | 30 | 2
-
Mô phỏng động lực học thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng biển
7 p | 18 | 1
-
Mô phỏng phân bố và khả năng chịu tải đối với chất lơ lửng khu vực đầm Cầu Hai - tỉnh Thừa Thiên Huế bằng mô hình toán
6 p | 42 | 1
-
Đánh giá các nguồn mưa lưới và khả năng ứng dụng cho Việt Nam
8 p | 69 | 1
-
Nghiên cứu ảnh hưởng của tham số lớp đáy đến độ chính xác định vị mục tiêu ngầm trong vùng biển nông
7 p | 56 | 1
-
Nghiên cứu sự hấp phụ một số kim loại kiềm thổ trên vật liệu armchair silicene nanoribbons
7 p | 6 | 1
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