Xác định khả năng tự làm sạch hệ thống kênh, sông lấy sông Sài Gòn làm ví dụ nghiên cứu

Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu bước đầu về ứng dụng cách tiếp cận mô hình hóa đánh giá khả năng tự làm sạch của sông Sài Gòn và xác định khả năng tự làm sạch hệ thống kênh, sông lấy sông Sài Gòn làm ví dụ nghiên cứu. Mời các bạn cùng tìm hiểu về bài viết để nắm rõ hơn về chi tiết nội dung.

NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TỰ LÀM SẠCH HỆ THỐNG KÊNH, SƠNG LẤY SƠNG SÀI GỊN LÀM VÍ DỤ NGHIÊN CỨU PGS TS KH Bùi Tá Long, KS Nguyễn Duy Hiếu, KS Lê Thị Hiền Viện Môi trường, Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh rước tình hình nhiễm hệ thống kênh sông diễn biến phức tạp, quan quản lý môi trường nhận thức công tác kiểm soát xả thải lưu vực cần quan tâm đầy đủ cấp bách Hiện tại, nhiều địa phương lưu vực sơng Sài Gịn mời quan khoa học tiến hành nghiên cứu đánh giá khả chịu tải hệ thống sông phục vụ cho quy hoạch xả thải Để giải vấn đề này, có nhiều cách tiếp cận giải khác nhau, áp dụng theo Thông tư 02/2009/TT-BTNMT ngày 19 tháng năm 2009 Bộ Tài nguyên Môi trường việc “quy định đánh giá khả tiếp nhận nước thải nguồn nước” Từ năm 2003, Ủy hội sông Mekong triển khai nghiên cứu áp dụng phương pháp quan trắc sức khỏe sinh thái cho quốc gia hạ lưu Mekong, có Việt Nam Nhóm nghiên cứu Việt Nam thử triển khai phương pháp quan trắc trực tiếp sơng Sài Gịn với hy vọng kết phương pháp đánh giá phân hạng sức khoẻ sinh thái cung cấp thơng tin, từ đánh giá khả tiếp nhận chất thải sông Cùng với phương pháp nêu trên, thời gian qua nhóm tác giả báo tập trung quan tâm vào đánh giá khả tự làm sơng Phương pháp mơ hình hóa tính tốn diễn biến chất lượng nước sử dụng để đánh giá dự báo khả chịu tải khả tiếp nhận nước thải dịng sơng phục vụ cho việc cấp phép xả thải Bài báo trình bày kết nghiên cứu bước đầu ứng dụng cách tiếp cận mơ hình hóa đánh giá khả tự làm sơng Sài Gịn T Mở đầu Là tiểu lưu vực hệ thống sơng Đồng Nai, sơng Sài Gịn bắt nguồn từ Tây Ninh, chảy qua Bình Phước, Bình Dương đổ vào sông Đồng Nai mũi Đèn Đỏ huyện Nhà Bè nhập chung thành sơng Nhà Bè Sơng Sài Gịn đóng vai trị quan trọng q trình phát triển kinh tế xã hội tỉnh lưu vực, nguồn cung cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, phát triển công nghiệ giao thông vận tải thủy, đặc biệt tuyến hàng hải Sài Gòn – Vũng Tàu, khai thác du lịch sông nước Nhưng quan trọng cả, sông Sài Gòn nguồn cấp nước cho sinh hoạt hàng triệu người dân sinh sống lưu vực Nhờ tiềm kinh tế lớn nên nguồn tài ngun nước lưu vực sơng Sài Gịn khai thác triệt để dự báo mạnh tương lai tương ứng với tiêu quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội ngành, địa phương toàn lưu vực Tuy nhiên, thời Người đọc phản biện: PGS TS Nguyễn Kỳ Phùng gian qua việc khai thác mức sử dụng không hợp lý nguồn tài nguyên làm chất lượng nước sơng Sài Gịn bị suy thối nghiêm trọng, lượng nước thải chưa xử lý hay xử lý chưa đạt tiêu chuẩn cho phép ngày nhiều, thành phần chất ô nhiễm ngày đa dạng, tải lượng tăng Trong năm gần đây, bảo vệ môi trường lưu vực sông vấn đề cấp bách địa phương quốc gia Nhiều giải pháp nhằm theo dõi diễn biến, cải thiện chất lượng nước sông đưa bao gồm ban hành văn pháp luật Nghị định số 120/2008/NĐ-CP quản lý lưu vực sông ngày 01/12/2008; thành lập Ủy ban Bảo vệ Môi trường lưu vực hệ thống sông Đồng Nai theo định số 157/2008/QĐ-TTg ngày 01/12/2008; xây dựng Đề án bảo vệ môi trường lưu vực hệ thống sông Đồng Nai theo Quyết định số 187/2007/QĐ-TTg ngày 03/12/2007 Thủ tướng Chính Phủ,…Tuy nhiên, hoạt động quản lý cịn chồng chéo, khơng TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2013 NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI thống nhất, chưa thực có hiệu quả, chất lượng môi trường nước sông chưa cải thiện gây nhiều xúc cộng đồng Lưu vực sơng Sài Gịn – Đồng Nai đối tượng nghiên cứu nhiều đề tài, dự án, nhiệm vụ cấp bộ, thành phố tới trung ương Nhiều giải pháp đưa nhằm theo dõi diễn biến, cải thiện chất lượng nước sông (Lâm Minh Triết, CTV, 2004 – 2008); (Lê Thanh Hải, 2003); (Phan Văn Hoặc, 2002) Tuy nhiên, điểm chung nghiên cứu khả tự làm thủy vực chưa đối tượng nghiên cứu cụ thể Bên cạnh đó, lĩnh vực này, giới tập hợp khối lượng lớn công bố, nghiên cứu theo hai cách tiếp cận thực nghiệm mơ hình hóa, cách tiếp cận có ưu nhược điểm khác Ở Việt Nam, nghiên cứu chất tự làm cho thủy vực đề cập, cơng bố lĩnh vực chủ yếu trình bày kết mô chất lượng nước, bỏ qua luận chứng hệ số phân hủy (k1) hệ số thấm khí (k2) Một số tài liệu có trích dẫn kết tính hệ số khơng trình bày lý giải đưa lựa chọn Hình Giới hạn phạm vi nghiên cứu Tổng quan nghiên cứu khả tự làm thủy vực Sự thiếu sót khó chấp nhận lẽ ảnh hưởng lớn tới kết tính tốn mơ Từ lý trên, nghiên cứu xác định khả tự làm hệ thống kênh, sơng từ ví dụ sơng Sài Gịn khơng vấn đề lý luận mà cịn mang tính thực tiễn cao Các kết nghiên cứu cung cấp cách nhìn, cách tiếp cận nghiên cứu trường nước mặt sông, hỗ trợ cho đề xuất dự án, nhiệm vụ phù hợp Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Phạm vi lưu vực sơng Sài Gịn lựa chọn nghiên cứu giới hạn từ sau đập Hồ Dầu Tiếng – huyện Tân Châu – tỉnh Tây Ninh đến mũi Đèn Đỏ nơi hợp lưu sơng Sài Gịn sơng Đồng Nai (Hình 1) Mục tiêu nghiên cứu làm rõ số quy luật khách quan yếu tố người chi phối khả tự làm sơng Sài Gịn nhằm phân vùng khả chịu tải sông Yếu tố khách quan dòng chảy, chế độ thủy văn yếu tố người Trong nghiên cứu này, yếu tố người vị trí, cơng suất nguồn thải dọc theo sơng Hình Vị trí nguồn thải thời gian Tổng quan tài liệu, chưa có ý kiến thống bậc phương trình vi Trong phương pháp tính tốn khả tự phân mơ oxy hóa trình sinh làm thủy vực nay, q trình oxy hóa hóa Các nghiên cứu nhiều năm sinh hóa chất hữu đóng vai trị quan trọng, giá trị số vận tốc tiêu thụ oxy (k1), nghiên cứu lĩnh vực tập trung đánh theo liệu thực nghiệm, có thay đổi theo thời giá khía cạnh biến đổi BOD nước thủy vực theo gian, nghĩa có thay đổi theo độ dài dịng sơng TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2013 NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI Bên cạnh đó, thí nghiệm cho thấy số tốc độ biến vi sinh vật đánh giá riêng lẻ Vì vậy, trình sinh sôi vi sinh vật đề xuất xem xét theo kết hai trình [7] Hệ số thấm khí (k2) thay đổi phụ thuộc vào vận tốc chuyển động nước độ sâu thủy vực Khi vận tốc dòng chảy tăng lên, hệ số tăng lên Khơng phủ nhận vai trị quan trọng sinh khối vi sinh vật lên cường độ tự làm sạch, nhà khoa học khẳng định vai trò to lớn yếu tố vật lý pha loãng, phân tán phân hủy Trong mơ hình tốn học mơ tả q trình khác diễn đối tượng nước, người ta thừa nhận hệ số sau đóng vai trị quan trọng tiến trình tự làm sạch: k1 – hệ số vận tốc biến đổi (phân rã) chất ô nhiễm theo phản ứng bậc nhất, hệ số tự làm sạch, hệ số ơxy hóa chất nhiễm; k2 – hệ số thấm khí đối tượng nước, bao gồm thấm khí hịa tan oxy khí nước phương pháp vật lý phân tách oxy trình quang hợp thực vật nước; k3 – hệ số kết tủa chất hữu không tan; K – hệ số tự làm đối tượng nước (trong nhiều tài liệu, thuật ngữ gọi hệ số hiệu tự làm sạch), có tính đến tất trình diễn đối tượng nước Hiện nay, có phương pháp tính hệ số K: K = k1 + k2 + k3 , K = k1.k2.k3, K (hay f ) = k2/k1 Các nghiên cứu cho phép xác định k1 theo mức độ ô nhiễm sông [1] hay theo độ sâu trung bình sơng [2] hình tốn với hệ phương trình thủy lực vận chuyển chất, Aliev cho cách tiếp cận đủ tổng quát phương trình thủy lực phương trình độc lập khơng phụ thuộc vào phương trình vận chuyển vật chất Hơn theo N I Druzinin (Дружинин Н.И et al., 1989) sở mơ hình tính tốn chất lượng nước lưu ý tới q trình vật lý vận chuyển hỗn hợp khơng bảo tồn thơng qua phương trình tải – khuếch tán dọc theo sơng Tính tốn khả tự làm thủy vực đề cập nghiên cứu nhà khoa học Việt Nam Trong nghiên cứu tác giả Nguyễn Tất Đắc [13] hệ số tự làm xác định k công thức f = k Mặc dù k2, k1 phụ thuộc vào nhiệt độ tỷ số chúng không phụ thuộc vào nhiệt độ Theo nghiên cứu tác giả Lê Trình [12], f < 2, khả tự làm sông kém, khoảng từ – trung bình, – 10 – tương đối tốt, > 10 – tốt Trong (Alavi A N et al , 2007) tính tốn hệ số tự làm sông Jagorood, Tehran, Iran Trong nghiên cứu (Hydroscien, 1971) đưa 0.434 phương pháp xác định hệ s k1; k1 200 C 0.3 Đă H Ãá â8ạ với ≤ H ≤ 2.348 m H ≥ 2.438 m Một nghiên cứu khác thuộc hai tác giả Davis Cornwell (Davis M.L., Cornwell D.A., 2008) cho với sông bị ô nhiễm k1(ở 20oC) chọn phạm vi 0,12 – 0,23 Cơng trình nghiên cứu nhóm tác giả báo đánh giá khả tự làm sông Thị Vải Nhiều phương pháp khác đưa để xác định hệ số k2 Điểm chung nghiên cứu phụ thuộc vào nhiệt độ, độ sâu vận tốc trung bình dịng chảy Các phương pháp thực nghiệm thực điều kiện tĩnh (trong phạm vi không gian – thời gian định) cho phép đưa nhiều phương án xác định hệ số Hạn chế phương pháp chúng thực điều kiện tĩnh với giới hạn phạm vi không gian – thời gian hạn chế Một ý tưởng để khắc phục hạn chế đề xuất Aliev (Алиев Т.А et al , 1997) cho rằng, cần mô [8] Công cụ quan trọng áp dụng nghiên cứu phần mềm Mike21 Kết cho thấy khả tự làm sông Thị Vải Thời điểm trước Vedan bị phát xả thải lén, xuất phạm vi ô nhiễm lớn với BOD5 lớn 100 mg/l Sau Vedan bị bắt xả lén, công ty phải ngừng hoạt động, tháng sau, mức ô nhiễm chấm dứt dấu vết nhiễm cịn lớn Nghiên cứu điển hình cho thấy yếu tố thủy lực, mơi trường đóng vai trị quan trọng q trình tự làm sơng TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2013 NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI Cụ thể sông Thị Vải giống sông tù, biên phần mềm SonarViewer, tiếp theo, liệu lưu lượng thượng lưu biên mực nước export sang định dạng excel để tiếp tục xử lý Các hạ lưu chế độ thủy triều làm cho chất ô thông tin ghi lại bao gồm tọa độ, nhiệt độ nhiễm khơng biển Bên cạnh vị trí nước, độ sâu, thời gian Sau bước xử lý thô, ta Vedan nằm xa so với biển nên chất ô nhiễm file excel, sau chuyển liệu vào Map- khơng thể thoát biển Nghiên cứu cho info để đưa mặt cắt định dạng MIKE 11, thấy yếu tố môi trường bỏ qua MIKE21 [3, 4] nghiên cứu tự làm b Số liệu biên thủy lực Mô tả số liệu sử dụng Số liệu lưu lượng mực nước dùng để làm điều kiện biên trên, biên với Δt=1h từ 01/1/2010 a Số liệu địa hình đến 31/12/2010 kế thừa từ Viện Khoa học Phạm vi nghiên cứu chia thành đoạn Thủy lợi Miền Nam Đây kết chạy mơ hình thượng lưu, trung lưu, hạ lưu với phạm vi giới hạn thủy lực cho toàn hệ thống sông Đồng Nai hình Nhóm nghiên cứu sử Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam chủ trì Biên dụng thiết bị máy đo dùng sóng sonar để đo thượng lưu biên lưu lượng theo vị trí mặt cắt đoạn sơng nghiên cứu với tổng số mặt hồ Dầu Tiếng Biên biên mực nước theo cắt đo 189 mặt cắt Dữ liệu sau đọc vị trí ngã ba Đèn Đỏ (Hình 1) Hình Tồn cảnh sơng Sài Gòn xem xét Biên tải - khuếch tán cho nồng độ Để vận hành Mike11, Mike21 cần xác định biên AD (tải - khuếch tán) hai biên thượng hạ lưu Do tính phức tạp thủy vực, nghiên cứu xem xét nhánh sơng Sài Gịn, sở chúng tơi xác định nồng độ nhánh dựa giá trị nồng độ hai biên sông Bảng Thông số chất lượng nước biên Biên Vị Trí BOD COD TSS Biên thượng lưu Dưới chân Hồ Dầu Tiếng 18 Biên hạ lưu Ngã ba Đèn Đỏ 10 12 TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2013 NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI Dữ liệu quan trắc chất lượng nước nguồn thải tần suất hoạt động Số liệu nước thải sinh hoạt ước tính dựa dân số lượng nước cấp khu vực Số liệu quan trắc nước mặt dùng để làm điều kiện biên AD làm sở lựa chọn hệ số thấm khí k2 hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình chất lượng nước Trong nghiên cứu này, tác giả thu thập, kế thừa chuỗi số liệu quan trắc chất lượng nước giai đoạn 2006 – 2011 Tổng cục Mơi trường thực Trong đó, đáng quan tâm nước thải từ khu vực dân cư khu cơng nghiệp giáp ranh tỉnh Bình Dương thành phố Hồ Chí Minh Để ước lượng tải lượng, lưu lượng thải khu vực dân cư KCN, chúng tơi tiến hành khảo sát, tìm hiểu quy trình sản xuất lấy mẫu phân tích chất lượng nước thải sở sản xuất, KCN khác địa bàn Nguồn thải nguồn gây ô nhiễm đoạn sơng Sài Gịn, hình thành từ hoạt động dân sinh kinh tế người Số liệu nguồn thải thu thập cho hai nguồn chính: Số liệu nước thải cơng nghiệp dựa báo cáo quan trắc môi trường khu công nghiệp, quy mô Giá trị nồng độ lưu lượng điểm xả kế thừa, dựa sở phân tích tài liệu nghiên cứu nhóm tác giả [10] Bảng Giá trị nồng độ lưu lượng điểm xả thải Nguồn thải KCN/CCN Lưu lượng xả thải (m3/s ) BOD (mg/l) COD mg/l) TSS (mg/l) NT1 Sóng Thần I 0.037 40 71 70 NT2 Sóng Thần II 0.04 32 49 34.7 NT3 Đồng An 0.017 68 185 76 NT4 0.069 38 67 79 NT5 Việt Nam – Singapore Việt Hương 0.013 121 180 87 NT6 Mỹ Phước I 0.04 34 60 26 NT7 Mỹ Phước II 0.02 37 68 35 NT8 Mỹ Phước III 0.0115 46 78 62 NT9 Tây Bắc Củ Chi 0.01736 17 80 125 NT10 Tân Thới Hiệp 0.01389 102 394 738 NT11 Tân Bình 0.01736 20.5 21 99 NT12 Tân Phú Trung 0.0463 74.5 51 413 NT13 Tân Thuận 0.03472 216.5 128 483 NT14 Linh Trung 0.05208 55.5 43 99 NT15 Linh Trung 0.03472 39.5 29 75 NT16 Cát Lái 0.00694 92.5 438 540 NT17 Bình Chiểu 0.01736 510 864 794 Phương pháp nghiên cứu a Phương pháp tiếp cận thực nhiều nghiên cứu để xây dựng cơng thức tính k2 cho đối tượng sông khác nhau, nhiên công thức áp dụng cho Cách tiếp cận nghiên cứu dựa vào ứng sông khác Trong nghiên cứu này, sử dụng dụng mơ hình thủy lực vận chuyển chất để xác phần mềm Mike11, Mike21 có độ xác cao, định hệ số k2 Việc ứng dụng mơ hình thủy lực thực chạy thủy lực tồn hệ thống, bảo đảm mơ dịng chảy cách độc lập, thơng qua xác định lưu lượng, mực nước, diện giúp nhận lưu lượng, vận tốc độ sâu theo tích mặt cắt ướt vận tốc dịng chảy Các giá trị khơng gian - thời gian Các yếu tố ảnh hưởng thủy lực sở xác định hệ số k2 theo lớn tới xác định hệ số k2 (Streeter H.W., Phelps cơng thức khác nhau, sau giá trị k2 E.B ,1925) Sau công trình Streeter, giới đưa vào module AD, Ecolab để mơ chất TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2013 NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI lượng nước vị trí quan trắc Phương pháp hình Hệ số k1 nghiên cứu chọn bình phương tối thiểu áp dụng để lựa chọn phạm vi 0,1 – 0,3 [1, 2] Với đoạn thượng lưu hệ số k2 phù hợp Kết k2 tốt lại chưa ô nhiễm chọn k1(200C) = 0,1, đoạn trung lưu sử dụng chạy module AD, Ecolab Mike21 mức độ ôn nhiễm chưa lớn chọn k1(200C) = 0,15, mô chất lượng nước cho bước kiểm định mô đoạn hạ lưu nước bị nhiễm chọn k1(200C) = Hình Q trình cơng cụ Mike11, Mike21 để xác định k2 f Cốt lõi phương pháp tiếp cận nghiên Mike21 sử dụng để xác định độ sâu, lưu lượng cứu vận dụng mơ hình thủy lực vận vận tốc dòng chảy vị trí cần thiết Bên chuyển chất Mike11, Mike21 có lưu ý tới Ecolab cạnh kỹ thuật geoinforatics sử dụng để đối Bên cạnh đó, cần hình thành ngân hàng liệu chứng với vị trí nhạy cảm điểm quan trắc, khác với mức độ chi tiết khác [9] Dữ liệu nguồn thải, điểm lấy nước Kỹ thuật geoinformatics địa hình, biên thủy lực, biên tải khuếch tán sở hiểu chồng lớp đồ, gắn kết với để chạy thủy lực cho tồn tuyến sơng Dữ liệu môi google trường phạm vi lưu vực để chạy mơ hình Bước cần thực xây dựng vận chuyển chất, kết chạy module giúp đồ nguồn thải Sự phân bố nguồn thải đoạn xác định nồng độ tồn lưu vực Hệ số k2 có sơng Sài Gịn sau: khu vực hạ lưu có nguồn thể thay đổi theo khoảng thời gian khác nhau, thải, khu vực trung lưu có 13 nguồn thải, khu vực liệu chi tiết liệu nguồn thải thượng lưu có nguồn thải Xác định vận tốc độ (lưu lượng, tải lượng), số liệu quan trắc vị trí sâu trung bình theo chu trình thủy lực thực kiểm tra Mơ hình thủy lực Mike11, Mike21 với nhờ kết chạy module thủy lực Mike21, sau tính đóng vai trị quan trọng xử lý thống kê Chu trình thủy lực nghiên cứu Kết thủy lực Mike11, Mike21 hiểu phạm vi thời gian chạy mơ hình Với khoảng cho phép xác định lưu lượng, diện tích mặt cắt ướt, thời gian lựa chọn từ 01/10/2010 đến ngày vận tốc dòng chảy Dựa kết để xác 31/10/2010 cho kết sau: khu vực hạ lưu: định hệ số thấm khí vận tốc trung bình 0,450 m/s, độ sâu trung bình b Phương pháp thực Dữ liệu địa hình sau xử lý chuyển vào Mike21 để xây dựng đồ địa hình Các cơng cụ TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2013 (-18 m) Khu vực trung lưu: vận tốc trung bình 0,320 m/s, độ sâu trung bình (- 13 m) Khu vực thượng lưu: vận tốc trung bình 0,250 m/s, độ sâu trung bình (- m), (Bảng 3) NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI Bảng Sự phân bố vận tốc độ sâu trung bình Đoạn sơng Khu vực sông nghiên cứu Hạ Lưu Trung Lưu Thượng Lưu U - Vận tốc trung bình dịng chảy (m/s) 0.450 0.320 0.250 H - Độ sâu trung bình sơng (m) 18 13 Kết thảo luận Trong nghiên cứu lựa chọn công thức sau: Dựa phương pháp tiếp cận, phương pháp - Công thức (CT1), O'connor – Dobbins (1958) : 3.93U / H 3/ nghiên cứu trên, mục trình bày kết xác định hệ số tự làm chung cho sơng Sài Gịn, - Công thức (CT2), Churchill et al (1962): xác định hệ số tự làm riêng cho 5.026U 0,969 H 1,673 đoạn: thượng lưu, trung lưu hạ lưu sơng Sài Gịn Giá trị k1 xác định dựa vào vị trí địa lý sơng - Công thức (CT3), Negulescu Rojanski thời tiết, sông bị ô nhiễm k1(ở 200C) (1969): chọn phạm vi 0,12 – 0,23 [1] Dựa trờn ĐU Ã 10.9ă âHạ s liu quan trc 2006 – 2011 sơng Sài Gịn có 0.85 thể nhận xét khu vực thượng lưu sông Sài Trong : U: vận tốc trung bình dịng chảy Gịn phần trung lưu chưa bị nhiễm Do (m/s); H: độ sâu trung bình mực nước (m) Việc lựa hệ số k1(ở 200C) nằm giới hạn 0,9 – 1,0 Phần chọn công thức để làm rõ dạng tương hạ lưu bị ô nhiễm nặng k1(ở 200C) quan khác vận tốc độ sâu – hai thông 2,3 – 2,6 Do vậy, hệ số k1( 200C) chọn cho số quan trọng xác định k2 sông Sài Gòn nghiên cứu 1,8 phù hợp có sở khoa học Bảng Giá trị k2 theo công thức ứng với vận tốc sâu Ĉoҥn sơng Hҥ lѭu Vұn tӕc trung bình U Ĉӝ sâu trung bình H k2 - CT1 k2 - CT2 k2 - CT3 m/s M ngày1- ngày1- ngày1- 0.450 18 0.035 0.018 0.474 Trung lѭu 0.320 13 0.047 0.023 0.468 Thѭӧng lѭu 0.250 9.0 0.073 0.033 0.518 Trung bình 0.340 13.3 0.047 0.023 0.482 - Kết mơ Mike21 với k2 khác cho thấy nồng độ chất nhiễm BOD tính theo cơng thức CT1 CT2 có giá trị cao nhiều lần so - - với kết quan trắc Trên bảng dẫn kết kiểm định số liệu quan trắc vị trí Bến Củi, Bến Súc, Phú An, Phú Cường Bảng Giá trị BOD lớn theo hết quan trắc tính tốn dựa vào công thức Quan trҳc k2 - CT1 k2 - CT2 k2 - CT3 - BӃn Cӫi 3.14 4.32 4.94 3.43 - BӃn Súc 4.31 5.81 6.35 4.24 Phú An 7.18 10.12 11.94 8.32 Phú Cѭӡng 4.91 8.39 9.32 5.42 TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2013 NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI Dựa kết quan trắc chất lượng nước năm 2006 – 2010 để đánh giá chất lượng nước 2010 kết chạy mơ hình Mike21 theo đoạn sơng, từ xác định hệ số k1 = 0,23 ( hạ lưu), cơng thức tính hệ số k2 khác cho thấy hệ số k2 0,2 (trung lưu), 0,12 (thượng lưu) Để xác định hệ số từ CT3 phù hợp cho sơng Sài Gịn Với kết k2 cho đoạn thượng lưu, trung lưu, hạ lưu, tính tốn k2 = 0,48 ngày-1 , ta xác định hệ số tự công thức CT1, CT2, CT3 lựa chọn để chọn làm dịng sơng Sài Gịn dựa theo cơng cơng thức phù hợp Dựa kết chạy mô thức f = k2/k1 = 2,7 Kết cho phép kết luận hình thủy lực Mike21 cho đoạn sông cho phép khả tự làm sơng Sài Gịn nằm xác định vận tốc độ sâu trung bình mức mức gần với giá trị thấp đoạn Trên sở đó, mơ hình Mike21 áp dụng mức trung bình Nói cách khác, khả tự làm để mô chất lượng nước Kết sơng Sài Gịn nằm mức trung bình yếu so sánh với giá trị quan trắc để xác định công thức Đánh giá chi tiết đánh giá khả tính k2 phù hợp Kết cho thấy công thức tự làm đoạn sông Để đánh giá CT3 cho kết phù hợp nhất, sở xác khả tự làm đoạn sông, định hệ số tự làm đoạn sông, nghiên cứu tách biên thủy lực cho thể bảng Kết cho thấy thượng đoạn (dựa kết chạy thủy lực cho toàn lưu, khả tự làm đạt mức khá, trung hạ sơng) Ngồi ra, dựa số liệu quan trắc giai đoạn lưu đạt mức trung bình yếu Bảng Kết tính tốn hệ số tự làm cho đoạn sông Ĉoҥn sông HӋ sӕ k2 - CT3 HӋ sӕ tӵ làm sҥch f ngày Hҥ lѭu 0.474 0.23 2.06 Trung lѭu 0.468 0.2 2.34 Th˱ͫng l˱u 0.518 0.12 4.32 ngày HӋ sӕ k1 1- 1- Kết luận k1 dựa số liệu quan trắc chất lượng nước sông Nghiên cứu xác định hệ số liên quan tới khả Sài Gòn nhiều năm liên tục Về mặt thực tiễn, tự làm kênh sơng chịu ảnh hưởng cơng trình xác định hệ số hiệu tự làm trình thủy văn, thủy lực tác động cho tồn khúc sơng Sài Gịn đoạn người tốn cần thiết khn khổ sông Kết giúp nghiên cứu, ứng dụng tốn bảo vệ mơi trường Tuy nhiên, khác cho sơng Sài Gịn cung cấp vấn đề phức tạp đề cập Việt Nam phương pháp luận cho nghiên cứu tương tự Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đề xuất cách khác có phương pháp luận, cách tiếp cận nhằm xác tiếp cận xác định hệ số k2 dựa kết chạy mô định hệ số tự làm f hệ số liên quan Các hình thủy lực xây dựng quy trình xác tác giả kiến nghị có nghiên cứu thực nghiệm định hệ số k2 giúp cho ứng dụng phương pháp mô để bổ sung cho hướng nghiên cứu mơ hình hóa hình tốn có sở khoa học chạy mô đề nghị xây dựng hệ thống thông tin cấp lưu vực chất lượng nước Dựa cách tiếp cận đề sông Đồng Nai để chia sẻ thông tin chung xuất, báo đề xuất sở lựa chọn toàn hệ thống TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2013 - NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI Tài liệu tham khảo Davis M.L., Cornwell D.A., 2008 Introduction to Environmental Engineering, 4th edition, 2008, McGraw – Hill, ISBN 978 – – 07 – 242411 – (in English) Hydroscience, Inc., 1971 Simplified mathematical modeling of water quality U.S.Environmental Protection Agency, Office of Water Programs, Washington D.C Danish Hydraulic Institute software – MIKE21 flow model FM, 2007, User Guide Danish Hydraulic Institute software - MIKE 11 Reference Manual – 2007 O’Connor D.T., Dobbins W.E (1958) The mechanism of reaeration in natural streams//Trans Amer.Soc.Civ En.-1958.-123.-p 222 – 232 Streeter H.W., Phelps E.B (1925) A study of the pollution and nature purification of the Ohio river, III Factors concerned in the phenomena of oxidation and reaeration United states public health service Washington,D.C – 1925.-N146.-75p Ивченко Л.В.(2005) Повышение эффективности очистных сооружений с учетом самоочищающей способности воды 2005, 241 c Диссерт кан наук Bùi TáLong, Nguyễn Văn Phước, Nguyễn Thanh Hùng, 2011 Phương pháp tính tốn thiệt hại kinh tế môi trường lưu vực sông bị ô nhiễm – Trường hợp điển hình: lưu vực sơng Thị Vải Tạp chí Phát Triển Khoa Học & Công Nghệ (M1) 2011, trang - 28 Bùi Tá Long CTV, (2012) Xây dựng mơ hình tích hợp hỗ trợ đánh giá diễn biến chất lượng nước sơng Sài Gịn Tạp chí Khí tượng Thủy văn, Số 621 (9) 2012, trang 13 – 22 10 Lâm Minh Triết CTV (2008) Nghiên cứu đề xuất giải pháp tổng thể khả thi bảo vệ nguồn nước sơng Sài Gịn đảm bảo an toàn cấp nước cho Thành phố Báo cáo kết đề tài 11 Lê Thanh Hải (2003), Đánh giá tình hình quản lý tài nguyên nước mặt, nước ngầm lưu vực sơng Sài Gịn – Đồng Nai nay”, Sở Khoa học Cơng nghệ TP Hồ Chí Minh Báo cáo đề tài khoa học 12 Lê Trình, Nguyễn Quốc Hùng (2004) Môi trường lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn, NXB KHKT, 2004 13 Nguyễn Tất Đắc (2005) Mơ hình tốn cho dịng chảy chất lượng nước hệ thống kênh sông NXB Nông nghiệp 234 trang 14 Phan Văn Hoặc (2002) Đánh giá ảnh hưởng yếu tố khí tượng, thủy văn đến chất lượng nước sơng Sài Gịn - Đồng Nai Báo cáo Tổng hợp kết nghiên cứu đề tài cấp thành phố Hồ Chí Minh TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Số tháng 02 - 2013 ... trên, nghiên cứu xác định khả tự làm hệ thống kênh, sơng từ ví dụ sơng Sài Gịn khơng vấn đề lý luận mà cịn mang tính thực tiễn cao Các kết nghiên cứu cung cấp cách nhìn, cách tiếp cận nghiên cứu. .. chất lượng nước sông Nghiên cứu xác định hệ số liên quan tới khả Sài Gòn nhiều năm liên tục Về mặt thực tiễn, tự làm kênh sông chịu ảnh hưởng công trình xác định hệ số hiệu tự làm trình thủy văn,... hợp nhất, sở xác khả tự làm đoạn sông, định hệ số tự làm đoạn sông, nghiên cứu tách biên thủy lực cho thể bảng Kết cho thấy thượng đoạn (dựa kết chạy thủy lực cho toàn lưu, khả tự làm đạt mức