1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG PHAN VI T CHÍNH NGHIÊN C U NG D NG MƠ HÌNH TỐN MIKE 11 MÔ PH NG ĐÁNH GIÁ CH T LƯ NG NƯ C H LƯU SÔNG Đ NG NAI ĐO N CH Y QUA THÀNH PH BIÊN HOÀ THEO QUI HO CH PHÁT TRI N KINH T XÃ H I Đ N NĂM 2020 C A T NH Đ NG NAI Chun ngành: XÂY D NG CƠNG TRÌNH TH Y Mã s : 60.58.40 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2011 Cơng trình đư c hồn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: GS TS Nguy n Th Hùng Ph n bi n 1: TS Huỳnh Văn Hoàng Ph n bi n 2: TS Hoàng Văn Minh Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 29 tháng 06 năm 2011 * Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng M Đ U Tính c p thi t c a ñ tài M t nh ng v n ñ c p thi t c a th gi i nói chung Vi t Nam nói riêng c n ph i quan tâm gi i quy t ô nhi m môi trư ng; ñ c bi t ngu n nư c ng t ngày c n ki t ô nhi m ngu n nư c ngày tr m tr ng Ch t lư ng nư c sông, h b gi m tác ñ ng b i ngu n nư c th i dân sinh công nghi p S gia tăng dân s k t h p v i nhu c u phát tri n kinh t - xã h i, nhu c u s d ng nư c cao, lư ng nư c th i vào sơng su i l n so v i lưu lư ng dịng ch y c a sơng sơng s b nhi m m t đo n dài k t ñi m th i; d n ñ n ngu n nư c ng t b ô nhi m gây khơng khó khăn cho sinh ho t, s n xu t, kinh doanh, du l ch c a ngư i dân Do đó, đánh giá ch t lư ng nư c m t nh ng v n ñ ñư c quan tâm hàng ñ u h u h t qu c gia th gi i Quá trình nghiên c u ch t lư ng nư c th gi i ñã ñ t ñư c nhi u thành t u to l n, nh s phát tri n c a tin h c nên có nhi u mơ hình tốn, tính tốn r t hi u qu Vi t Nam m t ñ t nư c ñang phát tri n; nên v n đ cịn nghiêm tr ng hơn; ñ c bi t giai ño n h i nh p phát tri n Bư c ñ u n n kinh t ñ t nư c ñã g t hái ñư c nhi u thành t u ñáng khích l , song, ph i đ i m t v i nh ng thách th c l n v môi trư ng; m t nh ng nơi b ô nhi m n ng n vùng Đông Nam B h lưu sơng Đ ng Nai đo n ch y qua thành ph Biên Hoà, t nh Đ ng Nai Đây đo n sơng có kh ô nhi m ngu n nư c cao, chưa có ñư c s nghiên c u ñ y ñ v v n đ ch t lư ng nư c nói chung nh t vi c ng d ng mơ hình hi n đ i đ tính tốn ñang h n ch , nên tác gi ñã l a ch n ñ tài nh m ng d ng cơng ngh hi n đ i đ tính tốn, đánh giá ch t lư ng nư c h lưu sơng Đ ng Nai đo n qua thành ph Biên Hoà, ph c v cho vi c phát tri n dân sinh, kinh t , du l ch vùng M c tiêu nghiên c u Nghiên c u ng d ng mơ hình tốn Mike 11 mơ ph ng đánh giá ch t lư ng nư c vùng h lưu sơng Đ ng Nai đo n qua thành ph Biên Hoà - T nh Đ ng Nai Đ i tư ng ph m vi nghiên c u Đ i tư ng nghiên c u: Nghiên c u ng d ng mơ hình tốn Mike 11 ñánh giá ch t lư ng nư c sông Ph m vi nghiên c u: Vùng h lưu sơng Đ ng Nai đo n ch y qua thành ph Biên Hoà - t nh Đ ng Nai N i dung nghiên c u - Đi u tra thu th p s li u kh o sát th c ñ a, s li u ño ñ c m t s ch t b n gây ô nhi m ngu n nư c, s li u v lưu lư ng dòng ch y thư ng ngu n, m c nư c h lưu vùng nghiên c u - Thu th p, t ng h p s li u, tài li u v khí tư ng thu văn, b n đ đ a hình, sơng ngịi, tình hình dân sinh kinh t - Nghiên c u áp d ng mơ hình tốn Mike 11 đ áp d ng tính tốn, đánh giá ch t lư ng nư c v i s li u ñ u vào ñã thu th p ñư c - Vi t báo cáo t ng h p toàn b k t qu th c hi n ñ tài Phương pháp nghiên c u Phương pháp nghiên c u s d ng, bao g m phương pháp thu th p, phân tích tài li u thu th p t ngu n hi n có, phương pháp kh o sát th c đ a, l y m u phân tích th c tr ng ch t lư ng nư c t i v trí quan tr c ch t lư ng nư c d c sơng, nh m đánh giá hi n tr ng môi trư ng t i khu v c nghiên c u thu th p tài li u c n thi t cho tính tốn Ti p đó, ng d ng phương pháp mơ hình tốn đ tính tốn, mơ ph ng ch đ th y văn th y l c di n bi n ch t lư ng nư c h lưu sơng Đ ng Nai đo n qua thành ph Biên Hoà B c c lu n văn Chương 1: T ng quan v ñánh giá ch t lư ng nư c Chương 2: Đi u ki n t nhiên – tình hình dân sinh kinh t thành ph Biên Hoà Chương 3: Hi n tr ng ch t lư ng nư c d báo lưu lư ng nư c th i, t i lư ng ô nhi m sơng Đ ng Nai đo n ch y qua thành ph Biên Hoà Chương 4: T ng quan v mơ hình tốn Mike 11 Chương 5: ng d ng mơ hình tốn Mike 11 mơ ph ng đánh giá ch t lư ng nư c sông Đ ng Nai ño n ch y qua thành ph Biên Hòa Chương T NG QUAN V ĐÁNH GIÁ CH TT LƯ NG NƯ C Gi a môi trư ng nư c môi trư ng t nhiên trì m t m i quan h tương h Hi u bi t sâu s c m i quan h r t c n thi t c a ngư i ñ b o v c i t o t nhiên Đáp ng yêu c u trên, ñ i v i ngành dùng nư c ph i nghiên c u v n ñ : - Đánh giá nhu c u dùng nư c - Đánh giá ch t lư ng c a ngu n nư c s d ng - Đánh giá d báo m c ñ nhi m b n ngu n nư c, nghiên c u bi n pháp ñ h n ch đ n lo i tr tình tr ng ô nhi m ngu n nư c 1.1 NHU C U VÀ HI N TR NG KHAI THÁC NGU N NƯ C HI N NAY 1.1.1 Nhu c u c n s d ng nư c Có th phân thành hai lo i nhu c u s d ng nư c, nhu c u nư c cho sinh ho t nhu c u nư c cho ngành kinh t công nghi p, giao thông v n t i Nhu c u nư c cho ngành kinh t r t l n, ch y u cho công nghi p nông nghi p Đ i v i nông nghi p, nư c nhu c u c n thi t y u cho sinh trư ng phát tri n c a tr ng Vi c ñ m b o nhu c u nư c cho tr ng có tác d ng quy t ñ nh ñ i v i su t tr ng Nhu c u nư c dùng cho công nghi p r t l n, nh t nư c công nghi p phát tri n Lư ng nư c dung cho s n su t cơng ghi p ch m t t 10 đ n 15% q trình s n xu t, cịn l i ch a ch t b n, ch t đ c q trình s n xu t t o g i nư c th i công nghi p (NTCN) NTCN chưa qua x lý x vào ngu n nư c s gây nên tình tr ng nhi m ngu n nư c 1.1.2 Khai thác s d ng ngu n nư c ngày Nư c m t tài nguyên thiên nhiên vô quý giá, ngư i ngày c g ng khai thác, s d ng c ngu n nư c m t m t nư c ng m Ngu n nư c m t ñư c s d ng, khai thác tri t ñ nh m m c đích phát n Ngồi phát n ngu n nư c m t ñã s d ng r ng rãi cho nhi u m c đích khác tư i, nuôi cá, giao thông thu , nư c dùng cho công nghi p T i nh ng khu t p trung dân cư, khu công nghi p nh ng nư c phát tri n, ngu n nư c ñư c s d ng tri t ñ tình tr ng thi u nư c v n x y t i nhi u nơi Ngư c l i, ngu n nư c chưa ñư c s d ng ñáng k nư c phát tri n 1.1.3 V n ñ thi u nư c Ngày nay, v i t c ñ tăng dân s nhanh v i s phát tri n kinh t xã h i, nhu c u dùng nư c tăng lên ñ ng th i lư ng nư c th i tăng gây tình tr ng ô nhi m ngu n nư c thi u nư c tr m tr ng nhi u nơi th gi i T i nhi u nơi, tình hình thi u nư c tr m tr ng tình tr ng m t ph n ngu n nư c, ch y u nư c m t b nhi m b n ngu n nư c th i sinh ho t công nghi p gây 1.2 CƠ S LÝ THUY T ĐÁNH GIÁ CH T LƯ NG NƯ C Nư c sơng ngịi, h ao ch a nhi u ch t h u cơ, vô cơ, lo i vi sinh v t khác T l thành ph n c a ch t có m t m u nư c ph n ánh ch t lư ng nư c c a m u B trí nh ng v trí l y m u, phân tích đ nh tính ñ nh lư ng thành ph n ch t m u nư c phịng thí nghi m n i dung ch y u ñ ñánh giá ch t lư ng phát hi n tình hình ô nhi m ngu n nư c 1.2.1 Nh ng thơng s v t lý, hố h c, sinh h c c a ch t lư ng nư c 1.2.1.1 Thông s v t lý 1.2.1.2 Thông s hố h c a) Đ c tính h u cơ: Đ ph n ánh đ c tính h u c a ngu n nư c, có th dùng m t s thông s sau: - Nhu c u ô xy sinh h c BOD (mg/l) - Nhu c u ô xy hoá h c COD (mg/1) - Nhu c u ô xy t ng c ng TOD (mg/1) - T ng s bon h u TOC (mg/1) Trong thông s , BOD thông s quan tr ng nh t, ph n ánh m c ñ nhi m b n nư c rõ r t nh t b) Đ c tính vơ cơ: 1.2.1.3 Thơng s sinh h c 1.2.2 Nhu c u oxy sinh h c (BOD) 1.2.2.1 Khái ni m Lư ng ôxy c n thi t ñ vi sinh v t phân hu ch t h u m t ñơn v m u nư c nhu c u ôxy sinh h c (BOD) Đơn v c a BOD mg/1 Thơng thư ng đ xác đ nh BOD ngư i ta phân tích m u nư c ñi u ki n nhi t ñ 200C th i gian ngày BOD ño ñư c g i BOD5 1.2.2 Cơng th c tính BOD (1.3) Ho c: (1.4) Trong đó: K' _ H s t c đ trung bình c a ph n ng s s 10 Quan h gi a K K' sau: K = 2,303K' 1.2.2.3 S ơxy hố ph n ng BOD S ơxy hóa ph n ng BOD theo hai giai ño n; ôxy hoá h p ch t ch a bon (cácbonát hố) ơxy hố h p ch t ch a Nitơ (Nitơrát hố) theo phương trình: (1.5) 1.2.3 Nhu c u ơxy hóa h c, nhu c u ôxy t ng c ng t ng cacbon h u (COD, TOD, TOC) 1.2.3.1 COD: COD nhu c u ơxy hố h c t c nhu c u ơxy hố c n thi t cho ơxy hố h c ch t m t đơn v m u nư c (mg/1) N u bi t đư c phương trình ph n ng hố h c có th tính đư c lư ng COD theo lý thuy t 1.2.3.2 TOD: TOD nhu c u ôxy t ng c ng, c n thi t cho hai q trình ơxy sinh h c (BOD) ơxy hoá h c (COD) Đơn v mg/l 1.2.3.3.TOC: TOC t ng s cácbon h u m t ñơn v m u nư c TOC ñư c xác ñ nh nh d ng c phân tích bon 1.3 NH HƯ NG C A HO T Đ NG KINH T Đ N CH T LƯ NG NƯ C Ch t lư ng nư c b chi ph i b i y u t t nhiên nhân sinh K t qu s d ng m nh m tài ngun nư c khơng ch làm thay đ i lư ng nư c dùng cho lĩnh v c ho t đ ng kinh t mà thay đ i ch t lư ng c a 1.3.1 Ho t đ ng s n xu t cơng nghi p 1.3.2 Nư c th i công c ng (NTCC) 1.3.3 Đơ th hố 10 Chương ĐI U KI N T NHIÊN – TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH T THÀNH PH 2.1 Đ C ĐI M T BIÊN HỒ NHIÊN 2.1.1 V trí đ a lý Lưu v c sông Đ ng Nai n m kho ng: - Kinh đ Đơng t 105045’ (Tân Biên – Tây Ninh) ñ n 109012’ (Ninh H i - Ninh Thu n) - Vĩ ñ B c t 10019’17’’ (mũi Vũng Tàu) ñ n 12020’ (Đak Mil – Đ k lak) Thành ph Biên Hịa n m phía tây t nh Đ ng Nai, b c giáp huy n Vĩnh C u, Nam giáp huy n Long Thành, đơng giáp huy n Tr ng Bom, tây giáp th xã Dĩ An, Tân Uyên t nh Bình Dương Qu n – TP H Chí Minh Biên Hịa hai phía c a sông Đ ng Nai, cách trung tâm thành ph H Chí Minh 30 km, cách thành ph Vũng Tàu 90 Km (theo Qu c l 51) 2.1.2 Đ c ñi m ñ a hình – ñ a m o Thành ph Biên Hịa có đ a hình ph c t p ña d ng Đ ng b ng, chuy n ti p ñ ng b ng trung du Đ a hình d c d n t B c xu ng Nam t Đông qua Tây Khu v c phía Đơng B c thành ph , đ a hình có d ng đ i nh , d c tho i khơng đ u, nghiêng d n v phía sơng Đ ng Nai su i nh Cao ñ l n nh t 75m, cao ñ th p nh t 2m 2.1.3 Đ c m khí h u – khí tư ng 2.1.3.1 Ch đ nhi t: Nhi t đ trung bình năm kho ng 260C vùng th p Chênh l ch nhi t đ bình qn tháng nóng nh t tháng l nh nh t kho ng 3-3,50C 12 650m3/s S phân ph i lưu lư ng nư c đo n sơng Đ ng Nai ch y qua thành ph Biên Hoà sau: Nhánh ph i cù lao Ph : Q = 86%; Nhánh trái cù lao Ph : Q = 14% 2.2 TÌNH HÌNH DÂN SINH KINH T XÃ H I 2.2.1 Hi n tr ng dân sinh kinh t thành ph Biên Hòa năm 2005 Do tác ñ ng m nh c a n n kinh t th trư ng, n n kinh t công nghi p c a t nh nh ng năm qua có nh ng bư c ti n nh y v t Cùng v i s l n m nh c a n n kinh t công nghi p, th hình thành nên c m dân cư, khu t p trung dân cư ph c v cho phát tri n công nghi p 2.2.1.1 Tình hình dân s phân b dân cư 2.2.1.2 Tình hình phát tri n kinh t - xã h i a) Công nghi p: b) Nông nghi p: c) Cơ s h t ng thoát nư c ñô th : 2.2.2 Qui ho ch phát tri n dân sinh - kinh t ñ n năm 2020 2.2.2.1 Qui hoach phát tri n dân s phân b dân cư ñ n năm 2020 2.2.2.2 Qui ho ch phát tri n kinh t - xã h i ñ n năm 2020 a) Ngành công nghi p: b) Ngành nông lâm nghi p: c) Ngành thương m i - d ch v - du l ch: d) Phát tri n k t c u h t ng: e) Phát tri n th : f) Phát tri n ngu n nhân l c: g) Phát tri n lĩnh v c văn hóa - xã h i: 13 Chương HI N TR NG CH T LƯ NG NƯ C VÀ D BÁO LƯU LƯ NG NƯ C TH I, T I LƯ NG Ô NHI M SÔNG Đ NG NAI ĐO N CH Y QUA THÀNH PH BIÊN HOÀ 3.1 ĐÁNH GIÁ HI N TR NG CH T LƯ NG NƯ C NĂM 2005 3.1.1 Gi i thi u chung: Sơng Đ ng Nai sau th y n Tri An có nhi u cù lao, đ n TP Biên Hòa chia thành nhánh b i cù lao Ph Nhánh Đ ng Nai có lưu lư ng dịng ch y l n, nhánh sơng Cái dịng ch y nh , đ ng th i sơng thu c phía trung tâm thành ph ñó h u h t nư c th i sinh ho t nư c th i t ho t ñ ng kinh t - xã h i c a thành ph ñ u x th i vào chi lưu Do v y, ch t lư ng nư c sông gi m sút so v i dịng sơng Đ ng Nai 3.1.2 Vai trị ngu n nư c c a sơng Đ ng Nai đo n ch y qua thành ph Biên Hòa Đo n sông Đ ng Nai ch y qua thành ph Biên Hịa thu c vùng h lưu c a sơng Đ ng Nai có vai trị quan tr ng c p nư c ph c v dân sinh ho t ñ ng kinh t -xã h i cho vùng kinh t tr ng m Đơng Nam B 3.1.3 Hi n tr ng ch t lư ng nư c sơng Đ ng Nai đo n ch y qua thành ph Biên Hịa Đ đánh giá ch t lư ng nư c đo n sơng tác ñ ng c a ho t ñ ng dân sinh, kinh t c a thành ph Biên Hồ đư c sát th c Đ tài ti n hành thu th p s li u v k t qu phân tích m u đánh giá ch t lư ng nư c vào mùa ki t (vào tháng năm 2005) đ có 14 s hi u ch nh mơ hình tốn đánh giá xác đáng ch t lư ng nư c c a sông Đ ng Nai sơng Cái Sơ đ v trí thu m u đư c th hi n hình 3.1 Hình 3.1: V trí thu m u nư c sơng Đ ng Nai sông Cái K t qu phân tích m u ch t lư ng nư c sơng Đ ng Nai sơng Cái đư c đánh giá so sánh, v i quy chu n k thu t qu c gia (QCVN) v ch t lư ng nư c m t QCVN 08: 2008/BTNMT Chi ti t QCVN 08: 2008/BTNMT đư c trình bày ph l c 3.1 3.1.3.1 Đ PH 3.1.3.2 Ch t r ng lơ l ng (TSS) 3.1.3.3 Hàm lư ng Clorua (Cl-) 3.1.3.4 N ng đ Ơxy hịa tan (DO) Ơxy hồ tan (DO) ch tiêu r t quan tr ng ñ m b o ñ i s ng thu sinh Ch tiêu ph thu c vào m c đ nhi m ch ñ thu l c c a ngu n nư c, ho t đ ng giao thơng thu , trình phân gi i ch t h u q trình hơ h p quang h p c a thu sinh v t,… 15 3.1.3.5 Ô nhi m ch t h u a) Nhu c u Ơxy sinh hóa (BOD5) b) Nhu c u Ơxy hóa h c (COD) 3.1.3.6 Ơ nhi m ch t dinh dư ng a) N ng đ Amoni ( ) tính theo N b) N ng đ Amoni ( ) tính theo N 3.1.3.7 Ô nhi m d u m 3.1.3.8 Ô nhi m sinh v t (Coliform) 3.2 Đ C TRƯNG NGU N GÂY Ô NHI M C A THÀNH PH BIÊN HỒ Sơng Đ ng Nai đo n ch y qua TP Biên Hịa ch u tác đ ng r t l n b i ngu n NTSH, NTCN n m khu v c thành ph , nư c th i chăn nuôi heo ho t ñ ng nuôi tr ng th y s n Đ xác ñ nh ch tiêu ñánh giá ch t lư ng nư c đo n sơng này, ta ti n hành tính tốn xác đ nh lưu lư ng t i lư ng ô nhi m 3.2.1 Nư c th i sinh ho t 3.2.2 Nư c th i công nghi p 3.2.2.1 Đ c trưng nư c th i m t s s s n xu t bên ngồi khu cơng nghi p 3.2.2.2 Đ c trưng nư c th i t khu công nghi p t p trung 3.2.3 Nư c th i chăn nuôi heo 3.2.4 Nư c th i nuôi tr ng th y s n 3.3 HI N TR NG VÀ D BÁO LƯU LƯ NG NƯ C TH I, T I LƯ NG Ơ NHI M BOD5 3.3.1 Tính toán lưu lư ng nư c th i t i lư ng ô nhi m BOD5 3.3.1.1 Nư c th i sinh ho t a) Ư c tính lưu lư ng nư c th i sinh ho t: Theo c tính c a WHO (1985), lưu lư ng nư c th i sinh ho t th i vào môi trư ng 16 nư c m t kho ng 80% lưu lư ng nư c c p Lưu lư ng nư c c p l y theo ñ nh m c c p nư c c a S Xây d ng t nh Đ ng Nai b) Ư c tính t i lư ng nhi m BOD5 c a nư c th i sinh ho t T i lư ng nhi m BOD5 đư c tính theo h s ô nhi m Aceivala (1985) V i nư c ñang phát tri n, t i lư ng nhi m BOD5 trung bình 45–54g/ngư i/ngày, ta l y trung bình 49,5 g/ngư i/ngày 3.3.1.2 Nư c th i cơng nghi p a) Ư c tính lưu lư ng nư c th i công nghi p: Theo d án “Qui ho ch t ng th thoát nư c v sinh môi trư ng thành ph Biên Hồ - Qui ho ch h th ng nư c b n ñ n năm 2020”, Lưu lư ng nư c c p cơng nghi p đư c tính trung bình 50m3/ha/ngày lư ng nư c th i c tính b ng 80% lư ng nư c c p (t c kho ng 40m3/ha/ngày) b) Ư c tính t i lư ng nhi m BOD5 NTCN T i lư ng ô nhi m BOD5(kg/ngày) = lư ng nư c th i (l/ngày) x CBOD (mg/l)/106 3.3.1.3 Nư c th i chăn nuôi heo a) Ư c tính lưu lư ng nư c th i chăn ni: Theo đ tài “Hi n tr ng nguyên nhân ô nhi m nư c h th ng kênh Tham Lương B n Cát - Vàm thu t”, lư ng nư c th i tương ng c tính b ng 80% lư ng nư c c p b) Ư c tính t i lư ng nhi m BOD5 nư c th i chăn nuôi heo: T i lư ng ô nhi m BOD5 phát sinh t ho t đ ng chăn ni heo đư c tính theo cơng th c: T i lư ng ô nhi m BOD5(kg/ngày) = lư ng nư c th i (l/ngày)x CBOD (mg/l)/106 17 3.3.1.4 Nư c th i nuôi tr ng th y s n T i thành ph Biên Hịa có hai hình th c ni tr ng th y s n, hình th c ni cá bè ni cá ao a) Hình th c ni cá bè b) Hình th c ni cá ao 3.3.2 T ng h p ñánh giá ngu n th i lưu v c nghiên c u 3.3.2.1 T ng h p lưu lư ng nư c th i t i lư ng ô nhi m Trung bình m i ngày, ho t đ ng sinh ho t s n xu t ñ a bàn thành ph Biên Hồ th i sông Đ ng Nai sông m t lư ng nư c th i kho ng 598138,68 m3 vào năm 2005, 656733 m3 vào năm 2010, 772457 m3 vào năm 2020 tương ñương v i t i lư ng ô nhi m BOD5 kho ng 80812 kg/ngày vào năm 2005, 73825 kg/ngày vào năm 2010, 87048 kg/ngày vào năm 2020 3.3.2.2 Đánh giá ngu n gây ô nhi m Lư ng nư c th i t ho t ñ ng nuôi tr ng th y s n l n nh t k ñ n lư ng nư c sinh ho t ti u th công nghi p, công nghi p t p trung th p nh t lư ng nư c th i chăn nuôi heo Lưu lư ng nư c th i tăng d n t năm 2005 ñ n năm 2020 T i lư ng phát sinh t ho t ñ ng sinh ho t ti u th công nghi p l n nh t k ñ n ho t đ ng s n xu t cơng nghi p t p trung, chăn nuôi heo th p nh t t i lư ng phát sinh t ho t đ ng ni tr ng th y s n 18 Chương T NG QUAN V MÔ HÌNH TỐN MIKE 11 4.1 GI I THI U MƠ HÌNH TỐN MIKE 11 Mơ hình MIKE 11 m t ph n m m k thu t chuyên d ng Vi n Thu l c Đan M ch (DHI) xây d ng phát tri n kho ng 20 năm tr l i ñây, ñư c ng d ng đ mơ ph ng ch đ th y l c, ch t lư ng nư c v n chuy n bùn cát vùng c a sông, sông, h th ng tư i, kênh d n h th ng d n nư c khác 4.2 CƠ S LÝ THUY T C A MƠ HÌNH 4.2.1 Cơ s lý thuy t mơ hình th y l c (HD) Mike11 Mơ đun th y đ ng l c ph n quan tr ng nh t b mơ hình MIKE11, đư c xây d ng h phương trình Saint - Venant cho dịng m t chi u khơng n đ nh 4.2.1.1 H phương trình Saint - Venant - Phương trình liên t c: (4.1) - Phương trình đ ng lư ng (4.2) 4.2.1.2 Gi i h phương trình Saint – Venant theo phương pháp sai phân ñi m n Trong MIKE 11, phương trình Saint - Venant đư c gi i b ng cách dùng lư c ñ sai phân h u h n ñi m n Bbott-Inoescu Trong lư c ñ này, c p m c nư c lưu lư ng d c theo nhánh sông ñư c tính m t h th ng ñi m lư i xen k hình 4.4 19 hj-4 Qj-3 hj-2 hj-4 Qj-1 hj Qj+1 hj+2 Qj+3 hj+4 Hình 4.4: Nhánh sơng v i m lư i xen k a) Phương trình liên t c: b) Phương trình đ ng lư ng: 4.2.2 Cơ s lý thuy t mơ hình ch t lư ng nư c Mike11 4.2.2.1 Các phương trình b n ∂AC ∂QC ∂  ∂C  + −  AD  = − AKC + C2 q ∂t ∂x ∂x  ∂x  (4.32) 4.2.2.2 Gi i phương trình t i khuy ch tán Gi i phương trình b ng phương pháp sai phân h u h n theo sơ ñ sai phân ñi m Brian –Stone (hình 4.12) Hình 4.12: Lư i tính theo sơ đ n sơ ñ sai phân Brian – Stone 4.2.2.3 Các ñi u ki n n ñ nh Pe = v ∆x > D (4.40) Cr = v ∆t