Sử dụng mô hình Mike 21 đánh giá quá trình lan truyền nhiệt vùng cửa sông Trà Lý dưới ảnh hưởng của nhà máy nhiệt điện Thái Bình 2 Hoàng Thị Hằng Nga Trường đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội Luận văn Thạc sĩ ngành: Hải dương học; Mã số: 60 44 02 28 Người hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Thọ Sáo Năm bảo vệ: 2013 Abstract. Đã mô phỏng được quá trình lan truyền nhiệt vùng cửa sông Trà Lý dưới ảnh hưởng của nhà máy nhiệt điện Thái Bình 2 vào hai mùa khô và mưa trong năm. Kết quả cho thấy trường dòng chảy và mực nước được mô phỏng tốt bằng mô hình Mike 21. Bức tranh lan truyền nhiệt theo 12 phương án mô phỏng xu hướng truyền nhiệt từ cửa xả của nhà máy ra môi trường là hợp lý. Kết quả tính toán lan truyền nhiệt vào mùa khô cho kết quả, khi nhà máy xả thải trên 60m3/s trong trường gió Đông sẽ gây ra những vùng có chênh lệch nhiệt độ cao với môi trường xung quanh, ảnh hưởng tới hệ sinh thái khu vực. Tuy nhiên bức tranh truyền nhiệt vào mùa mưa cho thấy khối nước xả của nhà máy hầu như không ảnh hưởng tới môi trường xung quanh khu vực.Qua quá trình tính toán thấy được: Về thủy động lực học: Modul Mike 21/3 cho kết quả về trường vận tốc và trường mực nước tốt, các quy luật của sóng đứng vùng cửa sông ổn định; qúa trình lan truyền nhiệt: Mike 21/3 đáp ứng tốt quá trình mô phỏng lan truyền nhiệt, đưa ra bức tranh đầy đủ về cả xu hướng và quá trình lan truyền nhiệt khu vực nghiên cứu. Trong nước biển, lan truyền và khuếch tán nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố khí tượng, hải văn như gió, nhiệt độ mặt nước, triều, dòng chảy.Vào mùa khô lưu lượng dòng chảy nhỏ hơn nhiều so với mùa mưa vì thế khi mô phỏng quá trình truyền nhiệt của khu vực vào mùa này sẽ xuất hiện những vùng có chênh lệch nhiệt độ với môi trường tương đối cao trên 4oC (tương ứng 22oC). Đặc biệt trong phương án 5 ở cả 4 pha triều những vùng nhiệt độ nước khu vực nghiên cứu trên 22oC khá cao.Vào mùa mưa kết quả mô phỏng cho thấy khối nước xả của nhà máy gần như không gây ra sự chênh lệch nhiệt độ với nhiệt độ nước của môi trường. Những vùng lớn hơn 2oC (tương ứng 30oC) là rất nhỏ và hầu hết chỉ xảy ra trong các phương án có lưu lượng xả 60m3/s.Hướng sóng trong mùa khô ảnh hưởng khá rõ rệt tới quá trình lan truyền nhiệt, tuy nhiên trong mùa mưa nó hầu như không thể hiện. Nghiên cứu tài liệu Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ven bờ: QCVN 10: 2008/BTNMT áp dụng cho giới hạn của các thông số nước ven bờ cho thấy: Những vùng nước ven biển trong khoảng 30oC là an toàn đối với sinh vật và hệ sinh thái trong khu vực đó. Quá trình tính toán lan truyền nhiệt vùng cửa sông Trà Lý dưới ảnh hưởng của nhà máy nhiệt điện Thái Bình 2 cho kết quả đều nhỏ hơn hoặc bằng 30oC thỏa mãn quy chuẩn chất lượng nước nói trên, vì thế không gây ảnh hưởng tới môi trường. Để có thể đánh giá chính xác hơn việc lan truyền khuếch tán nhiệt tại khu vực nhà máy điện. Cần thiết phải thực hiện nghiên cứu thực nghiệm và khảo sát để có kết quả so sánh và kiểm chứng Keywords. Hải dương học; Mô hình Mike 21; Lan truyền nhiệt; Sông Trà Lý; Nhà máy nhiệt điện Content 1 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1 1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 8 1.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn Thái Bình. 10 1.2.1 Nhiệt độ không khí 11 1.2.2 Độ ẩm không khí 12 1.2.3 Nắng và bức xạ 14 1.2.4 Hướng gió và tốc độ gió 15 1.2.5 Lượng mưa 16 1.2.6 Chế độ bão 17 1.3 Chế độ thuỷ văn 17 1.3.1 Chế độ thủy triều 17 1.3.2 Chế độ dòng chảy 18 1.3.3 Chế độ sóng, gió. 19 CHƯƠNG 2: TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 21 2.1 Tài liệu 22 2.1.1 Địa hình vùng nghiên cứu 22 2.1.2 Số liệu khí tượng, thủy văn. 22 2.2 Phương pháp 25 2.3 Thiết lập mô hình tính toán 30 2.4 Các kịch bản 35 2 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN. 37 3.1 Mùa khô 38 3.1.1 Phương án 1: Q=60m 3 /s W=45 o 39 3.1.2 Phương án 2: Q=24m 3 /s, W=45 o 44 3.1.3 Phương án 3: Q=60m 3 /s, no wave 46 3.1.4 Phương án 4: Q=24m 3 /s, no wave 49 3.1.3 Phương án 5: Q=60m 3 /s, W=90 o 50 3.1.6 Phương án 6: Q=24m 3 /s, W=90 o 52 3.2 Mùa mưa 56 3.2.1 Phương án 7: q=60m 3 /s, w=135 o 58 3.2.2 Phương án 8: q=24m 3 /s, w=135 o 60 3.2.3 Phương án 9: Q=60m 3 /s, W=90 o 61 Phương án 10: Q=24m 3 /s, W=90 o 61 3.2.4 Phương án 11: Q=60m 3 /s, No wave 63 Phương án 12: Q=24m 3 /s, No wave 63 KẾT LUẬN PHỤ LỤC 69 Tài liệu tham khảo. Tài liệu tiếng Việt 1. Báo cáo về điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội, hiện trạng dân số, đô thị, văn hóa, giáo dục, y tế vùng biển ven bờ tỉnh Thái Bình-Tổng cục biển và hải đảo 2. Nguyễn Văn Lai, Lê Đức Hậu, Nguyễn Quang Minh “Tính toán truyền nhiệt trên hệ thống sông Trà Lý- tỉnh Thái Bình khi trung tâm điện lực Thái Bình lấy nước làm mát” Trung tâm thủy văn ứng dụng và kỹ thuật môi trường. 3. Niên giám thống kê Thái Bình 2010. Nhà xuất bản thống kê. 4. Phạm Văn Tiến, Lê Quốc Huy, Trần Duy Hiền, Khương Văn Hải “Ứng dụng mô hình Mike 3 tính toán lan truyền nhiệt trong nước biển khu vực nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch”. Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường-Vụ Khoa học và Công nghệ, Bộ Tài nguyên và Môi trường. 5. QCVN 10 : 2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ven bờ. 6. http://www.thaibinh.gov.vn/Pages/home.aspx 7. Sổ tay tra cứu các đặc điểm khí tượng thủy văn thềm lục địa. Tài liệu tiếng Anh 8. DHI Water & Environment, 2005. Mike 21 Flow Model, Hydrodynamic Module-Scientific Documentation. 9. DHI Water & Environment, 2005. Mike 21 Flow Model, Spectral waves Module-Scientific Documentation. . Sử dụng mô hình Mike 21 đánh giá quá trình lan truyền nhiệt vùng cửa sông Trà Lý dưới ảnh hưởng của nhà máy nhiệt điện Thái Bình 2 Hoàng Thị Hằng Nga Trường. 02 28 Người hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Thọ Sáo Năm bảo vệ: 20 13 Abstract. Đã mô phỏng được quá trình lan truyền nhiệt vùng cửa sông Trà Lý dưới ảnh hưởng của nhà máy nhiệt điện Thái Bình. hệ sinh thái trong khu vực đó. Quá trình tính toán lan truyền nhiệt vùng cửa sông Trà Lý dưới ảnh hưởng của nhà máy nhiệt điện Thái Bình 2 cho kết quả đều nhỏ hơn hoặc bằng 30oC thỏa mãn quy