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 ttt

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.
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.