Các thông số được fix sẵn trong các menu của mơ hình thường được lấy trong các nghiên cứu nên giá trị sẽ gần đúng nhất trong mọi điều kiện, vì vậy trong phạm vi giới hạn của Luận văn các thông số này sẽđược áp dụng và được thể hiện trong các Bảng 2.4 và Bảng 2.5 [22].
Bảng 2.4 liệt kê các hằng số tích hợp phổ biến nhất có sẵn trong MIKE ECO Lab. Trình chỉnh sửa MIKE ECO Lab có thể liệt kê các yếu tố bổ sung nhưng cũng
không ảnh hưởng đến các hằng số này.
Bảng 2.4. Hằng số trong MIKE ECO Lab
Thông số Phạm vi Không
gian Đơn vị địMnh ặc Nhỏ nhất Lớn nhất
Vĩ độ Toàn bộ - độ 55,00 -90,00 90,00
Kinh độ Toàn bộ - độ 12,00 -180,00 180,00
Cấp lịng sơng Toàn bộ 2 chiều mét 0,00 -12000,00 8000,00 AD_DT (khuếch tán) Toàn bộ - giây 30,00 1,00 86400,00
WQ_DT (CLN) Toàn bộ - giây 30,00 1,00 86400,00
Khoảng cách các lưới Toàn bộ 3 chiều mét 0,00 0,00 1010
MIKE11_Kiểu nút Toàn bộ 3 chiều 0,00 0,00 4,00 MIKE_SHE_hằng số cung cấp Cột nước 3 chiều tựđộng 0,00 -108 1010
Bảng 2.5 liệt kê các thông số tích hợp phổ biến nhất có sẵn trong MIKE ECO Lab. Trình chỉnh sửa MIKE ECO Lab có thể liệt kê các yếu tố bổ sung nhưng cũng
không ảnh hưởng đến các thông số này.
Bảng 2.5. Các thơng số tích hợp sẵn trong MIKE ECO Lab
Thơng số Phạm vi Không gian Đơn vị Mặc định Nhỏ nhất Lớn nhất
Chiều cao mực nước Cột nước 3 chiều m 2,00 0,00 8000,00
Độ mặn Cột nước 3 chiều psu 0,00 0,00 350,00
Nhiệt độ Cột nước 3 chiều độ C 10,00 00,00 100,00
Tốc độ gió Mặt nước 2 chiều m/s 2,00 0,00 100,00
Hướng gió Mặt nước 2 chiều độ 0,00 0,00 360,00
Mực nước mặt Toàn bộ 2 chiều mét 0,00 0,00 200,00
Độ sâu Cột nước 2 chiều mét 8,00 0,00 12000,00 Vận tốc theo phương
ngang Cột nước 3 chiều m/s 0,20 0,00 10,00
Hướng lan truyền Cột nước 3 chiều độ 0,00 0,00 360,00 Vận tốc theo chiều dọc Cột nước 3 chiều m/s 0,00 0,00 10,00 Hướng dốc mặt nước
cửa sông Toàn bộ 2 chiều m/m 0,00 -10,00 10,00
Diện tích lưới lịng sơng Tồn bộ 2 chiều m2 105 0,00 1010
Diện tích lưới ngập Tồn bộ 2 chiều m2 105 0,00 1010
Diện tích lưới bề mặt Toàn bộ 2 chiều m2 105 0,00 1010
Thểtích ơ lưới Tồn bộ 3 chiều m3 2x105 0,00 1010
Lưới dòng chảy theo
phương ngang Toàn bộ 3 chiều m3/s 0,00 0,00 1010
Lưới dòng chảy theo
phương thẳng đứng Toàn bộ 3 chiều m3/s 0,00 0,00 1010
Tỷ trọng nước Toàn bộ 3 chiều tấn/m3 1,00 0,00 20,00
Hệ số Sê-di Toàn bộ 2 chiều m1/2/s 0,00 0,00 1010 Chiều rộng mặt nước Mặt nước 2 chiều m 0,00 0,00 1010
Nguyên tắc chung của hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình a. Mục đích hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình
- Mục đích của hiệu chỉnh mơ hình là sử dụng phương pháp thử sai tìm ra bộ
thơng số mơ hình phù hợp như hệ số nhám Manning (n) để điều chỉnh kết quả mô phỏng tiến đến các giá trị thực đo.
- Mục đích của cơng tác kiểm định mơ hình nhằm đánh giá mức độ phù hợp của bộ thông sốđã xác định trong phần hiệu chỉnh mơ hình.
b. Nguyên tắc hiệu chỉnh thơng số mơ hình
Ngun tắc hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình là thay đổi để tìm ra bộ thơng số
mơ hình hợp lí sao cho kết quả tính tốn bằng mơ hình tính tốn gần nhất với số liệu thực đo. Để so sánh giá trị tính tốn với giá trị thực đo, có thể dùng chỉ số NASH làm hàm mục tiêu. NASH càng tiến đến 1 thì kết quả càng chính xác. Cơng thức
xác định chỉ sốNASH như sau:
NASH(EI) = 1−∑(H0,i −Hs,i)2 ∑(H0,i−H�0)2
trong đó: H0,i - giá trị mực nước thực đo; Hs,i là giá trị mô phỏng; H�0 là giá trị thực đo trung bình.
Ngồi ra, có thể sử dụng các chỉ tiêu khác để đánh giá mức độ chính xác
như: Sai sốđỉnh lũ, sai số về thời gian xuất hiện đỉnh lũ, hệ sốtương quan R…
Công thức về sai sốđỉnh lũ như sau:
%Hmax =Hmaxtt− Hmaxtd Hmaxtd
trong đó: Hmaxtt - Chiều cao đỉnh lũ tính tốn;Hmaxtd - Chiều cao đỉnh lũ thực đo; %Hmax - Sai sốđỉnh lũ.
c. Nguyên tắc kiểm định thơng số mơ hình
Nguyên tắc là xác định xem bộ thông số đã tìm được hiệu chỉnh có phù hợp hay khơng. Nếu phù hợp thì bộ thơng số đã tìm được là hợp lý và có thể áp dụng
cho lưu vực, ngược lại thì cần thực hiện lại bước hiệu chỉnh.
2.2.7. Phương pháp tần suất thống kê
- Phương pháp thử phép thử sai: Việc hiệu chỉnh và kiểm định nhằm xác
định bộ thông số của các mơ đun trong mơ hình MIKE 11. Bằng phương pháp thử
phép thử sai để điều chỉnh kết quả mô phỏng, tiến đến các giá trị thực đo. Sai số
- Phương pháp tính bốc thốt hơi nước tiềm năng: Bốc thoát hơi nước tiềm
năng là một trong những yếu tố đầu vào của mơ hình tính tốn thủy văn để tính dịng chảy. Áp dụng một số cơng thức giản hóa để thực hiện dự báo chất lượng
nước kênh Than vào năm 2020 và 2030 trong mơ hình MIKE 11.
2.2.8. Phương pháp tính tốn
Trên cơ sở đánh giá chất lượng nước, đề xuất tính tốn xây dựng các cơng trình và cơng nghệ xửlý nước thải đơ thị thích hợp. Việc tính tốn sẽ được áp dụng theo các cơng thức, quy chuẩn đã có trong các sách và những tài liệu hướng dẫn liên quan. Cụ thểnhư sau:
Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống thoát nước thải
Tiến hành tính tốn, thiết kế hệ thống thu gom và xửlý nước thải căn cứ trên
các văn bản pháp luật, tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam:
+ TCVN 7957:2008 Thốt nước - Mạng lưới và cơng trình bên ngồi; + QCXDVN 01:2008/BXD – Quy hoạch xây dựng;
+ QCVN 14:2008/BTNMT - Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về nước thải sinh hoạt;
+ TCVN 7222 - 2002 yêu cầu chung về môi trường đối với các trạm xử lý
nước thải tập trung.
Tham khảo các chỉ tiêu, mức độ thoát nước của hệ thống thốt nước đơ thị
trên cảnước đã thực hiện trong thời gian vừa qua như Vinh, Hà Tĩnh, Đồng Hới… thì các thơng số phục vụ cho tính tốn, thiết kế được lựa chọn như sau: Tiêu chuẩn thải nước sinh hoạt tính bằng 80 % tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt theo các giai đoạn từ năm 2020 đến 2030, với tiêu chuẩn cấp nước tương ứng 150 -180 L/người/ngày và tỷ lệthu gom tương ứng 65 % - 90 %. Lượng nước thải tiểu thủ công nghiệp lấy bằng 10 % - 20 % lượng nước thải sinh hoạt. Lượng nước thải thương mại dịch vụ
lấy bằng 10% - 15% lượng nước thải sinh hoạt. Lượng nước thải công cộng lấy bằng 10 % - 15 % lượng nước thải sinh hoạt. Kng-max = 1,20 (hệ sốkhơng điều hồ). Giữa các xã có những đặc thù về mật độ dân cư, việc sử dụng nước nên tiêu chuẩn thải nước cũng như tỷ lệ thu gom nước thải được tính tốn riêng cho từng khu vực.
Chất lượng nước thải
Tải trọng chất thải được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 7957:2008 và có tham khảo nghiên cứu của các dự án đã thực hiện tại đô thị Việt Nam trong thời gian
trước và gần đây. Chất lượng nước thải được thể hiện theo BOD5 và hàm lượng cặn
lơ lửng, và tính theo các giá trị tải trọng chất bẩn, tiêu chuẩn thải nước trên đầu
người. Chất lượng nước đầu vào và quy chuẩn so sánh thể hiện trong Bảng 2.6.
Bảng 2.6. Chất lượng nước đầu vào và quy chuẩn so sánh
STT Các chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính Kết quả Quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) 1 pH - 7,02 5 - 9 2 TSS mg/L 343 100 3 Tổng chất rắn hòa tan mg/L 298 1000 4 BOD5 (20 0C) mg/L 58,9 50 5 Amoni (tính theo N) mg/L 0,11 10
6 Nitrat (NO3-) (tính theo N) mg/L 43 50
7 Tổng Coliform MPN/100mL 7,02 5.000
Nguyên tắc thiết kế hệ thống thoát nước thải
Tuyến thu gom sẽ xây dựng các điểm đấu nối từ các bể tự hoại của các hộ gia đình ra mạng lưới thốt nước thải mới bên ngoài. Độ dốc thiết kế phải đảm bảo
đạt được vận tốc tối thiểu yêu cầu để làm sạch đường ống thậm chí khi lưu lượng
nước thải thu gom nhỏhơn lưu lượng thiết kế trong những năm đầu tiên.
Nội dung kỹ thuật thiết kế hệ thống thoát nước thải
Xác định lưu vực thoát nước thải
Lưu vực thoát nước thải phụ thuộc vào địa hình, các đường phân thuỷ, tụ
thuỷ, hệ thống sông, suối, hồ, ... Khi xác định tuyến hệ thống thoát nước thải nên lợi dụng địa hình tối đa nhằm giảm độ sâu chơn cống.
Xác định tuyến mạng lưới thốt nước thải
Cơng tác xác định tuyến mạng lưới thoát nước thải phụ thuộc rất nhiều vào hiện trạng các tuyến đường, mật độ phân bổ dân cư,… Nhìn chung các tuyến cống sẽđi bám dọc theo các trục đường nội thị, đặt dưới lòng đường hoặc trên vỉa hè của
đường [7]. Các tuyến đường phố nhỏ, vỉa hè hẹp và nhiều cơng trình hiện trạng như
cây, cột điện, cống thốt nước mưa, hệ thống cáp quang,... việc đặt cống thoát nước thải trên vỉa hè rất khó khăn trong cơng tác thi công và tốn kém trong việc giải phóng mặt bằng cũng như di dời các cơng trình hiện trạng.
Hướng thoát nước được tận dụng triệt để theo độcao địa hình để giảm thiểu
độ sâu chơn cống. Tuy nhiên vì là cống thốt nước tự chảy nên độ sâu chơn cống sẽ tăng dần về phía cuối tuyến. Do vậy các trạm bơm sẽ được xây dựng khi độ sâu chôn cống vượt quá 4,0 m và có thêm tác dụng tăng áp nước thải đưa về trạm xử lý.
Vị trí các trạm bơm nước thải được xác định thơng qua tính tốn thủy lực. Vì hệ thống thốt nước nói chung là hệ thống tự chảy nên các tuyến cống thu gom
nước thải cần phải được đặt sâu hơn các tuyến cống dẫn nước thải từ hộgia đình ra
bên ngồi. Các hố ga bốtrí trên đường ống với cự ly trung bình là 30 m/ hố cho các
đường ống D300 - D400 và 50 m/ hố cho các tuyến đường ống D500 - D800. Tuyến cống bao chạy dọc hai bên bờ kênh Cầu Trắng thu gom nước thải từ các hệ thống cống cấp 2 về trạm xửlý nước thải [14].
Tính tốn mạng lưới thoát nước thải
Lưu lượng nước thải của vùng nghiên cứu sẽ được tính tốn cho hai giai
đoạn: Năm 2020 và năm 2030. Các thơng số đểtính tốn lưu lượng thốt nước thải
được thể hiện trong Bảng 2.7.
Bảng 2.7. Tính tốn thốt nước theo quy hoạch phát triển kinh tế xã hội
STT Nội dung Đơn vị Năm 2015 Năm 2020 Năm 2030
I Tiêu chuẩn thoát nước
1 Tiêu chuẩn thoát nước (L/ng.ngđ) 100 120 150
2 Nước thải tiểu thủ công nghiệp Qcn (%Qsh) % 10 % 10 % 10 %
3 Nước thải thương mại, dịch vụ Qdv (%Qsh) % 10 % 10 % 10%
4 Nước thải công cộng Qcc(%Qsh) % 10 % 10 % 10 %
5 Hệ số thấm 1,1 1,1 1,1
6 Hệ số thoát nước ngày lớn nhất - Kngày.max 1,2 1,15 1,15
STT Nội dung Đơn vị Năm 2015 Năm 2020 Năm 2030
1 Nước thải sinh hoạt ngày tb m3/ ngđ 1266 2079 3566
2 Nước thải sinh hoạt ngày lớn nhất m3/ ngđ 1519 2391 4100
3 Nước thải tiểu thủ công nghiệp Qcn m3/ ngđ 127 208 357
4 Nước thải thương mại, dịch vụ Qdv m3/ ngđ 127 208 357
5 Nước thải công cộng Qcc m3/ ngđ 127 208 357 6 Công suất ngày lớn nhất - Qmax m3/ ngđ 1899 3015 5170 7 Công suất ngày lớn nhất - Qmax - làm tròn m3/ngđ 1900 3000 5200
Xác định công nghệ xử lý nước thải
Nguồn tiếp nhận nước sau xử lý là kênh Than tại vị trí khu vực gần chân cầu
Đị Bè, trước vị trí giao nhau giữa sơng Bạng khoảng 500 m.
Vị trí đặt cửa xả nước sau xử lý nằm ở khu vực hạ lưu của kênh Than, khu vực này nguồn nước kênh Than có nhiệm vụ chính là tiêu thốt nước.
Căn cứ theo u cầu sử dụng của nguồn nước sơng Bạng tại vị trí xảnước và yêu cầu bảo vệ môi trường theo QCVN 14:2008/BTNMT, dây chuyền công nghệ
trạm xửlý nước thải phải đảm bảo xửlý được nước thải đạt tiêu chuẩn loại B trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Do vậy việc lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ hợp lý, phải phù hợp với điều kiện tài chính, kinh tế của địa phương, phù hợp với đặc thù của khu vực và mức độ phát triển của đô thị Tĩnh Gia thì có 3 phương án lựa chọn cơng nghệ xửlý nước thải được đưa ra phân tích lựa chọn trong Bảng 2.8.
Bảng 2.8. So sánh lựa chọn cơng nghệ xử lý nước thải
Các tiêu chí Phương án 1
Hồ sinh học
Phương án 2
Mương Oxy hóa Phương án 3MBBR
Mơ tả phương án Cơng nghệ xửlý nước thải bằng hồ sinh học dùng để lắng và phân huỷ cặn lắng bằng phương pháp sinh hoá tự nhiên dựa trên cơ sở sự sống và hoạt động của các loại vi sinh vật.
Mương ơxy hố là dạng cải tiến của bể aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh làm việc trong chế độ làm thống kéo dài với dung dịch bùn hoạt tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hồn
Cơng nghệ được phối hợp giữa kỹ thuật huyền phù (vi sinh vật phân bố đều trong môi trường nước) và màng vi sinh vật (vi sinh vật tạo thành lớp màng trên chất mang) với mật độ
Các tiêu chí Phương án 1
Hồ sinh học
Phương án 2
Mương Oxy hóa Phương án 3MBBR
liên tục trong mương. chất mang chiếm 10 - 15 % thể tích khối phản ứng nhằm tăng mật độ vi sinh trong một đơn vị thể tích – làm tăng hiệu quả xử lý.
Về kỹ thuật
Các cơng trình đơn xây dựng đơn giản; Quản lý vận hành dễ dàng. Xây dựng các cơng trình khá phức tạp, địi hỏi kỹ thuật cao; Phù hợp với chất lượng và lưu lượng nước thải đầu vào thay đổi theo mùa, theo thời gian;
Hiệu quả xử lý cao, đảm bảo tiêu chuẩn với điều kiện nghiêm ngặt.
Thiết kế dưới dạng Modun nên thuận tiện trong thi công lắp đặt;
Thiết kế đơn giản, gọn nhẹ, rất thích hợp cho việc lắp đặt trong diện tích hẹp.
Về mơi
trường Có khchịu (nhả năng gây mùi,ất là vào mùa hè). khó
Hạn chế mùi. Hệ thống tự hoạt động, không phát sinh mùi.
Về xã hội
Diện tích chiếm đất rất lớn;
Có khả năng gây mùi, khó chịu (nhất là vào mùa hè). Diện tích chiếm đất khơng lớn Diện tích chiếm đất khơng lớn Kinh phí
Chi phí sản xuất (nhân công, điện năng) thấp nhất;
Chi phí xây dựng: 7.000.000 VNĐ/m3;
Chi phí vận hành: 2.200 VNĐ/m3.
Chi phí sản xuất (nhân cơng, điện năng) thấp;
Chi phí xây dựng 14.000.000 VNĐ/m3;
Chi phí vận hành 2.300 VNĐ/m3.
Chi phí bảo hành đơn giản, chi phí bảo hành, bảo dưỡng thấp;
Chi phí xây dựng 12.000.000 VNĐ/m3;
Chi phí vận hành 1.500 VNĐ/m3.
Kết luận điềTừ nhu kiữệng phân tích vn thực tế tại đơ thịề kỹ thuTĩnh Gia, đềật, mơi trườ xung, chi phí vất lựa chọn ậPhương án 1 – Công nghệ n hành, kinh phí đầu tư và Hồ sinh học.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hiện trạng thoát nước và chất lượng nước khu vực nghiên cứu 3.1. Hiện trạng thoát nước và chất lượng nước khu vực nghiên cứu
3.1.1. Hiện trạng thoát nước
Trên cơ sở khảo sát thực tế, đã đưa ra sơ đồ thoát nước và các hướng thoát