Nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 diễn toán chất lượng nước trên dòng chính sông Đồng Nai làm cơ sở cho việc phân vùng tiếp nhận nước thải

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 DIỄN TỐN
CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRÊN DỊNG CHÍNH SƠNG ĐỒNG NAI
LÀM CƠ SỞ CHO VIỆC PHÂN VÙNG TIẾP NHẬN NƯỚC THẢI
Vũ Hoài Thu, Ngô Thu Hằng
Cục Quản lý tài nguyên nước, Bộ Tài nguyên Môi trường, email:

1. GIỚI THIỆU CHUNG

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Việc phân vùng tiếp nhận nước thải cho
đoạn sông được dựa trên việc đánh giá khả
năng chịu tải của đoạn sông. Việc phân đoạn
sông để đánh giá khả năng tiếp nhận nước
thải, sức chịu tải của sông được thực hiện
trên cơ sở các căn cứ: Vị trí nhập lưu, phân
lưu trên sơng; Chức năng nguồn nước, mục
đích sử dụng nước của sơng; vị trí các cơng
trình khai thác, sử dụng nước, xả nước thải;
vị trí cơng trình hồ chứa, cơng trình điều tiết
nước trên sơng; Chiều dài xâm nhập mặn lớn
nhất ứng với độ mặn 4,0‰ đối với các đoạn
sông bị ảnh hưởng của thủy triều; Yêu cầu về
bảo tồn, phát triển hệ sinh thái thủy sinh, giá
trị lịch sử, văn hóa, du lịch, tín ngưỡng có
liên quan đến nguồn nước; Đối với các sông
liên quốc gia, liên tỉnh, ngồi việc căn cứ quy
định nêu trên, cịn phải căn cứ vào đường
biên giới quốc gia, địa giới hành chính cấp

tỉnh. Dựa vào hiện trạng và quy hoạch phát
triển KT-XH để biết được việc phân bố các
loại hình nước thải đổ vào sông như nguồn
thải công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ hay
đô thị.
Bài báo này giới thiệu việc nghiên cứu ứng
dụng mơ hình tốn MIKE11 đánh giá diễn biến
chất lượng nước trên dịng chính sơng Đồng
Nai, trên cơ sở tính tốn khả năng chịu tải của
đoạn sơng, nồng độ tối đa cho phép của thông
số ô nhiễm trong nước thải khi thải vào nguồn
tiếp nhận nước thải, phân tích diễn biến chất
lượng nước để tính tốn xác định phân vùng
tiếp nhận nước thải của nguồn nước trên địa
bàn tỉnh Đồng Nai và Bình Dương.

Các phương pháp đánh giá khả năng tiếp
nhận nước thải, sức chịu tải của sông bao
gồm: Phương pháp đánh giá trực tiếp,
Phương pháp đánh giá gián tiếp và Phương
pháp đánh giá bằng mơ hình tốn.
Phương pháp đánh giá bằng mơ hình
tốn: Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải,
sức chịu tải của sông được thực hiện trên cơ
sở giới hạn tối đa của từng thông số đánh giá
theo quy chuẩn kỹ thuật về chất lượng nước
mặt, lưu lượng và kết quả phân tích chất
lượng nguồn nước sơng, lưu lượng và kết quả
phân tích của các nguồn nước thải xả vào
đoạn sơng và q trình gia nhập dịng chảy,

biến đổi của các chất gây ơ nhiễm. Sơ đồ tiếp
cận như sau:

Hình 1. Sơ đồ phương pháp tiếp cận
Bài toán đặt ra cần giải quyết trong thực tế
là cần có những quy định cụ thể về phân
vùng các nguồn nước mặt trên sông để tiếp

578


Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3

nhận các nguồn thải trên địa bàn tỉnh Bình
Dương, Đồng Nai đoạn từ hồ Trị An đến ngã
ba mũi Đèn Đỏ. Quy định này phải được áp
dụng đối với các cơ quan quản lý có liên
quan đến tài nguyên và mơi trường nước, các
tổ chức, cá nhân có liên quan đến hoạt động
xả nước thải vào nguồn tiếp nhận nước mặt
trên địa bàn tỉnh Bình Dương, Đồng Nai
đoạn từ hồ Trị An đến ngã ba mũi Đèn Đỏ.
Các nguồn nước thải: Là nguồn nước thải
phát sinh từ quá trình hoạt động của các cơ
sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công
nghiệp; các cơ sở y tế; các trang trại chăn
nuôi, cơ sở giết mổ gia súc, gia cầm; nước
thải sinh hoạt; các hoạt động nuôi trồng thủy
sản và các hoạt động khác.
Nguồn tiếp nhận nước thải ở đây là sông

Đồng Nai đoạn từ hồ Trị An đến ngã ba mũi
Đèn Đỏ.
Theo kết quả quan trắc năm cho thấy, chất
lượng nước sông Đồng Nai, đoạn cách ngã ba
sông Đồng Nai – Sơng Bé khoảng 10km về
phía thượng nguồn đã bị ô nhiễm, nhất là với
thông số NH4 +-N, một vài thơng số khác ơ
nhiễm chỉ mang tính thời điểm. Đoạn sông
này bị ảnh hưởng bởi nước thải sinh chăn
nuôi trên địa bàn. Trong đó với nồng độ SS
vào năm 2017 vượt quy chuẩn cho phép 1,3
lần và nồng độ COD vào năm 2018 vượt quy
chuẩn cho phép 1,4 lần.
Nhóm ơ nhiễm vi sinh: nồng độ Coliform
hầu hết ở các năm đều đạt quy chuẩn cho
phép, riêng năm 2017 vượt quy chuẩn cho
phép 2,1 lần.
Việc xả nước thải vào sông Đồng Nai khu
vực nghiên cứu được áp dụng chi tiết đối với
tiêu chuẩn cột A khi mục đích sử dụng nước
là „nguồn nước sinh hoạt“, nguồn có thể cấp
nước sinh hoạt hoặc nước có thể xử lý nước
sinh hoạt một cách kinh tế.

q trình tính tốn. Vị trí nguồn thải, lưu
lượng và nồng độ các chất ô nhiễm để làm
điều kiện biên cho q trình tính tốn chất
lượng nước. Các số liệu quan trắc nồng độ
các chất ô nhiễm trong nước mặt để hiệu
chỉnh và kiểm định mơ hình chất lượng nước;

các dữ liệu quan trắc cịn đóng vai trị quan
trọng trong hiệu chỉnh và tìm ra bộ thơng số
chuẩn nhất của mơ hình cho hệ thống sơng
đang nghiên cứu.

Hình 2. Sơ đồ thủy lực tính tốn diễn biến
chất lượng nước
Nghiên cứu tập trung tính tốn một số chỉ
tiêu chất lượng nước cơ bản: DO, BOD5 ,
NH4 +, NO3 . Kết quả hiệu chỉnh của mơ hình
chất lượng nước năm 2016 được so sánh giữa
số liệu tính tốn và thực đo dọc theo sông
Đồng Nai khu vực nghiên cứu được so sánh
QCVN40:2011/BTNM và một số quy chuẩn
khác có liên quan.
Dùng số liệu thực đo từ tháng 10/2017 để
kiểm định mơ hình. Kết quả tính tốn sai số
giữa thực đo và tính tốn khoảng 5-10%. Ví
dụ kết quả tính tốn hiệu chỉnh kiểm định
chất lượng nước tại trạm Biên Hòa như sau:

3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Sơ đồ thủy lực tính tốn diễn biến chất
lượng nước lưu vực sông Đồng Nai thể hiện
trên hình 2.
Dữ liệu về nồng độ các chất ơ nhiễm tại
thời điểm t=0 để làm điều kiện ban đầu cho

Hình 3. Kết quả so sánh tính tốn và thực

đo thơng số DO tại trạm Biên Hòa

579


Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3

Kết quả tính tốn và thực đo có sự chệnh
lệch là do nguồn thải của lưu vực sông tác giả
ước tính nhanh tải lượng các chất ơ nhiễm và
chưa thống kê hết được các nguồn thải trên
khu vực nghiên cứu, tuy nhiên giới hạn sai số
nằm trong phạm vi cho phép nên vẫn dùng để
tính tốn đánh giá diễn biến chất lượng nước,
phục vụ phân vùng tiếp nhận nước thải của
nguồn nước.
Kết quả phân vùng tiếp nhận nước thải của
nguồn thải như sau:
Lưu lượng dịng chảy trung bình trên dịng
chính sơng Đồng Nai đoạn từ sau đập thủy
điện Trị An đến huyện Long Thành với
Q=770m3 /s, các đoạn tiếp nhận nguồn nước
thải (cột A) như sau:
Đoạn từ sau hồ Trị An đến nhập lưu
sông Bé
Đoạn từ sau nhập lưu sơng Bé đến cầu
Hóa An
Đoạn từ cầu Hóa An đến nhập lưu sông
Buông
Đoạn từ nhập lưu sông Buông đến ngã ba

Mũi Đèn Đỏ.
Hệ số lưu lượng nguồn tiếp nhận nước thải
(Kq ) = 0,9. Giá trị hệ số Kf ứng với lưu lượng
nguồn nước thải được xác định như sau:
Lưu lượng nguồn nước
Giá
thải (F)
(Đơn vị tính: m3/24h)
F ≤ 50
50 < F ≤ 500
500 < F ≤ 5.000
F > 5.000

trị hệ số
Ký hiệu
Kf
1,2
1,1

Kf1
Kf2

1,0
0,9

Kf3
Kf4

Bảng 1. Quy định phân vùng tiếp nhận
nước thải đoạn sông nghiên cứu

STT
1
2
3
4

Phân vùng
tiếp nhận cột
Sau hồ Trị An đến nhập
A
lưu sơng Bé
Sau nhập lưu sơng Bé
A
đến cầu Hóa An
Cầu Hóa An đến nhập
A
lưu sơng Bng
Nhập lưu sơng Bng
A
đến ngã ba Mũi Đèn Đỏ
Tên đoạn sông suối

Lưu lượng nguồn nước thải F được tính
theo lưu lượng thải thực tế lớn nhất mà các
Cơ sở phát sinh.
4. KẾT LUẬN

Việc phân vùng tiếp nhận nước thải của
nguồn nước mặt sẽ bảo vệ chất lượng nguồn
nước, góp phần đảm bảo nhu cầu sử dụng tài

nguyên nước bền vững, cần được tích hợp 5
tiêu chí: Quy hoạch phát triển KT-XH, hình
thái sơng, các vị trí nhạy cảm, dự báo mức độ
ơ nhiễm nước mặt, đánh giá khả năng tiếp
nhận nước thải của sông. Với kết quả nghiên
cứu có thế làm cơ sở để phân vùng môi
trường các nguồn nước mặt để tiếp nhận
nước thải trên dịng chính sơng Đồng Nai
theo các mục đích sử dụng nguồn nước để
làm căn cứ cấp phép cho các hoạt động xả
thải trên lưu vực.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO

Hệ số lưu lượng nguồn thải (Kf ) được quy
định tại các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật
Quốc gia về mơi trường do cơ quan quản lý
Nhà nước có thẩm quyền ban hành.
Kết quả phân vùng tiếp nhận nước thải
trên dịng chính sơng Đồng Nai đoạn từ sau
đập thủy điện Trị An đến huyện Long Thành
như sau:

[1] Báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài cấp bộ:
Xác định cơ sở khoa học và thực tiễn để xác
định phân vùng tiếp nhận nước thải. Cục
Quản lý Tài nguyên nước - 2017-2018.

580