ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TIỂU LUẬN MÔN HỌC Ô NHIỄM KHÍ QUYỂN NÂNG CAO TÍNH TOÁN CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ KHU VỰC THỊ XÃ LAI CHÂU BẰNG MÔ HÌNH ISC3 Học viên: Nguyễn Thị Thanh Giảng viên: PGS. TS. Hoàng Xuân Cơ Hà Nội, tháng 3 - 2009 MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3 1.1 Điều kiện tự nhiên 3 1.1.1 Vị trí địa lý, địa hình 3 1.1.2 Điều kiện khí tượng - thuỷ văn 4 1.2 Tình hình kinh tế - xã hội 6 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN MÔ HÌNH ISC3 9 2.1 Cơ sở lý thuyết của mô hình ISC3 9 2.1.1 Các nét chính của mô hình ISC3 10 2.1.2. Tóm tắt các yêu cầu về số liệu vào của mô hình 11 2.2 Mô tả kỹ thuật mô hình khuếch tán ISC3 12 2.2.1 Phương trình luồng khói Gauss cơ bản 12 2.2.2 Phân bố vận tốc gió theo phương thẳng đứng 13 2.2.3 Độ nâng của luồng khói 13 2.2.5 Đại lượng theo phương thẳng đứng 15 2.1.6 Lắng đọng khô 16 CHƯƠNG III: ÁP DỤNG MÔ HÌNH ISC3 ĐỂ TÍNH TOÁN CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ KHU VỰC THỊ XÃ LAI CHÂU 19 3.1 Nguồn số liệu để tính toán cho chất lượng không khí khu vực thị xã Lai Châu 19 3.1.1 Số liệu khí tượng 19 3.1.2 Số liệu nguồn thải 20 3.2 Kết quả tính toán 21 3.2.1 Đối với khí NOx 21 3.2.2 Đối với khí SO2 23 3.2.3 Đối với khí CO 25 3.2.4 Đối với khí TSP 27 KẾT LUẬN 30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 2 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý, địa hình Lai Châu là một tỉnh miền núi thuộc Tây Bắc, nằm ở toạ độ địa lý 21 0 51'- 22 0 49' vĩ độ Bắc, 102 0 19'- 103 0 59' kinh độ Ðông (hình 1.1). Phía Bắc giáp tỉnh Vân Nam, Trung Quốc có biên giới dài 273km, phía Tây và phía Tây Nam giáp tỉnh Điện Biên, phía Đông giáp tỉnh Lào Cai, phía Đông Nam giáp tỉnh Yên Bái, và phía nam giáp tỉnh Sơn La. Hình 1.1: Bản đồ hành chính tỉnh Lai Châu Lai Châu xa các trung tâm kinh tế lớn, thuộc vùng đầu nguồn rộng lớn và phòng hộ đặc biệt xung yếu của sông Đà, địa bàn sinh sống của đồng bào các dân tộc ít người, có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự phát triển bền vững của Quốc gia mà trực tiếp là các công trình thủy điện lớn trên sông Đà và vùng châu thổ sông Hồng. Lai Châu có cửa khẩu Quốc gia Ma Lù Thàng và nhiều lối mở trên tuyến biên giới Việt - Trung trực tiếp giao lưu với vùng lục địa rộng lớn phía 3 Tây - Nam Trung Quốc, được nối với khu vực tam giác tăng trưởng Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh bằng các tuyền đường quốc lộ 4D, 70, 32 và đường thủy sông Đà, có tiềm năng phát triển dịch vụ thương mại, xuất nhập khẩu và du lịch. Đồng thời cũng có vị trí chiến lược hết sức quan trọng về quốc phòng, an ninh và bảo vệ chủ quyền biên giới Quốc gia. Địa hình Lai Châu là tỉnh có địa hình núi cao rất phức tạp được hình thành qua nhiều giai đoạn kiến tạo khác nhau trong đó phổ biến là uốn nếp và sụt lún. Trên 60% diện tích toàn tỉnh có độ cao trên 1.000 m, trên 90% diện tích có độ dốc trên 25 o C, bị chia cắt mạnh bởi các dãy núi chạy dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, xen kẽ là các thung lũng có địa hình tương đối bằng phẳng như Mường So, Tam Đường, Than Uyên, …Toàn tỉnh có 6 đỉnh núi cao trên 2.500m các địa hình được chia ra như sau: - Địa hình vùng núi cao > 500 ÷1000m, độ dốc trên 30 0 , tập trung ở huyện Sìn Hồ, rất khó khăn cho việc bố trí sản xuất nông nghiệp. - Địa hình vùng núi cao > 1.000 ÷1.500m; vùng này có độ chia cắt rất mạnh địa hình hiểm trở, lòng suối dốc có nhiều hang động, đại diện là huyện Phong Thổ. - Địa hình vùng núi cao > 1.500m; độ dốc lớn, phân bố chủ yếu ở dãy núi Việt – Trung của huyện Mường Tè. Xen kẽ những dãy núi cao là các thung lũng hẹp, hình chữ V và một số địa hình có những thung lũng tương đối bằng phẳng. 1.1.2 Điều kiện khí tượng - thuỷ văn Tỉnh Lai Châu có chế độ khí hậu điển hình của vùng nhiệt đới núi cao vùng Tây Bắc có ngày nóng, đêm lạnh, ít chịu ảnh hưởng của bão. Khí hậu trong năm chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9 có nhiệt độ và độ ẩm cao; mùa khô bắt đầu tư tháng 11 đến tháng 3 năm sau, khí hậu lạnh, độ ẩm và lượng mưa thấp. Tháng 4 và tháng 10 là thời gian chuyển giao giữa hai mùa. Nhiệt độ trung bình năm 19,6 0 C. Nhiệt độ trung bình thấp nhất là 14,3 0 C và trung bình cao nhất là 23 0 C, các tháng có nhiệt độ trung bình nhỏ hơn 20 0 C phổ biến từ tháng 11 đến tháng 3. Các tháng có nhiệt độ lớn hơn 25 0 C phổ biến từ tháng 5 đến tháng 9 và chỉ xảy ra ở các vùng có độ cao nhỏ hơn 500m. Do có cao độ biến động lớn lên chế độ nhiệt giữa vùng cao và 4 vùng thấp cũng khác nhau, những vùng có độ cao trên 1000m khí hậu thường mát, lạnh và ẩm quanh năm. Lượng mưa bình quân hàng năm từ 2.500 - 2.700 mm, phân bổ không đều, mưa lớn tập trung vào tháng 6,7,8 chiếm đến 80% lượng mưa cả năm. Các tháng khô hạn bắt đầu từ tháng 12 năm trước đến tháng 3 năm sau. Là khu vực chịu ảnh hưởng của gió tây và đông nam, ít chịu ảnh hưởng của bão và gió mùa Đông Bắc. Ngoài ra còn có mưa đá, gió lốc thường xảy ra vào đầu mùa mưa với tần suất xuất hiện trung bình 1,3 - 1,5 ngày/năm, có xuất hiện sương muối vào mùa đông, cá biệt còn có tuyết tại các vùng cao. Hệ thống sông ngòi gồm mạng lưới sông, suối, khá dày đặc nhỏ hẹp và dốc. Toàn tỉnh có 3.015 km sông suối lớn nhỏ như Sông Ðà, Nậm Na, Nậm Mu, Pa Nậm Cúm, sông Nậm Mạ, trong đó có ba hệ thống sông lớn là sông Ðà, sông Nậm Na và sông Nậm Mu. Sông Nậm Na: Bắt nguồn từ Trung Quốc có độ cao 1.500m, chảy từ tây sông đông, chảy vào Việt Nam rồi chuyển theo hướng Bắc nam đổ vào sông Đà tại Lai Châu, nó đi qua toàn bộ huyện Phong Thổ và phần Tây Bắc huyện Sìn Hồ, với mô đuyn dòng chảy trung bình từ 40÷ 80l/s.km 2 ; sông dài 235 km với diện tích lưu vực là 6.860km 2 , trong đó phần diện tích trên lãnh thổ Việt Nam là 2.190 km 2 và chiều dài 86km. Sông Nậm Mu: Bắt nguồn từ địa phận huyện Phong Thổ từ độ cao 700m, chảy từ Tây sang Đông dọc theo thung lũng Bình Lư, Than Uyên rồi đổ ra sông Đà. Tổng chiều dài sông là 165km, đoạn trong huyện Phong Thổ chỉ có 45 km. Những nhánh chính của đoạn sông Nậm Mu nằm trong địa phận huyện Phong Thổ. Diện tích lưu vực khoảng 2.958km 2 , Mô đuyn dòng chảy mùa lũ tần suất 2% đạt 12÷ 14/s.km 2 . Sông Đà: Chạy dọc địa bàn huyện Mường Tè “danh giới tự nhiện giữa tỉnh Lai Châu và tỉnh Điện Biên”, diện tích toàn bộ sông Đà là 52.900km 2 , trong đó phần hứng nước thuộc địa phận Trung Quốc là 26.800km 2 và phần Việt Nam là 26.100km 2 . Tại huyện Mường Tè có 42 suối nhánh của sông Đà có diện tích lưu vực F>10km 2 , với Mô đuyn dòng chảy M o = 47.781/s.km 2 , lưu lượng dòng chảy năm là 8,187 x 10 9 m 3 nước. Do đặc điểm địa hình của tỉnh có độ dốc lớn, sông suối có nhiều thác gềnh, lưu lượng nước hàng năm có sự biến đổi và biến động theo mùa do đó 5 diện tích lưu vực và tần suất dòng chảy khác nhau gây ra những hạn chế như nún, sạt ảnh hưởng đến giao thông, song đây lại là một tiềm năng, lợi thế về nguồn nước để xây dựng thuỷ điện, giao thông đường thủy và nuôi trồng thuỷ sản phục vụ cho sinh hoạt và phát triển kinh tế - xã hội. 1.2 Tình hình kinh tế - xã hội Hiện nay, Lai Châu có 7 đơn vị hành chính, 6 huyện và một thị xã: Thị xã Lai Châu, huyện Phong Thổ, huyện Tam Đường, huyện Mường Tè, huyện Sìn Hồ, huyện Than Uyên và huyện Tân Uyên [2]. Tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh là 9.065,123 km 2 , chủ yếu là các loại đất đỏ và vàng nhạt phát triển trên đá, cát, đá sét và đá vôi, có kết cấu khá chặt chẽ [1]. Đất nông nghiệp đã sử dụng khoảng 64.299,9 ha, chiếm 7,09% tổng diện tích đất tự nhiên, trong đó đất ruộng lúa, màu là 13.781,44 ha, đất nương rẫy 32.225,91 ha, đất trồng cây hàng năm khác 7.898,56 ha, đất trồng cây lâu năm (chủ yếu là chè) 3.066,88 ha, đất vườn tạp 1.093 ha, đất đồng cỏ chăn nuôi 5.978 ha, mặt nước nuôi trồng thuỷ sản 409 ha. Đất lâm nghiệp đang có rừng 283.667 ha, độ che phủ đạt 31,3%, hầu hết là rừng phòng hộ, trong đó rừng tự nhiên là 274.651 ha, rừng trồng 9.015,94 ha. Đất chuyên dùng có khoảng 4.489,61 ha, trong đó đất giao thông 2.982,52 ha, đất xây dựng 377,26 ha, đất ở 1.918,443 ha. Đất trống đồi núi trọc có khả năng sử dụng còn rất lớn khoảng 525.862 ha (chiếm 58% diện tích tự nhiên), trong đó đất bằng chưa sử dụng là 1.743,69 ha và đất đồi núi chưa sử dụng là rất lớn, khoảng 524.118,87 ha. Tỉnh Lai Châu có một số loại khoáng sản giá trị cao như vàng, kim loại màu, đất hiếm…, song chưa được đầu tư thăm dò, đánh giá đầy đủ. Đất hiếm gồm các loại quặng barít, florit ở Nậm Xe (Phong Thủ) với trữ lượng trên 20 triệu tấn đã được khai thác từ những năm 1980 nhưng mới ở quy mô rất nhỏ. Các điểm quặng kim loại màu như đồng, chì, kẽm ở khu vực Sin Cai, Bản Lang, Tam Đường với trữ lượng khoảng 6.000 - 8000 tấn. Đá lợp có ở ba điểm dọc theo bờ sông Đà, Sông Nậm Na song hiện tại mới chỉ có điểm mỏ ở Hát Xum - Sìn Hồ được đầu tư thăm dò và khai thác. Vàng ở khu vực Chinh Sáng (Tam Đường), Ban Bo (Mường Tè), Noong Hẻo, Pu Sam Cáp (Sìn Hồ). Tỉnh còn có một số điểm suối khoáng nóng chất lượng nước khá tốt ở Vàng Bó, Than Uyên. 6 Tính đến 30/6/2007, dân số của Lai Châu có 336.936 người, mật độ dân số là 35 người/km 2 bao gồm các dân tộc Kinh, Thái, HMông, Dao, Giáy. Kinh tế của tỉnh trong những năm vừa qua đã có bước phát triển khá ổn định, tốc độ tăng trưởng GDP của tỉnh Lai Châu năm 2008 là 15%, thu nhập bình quân đầu người/năm đạt 6,29 triệu đồng, tăng 1,34 triệu đồng so với năm 2007. Giá trị sản xuất công nghiệp tăng trưởng nhanh và ổn định giai đoạn 2004 – 2007, tốc độ tăng trưởng bình quân 19,85%/năm, tốc độ tăng trưởng giá trị gia tăng ngành công nghiệp tăng bình quân 23 %/năm. Năm 2007 giá trị sản xuất công nghiệp (theo giá cố định 1994) là 116,2 tỷ đồng tăng gấp 1,72 lần so với năm 2004 (67,5 tỷ đồng). Giá trị gia tăng ngành công nghiệp năm 2007 đạt 78,1 tỷ đồng, chiếm trên 10 % trong GDP của tỉnh (775,8 tỷ đồng), …Bước đầu hình thành và củng cố một số ngành sản xuất như: khai thác, chế biến khoáng sản; thủy điện; sản xuất vật liệu xây dựng; chế biến nông, lâm sản… tạo cơ sở để thu hút đầu tư và là tiền đề để phát triển các khu, cụm công nghiệp trên địa bàn tỉnh. Hoạt động thương mại, dịch vụ có bước tăng trưởng khá: tổng mức lưu chuyển hàng hoá bán lẻ và doanh thu dịch vụ tiêu dùng (không kể hoạt động du lịch) giai đoạn từ năm 2004-2007 có mức tăng trưởng bình quân là 26,85 %/năm, năm 2007 đạt 790 tỷ đồng gấp 2,04 lần so với năm 2004 (387 tỷ đồng). Các mặt hàng chính sách trợ giá, trợ cước, mặt hàng chủ yếu như dầu hoả, muối iốt, xăng dầu các loại, giống vật tư nông nghiệp phân bón, giấy vở học sinh, thuốc dược vật tư y tế, đáp ứng đủ nhu cầu sản xuất và tiêu dùng của các tầng lớp nhân dân. Cùng với kết quả về sản xuất công nghiệp và hoạt động thương mại, dịch vụ, thì phát triển kinh tế cửa khẩu đã và đang trở thành động lực phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Mặc dù tổng kim ngạch xuất nhập khẩu qua địa bàn tỉnh giai đoạn 2004-2007 tăng trưởng không ổn định nhưng kim ngạch xuất khẩu hàng hóa của địa phương có mức tăng trưởng nhanh cả về khối lượng và giá trị mặt hàng xuất khẩu với kim ngạch tổng cộng giai đoạn 2004- 2007 là 22,39 triệu USD, năm 2007 kim ngạch xuất khẩu của tỉnh đạt 6,6 triệu USD tăng gấp 27,7 lần so với năm 2003 (0,238 triệu USD) và tăng gấp 2,2 lần so với năm đầu chia tách tỉnh năm 2004 (3 triệu USD). Mặt hàng xuất 7 khẩu chủ yếu của địa phương gồm: Quặng qua sàng tuyển, đá đen, chè khô chế biến, thảo quả, bột giấy, hàng nông lâm sản Tuy vậy sản phẩm hàng hoá xuất khẩu của địa phương phần lớn là sản phẩm thô, mới qua sơ chế, hàm lượng kỹ thuật thấp, phần lớn chưa có thị trường xuất khẩu ổn định, chủ yếu mới xuất khẩu tiểu ngạch. Lượng khách xuất nhập cảnh qua cửa khẩu Ma Lù Thàng có mức tăng bình quân 30,5%/năm giai đoạn 2004 – 2007 với số lượng khách xuất nhập cảnh bình quân 26.500 – 27.000 lượt người/năm, trong đó khách nước ngoài: 2.500 – 3.000 lượt người/năm; phương tiện xuất nhập cảnh đạt 2.000 – 2.500 lượt phương tiện/năm. Hiện nay, Lai Châu đã thu hút được nhiều nhà đầu tư trong và ngoài nước đến từ Anh, Nhật, Trung Quốc, Úc vào đầu tư và triển khai các dự án như: thăm dò khai thác vàng Pu Sam Cáp, xây dựng nhà máy tuyển quặng Việt - Trung, đầu tư xây dựng các thuỷ điện vừa và nhỏ, xây dựng các cơ sở hạ tầng khu kinh tế cửa khẩu Ma Lù Thàng, dự án xây dựng Trung tâm thương mại tỉnh … Tính đến hết tháng 6/2008 đã thu hút được trên 105 dự án đầu tư vào các lĩnh vực như: Thủy điện; khai thác, chế biến khoáng sản; sản xuất vật liệu xây dựng; chế biến nông, lâm sản; cơ sở hạ tầng khu kinh tế cửa khẩu Ma Lù Thàng; Trung tâm thương mại tỉnh với tổng số vốn đăng ký trên 5.000 tỷ VND, trong đó triển khai thực hiện trên 40 dự án với tổng số vốn đầu tư khoảng 1.500 tỷ VND với các dự án đã và đang được triển khai thực hiện có hiệu quả như: Chế biến quặng đồng ở Sìn Hồ, nhà máy chế biến chì - kẽm Việt - Trung tại Phong Thổ; nhà máy thuỷ điện Nậm Giê công suất 4MW, nhà máy thuỷ điện Chu Va công suất 1,85MW huyện Tam Đường (phát điện cuối năm 2008), thuỷ điện Nậm Mở 3 (phát điện năm 2009), nhà máy gạch Tuynel, Trung tâm thương mại tỉnh, cơ sở hạ tầng khu kinh tế cửa khẩu Ma Lù Thàng… 8 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN MÔ HÌNH ISC3 2.1 Cơ sở lý thuyết của mô hình ISC3 Hiện trạng chất lượng không khí cần phải có những nghiên cứu chi tiết và tích cực để đưa ra một bức tranh toàn cảnh về chất lượng môi trường không khí của khu vực nghiên cứu để phục vụ cho việc đánh giá chất lượng môi trường không khí. Mô hình hoá lan truyền khí là một kỹ thuật dùng tính toán nồng độ các chất ô nhiễm tại các điểm thu nhận nằm theo hướng gió do hậu quả của sự phát thải từ các nguồn ô nhiễm nằm ở vị trí đầu hướng gió. Mô hình được sử dụng trong nghiên cứu này là mô hình “Mô hình lan truyền các nguồn thải công nghiệp phức tạp” (ISC3 - Industrial Source complex Dispersion Models). Mô hình ISC3 được cục Bảo vệ Môi trường của Mỹ xây dựng dùng trong tính toán cho các chương trình tuân thủ chất lượng không khí, để dự báo kết quả của các chiến lược giảm thiểu ô nhiễm trước khi các chiến lược ấy đem ra thực thi và được dùng để mô phỏng những ảnh hưởng của việc phát triển thêm các khu công nghiệp trong vùng và ảnh hưởng của các sự cố môi trường do rò rỉ các khí độc hại. Mô hình này đã và đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới để phát triển các chiến lược giảm thiểu ô nhiễm và xác định nồng độ chất lượng không khí của các vùng khác nhau. Mô hình ISC3 là một mô hình xác định quỹ đạo biến đổi của các luồng khí chồng chéo, nó thống kê sự biến đổi theo không gian và thời gian của quá trình lan truyền, khuyếch tán, chuyển đổi hoá học, lắng đọng khô tại bệ mặt, và sự lắng đọng ướt do mưa. Mô hình mô phỏng các chất ô nhiễm khác nhau thoát ra từ các nguồn thải và vận chuyển hàng đến các điểm tiếp nhận. Đầu vào của mô hình là các số liệu khí tượng và các nguồn thải của các sơ sở công nghiệp và thải do giao thông cơ giới. Đầu ra của mô hình là nồng độ các chất ô nhiễm cũng như các thông lượng đến mặt đất do lắng động khô và lắng động ướt. Mô hình ISC3 bao gồm 2 chương trình con khác: MIXING HEIGHT và PCRAMMET nhằm cung cấp số liệu khí tượng đầu vào theo yêu cầu và định dạng của mô hình. 9 • MIXING HEIGHT là chương trình xử lý số liệu cao không và số liệu mặt đất để tính độ cao xáo trộn, cung cấp số liệu đầu vào cho chương trình PCRAMMET. • PCRAMMET là một chương trình xử lý số liệu khí tượng, nó kết hợp số liệu khí tượng theo giờ của trạm mặt đất và độ cao xáo trộn hai lần trong ngày, tính toán độ cao xáo trộn cho từng giờ. PCRAMMET cũng kế hợp chặt chẽ các thông số đặc trưng bề mặt (độ dài Monin-Obukhov, độ nhám bề mặt, albedo, bức xạ, thông lượng nhiệt…) phục vụ mô phỏng các quá trình lắng đọng. 2.1.1 Các nét chính của mô hình ISC3 • Số liệu khí tượng mặt đất, số liệu thám không, và số liệu mưa giờ. • Cấu trúc lớp biên được tham số hoá trong các dạng của các biến vi khí hậu. • Năm chất ô nhiễm: SO 2 , NO 2 , CO, PM10, bụi lơ lửng tổng số (TSP). • Biến đổi theo không gian và thời gian của lắng đọng khô theo mô hình sức cản. • Biến đổi theo không gian và thời gian của lắng đọng ướt. • Hàm luồng khói hữu ích. • Tính toán nồng độ, lắng đọng khô và lắng đọng ướt. Sự lắng đọng khô của các chất ô nhiễm được xử lý trong ISC3 bằng mô hình sức cản. Thông lượng chất ô nhiễm được coi là tỷ lệ nghịch với tổng các sức cản đến sự vận chuyển của các chất ô nhiễm trên bề mặt cơ sở, và điều kiện khí quyển. Lượng mưa cũng có thể ảnh hưởng rất lớn đến sự di chuyển của các chất ô nhiễm trong suốt quá trình mưa. Mô hình ISC3 bao gồm cả công thức tính lắng đọng ướt. Lắng dọng ướt phụ thuộc cả vào dạng và mật độ mưa, và tính chất của chất ô nhiễm. ISC3 sử dụng một phương pháp duy nhất để đánh giá và kết hợp các thành phần của các luồng khói riêng biệt vào một quá trình tổng hợp. Mô hình sử dụng một dạng kết hợp của hàm lấy mẫu để loại bỏ các luồng khói không 10 [...]... = sức cản khí quyển lên vận chuyển theo chiều thẳng đứng (Gifford, 1976) 2.1.6 Lắng đọng khô Hệ số lắng đọng chất ô nhiễm trên bề mặt phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: các thuộc tính của chất ô nhiễm, bề mặt đất, và điều kiện khí quyển Sự 16 biến đổi của bề mặt đất và điều kiện khí quyển có ảnh hưởng đến biến thiên của hệ số lắng đọng khô Mô hình ISC3 tính các biến đổi theo thời gian và không gian của... sử dụng mô hình sức cản Vận tốc lắng đọng, được định nghĩa là tỷ số của thông lượng của chất ô nhiễm theo chiều thẳng đứng tại các độ cao qui chiếu và nồng độ tại độ cao đó, nó được tính bằng nghịch đảo của tổng các sức cản tới sự chuyển động của các chất ô nhiễm qua khí quyển tới mặt đất Fd = Cd ×Vd (16) 1 Vd = r + r + r r v + vg a d a d g (17) Trong đó: Fd = thông lượng lắng đọng tại độ cao zd, Vd... độ không khí, áp suất không khí, độ ẩm tương đối, phần mây che phủ, độ cao chân mây Hình 2.1 thể hiện hoa gió tại trạm Lai Châu đặc trưng cho mùa đông và mùa hè năm 2007 (tháng 1 và tháng 7) b) a) Hình 2.1: Hoa gió tại trạm Lai Châu đặc trưng cho mùa đông và mùa hè năm 2007: a) tháng 1; b) tháng 7 19 b Số liệu thám không Số liệu thám không được sử dụng để tính toán trong mô hình là số liệu thám không... Bảng giá trị của P theo độ ổn định của khí quyển Độ ổn định A B C D E F P (trong vùng nông thôn) 0.07 0.07 0.1 0.15 0.35 0.55 P (trong vùng ô thị) 0.15 0.15 0.20 0.25 0.30 0.30 2.2.3 Độ nâng của luồng khói 13 Độ nâng cao, ∆h, của mỗi một luồng khói được tính theo phương trình Briggs (1975) Trong trường hợp điều kiện không ổn định hoặc trung gian khi tâm luồng khói không vượt quá đỉnh của lớp biên, ∆h... CHƯƠNG III: ÁP DỤNG MÔ HÌNH ISC3 ĐỂ TÍNH TOÁN CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ KHU VỰC THỊ XÃ LAI CHÂU 3.1 Nguồn số liệu để tính toán cho chất lượng không khí khu vực thị xã Lai Châu Số liệu dùng tính toán trong mô hình ISC3 bao gồm số liệu khí tượng mặt đất và số liệu thám không, số liệu phát thải từ ống khói của nhà máy gạch Tuynel Việt Long, thị xã Lai Châu 3.1.1 Số liệu khí tượng Số liệu khí tượng năm 2007 được... các điểm và vô điểm trong một hoặc nhiều vùng với một chiều cao và toạ độ luồng khói được mã hoá bởi người sử dụng Mỗi một vùng cần các thông tin sau: 11 • Vị trí (tạo độ x, y) • Chiều cao (m) • Kích thước của nguồn thải (chiều dài x chiều rộng) • Lưu lượng khí thải của mỗi chất ô nhiễm (g/s) 2.2 Mô tả kỹ thuật mô hình khuếch tán ISC3 2.2.1 Phương trình luồng khói Gauss cơ bản ISC3 là một mô hình quỹ... nhau Mô hình này cho phép mô phỏng chính xác các dòng liên tục bằng một số luồng ít hơn 2.1.2 Tóm tắt các yêu cầu về số liệu vào của mô hình Số liệu đầu vào cần thiết cho mô hình và quá trình tiền xử lý của nó có thể chia làm 4 dạng:  Các tham số điều khiển: khích thước miềm tính, bước lưới theo không gian và thời gian,…  Các số liệu khí tượng: Các số liệu khí tượng đầu vào cần thiết trong mô hình... lực và lắng đọng khô của các hạt (đường kính hạt lớn hơn 0.1 µ m) a Số hạng độ cao không tính đến lắng đọng khô Những ảnh hưởng tới nồng độ xung quanh của lắng đọng do trọng lực và lắng đọng khô có thể được bỏ qua cho các chất ô nhiễm và các hạt nhỏ (dưới 0.1 µ m) Số hạng độ cao không tính đến ảnh hưởng của lắng đọng khô được xác định như sau: 2 2    zr − he    zr + he   V = exp  −0.5  ÷... đất và số liệu địa hình  Số liệu về nguồn thải: Mô hình ISC3 tính toán sự phát thải điểm và phát thải diện Đối với phát thải điểm cần có các thông tin sau đây: • Vị trí nguồn (tạo độ x, y) • Chiều cao ống khói (m) • Đường kính ống khói (m) • Vận tốc khí thoát khỏi ống khói (m/s) • Nhiệt độ khí của ống khói (T0K) • Lưu lượng khí thải của mỗi chất ô nhiễm (g/s) Đối với nguồn phát thải diện, mục đích... 3.5) ( 34.49 F2/5 )  (7) F ≤ 55 m4 / s3 F > 55 m4 / s3 (8) trong đó: F = thông lượng ban đầu của luồng khói do sai khác mật độ XF = khoảng cách tới lúc nâng cao cuối cùng (m) um = tốc độ gió tại lớp biên (lớp biên dưới (m/s) (m4/s3) Nhiệt độ không khí tại trạm khí tượng mặt đất gần nguồn thải được dùng để tính toán độ nâng cao do sai khác mật độ Nếu một luồng khói đi vào vào lớp ổn định phía trên lớp . tượng theo giờ của trạm mặt đất và độ cao x o trộn hai lần trong ngày, tính toán độ cao x o trộn cho từng giờ. PCRAMMET cũng kế hợp chặt chẽ các thông số đặc trưng bề mặt (độ dài Monin-Obukhov, độ. Industrial Source complex Dispersion Models). Mô hình ISC3 được cục B o vệ Môi trường của Mỹ xây dựng dùng trong tính toán cho các chương trình tuân thủ chất lượng không khí, để dự b o kết quả. tượng đầu v o theo yêu cầu và định dạng của mô hình. 9 • MIXING HEIGHT là chương trình xử lý số liệu cao không và số liệu mặt đất để tính độ cao x o trộn, cung cấp số liệu đầu v o cho chương trình PCRAMMET. •