Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 1
MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Hiện nay, công nghệ thông tin là một phần không thể thiếu cho sự phát triển
kinh tế - xã hội, nó được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Môi trường cũng
là một ngành không ngoại lệ, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào lĩnh vực môi
trường ngày càng mang lại nhiều lợi ích, đặc biệt là việc ứng dụng các phần mềm như
GIS và mô hình hóa môi trường trong công tác quản lý và dự báo ô nhiễm.
Vi
ệc ứng dụng mô hình hóa để đánh giá, dự báo môi trường cho phép chúng ta
dự báo được các diễn biến có thể xảy ra của môi trường tại những thời điểm khác nhau
cũng như ở những điều kiện khác nhau. Từ đó cho phép chúng ta lựa chọn các phương
án phù hợp để cải thiện môi trường và đưa môi trường vào trạng thái tối ưu.
Để có một mô hình có độ chính xác và tính phù hợp, đòi hỏi sự tích h
ợp thông
tin rất lớn. Cho đến nay thì hệ thống thông tin địa lý (GIS) là hệ thống hỗ trợ tốt nhất
cho việc xây dựng mô hình do khả năng tích hợp dữ liệu và biểu diễn được dữ liệu
không gian. Ngoài ra GIS còn có khả năng dự báo các sự cố môi trường, xác định và
phân vùng ô nhiễm…
Vì vậy mà việc ứng dụng phương pháp mô hình hóa và phương pháp Gis vào
dự báo, đánh giá và quản lý môi trường chắc chắn sẽ mang lại tính chính xác hơ
n, linh
hoạt và sinh động hơn. Tuy nhiên, cho đến nay ở nước ta việc sử dụng hai phương
pháp này trong đánh giá tác động môi trường còn rất hạn chế.
Do đó, chúng tôi chọn đề tài “Ứng dụng phương pháp GIS và Mô hình hóa
môi trường vào đánh giá tác động môi trường” được ứng dụng cụ thể vào việc
đánh
giá tác động ô nhiễm do việc phát thải hơi chì từ
dự án đầu tư Nhà máy sản xuất ắc quy

dùng cho các sản phẩm điện tử công suất 46.430 tấn sản phẩm/năm tại Khu công
nghiệp Nhơn Trạch 2, xã Hiệp Phước, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai.
Mục tiêu, ý nghĩa của đề tài
Mục tiêu
Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường để đánh giá tác động ô
nhiễm do việc phát thải hơi chì từ dự án “Nhà máy sản xuất
ắc quy dùng cho sản phẩm

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 2
điện tử công suất 46.430 tấn sản phẩm/ năm tại khu công nghiệp Nhơn Trạch 2, xã
Hiệp Phước, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai”.
Ý nghĩa
Đề tài góp phần thúc đẩy ứng dụng GIS và mô hình hóa môi trường trong đánh
giá tác động môi trường.
Giúp cho các nhà quản lý môi trường có một công cụ hiệu quả trong việc dự
báo đánh giá chất lượng môi trường không khí.
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập thông thông tin
Phương pháp
đánh giá chuyên môn
Phương pháp mô hình hóa môi trường
Phương pháp GIS
Phương pháp đánh giá nhanh
Nội dung nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu nội dung các phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường.
Thu thập điều tra các thông tin về dự án xây dựng nhà máy sản xuất ắc quy.
Đánh giá chất lượng môi trường xung quanh khu vực xây dựng nhà máy.
Áp dụng mô hình Gauss đối với vận tốc gió trung bình và mô hình Berliand đối
với vận tốc gió nguy hiểm vào việc đánh giá những ảnh hưởng của lượ

ng hơi chì phát
sinh từ quá trình sản xuất tới môi trường xung quanh dự án.
Từ kết quả mô hình, xây dựng bản đồ GIS nhằm phân vùng ô nhiễm.
Đề ra các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm hơi chì tới môi trường xung quanh.
Kết quả đạt được
Chúng tôi đã sử dụng mô hình Gauss để tính toán được nồng độ hơi chì theo
bán kính phát tán ở vận tốc gió trung bình và mô hình Berliand để tính toán được nồng
độ hơi chì theo bán kính phát tán đối với vận tốc gió nguy hi
ểm.
Từ kết quả chạy mô hình chúng tôi sử dụng phần mềm Arcview để phân vùng
ảnh hưởng từ hơi chì đến môi trường xung quanh.


Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 3
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1. Đánh giá tác động môi trường.[2]
Đánh giá tác động môi trường (ĐTM) là một công cụ pháp lý và kỹ thuật quan
trọng để xem xét, dự báo tác động môi trường, xã hội của các dự án, hoạt động phát
triển cung cấp luận cứ khoa học cho chính quyền, cơ quan quản lý chuyên ngành và
doanh nghiệp cân nhắc trong quá trình quyết định đầu tư và phê duyệt dự án. Các yêu
cầu về ĐTM đã được luật hóa, qui định lần đầ
u tiên bởi Luật Bảo vệ môi trường của
nước ta năm 1993 và được bổ sung chi tiết bởi Luật Bảo vệ môi trường năm 2005.
Các phương pháp thực hiện ĐTM hiện nay:
- Phương pháp đánh giá chuyên môn.
- Phương pháp danh mục kiểm tra
- Phương pháp ma trận
- Phương pháp GIS & phân tích không gian

- Phương pháp chuỗi nguyên nhân và mạng lưới tác động
- Phương pháp mô hình hóa Môi trường
- Phương pháp phân tích đ
a tiêu chí
- Phương pháp đánh giá nhanh
1.2. Mô hình hóa môi trường [1], [3], [4], [5], [8], [9], [10]
Mô hình hóa môi trường với sự mô phỏng các tiến trình dẫn truyền và chuyển
hóa vật chất trong môi trường, đã được nghiên cứu phát triển và ứng dụng ở nhiều
nước trên thế giới, trong rất nhiều cơ quan ở các lĩnh vực khác nhau.
Một mô hình có độ chính xác cao có vai trò hỗ trợ rất nhiều cho tiến trình ra
quyết định trong công tác quản lý môi trường. Các loại mô hình được tập trung xây
d
ựng và đạt được những kết quả nhất định trong lĩnh vực này gồm: các mô hình phát
tán ô nhiễm không khí, các mô hình lan truyền ô nhiễm nước mặt và các mô hình lan
truyền ô nhiễm nước ngầm. Hiện nay, trên thế giới các mô hình phát tán ô nhiễm
không khí đã được xây dựng và ứng dụng khá phổ biến cho các dạng nguồn điểm (mô
phỏng cho các ống khói loại thấp và loại cao) và các nguồn thải đường ( mô phỏng quá
trình phát tán của các phương tiện chạy trên
đường giao thông). Còn các nguồn thải ô

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 4
nhiễm không khí dạng vùng (hay các nguồn thải mặt) ít phổ biến hơn do tính chất
không điển hình của từng nguồn thải.
Ở Việt Nam cũng đã có những nghiên cứu về mô hình phát tán ô nhiễm không
khí và các bài toán liên quan như công trình của nhóm tác giả thuộc phòng Tin học
môi trường, Viện cơ học ứng dụng…
Trong đề tài này chúng em sử dụng mô hình Gauss và Berliand để mô phỏng sự
phát tán hơi chì tại các nguồn điểm (ống khói).
1.2.1. Mô hình Gauss tính toán lan truy

ền ô nhiễm không khí

Mô hình vệt khói Gauss là một trong số những mô hình được sử dụng rộng rãi
trên thế giới hiện nay. Mô hình này được áp dụng cho các nguồn thải điểm. Cơ sở mô
hình này là biểu thức đối với phân bố chuẩn hay còn gọi là phân bố Gauss các chất ô
nhiễm trong khí quyển.
Mô hình Gauss:
xz y z
CC C C
uw K K
x zy y z z
∂∂∂∂∂∂
∂ ∂∂ ∂ ∂ ∂
⎛⎞
⎛⎞
−= +
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
⎝⎠
(1.1)
Trong đó :
C,
x
u
,
y
u
,
z

u
là các giá trị trung bình của nồng độ và vận tốc gió theo các
phương.
K
i
: hệ số khuếch tán rối tương ứng các trục toạ độ
x
, y, z.
Thường thì trong các phương trình khuếch tán các chất khí người ta đưa kí hiệu
sau về các trục toạ độ : trục x hướng theo hướng gió, y là hướng vuông góc với x và ở
mặt đất, z là trục hướng lên trên. Vận tốc gió trung bình được biểu diễn qua
x
u
,
y
u
,
z
u
.

z
w
là vận tốc rơi của chất ô nhiễm theo phương z.
Các mô hình này thích hợp cả đối với những dự báo ngắn hạn lẫn dài hạn. Các
dự báo ngắn hạn được thực hiện với sự trợ giúp của các mô hình tính toán vẽ bản đồ ô
nhiễm của một vùng với một giai đoạn tương ứng và với các điều kiện tương đối ổn
định. Các mô hình cũng có thể
sử dụng cho dự báo dài hạn nếu khoảng thời gian dự
báo có thể được chia ra thành các khoảng thời gian tựa dừng (gần với điều kiện dừng)

của điều kiện khí tượng. Phương pháp tiếp cận như vậy để đánh giá nồng độ trung
bình năm cho một số lượng lớn các nguồn phân tán.
Để thực hiện các dự báo dài hạn cần phải chia gió thành các lớp m
ỏng, vận tốc
gió được chia thành j lớp, hướng gió được chia thành k lớp, các tham số liên quan tới

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 5
độ ổn định khí quyển gồm e loại, chiều cao lớp nghịch nhiệt – m. Ngoài ra, còn phải
lưu ý tới các tham số khác như nhiệt độ, độ chiếu sáng, độ ẩm.
Chúng ta xem xét chi tiết hơn về mô hình Gauss trong trường hợp dự báo ngắn hạn.
Phương trình Gauss được suy ra từ phương trình (1.1) khi thoả mãn các điều
kiện sau:
- Nghiệm không phụ thuộc vào thời gian (trạng thái dừng, nguồn thải có các tham
số
phát thải không thay đổi theo thời gian).
- Vận tốc gió không thay đổi và như nhau trong toàn bộ lớp khuếch tán.
- Hệ số khuếch tán không phụ thuộc vào các toạ độ.
- Sự khuếch tán theo hướng x nhỏ hơn so với vận tốc lan truyền trung bình theo
hướng này, có nghĩa là:
2
2
x
CC
uK
tx
∂ ∂
>>
∂∂

Trong trường hợp này phương trình tổng quát theo phương pháp tiếp cận có
dạng:
22
22
yz
CCC
uK K
ty z
∂ ∂∂
=+
∂∂ ∂
(1.2)
Cùng các điều kiện biên
0
(, ,) ()()
x
Q
Cxyz y z
u
δ δ
=
=
(1.3)
,
(, ,) 0
yz
Cxyz
→±∞
=
(1.4)

Bài toán biên (1.2) – (1.4) cho nghiệm tổng quát như sau:
22
1/2
(, ,) exp
4( ) 4
yz y z
Quyz
Cxyz
KK x x K K
π
⎡ ⎤
⎛⎞
=−+
⎢ ⎥
⎜⎟
⎜⎟
⎢ ⎥
⎝⎠
⎣ ⎦
(1.5)
Trong (1.5) lưu ý rằng, mối quan hệ giữa hai phương trình tiếp cận Lagrange và
Euler được thể hiện qua mối liên hệ:
2
2
y
y
K x
u
σ
=

2
2
z
z
K x
u
σ
=
(1.6)
Như được lưu ý trong (1.6), đối với các ứng dụng thực tế sự phụ thuộc giữa
2
y
σ

và
2
x
σ
vào x được xác định để dàng hơn thông qua phương pháp thực nghiệm.
Thay thế các giá trị ở (1.6) vào biểu thức (1.5) ta được:

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 6
22
22
(, ,) exp
222
yz y z
Qyz

Cxyz
u
πσσ σ σ
⎡ ⎤
⎛⎞
=−+
⎢ ⎥
⎜⎟
⎜⎟
⎢ ⎥
⎝⎠
⎣ ⎦
(1.7)
Công thức (1.7) là công thức cơ sở của mô hình lan truyền chất theo định luật
phân phối chuẩn Gauss bởi vì nó bao gồm hai hàm số phân bố Gauss dưới đây nhân
với nhau:
2
0.5 2
1
() exp
(2 ) 2
yy
y
fy
π σσ
⎧ ⎫
⎪ ⎪
=−
⎨ ⎬
⎪ ⎪

⎩⎭
(1.8)


Hình 1.1: Sơ đồ mô hình khuếch tán Gauss
Đường cong Gauss có dạng hình cây dù, thay đổi
−∞
tới
+∞
với giá trị cực đại
đạt được y = 0.
Hệ số
0.5
1
(2 )
y
π σ
là hệ số định chuẩn làm cho diện tích dưới đường cong bằng 1.
Trong công thức (1.7), nguồn thải được giả thiết nằm tại mặt đất trùng với gốc
toạ độ. Trong trường hợp nguồn thải nằm cách mặt đất độ cao H (có nghĩa là nằm tại
điểm (0,0,H) như được chỉ ra như hình 1.1), khi đó công thức tính nồng độ sẽ là:
22 2 2
22 2 2
() ()
(, ,) exp exp exp
222222
yz y z yz y z
Q y zH Q y zH
Cxyz
uu

πσσ σ σ πσσ σ σ
⎡⎤
⎛⎞ ⎛⎞
⎛⎞
−−
=−+=−−
⎢⎥
⎜⎟ ⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟ ⎜⎟
⎢⎥
⎝⎠
⎝⎠ ⎝⎠
⎣⎦

(1.9)

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 7
Đây chính là công thức vệt khói Gauss cơ bản.
Trong đó:
C: nồng độ chất ô nhiễm , kg/m
3
.
Q: tải lượng chất ô nhiễm, kg/s.
y
σ
và
z
σ

là các hệ số khuếch tán theo phương ngang và phương thẳng đứng, có
thứ nguyên là độ dài (do K
y
và K
z
có thứ nguyên m
2
/s).
Công thức tính
y
σ
và
z
σ
của Briggs, G.A với khoảng cách x từ 100 đến 10.000m
(bảng tính xem ngoài phụ lục)

2.
yz
Q
u
πσσ
: nồng độ chất ô nhiễm trên trục chính theo chiều gió.

⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢

⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
2
y
y
2
1
exp
σ
: độ lan truyền bên theo phương ngang, đối xứng qua trục chính.

⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧

⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
−+
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞

⎜
⎜
⎝
⎛
−
−
2
z
2
z
Hz
2
1
exp
Hz
2
1
exp
σσ
: độ lan truyền bên theo phương đứng,
đối xứng qua trục chính.

Hình 1.2: Nồng độ chất ô nhiễm theo mô hình phát tán Gauss



Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 8
Nồng độ trong trường hợp nguồn làm việc liên tục, mô hình Gauss biến đổi
Bài toán được quan tâm nhiều nhất trong lý thuyết phát tán ô nhiễm không khí

là tính toán nồng độ từ nguồn điểm nằm tại độ cao H so với mặt đất. Đối với nguồn
như vậy, xuất phát từ bài toán (1.2) – (1.4) ta nhận được nghiệm có dạng:
22
22
()
(, ,) exp
222
yyz
MyzH
Cxyz
SU
πσσ
⎧ ⎫
−
⎪ ⎪
=−−
⎨ ⎬
⎪ ⎪
⎩⎭
(1.10)

Hình 1.3: Sơ đồ vệt khói phát thải từ ống khói
Xét 2 phương án điều kiện biên: đối với bề mặt nước và đối với bề mặt đất, khi sự
tương tác giữa vệt khói thải với bề mặt đất có tính chất phản xạ (khi chất ô nhiễm
không đọng lại trên mặt đất). Để thoả mãn điều kiện này cần thiết phải đặt một nguồn
ảo tại điểm
x
= 0, y = 0, z = -H.
Biểu thức tính nồng độ có lưu ý tới phản xạ của mặt đất từ một nguồn thải điểm
liên tục tại độ cao H có dạng:

222
22 2
() ()
( , ,0) exp exp exp
222 2
yz y z z
My zH zH
Cxy
u
πσσ σ σ σ
⎡⎤
⎛⎞
⎡ ⎤
⎛⎞⎛⎞
−+
=−−+−
⎢⎥
⎜⎟
⎢ ⎥
⎜⎟⎜⎟
⎜⎟
⎢⎥
⎝⎠⎝⎠
⎣ ⎦
⎝⎠
⎣⎦
(1.11)
Trong đó:
(, ,0)Cxy
: nồng độ, là hàm số của

x
, y và z (kg/m
3
).
M: công suất nguồn thải (kg/s)

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 9
u: vận tốc gió tại miệng ống khói (m/s).
H: độ cao hữu dụng của ống khói (m).
Thông thường người ta quan tâm tới nồng độ tại mặt đất z = 0 và công thức (1.11)
sẽ trở thành:
22
22
(, ,0) exp exp
222
yz y z
MyH
Cxy
u
π σσ σ σ
⎡⎤
⎛⎞
⎛⎞
=−−
⎢⎥
⎜⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎢⎥

⎝⎠
⎝⎠
⎣⎦
(1.12)
Trong trường hợp muốn tính nồng độ tại mặt đất dọc theo hướng gió (trục x), ta
cho y = 0 và thu được:
2
2
(,0,0) exp
22
yz z
MH
Cx
u
π σσ σ
⎛⎞
=−
⎜⎟
⎝⎠
(1.13)
Ngược lại với trường hợp phản xạ hoàn toàn là trường hợp hấp thụ hoàn toàn. Khi
đó ta có công thức:
222
22 2
() ()
( , ,0) exp exp exp
222 2
yz y z z
My zH zH
Cxy

u
πσσ σ σ σ
⎡⎤
⎛⎞
⎡ ⎤
⎛⎞⎛⎞
−+
=−−−−
⎢⎥
⎜⎟
⎢ ⎥
⎜⎟⎜⎟
⎜⎟
⎢⎥
⎝⎠⎝⎠
⎣ ⎦
⎝⎠
⎣⎦
(1.14)
Tiến hành biến đổi với hệ số khuếch tán ta thu được biểu thức sau:
2
0.5
(,0,0) exp
2( ) 4
yz x
M Hu
Cx
x KK Kx
π
⎛⎞

=−
⎜⎟
⎝⎠
(1.15)
Cuối cùng ta lấy đạo hàm bằng 0 và giải phương trình:
(,0,0)
0
dC x
dx
=

Từ đó suy ra:
2
4
m
z
Hu
x
K
=

Như vậy, nồng độ cực đại đạt được
m
x
tại khoảng cách tỷ lệ với bình phương
khoảng cách, vận tốc gió trung bình và tỷ lệ nghịch với hệ số khuếch tán rối theo trục
z.
Đại lượng nồng độ cực đại bằng:
2
2

(,0,0)
z
y
mm
K
M
K
Cx
eH U
π
=
(1.16)


Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 10
Độ ổn định khí quyển
Độ ổn định khí quyển là khuynh hướng của khí quyển cản trở sự hình thành
chuyển động theo phương thẳng đứng hay ngăn chặn sự hình thành chuyển động rối.
Khuynh hướng này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng khuếch tán chất ô nhiễm phát
thải vào khí quyển.
Độ ổn định của khí quyển được chia làm 6 lớp từ A đến F, trong đó:
A : c
ấp độ không bền vững mạnh (strong unstable).
B : cấp độ không bền vững vừa (moderately unstable).
C : cấp độ không bền vững nhẹ (slightly unstable).
D : cấp độ khí quyển trung tính (neutral).
E : cấp độ bền vững nhẹ (slightly stable).
F : cấp độ bền vững vừa (moderately stable).
Độ bền vững của khí quyển được xác định theo:

Gradient nhiệt độ theo chiều cao
Nếu tốc độ giảm nhiệt độ theo chiều cao: 0.98
o
C/100m → loại D
Nếu tốc độ giảm nhiệt độ theo chiều cao > 0.98
o
C/100m → loại A,B,C
Nếu tốc độ giảm nhiệt độ theo chiều cao < 0.98
o
C/100m → loại E,F
Vận tốc gió và độ bức xạ nhiệt (ban ngày) và độ mây che phủ (ban đêm)
Bảng 1.1: Phân cấp độ ẩm ổn định khí quyển theo vận tốc gió và độ bức xạ nhiệt (ban
ngày) và độ mây che phủ (ban đêm)

Bức xạ mặt trời ban ngày Độ mây che phủ ban đêm Vận tốc gió ở
độ cao 10m
(m/s)
Mạnh Vừa Nhẹ
Mây che phủ
mỏng
≥
4/8
Trời quang mây hay
độ che phủ
≤
3/8
< 2 A A – B B - -
2 – 3 A – B B C E F
3 – 5 B B – C C D E
5 – 6 C C – D D D D

> 6 D D D D D
Chế độ mây

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 11
Trời ít mây, trong xanh và gió nhẹ: loại A, B, C.
Trời nhiều mây, gió mạnh: loại E, F.
Những giới hạn của mô hình Gauss
Mô hình Gauss là mô hình được lý tưởng hoá, có nghĩa là có những giới hạn
sau đây:
- Chỉ ứng dụng cho bề mặt phẳng và mở.
- Rất khó lưu ý tới hiệu ứng vật cản.
- Các điều kiện khí tượng và điều kiện tại bề mặt đất là không đổ
i tại mọi khoảng
cách nơi diễn ra sự lan truyền đám mây khí.
- Chỉ áp dụng cho các chất khí có mật độ gần với mật độ không khí.
- Chỉ áp dụng cho các trường hợp vận tốc gió
1u ≥
m/s.
Ứng dụng mô hình Gauss
Các thông số đầu vào cho tính toán mô hình cùng các bước tự động hoá được
thể hiện trong hình sau:

Hình 1.4: Mô tả thông số đầu vào trong mô hình Gauss
Khí tượng:
- Vận tốc gió
- Hướng gió
- Nhiệt độ
Nguồn thải:
- Chiều cao
- Đường kính
- Nhiệt độ khí
thoát ra
- Vận tốc khí thoát
ra
LƯỚI TÍNH
Kịch bản tính







Mô hình

toán tại
các nút
lưới

Nội suy
không
gian
Bản đồ
ô nhiễm

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 12
1.2.2. Mô hình Berliand

Hình 1.5
:Sơ đồ khuếch tán luồng tán luồng khí theo chiều gió
Để mô tả quá trình lan truyền và khuếch tán chất ô nhiễm không khí theo không
gian và thời gian bằng các phương trình toán học thì người ta xem xét trị số trung bình
nồng độ chất ô nhiễm. Dưới tác dụng của gió tự nhiên các luồng khí, bụi phụt lên từ
miệng ống khói sẽ uốn cong theo chiều gió thổi. Chất ô nhiễm dần dần bị khuếch tán
rộng ra tạo thành vệt khói (hình 1.5)
Trong trường hợ
p tổng quát trị số trung bình của nồng độ chất ô nhiễm trong
không khí phân bố theo thời gian và không gian được mô tả từ phương trình lan
truyền, khuếch tán rối và biến đổi hóa học như sau:
CC
z
C
k
zy

C
k
yx
C
k
xz
C
V
y
C
V
x
C
V
t
C
zyxzyx
βα
−+
∂
∂
∂
∂
+
∂
∂
∂
∂
+
∂

∂
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
.........
(1.17)
Trong đó:
C – nồng độ trung bình của chất ô nhiễm (mg/m
3
);
x, y, z – các thành phần tọa độ theo 3 trục Ox, Oy, Oz;
t – thời gian;
K
x
, K
y
, K
z
– các thành phần của hệ số khuếch tán rối theo 3 trục Ox, Oy, Oz;

V
x
, V
y
, V
z
– các thành phần của tốc độ trung bình theo ba trục Ox, Oy, Oz ;
α – Hệ số tính đến sự liên kết của chất ô nhiễm với các phần tử khác của môi
trường không khí.
β
- hệ số tính đến sự biến đổi chất ô nhiễm thành các chất khác do quá trình
phản ứng hóa học xảy ra trên đường lan truyền;

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 13
Phương trình (1.17) rất phức tạp, để giải được phương trình này người ta phải tiến
hành đơn giản hóa trên cơ sở thừa nhận các giả thiết sau:
Công suất của nguồn điểm phát thải là liên tục và coi là quá trình dừng, nghĩa
là:
t
C
∂
∂
= 0
Nếu hướng trục Ox trùng với hướng gió thì thành phần vận tốc gió chiếu lên
trục Oy sẽ bằng 0
0=⇒==
→
yx
VuVV

Trên thực tế thành phần khuếch tán rối theo chiều gió nhỏ hơn rất nhiều so với
thành phần khuếch tán rối theo phương vuông góc với chiều gió, khi đó:
0.. ≈
∂
∂
∂
∂
x
C
k
x
x

Tốc độ thẳng đứng thường nhỏ so với tốc độ gió nên có thể bỏ qua, trục z
thường lấy chiều dương hướng lên trên, do đó đối với bụi nặng thì thành phần Vz sẽ
bằng tốc độ rơi của hạt (dấu âm), còn đối với chất ô nhiễm khí và bụi nhẹ thì V
z
= 0
Nếu bỏ qua hiện tượng chuyển “pha” của chất ô nhiễm cũng như không xem
xét đến chất ô nhiễm được bổ sung trong quá trình khuếch tán thì
0==
βα

Như vậy ta có thể sử dụng phương trình mô tả phân tán các chất ô nhiễm từ
nguồn điểm sau đây vào mục đích tính toán sự nhiễm ô nhiễm không khí:
y
C
k
yz

C
k
zz
C
V
x
C
V
yzzx
.
.
....
∂
∂
∂
∂
+
∂
∂
∂
∂
=
∂
∂
+
∂
∂
(1.18)
Điều kiện ban đầu

Điều kiện ban đầu của bài toán lan truyền các chất ô nhiễm trong môi trường
không khí được thiết lập trên cơ sở định luật bảo toàn vật chất.
Nếu nguồn có độ cao H đặt ở gốc tọa độ, hướng trục Ox theo chiều gió với vận
tốc trung bình là u thì tại thời điểm t = t
0
, điều kiện ban đầu có dạng:

⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
=
=
=
=
Hz
y
x
t
0
0
0

).()(.. HzyMCu
−=
δδ

Trong đó:
H - Độ cao hiệu dụng của ống khói (m). Đại lượng này được tính theo công thức:

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 14
H = h + ∆h
h - Độ cao thực của ống khói, m
∆h- Độ nâng ban đầu của luồng khí thải (m) được tính theo công thức:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
Δ
+=Δ
2
10
0
10
00
.
...3,3
5,2.
..5,1
UT
TRg
U

RW
h
k
(1.19)
Với:
U
10
- Tốc độ gió tại độ cao 10 m, m/s
∆T = T
k
- T
xq
: Hiệu nhiệt độ giữa khí thải ra khỏi miệng ống khói (T
k
) và nhiệt độ môi
trường không khí xung quanh (T
xq
), Kelvin
W
0
- Tốc độ phụt của luồng khí thải, m/s
R
0
- Bán kính miệng ống khói, m
g - Gia tốc trọng trường, m/s
2

Nếu như nguồn thải không phải là ống khói mà thải ra ở mặt đất thì tại thời
điểm t = 0 chất phát thải chưa hoạt động, khi đó giả sử nguồn đặt ở gốc tạo độ thì:
00

0
=⇒
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
=
=
C
oz
y
x

Điều kiện biên

Lớp không khí khảo sát thường giới hạn bởi mặt đất, còn độ cao thường là vô
hạn hoặc hữu hạn tùy theo sự phân lớp của khí quyển. Thông thường điều kiện biên
được thiết lập cho hai trường hợp với điều kiện thực tế của quá trình khuếch tán rối.
Trong trường hợp này cần xét hai điều kiện sau:
Điều kiện xa vô cùng
Điều kiện này xuấ
t phát từ cơ chế vật lý: nồng độ chất ô nhiễm giảm đến xa vô tận:
∞→⇒
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧

+∞→
+∞→
+∞→
C
y
z
x

Điều kiện bề mặt trải dưới
Nếu bề mặt dưới có chứa nước thì khả năng hấp thụ của nước là rất lớn nên
nồng độ chất ô nhiễm tại mặt trải dưới xem như bằng 0

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 15
C = 0 khi z = 0
Nếu mặt trải là khô thì điều kiện phản xạ của mặt trải dưới bị phản xạ vào khí
quyển. Như vậy thông lượng rối thẳng đứng tại bề mặt trải dưới bằng 0, nghĩa là:
z
C
k
z
∂
∂
.
= 0 khi z =0
Công thức Berliand đối với khí và bụi nhẹ
Từ các giả thiết trên Berliand đã tìm được nghiệm của phương trình (1.19) đối
với nồng độ trên mặt đất của khí và bụi nhẹ như sau:
⎥
⎦

⎤
⎢
⎣
⎡
−
+
−
+
=
+
xk
y
xnk
Hu
EXP
xkkn
M
C
n
o
yx
..4
.)1.(
.
.
...).1(2
0
2
2
1

1
1
2/3
1
)0,,(
π
(1.20)
Ứng với điều kiện vận tốc thay đổi theo chiều cao theo quy luật hàm số mũ và
hệ số trao đổi k
z
tỷ lệ thuận với độ cao z, còn k
y
tỷ lệ thuận với vận tốc gió u:
u = u
1
.z
n
và k
z
= k
1
.z ; k
y
= k
0
.u
Trong đó:
M: công suất nguồn thải, mg/s
k
1

: hệ số khuếch tán rối ở độ cao z = 1m, m
2
/s
n: số mũ hàm biến thiên tốc độ gió n = 0,14 – 0,2. Thường lấy n = 0,14 trong điều kiện
bất ổn định và n = 0,2 trong điều kiện khí quyển ổn định.
k
0
: kích thước khuếch tán rối ngang k
0
– k
y
/u
u
1
: tốc độ gió tại độ cao z = 1m
Nồng độ cực đại trên mặt đất:
10
1
)1(5,1
1
2
max
.
.
.
.)1(116,0
uk
k
Hu
Mn

C
n+
+
=
(1.21)
và khoảng cách x
M
từ nguồn đến vị trí có nồng độ max:
2
1
1
1
)1(
.
.
3
2
nk
Hu
x
n
M
+
=
+
(1.22)
Công thức Berliand đối với bụi nặng cỡ hạt đồng nhất
Khi kể đến vận tốc rơi của hạt bụi v
r
, ta có:

Nồng độ bụi trên mặt đất

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 16
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
+
−
+Γ+
=
+
++
+
xk
y
xnk
Hu
EXP
xkxkn
uHM
C
n
o
n
yx

..4
.)1.(
.
.
...).).(1.(.)1(2
..
0
2
2
1
1
1
1
1
21
1
)1(
)0,,(
πλ
λλ
λλ
(1.23)
Trong đó:
1
).1( kn
v
r
+
=
λ

Nồng độ cực đại
C
max
=
)1.(.
)5,1(
.
.
.
.)1(063,0
5,1
10
1
)1(5,1
1
2
λ
λ
λ
λ
+Γ
++
+
+
e
uk
k
Hu
Mn

n
(1.24)
Khoảng cách x
M
)5,1.()1(
.
2
1
1
1
λ
++
=
+
nk
Hu
x
n
M
(1.25)
Trong đó:

(1 )
λ
Γ+
là hàm số Gamma của
(1 )
λ
+

r
v
= 1,3.10
-2
.
P
ρ
.r
P
là vận tốc rơi của hạt hình cầu, cm/s

P
ρ
- mật độ của hạt bụi, g/cm
3

r
P
– bán kính của hạt bụi,
m
μ

Công thức Berliand trong trường hợp lặng gió (v = 0)
Các phương pháp tính toán khuếch tán chất ô nhiễm nêu ra trên đây đều áp
dụng cho trường hợp có gió.
Phương trình (1.17) không kể đến hiện tượng khuếch tán rối theo phương x.
Điều này chỉ đúng trong trường hợp vận tốc gió ≠ 0, khi đó chuyển động của chất ô
nhiễm mạnh hơn đáng kể so với dòng khuếch tán theo phương x. Vì vậy, để khắc phục
tình tr
ạng này, trong phương trình lan truyền chất cần bổ sung thêm thành phần

khuếch tán theo phương x:
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
∂
∂
∂
∂
x
C
k
x
x

Phương trình lan truyền chất ô nhiễm trong trường hợp lặng gió được Berliand
và Kurebin (1969) đưa ra phương trình sau trong hệ tạo độ trục.
0)()(...
1
=−+
∂
∂
∂
∂
+
⎟
⎠
⎞

⎜
⎝
⎛
∂
∂
∂
∂
HzrM
z
C
k
zr
C
Rk
rR
zr
δδ
(1.26)
Với các điều kiện biên sau:

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 17
- Khi z =0:
z
C
k
z
∂
∂
.

= 0 và khi R
2
+ z
2

∞→
: C
0→

- Sự phân bố nồng độ ô nhiễm trên bề mặt nằm ngang có tính đối xứng qua tâm
nguồn, cho nên R = 0
→
r
C
∂
∂
= 0
Trong công thức (1.26)
R – bán kính kể từ chân nguồn đến điểm tính toán
k
r
≈
R
.
2
β
với
2
β
=

u.
2
0
ϕ
;
0
ϕ
- sai phương chuẩn của hướng gió trung bình
trong khoảng thời gian tính toán. Có thể lấy
β
≈ 2k
1

k
r
≈ k
1
.z và u ≈ u
1
.z
n
với (n = 0,2)
Trong điều kiện đối lưu mạnh (siêu đoản nhiệt) có lấy k
1
= 0,15m/s
Berliand và Kurebin đã giải phương trình (1.26) với nghiệm có dạng.
11
(,)
3/2 3/2
(1 ) / 2 1 ) 2 (1 ) / 2 1 ) 2

1
()
2(1)
()()
nn
Rz
nn nn
MaHzR
C
kn
aH z R aH z R
π
++
++ ++
++
=⋅
+
⎡⎤⎡⎤
−+ ++
⎣⎦⎣⎦

(1.27)
Trong đó:
2
1
2
1
2
)1(
.4

)1.(
n
k
nk
+
=
+
=
β
α

Để xác định nồng độ trên mặt đất, ta cho z = 0 và phương trình (1.27) trở thành
[]
2
)1(
1
.)1(.2
RHnk
M
C
n
R
++
=
+
απ
, g/m
3
(1.28)
Nồng độ cực đại trên mặt đất sẽ xảy ra ngay tại chân ống khói, tức khi R = 0 và

do đó:
)1(22
1
max
.)1(.2
n
Hnk
M
C
+
+
=
απ
, g/m
3
(1.29)
Hay
)1(23
1
3
max
..32
)1(
n
Hk
nM
C
+
+
=

π
, g/m
3
(1.30)

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 18


















Hình 1.6: Mô tả thông số đầu vào và các bước tự động hóa tính toán theo phương pháp Berliand

Khí tượng:
- Vận tốc gió tại
10m

- Hướng gió
- Nhiệt độ
- Hệ số k
0
, k
1

Nguồn thải:
- Chiều cao
- Đường kính
- Nhiệt độ khí
thoát ra
- Vận tốc khí thoát
ra
- Tải lượng chất ô
nhiễm
LƯỚI TÍNH
Kịch bản tính toán







Mô hình
toán tại các
nút lưới

Nội suy

không gian
Vệt nâng
cột khói
Δh
Bản đồ ô
nhiễm
Vệt nâng
cột khói
Δh

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 19
1.3. Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ ô nhiễm và xác định vùng ảnh hưởng. [6], [7]
“Hệ thống Thông tin Địa Lý (Geographic Information System - GIS) là một hệ
thống thông tin bao gồm một số hệ con (subsystem) có khả năng biến đổi các dữ liệu
địa lý thành những thông tin có ích” (Calkins and Tomlinson, 1977)
GIS là một hệ thống mang lại lợi ích không chỉ trong các công tác thu thập đo
đạc địa lý mà còn trong các công tác điều tra tài nguyên thiên nhiên, phân tích hiện
trạng và dự báo xu hướng diễn biến môi tr
ường. Chính nhờ những khả năng này mà
GIS đã được áp dụng rộng rãi trong các cơ quan nghiên cứu cũng như quản lý.
Trên thế giới, việc ứng dụng GIS vào quản lý môi trường đã được áp dụng
tương đối sớm. Từ chương trình kiểm kê nguồn tài nguyên thiên nhiên của Canada
trong những năm 1960, đến các chương trình GIS cấp liên bang của Mỹ bắt đầu vào
cuối những năm 1970.
Tại Việt Nam công nghệ GIS cũ
ng được thí điểm từ năm 1993 và đến nay đã
được ứng dụng trong khá nhiều ngành như quy hoạch nông lâm nghiệp, quản lý rừng,
lưu trữ tư liệu địa chất, đo đạc bản đồ, địa chính, quản lý đô thị, đánh giá tác động môi
trường ...

Các ứng dụng của GIS trong đánh giá tác động môi trường
1. Xác định các tác động không gian của các tác nhân gây hại liên quan đến các
thực thể.
2. Xác định v
ị trí để thiết lập một nhân tố hoặc một cơ sở hạ tầng nào đó
3. Xác định đường đi ngắn nhất của quá trình thải chất thải lỏng dọc kênh dẫn
nước.
4. Chồng xếp bản đồ lên bản đồ thực thể và đánh giá các tác động, thực thể nào
sẽ chịu tác động
5. Giám sát và dự báo các sự cố môi trường
Trong đề tài này chúng tôi sử dụ
ng phần mềm Arcview vào xây dựng bản đồ ô
nhiễm và phân vùng ảnh hưởng của lượng hơi chì phát tán từ dự án.
Phầm mềm Arcview
Khái niệm Arcview
Phần mềm Arcview
®
GIS là phần mềm ứng dụng công nghệ hệ thống thông
tin địa lý của Viện nghiên cứu hệ thống môi trường (ESRI). Arcview có khả năng:

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 20
+ Tạo và chỉnh sửa dữ liệu tích hợp (dữ liệu không gian tích hợp với dữ liệu
thuộc tính).
+ Truy vấn dữ liệu thuộc tính từ nhiều nguồn và bằng nhiều cách khác nhau.
+ Hiển thị, truy vấn và phân tích dữ liệu không gian.
+ Tạo bản đồ chuyên đề và tạo ra các bản in có chất lượng trình bày cao.
Ngoài phần mềm chính, ESRI còn tạo lập thêm các phầm mở rộng thêm: 3D
Analysis (phân tích 3 chiều), Spatial Analysis (phân tích không gian ), Network
Analysis (phân tích mạng)… nhằm mụ

c đích cung cấp thêm các chức năng phân tích
phục vụ cho nghiên cứu chuyên ngành.
Các chức năng chính của phần mềm Arcview
Vì là một thành phần trong hệ thống thông tin địa lý nên phần mềm ArcView
cũng thực hiện được những chức năng cơ bản của hệ thống thông tin địa lý như: lưu
trữ, truy vấn, phân tích, hiển thị và xuất dữ liệu địa lý. Cụ thể được thể hiện nh
ư sau:
+ Tạo dữ liệu trong Arcview từ các phần mềm khác như Mapinfo, ARC/INFO,
Microstation, AutoCAD, MS Access Data, DBASE file, Excel file.
+ Nội suy, phân tích không gian.
+ Tạo ra những bản đồ thông minh được kết nối nhanh (hotlink) với nhiều
nguồn dữ liệu khác nhau như: biểu đồ, bảng thuộc tính, ảnh và các file khác.
+ Phát triển những công cụ của Arcview bằng ngôn ngữ lập trình Avenue
Giao diện làm việc của phần mềm ArcView có dạng như sau:

Hình 1.7: Giao diện của phần mềm Arc

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 21
Overlay (phủ trùm hay chồng bản đồ)

Việc chồng lắp các bản đồ trong kỹ thuật GIS là một khả năng ưu việt của GIS
trong việc phân tích các số liệu thuộc về không gian, để có thể xây dựng thành một
bản đồ mới mang các đặc tính hoàn toàn khác với bản đồ trước đây. Dựa vào kỹ thuật
chồng lắp các bản đồ mà ta có các phương pháp sau:
Phương pháp cộng (sum)
Phương pháp nhân (multiply)
Phương pháp trừ (substract)
Phương pháp chia (divide)
Phương pháp tính trung bình (average)

Phương pháp hàm số mũ (exponent)
Phương pháp che (cover)
Phương pháp tổ hợp (crosstabulation)


Hình 1.8: Nguyên lý khi chồng lắp các bản đồ
Quá trình overlay thường được tiến hành qua 2 bước:
+ Xác định tọa độ các giao điểm và tiến hành chồng khít hai lớp bản tại giao điểm
này
+ Kết hợp dữ liệu không gian và thuộc tính của hai lớp bản.
Nội suy không gian
Khái niệm:

Nội suy là quá trình dự đoán các giá trị thuộc tính cho các vị trí không được đo
đạc, căn cứ vào các giá trị đo được ở các vị trí khác trong cùng một khu vực. Nội suy

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 22
được dùng để chuyển đổi dữ liệu điểm sang dữ liệu cho cả bề mặt liên tục, qua đó có
thể xác định giá trị bất kỳ trong vùng.
Một số phương pháp nội suy không gian thường gặp

Phương pháp định lượng khoảng cách ngược (IDW): phép nội suy định lượng
khoảng cách ngược cho rằng mỗi điểm đầu vào có ảnh hưởng cục bộ làm rút ngắn
khoảng cách. Phương pháp định lượng khoảng cách ngược tác dụng vào những điểm ở
gần điểm đang xét hơn so với những điểm ở xa. Số lượng các điểm chi tiết, hoặc tấ
t cả
những điểm nằm trong vùng bán kính xác định, có thể được sử dụng để xác định giá trị
đầu ra cho mỗi vị trí. Sử dụng phương pháp này giúp đơn giản bớt tính phức tạp của
bản đồ dựa trên mô hình khoảng cách. Chẳng hạn, dùng nội suy bề mặt để xác định

sức tiêu thụ hàng hoá của người tiêu dùng bằng cách phân tích vị trí bán lẻ, bởi vì
người tiêu dùng có xu thế thích mua sắm ở
khu vực gần nhà hơn.
Spline: phương pháp nội suy Spline là phương pháp nội suy tổng quát, phương
pháp này hiệu chỉnh bề mặt đường cong đến mức tối thiểu tại những điểm đầu vào. Có
thể hình dung, nó như là uốn cong miếng bìa nhựa để đi qua các điểm, mà tổng bề mặt
đường cong giảm đến mức tối thiểu. Phương pháp này thực hiện phép tính toán nhằm
định ra số lượ
ng các điểm đầu vào gần nhất còn đi qua những điểm mẫu. Phương pháp
này là tối ưu đối với những bề mặt ít thay đổi, chẳng hạn như, cao độ, chiều cao cột
nước, hoặc mức độ tập trung ô nhiễm. Nó không thích hợp nếu có những biến đổi lớn
trên bề mặt nằm trong một giới hạn ngắn theo phương ngang, bởi vì nó có thể vượt quá
nh
ững giá trị đã được ước tính trước.
Kriging: phương pháp nội suy Kriging là phương pháp nội suy đặc biệt cho biết
mối tương quan khoảng cách trong không gian hoặc phương hướng giữa các điểm
mẫu. Kriging thực hiện mô hình tính toán để xác định số lượng các điểm, hoặc tất cả
các điểm nằm trong vùng bán kính xác định, để xác định giá trị hiệu suất đối với từng
vùng. Sử dụ
ng phương pháp Kriging cần thực hiện một số bước như sau: phân tích dữ
liệu thăm dò thống kê, mô hình hoá đa bản đồ, sau đó tạo ra bề mặt và tuỳ chọn phép
phân tích bề mặt khác nhau. Phương pháp này là sự lựa chọn tốt nhất khi bạn biết về
mối tương quan khoảng cách trong không gian hoặc cách biểu diễn độ xiên số liệu.
Phương pháp này thường được sử dụng trong ngành địa chất và khoa h
ọc về đất.
Trend: phương pháp nội suy Trend thực hiện mô hình toán học, sắp xếp thứ tự đa
thức, đến tất cả các điểm đầu vào. Khi đó tính toán mô hình toán học để mô tả kết quả

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 23

bề mặt, phương pháp Trend sử dụng phép tính bình phương tối thiểu, tìm ra sự thay
đổi bề mặt nhỏ nhất liên quan đến những giá trị điểm đầu vào. Đó là, khi biết tất cả các
điểm đầu vào, tổng sai phân giữa những giá trị thực và giá trị ước lượng sẽ nhỏ đến
mức có thể. Kết quả là bề mặt hiếm khi đi qua hết các điểm đầ
u vào đã biết.
Mỗi phương pháp nội suy nêu trên đều có những ưu nhược điểm khác nhau phù
hợp cho từng mục đích sử dụng cụ thể. Chẳng hạn trong phương pháp Spline chỉ tối ưu
đối với những bề mặt ít thay đổi như: cao độ, chiều cao cột nước, mức độ tập trung ô
nhiễm, nó không thích hợp nếu có những biến đổi lớn trên bề mặt nằ
m trong một giới
hạn ngắn theo phương ngang; hoặc phương pháp Kriging đòi hỏi thao tác thực hiện
phức tạp như: phân tích dữ liệu thăm dò thống kê, mô hình hoá đa bản đồ, sau đó tạo
ra bề mặt và tuỳ chọn phép phân tích bề mặt khác nhau; hay phương pháp Trend yêu
cầu người sử dụng phải có những hiểu biết nhất định về quy hoạch thực nghiệm nhưng
kết quả đạ
t được lại thiếu độ tin cậy; trong khi đó nếu sử dụng phương pháp IDW thì
thao tác thực hiện có phần đơn giản hơn đồng thời kết quả nội suy được lại có độ chính
xác cao và giảm được tính phức tạp của bản đồ dựa trên mô hình khoảng cách. Từ
những nhận xét trên chúng tôi đã chọn phương pháp định lượng khoảng cách ngược
(IDW) để phân vùng phát tán nồng độ khí thải
.


Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường
Trang 24
CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG KHU VỰC DỰ ÁN
TÍNH TOÁN TẢI LƯỢNG PHÁT THẢI HƠI CHÌ TỪ DỰ ÁN
2.1. Giới thiệu về dự án
Dự án đầu tư Nhà máy sản xuất ắc quy dùng cho các sản phẩm điện tử công suất
46.430 tấn sản phẩm/năm tại KCN Nhơn Trạch 2, xã Hiệp Phước, huyện Nhơn Trạch,

tỉnh Đồng Nai thuộc Công ty TNHH Việt Nam Center Power Tech.
Công ty TNHH Việt Nam Center Power Tech được thành lập theo Giấy chứng
nhận đầu tư số 472043000120 do Ban Quản lý các Khu Công nghiệp Đồng Nai chứng
nhận lần
đầu vào ngày 25 tháng 4 năm 2007, chứng nhận thay đổi lần thứ nhất ngày 14
tháng 01 năm 2008 và chứng nhận thay đổi lần thứ hai ngày ngày 25 tháng 03 năm
2008.
2.1.1. Vị trí địa lý
Nhà máy sản xuất ắc quy này được đầu tư trên khu đất có diện tích 39.098 m
2

tại Lô số 5, Đường 5C, KCN Nhơn Trạch 2, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai
Các mốc vị trí của dự án và các mối tương quan của khu đất dự án đối với dự
án/nhà máy xung quanh như sau:
- Phía Đông: tiếp giáp với Công ty cổ phần cấu kiện bê tông Nhơn Trạch 2, tiếp theo
cách khoảng 200m-800m là Công ty Hualon Corporation Việt Nam (ngành dệt
nhuộm);
- Phía Đông - Nam: giáp Công ty TNHH Halla Concrete (sản xuất bê tông dự ứng
lực);
-
Phía Nam: giáp Công ty cổ phần lưới thép Bình Tây (sản xuất lưới thép), tiếp theo
là Công ty TNHH Halla Concrete (sản xuất bê tông dự ứng lực);
- Phía Tây - Nam: giáp đường 5C, tiếp theo là Công ty TNHH San Yang (sản xuất ô
tô);
- Phía Tây: giáp đường 5C, tiếp theo là Công ty TNHH San Yang và công ty TNHH
Whail (dệt);
- Phía Tây - Bắc: giáp đường 5C, tiếp theo là Công ty TNHH Vĩ Lợi (sản xuất mô tơ
điện, thiết bị điện);

Ứng dụng phương pháp GIS và mô hình hóa môi trường vào đánh giá tác động môi trường

Trang 25
- Phía Bắc: giáp Công ty TNHH Cẩm Thạch Sài Gòn (đá cẩm thạch nhân tạo), tiếp
theo là Công ty cổ phần cấu kiện bê tông Nhơn Trạch 2, Công ty TNHH YGS (thép
không rỉ), Công ty TNHH Chig Feng (thầu xây dựng), Công ty TNHH Chấn Phát
(lắp ráp xe gắn máy);
- Phía Đông - Bắc: giáp Công ty cổ phần cấu kiện bê tông Nhơn Trạch 2 và Công ty
Hualon Corporation Việt Nam.
Hình 2.1: Bản đồ vị trí dự án
(xem ở phụ lục 2 hình 1)

2.1.2. Điều kiện tự nhiên khu công nghiệp Nhơn Trạch 2
2.1.2.1. Điều kiện về địa hình
Nhà máy nằm trong KCN Nhơn Trạch 2 nên địa hình mang đặc điểm chung của
KCN. Đặc điểm của KCN có độ dốc nhỏ, địa hình cao. Địa hình khu đất tương đối
bằng phẳng, thuận tiện cho việc xây dựng công trình nhà xưởng.
2.1.2.2. Điều kiện khí tượng
Khu vực dự án n
ằm trong KCN Nhơn Trạch 2 thuộc xã Hiệp Phước, huyện
Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai nên mang đầy đủ đặc trưng khí hậu của vùng Đông Nam
Bộ: Khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rõ rệt trong năm (mùa mưa và mùa nắng).
Kết quả quan trắc các yếu tố khí tượng đặc trưng năm 2006 tại trạm Long Thành và
trạm Biên Hòa do Trung Tâm Dự Báo Khí Tượng Thủy Văn Khu Vực Nam Bộ cung
cấp được trình bày chi tiết như sau:
Nhiệt độ
Nhiệt độ thay đổi theo mùa trong năm, tuy nhiên sự chênh lệch nhiệt độ giữa
các tháng không lớn lắm.
- Nhiệt độ trung bình năm 2006 : 27,7
o
C
- Nhiệt độ cao nhất năm 2006 : 37,3

0
C
- Nhiệt độ thấp nhất năm 2006 :18,5
o
C.
Bảng 2.1: Nhiệt độ đặc trưng theo từng tháng
YẾU TỐ THÁNG I II III IV V VI
Nhiệt độ trung bình tháng 26,4 27,9 28,2 29,2 28,8 28,0