Báo cáo khoa học: đánh giá và dự báo chất l-ợng n-ớc hồ tây bằng mô hình toán học

Tóm tắt: Bài viết này trình bày tóm tắt kết quả nghiên cứu đánh giá chất l-ợng n-ớc Hồ Tây bằng mô hình toán học. Trên cơ sở đó đề xuất chiến l-ợc quy hoạch, bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên quý giá này đặc biệt là quản lý chất l-ợng n-ớc.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "đánh giá và dự báo chất l-ợng n-ớc hồ tây bằng mô hình toán học" ®¸nh gi¸ vµ dù b¸o chÊt l−îng n−íc hå t©y b»ng m« h×nh to¸n häc Ng« Quang Dù Bé m«n Kü thuËt m«i tr−êng Tr−êng §¹i Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: Bμi viÕt nμy tr×nh bμy tãm t¾t kÕt qu¶ nghiªn cøu ®¸nh gi¸ chÊt l−îng n−íc Hå T©y b»ng m« h×nh to¸n häc. Trªn c¬ së ®ã ®Ò xuÊt chiÕn l−îc quy ho¹ch, b¶o vÖ vμ sö dông hîp lý nguån tμi nguyªn quý gi¸ nμy ®Æc biÖt lμ qu¶n lý chÊt l−îng n−íc. Summary: This paper briefs on the study results of an evaluation of the water quality of the West Lake by mathematical modelling. Based on the findings, a strategy on protection and sensible use of this valuable resource, especially water quality management, is put forward. I. §Æt vÊn ®Ò Hå T©y lµ hÖ sinh th¸i hå n−íc ngät ®iÓn h×nh cña ®ång b»ng B¾c Bé, cã vÞ trÝ, vai trß, gi¸ trÞ rÊt quan träng víi sù ph¸t triÓn kinh tÕ - x· héi cña thñ ®« Hµ Néi, lµ 1 trong 4 hå cña ViÖt Nam ®−îc xÕp vµo danh s¸ch nh÷ng hå n−íc ngät cÇn ®−îc b¶o vÖ trªn thÕ giíi. Hå T©y ®−îc coi nh− nhµ m¸y ®iÒu hoµ khÝ hËu tiÓu khu vùc. CT 2 Tuy nhiªn, cïng víi tèc ®é ph¸t triÓn m¹nh mÏ vµ s©u s¾c cña qu¸ tr×nh ®« thÞ ho¸, c«ng nghiÖp ho¸, th× hÖ thèng s«ng, hå cña thñ ®« Hµ Néi ®· vµ ®ang ph¶i ®èi mÆt víi vÊn ®Ò « nhiÔm m«i tr−êng vµ Hå T©y còng kh«ng tr¸nh khái. HiÖn t¹i hå ®ang bÞ ¶nh h−ëng nghiªm träng do c¸c qu¸ tr×nh ®ã, t¹i nhiÒu khu vùc t×nh tr¹ng n−íc th¶i, r¸c th¶i « nhiÔm ®æ vµo hå ngµy cµng nhiÒu vµ ch−a cã sù kiÓm so¸t chÆt chÏ, dÉn tíi v−ît qu¸ kh¶ n¨ng tù lµm s¹ch cña hå ®· lµm cho hå T©y ngµy cµng bÞ suy tho¸i. Do vËy cÇn ph¶i cã nh÷ng nghiªn cøu, biÖn ph¸p qu¶n lý vµ c«ng nghÖ phï hîp nh»m gi¶m thiÓu xu thÕ suy tho¸i m«i tr−êng ®ång thêi cã chiÕn l−îc khai th¸c mét c¸ch hiÖu qu¶ vµ bÒn v÷ng nguån tµi nguyªn hå phôc vô cho sù ph¸t triÓn bÒn v÷ng. §Ó thùc hiÖn nghiªn cøu nµy, chóng t«i ®· sö dông mét sè ph−¬ng ph¸p sau ®©y: Ph−¬ng ph¸p kÕ thõa, thèng kª, ph©n tÝch, tæng hîp vµ ®¸nh gi¸; ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm; ph−¬ng ph¸p m« h×nh to¸n (ph−¬ng ph¸p m« pháng) vµ ph−¬ng ph¸p xö lý sè liÖu. II. Néi dung vμ kÕt qu¶ nghiªn cøu 1. M« h×nh c©n b»ng n−íc 1.1. Kh¸i qu¸t vÒ m« h×nh Ph−¬ng tr×nh c©n b»ng n−íc ®−îc viÕt d−íi d¹ng ph−¬ng tr×nh vi ph©n nh− sau: dV = dßng vµo – dßng ra – tÝch luü dt dV = (QP + Q i ) − (Q e + Q 0 ) − Q r hay dt trong ®ã: V - thÓ tÝch cña hå (m3); QP: l−u l−îng n−íc m−a (m3/ngµy); Qe: l−u l−îng n−íc bèc h¬i (m3/ngµy); Qi: l−u l−îng c¸c nguån th¶i cung cÊp vµo hå (m3/ngµy); Qo: l−u l−îng n−íc ra khái hå (m3/ngµy); Qr: l−u l−îng n−íc trÇm tÝch trong hå (m3/ngµy). NÕu ta xÐt trong kho¶ng thêi gian (dt) nhá, khi ®ã thÓ tÝch hå kh«ng thay ®æi nhiÒu, do vËy dV = 0 . Tõ ph−¬ng tr×nh tæng qu¸t suy ra Qr = (QP + Qi) – (Qe + Qo) dt 1.2. KÕt qu¶ m« pháng m« h×nh Trªn c¬ së nh÷ng sè liÖu vÒ ®iÒu kiÖn tù nhiªn vµ ®Æc ®iÓm cña hå T©y, ta dÔ dµng tÝnh ®−îc: Qp = 4,5 x 10-3 x 5260000 = 23267 m3/ngµy Qe = 4,35 x 10-3 x 5260000 = 22880 m3/ngµy CT 2 Qi = tõ 3197 ®Õn 6998 m3/ngµy, trung b×nh lµ 5097 m3/ngµy[5]. Vµ Qr = Qo + Qe - Qp - Qi = 24820 m3/ngµy víi t = 0,5 n¨m. C©n b»ng n−íc Hå T©y m« pháng l−u l−îng c¸c dßng ch¶y vµo, ra vµ tÝch luü trong hå. Nã ¶nh h−ëng vµ t¸c ®éng trùc tiÕp tíi c©n b»ng cña c¸c chØ tiªu chÊt l−îng n−íc hå, c¸c yªu tè dinh d−ìng trong hå. 2. X¸c ®Þnh t¶i l−îng cña Photpho hå T©y theo m« h×nh Vollenweider 2.1. Ph−¬ng tr×nh x¸c ®Þnh hμm l−îng P tæng sè Theo Vollenweider nång ®é P tæng sè trong hå cã thÓ tÝnh b»ng c«ng thøc sau: J Z L L= qs = P= ë ®ã: vµ τW Q s (1 + τ W ) A trong ®ã: P: nång ®é Photpho tæng sè (g/m3); L: t¶i l−îng ®¬n vÞ photphat bÒ mÆt trong mét n¨m ...