huong dan bai tap mo hinh hoa 7076

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

BÙI TÁ LONG

TÀI LIỆU LƯU HÀNH

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 09/2010


Kính mong sự đóng góp ý kiến của tất cả bạn đọc.
Những đóng góp quí báu của bạn đọc sẽ giúp các tác giả
nâng cao chất lượng tài liệu này.

Cùng với cuốn Bài tập mô hình hóa và hệ thống thông tin môi
trường, tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm, tài liệu này được thực hiện
giúp người dùng nhanh chóng làm quen với phần mềm ENVIM – sản
phẩm tin học đi kèm môn học. Tài liệu này gồm 7 bài tập hướng dẫn chi
tiết khai thác các phần mềm ENVIM thông qua việc giải quyết các bài tập
cụ thể.
Chúng tôi mong nhận được đóng góp ý kiến của các chuyên gia và
người sử dụng. Những đóng góp quí báu của chuyên gia và người sử dụng
sẽ giúp các tác giả không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm.
Tài liệu này hướng tới đối tượng là sinh viên, học viên cao học
đang theo học ngành quản lý hay kỹ thuật môi trường.
Tài liệu này cũng hướng tới tất cả những ai quan tâm tới ứng dụng
mô hình toán và công nghệ thông tin trong nghiên cứu bảo vệ môi trường.
Bản quyền @ 2010 Bùi Tá Long, tiến sĩ khoa học,

2

TÓM TẮT
Mô hình hóa toán học các quá trình môi trường không phải là sản phẩm thuần túy của
khoa học mà được coi là phương pháp tiếp cận để hiểu biết sâu sắc hơn các hiện tượng thiên
nhiên và mục tiêu cuối cùng của nó là để nhận được thông tin về thế giới thực. Thông tin này
thúc đẩy sự phát triển các vấn đề khoa học mới cùng các phương pháp giải chúng, làm cơ sở để
thông qua quyết định khi tiến hành các dự án cụ thể. Trong những năm gần đây mối quan tâm
xây dựng các mô hình toán ô nhiễm không khí, nước, đất, dự báo và đánh giá khía cạnh kinh tế
do ô nhiễm dựa trên phương pháp mô phỏng tăng lên. Việc xây dựng các mô hình toán cho hệ
thống kiểm soát và quản lý ô nhiễm không khí, luận chứng các phương pháp dự báo dài hạn phục
vụ cho công tác qui hoạch cũng không ngừng tăng lên.
Để ứng dụng mô hình giải quyết những vấn đề thực tiễn cần thiết xây dựng các phần
mềm chuyên dụng. Tuy nhiên để sử dụng các phần mềm cần thiết phải thiết kế, xây dựng các tài
liệu giúp người dùng khai thác các phần mềm. Đây cũng là mục tiêu của tập tài liệu này.
Cùng với cuốn giáo trình Mô hình hóa môi trường, Các phần mềm môi trường ENVIM
2010, Bài tập mô hình hóa và hệ thống thông tin môi trường, tài liệu này được thực hiện giúp
người dùng nhanh chóng làm quen với các phần mềm CAP, ENVIMAP, ENVIMQ2K. Tài liệu
này gồm 7 bài tập hướng dẫn chi tiết khai thác các phần này. Tác giả mong nhận được đóng góp
ý kiến của các chuyên gia và người sử dụng. Những đóng góp quí báu của chuyên gia và người
sử dụng sẽ giúp các tác giả không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm.
Tp. HCM ngày 1.9.2010
Tác giả

PGS.TSKH. Bùi Tá Long

3


MỤC LỤC

BÀI TẬP 1 BÀI TẬP MÔ HÌNH GAUSS –TRƯỜNG HỢP NGẮN HẠN.................. 8
1.1
Mô tả bài toán cần giải quyết.................................................................................8
1.2
Xây dựng kịch bản cho mô hình ............................................................................8
1.3
Chạy kịch bản ..................................................................................................... 14
1.4
Xử lý kết quả mô phỏng ...................................................................................... 16
BÀI TẬP 2 BÀI TẬP MÔ HÌNH GAUSS – TRƯỜNG HỢP DÀI HẠN ................... 19
2.1
Mô tả bài toán cần giải quyết............................................................................... 19
2.2
Nhập thông tin ống khói ...................................................................................... 19
2.3
Xây dựng kịch bản .............................................................................................. 20
2.4
Xử lý kết quả mô phỏng ...................................................................................... 23
BÀI TẬP 3 BÀI TẬP MÔ HÌNH BERLIAND – TRƯỜNG HỢP NGẮN HẠN........ 26
3.1
Mô tả bài toán cần giải quyết............................................................................... 26
3.2
Xây dựng kịch bản mô hình................................................................................. 26
3.3
Chạy kịch bản ..................................................................................................... 30
3.4
Xử lý kết quả mô phỏng ...................................................................................... 32
BÀI TẬP 4 BÀI TẬP MÔ HÌNH BERLIAND – TRƯỜNG HỢP LẶNG GIÓ.......... 34
4.1
Mô tả bài toán cần giải quyết............................................................................... 34

4.2
Nhập thông tin ống khói ...................................................................................... 34
4.3
Xây dựng kịch bản .............................................................................................. 34
4.4
Xử lý kết quả mô phỏng ...................................................................................... 36
BÀI TẬP 5 BÀI TẬP MÔ HÌNH BERLIAND – TRƯỜNG HỢP DÀI HẠN ............ 38
5.1
Mô tả bài tập cần giải quyết................................................................................. 38
5.2
Nhập thông tin ống khói ...................................................................................... 38
5.3
Xây dựng kịch bản .............................................................................................. 38
5.4
Xử lý kết quả mô phỏng ...................................................................................... 40
BÀI TẬP 6 TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ CHO NHIỀU
NGUỒN ĐIỂM – PHẦN MỀM ENVIMAP .................................................................. 42
6.1
Mô tả bài toán cần giải quyết............................................................................... 42
6.2
Các nhóm dữ liệu chính....................................................................................... 43
6.3
Xây dựng dữ liệu cơ bản ..................................................................................... 44
6.4
Xây dựng kịch bản .............................................................................................. 54
6.5
Chạy kịch bản và xử lý kết quả mô phỏng ........................................................... 62
BÀI TẬP 7 TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC KÊNH SÔNG BẰNG
PHẦN MỀM ENVIMQ2K ............................................................................................ 70
7.1

Mở đầu................................................................................................................ 70
7.2
Các bước cần thực hiện để ứng dụng Qual2K...................................................... 70
7.3
Mô hình ý niệm của ENVIMQ2K ....................................................................... 71
7.4
Bài tập 1: xác định nồng độ nền tại điểm nhạy cảm ............................................. 72
7.5
Bài tập 2: thay đổi nồng độ chất ô nhiễm............................................................. 76
7.6
Bài tập 3: thay đổi lưu lượng nguồn thải.............................................................. 78
7.7
Đáp số bài 5, 6, 7................................................................................................. 79
4


HÌNH
Hình 1.1 Các nhóm thông tin cần thiết cho mô hình Gauss ..............................................8
Hình 1.2 Cửa sổ thông tin ống khói..................................................................................9
Hình 1.3 Hộp thoại tạo ống khói .................................................................................... 10
Hình 1.4 Cửa sổ kịch bản Gauss..................................................................................... 10
Hình 1.5 Hộp thoại kịch bản Gauss – Trang thông tin .................................................... 11
Hình 1.6 Hộp thoại kịch bản Gauss – Trang “Vận tốc - Tần suất gió” ........................... 11
Hình 1.7 Hộp thoại kịch bản Gauss – Trang “Vận tốc – Tần suất gió” ........................... 12
Hình 1.8 Hộp thoại kịch bản Gauss – Trang “Thông số kịch bản”.................................. 12
Hình 1.9 Hộp thoại kịch bản Gauss – Trang “Số liệu phát thải trong kịch bản” .............. 13
Hình 1.10 Hộp thoại chạy mô hình – Bước 1 ................................................................. 14
Hình 1.11 Hộp thoại chạy mô hình – Bước 2 ................................................................. 15
Hình 1.12 Thông báo mô hình đang được thực hiện ....................................................... 16
Hình 1.13 Bản đồ mô phỏng cho bài tập 1...................................................................... 16

Hình 1.14 Hộp thoại Các giá trị trung gian – Bài tập 1 ................................................... 17
Hình 2.1 Hộp thoại tạo ống khói .................................................................................... 20
Hình 2.2 Hộp thoại kịch bản Gauss – Trang “Vận tốc – Tần suất gió” ........................... 21
Hình 2.3 Hộp thoại kịch bản Gauss – Trang “Số liệu phát thải trong kịch bản” .............. 21
Hình 2.4 Cửa sổ thông tin kich bản Gauss sau khi tạo kịch bản...................................... 22
Hình 2.5 Bản đồ mô phỏng cho bài tập 2........................................................................ 22
Hình 2.6 Hộp thoại Các giá trị trung gian – Bài tập 2..................................................... 23
Hình 3.1 Các nhóm thông tin cần thiết cho mô hình Berliand......................................... 26
Hình 3.2 Cửa sổ kịch bản Berliand................................................................................. 27
Hình 3.3 Hộp thoại kịch bản Berliand – Trang thông tin ................................................ 28
Hình 3.4 Hộp thoại kịch bản Berliand – Trang “Vận tốc – Tần suất gió” ....................... 28
Hình 3.5 Hộp thoại kịch bản Berliand – Trang “Thông số kịch bản Berliand”................ 29
Hình 3.6 Hộp thoại kịch bản Berliand – Trang “Số liệu phát thải trong kịch bản” .......... 30
Hình 3.7 Thông báo mô hình đang được thực hiện......................................................... 31
Hình 3.8 Bản đồ mô phỏng cho bài tập 3........................................................................ 32
Hình 3.9 Hộp thoại các giá trị trung gian – Bài tập 3...................................................... 33
Hình 4.1 Hộp thoại kịch bản Berliand – Trang “Vận tốc – Tần suất gió” ....................... 34
Hình 4.2 Cửa sổ thông tin kich bản Berliand sau khi tạo kịch bản .................................. 35
Hình 4.3 Bản đồ mô phỏng cho bài tập 4........................................................................ 35
Hình 4.4 Hộp thoại các giá trị trung gian – Bài tập 4...................................................... 36
Hình 5.1 Hộp thoại kịch bản Berliand – Trang “Vận tốc – Tần suất gió” ....................... 39
Hình 5.2 Bản đồ mô phỏng bài tập 5 .............................................................................. 39
Hình 5.3 Hộp thoại các giá trị trung gian – Bài tập 5...................................................... 40
Hình 6.1 Các nhóm dữ liệu chính................................................................................... 43
Hình 6.2 Hộp thoại thông tin Khu công nghiệp .............................................................. 44
5


Hình 7.16. Kết quả tính toán tại 2 điểm nhạy cảm trong kịch bản 2

Nếu so sánh kết quả của các trường hợp Kịch bản 1 và Kịch bản 2 có thể thấy
nồng độ tại 2 điểm nhạy cảm ít nhiều bị ảnh hưởng.
Bảng 7.3. Bảng kết quả đánh giá tác động môi trường tại nguồn thải kênh rạch số 3 (kịch bản 3)

STT

Tên nguồn

Thông số

1

NTKR003

2

NTKR003

DO
BOD5 (20°C)
mg/l

Lưu lượng
(m3/s)
0.127

Nồng độ

0.127

40

1

Hình 7.17. Kết quả tính toán tại 2 điểm nhạy cảm trong kịch bản 3

Kết quả tính toán trong kịch bản 3 cho thấy khi tăng lưu lượng nước thải bẩn thì
điểm nhạy cảm D1 chịu ảnh hưởng nhiều hơn so với điểm D2 (vốn nằm cách xa điểm
D1)
7.7 Đáp số bài 5, 6, 7

Hình 7.18. Kết quả tính toán tại 2 điểm nhạy cảm trong kịch bản 4

Hình 7.19. Kết quả tính toán tại 2 điểm nhạy cảm trong kịch bản 5

79


Hình 7.20. Kết quả tính toán tại 2 điểm nhạy cảm trong kịch bản 6

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bùi Tá Long, 2006. Hệ thống thông tin môi trường. Nhà xuất bản đại học quốc gia
Tp. Hồ Chí Minh, 334 trang.
[2]. Bùi Tá Long, 2006. Mô hình hóa môi trường. Nhà xuất bản đại học quốc gia Tp. Hồ
Chí Minh, 441 trang.
[3]. Bùi Tá Long, 2008. Các phần mềm môi trường ENVIM. Tài liệu lưu hành nội bộ.
276 trang.

80