Báo cáo Mô phỏng lan truyền dầu trong sự cố tràn dầu trên vịnh Bắc Bộ bằng mô hình số trị

Tràn dầu là một trong những sự cố gây tác động môi trường nghiêm trọng nhất, dầu tràn có thể gây ô nhiễm tại những khu vực rộng lớn, gây thiệt hại cả về kinh tế và môi trường. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu tính toán mô phỏng quá trình lan truyền dầu sau khi xảy ra các sự cố tràn dầu trên biển để đề ra các phương án ứng cứu thích hợp là rất cần thiết. Một mô hình tràn dầu được chúng tôi nghiên cứu và phát triển, trong mô hình này, dầu được phân chia...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo " Mô phỏng lan truyền dầu trong sự cố tràn dầu trên vịnh Bắc Bộ bằng mô hình số trị "Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 29, Số 1S (2013) 168-178 Mô phỏng lan truyền dầu trong sự cố tràn dầu trên vịnh Bắc Bộ bằng mô hình số trị Nguyễn Quốc Trinh1, Nguyễn Minh Huấn2,*, Phùng Đăng Hiếu3, Dư Văn Toán3 1 Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương, 4 Đặng Thái Thân, Hà Nội, Việt Nam 2 Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam 3 Viện Nghiên cứu Quản lý Biển và Hải đảo, 125 Trung Kính, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 01 tháng 4 năm 2013 Chấp nhận xuất bản ngày 29 tháng 4 năm 2013 Tóm tắt. Tràn dầu là một trong những sự cố gây tác động môi trường nghiêm trọng nhất, dầu tràn có thể gây ô nhiễm tại những khu vực rộng lớn, gây thiệt hại cả về kinh tế và môi trường. Vì vậy, vấn đề nghiên cứu tính toán mô phỏng quá trình lan truyền dầu sau khi xảy ra các sự cố tràn dầu trên biển để đề ra các phương án ứng cứu thích hợp là rất cần thiết. Một mô hình tràn dầu được chúng tôi nghiên cứu và phát triển, trong mô hình này, dầu được phân chia làm hai lớp: lớp dầu trên mặt và lớp dầu dưới mặt. Quá trình trao đổi dầu giữa lớp mặt và lớp dưới mặt cũng như quá trình trao đổi dầu giữa lớp dưới mặt và đáy biển được mô phỏng chi tiết. Mô hình tràn dầu đã được áp dụng thử nghiệm để mô phỏng một số kịch bản lan truyền dầu trên vịnh Bắc Bộ. Từ khóa: tràn dầu, mô hình tràn dầu hai lớp, vịnh Bắc Bộ.1. Mở đầu loại. Loại thứ nhất là mô phỏng hai chiều theo phương ngang với ưu điểm là thời gian tính Tràn dầu luôn là một trong những sự cố gây toán ngắn và không yêu cầu năng lực tính toántác động môi trường nghiêm trọng nhất, dầu lớn, tuy nhiên, mô hình dạng này không tínhtràn có thể gây ô nhiễm tại những khu vực rộng toán được quá trình nhũ tương hoá dầu với độlớn, gây thiệt hại cả về kinh tế và môi trường. chính xác cao, quá trình hoà tan dầu vào trongVì vậy, vấn đề nghiên cứu tính toán mô phỏng nước và quá trình nổi của dầu đã hoà tan lênquá trình lan truyền dầu sau khi xảy ra các sự mặt nước, tức là quá trình trao đổi dầu giữa cáccố tràn dầu trên biển để đề ra các phương án lớp nước mặt và các lớp nước dưới mặt. Loạiứng cứu thích hợp là rất cần thiết. thứ hai là mô phỏng ba chiều có thể mô phỏng Lớp các bài toán mô phỏng quá trình tràn tất cả các quá trình lan truyền dầu, đặc biệt làdầu trên biển hiện nay có thể phân biệt làm hai quá trình hoà tan, lắng đọng và trao đổi dầu giữa các lớp nước, các mô hình loại này yêu_______ cầu cần phải có phân bố vận tốc dòng chảy 3Tác giả liên hệ. ĐT: 84-913571080 E-mail: nmhuan61@gmail.com 168 N.Q. Trinh và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ 29, Số 1S (2013) 168-178 169chiều do đó yêu cầu kỹ thuật lập trình phức tạp, thường, sau một khoảng thời gian nhất định,bộ nhớ máy tính lớn và thời gian tính toán dài. dầu tràn trở thành một lớp mỏng trên bề mặt Để khắc phục một phần các yếu điểm của biển, có độ dày khoảng một vài chục miliméthai loại mô hình nêu trên, chúng tôi nghiên cứu hay nhỏ hơn. Quá trình lan truyền và biến đổivà phát triển một mô hình mô phỏng quá trình của dầu tràn trên mặt nước bao gồm quá trìnhtràn dầu, trong mô hình này dầu được phân chia lan truyền do trọng lực, quá trình bốc hơi củalàm hai lớp: lớp dầu trên mặt và lớp dầu dưới dầu, quá trình pha trộn của dầu vào nước, quámặt. Lớp dầu dưới mặt được xem là có độ dày trình phân tán, quá trình nhũ tương hóa và quá10m. Quá trình trao đổi dầu giữa lớp mặt và lớp trình dầu bám đọng tại bờ và bãi biển.dưới mặt cũng như quá trình trao đổi dầu giữa Để phân biệt lớp dầu tràn trên bề mặt và lớplớp dưới mặt và đáy biển được mô phỏng chi dầu hòa tan trong nước, trong mô hình này dầutiết. Ngoài ra, các quá trình khác ảnh hưởng tới tràn được phân chia thành hai lớp, lớp dầu trênquá trình lan truyền dầu như gió, nhiệt độ và mặt và lớp dầu hòa tan. Thông thường, lớp dầudòng chảy cũng được tính đến thông qua kết hòa tan có nồng độ cao nhất gần ...