ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DELFT 3D, MIKE TRONG MÔ PHỎNG VÀ DỰ BÁO LÀN TRUYỀN DẦU KHI XẢY RA SỰ CỐ TRÀN DẦU Ở BỜ TÂY VỊNH BẮC BỘ

LOGO

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DELFT
3D, MIKE TRONG MÔ PHỎNG
VÀ DỰ BÁO LÀN TRUYỀN DẦU
KHI XẢY RA SỰ CỐ TRÀN
DẦU Ở BỜ TÂY VỊNH BẮC BỘ
PHẠM NGỌC DUY
LỚP: DH3KB1


NỘI DUNG
1
2
3
4

ĐẶT VẤN ĐỀ
TỔNG QUAN
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
ĐỊA ĐIỂM THỜI GIAN N/C

5

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU


ĐẶT VẤN ĐỀ
HIỆN TRẠNG
Bờ biển bờ Tây Vịnh Bắc Bộ Việt Nam dài 763km rộng 110 hải lí (khoảng
200km). Với vị trí địa lí thuận lợi, bờ biển Tây vịnh Bắc Bộ có tuyến đường

hàng hải quan trọng của các tỉnh phía Bắc đi các tỉnh phía Nam và quốc tế.
Không những thế nơi đây còn có nhưng bãi biển tuyệt đẹp và quan trọng nhất
là nơi đây sở hữu 1 trong 7 kì quan thiên nhiên thế giới – Vịnh Hạ Long.
Cùng với sự phát triển và kinh tế xã hội nhu cầu vận chuyển hàng hóa bằng
đường thủy ngày càng tăng từ đó cũng làm xuất hiện nhiều hơn các nguy cơ
xảy ra sự cố tràn dầu- một trong những thảm họa đối với môi trường sinh thái.
Để hạn chế những ảnh hưởng tiêu cực do sự cố tràn dầu gây ra thì ứng cứu
kịp thời là phương pháp hiệu quả nhất và việc ứng dụng mô hình Delft3D và
Mike sẽ cung cấp những thông tin cần thiết giúp xây dựng các phương án ứng
cứu.
Kết quả của mô hình tràn dầu cung cấp các thông tin về vị trí, phạm vi xu
hướng di chuyển của vệt dầu loang không những trên mặt biển mà còn cả
dưới mặt nước. Mô hình tràn dầu còn là công cụ giúp dự báo các khu vực có
thể bị ảnh hưởng do sự cố tràn dầu gây ra


TỔNG QUAN
 KHÁI NIỆM DELFT 3D
Mô hình Delft3d: Đây là một mô hình tổng hợp 2 hoặc 3 chiều (3D) do Viện
Thủy lực Delft (WL | Delft Hydraulics) của Hà Lan nghiên cứu phát triển.
Delft3D có thể được sử dụng để mô phỏng – dự báo lan truyền chất gây ô nhiễm
và vận chuyển trầm tích. Đặc biệt là dự báo và mô phỏng hướng đi của vết
loang dầu, hàm lượng dầu, lượng dầu nổi trên mặt và đáy nơi xảy ra sự cố.

 KHÁI NIỆM MIKE
Mike là bộ phần mềm của viện Thuỷ Lợi Đan Mạch được ứng dụng trong việc
tính toán về thuỷ lực, tài nguyên và môi trường nước, bao gồm cả trong
sông, vùng cửa sông, ven biển và biển… Bộ phần mềm này đã được ứng
dụng khá hiệu quả trong thực tế tại nhiều quốc gia trên thế giới.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
1.Mục tiêu chung
 Bảo vệ không những đường biển mà còn bảo vệ bề mặt biển và đáy biển.
Khai thác, nâng cao lợi ích từ biển mang lại, giảm thiểu ô nhiễm từ nơi xảy
ra sự cố.
2 Mục tiêu cụ thể
 Đánh giá được sự ô nhiễm tràn dầu khu vực bờ Tây vịnh Bắc Bộ
 Tìm các giải pháp ứng phó kịp thời nơi xảy ra sự cố
3.Các phương pháp sử dụng trong đồ án
 Sử dụng phương pháp lập luận logic, đi từ tầm quan trọng để thấy điều ta
làm là cần thiết. Để đạt được mục tiêu cuối cùng là nâng cao lợi ích từ biển
mang lại thì cần phải khắc phục tình trạng lan truyền vệt dầu trên biển.
Muốn khắc phục tình trạng này ta cần quy hoạch sự biến động của từng
vùng cụ thể, nơi nào bị loang, bị ảnh hưởng rồi sau đó tìm ra giải pháp thích
hợp cho từng vùng đó.


MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Địa điểm
 Bờ Tây vịnh Bắc Bộ
Thời gian
 Từ lúc xảy ra tràn dầu
Đối tượng nghiên cứu
 Các số liệu liên quan tới gió, dòng chảy, ô nhiễm biển, hướng đi của vệt dầu
 Các số liệu liên quan đến sóng, dòng chảy, thủy triều.


MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Hình ảnh bờ Tây vịnh Bắc Bộ


NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1.Đánh giá sự biến động đường bờ ở vùng bờ Tây vịnh Bắc Bộ
1.1.Mô phỏng quá trình thủy động lực tại vùng bờ Tây vịnh Bắc Bộ bằng mô hình Delft 3D và Mike
1.1.1.Mô phỏng bằng Delft 3D
a) Triển khai mô hình lan truyền dầu khu vực ven biển Hải Phòng

Lưới tính khu vực vên biển Hải Phòng


NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
b) Kết quả
Lan truyền dầu khi sự cố xảy ra trong mùa mưa

(a)

(b


NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Lan truyền dầu khi sự cố xảy ra trong mùa khô

(a

(b


NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1.1.2.Mô phỏng bằng Mike
a) Triển khai mô phỏng lan truyền dầu trên biển khu vực Lạch Huyện,
Hải Phòng
Thu thập số liệu
Gió
P.Án

Hướng

Sóng

Vận tốc
suất
(m/s)

Tần TB
(%)

Chiều cao
TB
(m)

Tần suất sóng
(%)

Thời đoạn

PA 1

Đông Nam

4.5

9

0.9

6

12-22/5/2011

PA 2

Tây Nam

6

4

0.9

3

12-22/8/2011

Bảng: Dữ liệu sóng, gió trung bình tại trạm Bạch Long Vĩ


NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Kiểm định mô hình sóng gió

Hình: (a)Lưới tính toán 2 chiều, (b) Độ sâu miền tính


NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Hình: Kiểm định chiều cao sóng tính toán và thực đo tại Hòn
Dấu
Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực


NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Hình: (a) Hiệu chỉnh mực nước trạm Hòn Dấu, (b) Kiểm định mực
nước trạm Hòn Dấu
b) Kết quả tính toán tràn dầu
Trong nghiên cứu này, 2.000 tấn dầu chảy tràn liên tục trong 10
ngày được giả định tại vị trí phía cuối cảng với tọa độ (701655,
2296119). Dựa trên dữ liệu đầu vào sóng, gió và chế độ thủy
lực, hai phương án tràn dầu được đưa ra. Các kết quả tính toán
cho sự lan truyền theo hai phương án như sau:


NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Hình: Hướng lan truyền dầu với PA 1, PA 2


CÁC GIẢI PHÁP THÍCH HỢP
Ngăn ngừa và khác phục sự cố tràn dầu là công việc hết sức cần thiết, nhưng

phức tạp và khó khăn, đòi hỏi sự tổ chức, phối hợp mau lẹ và việc áp dụng
các kỹ thuật phù hợp.
Việc ngăn, quây dầu tràn có thể được tiến hành bằng các công cụ kỹ thuật
cao hoặc đơn giản như sử dụng phao ngăn dầu chuyên dùng hoặc dùng tre
nứa kết thành phao ngăn, sau đó nhanh chóng thu gom bằng mọi cách, từ
bơm hút cho đến vớt thủ công; có thể dùng rơm rạ hoặc các loại vật liệu xốp
dễ ngấm dầu thả xuống nước cho dầu thấm vào, sau đó vớt lên gom giữ vào
nơi an toàn.
Trường hợp tràn dầu ngoài khơi, xa bờ, có thể xem xét dùng chất phân tán
dầu nhằm ngăn không cho dầu có khả năng loang vào gây ô nhiễm đến bờ,
bởi những khu vực này thường là các khu vực nhạy cảm, là nơi sinh sống của
các loại động thực vật, các khu bảo tồn thiên nhiên ven biển, các khu rừng
ngập mặn cần được ưu tiên bảo vệ.


CÁC GIẢI PHÁP THÍCH HỢP
Khi dầu đã lan và dạt vào bờ, cần nhanh chóng và bằng mọi biện pháp, mọi
phương tiện, từ thô sơ (như xẻng, xô, chậu ...) cho tới hiện đại (như xe hút
nước, bơm dầu, xe ủi, ô tô tải...) tổ chức thu gom váng dầu , cặn dầu.
Váng dầu, cặn dầu và các vật liệu bám dầu (như đất, cát, cành cây, rác bám
dầu v.v...) cần gom về một nơi, ngăn quây cách ly không cho thấm ra môi
trường xung quanh và sẽ được cơ quan chuyên môn hướng dẫn xử lý.
Ngoài các biện pháp cần thiết khẩn cấp nêu trên, các nước tiên tiến đã sử
dụng các công cụ hỗ trợ để giúp công tác khắc phục sự cố có hiệu quả hơn
như: sử dụng vệ tinh để theo dõi các vệt dầu loang theo hướng gió hoặc thủy
triều để có biện pháp xử lý kịp thời. Dùng các loại tàu và phao chuyên dụng để
rải chất phân tán hoặc ngăn chặn các vết dầu loang giúp cho việc thu gom
được dễ dàng.
Ngoài các hóa chất phân tán, một biện pháp khác là dùng các vi sinh vật hoặc
các tác nhân sinh học nhằm phân tán hoặc phân hủy dầu.

Company Logo

Kết luận và khuyến nghị
Mô hình toán học có thể mô phỏng và dự báo tốt diễn biến lan truyền dầu sau
khi xảy ra sự cố, từ đó có thể giúp cho việc xây dựng các phương án ứng cứu
với sự cố tràn dầu được tốt hơn nhằm góp phần giảm thiểu các tác động do
sự cố tràn dầu đối với môi trường biển.
Các kết quả mô phỏng và dự báo lan truyền dầu khi xảy ra sự cố đã cho thấy
sự lan truyền dầu sau khi sự cố xảy ra và phạm vi ảnh hưởng của nó liên
quan nhiều đến các vị trí xảy ra sự cố, thời điểm xảy ra sự cố và điều kiện khí
tượng (chủ yếu là gió) của khu vực.
Vệt dầu nổi loang trên mặt nước sau khi sự cố tràn dầu xảy ra dễ nhận thấy,
phân hủy cũng nhanh và dễ trục vớt do đó cũng ít để lại hậu quả lâu dài hơn
về môi trường. Trong khi đó, một lượng rất lớn dầu chìm và lắng đọng xuống
đáy hay bám dính vào các vật khác khi di chuyển lại tồn tại lâu trong môi
trường nước, khó phát hiện và trục vớt sẽ để lại những hậu quả rất lớn đối với
môi trường sinh thái xung quanh khu vực xảy ra sự cố tràn dầu.
Mô hình toán học có thể dự báo tốt hướng di chuyển và phân bố của dầu tràn
sau khi sự cố xảy ra. Tuy nhiên, để có thể ứng phó nhanh nhất trong trường
hợp xảy ra sự cố tràn dầu thì cần thiết phải xây dựng sẵn cơ sở dữ liệu về
thuỷ động lực, điều kiện khí tượng ở khu vực có thể xảy ra tràn dầu nhằm dự
báo được diễn biến dầu tràn trong thời gian ngắn nhất sau khi xảy ra sự cố.


LOGO