Tiểu luận môn học mô hình chất lượng nước

Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước

MỤC LỤC
1. Các nguồn ô nhiễm nước sông:..........................................2
1.1. Nước thải sinh hoạt................................................................................2
1.2. Nước thải y tế:........................................................................................2
1.3. Nước thải công nghiệp...........................................................................3
1.4. Sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản........................................3
1.5. Nước thải làng nghề...............................................................................4
1.6. Hoạt động giao thông đường thủy.........................................................4
1.7. Chất thải rắn...........................................................................................5
1.8. Suy giảm diện tích rừng đầu nguồn.......................................................5

2. Mô hình dự báo ô nhiễm nước sông theo chỉ tiêu BOD –
DO

5

2.1. Phương trình Streeter – Phelps:.............................................................6
2.2. Các mô hình phát triển trên cơ sở mô hình Streeter-Phelps:.................7
2.2.1. Mô hình BOD trong dòng chảy:....................................................7
2.2.2. Mô hình DO trong dòng chảy:.......................................................8
2.2.3. Mô hình DO&BOD thay đổi theo thời gian:...............................10
2.2.4. Mô hình DO&BOD theo thời gian và không gian:.....................11
2.2.5. Mô hình DO&BOD sông rộng và vùng cửa sông:......................11

3. Ứng dụng các mô hình đánh giá chất lượng nguồn nước:
12
3.1. Tính toán sự lan truyền chất ô nhiễm trên dòng chảy:........................12
3.1.1. Mô hình BOD&DO áp dụng cho kênh, mương thoát nước thải:13
3.1.2. Mô hình BOD&DO áp dụng cho các nhánh sông, sông nhỏ:....13

3.1.3. Mô hình áp dụng cho sông rộng và vùng cửa sông:....................13
3.2. Ứng dụng mô hình tính toán sự lan truyền chất trong dòng chảy:......14

4. Kết luận:............................................................................14

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

1


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước

5. Ứng dụng mô hình Qual2E để kiểm soát ô nhiễm nước
sông

15

5.1. Giới thiệu phần mềm Qual2e...............................................................15
5.2. Ví dụ

1.

..............................................................................................16

Các nguồn ô nhiễm nước sông:
Hiện nay, các lưu vực sông đang chịu áp lực mạnh mẽ của sự gia tăng dân

số, quá trình đô thị hóa. Các khu đô thị, khu dân cư và khu công nghiệp tập trung
được hình thành và phát triển mạnh dọc theo lưu vực sông.
Sự phát triển mạnh mẽ của các tỉnh thuộc vùng kinh tế kéo theo đó là việc

thải bỏ các chất thải sinh hoạt và chất thải công nghiệp với số lượng lớn, tải lượng ô
nhiễm cao vào nguồn nước. Ngoài ra môi trường nước còn chịu tác động mạnh bởi
họat động phát triển thủy điện, thủy lợi với sự hình thành các hồ chứa, đập dâng và
việc vận hành hệ thống này. Các hoạt động nông nghiệp với việc sử dụng ngày càng
nhiều phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật, hoạt động khai thác khoáng sản,
phát triển giao thông vận tải thủy….
Trong số các nguồn thải có lưu lượng thải lớn thì nước thải sinh hoạt và nước
thải công nghiệp đóng góp tỷ lệ lớn nhất với tải lượng các chất ô nhiễm rất cao.
1.1.

Nước thải sinh hoạt
Tốc độ đô thị hóa càng mạnh thì nhu cầu sử dụng nước càng cao, trong khi

đó hạ tầng kỹ thuật đô thị không phát triển tương xứng, làm gia tăng vấn đề ô nhiễm
do nước thải sinh hoạt. Hầu như tất cả các đô thị ở Việt Nam chưa có hệ thống xử lý
nước thải sinh hoạt tập trung. Đây là nguồn thải cơ bản nhất gây ô nhiễm hữu
cơ( thông qua chỉ số BOD5, COD) ô nhiễm do các chất dinh dưỡng (các hợp chất
của Nitơ, Phospho), ô nhiễm do dầu mỡ….
1.2.

Nước thải y tế:

Nước thải y tế là loại nước thải đặc biệt nguy hiểm, cần được xử lý triệt để trước khi
thải vào nguồn tiếp nhận nước thải của môi trường. Tuy nhiên, hiện nay hầu hết các
cơ sở y tế chưa có hệ thống xử lý nước thải hoặc có nhưng hoạt động chưa hiệu quả.

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

2

Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
Lượng nước thải này đều được tải trực tiếp vào hệ thống tiếp nhận nước thải sinh
hoạt và được đưa vào nguồn nước mặt trong lưu vực sông. Đây là nguồn tiềm ẩn
nguy cơ lan truyền dịch bệnh qua môi trường nước.
1.3.

Nước thải công nghiệp
Đây là những nguồn thải có nguy cơ ô nhiễm rất lớn do thường nằm xen kẽ

trong các khu dân cư, rất khó cho công tác quản lý và kiểm soát được nguồn và
lượng thải.
Ngoài các khu công nghiệp tập trung còn có các cơ sở sản xuất công nghiệp
và tiểu thủ công nghiệp. Trong số đó chỉ có một số có trạm xử lý nước thải còn lại
đều xả trực tiếp nước thải vào nguồn nước.
-

Khai thác vàng, quặng cần đến hàng trăm nghìn m 3 nước, đào bới và rửa xói
hàng chục nghìn tấn đất thải ra suối làm ô nhiễm nguồn nước sông.

-

Khai thác cát làm rạn nứt, sụt lở đất 2 bên bờ sông. Các hoạt động khai thác
là nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước mặt.

Ví dụ: Xét hệ thống lưu vực sông Đồng Nai:
- Đồng Nai là địa phương có tổng lượng nước thải từ các khu công nghiệp
đóng góp vào lưu vực lớn nhất so với các địa phương khác trong lưu vực (52,2%
tổng lượng thải từ các khu công nghiệp của toàn khu vực). Nguồn tiếp nhận lượng
thải này chủ yếu là vùng hạ lưu sông Đồng Nai và trung lưu sông Thị Vải, nơi tập

trung rất nhiều các khu công nghiệp và cảng nước sâu.
- Thành phố Hồ Chí Minh là địa phương đóng góp lượng thải từ các khu
công nghiệp lớn thứ 2 (23%) và sông Sài Gòn là nguồn tiếp nhận chủ yếu lượng thải
này. Cùng với lượng nước thải sinh hoạt, nước thải từ các khu công nghiệp tập
trung và các cơ sở công nghiệp phân tán đã khiến khu vực hạ lưu sông Sài Gòn bị ô
nhiễm trầm trọng.
1.4.

Sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản
+ Ngành nông nghiệp sử dụng một lượng rất lớn nước của các lưu vực sông,

chủ yếu dùng cho hoạt động tưới tiêu. Việc sử dụng rất nhiều nước nước để tưới
tiêu sẽ giảm lưu lượng nước đổ về vùng hạ lưu, dẫn đến giảm khả năng tự làm sạch
của các dòng sông và gia tăng mức độ xâm nhập mặn.

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

3


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
+ Một dư lượng nhất định thuốc bảo vệ thực vật sẽ bị rửa trôi xuống các ao
hồ, sông rạch và thâm nhập vào nguồn nước, gây ô nhiễm môi trường nước. Việc
bảo quản và sử dụng thuốc không đúng quy định dẫn tới tình trạng ô nhiễm cục bộ
tại nhiều địa phương.
+ Các trang trại chăn nuôi với quy mô lớn, việc đầu tư xử lý môi trường còn
rất hạn chế do đó hầu hết lượng chất thải này, đặc biệt là nước thải đều được đổ
xuống các nguồn nước mặt, gây ô nhiễm môi trường.
+ Nghề nuôi trồng thủy sản nước ngọt phát triển rộng khắp với nhiều hình
thức như: nuôi các bè, nuôi trong ao hồ, hồ chứa nước…Nước thải và chất thải từ

hoạt động này thường không được kiểm soát, không qua xử lý mà thải trực tiếp vào
môi trường nước trưở thành một nguồn thải đóng góp các chất ô nhiễm vào lưu vực.
Thêm vào đó là các sự cố do tôm, cá nuôi chết hàng loạt và không được xử lý kịp
thời cũng là nguồn gây ô nhiễm môi trường nước mặt nghiêm trọng.
1.5.

Nước thải làng nghề
Phần lớn các cơ sở tiểu thủ công nghiệp tại các làng nghề đều phát triển tự

do theo nhu cầu của thị trường, Hệ thống thiết bị lạc hậu, quy mô và mặt bằng sản
xuất nhỏ, mang tính gia đình, khả năng đầu tư hệ thống xử lý nước thải, chất thải
hạn chế nên đã gây ô nhiễm môi trường trầm trọng tại các thủy vực xung quanh.
Hầu hết nước thải từ các lang nghề đều đổ trực tiếp xuống sông mà không qua xử
lý.
1.6.

Hoạt động giao thông đường thủy
Sự phát triển mạnh mẽ của hệ thống các cảng kéo theo đó số lượng tàu

thuyền gia tăng cũng là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường
nước mặt do việc xả thải dầu cặn và các chất thải sinh hoạt. Việc vệ sinh tàu cũng
thường phát sinh nhiều chất thải ở dạng dầu cặn.
Sự cố môi trường, đặc biệt là các sự cố tràn dầu ngày càng gia tăng do các vụ
va chạm, chìm tàu chở dầu… gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước.
Sự cố do đổ vỡ đường ống dẫn dầu vào các bồn chứa xăng dầu tại các kho
cảng nằm ven sông cũng là nguồn gây ô nhiễm môi trường nước vùng hạ lưu của
lưu vực sông.

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

4


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
1.7.

Chất thải rắn
Vấn đề gia tăng dân số kéo theo đó là khối lượng chất thải rắn cũng gia tăng

và tạo sức ép nặng nề lên các bãi rác, gây hiện tượng quá tải về sức chứa. Đây cũng
là nguồn gây ô nhiễm đáng kể đối với môi trường nước.
Việc thiếu quy hoạch và chấp nhận các kỹ thuật chôn lấp tạm bợ, không đáp
ứng các tiêu chuẩn chôn lấp hợp vệ sinh. Hầu hết các bãi rác hiện nay đều không
đảm bảo bán kính vùng đệm giữa khuôn viên bãi rác và khu dân cư lân cận. Đây có
thể được coi là thất bại trong việc cải thiện tình trạng ô nhiễm môi trường nước.
Ví dụ: Bãi rác Đông Thạnh là bãi rác lớn thứ 2 ở TP. HCM và VN hiện nay, tổng
diện tích khoảng 40ha. Do không được chống thấm nên nước rò rỉ từ rác thấm
xuống đất gây ô nhiễm các tầng nước ngầm. Rất nhiều giếng đào và giếng khoan
của dân cư xung quanh khu vực bãi rác tỏng vòng cự ly 2km từ tường bao không
còn sử dụng được vì nước rất đen và bốc mùi hôi thối.
1.8.

Suy giảm diện tích rừng đầu nguồn
Rừng đầu nguồn giữ vai trò hết sức quan trọng đối với nguồn nước của lưu

vực sông như trữ nước, điều tiết dòng chảy tự nhiên, hạn chế thiên tai như lũ lụt, xói
mòn…Bên cạnh đó rừng đầu nguồn còn là nơi bảo vệ nguồn gen quý, bảo vệ và
phát triển đa dạng sinh học của các hệ sinh thái rừng nhiệt đới.
Suy giảm diện tích rừng dẫn tới gia tăng nguy cơ xói mòn, giảm khả năng
giữ nước, nước mưa chảy tràn qua các vùng đất canh tác nông nghiệp mang theo rất

nhiều tác nhân ô nhiễm (bùn đất, phèn. Dư lượng phân bón, thuốc trừ sâu..) cũng
góp phần gây ô nhiễm môi trường nước của lưu vực sông.

2.

Mô hình dự báo ô nhiễm nước sông theo chỉ tiêu BOD –

DO
Mô hình chất lượng nước theo chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học BOD&DO
được xây dựng trên cơ sở giải phương trình tải - khuếch tán một chiều trong điều
kiện ổn định, động lực với các hệ số của phương trình là các số liệu thực nghiệm
trên dòng chảy.

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

5


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
2.1.

Phương trình Streeter – Phelps:
Năm 1925 Streeter – Phelps mô phỏng sự thay đổi nồng độ oxy hoà tan trên

dòng chảy song theo sự phân huỷ các chất hữu cơ dễ phân huỷ với các giả thiết sau
cho một đoạn sông:
-

Dòng chảy ổn định Q, A là các hằng số.

-

Lượng chất thải phát sinh từ nguồn thải ổn định

-

Bỏ qua quá trình khuếch tán rối vật chất dọc theo dòng chảy, sự tăng giảm

∂C
=0
∂t

nồng độ do các nguyên nhân cơ học (S=0), sự thay đổi do các quá trình lắng
đọng, hấp thụ…Hay nói một cách khác sự suy giảm oxy hoà tan do sự phân
huỷ các hợp chất hữu cơ.
-

Tốc độ phân huỷ chất hữu cơ (BOD) tuân theo quy luật phản ứng bậc I r =
-kd L với kd : hằng số tốc độ phân huỷ chất hữu cơ.
Với các giả thiết trên từ ta có phương trình mô tả sự thay đổi BOD và DO

trong dòng chảy (phương trình Streeter-Phelp):
µ

µ

dL
= −kd L
dx

dD
= k dL − k aD
dx

Với:
L: nồng độ chất hữu cơ theo BOD toàn phần, M.L-3.
µ : vận tốc trung bình của dòng chảy, L.T-3.
Kd: hằng số tốc độ tiêu thụ oxy - phản ứng phân huỷ chất hữu cơ, T -1.
Ka: hằng số tốc độ hoà tan oxy qua bề mặt thoáng của dòng chảy, T-1.
D = Cs – C : độ thiếu hụt oxy, M/L-3.
Cs: nồng độ oxy ở trạng thái bão hoà, M/L-3.
C: nồng độ oxy hoà tan, M.L-3.
Giải phương trình vi phân được:
-

Độ thiếu hụt oxy:


x
k L  
x
x 
D = Do exp − ka  + d o exp − k  − exp − k a 
µ  k a − kd  
µ
µ 



-

Nồng độ chất hữu cơ:
GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

6


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước

x
L = Lo exp − k d 
µ


-

Giá trị thiếu hụt tới hạn:
Dc =

-


k d Lo
x
exp − kd 
ka
µ


Khoảng cách đạt độ giá trị tới hạn:

xc =

µ
k  k − k d Do 

ln a 1 − a
ka − k d k d 
k d Lo 

Trong đó:
Do: độ thiếu hụt oxy ở thời điểm t=0 tại x=0.
x: khoảng cách.
Lo =

Qnt Cnt + QnsCns
: nồng độ BOD toàn phần ở thời điểm t=0 tại x=0.
Qnt + Qns

Qnt, Qns : lưu lượng nước thải, nước sông, L3.T-1.
Cnt, Cns: nồng độ BOD trong nước thải, nước sông, M.L3.
2.2.

Các mô hình phát triển trên cơ sở mô hình Streeter-Phelps:
Sự thay đổi chất hữu cơ trong dòng chảy phụ thuộc vào rất nhiều quá

trình khác nhau. Mô hình Streeter-Phelps chỉ xem xét sự phân huỷ các chất hữu
cơ dễ bị phân huỷ theo phản ứng phân huỷ đã dẫn đến sự sai số lớn, không thoả
mãn các nhu cầu của thực tiễn.
2.2.1. Mô hình BOD trong dòng chảy:
Khi áp dụng mô hình Streeter-Phelps tính toán sự lan truyền chấ hữu cơ từ

các nguồn điểm thải cho thấy giữa số liệu tính toá và số liệu thực đo có sư sai lệch
đáng kể. Để hạn chế sự sai số phải thay thế k d bằng số liệu thực đo trên dòng chảy
(kr) hoặc bổ sung thêm giá trị hiệu chỉnh dựa trên các số liệu thực đo khi hiệu chỉnh
mô hình.
Giả thiết trong quá trình lan truyền một phần các chất lơ lửng, phân tán lắng
xuống dưới tác dụng của trọng lực của hạt.
Phương trình Streeter-Phelps được viết lại là:
µ

dL
= − kr .L
dx

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

7


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
µ

dD
= −k d L − kd D
dx

Tích phân phương trình 1 và thế vào 2 ta có:

x
L = Lo exp − k r 
µ



x k L
D = Do exp − k s  + d o
µ  kd − kr


 

x
x 
exp − k r  − exp − k d 
µ
µ 

 

Trong đó:
Kr = kd + ks: hằng số tốc độ chuyển hoá các chất hữu cơ của dòng chảy
(T-1).
Ks: hằng số tốc độ thay đổi nồng độ chất hữu cơ do các quá trình lắng
động, hấp thụ.. các chất hữu cơ trong dòng chảy (T-1).
ks =

vs
với vs vận tốc lắng (L.T-1) và H chiều sâu dòng chảy (L).
H

Tuy nhiên trong thực tế tuỳ thuộc vào vân tốc dòng chảy mà gía trị ks có thể
âm hoặc dương. Khi ks >0 lượng chất hữu cơ tăng do sự vẩn nổi từ bùn đáy, ks<0

khi một phần chất hữu cơ lơ lửng lắng xuống nhờ tác dụng của trọng lực hay do một
vài nguyên nhân nào đó.
2.2.2. Mô hình DO trong dòng chảy:
Trong dòng chảy nồng độ oxy hoà tan (độ thiếu hụt oxy) không chỉ phụ thuộc
vào sự oxy hoá các chất hữu cơ (phương trình Streeter-Phelps) mà còn phụ thuộc
vào hàng loạt các quá trình khác: sự hô hấp của lớp bùn đáy, sự oxy hoá các hợp
chất nitơ, quá trình quang hợp-hô hấp của hệ thực vật nước. Từ phương trình
Streeter-Phelps các tác giả phát triển mô hình Do trên cơ sở bổ sung thêm các quá
trình vật lý, hoá học và sinh học trong dòng chảy.

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

8


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước

N

L

kn

kd

ka

Db

-(P-R)btrung bình

D

ks

S

Hình: Sơ đồ khối sự thay đổi giá trị BOD&DO trong dòng chảy.

Mô hình DO tổng quát:
Khi xem xét tất cả các quá trình đồng thời bao gồm: sự oxy hoá các chất vẩn
từ bùn đáy nổi lên, sự oxy hoá các hợp chất Nitơ hữu cơ, sự tăng và giảm oxy hoà
tan do quá trình quang hợp và hô hấp của hệ thực vật nước…Ta có phương trình
tổng quát:
∂D
∂D
S
= −µ
− k a D + kd L + k n N + + ( R − P )
∂t
∂x
H

x
L = Lo exp − k r 
µ





x
x   k nN o

exp

−
k

−
exp
−
k

 −

a
 r µ
u  k a − k n









x
x 
S 

x  R − P 
x  k dL b
exp − k n  − exp − k a  +
1 − exp − k a  +
1 − exp − k a  +
µ
µ   k dH 
µ 
ka 
µ 
ka







x k L
D = D o exp − k a  + d o
µ  ka − kr


Với:
Lo =

w + LsQ
Q + Qw

Trong đó:

Lo: nồng độ BOD ban đầu tại x=0, M.L-3.
Ls: nồng độ BOD trong dòng chảy tại thượng lưu, M.L-3.
W:

lượng chất thải từ nguồn, M.T-1.

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

9


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
Q: lưu lượng dòng chảy sông, L3.T-1.
Qs: lưu lượng dòng thải, L3.T-1.
L: nồng độ chấ hữu cơ theo BOD toàn phần, M.L3.
Lo: nồng độ chất hữu cơ theo BOD toàn phần ở thời điểm ban đầu t=0, M.L -3.
µ : vận tốc trung bình của dòng chảy, L.T-1.

Kr: hằng số tốc độ tiêu thụ oxy trong dòng chảy, T-1.
Ka: hằng số tốc độ thông khí qua bề mặt thoáng của dòng chảy, T-1.
Kd: hệ số tốc độ tiêu thụ oxy của quá trình oxy hoá chất hữu cơ, T-1.
Cs: nồng độ oxy ở trạng thái bão hoà, M.L-3.
C: nồng độ oxy hoà tan, M.L-3.
Kn: hằng số tốc độ tiêu thụ oxy quá trình oxy hoá các hợp chất chứa nitơ, T -1.
N: nồng độ NBOD, M.L-3.
P: sản phẩm sơ cấp của quá trình quang hợp, M.L-3.T-1.
R: lượng oxy tiêu hao do quá trình hô hấp của thực vật, M.L -3.T-1.
S: lượng oxy tiêu hao do cặn đáy hấp phụ, M.L-1T-1.
H: chiều sâu trung bình của dòng chảy.
Trên cơ sở phương trình tổng quát trong từng trường hợp cụ thể khi mô

phỏng sự lan truyền chất hữu cơ theo DO&BOD ít khi xem xét đồng thời tất cả các
quá trình (do đòi hỏi một số lượng lớn các số liệu đo đồng thời). Tuỳ thuộc điều
kiện thực tế của đối tượng nghiên cứu, thường chỉ xem xét them một vài quá trình
nào đó có những ảnh hưởng đáng kể đến sự thay đổi nồng độ oxy trong dòng chảy.
2.2.3. Mô hình DO&BOD thay đổi theo thời gian:
Từ các phần trên dễ dàng nhận thấy các mô hình chủ yếu mô phỏng sự thay đổi
các giá trị DO&BOD theo khoảng cách dọc theo dòng chảy trong điều kiện lượng
chất thải phát thải từ nguồn là ổn định. Tuy nhiên, trong thực tế với các dòng chảy
có lưu lượng nhỏ (kênh, mương…)vận tốc dòng chảy chậm hoặc khi dòng chảy tiếp
nhận một lượng chất thải lớn …giá trị DO tại một điểm bất kỳ trên dòng chảy có sự
thay đổi lớn theo thời gian và không gian. Để có thể đánh giá một cách chi tiết và
chính xác hơn mức độ tác động của nguồn thải đối với lưu vực tiếp nhận noà đó cần
xác định sự thay đổi DO theo thời gian và không gian dọc theo chiều dòng chảy.

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

10


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
Deb và Bower (1983);O’Connor và Di Toro; Chara và Di Toro (1993) đề
xuất mô hình mô phỏng sự thay đổi Do theo thời gian trong một chu kỳ ngày đêm
trên cơ sở xem xét quá trình hoạt động của hệ thực vật nước trong dòng chảy. Mô
hình dạng này có thể đánh giá được các giá trị tức thời tại một điểm bất kỳ trên
dòng chảy.
Phương trình cân bằng vật chất đối với DO theo thời gian tại mặt cắt bất kỳ
trong dòng chảy:
S
∂C
Q ∂C

=−
+ k a (Cs − C ) − k d L( x ) − k n N ( x ) + P( x ,t ) − R( x ) − ( x )
∂t
A ∂x
H

Với
C: nồng độ oxy hoà tan, M.L-3.
t: thời gian, T.
A: diện tích mặt cắt ướt của dòng chảy, L2.
x: khoảng cách, L.
P(t): sản phẩm từ quá trình quang hợp.
2.2.4. Mô hình DO&BOD theo thời gian và không gian:
Trong thực tế, khi dòng chảy tiếp nhận một lượng chất thải lớn, một cách đột
ngột như các sự cố về môi trường… các mô hình trên mô tả được sự di chuyển các
chất ô nhiễm cũng như sự thay đổi DO&BOD trong dòng chảy theo không gian và
thời gian.
Việc mô phỏng sự thay đổi các giá trị DO&BOD theo thời gian và không
gian chính là giải phương trình tải-khuếch tán với điều kiện ban đầu, điều kiện biên
thích hợp ta sẽ được sự thay đổi của DO&BOD theo thời gian và không gian của
dòng chảy.
2.2.5. Mô hình DO&BOD sông rộng và vùng cửa sông:
Như đã phân tích ở trên, các mô hình mô phỏng DO &BOD chưa xem xét
đến ảnh hưởng của quá trình khuếch tán vật chất và những ảnh hưởng của dòng
chảy rối lên sự phân tán chất ô nhiễm trong dòng chảy. Đối với sông rộng và vùng
cửa sông hoặc các dòng chảy có vận tốc nhỏ, thay đổi chậm dần về vận tốc cũng

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

11

Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
như hướng dòng các mô hình trên không mô tả đầy đủ bản chất của các quá trình
trong tự nhiên.
Với giả thiết lượng chất thải từ nguồn thải ổn định, vận tốc dòng chảy ổn
định hoặc được xem như là ổn định trong một chu kỳ triều, từ phương trình tổng
quát ta có mô hình lan truyền chất hữu cơ theo BOD và DO trong dòng chảy:
−µ

∂L
∂2L
+ E 2 − kd L = 0
∂x
∂x

∂D
∂2D
−µ
+ E 2 − k d L − ka D = 0
∂x
∂x

Trong đó:
µ : vận tốc trung bình của dòng chảy trong một chu kỳ triều, L.T-1.
E: hệ số phân tán vật chất trong dòng chảy, L2.T-1.
Giải phương trình ta có:
Lo =

w

Q 1+ 4

kd E
µ2

Tương tự với sự thiếu hụt oxy trong dòng chảy:
D=

1
k dW
1  µx
 µx


exp  (1 ± m1 ) −
 (1 ± m2 )

(ka − k d )Q  m1
 2E
 m2 exp  2 E


Với

m1 = 1 +

4k d E
4k E
; m2 = 1 + a2
2

µ
µ

Trong thực tế để đơn giản hoá vấn đề người ta thường xét quá trình nào là
chiếm ưu thế trong quá trình lan truyền chất. Trong trường hợp cả hai quá trình đều
không có sự vượt trội thì có thể chọn điều kiện thích hợp để tính toán và nó tuỳ
thuộc vào các số liệu đầu vào.

3.

Ứng dụng các mô hình đánh giá chất lượng nguồn nước:

3.1.

Tính toán sự lan truyền chất ô nhiễm trên dòng chảy:
Qua các mô hình các chất hữu cơ theo BOD&DO ở trên cho thấy việc áp

dụng để tính toán trong thực tiễn phụ thuộc vào chế độ thuỷ lực và đặc điểm của các
quá trình vật lý, hoá học và sinh học xảy ra trong dòng chảy.

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

12


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
Mô hình 1 chiều mô tả sự lan truyền BOD&DO trong dòng chảy với giả thiết
rằng: dòng chảy ổn định hoặc thay đổi chậm dần trên đoạn sông đang xét, bỏ qua sự
tăng, giảm lượng chất ô nhiễm do các nguyên nhân cơ học…. ta có:
3.1.1. Mô hình BOD&DO áp dụng cho kênh, mương thoát nước thải:

Đối với các kênh, mương thoát nước thải đô thị có các đặc điểm chung là:
lưu lượng dòng chảy bé, vận tốc dòng chảy chậm, lớp nước cạn và lượng bùn đáy
tích luỹ nhiều. Mô hình lan truyền chất hữu cơ được áp dụng là: mô hình StreeterPhelps có bổ sung nhu cầu oxy của lớp bùn đày và quá trình oxy hoá các chất hữu
cơ giải phóng từ lớp bùn đáy.
∂L
∂L
+µ
= − kd L
∂t
∂x
∂D
∂D
S
+µ
= −ka D −
∂t
∂x
H

3.1.2. Mô hình BOD&DO áp dụng cho các nhánh sông, sông nhỏ:
Đối với các nhánh sông, sông nhỏ tiếp nhận các chất thải, nước thải đô thị
với các đặc điểm: hệ số pha loãng tương đối lớn, vận tốc dòng chảy chậm cùng với
sự phát triển của hệ thực vật nước phủ trên bề mặt và ven bờ. Mô hình lan truyền
chất hữu cơ trong dòng chảy là:
∂L
∂L
+µ
= − kd L
∂t
∂x

∂D
∂D
+µ
= −k a D − ( R − P)tb
∂t
∂x

Tuy nhiên đối với từng trường hợp cụ thể, dòng chảy có tải trọng chất ô
nhiễm thấp, tảo và cỏ dại phát triển ở mức độ bình thường thì ảnh hưởng của quá
trình quang hợp và hô hấp tới DO có xu hướng cân bằng và có thể bỏ qua.
3.1.3. Mô hình áp dụng cho sông rộng và vùng cửa sông:
Các sông rộng và cửa sông với ảnh hưởng của dòng thuỷ triều, chế độ xáo trộn
phức tạp mô hình cần xem xét và đánh giá đồng thời ảnh hưởng của quá trình phân
tán vật chất trong dòng chảy:
∂L
∂L
∂2x
+µ
= E 2 − kr L
∂t
∂x
∂x
GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

13


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
∂D
∂D

∂2D
+µ
= E 2 + kr L − k a D
∂t
∂x
∂x

Tính toán sự lan truyền chất ô nhiễm trên suốt chiều dài dòng chảy hoặc
mạng lưới sông dựa trên cơ sở chia nhỏ thành các đoạn sông khác nhau. Trong mỗi
đoạn sông các thông số về thuỷ lực của dòng chảy coi như là ổn định (Q, A).
3.2.

Ứng dụng mô hình tính toán sự lan truyền chất trong dòng chảy:
Trong những năm gần đây, việc ứng dụng các mô hình chất lượng nước

trong việc tính toán sự lan truyền các chất ô nhiễm trong dòng chảy được áp dụng
rất rộng rãi. Các mô hình chất lượng nước thực chấ là chương trình hoá việc giải
phương trình tải - khuếch tán các chất ô nhiễm trong dòng chảy. Các chương trình
Stream, Qual2E đều dựa trên cơ sở giải phương trình thải - khuếch tán một chiều
với trạng thái ổn định hoặc động lực. Sự lan truyền chất hữu cơ trên cơ sở sử dụng
mô hình Streeter-Phelps hoặc các phương trình:
∂L
1 ∂ (QL) ∂ 
∂L 
=−
+  EA  − k r L
∂t
A ∂x
∂x 
∂x 

∂D
1 ∂ (QD) ∂ 
∂D 
=−
+  EA
 + kr L − ka D
∂t
A ∂x
∂x 
∂x 

Tại Việt Nam, mô hình chất lượng nước bắt đầu được triển khai ứng dụng
vào các năm cuối thập kỷ 90. Việc nghiên cứu theo 2 hướng:
-

Ứng dụng các chương trình của nước ngoài Stream, QualII vào tính toán sự
lan truyền các chất ô nhiễm trong dòng chảy để từ đó thiếp lập các điều kiện
xả thải chất ô nhiễm vào dòng chảy, đánh giá tác động, dự báo xu thế thay
đổi chất lượng nước ở thời điểm hiện tại cũng như trong tương lai.

-

Xây dựng các chương trình tính toán dựa trên cơ sở ghép nối mô hình thuỷ
lực (hệ phương trình Saint-Venant) và mở rộng bài toán lan truyền mặn để
tính toán sự lan truyền các chất hữu cơ trong dòng chảy.

4.

Kết luận:
+ Sự lan truyền chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học theo BOD&DO trong

dòng chảy sông là một quá trình phức tạpl Phụ thuộc vào chế độ thủy lực của dòng

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

14


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
chảy, chế độ xáo trộn, các quá trình vật lý, hóa chọc và sinh học diễn ra trong lưu
vực tiếp nhận chất thải.

Ứng dụng mô hình Qual2E để kiểm soát ô nhiễm nước

5.

sông
5.1.

Giới thiệu phần mềm Qual2e
Phần mềm Qual2e là một chương trình mô phỏng quá trình xáo trộn khuếch

tán các chất thải từ các điểm xả hoặc nhánh sông vào lưu vực sông cần kiểm soát
nồng độ ô nhiễm. Dựa vào các dữ liệu đưa vào như: BOD, COD, pH, N, P, tảo…từ
của các điểm xả hoặc nhánh sông từ đó máy sẽ cho kết quả thành phần các chất ô
nhiễm có trong lưu vực sông tại điểm tính toán. Qua đó có thể kết luận được tại 1
điểm bất kỳ của lưu vực sông có đạt tiêu chuẩn cho phép hay không và đưa ra các
kết luận nhận xét, giải pháp phù hợp.
Cấu trúc dữ liệu đưa vào gồm 2 thành phần:
-

Thành phần “HeadWaters” được xem là điểm đầu tiên của lưu vực sông cần
tính toán.

-

Thành phần “Reaches” được xem là các phần tử trên lưu vực sông. Cần nhập
các thông số đầu vào của nhánh đó như: to, pH, BOD, DO, SS….
Khoảng cách giữa HeadWaters và Reach hoặc Reach với Reach được lấy

theo từng kết quả cụ thể. Nó khác nhau khi tính toán với BOD, DO, SS, tảo…

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

15


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
5.2.

Ví dụ

QUAL 2-E for Windows (32 bit version)
copyright 1997/99
by C.R. Nippert and J. Davis
Widener University, Chester Pa
all rights reserved
========================== CONTROL DATA =========================
INPUT DATA
File : D:\Program Files\QUAL2E99\workshop.TXT

Basin : DAY LA CHUONG CHAY THU!
Run
: 26 - 10 - 2006
Date
Time

: 10/28/2006
: 0:36

SIMULATION OPTIONS
Temperature
BOD
Algae
Periphyton
Phosphorous cycle
Nitrogen cycle
Disolved oxygen
Fecal Coliforms
Conservative Minerals
Arbitrary Non-conservative

YES
YES
NO
NO
NO
NO
YES
NO
NO

NO

CONTROL OPTIONS
List data input

YES

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

16


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
Write optional summary
Flow Augmentation
Steady state simumlation
Discharge coefficients
Print LCD/solar data
Plot BOD on CRT
Set downstream quality
Data is METRIC

NO
NO
YES
YES
YES
YES
NO
YES

SIMULATION PARAMETERS
Length of element
1.00 km
Maximum iterations
10
Temperature
1.000 C
Nitrification Inhibition
0.00100
Algae growth rate
0.01000 1/hr
Dissolved Oxygen
0.00100 mg/L
=========================== BASIN DATA ===========================
BASIN STRUCTURE
Number of headwaters
Number of reaches
w/o headwaters
Total reaches
Number of junctions
Number or point loads/sinks
Number of dams
Number of all elements

3
3
6
2
2

1
45

BASIN GEOGRAPHY
Latitiude
Longitude
Standard Meridian

42.50
83.30
75.00

BASIN METEORLOGICAL DATA
Day of year
Date
Time of Day
Evaporation coefficients
AE
BE
Net solar radiation
REACH CLIMATE DATA
No Name

Elevation

299
mon/dy 10/26
12.00
0 m/hr mbar
5.5E-06 m/hr mbar (m/sec)

100.000 Langleys/hr
Dust
Cloudiness
Attenuation

Wind
Speed

(m)
(mps)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
150.00
0.1300 0.2000
2.500
2 Lach
150.00
0.1300 0.2000
2.500
3 Song chinh
150.00
0.1300 0.2000
2.500
4 Ho
150.00
0.1300 0.2000
2.500
5 Dam
150.00
0.1300 0.2000
2.500

6 Song chinh
150.00
0.1300 0.2000
2.500
REACH CLIMATE DATA (cont.)
No Name

Dry
Bulb

Wet
Bulb

Pressure

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

17


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
(C)
(C)
(mbar)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
25.0
20.0
980.00
2 Lach
25.0

20.0
980.00
3 Song chinh
25.0
20.0
980.00
4 Ho
25.0
20.0
980.00
5 Dam
25.0
20.0
980.00
6 Song chinh
25.0
20.0
980.00
TEMPERATURE CORRECTION FACTORS
BOD Decay
BOD Settling
Reareation
SOD Uptake
Organic N Decay
Organic N Settling
Ammonia Decay
Ammonia Source
Nitrite Decay
Organic P Decay
Organic P Settling

Dissolved P Source
Algae Growth
Algae Respiration
Algae Settling
Coliform Decay
Nonconservative Decay
Nonconservative Settling
Nonconservative Source

1.04700
1.02400
1.01590
1.06000
1.04700
1.02400
1.08300
1.07400
1.04700
1.04700
1.02400
1.07400
1.04700
1.04700
1.02400
1.04700
1.00000
1.02400
1.00000

ALGAE, NITROGEN AND PHOSPHOROUS DATA

Oxygen Balance Data
O2 uptake by NH3 oxidation 0.000 mg O2/mg N
O2 uptake by NO2 oxidation 0.000 mg O2/mg N
O2 production by algae
1.600 mg O2/mg algae
O2 uptake by algae
2.000 mg O2/mg algae
Algae properties
Algae Nitrogen Content
0.085 mg N/mg algae
Algae Phosphorous Content
0.013 mg P/mg algae
Algae Growth Rate
0.000 1/dy
Algae Respiration Rate
0.000 1/dy
Nitrogen half sat coef
0.150 mg/L
P half sat coef
0.025 mg/L
Algae selfshade extinction coefficients
Linear term
0.027 1/m(ug cha/L)
Nonlinear term
0.016 1/m(ug cha/L)^2/3
Algae Pref for Ammonia
0.000
Periphyton properties
Temperature Factor
0.0000

Max Photosynthesis Rate
0.000
Respiration Rate Ratio
3.0000
N half sat coef
0.000 mg/L
P half sat coef
0.000 mg/L
Fraction of solar radiation
converted to heat
0.0000
Nitrification coefficient
10.0000
LIGHT SIMULATION OPTIONS

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

18


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
Light
Daily
Algae
Light
Light
Hours
Total
DOWNSTREAM

function option: Half Saturation
averaging option: Daily Average
growth option:
Multiplicative
saturation coef
0.0000 Langleys/min
averaging factor
0.920
of daylight
12.000
daily radiation
0.000 Langleys
CONDITIONS

Set downstream quality
Temperature
Coliform
DO
BOD
Mineral 1
Mineral 2
Mineral 3
Arbitrary Nocnonservative
Algae
Organic Nitrogen
Ammonia
Nitrite
Nitrate
Orgainc Phosphorus
Dissolved Phosphorous

NO
-17.8 C
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00

0.0000
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00

=========================== REACH DATA ===========================
IDENTIFICATION
No Name

From
To
Elements
(km)
(km)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
46.00

30.00
16
2 Lach
15.00
10.00
5
3 Song chinh
2.00
0.00
2
4 Ho
10.00
4.00
6
5 Dam
4.00
0.00
4
6 Song chinh
30.00
18.00
12
INITIAL CONDITIONS
No Name

Temp
DO
BOD
Coliform
(C)

(mg/L) (mg/L) (No/100mL)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
20.00
0.00
0.00
0.00
2 Lach
20.00
0.00
0.00
0.00
3 Song chinh
20.00
0.00
0.00
0.00
4 Ho
20.00
0.00
0.00
0.00
5 Dam
20.00
0.00
0.00
0.00
6 Song chinh
20.00
0.00
0.00

0.00
INITIAL NITROGEN AND PHOSPHOREOUS COEFFICIENTS
No Name

Chloropyhll

Organic
Dissolved
Phosphorus
Phosphorus
(ug/L)
(mg/L)
(mg/L)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
0.000
0.000
0.000
2 Lach
0.000
0.000
0.000

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

19


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
3
4

5
6

Song chinh
Ho
Dam
Song chinh

0.000
0.000
0.000
0.000

0.000
0.000
0.000
0.000

0.000
0.000
0.000
0.000

INITIAL NITROGEN AND PHOSPHOREOUS COEFFICIENTS (continued)
No Name

Organic Ammonia Nitrite Nitrate
Nitrogen As N
As N
As N

(mg/L) (mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
2 Lach
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
3 Song chinh
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
4 Ho
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
5 Dam
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
6 Song chinh
0.0000

0.0000
0.0000
0.0000

HYDRAULIC DATA
Trapezoidal channels
No Name

NO
Side
Side
Bottom Channel Manning
Slope
Slope Channel Slope
N
(m/m)
(m/m)
(m)
(m/m)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
0.000 0.000
0.0
0.000 0.040
2 Lach
0.000 0.000
0.0
0.000 0.040
3 Song chinh
0.000 0.000
0.0

0.000 0.040
4 Ho
0.000 0.000
0.0
0.000 0.040
5 Dam
0.000 0.000
0.0
0.000 0.040
6 Song chinh
0.000 0.000
0.0
0.000 0.040
Discharge coefficients
YES
No Name
Disp
Vel
Vel
Depth
Depth
K
Coef
Exp
Coef
Exp
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
60.00
0.25 0.300 0.440 0.550
2 Lach

60.00
0.38 0.370 0.510 0.610
3 Song chinh
120.00
0.28 0.350 0.480 0.580
4 Ho
6000.00
0.065 2.000 1.100 0.001
5 Dam
200.00
0.38 0.370 0.510 0.610
6 Song chinh
400.00
0.22 0.330 0.430 0.380
FLOW AUGMENTATION
Flow Augmentation

NO

REACTION COEFFICIENTS
No Name

Option

BOD
BOD
Decay
Removal
Rate
Rate

-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
Thackson and Krenkel (5) 0.6000 0.0000
2 Lach
OConnor and Dobbins (3) 0.6000 0.0000
3 Song chinh
OConnor and Dobbins (3) 0.6000 0.0000
4 Ho
OConnor and Dobbins (3) 0.6000 0.0000
5 Dam
OConnor and Dobbins (3) 0.6000 0.0000
6 Song chinh
Thackson and Krenkel (5) 0.6000 0.0000

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

20


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
REACTION COEFFICIENTS (continued)
No Name

Sediment
K2
a
b
Oxygen
Demand
g/m^2dy
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh

0.5000
0
0 0.0000
2 Lach
0.0000
0
0 0.0000
3 Song chinh
0.0000
0
0 0.0000
4 Ho
1.0000
0
0 0.0000
5 Dam
0.0000
0
0 0.0000
6 Song chinh
0.5000
0
0 0.0000
NITROGEN AND PHOSPHOREOUS COEFFICIENTS
No Name
No Name

Organic
Organic Ammonia
Benthos

Nitrogen
Nitrogen Oxidation Ammonia
Hydrolysis Settling
Source
(1/dy)
(1/dy)
(1/dy) (mg/m^2 dy)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
0.000
0.000
0.000
0.000
2 Lach
0.000
0.000
0.000
0.000
3 Song chinh
0.000
0.000
0.000
0.000
4 Ho
0.000
0.000
0.000
0.000
5 Dam
0.000
0.000

0.000
0.000
6 Song chinh
0.000
0.000
0.000
0.000
NITROGEN AND PHOSPHOREOUS COEFFICIENTS (continued)
No Name

Nitrite
Phos
Phos
Dissolvd
Oxidation Decay
Settling Phos
(1/dy)
(1/dy) (1/dy) (mg/m^2 dy)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
0.000
0.0000 0.0000
0.000
2 Lach
0.000
0.0000 0.0000
0.000
3 Song chinh
0.000
0.0000 0.0000
0.000

4 Ho
0.000
0.0000 0.0000
0.000
5 Dam
0.000
0.0000 0.0000
0.000
6 Song chinh
0.000
0.0000 0.0000
0.000
ALGAE AND OTHER COEFFICIENTS
No Name

Chloropyll
Algae Nonalgal Coliform
To Algae
Settling Light
Decay
Ratio
Rate
Extinc
Coef
(ug chla/mg) (ft/dy) (1/ft)
(1/dy)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
0.00000
0.0000
0.0000

0.0000
2 Lach
0.00000
0.0000
0.0000
0.0000
3 Song chinh
0.00000
0.0000
0.0000
0.0000
4 Ho
0.00000
0.0000
0.0000
0.0000
5 Dam
0.00000
0.0000
0.0000
0.0000
6 Song chinh
0.00000
0.0000
0.0000
0.0000
ALGAE/OTHER COEFFICIENTS (continued)
No Name

Abitrary

Noncons
Decay

Arbitrary
Noncons
Settling

Benthos
Source
Rate

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

21


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
(1/dy)
(1/dy)
(mg/m^2 dy)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
0.000
0.000
0.000
2 Lach
0.000
0.000
0.000
3 Song chinh
0.000

0.000
0.000
4 Ho
0.000
0.000
0.000
5 Dam
0.000
0.000
0.000
6 Song chinh
0.000
0.000
0.000
INCREMENTAL INFLOW
No Name

Flow
Temp
DO
BOD
Coliform
(cms)
(C)
(mg/L) (mg/L) (No/100mL)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
0.261
18.0
1.00
20.00

0.00
2 Lach
0.008
18.0
1.00
5.00
0.00
3 Song chinh
0.003
18.0
1.00
5.00
0.00
4 Ho
0.015
18.0
1.00
5.00
0.00
5 Dam
0.015
18.0
1.00
5.00
0.00
6 Song chinh
0.108
18.0
1.00
50.00

0.00
INCREMENTAL INFLOW NITROGEN AND PHOSPHOREOUS COEFFICIENTS
No Name

Chloropyhll

Organic
Dissolved
Phosphorus
Phosphorus
(ug/L)
(mg/L)
(mg/L)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
0.000
0.0000
0.000
2 Lach
0.000
0.0000
0.000
3 Song chinh
0.000
0.0000
0.000
4 Ho
0.000
0.0000
0.000
5 Dam

0.000
0.0000
0.000
6 Song chinh
0.000
0.0000
0.000
INITIAL NITROGEN AND PHOSPHOREOUS COEFFICIENTS (continued)
No Name

Organic Ammonia Nitrite Nitrate
Nitrogen As N
As N
As N
(mg/L) (mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
0.0000 0.0000
0.0000
0.0000
2 Lach
0.0000 0.0000
0.0000
0.0000
3 Song chinh
0.0000 0.0000
0.0000
0.0000
4 Ho

0.0000 0.0000
0.0000
0.0000
5 Dam
0.0000 0.0000
0.0000
0.0000
6 Song chinh
0.0000 0.0000
0.0000
0.0000

HEADWATER PROPERITES
Number of headwaters

3

No Name

Flow
Temp
DO
BOD
(cms)
(C)
(mg/L)
(mg/L)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
HDW= DIRTY RIVER

0.50

22.0

8.30

1.70

2 Lach
HDW= CLEAR CREEK

0.38

15.0

0.00

2.00

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

22


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
3 Song chinh
HDW= BULL GAGE

0.14

21.0

5.00

20.00

HEADWATER NITROGEN AND PHOSPHORUS
No Name

Coliform

Chlorophyll

Organic
Dissolved
Phosphorus
Phos
(No/100ml) (ug/L)
(mg/L)
(mg/L)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
HDW= DIRTY RIVER

0.000

0.000

0.000

0.000

2 Lach
HDW= CLEAR CREEK

0.000

0.000

0.000

0.000

3 Song chinh
HDW= BULL GAGE

0.000

0.000

0.000

0.000

HEADWATER NITROGEN AND PHOSPHOREOUS COPNCENTRATIONS (continued)
No Name

Organic Ammonia Nitrite Nitrate
Nitrogen As N
As N
As N

(mg/L) (mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
HDW= DIRTY RIVER

0.000

0.000

0.000

0.000

2 Lach
HDW= CLEAR CREEK

0.000

0.000

0.000

0.000

3 Song chinh
HDW= BULL GAGE

0.000

0.000

0.000

0.000

=================== SOURCE/SINK & DAM SITE DATA ==================
POINT SOURCE/SINK PROPERITES
No Name

Type

Prcnt
Treat

Flow

Temp

DO

BOD

(cms)
(C)
(mg/L) (mg/L)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
5 PTL= RIVER C

SOURCE 0.0000

6 Song chinh
6 PTL= DIVERSI

SINK

0.0000

0.480

45.0

4.00

45.00

-0.500

20.0

8.00

2.00

POINT SOURCE/SINK Minerals
No Name

Organic
Dissolved
Phosphorus

Phos
(No/100ml) (ug/L)
(mg/L)
(mg/L)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
5 PTL= RIVER C

Coliform

0.0000

Chlorophyll

0.0000

0.0000

0.0000

6 Song chinh

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

23


Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
6 PTL= DIVERSI

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

POINT SOURCE/SINK Minerals
No Name

Organic Ammonia Nitrite Nitrate
Nitrogen As N
As N
As N
(mg/L) (mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
-----------------------------------------------------------------1 Song nhanh
5 PTL= RIVER C

0.000

0.000

0.000

0.000

6 Song chinh
6 PTL= DIVERSI

0.000

0.000

0.000

0.000

DAM SITE DATA
No Name

A Dam

B Dam Fraction
Over Dam

Height
of dam
(m)
-----------------------------------------------------------------5 Dam
1 Element
1.250 1.100 1.0000
3.0
QUAL 2-E for Windows (32 bit version)
copyright 1997/99
by C.R. Nippert and J. Davis
Widener University, Chester Pa
all rights reserved
========================== CONTROL DATA =========================

DISSOLVED OXYGEN DATA
File : D:\Program Files\QUAL2E99\workshop.DOD
Basin : DAY LAsUONG CHAY THU!
Run
: 26 - 10 - 2006
Date
Time

: 10/28/2006
: 0:36

STEADY STATE SIMULATION
DISOLVED OXYGEN (part 1)
El
No

Rch El
No No

DO
DO
DAM
Temperature Sat
DO
def
Input
(C)
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)

(mg/L)
-----------------------------------------------------------------1
2
3
4
5
6
7

Song nhanh
1 1
22.07
1 2
22.13
1 3
22.18
1 4
22.25
1 5
31.95
1 6
31.27
1 7
30.66

8.553
8.544
8.535
8.524
7.158

7.241
7.317

7.988
7.726
7.505
7.309
5.052
4.362
3.834

0.565
0.817
1.030
1.215
2.106
2.879
3.483

0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

24

Tiểu luận môn học: Mô hình chất lượng nước
8
9
10
11
12
13
14
15
16

1
1
1
1
1
1
1
1
1

8
9
10
11
12
13
14

15
16

30.10
29.60
29.13
28.71
28.31
27.95
27.62
27.31
27.03

7.388
7.453
7.514
7.570
7.623
7.672
7.717
7.760
7.800

3.435
3.138
2.924
2.775
2.679
2.624
2.603

2.608
2.641

3.953
4.315
4.590
4.795
4.944
5.048
5.115
5.152
5.159

0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000

17
18
19
20
21

Lach

2 1
2 2
2 3
2 4
2 5

15.66
16.27
16.83
17.35
17.84

9.741
9.615
9.502
9.399
9.304

3.422
5.588
6.943
7.776
8.276

6.319
4.027
2.559
1.622
1.028

0.000
0.000
0.000
0.000
0.000

22
23

Song chinh
3 1
21.65
3 2
22.14

8.623
8.542

7.094
7.734

1.529
0.808

0.000
0.000

24
25
26

27
28
29

Ho
4
4
4
4
4
4

1
2
3
4
5
6

19.97
20.80
21.45
21.96
22.36
22.65

8.913
8.767
8.656
8.571

8.506
8.459

8.128
6.880
6.093
5.669
5.606
6.097

0.784
1.887
2.563
2.901
2.900
2.362

0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000

30
31
32
33

Dam

5 1
5 2
5 3
5 4

22.82
22.86
22.89
22.94

8.430
8.425
8.420
8.411

7.848
7.961
8.039
8.062

0.582
0.464
0.381
0.349

1.750
0.000
0.000
0.000

34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45

Song chinh
6 1
25.64
6 2
25.53
6 3
25.43
6 4
25.33
6 5
25.23
6 6
25.15
6 7
25.04
6 8
24.94

6 9
24.84
6 10
24.76
6 11
24.67
6 12
24.60

7.998
8.015
8.030
8.045
8.058
8.071
8.087
8.102
8.117
8.130
8.142
8.153

4.516
4.485
4.464
4.452
4.446
4.449
4.454
4.464

4.477
4.493
4.512
4.531

3.482
3.529
3.566
3.593
3.612
3.622
3.633
3.638
3.639
3.636
3.630
3.622

0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000

STEADY STATE SIMULATION
DISOLVED OXYGEN (part 2)
El
No

Rch El
No No

Nitr
F fcn
O2
C-BOD
SOD
Inhib
Input
Reair
Fact
-----------------------------------------------------------------1
2

Song nhanh
1 1
1 2

0.00
0.00

142.914
0.548

1.993
2.868

-1.450
-1.750

-0.052
-0.052

GVHD: PGS.TS. TRẦN ĐỨC HẠ HỌC VIÊN: TRẦN XUÂN HỢP LỚP: CHMT 2004

25