KHU VC V NH CA LC
3.3. Trường hợp lượng dầu tràn là 2.100 tấn (mức độ quốc gia)
quốc gia)
3.3.1. Kịch bản 13 - sự cố tràn dầu xảy ra tại thời điểm triều lên trong mùa mưa
Vệt dầu nổi nhanh chóng lan rộng và di chuyển về phía Tây - Tây Bắc với mật độ khá lớn, sau khoảng 4 giờ đã bao phủ gần như toàn bộ vùng nước phía Tây - Tây Nam vịnh Cửa Lục với hàm lượng từ 0,009 - 0,01kg/m2; sau đó di chuyển về phía Tây Bắc vịnh Cửa Lục và giảm dần hàm lượng. Đến khoảng 15 giờ sau khi sự cố, vệt dầu nổi còn rất ít trên mặt nước và gần như không còn sau 18 giờ xảy ra sự cố. Vệt dầu lơ lửng di chuyển về phía Tây - Tây Bắc vịnh Cửa Lục với hàm lượng 0,2 - 0,5.10-6kg/m3, so với kịch bản 1 phạm vi ảnh hưởng tương đối lớn. So với vệt dầu nổi trên mặt nước vệt dầu lơ lửng trong nước có phạm vi nhỏ hơn, thời gian tồn tại trong môi trường nước ít hơn (chỉ khoảng 13 - 15 giờ sau khi xảy ra sự cố). Vệt dầu bám hình thành chậm ở ven bờ phía Tây, Tây Bắc và cả phía Bắc vịnh Cửa Lục. Khoảng 12 giờ sau khi xảy ra sự cố, vệt dầu bám ổn định và tồn tại lâu trong môi trường nước. Do ảnh hưởng của trường gió nên lượng dầu tràn dù khá lớn nhưng vệt dầu bám chỉ ảnh hưởng đến dải ven bờ phía trong vịnh Cửa Lục.
3.3.2. Kịch bản 14 - sự cố tràn dầu xảy ra tại thời điểm triều xuống trong mùa mưa
Vệt dầu nổi gần như bao phủ toàn bộ khu vực vịnh Cửa Lục sau 4 giờ xảy ra sự cố, sau đó tiếp tục di chuyển xuống phía Bắc vịnh Hạ Long và giảm dần sau 10 giờ khi sự cố xảy ra. Vệt dầu lơ lửng di chuyển chậm tạo ra vùng nước nhiễm dầu ở khu vực giữa vịnh Cửa Lục, đồng thời tác động đến một phần khu vực phía Tây - Tây Bắc và một phần phía Bắc vịnh Hạ Long (nơi tiếp giáp với vịnh Cửa Lục). Vệt dầu lơ lửng này tồn tại trong môi trường nước khoảng 15 giờ. Vệt dầu bám phát triển chậm hơn về phía Tây - Tây Bắc và Bắc vịnh Cửa Lục trong pha triều xuống, sau đó tác động đến một phần của khu vực ven bờ Bãi Cháy - Hòn Gai. Toàn bộ vùng ven bờ phía trong vịnh Cửa Lục đều bị ảnh hưởng do vệt dầu bám. Sau khoảng 16 giờ xảy ra sự cố, vệt dầu bám gần như không biến động, tồn tại khá lâu trong môi trường nước. Trong kịch bản này, mặc dù lượng dầu tràn lớn nhưng ảnh hưởng tới vùng ven bờ Hòn Gai và Bãi Cháy do dầu bám không lớn lắm.
3.3.3. Kịch bản 15 - sự cố tràn dầu xảy ra tại thời điểm nước lớn trong mùa mưa
Do lượng dầu tràn lớn nên chỉ sau 4 giờ xảy ra sự cố, gần như toàn bộ khu vực phía Tây vịnh Cửa Lục bị bao phủ bởi dầu nổi với hàm lượng từ 0,008 - 0,01kg/m2. Sau đó, vệt dầu nổi tiếp tục phát triển và biến đổi về mật độ, ảnh hưởng tới một phần khu vực vịnh Hạ Long. Vệt dầu lơ lửng di chuyển chậm, tạo ra vùng nước nhiễm dầu ở khu vực nửa phía Tây của vịnh Cửa Lục. Sau 5 giờ xảy ra sự cố, vệt dầu lơ lửng này tiếp tục lan rộng, hàm lượng giảm dần và ảnh hưởng một phần (nhỏ) đến khu vực vịnh Hạ Long. Vệt dầu bám phát triển chậm hơn về phía Tây - Tây Bắc, gần như không biến động sau 13 giờ xảy ra sự cố, ảnh hưởng tới toàn bộ dải ven bờ vịnh Cửa Lục và một phần khu vực Bãi Cháy - Hòn Gai.
3.3.4. Kịch bản 16 - sự cố tràn dầu xảy ra tại thời điểm triều lên trong mùa khô
Do lượng dầu tràn lớn nên sau 1 giờ xảy ra sự cố, khu vực cảng Cái Lân đã bị bao phủ bởi vệt dầu với mật độ trên 0,01kg/m2, sau đó vệt dầu này lan rộng ra xung quanh, ảnh hưởng đến vùng ven bờ phía Tây Nam vịnh Cửa Lục. Vệt dầu nổi ảnh hưởng đến khu vực phía Tây Nam vịnh Cửa Lục và phía Bắc vịnh Hạ Long, tồn tại trong nước 14 - 18 giờ sau khi xảy ra sự cố. Vệt dầu lơ lửng di chuyển chậm, tạo ra vùng nước nhiễm dầu với hàm lượng 0,1 - 0,4.10-6kg/m3, ảnh hưởng đến khu vực cảng Cái Lân và phía Bắc vịnh Hạ Long. Do ảnh hưởng của gió Đông Bắc (trong mùa khô),
vệt dầu bám phát triển chậm về phía Tây Nam. Khoảng 12 giờ sau khi xảy ra sự cố, vệt dầu bám gần như không biến động, bao phủ toàn bộ dải ven bờ phía Tây - Tây Nam và phía Nam vịnh Cửa Lục. Do lượng dầu tràn lớn nên vệt dầu bám còn xuất hiện ở khu vực ven bờ Hòn Gai - Bãi Cháy và một số đảo ở phía Nam vịnh Hạ Long.
3.3.5. Kịch bản 17 - sự cố tràn dầu xảy ra tại thời điểm triều xuống trong mùa khô
Vệt dầu nổi di chuyển nhanh từ khu vực cảng Cái Lân về phía Nam - Tây Nam, sau đó di chuyển xuống phía Nam ra ngoài vịnh Cửa Lục vào vịnh Hạ Long. Khu vực bị ảnh hưởng nhiều là vùng nước khu vực cảng Cái Lân, Bãi Cháy và giữa vịnh Hạ Long với hàm lượng khoảng 0,005 - 0,01kg/
m2. Vệt dầu này tiếp tục ảnh hưởng đến vùng nước giữa vịnh Hạ Long, Tây Nam vịnh Hạ Long và giảm dần hàm lượng sau 16 - 20 giờ xảy ra sự cố (Hình 4 a, b). Vệt dầu lơ lửng với hàm lượng 0,1 - 0,4.10-6kg/m3 di chuyển và biến đổi nhanh, tồn tại trong nước khoảng 14 - 16 giờ (Hình 4 c, d), ảnh hưởng chủ yếu đến khu vực vịnh Hạ Long và cảng Cái Lân trong 3 giờ sau khi xảy ra sự cố. Vệt dầu bám phát triển chậm về phía Nam vị trí xảy ra sự cố tràn dầu do ảnh hưởng của gió Đông Bắc. Trong 10 giờ sau khi xảy ra sự cố, vệt dầu bám phát triển chậm và ảnh hưởng đến ven bờ Hòn Gai - Bãi Cháy - phía Nam Cửa Lục. Khoảng 12 giờ sau khi xảy ra sự cố, vệt dầu bám gần như không biến động và ảnh hưởng một phần dải ven bờ Hòn Gai - Bãi Cháy, Tuần Châu và hầu hết các đảo phía Nam vịnh Hạ Long (Hình 4 e, f).
3.3.6. Kịch bản 18 - sự cố tràn dầu xảy ra tại thời điểm nước lớn trong mùa khô
Vệt dầu nổi di chuyển về phía Tây Nam vị trí xảy ra sự cố (khu vực cảng Cái Lân), sau đó di chuyển xuống vùng ven bờ phía Nam ra ngoài vịnh Cửa Lục vào vùng biển Bãi Cháy - Hòn Gai. Các khu vực bị ảnh hưởng nhiều là cảng Cái Lân (khoảng 6 giờ đầu khi xảy ra sự cố), Bãi Cháy, giữa vịnh Hạ Long với hàm lượng khoảng 0,005 - 0,01kg/m2. Vệt dầu nổi sau đó tiếp tục ảnh hưởng đến vùng giữa vịnh Hạ Long và giảm dần hàm lượng sau khoảng 12 - 15 giờ xảy ra sự cố. Vệt dầu lơ lửng di chuyển và biến đổi khá nhanh với hàm lượng 0,1 - 0,4.10-6kg/m3, chủ yếu ảnh hưởng đến khu vực cảng Cái Lân (sau 3 giờ xảy ra
Hình 4. Phân bố và biến động của dầu sau khi xảy ra sự cố tràn dầu trong kịch bản 17, a - vệt dầu nổi (kg/m2)
sau 4 giờ; b - vệt dầu nổi (kg/m2) sau 12 giờ; c - vệt dầu lơ lửng trong nước (kg/m3) sau 2 giờ; d- vệt dầu lơ lửng trong nước (kg/m3)sau 5 giờ; d - vệt dầu bám (kg/m3) sau 4 giờ; e - vệt dầu bám (kg/m3) sau 30 ngày
(a) (b)
(c)
(e) (f)
sự cố), giữa và Đông Nam vịnh Hạ Long (sau 14 - 16 giờ xảy ra sự cố). Do ảnh hưởng của gió Đông Bắc, vệt dầu bám phát triển chậm về phía Tây Nam vị trí xảy ra sự cố, ảnh hưởng đến ven bờ cảng Cái Lân, Hòn Gai - Bãi Cháy. Sau 12 giờ xảy ra sự cố, vệt dầu bám gần như không biến động, ảnh hưởng đến một phần dải ven bờ Hòn Gai - Bãi Cháy, Tuần Châu và hầu hết các đảo phía Nam, Đông Nam vịnh Hạ Long.
4. Kết luận
Trên cơ sở tính toán, phân tích kết quả dự báo lan truyền dầu với 18 kịch bản khác nhau ở khu vực giữa vịnh Cửa Lục, tác giả thấy rằng mức độ ảnh hưởng khi xảy ra sự cố tràn dầu phụ thuộc vào các yếu tố: lượng dầu tràn, thời điểm xảy ra sự cố và điều kiện gió. Trong đó:
- Nếu sự cố tràn dầu xảy ra vào mùa mưa thì khu vực chịu ảnh hưởng nhiều nhất là khu vực phía Tây - Tây Bắc và phía Bắc vịnh Cửa Lục. Cũng vào mùa mưa, nếu sự cố tràn dầu xảy ra vào các thời điểm triều xuống và nước lớn, khu vực bị ảnh hưởng mở rộng xuống khu vực ven bờ Hòn Gai - Bãi Cháy và vịnh Hạ Long. Khu vực bị ảnh hưởng do dầu tràn sẽ tăng lên khi lượng dầu tràn tăng. Với lượng dầu tràn ở mức cơ sở, khu vực phía Tây vịnh Cửa Lục bị ảnh hưởng nhiều. Với lượng dầu tràn ở mức khu vực và quốc gia, gần như toàn bộ vịnh Cửa Lục và một phần vịnh Hạ Long bị ảnh hưởng bởi dầu tràn.
- Nếu sự cố tràn dầu xảy ra vào mùa khô thì khu vực chịu ảnh hưởng nhiều nhất là phía Tây Nam vịnh Cửa Lục và phần lớn vịnh Hạ Long. Cũng vào mùa khô, nếu sự cố tràn dầu xảy ra vào các thời điểm triều xuống và nước lớn, khu vực bị ảnh hưởng là khu vực phía Tây - Tây Nam vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long. Nếu sự cố tràn dầu xảy ra vào thời điểm triều lên, vịnh Cửa Lục sẽ bị ảnh hưởng lớn hơn trường hợp sự cố xảy ra vào thời điểm triều xuống và nước lớn. Với lượng dầu tràn ở mức cơ sở, khu vực phía Tây Nam vịnh Cửa Lục và một phần phía Bắc vịnh Hạ Long (tiếp giáp với vịnh Cửa Lục) bị ảnh hưởng nhiều. Với lượng dầu tràn ở mức khu vực và quốc gia, ngoài khu vực bị nhiễm dầu thì cả vùng nước phía Đông Nam và Tây Nam vịnh Hạ Long cũng bị ảnh hưởng.
- Ảnh hưởng do sự cố tràn dầu ở khu vực này khác nhau tùy thuộc vào pha mực nước triều vào thời điểm xảy ra sự cố tràn dầu. Nếu sự cố tràn dầu xảy ra ở giữa vịnh Cửa Lục thì tác động do dầu tràn vào vùng nước phía trong vịnh Cửa Lục nhiều hơn khi thời điểm xảy ra sự cố vào pha triều lên, ngược lại khi xảy ra sự cố vào thời điểm nước lớn hoặc pha triều xuống thì ngoài tác động đến vùng Cửa
Lục, các vệt dầu tràn còn tác động đến khu vực phía Bắc vịnh Hạ Long.
- Nếu xảy ra sự cố tràn dầu ở khu vực giữa vịnh Cửa Lục thì vệt dầu nổi sẽ di chuyển và phát triển nhanh trong 10 - 24 giờ (tùy thuộc vào lượng dầu tràn), do đó cần nhanh chóng ứng cứu sự cố để hạn chế tối đa tác động của vệt dầu này. Bên cạnh đó, vệt dầu lơ lửng dù tồn tại trong thời gian ngắn nhưng cũng tác động lớn đến môi trường và rất khó xử lý, do đó cần phải xử lý nhanh để hạn chế ảnh hưởng đến môi trường.
- Khi xảy ra sự cố tràn dầu ở khu vực giữa vịnh Cửa Lục, ngoài vệt dầu nổi và lơ lửng trong nước, một lượng dầu đáng kể khác có thể biến đổi và bám dính vào bề mặt đáy các bờ đảo... Vệt dầu này sau khi phát triển hoàn toàn, gần như ít biến đổi và khó xử lý (chìm dưới đáy). Vì thế, có thể gây hậu quả nghiêm trọng đến môi trường nước, đặc biệt ở các khu vực ven bờ Bãi Cháy - Hòn Gai, khu vực đảo Tuần Châu và các đảo phía Nam vịnh Hạ Long.
Tài liệu tham khảo
1. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). Toxicological proi le for fuel oils. Agency for Toxic Substances and Disease Registry, Public Health Service, U.S. Department of Health and Human Services, Atlanta, G.A.
2. Vũ Thanh Ca. Mô hình số trị tính toán lan truyền dầu trong sự cố tràn dầu vùng cửa sông và ven bờ. Tuyển tập Báo cáo Hội thảo Khoa học lần thứ 10. Viện Khí tượng Thủy văn. 2007: p. 48 - 55.
3. Lê Văn Công, Nguyễn Thọ Sáo, Nguyễn Trung Thành, Nguyễn Quang Thành. Mô phỏng quá trình lan truyền và biến đổi vệt dầu trên biển Đông bằng mô hình toán. Tạp chí các Khoa học về Trái đất. 9/2011.
4. J.Bos. Behavior of oil at sea. Tech. Rep., Rijkswaterstaat, Directorate North Sea. June 1980.
5. Delft Hydraulics. Delft3D - Part: User manual version 1.0. 1999.
6. G.A.L.Delvigne, J.Roelvink, C.E.Sweeney. Research on vertical turbulent dispersion of oil droplets and oiled particles. 1986.
7. G.A.L.Delvigne, C.E.Sweeney. Natural dispersion of oil. Oil & Chemical Pollution. 1988; 4: p 281-310.
8. G.A.L.Delvigne, L.J.M.Hulsen. Simplii ed laboratory measurements of oil dispersion coei cient: application in
computations of natural oil dispersion. Proc. 17th Arctic & Marine Oil Spill Program, Vancouver, 1994: p. 173 - 187.
9. J.Fay, D.Hoult. Physical processes in the spread of oil on a water surface. Report DOT-CG-01 381- A, U.S. Coast Guard, Washington, D.C. 1971.
10. M.Fingas. Chemistry of oil and modelling of spills. J. Adv. Mar. Tech. Conf. 1994; 11: p.41 - 63.
11. M.Fingas, B.Fieldhouse. Oil spill behaviour and modeling. Paper presented at Eco-Informa ’96, Lake Buena Vista, Florida. 4 - 7 November 1996.
12. M.Fingas, B.Filedhouse, J.Mullin. Water-in-oil emulsions results of formation studies and applicability to oil spill modeling. Spill Science & Technology. 1999; 5 (1): p. 81 - 99.
13. L.H.Holthuijsen, T.H.C.Herbers. Statistics of breaking waves observed as whitecaps in the open sea.
Journal of Physical Oceanography. 1986; 16(2): p. 290 - 297.
14. E.Howlett, E.Anderson, M.L.Spaulding.
Environmental and geographic data management tools for oil spill modeling applications. Twentieth Arctic and Marine Oilspill Program (AMOP) Technical Seminar, Vancouver, British Columbia. June 11 - 13, 1997: p. 893 - 908.
15. D.Mackay, S.Paterson, K.Trudel. A mathematical model of oil spill behavior on water with natural and chemical dispersion. Report EPS-3-EC-77-19. 1980.
16. Nguyễn Hữu Nhân. Báo cáo tổng kết dự án nghiên cứu triển khai: Xây dựng phần mềm và hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ công tác cảnh báo, tư vấn và đánh giá thiệt hại do sự cố tràn dầu tại Khánh Hòa. Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia. 2005.
17. NOAA. ADIOS User’s manual, version 1.1. 1994.
18. Mark Reed. The physical fates component of the natural resource damage assessment model system. Oil & Chemical Polution, W.Rodi. Turbulence Models and their Applications in Hydraulics: A State of the Art Review, IAHR. 1989; 5: p. 99 - 123.
19. M.L.Spaulding, V.Kolluru, E.Anderson, E.Howlett.
Application of three dimensional oil spill model (WOSM/ OILMAP) to hindcast the Braer Spill. Spill Science and Technology Bulletin. 1994; 1(1), p. 23 - 35.
20. Sở Tài nguyên và Môi trường Tp. Hồ Chí Minh.
Phương án ứng phó sự cố tràn dầu trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh. 2010.
21. V.Stanovoy, I.Neelov. Modeling of accidental oil spills in the region of the Northern Sea Route. Geophysical Research Abstracts. SRef-ID: 1607-7962/gra/ EGU05-A-02516 © European Geosciences Union. 2005; 7.
22. Nguyễn Văn Tiến. Về giá trị đa dạng sinh học ở vịnh Hạ Long. Tạp chí Di sản Văn hóa. 2004; 8: p. 85 - 87.
23. Vũ Duy Vĩnh. Mô phỏng quá trình lan truyền dầu khi xảy ra sự cố tràn dầu tại khu vực cửa sông Bạch Đằng.
Tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị Khoa học Công nghệ Môi trường. Nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội. 10/2007.
24. Vũ Duy Vĩnh. Mô phỏng quá trình lan truyền dầu khi xảy ra sự cố tràn dầu tại khu vực ven biển Hải Phòng. Tạp chí Dầu khí. 2012; 3: p. 48 - 56.
25. R.B.Wheeler. The fate of petroleum in the marine environment. Special Report, Exxon Production Research Company. August 1978.
26. W.Zagorski, D.Mackay. Water in oil emulsions: a stability hypothesis. Proc. 5th Annual Artic Marine Oilspill Program Technical Seminar, Environment Canada, Ottawa. 1982.