Tính toán dòng chảy và lan truyền dầu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỊ THU HIỀN TÍNH TỐN DỊNG CHẢY V À LA N TR U Y Ề N D Ầ U CHUN NGÀNH: XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HCM, THÁNG 01/2008 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM - Cán hướng dẫn khoa học: TS TRƯƠNG NGỌC TƯỜNG Cán chấm nhận xét 1: TS LÊ SONG GIANG Cán chấm nhận xét 2: TS NGÔ NHẬT HƯNG Luận văn bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày ….… tháng …… năm 200… TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày tháng năm 200 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN THỊ THU HIỀN Phái: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 02/09/1980 Nơi sinh: Bình Định Chun ngành: Xây dựng cơng trình biển MSHV: 00205024 I- TÊN ĐỀ TÀI: Tính tốn dịng chảy lan truyền dầu II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu sở lý thuyết trình lan truyền dầu xem xét ảnh hưởng tham số gió, dịng chảy Áp dụng mơ hình Mike 21 SA để tính tốn cho khu vực sông Cái Mép - Thị Vải Đánh giá tác động tràn dầu biện pháp khắc phục cố III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày bắt đầu thực LV ghi Quyết định giao đề tài): IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 05/01/2008 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS TRƯƠNG NGỌC TƯỜNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày……tháng…… năm 200 TRƯỞNG PHÒNG ĐT – SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH Trang i LỜI CẢM ƠN Chân thành cảm ơn Quý Thầy, Cô Bộ môn Cảng - Cơng trình Biển Khoa Kỹ thuật Xây dựng trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Chân thành cảm ơn giúp đỡ, hỗ trợ Lãnh đạo đồng nghiệp Công ty Cổ phần tư vấn thiết kế Cảng - Kỹ thuật Biển trình thực luận văn Chân thành cảm ơn TS TRƯƠNG NGỌC TƯỜNG dành thời gian để hướng dẫn giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Cảm ơn Gia đình bạn bè động viên, khuyến khích giúp đỡ để tơi hồn tất khóa học TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM- PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN Trang ii TĨM TẮT LUẬN VĂN Luận văn nghiên cứu với đề tài: "Tính tốn dịng chảy lan truyền dầu" với mục tiêu nghiên cứu mơ hình phân tích tràn dầu với phương trình phương trình đối lưu khuếch tán, vận tốc đối lưu lấy từ kết tính tốn trường dịng chảy mơ hình thủy động lực hai chiều Luận văn trình bày sở lý thuyết phương pháp giải hai mô hình mơ hình thủy động lực hai chiều mơ hình phân tích tràn dầu phần mềm MIKE Viện Thủy lực Đan Mạch (Danish Hydraulic Institute, DHI) Trong đó, mơ hình thủy động lực hai chiều (MIKE 21 Flow Model, Hydrodynamic Module) với phương trình bảo toàn khối lượng động lượng giải phương pháp ln chuyển hướng ẩn, mơ hình phân tích tràn dầu (MIKE 21 PA/SA Particle Analysis and Oil Spill Analysis Module) với phương trình đối lưu khuếch tán giải kỹ thuật di chuyển ngẫu nhiên thông qua phương trình số Fokker-Planck Ngồi ra, phương trình q trình phong hóa dầu mơ mơ hình phân tích tràn dầu trình bày luận văn Dựa số liệu đo đạc trường thực tế thu thập được, sử dụng mơ hình thủy động lực mơ hình phân tích tràn dầu giới thiệu tính tốn trường dịng chảy mô tràn dầu cho khu vực sông Cái Mép – Thị Vải Kết tính tốn cho thấy ảnh hưởng yếu tố môi trường đến trình lan truyền dầu phạm vi dầu lan truyền tới có cố xảy Ngồi ra, luận văn trình bày tác động tiêu cực dầu tràn dạng bờ biển hệ sinh vật sống môi trường biển, nêu số biện pháp đối phó cần thiết biện pháp làm bãi biển xảy cố tràn dầu TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM- PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN Trang iii MUÏC LUÏC MỞ ĐẦU I ĐẶT VẤN ĐỀ II MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN III NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT I.1 GIỚI THIỆU CHUNG .3 I.2 MƠ HÌNH THỦY ĐỘNG LỰC HAI CHIỀU (HYDRODYNAMIC SIMULATION) I.2.1 Phương trình khối lượng I.2.2 Phương trình động lượng I.2.3 Phương trình số I.2.4 Xấp xỉ sai phân cho điểm xa bờ I.2.5 Xấp xỉ sai phân cho điểm gần bờ .18 I.2.6 Cấu trúc sơ đồ sai phân, độ xác độ ổn định .19 I.2.7 Điều kiện biên 23 I.3 MƠ HÌNH PHÂN TÍCH TRÀN DẦU (OIL SPILL ANALYSIS) 25 I.3.1 Tổng quan 25 I.3.2 Phương pháp rời rạc phần tử Lagrangian 26 I.3.3 Phương trình đối lưu - khuếch tán 27 I.3.4 Phương trình Langevin 28 I.3.5 Phương trình Fokker-Planck 28 I.3.6 Quá trình đối lưu 29 I.3.7 Quá trình khuyếch tán rối .33 I.3.8 Quá trình lan rộng bề mặt 35 I.3.9 Quá trình bay .36 I.3.10 Quá trình hịa tan 37 I.3.11 Quá trình tạo nhũ tương 37 I.3.12 Quá trình lan truyền nhiệt 39 I.3.13 Phương trình sai phân mơ hình đối lưu khuyếch tán .43 I.4 TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ HÓA HỌC CỦA DẦU 46 I.4.1 Thành phần dầu 46 I.4.2 Độ nhớt 47 I.4.3 Sức căng bề mặt .48 I.4.4 Khả truyền nhiệt 48 I.4.5 Nhiệt độ nóng chảy 48 CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN & SỐ LIỆU ĐO ĐẠC SỬ DỤNG CHO MÔ PHỎNG TRÀN DẦU 49 II.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 49 II.1.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH 49 II.1.2 ĐIỀU KIỆN KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN .50 II.2 SỐ LIỆU ĐO ĐẠC SỬ DỤNG CHO MÔ PHỎNG TRÀN DẦU 61 II.2.1 ĐỊA HÌNH 61 II.2.2 VẬN TỐC DÒNG CHẢY 63 II.2.3 MỰC NƯỚC 63 II.2.4 GIÓ .65 II.2.5 NHIỆT ĐỘ .65 CHƯƠNG III MÔ PHỎNG TRÀN DẦU KHU VỰC SÔNG CÁI MÉP THỊ VẢI 66 III.1 CÁC THAM SỐ SỬ DỤNG TRONG TÍNH TỐN 66 III.1.1 Nguồn dầu tràn 66 III.1.2 Tính chất dầu 66 III.1.3 Thời gian mô 66 III.1.1 Địa hình .67 III.1.2 Mực nước 67 III.1.3 Gió .67 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM- PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN Trang iv III.1.4 Nhiệt độ .67 III.2 TRƯỜNG HỢP TÍNH TỐN 67 III.2.1 Gió hướng Nam 67 III.2.2 Gió hướng Đơng - Nam .67 III.2.3 Gió hướng Tây - Nam 67 III.2.4 Gió hướng Bắc 68 III.2.5 Gió hướng Đơng - Bắc 68 III.2.6 Gió hướng Tây - Bắc 68 III.2.7 Gió hướng Đông 68 III.2.8 Gió hướng Tây 68 III.3 KẾT QUẢ TÍNH TỐN .68 III.3.1 Kiểm tra mơ hình 68 III.3.2 Kết tính tốn 69 III.3.3 Trường dịng chảy từ mơ hình thủy động lực chiều 70 III.3.4 Gió hướng Nam 74 III.3.5 Gió hướng Đông – Nam 76 III.3.6 Gió hướng Tây – Nam 78 III.3.7 Gió hướng Bắc 82 III.3.8 Gió hướng Đơng - Bắc 84 III.3.9 Gió hướng Tây - Bắc 88 III.3.10 Gió hướng Đơng 90 III.3.11 Gió hướng Tây 92 III.4 NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TÍNH 94 III.4.1 Nhận xét 94 III.4.2 Đánh giá 98 CHƯƠNG IV TÁC ĐỘNG CỦA TRÀN DẦU ĐẾN MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN VÀ CÁC BIỆN PHÁP ĐỐI PHÓ 99 IV.1 TỔNG QUAN .99 IV.2 TÁC ĐỘNG CỦA DẦU TRÀN TỚI CÁC DẠNG BỜ BIỂN .99 IV.2.1 Bờ biển bãi đá hở 99 IV.2.2 Bờ biển bãi đá che chắn 100 IV.2.3 Bờ biển bãi cát .101 IV.2.4 Bãi biển đá cuội 102 IV.2.5 Bãi bồi thủy triều 104 IV.2.6 Bãi biển đầm lầy 104 IV.2.7 Bãi biển rừng đước 105 IV.2.8 Bãi biển san hô 106 IV.3 TÁC ĐỘNG CỦA DẦU TRÀN TỚI HỆ SINH THÁI .107 IV.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới tác động dầu lên hệ sinh vật .107 IV.3.2 Tác động dầu hệ sinh vật 108 IV.4 PHƯƠNG PHÁP ĐỐI PHÓ KHI XẢY RA SỰ CỐ TRÀN DẦU .110 IV.4.1 Biện pháp hạn chế mức độ ô nhiễm 110 IV.4.2 Thiết bị sử dụng công tác thu gom dầu tràn .112 IV.4.3 Công tác quan trắc giám sát 113 IV.5 PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH DẦU TRÀN 114 IV.5.1 Phương pháp sử dụng chất hóa học để phân hủy dầu 115 IV.5.2 Các phương pháp vật lý .116 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 118 I KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐƯỢC 118 II KẾT LUẬN CHUNG 118 III NHỮNG HẠN CHẾ & KIẾN NGHỊ 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO 120 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM- PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN Trang v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình I.1: Sơ đồ chuyển động phong hóa vệt dầu tràn môi trường Hình I.2: Lưới sai phân theo phương x y Hình I.3: Tâm thời gian bước qt tính tốn Hình I.4: Sơ đồ giải theo kỹ thuật “cung cấp số liệu bên” Hình I.5: Lưới sai phân áp dụng cho phương trình khối lượng Hình I.6: Lưới tính tốn phương trình động lượng theo phương x .10 Hình I.7: Biến thiên p điểm có dịng chảy tập trung 11 Hình I.8: Lưới sai phân áp dụng cho phương trình động lượng theo phương x 13 Hình I.9: Phương pháp “Cấp số liệu bên” cho động lượng ngang 16 Hình I.10: Phương pháp “Cấp số liệu bên” cho số hạng đạo hàm ngang bậc 16 Hình I.11: Hệ số ma sát gió 17 Hình I.12: Vịng trịn tính tốn áp dụng Mike 21 HD 20 Hình I.13: Sơ đồ pha sử dụng Mike 21 HD .23 Hình I.14: Áp dụng điều kiện biên biên phía Bắc 25 Hình I.15: Mặt cắt dịng chảy phân bố logarit mặt cắt dịng gió .31 Hình I.16: Cơ chế trao đổi nhiệt vệt dầu loang 39 Hình I.17: Lưới tính tốn phương trình sai phân mơ hình đối lưu khuếch tán .43 Hình II.1: Khu vực sơng Cái Mép – Thị Vải vịnh Gành Rái 49 Hình II.2: Hoa gió trạmVũng Tàu (1990-2000) 52 Hình II.3: Địa hình khu vực tính tốn .62 Hình II.4: Sơ đồ vị trí trạm đo 63 Hình II.5: Số liệu đo mực nước trạm đo cảng Baria Serece 64 Hình II.6: Số liệu đo mực nước trạm đo Cầu Đá 64 Hình II.7: Số liệu đo mực nước trạm sơng Gị Gia 64 Hình III.1: Biểu đồ vận tốc tính tốn vận tốc đo đạc trạm T2 68 Hình III.2: Biểu đồ vận tốc tính tốn vận tốc đo đạc trạm T2 69 Hình III.3: Trường dịng chảy sau 1h mơ .70 Hình III.4: Trường dịng chảy sau 3h mô .71 Hình III.5: Trường dịng chảy sau 6h mô .72 Hình III.6: Trường dịng chảy sau 14h mơ .73 Hình III.7: Trường hợp 1, gió hướng Nam, v=5m/s, t=30oC 74 Hình III.8: Trường hợp 2, gió hướng Nam, v=15m/s, t=30oC 75 Hình III.9: Trường hợp 3, gió hướng Đơng Nam, v=4m/s, t=30oC 76 Hình III.10: Trường hợp 4, gió hướng Đông Nam, v=15m/s, t=30oC 77 Hình III.11: Trường hợp 5, gió hướng Tây Nam, v=5m/s, t=30oC .78 Hình III.12: Trường hợp 5a, gió hướng Tây Nam, v=5m/s, t=35oC 79 Hình III.13: Trường hợp 5b, gió hướng Tây Nam, v=5m/s, t=25oC 80 Hình III.14: Trường hợp 6, gió hướng Tây Nam, v=15m/s, t=30oC 81 Hình III.15: Trường hợp 7, gió hướng Bắc, v=4m/s, t=30oC 82 Hình III.16: Trường hợp 8, gió hướng Bắc, v=15m/s, t=30oC 83 Hình III.17: Trường hợp 9, gió hướng Đơng Bắc, v=4m/s, t=30oC 84 Hình III.18: Trường hợp 9a, gió hướng Đơng Bắc, v=4m/s, t=35oC 85 Hình III.19: Trường hợp 9b, gió hướng Đơng Bắc, v=4m/s, t=25oC 86 Hình III.20: Trường hợp 10, gió hướng Đông Bắc, v=15m/s, t=30oC 87 Hình III.21: Trường hợp 11, gió hướng Tây Bắc, v=2m/s, t=30oC 88 Hình III.22: Trường hợp 12, gió hướng Tây Bắc, v=14m/s, t=30oC 89 Hình III.23: Trường hợp 13, gió hướng Đơng, v=4m/s, t=30oC 90 Hình III.24: Trường hợp 14, gió hướng Đơng, v=15m/s, t=30oC .91 Hình III.25: Trường hợp 15, gió hướng Tây, v=2,3m/s, t=30oC .92 Hình III.26: Trường hợp 16, gió hướng Tây, v=18m/s, t=30oC 93 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM- PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN Trang vi DANH MỤC BẢNG Bảng I.1: Các dạng điều kiện biên thứ cấp 25 Bảng I.2: Các thành phần dầu 46 Bảng I.3: Tính chất vật lý hóa học thành phần dầu 47 Bảng II.1: Tốc độ gió trung bình lớn trạm Vũng Tàu (1977 ÷ 2000) 50 Bảng II.2: Tần suất gió hoa gió trạm Vũng Tàu (1990 ÷ 2000) .51 Bảng II.3: Tốc độ gió Trạm Vũng Tàu năm gần .53 Bảng II.4: Nhiệt độ trung bình tháng khu vực Vũng Tàu (1977 ÷ 2000) .53 Bảng II.5: Nhiệt độ trung bình tháng khu vực Vũng Tàu (2001 ÷ 2005) .54 Bảng II.6: Nhiệt độ trung bình tháng khu vực Thị Vải (1977 ÷ 2000) 54 Bảng II.7: Áp suất khí trung bình trạm Vũng Tàu 1990 - 2000 54 Bảng II.8: Lượng mưa trung bình tháng (mm), lượng mưa ngày lớn (mm) số ngày mưa trạm Vũng Tàu (1977 ÷ 2000) .55 Bảng II.9: Lượng mưa tháng năm Vũng Tàu (2001 ÷ 2005) (mm) 55 Bảng II.10: Độ ẩm trung bình tháng khu vực Vũng Tàu (1977 ÷ 2000) 56 Bảng II.11: Độ ẩm tương đối trung bình tháng khu vực Vũng Tàu (2001÷2005) 56 Bảng II.12: Lượng xạ trung bình tháng tổng số nắng (1990 ÷ 2000) 57 Bảng II.13: Số nắng tháng năm Vũng Tàu (2001 ÷ 2005) .57 Bảng II.14: Lượng bốc tháng năm (mm) trạm Vũng Tàu (1990 – 2000) 57 Bảng II.15: Tốc độ dòng lớn quan sát khu vực (cm/s) mùa mưa 1988 60 Bảng II.16: Những đặc trưng hướng tốc độ dòng chảy quan trắc vịnh Gành Rái khu vực lân cận 60 Bảng II.17: Số liệu gió sử dụng mơ tràn dầu 65 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM- PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN Trang MỞ ĐẦU I ĐẶT VẤN ĐỀ II MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN III PHẠM VI CỦA LUẬN VĂN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM- PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN Trang 119 đối phó kịp thời xảy cố, lựa chọn phương pháp làm dầu tràn hợp lý nhằm hạn chế tối đa tác động xấu thêm đến môi trường III NHỮNG HẠN CHẾ & KIẾN NGHỊ (1) Các trường hợp tính tốn mô tràn dầu luận văn thực loại dầu, yếu tố nhiệt độ khơng thay đổi suốt q trình mơ Ngồi ra, trường hợp tính chưa xét đến ảnh hưởng trường sóng Do kết tính chưa thể mức độ ảnh hưởng thành phần hợp chất dầu, ảnh hưởng thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng trường sóng tới mơ hình mơ tràn dầu Trong điều kiện cho phép, cần thực tính tốn mơ tràn dầu có xét đến yếu tố nêu để thấy mức độ ảnh hưởng yếu tố tới trình lan truyền trình phong hóa dầu mơi trường, tốn mơ tràn dầu có tham số đầu khai báo sát với điều kiện môi trường thực tế (2) Để đánh giá xác mức độ ảnh hưởng yếu tố môi trường thành phần dầu tới kết mô phỏng, nghiên cứu việc đánh giá kết tính cần thực chi tiết cần phải khảo sát thay đổi hàm lượng thành phần dầu theo thời gian, phần trăm tạo nhũ tương, mức độ bay hơi, hòa tan, khuếch tán đứng vệt dầu theo thời gian TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM- PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH CẢNG CƠNG TRÌNH BIỂN Trang 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Coastal Engineering Manual, 2004 [2] Hydrodynamic Module – Scientific Document, Mike 21 - DHI [3] Particle Analysis and Oil Spill Analysis Module, Mike 21 – DHI [4] An introduction to Coastal Habitats and Biological Resuorces for Oil Spill Respone – Report No HM Road 924 prepared by National Oceanic and Atmospheric Administration 7600 Sand Point Way SE, Seatle Washington 98115 [5] Al-Rabeh, A.H., 1994 Estimating surface oil spill transport due to wind in the Arabian Gulf, Ocean Engng, Vol 21 No.5, pp 461-465 [6] Bird, R.B., W.E.Steward and E.N Lightfoot, 1960 Transport Phenomera Wiley and Sons, New York [7] CMFMWOS, 1985 Computer Model Forecasting Movements and Weathering of Oil Spills Final Report for the European Economic Community, WQI and DHI, October 1985 [8] CONCAWE, 1983 characteristics of Petroleum and its behaviour at sea Report No 8/83 [9] Deigaard, R and E.A Hansen, 1994 Simulation of Turbulent Diffusionof Suspended Sediment by a Random Walk Model Prog Rep 75, Institute of Hydrodynamics and hydraulic Engineering, technical University of Denmark [10] Duffie, J.A and W.A Beckmann, 1974 Solar Energy Thermal Processes Wiley Interscience, New York [11] Engelund, F.A., Fl Bo Pedersen, 1982 Hydraulik Den Private Ingeniorfond, Danmarks Tekniske Hojskole, pp 68-69 [12] Fay, J.A., 1969 The spread of Oil Slick on a Calm Sea In Oil on the Sea TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM- PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH CẢNG CƠNG TRÌNH BIỂN Trang 121 [13] Gardiner, C.W., 1985 Handbook of stochastic methods for Physics Chemistry and Natural Science Springer-Verlag, Berlin [14] Hossain, K and D Mackay, 1980 Demoussifier - a new chemical for oil spill countermeasures Spill Technology Newsletter, v5, n6, pp 154-156 [15] Hunter, J.R., 1987 The application of Lagrangian particle tracking technique to modelling dispersant in the sea In Numerical Modelling:Application to Marine Systems, ed J Noye, North-Holland [16] IKU - Institut for kontinentalsokkelundersøgelser: “The experimental Oil Spill in Haltenbanken 1982”, IKU Publication No 112, 1984 [17] Kloeden, P and E Platen, 1995 Numerical Solution of Stochastic Differential Equations Springer [18] Mackay, D, I Bruis, R Cascarenhus and S Peterson, 1980 Oil Spill Processes and Models EPS, R&D Division, Canada [19] Yong, W.E and H Wang, 1977 Modelling of Oil Evaporation in aqueous environment Water Research, Vol 11 pp 879-887 [20] Abbott, M.B et al., 1985 Modelling circulations in Depth-integrated flows, part 1: The accumulation of the evidence J Hyd Res., Vol 23, No.4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM- PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH CẢNG CƠNG TRÌNH BIỂN Trang vii LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Thị Thu Hiền Sinh ngày 02 tháng 09 năm 1980 Nơi sinh: Bình Định Địa liên lạc: 92 Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Quận 1, Tp Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Từ năm 1998 đến năm 2003: học Đại học ngành Xây dựng cơng trình thủy, trường Đại học Giao thơng Vận tải Tp Hồ Chí Minh Từ năm 2005 đến năm 2007: học Cao học ngành Xây dựng cơng trình biển, trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC: Từ năm 2003 đến nay: cơng tác Công ty Cổ phần Tư vấn Thiết kế Cảng - Kỹ Thuật Biển TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM- PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH BIỂN PHỤ LỤC SỐ LIỆU ĐO ĐẠC VẬN TỐC & HƯỚNG DỊNG CHẢY BIỂU ĐỒ VẬN TỐC VÀ HƯỚNG DÒNG CHẢY - TẠI THỦY TRỰC TRẠM Thời gian khảo sát (Date): 30, 31/10/2004 o Vận toác (Velocity) [cm/s] 0.6 0.4 21 0.8 30 248 0.8 246 17 250 0.6 23 1 60 15h 90 120 30/10/2004 150 60 120 180 240 15h 30/10/2004 300 30 60 17h 90 120 30/10/2004 60 120 180 240 17h 30/10/2004 63 0.6 64 0.8 Độ saâu (Depth) 300 360 30 60 19h 236 236 0.6 238 0.8 90 120 150 60 120 180 240 19h 30/10/2004 300 360 180 240 16h 30/10/2004 300 360 300 360 300 360 247 246 246 0.6 248 0.8 248 19 30 60 18h 90 120 30/10/2004 150 60 120 180 240 18h 30/10/2004 Hướng (Direction) [o] 0.4 47 0.6 47 238 0.6 242 0.8 244 35 30 238 0.4 38 238 0.2 48 120 0.4 31 0.8 60 0.2 38 236 30/10/2004 Hướng (Direction) [o] 40 0.2 0.4 49 150 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 238 0.2 45 120 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 0.4 90 30/10/2004 42 Hướng (Direction) [o] 69 60 Độ sâu (Depth) 0.2 30 150 264 16h 256 0 262 0.8 0.8 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.6 256 0.8 0.8 264 0.6 0.4 256 0.6 1 0.2 258 0.4 0.8 0.6 264 0.4 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 258 0.2 0.6 267 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 15 0.4 0.4 360 0.2 Hướng (Direction) [o] Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.2 250 Độ saâu (Depth) 15 Độ saâu (Depth) 0.4 250 0.2 Độ sâu (Depth) Độ sâu (Depth) 20h00θ238 v(cm/s) () 48 47 38 242 35 244 Hướng (Direction) [o] Vận tốc (Velocity) [cm/s] Hướng (Direction) [ ] 0.2 v(cm/s) () 69 238 63 6419h00θ236 45 238 49 236 Độ saâu (Depth) Ngay 17h00(Date) 18h00θ246 v(cm/s) v(cm/s) θ258 ( ) 30/10/2004 () 15 42 247 40 38 31 256 19 248 16h00θ ( ) v(cm/s) Độ sâu (Depth) Độ sau v(cm/s) (Depth) 2H 15h00θ ( ) 0Ñay 4H 15 6H 21 8H 23 17 60 20h 90 120 30/10/2004 150 60 120 180 240 20h 30/10/2004 BIỂU ĐỒ VẬN TỐC VÀ HƯỚNG DÒNG CHẢY - TẠI THỦY TRỰC TRẠM Thời gian khảo sát (Date): 30, 31/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] Hướng (Direction) [o] Vận tốc (Velocity) [cm/s] 17 0.8 236 0.8 30 60 21h 90 120 30/10/2004 150 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 60 120 180 240 21h 30/10/2004 300 360 28 30 23h 120 30/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 60 120 180 240 23h 30/10/2004 300 360 0.4 19 0.8 0.6 28 30 239 0.8 33 238 01h 90 120 31/10/2004 150 60 120 180 240 30 01h 31/10/2004 0.4 238 0.6 238 0.8 238 360 300 360 300 360 300 360 235 60 0h 90 120 31/10/2004 150 60 120 180 240 0h 31/10/2004 Hướng (Direction) [o] 0.2 10 0.4 0.6 22 30 238 0.4 238 0.6 238 0.8 18 300 240 0.8 238 60 0.2 238 180 238 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 238 0.2 0.6 26 Độ saâu (Depth) 0.4 33 Độ saâu (Depth) Độ sâu (Depth) 120 22h 30/10/2004 0.2 26 Hướng (Direction) [o] 0.2 36 150 60 Hướng (Direction) [o] 22 0.8 90 150 236 60 90 120 22h60 30/10/2004 0.6 236 0.8 36 30 0.4 236 0.6 41 234 0.2 236 0.4 0.8 236 0.8 21 Độ saâu (Depth) 0.6 0.6 25 236 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 234 0.2 28 29 Độ sâu (Depth) Độ sâu (Depth) 23 0.4 0.6 Hướng (Direction) [o] 0.2 28 236 0.4 0.4 0.8 236 13 236 0.6 21 236 0.4 238 0.2 15 Độ saâu (Depth) 21 0.6 0.2 Độ saâu (Depth) 0.4 238 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 26 Độ sâu (Depth) 0.2 Hướng (Direction) [o] 0 Độ saâu (Depth) 238 238 60 02h 90 120 31/10/2004 150 60 120 180 240 02h 31/10/2004 BIỂU ĐỒ VẬN TỐC VÀ HƯỚNG DÒNG CHẢY - TẠI THỦY TRỰC TRẠM Thời gian khảo sát (Date): 30, 31/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] Hướng (Direction) [o] Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.6 0.8 0.4 0.6 238 0.8 238 238 30 60 90 03h 120 31/10/2004 150 60 120 180 240 03h 31/10/2004 300 360 Hướng (Direction) [o] Vận tốc (Velocity) [cm/s] 244 37 0.6 50 30 60 90 05h 120 31/10/2004 60 120 180 240 05h 31/10/2004 300 360 0.4 56 0.6 65 0.8 30 60 07h 235 90 120 150 90 120 31/10/2004 60 120 180 240 07h 31/10/2004 300 360 60 120 180 240 06h 31/10/2004 300 360 300 360 Hướng (Direction) [o] 0.6 34 0.8 34 30 228 0.4 228 0.6 230 0.8 230 26 228 0.2 39 0 150 33 235 31/10/2004 60 06h 0.4 236 0.8 46 238 0.6 58 30 240 240 45 240 0.8 63 0.2 0.4 360 240 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 236 0.2 300 0.6 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 52 240 240 0.4 69 Độ saâu (Depth) 0.2 180 04h 31/10/2004 0.2 73 Hướng (Direction) [o] 120 Hướng (Direction) [o] 77 150 60 0.8 150 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.6 240 Vận toác (Velocity) [cm/s] 60 31/10/2004 90 120 04h 240 24 241 0.8 30 0.4 0.6 0.8 240 11 240 0.8 20 241 0.6 0.2 244 0.4 11 13 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 0.2 0.4 0.6 0 0.2 11 0.8 241 0.4 0.4 238 241 0.2 Độ saâu (Depth) 0.2 Độ saâu (Depth) 0.4 238 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 0.2 Hướng (Direction) [o] 0 Độ sâu (Depth) 60 08h 90 120 31/10/2004 150 60 120 180 240 08h 31/10/2004 BIỂU ĐỒ VẬN TỐC VÀ HƯỚNG DÒNG CHẢY - TẠI THỦY TRỰC TRẠM Thời gian khảo sát (Date): 30, 31/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] Hướng (Direction) [o] Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.4 18 0.8 0.6 30 60 09h 90 120 31/10/2004 150 120 180 240 300 360 Hướng (Direction) [o] 41 0.6 30 11h 90 120 31/10/2004 60 120 180 240 11h 31/10/2004 300 360 Hướng (Direction) [o] 0.4 36 47 0.8 30 60 13h 90 120 31/10/2004 150 60 120 180 240 13h 31/10/2004 300 360 12h 90 120 31/10/2004 150 60 120 180 240 12h 31/10/2004 300 360 Hướng (Direction) [o] 232 0.4 23 232 0.8 232 22 30 230 0.6 27 230 0.2 16 360 60 20 0.8 300 232 230 235 40 30 230 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.6 237 0.8 51 239 360 231 0.8 32 0.4 0.6 300 231 0.6 44 0.2 239 0.4 0.6 239 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 32 240 0.4 39 Độ saâu (Depth) 0.2 180 10h 31/10/2004 0.2 34 0 120 Hướng (Direction) [o] 40 150 60 0.8 60 150 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.6 234 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 60 31/10/2004 90 120 10h 234 40 30 0.4 234 0.8 49 234 0.6 0.8 232 22 232 0.8 22 234 0.6 0.2 0.4 36 234 0.4 Độ saâu (Depth) 0.4 232 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 36 0.6 0 0.2 09h 31/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 60 0.4 0.8 222 222 0.8 12 228 233 0.2 11 Độ saâu (Depth) 23 0.6 0.2 228 Độ saâu (Depth) 0.4 230 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 20 Độ sâu (Depth) 0.2 Hướng (Direction) [o] 0 Độ sâu (Depth) 60 14h 90 120 31/10/2004 150 60 120 180 240 14h 31/10/2004 BIỂU ĐỒ VẬN TỐC VÀ HƯỚNG DÒNG CHẢY - TẠI THỦY TRỰC TRẠM Thời gian khảo sát (Date): 30, 31/10/2004 Hướng (Direction) [o] Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 242 0.4 242 0.6 242 0.8 244 242 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 30 60 15h 90 120 31/10/2004 150 60 120 180 240 15h 31/10/2004 300 360 BIEÅU ĐỒ VẬN TỐC VÀ HƯỚNG DÒNG CHẢY - TẠI THỦY TRỰC TRẠM Thời gian khảo sát (Date): 30, 31/10/2004 Hướng (Direction) [o] Vận tốc (Velocity) [cm/s] 315 Độ sâu (Depth) 0.4 340 0.4 0.6 381 30 60 90 15h 120 30/10/2004 200 150 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 300 400 15h 30/10/2004 600 90 120 30/10/2004 150 Vaän toác (Velocity) [cm/s] 60 120 180 240 17h 30/10/2004 300 360 69 0.6 0.8 30 60 19h 220 0.8 59 90 120 30/10/2004 150 30 60 18h 0.4 43 0.6 43 60 120 180 240 19h 30/10/2004 300 360 360 300 360 206 90 120 30/10/2004 150 60 120 180 240 18h 30/10/2004 Hướng (Direction) [o] 30 220 0.4 218 0.6 210 0.8 37 228 0.2 210 22 300 200 46 0.8 360 208 52 220 0.6 300 194 0.8 42 0.2 0.4 64 240 202 0.6 53 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 0.4 222 180 16h 30/10/2004 202 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 220 120 0.4 0.2 60 0.2 65 Hướng (Direction) [o] 86 Hướng (Direction) [o] 82 0.2 30/10/2004 150 91 0.8 230 60 120 0.6 220 0.8 16h 90 0.4 190 0.6 0.8 60 Độ saâu (Depth) 0.6 30 0.2 210 0.4 17h Vận tốc (Velocity) [cm/s] 220 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 0.4 30 1 0.2 68 Hướng (Direction) [o] 0.2 100 0.8 0.8 500 180 140 0.6 381 90 0.4 0.6 381 0.8 0.2 0.4 0.6 0.8 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 0.2 Độ sâu (Depth) 0.2 Hướng (Direction) [o] Độ sâu (Depth) Độ sâu (Depth) Vận tốc (Velocity) [cm/s] 60 20h 90 120 30/10/2004 150 60 120 180 240 20h 30/10/2004 BIỂU ĐỒ VẬN TỐC VÀ HƯỚNG DÒNG CHẢY - TẠI THỦY TRỰC TRẠM Thời gian khảo sát (Date): 30, 31/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] Hướng (Direction) [o] Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.6 0.4 15 0.8 0.8 11 30 60 90 21h 120 30/10/2004 150 120 180 240 300 360 Hướng (Direction) [o] 0.6 30 60 90 23h 120 30/10/2004 150 30 60 1h 0.2 0.2 90 120 150 0h 400 120 31/10/2004 150 60 500 600 120 180 240 360 300 360 0h 31/10/2004 Hướng (Direction) [o] 18 0.2 0.4 41 30 18 0.8 50 40 16 0.6 46 300 1h 31/10/2004 90 27 0.8 200 300 60 0.6 100 360 0.4 31/10/2004 30 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.8 64 0 0.6 49 360 0.4 64 0.8 300 Độ sâu (Depth) Độ sâu (Depth) 58 0.6 240 Hướng (Direction) [o] 53 0.4 180 300 0.8 59 Độ saâu (Depth) 0.2 120 240 0.6 40 23h 30/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 60 180 0.4 65 0.8 340 120 22h 30/10/2004 0.2 57 0.6 328 0.8 40 60 Hướng (Direction) [o] 55 0.4 322 0.6 38 0.2 320 0.4 26 0.8 318 0.2 18 150 Độ sâu (Depth) 0.4 90 120 22h60 30/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 16 30 0 0.2 290 35 292 0.8 21 21h 30/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 60 294 0.6 14 0.8 238 294 0.4 0.6 242 294 0.2 0.4 248 0.6 240 Độ saâu (Depth) 14 0.2 Độ saâu (Depth) 0.4 254 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 12 Độ saâu (Depth) 0.2 Hướng (Direction) [o] Độ sâu (Depth) 10 60 2h 90 120 31/10/2004 150 60 120 180 240 2h 31/10/2004 BIỂU ĐỒ VẬN TỐC VÀ HƯỚNG DÒNG CHẢY - TẠI THỦY TRỰC TRẠM Thời gian khảo sát (Date): 30, 31/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] Hướng (Direction) [o] 26 0.6 29 30 3h 90 120 31/10/2004 60 120 180 240 300 360 Hướng (Direction) [o] Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 0.4 83 0.6 0.8 200 60 31/10/2004 90 120 5h 150 60 120 180 240 5h 31/10/2004 300 360 Hướng (Direction) [o] 0.4 59 0.6 30 0.6 174 0.8 0.8 60 31/10/2004 90 120 7h 150 60 120 180 240 7h 31/10/2004 300 360 150 60 120 180 240 6h 31/10/2004 300 360 300 360 Hướng (Direction) [o] 67 0.2 66 0.4 30 190 195 202 0.8 202 31 190 0.6 48 196 0.8 60 180 28 171 190 0.6 0.4 0.6 51 174 193 210 0.2 0.4 53 0.8 174 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 75 360 90 120 6h60 31/10/2004 Độ sâu (Depth) 0.2 300 200 Vận toác (Velocity) [cm/s] 0 30 240 0.4 52 180 4h 31/10/2004 0.2 64 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.8 120 Hướng (Direction) [o] 76 210 60 71 0.6 150 78 0.4 180 0.8 53 30 178 0.6 75 0.2 0.4 69 190 0.2 90 120 4h60 31/10/2004 Độ saâu (Depth) 22 30 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0 0.2 3h 31/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 208 21 230 0.8 27 40 150 190 0.6 31 0.8 196 0.4 45 0.6 36 60 0.4 35 0.8 23 18 0.4 198 0.2 68 Độ saâu (Depth) 25 0.6 0.2 Độ saâu (Depth) 0.4 0.8 16 0.2 Độ saâu (Depth) Độ sâu (Depth) 20 Hướng (Direction) [o] 0 Độ sâu (Depth) 0.2 Vận tốc (Velocity) [cm/s] Độ saâu (Depth) 90 120 8h60 31/10/2004 150 60 120 180 240 8h 31/10/2004 BIỂU ĐỒ VẬN TỐC VÀ HƯỚNG DÒNG CHẢY - TẠI THỦY TRỰC TRẠM Thời gian khảo sát (Date): 30, 31/10/2004 30 186 210 30 180 0.8 31 0.4 0.6 37 0.8 182 0.4 60 90 9h 120 31/10/2004 150 60 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 120 180 240 9h 31/10/2004 300 360 Hướng (Direction) [o] 18 0.6 28 0.8 47 30 90 120 31/10/2004 63 0.8 240 300 11h 180 31/10/2004 360 68 0.8 57 48 30 60 13h 150 30 0.8 60 31/10/2004 90 120 12h 360 120 Hướng (Direction) [o] 33 0.6 36 0.6 0.8 18 0.8 36 0.8 38 30 14 0.4 30 14 0.2 18 360 60 0.6 120 240 300 13h 180 31/10/2004 180 240 300 12h 31/10/2004 0.4 60 360 150 17 300 13 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.2 18 240 10 0.6 0.4 90 120 31/10/2004 Độ saâu (Depth) 0.6 0.4 60 13 0.2 180 10h 31/10/2004 10 0.2 44 120 120 Hướng (Direction) [o] 62 60 60 0.6 0 150 Vaän tốc (Velocity) [cm/s] Hướng (Direction) [o] 72 90 120 31/10/2004 0.6 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 0.4 60 10h 63 150 59 30 0.4 0.2 10 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 20 0.4 60 11h 192 0.2 0.8 43 196 0.8 Độ saâu (Depth) 0.4 18 180 0.6 17 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 10 0.8 0 0.2 19 176 0.4 23 0.6 182 0.2 17 Độ saâu (Depth) 34 0.6 0.2 Hướng (Direction) [o] Độ sâu (Depth) 0.4 0.2 Độ sâu (Depth) Độ sâu (Depth) 33 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 188 Độ sâu (Depth) 0.2 Hướng (Direction) [o] Độ sâu (Depth) Vận tốc (Velocity) [cm/s] 18 22 40 60 31/10/2004 90 120 14h 150 60 120 180 240 300 14h 31/10/2004 360 BIEÅU ĐỒ VẬN TỐC VÀ HƯỚNG DÒNG CHẢY - TẠI THỦY TRỰC TRẠM Thời gian khảo sát (Date): 30, 31/10/2004 Vận tốc (Velocity) [cm/s] 0.2 41 0.6 0.8 44 30 370 0.6 358 365 32 380 0.4 47 0.8 380 0.2 Độ saâu (Depth) Độ saâu (Depth) 35 0.4 Hướng (Direction) [o] 60 15h 90 120 31/10/2004 150 100 200 300 400 15h 31/10/2004 500 600 ... TÀI: Tính tốn dòng chảy lan truyền dầu II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nghiên cứu sở lý thuyết trình lan truyền dầu xem xét ảnh hưởng tham số gió, dịng chảy. .. vệt dầu Hằng số bay tỷ lệ dầu bay tham số định lượng Bức xạ tỏa Lan truyền nhiệt thu nhiệt nhiệt dầu khơng dầu khí khơng khí Bức xạ mặt trời Mất nhiệt bay VỆT DẦU LOANG Lan truyền nhiệt dầu nước... thuộc vào tỷ lệ phần trăm hỗn hợp dầu thô, nhiệt độ dầu, bề dày vệt dầu, khu vực loang dầu lực vật lý gió (và lượng sóng) Q trình bay làm gia tăng tỷ trọng gia tăng tính nhớt dầu Nhiệt độ nóng chảy