NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG MÔ HÌNH TOÁN MIKE 11

TÍNH TOÁN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG ĐỒNG NAI

Bảng phân công nhiệm vụSTT Họ tên MSSV Công việc

1 Vũ Anh Bằng 0711233 Tìm và dịch các thông tin tổng quan về

mô hình MIKE

2 Nguyễn Thị Đào 0712567 Ứng dụng MIKE - Diễn biến chất lượng

nước các phương án tính toán

3 Bùi Thị Mai Đông Tìm và dịch các thông tin tổng quan về

mô hình MIKE

4 Hoàng Thị Hà 0712571 Tìm hiểu mô hình chất lượng nước MIKE

11

5 Lương Thị Hương Tìm hiểu mô hình thủy lực MIKE 11

6 Đỗ Thị Huyền Ứng dụng MIKE 11- chương trình tính và

sơ đồ toán hạ lưu Đồng Nai-Sài Gòn

7 Trần Thị Huyền 0712590 Ứng dụng MIKE - Diễn biến chất lượng

nước các phương án tính toán

8 Lê Phú Khuê Trình bày powerpoint

9 Nguyễn Thị Thu 0713882 Tổng hợp thông tin và trình bày bài word

10 Cao Thị Thanh Thuận 712621 Tổng hợp thông tin và trình bày bài word

11 Trần Văn Tuấn Tìm hiểu cơ sở lí thuyết của mô hình

MIKE 11

12 Đặng Thị Nhật Vy Trình bày powerpoint

13 Nguyễn Lan Viên Tổng hợp thông tin và trình bày bài word

GIỚI THIỆUTrong những năm gần đây, với sự tăng trưởng của dân số và các ngành kinh tế

xã hội, lưu vực sông Đồng Nai đang đứng trước nhiều nguy cơ và thách thức, nổi

bật trong số đó là vấn đề chất lượng môi trường nước của con sông huyết mạch

trong lưu vực.

1

Lưu lượng nước trung bình trên sông đổ vào song Đồng Nai từ 11-17 (m3/s), cực đại là 30

(m3/s).

Những nghiên cứu đo đạc gần đây cho thấy chất lượng nước tại một số điểm quan trắc trên

sông Đồng Nai đang ở mức ô nhiễm nặng nề, thậm chí còn có những nơi chất lượng nước

không đạt tiêu chuẩn nước mặt loại B (TCVN 5945 - 1995)

Lưu vực sông Đồng Nai là một vùng giàu tiềm năng phát triển kinh tế, liên quan đến

nhiều tỉnh thành, có vị trí quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế- xã hội của miền

Đông Nam Bộ, khu vực phía Nam nói riêng và cả nước nói chung. Đây là lưu vực có

vùng Kinh tế trọng điểm phía Nam, là cầu nối của các vùng kinh tế, có quy mô và tốc độ

phát triển kinh tế-xã hội mạnh nhất cả nước.

Trên lưu vực hiện nay, có khoảng 60 khu công nghiệp và khu chế xuất nằm chủ yếu trên

6 tỉnh, thành phố trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Ở các tỉnh khác, có một số

khu công nghiệp mới mở gần đây. Đóng góp từ các hoạt động sản xuất công nghiệp

trong lưu vực chiếm khoảng 58% tổng GDP với tốc độ tăng trưởng hàng năm là 15%.

Sự phát triển mạnh mẽ của khu vực đặc biệt là công nghiệp và đô thị hóa đã kéo theo

các hệ quả về nhu cầu sử dụng nước trong khu vực tăng nhanh, bên cạnh đó do việc

kiểm soát xử lý về việc xả thải các chất thải thiếu kiểm soát đã làm cho môi trường khu

vực, đặc biệt là môi trường nước đang ở trong tình trạng báo động. Phát triển kinh tế là

bước đi tất yếu của mỗi tỉnh thành nói riêng của mỗi Quốc gia nói chung. Tuy nhiên,

việc phát triển kinh tế cần đảm bảo an toàn cho môi trường thì mới bền vững.

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH MIKE

I. Mô hình thuỷ lực

1. Mô hình thủy lực là gì?

Công cụ quan trọng nhất để kiểm tra lại ý tưởng và hoàn thiện việc xây dựng phương án của dự

án quy hoạch thuỷ lợi chính là mô hình thuỷ lực. Trong báo cáo tóm tắt đề cập đến việc sử

dụng 3 mô hình thuỷ lực là MIKE 11, VRSAP và HYDROGIS nhưng thực tế các kết quả hình

vẽ chỉ có HYDROGIS. Các mô hình nói trên đều là mô hình 1 chiều. Bài toán thuỷ lực rất

phức tạp, độ tin cậy của tính toán đòi hỏi phải có các chuyên gia chuyên sâu về mô hình cùng

thảo luận, đánh giá lựa chọn sơ đồ và các điều kiện biên thượng và hạ lưu cho tính toán. Hạn

chế thấy rõ nhất là các tính toán thuỷ lực đều sử dụng mô hình 1 chiều, mới chỉ dừng ở lại việc

2

mô phỏng, đánh giá hệ thống kênh cấp 1, chưa mô phỏng, đánh giá được vùng nội thị, nội

đồng, hệ thống các đường ống ngầm là một trong những nguyên nhân gây nên ngập lụt. Theo

nghiên cứu của Công ty CDM (Mỹ) và Black & Veatch cho lưu vực tính cho trường hợp biên

mực nước ngoài cửa tiêu chỉ vào khoảng 0,8-1,0 m (gần tương đương với mực nước triều

khống chế của dự án đề xuất là 0,5 - 0,8 m) và hệ thống kênh, đường ống đã được cải tạo

nhưng một số khu vực vẫn phải chấp nhận ngập khoảng 20 cm. Như vậy, nếu chỉ trông chờ vào

hệ thống đê và cống không thể giải quyết hết việc chống ngập.

2. Mô hình NAM và MIKE 11 - xây dựng bản đồ ngập lụt

a. Mô hình NAM

Là mô hình mưa dòng chảy. Kết quả của NAM sẽ đưa vào MIKE 11 thông qua các mặt cắt, đoạn

sông kênh, thích hợp mưa rơi trên diện rộng (trong các khu vực dân cư). Việc đưa mưa vào sông

kênh sẽ làm nước sông kênh dâng nhanh hơn, phản ánh được mức độ ảnh hưởng gây ngập, thời

gian tồn đọng của mưa, sau đó mới thoát ra kênh mương qua bề mặt và cống tiêu.

b. Các mô hình MIKE

Là mô hình một chiều trên sông kênh có kết hợp mô phỏng các ô ruộng mà kết quả thuỷ lực trong

các ô ruộng là “giả 2 chiều” (Thuật ngữ kỹ thuật). Tác động của triều dâng, khả năng tiêu thoát

của nước mưa phụ thuộc nhiều vào mực nước ngầm, hệ thống cống ngầm. Nhưng MIKE 11 không

có khả năng mô phỏng khả năng tiêu thoát của cống ngầm. Đây là một thiếu sót lớn khi sử dụng

MIKE 11 trong mô tả ngập lụt khu đô thị.

- MIKE FLOOD: có 2 khả năng xây dựng bản đồ ngập lụt TP.HCM bằng mô hình hiện có. Thứ

nhất là từ kết quả của MIKE 11 sẽ được chuyển qua MIKE FLOOD để xây dựng bản đồ ngập lụt.

Thứ hai là xây dựng trực tiếp bản đồ ngập lụt từ mô hình MIKE FLOOD. Tuy nhiên, nếu làm theo

các cách này sẽ gặp những hạn chế như sau:

+ MIKE FLOOD là mô hình hình thái, mới chỉ có thể xây dựng trên một đoạn sông gắn với một

khu vực ven sông rất nhỏ, khó có thể đáp ứng được yêu cầu là xây dựng bản đồ ngập lũ cho toàn

khu vực TP.HCM. Việc chuyển kết quả từ MIKE 11 qua MIKE FLOOD để xây dựng bản đồ ngập

lụt, có hạn chế vì bản thân kết quả MIKE 11 đã chưa thoả đáng (như đã phân tích ở trên), nay

thêm một lần “trung chuyển” thì kết quả chắc chắn có sai lệch. Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều

phần mềm thuỷ lực 2 chiều phục vụ công tác xây dựng bản đồ ngập lụt, như: SMS, FLO-2D,

RMA 2 v.v… được áp dụng rộng rãi ở Mỹ và Châu Âu. Tổ công tác cần nghiên cứu có thể áp

dụng mô hình 2 chiều trong dự án quy hoạch thuỷ lợi chống ngập lụt. Tuy nhiên, việc này còn tuỳ

3

thuộc vào nguồn nhân lực, phần mềm và đặc biệt là số liệu đầu vào của mô hình. Trong trường

hợp chưa thể áp dụng ngay trong dự án quy hoạch, cần p hải kiến nghị cơ quan chức năng cho

nghiên cứu áp dụng mô hình 2 chiều nói trên dưới dạng đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước

hoặc cấp Bộ.

Trong phạm vi hiểu biết của mình tôi xin nêu một số ưu điểm của mô hình FLO-2D: Mô hình

FLO-2D: Urban Flood Mapping - Bản đồ ngập lụt đô thị FLO-2D là mô hình thuỷ động lực học

mô phỏng lũ lụt thông qua mô phỏng dòng chảy sông kênh, dòng chảy tràn và dòng chảy trong đô

thị. Mô hình thể hiện mức độ ngập lụt tương ứng với địa hình, địa vật phức tạp trong khi vẫn đánh

giá được cân bằng thể tích, đây là chìa khoá chính của việc đánh giá chính xác sự ngập lụt. Mô

hình sử dụng phương trình động lượng sóng động đầy đủ, kết hợp giữa thuỷ văn và thuỷ lực. FLO-

2D có thể được áp dụng tại các khu vực có các vấn đề phức tạp về ngập lụt bao gồm: Ngập lụt

ven song, dòng chảy cửa sông và sự bồi lắng

- Bản đồ ngập lụt thành phố: mô phỏng dòng chảy trên đường phố, sự cản trở dòng chảy và các

khu vực bị ngập Sóng thần và sóng dâng do bão Dòng chảy bùn cát Trận mưa và lưu lượng

mưa và đường thuỷ phân Giảm thiểu lũ lụt Lưu lượng gia nhập hoặc trận mưa

Lưu lượng gia nhập được gắn vào các đoạn hoặc mặt cắt sông kênh. Trận mưa được phân phối

trên các khu chảy ngập hoặc trong các dòng suối nhỏ và khe rãnh cho đến khi nó chảy vào

kênh chính.

Tổn thất lưu lượng do thấm và bốc hơi Tổn thất lưu lượng có thể được tính toán như là sự rỉ ra

hoặc do bốc hơi. Thấm trong kênh, khu ngập theo không gian, thời gian được mô tả qua mô

hình thấm GreenAmpt. Sự bay hơi bề mặt nước được tính toán cho khu ngập và kênh dựa vào

sự biến đổi thời tiết hằng ngày.

Dòng chảy tràn và trên kênh, sự trao đổi nước giữa kênh và ô ngập Với sự ngập lụt đô thị, mô

hình mô phỏng: dòng chảy tràn từ sông kênh xuyên qua nơi cư ngụ thông qua đường phố xung

quanh và sự cản trở dòng chảy, sau đó mới quay trở lại sông kênh.

Đường phố: Trong đô thị thì đường phố đóng vai trò quan trọng tới phân phối luồng dòng

chảy và có ảnh hưởng một cách đáng kể đến vùng ngập lụt. Trong FLO-2D, đường phố được

mô tả như những kênh hình chữ nhật nông với một chiều cao chiều rộng hạn chế.

II. Công trình Mô hình có khả năng mô tả

1. Liệt kê một số mô hình

4

Cầu, cống ngầm, những đập ngăn sông hoặc các dạng công trình điều Đê, bờ song khiển khác.

Nhà cửa, và sự cản trở dòng chảy được mô tả thông qua cao trình của đường hay bờ song.

Những toà nhà, biến đổi địa hình... có ảnh hưởng đến sự thay đổi diện tích ngập đều được

thống nhất mô tả trong mô hình thông qua hệ số giảm diện tích.

Kết quả Bao gồm: Độ sâu mực nước (H), lưu tốc (V), Lưu lượng (Q) và mực nước (Z) với sự

biến đổi theo không gian và thời gian. Kết quả H, Vmax, cùng với vùng lụt lội có thể được

xem bằng đồ thị trong bản đồ và MAXPLOT. Bản đồ thể hiện một số tuỳ chọn của đầu ra bao

gồm những đường đẳng trị H, Z, V cùng với đó là hệ thống màu mô tả sự thay đổi của V, Z, H;

Làm video mô phỏng ngập lụt và những phép nội suy tính Z, H thông qua kết quả mô hình và

hệ thống DEM. Suối nhỏ và khe rãnh Mô phỏng dòng chảy bề mặt

Mô hình lưu vực sông: MIKE BASIN, MIKE SHE, MITSIM, REBASIN.

Mô hình thuỷ văn: SSARR, NAM, TANK, AR, ARIMA.

Mô hình thuỷ lực: VRSAP(GS. Nguyễn Như Khuê), MIKE11, MIKE 11 GIS, MIKE21, MIKE

FLOOD, ISIS, SOBEK, WENDY, TELEMAC-2D.

Hệ thống thông tin địa lý GIS: MAPINFO, ArcView...

Mô hình chất lượng nước: QUALL2, MIKE BASIN-WQ, MIKE 11 WQ, MIKE EcoLab

Mô hình phân tích tối ưu trong quy hoạch, quản lý, vận hành hệ thống: GAMS.

Mô hình tính toán nhu cầu nước cho cây trồng: Mô hình CROPWAT

Các mô hình quản lý hệ thống tưới

Đánh giá tác động đến môi trường RIAM

Xây dựng và phát triển Mô hình VRSAP

2. Một số mô hình cụ thể

a. Mô hình VRSAP

Xuất xứ: GS. Nguyễn Như Khuê. Trong tính toán nguồn nước, tính toán lũ, kiệt... trong thiết

kế quy hoạch thủy lợi, tính toán thủy lực là một bài toán rất phức tạp nhưng bằng mọi cách

phải được giải quyết. Ngay từ khi công tác quy hoạch được chú ý thì phương pháp tính toán

thủy lực đã được nghiên cứu và phát triển. Nhất là từ những năm 80 của thế kỷ trước, bài toán

thủy lực đã được Viện quan tâm phát triển, và mô hình VRSAP đã được giáo sư Nguyễn Như

Khuê dày công nghiên cứu xây dựng Đặc tính nổi bật: Mô hình thuỷ động lực học dòng chảy

1-chiều trong kênh hở, bãi ven sông, vùng ngập lũ. VRSAP là mô hình thủy động lực học tiêu

5

biểu của Việt Nam đã được ứng dụng rộng rãi và thành công trong nước và quốc tế. VRSAP

liên tục được cập nhất nhiều chức năng mới đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người sử

dụng như chạy trong môi trường Windows, kết nối với GIS.... Ứng dụng thực tiễn: Đã được

ứng dụng tính toán rộng rãi Việt Nam.

Mô hình MIKE SHE Xuất xứ: Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI).

Đặc tính nổi bật: Mô hình toán vật lý thông số phân bổ mô phỏng hệ thống tổng hợp dòng

chảy mặt- dòng chảy ngầm lưu vực sông. Mô phỏng biến đổi về lượng và chất hệ thống tài

nguyên nước. Bao gồm dòng chảy trong lòng dẫn, dòng chảy tràn bề mặt, dòng chảy ngầm

tầng không áp, dòng chảy ngầm tầng có áp, dòng chảy tầng ngầm chuyển tiếp giữa tầng có áp

và tầng không áp, bốc thoát hơi từ tầng thảm phủ, truyền chất, vận chuyển bùn cát. Ứng dụng

thực tiễn: Đã được ứng dụng tính toán rộng rãi trên phạm vi toàn thế giới. Ở Việt Nam MIKE

SHE được ứng dụng mô phỏng dòng hệ thống Mô hình MIKE 11 Xuất xứ: Viện Thuỷ

lựcdòng chảy ngầm và mặt lưu vực sông Srêpôk. Đan Mạch (DHI). Đặc tính nổi bật: Mô

hình thuỷ động lực học dòng chảy 1-chiều trong kênh hở, bãi ven sông, vùng ngập lũ. MIKE

11 có một số ưu điểm nổi trội so với các mô hình khác như: (i) liên kết với GIS, (ii) kết nối với

các mô hình thành phần khác của bộ MIKE ví dụ như mô hình mưa rào-dòng chảy NAM, mô

hình thuỷ động lực học 2 chiều MIKE 21, mô hình dòng chảy nước dưới đất, dòng chảy tràn bề

mặt và dòng bốc thoát hơi thảm phủ (MIKE SHE), (iii) tính toán chuyển tải chất khuyếch tán,

(iv) vận hành công trình, (v) tính toán quá trình phú dưỡng….. Ứng dụng thực tiễn: Đã được

ứng dụng tính toán rộng rãi Việt Nam và trên phạm vi toàn thế giới.

b. Mô hình MIKE 21 & MIKE FLOOD

Xuất xứ: Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI).

Đặc tính nổi bật: Mô hình thuỷ động lực học dòng chảy 2-chiều bãi ven sông, vùng ngập lũ.

Ứng dụng thực tiễn: Đã được Công nghệứng dụng tính toán rộng rãi Việt Nam và trên phạm

vi toàn thế giới. GAMS Xuất xứ: Ngân hàng thế giới (WB). Đặc tính nổi bật: Một ngôn ngữ

máy tính bậc cao phục vụ mô phỏng hệ thống kinh tế tối ưu trong quy hoạch, quản lý, vận Có

khả năng mô phỏng hệ thống lớn, hành hệ thống phân bổ các nguồn tài nguyên. Có khả năng

mô phỏng, giải bài toán tối ưu tuyến tính, tối ưu phi phức tạp. tuyến, tối ưu động (quy hoạch

động), tối ưu biến nguyên …. Ứng dụng thực tiễn: Đã được có một số ứng dụng thành công

trên thế giới. Ở Việt Nam Công nghệ GAMS được ứng dụng tính toán phục vụ quy hoạch,

quản lý và khai thác lưu vực sông Mô hình TANK Xuất xứ: Viện QuyĐồng Nai, và vùng

6

thượng du sông Thái Bình. hoạch Thuỷ lợi (trên cơ sở lý thuyết phát triển năm 1974 bởi

Sugawara M., Nhật Bản). Đặc tính nổi bật: Mô hình toán mưa rào dòng chảy dựa trên quá trình

trao đổi lượng ẩm giữa các tầng mặt, ngầm lưu vực, và bốc hơi. Ứng dụng tốt cho lưu vực vừa

và nhỏ với các ưu điểm chính:

Mô hình mưa rào-dòng chảy điển hình cấu trúc dạng bể chứa. Khả năng mô phỏng dòng chảy

tháng, dòng chảy ngày, dòng chảy lũ.

Ứng dụng thực tiễn: Đã được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam

c. Mô hình BPNN

Xuất xứ: Viện Quy hoạch Thuỷ lợi (trên cơ sở lý thuyết phát triển năm 1986 bởi Rumelhart

D.E., USA).

Đặc tính nổi bật: Mô hình toán dựa trên phép giải lan truyền ngược (Backpropagation) của

phương pháp mạng trí tuệ nhân tạo (Artificial neural Công cụ mô hình toán dạng hộp đen đa

năng. Khả network). Ưu điểm chính: năng thay thế mô hình mưa rào dòng chảy, mô hình

thống kê… Khả năng ứng dụng mô phỏng nhiều quá trình tự nhiên. Khả năng dự báo các quá

trình chưa được rõ ràng về mặt cấu trúc vật lý.

Ứng dụng thực tiễn: Dự báo mực nước, dự báo dòng chảy lũ, Dự báo dòng chảy ngày/tháng,

dự báo chất lượng nước mặt, dự báo chất lượng nước ngầm, dự báo xâm nhập mặn, dự báo chỉ

số chứng khoán, dự báo nhiệt độ Mô hình SOBEK Giới thiệu mô hình SOBEK là một gói tổng

hợp các lò luyện kim… phần mềm sử dụng trong lĩnh vực phát triển và quản lý nguồn nước.

SOBEK được phát triển bởi Viện thuỷ lực Deflt Hà Lan (Delft Hydraulic Institute). SOBEK có

7 module và việc kết hợp các module này với nhau tạo ra ba sản phẩm cơ bản của SOBEK đó

là: SOBEK RURAL, SOBEK URBAN và SOBEK-RIVER, cụ thể như sau: Sản phẩm

MODULE Thuỷ lực (FLOW) Mưa dòng chảy (RR) Chất lượng nước (WQ) Vận hành thời gian

thực (RTC) Vận chuyển bùn cát (ST) Hình thái sông (MOR) Xâm nhập mặn (SI) Khả năng áp

dụng Trong dòng sản phẩm SOBEK RURAL, module thuỷ lực đã được tích hợp mô hình 1

chiều và 2 chiều với nhau được gọi là SOBEK-Overland Flow. Mô hình này tính SOBEK

RURAL SOBEK URBAN BEK -RIVER

Tính toán thuỷ lực của vùng ngập lũ (Độ sâu dòng chảy, vận tốc…). Mô hình có thể ứng dụng

trong hầu hết các nghiên cứu về quản lý và phát triển nguồn nước: Quy hoạch phòng chống lũ

Phân tích vỡ đập Quản lý thiên tai Quy hoạch tái định cư Phân tích thiệt hại do lũ Phân tích rủi

7

ro Quy hoạch cơ sở hạ tầng, phát triển nông thôn….

SOBEK được thiết kế tích hợp với giao diện GIS. Kết quả tính toán được xuất ra ngay dưới

dạng bản đồ ngập lụt hoặc phân bố trường vận tốc. SOBEK đã được ứng dụng trong các

nghiên cứu thuộc các lưu vực sông ở Hà Lan, Bangladet, Australia… và mới đây (năm 2003)

SOBEK đã được áp dụng cho hai lưu vực sông Trà Bồng và Trà Khúc (Tỉnh Quảng Ngãi) cho

kết quả được đánh giá Mô hình MIKE BASIN Việc quy hoạch phát triển tài nguyên nước

trongrất cao. tương lai trên một lưu vực sông cần phải có sự phân tích tổng hợp và kết quả

tính toán cân bằng nước. MIKE BASIN là một công cụ quản lý tài nguyên nước, hay nói đúng

hơn MIKE BASIN là một công cụ tính toán cân bằng giữa nhu cầu về nước và nước có sẵn

theo cách tối ưu nhất, nó hỗ trợ các nhà quản lý trong việc lựa chọn các kịch bản phát triển,

khai thác và bảo vệ nguồn nước phù hợp trong tương lai. Mô hình MIKE BASIN do Viện thuỷ

lực Đan Mạch (ĐHI) xây dựng và được chuyển giao cho Viện Quy hoạch Thuỷ lợi trong

khuôn khổ Dự án hỗ trợ ngành nước của Chính phủ Đan Mạch, nó là một mô hình toán học thể

hiện một lưu vực sông bao gồm hình thái của các sông chính và các sông nhánh, các yếu tố

thuỷ văn của lưu vực theo không gian và theo thời gian, các công trình và hệ thống sử dụng

nước. Mô hình cũng tính đến yếu tố tài nguyên nước ngầm và quá trình diễn biến nước ngầm,

bên cạnh đó mô đun Mike Basin WQ bổ sung thêm chức năng mô phỏng chất lượng nước.

MIKE BASIN được xây dựng theo kiểu mô hình mạng lưới, trong đó hệ thống sông và các

nhánh hợp lưu chính của nó được biểu diễn bằng một mạng lưới bao gồm các nhánh và các

nút. Các nhánh thể hiện các đoạn sông riêng biệt, còn các nút thể hiện các tiểu hợp lưu hoặc

các vị trí mà tại đó các hoạt động liên quan đến phát triển nguồn nước có thể diễn ra như điểm

của dòng chảy hồi quy từ các khu tưới, điểm chuyển dòng hoặc là điểm hợp lưu giữa hai hoặc

nhiều sông hoặc tại các vị trí quan trọng cần có kết quả của mô hình.

Mô hình hoạt động trên cơ sở một mạng lưới sông được số hoá và các thông tin về các hoạt

động liên quan đến tài nguyên nước được thiết lập trực tiếp trên màn hình máy tính qua phần

mềm ArcView GIS. Nhập liệu chủ yếu của mô hình bao gồm số liệu theo thời gian của dòng

chảy trên lưu vực của từng nhánh sông. Các tệp số liệu bổ trợ gồm các đặc tính hồ chứa, các

quy tắc vận hành của từng hồ chứa, liệt số liệu khí tượng thuỷ văn và số liệu nhu cầu nước của

các hộ dùng nước cùng c ác thông tin về dòng chảy hồi quy. Phần mềm MIKE BASIN với giao

diện tiện dụng và thân thiện là một công cụ mạnh để giải quyết các bài toán cân bằng nước

trong quy hoạch phát triển và sử dụng tổng hợp tài nguyên nước trên các lưu vực sông. Kể từ

khi được chuyển giao, mô hình đã được áp dụng rộng rãi để tính toán cân bằng nước trong các 8

dự án quy hoạch phát triển tài nguyên nước ở Viện quy hoạch Thuỷ lợi như: Dự án Quy hoạch

phát triển tài nguyên nước các lưu vực sông ven biển Quảng Ninh, Quy hoạch phát triể n tài

nguyên nước lưu vực sông Vũ Gia - Thu Bồn, Quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu

vực sông Hồng-Thái Bình…kết quả đã đưa ra được các kịch bản phát triển tài nguyên nước

bền vững trên các lưu vực sông. Một số sinh viên thạc sĩ cũng đã ứng dụng thành công mô

hình MIKE BASIN để giải quyết các bài toán tưới tiêu trong các đề tài luận án thạc sĩ kỹ thuật

như luận án của thạc sĩ Trần Thị Nhung về “Hạn hán ở lưu vực sông Vũ Gia- Thu Bồn và các

giải pháp giảm thiểu thiệt hại”, luận án của thạc sĩ Nguyễn Thu Thuỷ về “Xác định phương án

quy hoạch phát triển và sử dụng bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Cả sử dụng phần mềm

MIKEBASIN”. Như vậy với khả năng ứng dụng rộng rãi của mô hình MIKEBASIN, việc đánh

giá nguồn nước các lưu vực sông, ảnh hưởng của các hệ thống lấy nước lên nguồn nước hiện

trạng và các giai đoạn phát triển thuỷ lợi Mô hìnhtrong tương lai sẽ được thực hiện một cách

toàn diện và hiệu quả hơn. MITSIM Giới thiệu mô hình MITSIM là một mô hình tính toán cân

bằng nước trên một lưu vực do Học viện kỹ thuật Massachusetts (Hoa Kỳ) phát triển. Phiên

bản gốc được phát triển bằng ngôn ngữ lập trình FORTRAN, hiện nay MITSIM đã được Viện

Quy hoạch Thuỷ lợi cải tiến cả về nội dung và giao diện người sử dụng, ngôn ngữ lập trình

được sử dụng là Visual Basic. Khả năng ứng dụng Đây là mô hình mô phỏng, một công cụ để

đánh giá, định hướng việc quy hoạch và quản lý một lưu vực sông. Mục đích chung của mô

hình là đánh giá về mặt thuỷ văn và kinh tế của các phuơng án khai thác nguồn nước. Đặc biệt

mô hình có thể đánh giá các tác động của các phương án khai thác nguồn nước của các hệ

thống tưới, hồ chứa (gồm cả nhà máy thuỷ điện), cấp nước sinh hoạt và công nghiệp tại nhiều

vị trí khác nhau. Ngoài ra mô hình còn xem xét đến việc khai thác nước ngầm. Tính năng nổi

bật Mô phỏng nhiều phương án phát triển nguồn nước trong thời gian ngắn

- Cân đối và lựa chọn các phương án với các mục tiêu khai thác nguồn nước khac nhau: Chống

lũ, phát điện, tưới… Lựa chọn phương án điều tiết hồ chứa Lựa chọn công trình ưu tiên theo

trình tự quy hoạch… vv

Các mô hình/công nghệ khác được sử dụng trong quy hoạch và quản lý nguồn nước tại Viện

QHTL - Mô hình lưu vực SSARR (Công binh Mỹ) - Bộ mô hình HEC trong quy hoạch và

quản lý nguồn nước (Công binh Mỹ) - Hệ thống thông tin dữ liệu HYMOS trong quy hoạch và

quản lý nguồn nước (Anh) - Mô hình CROPWAT tính toán nhu cầu nước cây trồng (FAO) -

Các mô hình tính tưới hệ thống dùng nước trồng trọt. - Các mô hình thống kê thuỷ văn AR,

9

ARIMA…(Viện QHTL) - Các mô hình vận hành hồ chứa (Viện QHTL) - Các công nghệ dữ

liệu bản đồ (GIS) - Các số liệu ảnh chụp vệ tinh, ảnh cao độ số (DEM)….

CHƯƠNG II: MÔ HÌNH MIKE 11

I. Giới thiệu mô hình MikeMIKE 11 là một phần mềm kỹ thuật chuyên dụng mô phỏng lưu lượng, chất lượng nước và

vận chuyển bùn cát ở cửa sông, sông, hệ thống tưới, kênh dẫn và các hệ thống dẫn nước khác.

MIKE 11 là mô hình động lực một chiều thân thiện với người sử dụng nhằm phân tích chi tiết,

thiết kế, quản lý và vận hành cho sông và hệ thống kênh dẫn đơn giản và phức tạp. Với môi

trường đặc biệt thân thiện với người sử dụng, linh hoạt và tốc độ, MIKE 11 cung cấp một môi

trường thiết kế hữu hiệu về kỹ thuật công trình, tài nguyên nước, quản lý chất lượng nước và

các ứng dụng quy hoạch. Mô-đun mô hình thủy động lực (HD) là một phần trọng tâm của hệ

thống lập mô hình MIKE 11 và hình thành cơ sở cho hầu hết các mô-đun bao gồm Dự báo lũ,

Tải khuyếch tán, Chất lượng nước và các mô-đun vận chuyển bùn cát không kết dính. Mô-đun

MIKE 11 HD giải các phương trình tổng hợp theo phương đứng để đảm bảo tính liên tục và

động lượng (phương trình Saint Venant).

Các ứng dụng liên quan đến mô-đun MIKE 11 HD bao gồm:

· Dự báo lũ và vận hành hồ chứa

· Các phương pháp mô phỏng kiểm soát lũ

· Vận hành hệ thống tưới và tiêu thoát bề mặt

· Thiết kế các hệ thống kênh dẫn

· Nghiên cứu sóng triều và dòng chảy do mưa ở sông và cửa sông

Đặc trưng cơ bản của hệ thống lập mô hình MIKE 11 là cấu trúc mô-đun tổng hợp.

Số liệu lưu lượng và mực nước thực đo dùng để làm điều kiện biên trên, biên

dưới và hiệu chỉnh, kiểm nghiệm mô hình thuỷ lực. Các số liệu thuỷ văn (∆t =1 ngày)

từ tháng 11/1998 đến tháng 5/1999 được dùng hiểu chỉnh mô hình thuỷ lực, số liệu

thuỷ văn (∆t =1 ngày) từ 11/1999 đến tháng 5/2000 được dùng để kiểm nghiệm mô

hình thuỷ lực

MIKE 11 là một phần mềm kỹ thuật chuyên dụng, được ứng dụng để mô phỏng

lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát ở cửa sông, sông, hệ thống tưới,

kênh dẫn và các hệ thống dẫn nước khác. Mô hình giải quyết những bài toán liên quan10

thông qua các mô đun độc lập được tích hợp lại với nhau để thực hiện các quy trình

tính toán cần thiết. Trong nghiên cứu này, các mô đun được ứng dụng bao gồm:

Mô đun mưa - dòng chảy (Rainfall Runoff - RR);

Mô đun thuỷ lực (Hydrodynamic - HD);

Mô đun tải khuyếch tán (Advection Dispersion - AD);

Mô đun sinh thái (Ecolab).

Hiện nay hệ phương trình Saint - Venant chỉ tìm được nghiệm giải tích trong

trường hợp hệ thống đơn giản và phải kèm theo rất nhiều các giả thiết. Hệ phương

trình này chủ yếu được giải bằng phương pháp gần đúng, cụ thể trong mô hình MIKE

11 đó là phương pháp sai phân hữu hạn [4, 5, 6].

Tài liệu yêu cầu cho mô hình thủy lực tính toán cho bài toán dòng chảy một

chiều không ổn định trong sông tự nhiên bao gồm:

- Số liệu địa hình, thể hiện bằng mặt cắt ngang sông;

- Số liệu lưu lượng và mực nước theo thời gian tại các biên trên và biên dưới,

các điểm đo dùng để hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình;

- Số liệu lưu lượng và mực nước tại thời điểm t=0 dùng làm điều kiện ban

đầu để tính toán cho mô hình

II. Cơ sở lý thuyết MH chất lượng nước MIKE 11Ngoài phần mô hình thủy lực có nhiệm vụ tính toán về chế độ thủy lực của

dòng chảy trong sông, bài toán chất lượng nước được mô hình MIKE 11 giải quyết

thông qua mô đun truyền tải khuyếch tán và mô đun sinh hóa. Mô đun truyền tải

khuyếch tán có chức năng tính toán sự lan truyền của các chất huyền phù hoặc hòa tan

(phân hủy) dưới tác động của dòng chảy. Bài toán đặt ra trong nghiên cứu này là bài

toán có liên quan đến các chu trình sinh hóa diễn ra trong dòng sông, do đó các tác giả

không những chỉ sử dụng mô đun truyền tải khuyếch tán mà còn phải kết hợp với mô

đun sinh hóa để giải quyết vấn đề. Phương trình cơ bản trong hai mô đun này là

phương trình truyền tải khuyếch tán:

11

Hệ số phân huỷ sinh học K bao hàm trong đó rất nhiều các hiện tượng và phản ứng

sinh hoá. Hệ số này không cần xem xét trong bài toán lan truyền chất thông thường.

III. Cơ sở lý thuyết mô hình thủy lực MIKE 11Mô hình thủy lực (Hydrodynamic module - HD) là phần quan trọng nhất trong

bộ mô hình MIKE 11, được xây dựng trên hệ 2 phương trình Saint - Venant viết cho

dòng một chiều không ổn định với một số giả thiết đi kèm [2, 4, 5].

Nhiều loại mô-đun được thêm vào mỗi mô phỏng các hiện tượng liên quan đến hệ thống sông.

12

Ngoài các mô-đun HD đã mô tả ở trên, MIKE bao gồm các mô-đun bổ sung đối với:

· Thủy văn

· Tải khuyếch tán

· Các mô hình về Chất lượng nước

· Vận chuyển bùn cát có cố kết (có tính dính)

· Vận chuyển bùn cát không có cố kết (không có tính dính)

Bản tin dự báo thuỷ văn do Viện khí tượng Thuỷ văn phát hành

Hiện tại Viện khí tượng Thuỷ văn thực hiện chế độ tính toán và phát bản tin dự báo thuỷ văn

một lần trong ngày. Việc dự báo và phát bản tin dự báo được tiến hành liên tục trong 3 tháng từ

15 tháng 6 đến 15 tháng 9. Dự báo thuỷ văn bằng mô hình MIKE 11 là một phần kết quả của

đề tài nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp Bộ "Xây dựng công nghệ tính toán dự báo lũ lớn

hệ thống sông Hồng – Thái Bình" do PGS. TS Trần Thục làm chủ nhiệm và cơ quan chủ quản

là Bộ Tài nguyên và Môi trường

Ứng dụng MIKE 11 đánh giá chất lượng nước lưu vực sông Đồng Nai

Ứng dụng mô hình toán dòng chảy một chiều đánh giá diễn biến dòng chảy cả về chất và lượng

đã được sử dụng rất nhiều trong các nghiên cứu về phát triển nguồn nước. Mô hình Mike 11-

ecolab, được chuyển giao cho Viện Quy hoạch Thủy lợi Miền Nam thông qua dự án tăng

cường năng lực các Viện ngành nước do DANIDA tài trợ là công cụ hữu hiệu trong việc đánh

giá diễn biến dòng chảy cả về lượng và chất.

CHƯƠNG III: ÁP DỤNG MIKE 11 TÍNH TOÁN

13

CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG ĐỒNG NAI

14

I. Chương trình tính và sơ đồ toán hạ lưu

Đồng Nai-Sài Gòn1 Chương trình tính            Mô hình thủy lực MIKE11 do Viện Thuỷ Lực Đan Mạch (DHI)

xây dựng được chọn làm chương trình tính. Các mô đun được sử dụng

bao gồm:

-     Mô đun thủy lực (HD).

-     Mô đun mưa dòng chảy (RR).

-     Mô đun tải khuyếch tán (AD).

-     Mô đun chất lượng nước (ECOLAB).

2 Sơ đồ toán hạ lưu Đồng Nai- Sài GònMột trong những mục tiêu của nghiên cứu này đó là mô phỏng lại toàn

bộ quá trình chất lượng nước diễn ra trong lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy

từ những số liệu cần thiết thu thập được tại những điểm rời rạc trên sông.

Nội dung này được thực hiện qua công tác hiệu chỉnh và kiểm nghiệm

mô hình, từ đó thu được những thong số mô hình phù hợp với thực tế.

Trước hết, hệ thống sông nghiên cứu tính toán trong mô hình thuỷ lực và

chất lượng nước có 6 sông với 219 mặt cắt (Hình 1) bao gồm: sông

Hồng, sông Nhuệ, sông

Đáy, sông Đuống, sông Đào và sông Hoàng Long, trong đó:

- Thượng nguồn sông Nhuệ nối với sông Hồng tại cống Liên Mạc.

- Hạ lưu sông Nhuệ nối với sông Đáy tại thị xã Phủ Lý.

- Hạ lưu sông Hoàng Long nối với sông Đáy tại Gián Khẩu.

- Sông Đào nối với sông Đáy tại Độc Bộ.

Mô hình cần có các số liệu địa hình, thuỷ văn, thuỷ lực và chất lượng

nước.

Bài báo này chỉ đi sâu vào phần nội dung mô phỏng và tính toán thuỷ

lực, chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ và sông Đáy. L.V.V.Phong [7]

đã cung cấp chi tiết nội dung nghiên cứu ứng dụng mô hình mưa dòng

chảy MIKE - NAM khôi phục số liệu dòng chảy phục vụ cho mô hình

thuỷ lực.

Việc xây dựng sơ đồ toán hạ lưu vực sông Đồng Nai- Sai Gòn dựa trên

mạng lưới kênh sông và hệ thống công trình trong lưu vực. Sơ đồ toán

được xây dựng cho phần hạ lưu sau các hồ trên hệ thống sông như sau

Trị An trên sông Đồng Nai, sau Dầu Tiếng trên sông Sài Gòn

-     Biên lưu lượng tại 5 trạm: Mộc Hóa, Bến Đá, Trị An, Sông Bé và

Dầu Tiếng ứng với các nút biên.

-     Biên lưu lượng nhập lưu tại các kênh ứng với một số nút.

-     Biên mực nước tại Vàm Kênh và Vũng Tàu.

Hình 02: Mực nước tại trạm Thủ Dầu Một năm 2003

 

Hình 03: Mực nước tại trạm Nhà Bè năm 2003

 

 

 

 

II. Mô phỏng các phương án phát triển  Bài toán mô phỏng phương án được tính cho 12 phương án như sau:

1.                Phương án 2010-I:

2.                Phương án 2010-II:

3.                Phương án 2010-III:

4.                Phương án 2010-IV:

5.                Phương án 2015-I:

6.                Phương án 2015-II:

7.                Phương án 2015-III:

8.                Phương án 2015-IV:

9.                Phương án 2020-I:

10.             Phương án 2020-II:

11.             Phương án 2020-III:

12.             Phương án 2020-IV: 

III. Diễn biến chất lượng nước các phương án

tính toán1. Nhóm phương án chưa có xử lý nước thải:    Bài toán chất lượng nước được chạy trong thời gian từ 1-30, tháng IV

là tháng có dòng chảy kiệt nhất trong năm.

-     Nhìn chung, diễn biến chất lượng nước dọc sông Đồng Nai là khá tốt,

ngoại trừ đoạn sông chảy qua khu Nhơn Trạch về đến sông Nhà Bè là do

ảnh hưởng của khu công nghiệp và nước thải từ TP.Hồ Chí Minh làm

chất lượng nước xấu đi đáng kể.

-         Diễn biến BOD dọc sông Đồng Nai từ mức 2-5 mg/l, đoạn qua

Nhơn Trạch về đến TP. Hồ Chí Minh ở mức 5-12 mg/l.

 

-     Nhìn chung, Với dòng chảy thượng nguồn càng giảm chất lượng

nước càng xấu đi. Dòng chảy ở P=95% có BOD là lớn nhất. Tuy nhiên,

do sự biến động về dòng chảy là không nhiều nên chất lượng nước thay

đổi giữa các phương án là không đáng kể.

-     Diễn biến DO min dọc sông Đồng Nai ở mức từ 2,0-6,5 mg/l, đoạn

sông từ Nhơn Trạch về đến TP.Hồ Chí Minh diễn biến từ 1,9-2,5 mg/l do

ảnh hưởng của các nguồn thải.

-     Sự thay đổi chất lượng nước dọc sông Đồng Nai qua các phương án

là không nhiều. Tuy nhiên, xu thế chất lượng nước sẽ càng xấu đi nếu

dòng chảy thượng nguồn càng ít.

-     Diễn biến chất lượng nước dọc sông Sài Gòn đoạn từ sau Dầu Tiếng

về đến Lái Thiêu là khá tốt, đoạn từ Lái Thiêu ra sông Nhà Bè do ảnh

hưởng của các nguồn thải khu vực TP. Hồ Chí Minh nên chất lượng

nước khá xấu.

-     Với dòng chảy thượng nguồn giảm kết hợp xả thải tăng thì chất

lượng nước dọc sông Sài Gòn càng xấu và mức độ ảnh hưởng rõ nét hơn

dọc sông Đồng Nai do sông Sài Gòn kề cận các nguồn xả khu vực TP.Hồ

Chí Minh hơn.

-     Diễn biến chất lượng nước giữa các phương án thay đổi không nhiều

và có xu thế dòng chảy thượng nguồn càng giảm thì chất lượng nước

càng xấu.

-     Khu vực nội thành Tp Hồ Chí Minh do lượng xả thải tăng nên chất lượng

nước giảm đáng kể.

Bảng 01: Diễn biến BODmax, Domin các phương án tính toán

 

Vị trí

BOD max

HT

2003

PA

 2010-

I

PA

2010-

II

PA

2010-

III

Cầu Lê Văn Sỹ 149,9 152,1 152,1 152,2

Cầu Điện Biên Phủ 151,2 153,2 153,2 153,3

Cầu An Lộc 74,8 107,7 107,9 108,5

Cầu Tham Lương 110,5 133,7 133,8 134,1

Cống Hòa Bình 531,8 532,9 532,9 532,9

Cầu Ông Buông 498,3 506,3 506,4 506,4

Rạch Ngựa 181,3 203,5 203,5 203,5

Phú Định 79,2 91,6 91,5 91,4

Cầu Chà Và 101,6 118,6 118,5 118,5

Cầu Nhị Thiên Đường 91,6 106,1 106,0 105,9

 

- Chất lượng nước dọc các kênh trong nội thành khi nguồn thải tăng lên

chất lượng nước sẽ xấu đi rõ rệt. Tuy nhiên, giữa các phương án với biên

nguồn lưu lượng giảm theo tần suất 50%, 75% và 95% thì sự biến đổi

chất lượng nước cũng sẽ càng xấu hơn tuy không nhiều.

Bảng 02: Diễn biến BODmax, DO min các phương án tính toán năm

2015.

 

Vị tríBOD max

HT2003 2015-I 2015-II 2015-III

C1 (Cầu Lê Văn Sỹ) 149,9 152,8 152,9 152,9

C2 (Cầu Ðiện Biên Phủ) 151,23 154,11 154,12 154,17

C3 (Cầu An Lộc) 72,4 124,8 124,9 125,5

C4 (Cầu Tham Lương) 119,2 170,0 170,0 170,2

C5 (Cống Hòa Bình) 518,9 530,3 530,3 530,3

C6 (Cống Ông Buông) 476,0 482,1 482,1 482,1

C7 (Rạch Ngựa) 181,3 232,8 232,8 232,7

C8 ( Phú Ðịnh) 79,2 110,6 110,6 110,5

C9 (Cầu Chà Và) 108,0 153,1 153,0 153,0

C10 (C.Nhị T Ðường) 114,8 158,3 158,3 158,2

 

-     Ở năm 2015 và 2020 chất lượng nước dọc các kênh trong nội thành

khi nguồn thải tăng lên chất lượng nước sẽ xấu đi rõ rệt.

Bảng 03: Diễn biến BODmax, DOmin các phương án tính toán năm 2020

 

Vị trí BOD max DO min

H

T

2

0

0

3

2

0

2

0

-

I

2

0

2

0

-

I

I

2

0

2

0

-

I

I

H

T

2

0

0

3

2

0

2

0

-

I

2

0

2

0

-

I

I

2

0

2

0

-

I

I

I I

C1

(Cầu

Lê

Văn

Sỹ)

1

4

9

,

9

1

5

3

,

6

1

5

3

,

6

1

5

3

,

6

0

,

1

0

,

1

0

,

1

0

,

1

C2

(Cầu

Ðiện

Biên

Phủ)

1

5

1

,

2

1

5

5

,

0

1

5

5

,

0

1

5

5

,

1

0

,

1

0

,

1

0

,

1

0

,

1

C3

( Cầu

An

Lộc)

7

2

,

4

1

4

6

,

2

1

4

6

,

4

1

4

6

,

9

1

,

1

0

,

7

0

,

7

0

,

7

C4

(Cầu

Tham

Lươn

g)

1

1

9

,

2

1

9

4

,

3

1

9

4

,

4

1

9

4

,

6

0

,

4

0

,

3

0

,

3

0

,

3

C5

(Cốn

g

Hòa

Bình)

5

1

8

,

9

5

2

9

,

4

5

2

9

,

4

5

2

9

,

4

0

,

2

0

,

2

0

,

2

0

,

2

C6

(Cốn

g

Ông

Buôn

4

7

6

,

0

4

8

7

,

6

4

8

7

,

6

4

8

7

,

6

0

,

2

0

,

1

0

,

1

0

,

1

g)

C7

(Rạch

Ngựa

)

1

8

1

,

3

2

5

7

,

5

2

5

7

,

5

2

5

7

,

5

0

,

2

0

,

2

0

,

2

0

,

2

C8

( Phú

Ðịnh)

7

9

,

2

1

2

8

,

7

1

2

8

,

7

1

2

8

,

6

0

,

2

0

,

1

0

,

1

0

,

1

C9

(Cầu

Chà

Và)

1

0

8

,

0

1

7

8

,

7

1

7

8

,

7

1

7

8

,

7

0

,

2

0

,

2

0

,

2

0

,

2

C10

(Cốn

g Nhị

T.Ðư

ờng)

1

1

4

,

8

1

8

1

,

8

1

8

1

,

8

1

8

1

,

7

0

,

2

0

,

2

0

,

2

0

,

2

 

 2.  Nhóm phương án có xử lý nước thải-           Phương án 2010-IV:

+ Khi nguồn thải dọc kênh Đôi-Tẻ được xử lý thì chất lượng nước dọc

kênh này và hệ thống kênh phía Nam Sài Gòn nối vào kênh Đôi-Tẻ tốt

lên đáng kể. BOD max giảm so với PA 2010-I từ 20-45 mg/l. DO min

tăng từ 0,0-0,6 mg/l.

+ Mức độ cải thiện chất lượng nước chỉ trong phạm vi dọc kênh Đôi-

kênh Tẻ và các kênh rạch phía Nam như rạch Xóm Củi, rạch Ông Bé là

nhiều, dọc sông Sài Gòn mức độ cải thiện không đáng kể BOD max giảm

nhiều nhất chỉ 1,0 mg/l.

-           Phương án 2015-IV:

+ Khi nguồn thải dọc kênh Đôi-Tẻ, kênh Tân Hóa-Lò Gốm, kênh Nhiêu

Lộc-Thị Nghè được xử lý đạt tiêu chuẩn nước sông loại B thì chất lượng

nước khu vực nội thành TP. Hồ Chí Minh tăng lên đáng kể. BOD max

giảm so với PA 2015-I từ 30-140 mg/l, DO min tăng từ 0,2- 1,0mg/l dọc

kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè.

+ Chất lượng nước dọc sông Sài Gòn và các kênh rạch khu vực nội thành

cải thiện rõ rệt. BOD ở mức dưới 20 mg/l hầu hết các kênh, chỉ còn kênh

Tân Hóa -Lò Gốm và kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè còn ở mức 20-45 mg/l.

-           Phương án 2020-IV:

Khi tất cả các nguồn thải được xử lý đạt tiêu chuẩn nước sông loại B thì

chất lượng nước toàn lưu vực đã cải thiện tốt. Khu vực nội thành TP. Hồ

Chí Minh chỉ còn kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè và kênh Tân Hóa-Lò Gốm

là những kênh cụt nên chất lượng nước còn tương đối xấu các kênh khác

BODmax chỉ còn ở mức dưới 20 mg/l. Sông Đồng Nai được cải thiện

đáng kể BOD max chỉ còn ở mức dưới 7 mg/l.

Hình 04: Diễn biến BOD max phương án PA2020-IV

KẾT LUẬNMô hình toán là công cụ hữu hiệu trong việc đánh giá xu thế và diễn biến

dòng chảy cả về lượng và chất, cho ta toàn cảnh bức tranh về chế độ

dòng chảy cũng như chất lượng nước nhằm đánh giá những biến đổi do

tác động của thiên nhiên cũng như con người vào thiên nhiên.

Diễn biến dòng chảy qua các năm và các mức tần suất theo kết quả tính

toán điều tiết hồ là không khác nhau nhiều về mùa kiệt do có sự điều tiết

của hệ thống hồ nên diễn biến dòng chảy không khác nhau nhiều.

Qua tính toán các phương án với mức tần suất khác nhau thì xu thế chung

nếu dòng chảy thượng nguồn nhiều hơn thì chất lượng nước sẽ tốt hơn tuy

không nhiều.

Để chất lượng nước trong lưu vực đặc biệt là khu vực nội thành TP. Hồ

Chí Minh cải thiện hơn thì biện pháp bắt buộc đó là xử lý nước thải. Kết

quả tính toán cho thấy rằng với mức độ xử lý từng khu vực như phương

án 2010-IV, 2015-IV và 2020-IV thì chất lượng nước cải thiện một cách

rõ rệt.

Phát triển kinh tế là điều tất yếu và sống còn của một Quốc gia. Tuy

nhiên, một sự hài hòa về phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường sẽ đem

lại một môi trường sống tốt hơn là điều cần thiết và cần được quan tâm

hơn.

2.3       Kết quả mô phỏng hiện trạng

Năm 2003 được chọn là năm mô phỏng do có nhiều tài liệu về khai thác

sử dụng nguồn nước, như lấy nước cho sản xuất nông nghiệp, lấy nước

phục vụ dân sinh và công nghiệp, tình hình xả nước thải sinh hoạt và

công nghiệp vào nguồn nước. Các biên thượng lưu được lấy từ số liệu

thực đo, hoặc tính toán dựa trên đường quan hệ Q-H, biên dưới là biên

triều thực đo tại trạm Vàm Kênh và trạm Vũng Tàu.