- ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI. - TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN. - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 TRONG QUẢN LÝ NƯỚC SÔNG NHUỆ, ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA PHẬN. - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC. - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 TRONG QUẢN LÝ NƯỚC SÔNG NHUỆ, ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA PHẬN THÀNH PHỐ HÀ NỘI. - Chuyên nghành:Khoa học môi trƣờng Mã số . - NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:. - Hà Nội - Năm 2014. - Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô trong khoa Môi Trƣờng, đặc biệt các thầy cô trong bộ môn Công nghệ Môi Trƣờng đã dạy dỗ và truyền đạt cho em những kiến thức chuyên nghành hữu ích trong suốt quá trình học tập tại Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Quốc Gia Hà Nội.. - Em cũng xin giử lời cảm ơn tới các chuyên viên phòng Nghiên cứu Dự Báo Môi Trƣờng-Trung tâm Nghiên cứu Môi trƣờng-Viện Khoa Học Khí Tƣợng Thủy Văn Và Biến đổi khí hậu đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình thu thập số liệu đo đạc, tài liệu và cài đặt chạy mô hình MIKE 11.. - Hà Nội, Ngày 15 tháng 1 năm 2015. - Giới thiệu mô hình MIKE 11. - Error! Bookmark not defined.. - Những nghiên cứu bằng mô hình MIKE11 và lƣu vực sông Nhuệ. - Bookmark not defined.. - Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội lƣu vực sông Nhuệ Error! Bookmark not defined.. - Những nghiên cứu chất lƣợng nƣớc trên lƣu vực nghiên cứu. - Tổng quan tình hình sử dụng các mô hình trong tính toán chất lƣợng nƣớc Error! Bookmark not defined.. - Những nghiên cứu chất lƣợng nƣớc sử dụng mô hình MIKE 11. - Chƣơng 2 - MỤC TIÊU – NỘI DUNG NGHIÊN CỨUError! Bookmark not defined.. - Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. - Mục tiêu nghiên cứu. - Nội dung nghiên cứu. - Phƣơng pháp nghiên cứu. - Phƣơng pháp tính toán ƣớc lƣợng nhu cầu sử dụng và nƣớc thải cho từng đoạn sông. - Phƣơng pháp mô hình. - Mô phỏng, kiểm định chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ bằng mô hình MIKE11 Error! Bookmark not defined.. - Phân đoạn sông Nhuệ chảy qua thành phố Hà NộiError! Bookmark not defined.. - Mô phỏng, kiểm định chất lƣợng nƣớc sông NhuệError! Bookmark not defined.. - Dự báo diễn biến chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ đoạn chảy qua thành phố Hà Nội đến năm 2015 và năm 2020. - Cơ sở dự báo nguồn thải. - Kết quả dự báo. - Đề xuất giải pháp cải thiện chất lƣợng nƣớc sông NhuệError! Bookmark not defined.. - Sơ đồ sai phân 6 điểm ẩn Abbott trong mặt phẳng x-tError! Bookmark not defined.. - Bản đồ lƣu vực hệ thống sông Nhuệ. - Sơ đồ phân đoạn khúc sông Nhuệ. - Sơ đồ mặt cắt hệ thống sông Nhuệ-Đáy sử dụng để tính toán trong MIKE 11. - Mô phỏng, kiểm định nồng độ DO với số liệu thực đo sông Nhuệ, tháng 3/2008. - Mô phỏng, kiểm định nồng độ BOD với số liệu thực đo sông Nhuệ, tháng 3/2008. - Mô phỏng, kiểm định nồng độ T-N với số liệu thực đo sông Nhuệ, tháng 3/2008. - Dự báo nồng độ BOD năm 2015. - Dự báo nồng độ DO năm 2015. - Dự báo nồng độ N năm 2015. - Dự báo nồng độ BOD năm 2020. - Dự báo nồng độ DO năm 2020. - Dự báo nồng độ N tổng năm 2020. - Phân đoạn sông Nhuệ. - Các biên sử dụng trong mô hình. - Đánh giá mức hiệu quả mô phỏng mô hình thủy lựcError! Bookmark not defined.. - Đánh giá hiệu quả mô phỏng chất lƣợng nƣớc dọc sông Nhuệ năm 2008 Error!. - Dự báo lƣu lƣợng nƣớc thải sinh hoạt của thành phố Hà Nội theo thời gian. - Ƣớc lƣợng dân số và chất thải rắn đổ vào sông Nhuệ năm 2015 và 2020 Error!. - Danh sách các khu công nghiệp đổ vào sông Nhuệ năm 2008. - Ƣớc lƣợng chất thải rắn công nghiệp đổ váo sông Nhuệ năm 2015 và 2020. - Ƣớc lƣợng chất thải rắn y tế đổ vào sông Nhuệ năm 2015 và năm 2020. - Dự báo nhu cầu sử dụng nƣớc nƣớc đến năm 2015 và năm 2020. - Dự báo các nguồn thải vào sông Nhuệ vào năm 2015Error! Bookmark not defined.. - Dự cáo các nguồn thải vào sông Nhuệ năm 2020Error! Bookmark not defined.. - Danh sách các khu công nghiệp đổ vào sông Nhuệ năm 2010. - Giá trị quan trắc nƣớc mặt sông Nhuệ t3 năm 2008Error! Bookmark not defined.. - QCVN08/2008 BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt HD: Thủy động lực. - AD: Truyền tải – Khuyếch tán WQ : Chất lƣợng nƣớc. - Dân số gia tăng nhanh chóng cùng với quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đã làm gia tăng vấn đề ô nhiễm môi trƣờng không khí, đất, nƣớc trong đó đặc biệt có môi trƣờng nƣớc sông quanh đô thị. - Các sông đô thị chịu tác động từ rất nhiều nguồn gây ô nhiễm nhƣ: khu công nghiệp, rác thải sinh hoạt, bệnh viện,…sông Nhuệ là một con sông nhƣ vậy. - Theo số liệu quan trắc trong nhiều năm gần đây, chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ ngày càng xuống cấp nghiêm trọng tại nhiều điểm quan trắc, nồng độ oxy hòa tan khá thấp không đạt quy chuẩn B1, nồng độ COD và BOD 5 vƣợt tiêu chuẩn tới 37,1 và 54,1 lần, các hợp chất chứa Nitơ (NH 4. - khá cao đều vƣợt quy chuẩn chất lƣợng nƣớc mặt QCVN 08/2008 BTNMT với mục đích sử dụng cho tƣới tiêu B1. - Xuất phát từ thực tế trên đã đặt ra nhu cầu cấp thiết cần những nghiên cứu dự báo chất lƣợng nƣớc là cơ sở phục vụ công tác quản lý môi trƣờng tổng thể, giúp cân bằng giữa quá trình phát triển kinh tế xã hội và môi trƣờng nƣớc sông.. - Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ và tin học ngày càng nhiều ứng dụng mô hình đƣợc sử dụng trong nghiên cứu mô phỏng, dự báo chất lƣợng nƣớc. - Một ƣu điểm không thể phủ nhận của việc sử dụng mô hình một cách phù hợp là tiết kiệm kinh phí, hiệu quả cao, chính xác nhất là các nghiên cứu trong một khu vực rộng lớn nhƣ lƣu vực sông.. - Mô hình MIKE 11 với rất nhiều ƣu điểm nhƣ: là một bộ phần mềm tích hợp đa tính năng, đã đƣợc kiểm nghiệm thực tế, cho phép tính toán thủy lực và chất lƣợng nƣớc với độ chính xác cao, giao diện thân thiện, dễ sử dụng, có ứng dụng kỹ thuật GIS, có một kỹ thuật mới với độ chính xác cao, đang ngày càng trở nên hiệu quả trong nghiên cứu dự báo.Vì vậy đề tài “ Ứng dụng mô hình MIKE 11 trong quản lý nƣớc sông Nhuệ, đoạn chảy qua địa phận thành phố Hà Nội”, là cấp thiết.. - Mô hình MIKE 11 là bộ mô hình một chiều đƣợc phát triển bởi Viện thủy lực Đan Mạch (DHI) từ mô hình gốc đầu tiên ra đời năm 1972 dùng để mô phỏng thủy lực nƣớc trong sông. - Hiện nay MIKE 11 có thể tích hợp nhiều mô đun nhƣ mô đun truyền tải–khuyếch tán (AD), mô đun chất lƣợng nƣớc (WQ), mô đun vận chuyển bùn cát (ST) và mô đun mƣa rào–dòng chảy(RR). - Mô hình MIKE 11 đƣợc sử dụng rộng rãi ở các nƣớc châu âu và trên thế giới.. - khối lƣợng nhƣ Qual2K nhƣng MIKE 11 có thêm cả phƣơng trình thủy lực xem xét các yếu tố động lực. - Mô đun (AD) có thể mô phỏng phản ứng phân hủy bậc nhất của các yếu tố, nhƣng để chi tiết cần sử dụng mô đun chất lƣợng nƣớc (WQ)[1].. - MIKE 11 cung cấp cho ngƣời dùng chuỗi thời gian của dòng chảy, độ sâu và nồng độ của mỗi yếu tố ở từng đoạn sông, đồng thời mô hình cũng cung cấp cho ngƣời dùng biểu đồ số và các lựa chọn thống kê để hiển thị kết quả. - MIKE 11 là một bƣớc tiến trong mô hình hóa dòng chảy cũng nhƣ chất lƣợng nƣớc, tuy nhiên nó cũng gặp phải vấn đề cho các mô hình phức tạp là cần nhiều số liệu. - MIKE 11 đã cố gắng khắc phục vấn đề này bằng cách cho phép ngƣời dùng chạy với những mức độ khác nhau nếu quá trình phức tạp[2, 3].. - Phan Viết Chính (2011), “Ứng dụng mô hình toán đánh giá chất lượng nước hạ lưu sông Đồng Nai đén năm 2020”, Đại học Đông Á.. - Đặng Đình Đức, Trần Ngọc Anh (2012), “Nghiên cứu xây dựng bản đồ tính dễ bị tổn thươngcho lưu vực sông Nhuệ-Đáy trên địa bàn thành phố Hà Nội. - luận văn thạc sĩ khoa học nghành Khí Tƣợng Thủy Văn Và Hải Dƣơng Học, Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự Nhiên.. - “Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 và MIKE 21 trong mô phỏng chất lượng nước sông Cầu Trắng-Đà Nẵng, Đại học Đà Nẵng.. - Nguyễn Thị Nga, Nguyễn Mạnh Khải (2012), “Nghiên cứu đề xuất mô hình quản lý nguồn thải gây ônhiễm môi trường nước sông Nhuệ đoạn chảy qua thành phố Hà Nội”, Luận văn thạc sĩ nghành Khoa học Môi trƣờng, Đại học Khoa học Tự Nhiên.. - Lê Vũ Việt Phong, Trần Hồng Thái, Phạm Văn Hải (2005), “Nghiên cứu áp dụng mô hình toán MIKE 11 tính toán chất lượng nước sông Nhuệ -sông Đáy, Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn và Môi trƣờng.. - “Khảo sát hiện trạng tài nguyên nước lưu vực sông Nhuệ-Đáy, tạp chí khoa học Đại học quốc gia Hà Nội.. - Trần Hồng Thái, Hoàng Thị Thu Trang, Nguyễn Văn Thao, Lê Vũ Việt Phong (2008),“Ứng Dụng Mô Hình MIKE 11 Tính Toán Thủy Lực, ChấtLượng Nước Cho Lưu Vực Sông Sài Gòn - Đồng Nai”, Viện Khoa Học Khí Tƣợng Thủy Văn Và Môi Trƣờng.. - Trần Hồng Thái, Trần Thục, Ngô Đình Tuấn, Trƣơng Quang Học, Nguyễn Văn Thắng, Đỗ Đình Chiến, Trần Thị Vân, Đỗ Thị Hƣơng, Lê Vũ Việt Phong (2009), “Nghiên Cứu Ứng Dụng Mô Hình Toán, Dự Báo Ô NhiễmVà Xác Định Nguồn Gây Ô Nhiễm Cho Hạ Lưu Sông Sài Gòn-Đồng Nai”, Viện Khoa Học Khí Tƣợng Thủy Văn Và Môi Trƣờng.. - “Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán MIKE 11 Tính Toán Dự Báo Chất Lượng Nước Lưu Vực Sông Cầu”, Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn và Môi trƣờng. - Nguyễn Hoàng Thủy, Nguyễn Tiền Giang (2009),“Áp dụng thử nghiệm mô hình MIKE 11 mô phỏng thủy lực và diễn biến chất lượng nước sông Cầu đoạn qua Thái Nguyên”,Khóa luận tốt nghiệp nghành Khí Tƣợng Thủy văn Hải Dƣơng Học, Đại học khoa học tự nhiên.. - Tổng Cục Môi Trƣờng (2009), “Đánh giá ngưỡng chịu tải và đề xuất các giải