Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ

Nghiên cứu, mô phỏng và tính toán dòng chảy mặt thoáng và chất lượng nước mặt sử dụng các mô hình, phần mềm tính toán tự phát triển và các phần mềm thương mại đã được thực hiện từ lâu tại các nhóm nghiên cứu về cơ học chất lỏng nói chung và tại Phòng Thủy khí Công nghiệp và Môi trường Lục địa, Viện Cơ học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, nói riêng

Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ trang 1

Trang 1

Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ trang 2

Trang 2

Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ trang 3

Trang 3

Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ trang 4

Trang 4

Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ trang 5

Trang 5

Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ trang 6

Trang 6

Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ trang 7

Trang 7

Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ trang 8

Trang 8

pdf 8 trang Danh Thịnh 10/01/2024 3380
Bạn đang xem tài liệu "Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ

Mô phỏng, tính toán dòng chảy và quá trình truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ
 369
33(3), 369-376 Tạp chí CÁC KHOA HỌC VỀ TRÁI ĐẤT 9-2011 
MÔ PHỎNG, TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY VÀ 
QUÁ TRÌNH TRUYỀN TẢI, KHUẾCH TÁN 
NƯỚC THẢI Ô NHIỄM TRONG HỒ 
NGUYỄN TẤT THẮNG 
Email: ntthang@imech.ac.vn 
Viện Cơ học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam 
Ngày nhận bài: 25 - 5 - 2011 
1. Mở đầu 
Nghiên cứu, mô phỏng và tính toán dòng chảy 
mặt thoáng và chất lượng nước mặt sử dụng các 
mô hình, phần mềm tính toán tự phát triển và các 
phần mềm thương mại đã được thực hiện từ lâu tại 
các nhóm nghiên cứu về cơ học chất lỏng nói 
chung và tại Phòng Thủy khí Công nghiệp và Môi 
trường Lục địa, Viện Cơ học - Viện Khoa học và 
Công nghệ Việt Nam, nói riêng [11-14]. Nhìn 
chung, các mô hình đã được sử dụng là các mô 
hình một chiều hoặc hai chiều dựa trên việc giải số 
hệ phương trình Saint-Venant kết hợp với phương 
trình truyền tải, khuếch tán chất trong dòng chảy. 
Việc phát triển và ứng dụng rộng rãi các mô hình 
mô phỏng, tính toán dòng chảy và chất lượng nước 
dựa trên việc giải số hệ phương trình Navier-
Stokes đầy đủ có xét đến ảnh hưởng của rối, còn 
nhiều hạn chế và chưa phổ biến. Các mô phỏng 
thông thường là đối với dòng chảy trong sông hay 
các miền thoát lũ với vận tốc dòng chảy tương đối 
lớn và thường bỏ qua ảnh hưởng của ứng suất gió 
trên bề mặt [11-14]. Các mô phỏng, tính toán dòng 
chảy và chất lượng nước trong các hồ chưa được 
quan tâm nhiều. 
Trong điều kiện của Việt Nam nói chung và Hà 
Nội nói riêng có rất nhiều hồ lớn nhỏ liên quan đến 
nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống xã hội, từ 
các hồ tạo cảnh quan, điều hòa môi trường, chứa 
nước tưới tiêu, phân lũ tới các hồ thủy điện phục 
vụ sản xuất. Nhiều hồ có liên quan mật thiết tới đời 
sống của dân cư xung quanh và các vùng phụ cận. 
Sự tồn tại và giá trị tự nhiên của các hồ nhiều khi 
trở nên quá quen thuộc và được xem là mặc nhiên 
trong khi sự hiểu biết thấu đáo về chúng chưa phải 
là đã hoàn toàn đầy đủ, đặc biệt là đối với các hồ 
có diện tích lớn và điều kiện tự nhiên phức tạp [2, 
16]. Sự phát triển kinh tế xã hội trong cả nước đã 
và đang gây ảnh hưởng, từ mức độ nhẹ đến mức độ 
trầm trọng, tới điều kiện tự nhiên, môi trường của 
các hồ. Việc nghiên cứu để hiểu rõ điều kiện tự 
nhiên, dòng chảy và môi trường của các hồ cũng 
như ảnh hưởng của quá trình phát triển kinh tế xã 
hội, đô thị hóa và sản xuất công, nông nghiệp tới 
các hồ là cấp thiết. Với sự phát triển của khoa học 
kỹ thuật và công nghệ thông tin, các công cụ mô 
hình hóa, mô phỏng và tính toán dòng chảy, truyền 
tải và khuếch tán chất thải, vận tải và lắng đọng 
bùn cát, chất lượng nước ngày càng được hoàn 
thiện và phát triển. Các mô hình máy tính ngày nay 
đã đạt được độ chính xác cao và đã được sử dụng 
rộng rãi trong nghiên cứu, mô phỏng, tính toán 
dòng chảy và môi trường nước các sông, hồ, biển 
và đại dương. Trong số đó, một số phần mềm máy 
tính đã trở nên phổ biến và có thể được cung cấp 
miễn phí tới cộng đồng nghiên cứu khoa học trên 
thế giới. Việc khai thác sử dụng trực tiếp các phần 
mềm này tiết kiệm được rất nhiều thời gian, chi phí 
và đó chính là lợi ích thiết thực của quá trình toàn 
cầu hóa mang lại và cần được triệt để khai thác 
trong điều kiện của Việt Nam. Vì thế, chúng tôi đã 
tìm hiểu và khai thác chương trình toán EFDC và 
phần mềm giao diện EFDC_Explorer. EFDC 
(Environmental Fluid Dynamics Code) là chương 
trình tính toán dòng chảy, vận tải nhiệt, chất và 
chất lượng nước được Cục Môi trường Mỹ (EPA) 
tài trợ phát triển dựa trên việc giải số hệ phương 
trình Navier-Stokes đầy đủ, ba chiều sử dụng kết 
 370
hợp phương pháp sai phân hữu hạn và phương 
pháp thể tích hữu hạn trên lưới cong trực giao 
tuyến tính có cấu trúc, sử dụng ngôn ngữ lập trình 
Fortran [1, 4]. Chương trình này liên tục được phát 
triển cập nhật, bổ sung các chức năng và hoàn 
thiện bởi nhiều nhóm nghiên cứu khác nhau trên 
thế giới [1]. Chương trình tính toán, mã nguồn 
mở và các tài liệu có liên quan của EFDC được 
EPA cung cấp miễn phí. Tại Việt Nam đã có một 
số nghiên cứu của các tác giả khác nhau sử 
dụng chương trình tính toán này và đã thu được 
kết quả tốt [2, 6, 9, 15]. Phần mềm giao diện 
EFDC_Explorer được phát triển nhằm hỗ trợ các 
công đoạn thiết lập mô hình, chuẩn bị số liệu đầu 
vào, điều kiện biên, lưới tính toán, theo dõi quá 
trình tính toán, kết xuất dữ liệu và trình diễn đồ họa 
các kết quả tính toán. Phần mềm này được viết 
bằng ngôn ngữ Visual Basic, hết sức tiện dụng và 
thân thiện với người sử dụng [10]. 
Đối tượng của nghiên cứu này là hồ Tây thuộc 
thành phố Hà Nội, trung tâm văn hóa kinh tế xã hội 
của cả nước. 
Nghiên cứu này nhằm làm sáng tỏ chế độ dòng 
chảy do gió trong hồ Tây, quá trình lan truyền, 
khuếch tán chất thải lơ lửng từ các nguồn nước thải 
gây ô nhiễm vào hồ trong một khoảng thời gian 
giữa mùa kiệt (thời gian mà ảnh hưởng của chất 
thải đến chất lượng nước hồ Tây là trầm trọng nhất 
do mực nước bị hạ thấp trong mua khô). Các kết 
quả thu được có ý nghĩa thực tiễn cũng như có thể 
được sử dụng để đối chứng với các kết quả khảo 
sát môi trường hồ Tây đã được một số báo cáo 
khác đưa ra. Trên cơ sở đó, nghiên cứu đặt nền 
tảng cho việc làm chủ, khai thác phần mềm tính 
toán hết sức tiện dụng và hiệu quả EFDC và 
EFDC_Explorer, hướng tới việc sử dụng hiệu quả 
công cụ này nghiên cứu dòng chảy, vận tải bùn cát 
và chất lượng nước hồ nói riêng và hệ thống sông 
hồ, biển nói chung, đặc biệt là đánh giá ảnh hưởng 
của sự phát triển đô thị hóa, phát triển kinh tế, xã 
hội, sản xuất công, nông nghiệp đến các hệ thống 
sông hồ trong cả nước. 
Nghiên cứu này bắt đầu từ việc thu thập các số 
liệu địa hình lòng hồ Tây. Số liệu cao trình lòng hồ 
(hình 1) được tham khảo theo [2]. Miền lòng hồ 
được chia thành lưới tính toán có cấu trúc dạng 
lưới cong trực giao tuyến tính. Các số liệu điều 
kiện biên (lưu lượng các cống thoát nước thải vào 
hồ trong mùa kiệt) được tham khảo theo [2]. Số 
liệu khí ...  Nhiều tổ chức, cá nhân thuộc các thành phần 
kinh tế đã đầu tư và phát triển dịch vụ, du lịch như 
Câu lạc bộ Hà Nội, Công viên nước, Du thuyền hồ 
Tây,... Một số diện tích ven bờ hồ đã được kè với 
mục đích tránh sạt lở và lấn chiếm nhưng hồ vẫn là 
nơi chứa các chất xả thải. Theo kết quả khảo sát 
của Trung tâm Môi trường Biển cùng với Viện 
Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam 
cho thấy: nước hồ Tây đang bị ô nhiễm khá nặng. 
Vùng ven bờ, đặc biệt là khu vực phía nam hồ, gần 
hồ Trúc Bạch, về mùa khô mức độ ô nhiễm theo 
một số chỉ tiêu có thể cao gấp 1000 lần so với mùa 
mưa [2, 8, 16]. 
Nguyên nhân chính gây ô nhiễm là do một lượng 
nước thải lớn của thành phố đổ trực tiếp vào hồ qua 
một số cống chính như cống Cây Sy ở đường Thanh 
Niên, cống Tàu Bay gần vườn hoa Lý Tự Trọng và 
cống Đõ phường Thụy Khuê cộng với nước thải và 
một phần rác thải của các nhà hàng, khách sạn 
quanh hồ, trên hồ và cư dân xung quanh. Từ năm 
2002, người ta đã phát hiện ốc ở hồ Tây bị mất vẩy, 
số lượng ốc còn sống sót bị suy giảm mạnh, còn con 
nào sống chỉ bé bằng 2/3 những con ốc cùng loại ở 
nơi khác. Phòng Sinh thái Môi trường nước thuộc 
Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Khoa 
học và Công nghệ Việt Nam cho biết, trước đó họ 
chưa từng ghi nhận trường hợp ốc mất vẩy nào như 
thế. Giả thiết đưa ra là ốc mất vẩy do bị nhiễm độc. 
Bảng 1 dưới đây thống kê các nguồn nước thải 
chính đổ vào hồ [2, 16]: 
Bảng 1. Danh sách các cống nước thải và lưu lượng 
thải vào hồ 
STT Tên cống Lưu lượng mùa kiệt (m3/ngày) 
Lưu lượng mùa 
kiệt (m3/s) 
1 Cống Tàu Bay 2592 0,030 
2 Cống Cây Sy 10282 0,119 
3 Cống Đõ 3268 0,042 
4 Nhà nghỉ 
Quảng Bá 
173 
0,002 
5 Khách sạn 
Tây Hồ 
335 
0,004 
6 Khách sạn 
Thắng Lợi 
320 
0,004 
7 Cống Trích Sài 518 0,006 
 372
Theo các điều tra, khảo sát, một số tham số chất 
thải lơ lửng (các kim loại nặng độc hại, độ đục, độ 
kiềm, HCO3-, vi khuẩn yếm khí, các coliform,...) 
thải vào hồ Tây từ các cống nước thải quanh hồ 
trong mùa kiệt có giá trị rất cao, từ vài trăm đến vài 
chục nghìn mg/l [2, 16]. 
Vấn đề ô nhiễm nước hồ Tây do các nguồn chất 
thải không những ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị, 
môi trường sống mà còn tiềm ẩn nguy cơ lây lan 
các loại dịch bệnh đến các loài sinh vật sinh sống 
trong hồ cũng như các khu vực dân cư ven hồ. 
3. Chương trình EFDC 
Mô hình tính toán thủy động lực học và môi 
trường EFDC được Cục Môi trường Mỹ (EPA) tài 
trợ phát triển, xây dựng và liên tục được cập nhật, 
bổ sung hoàn thiện [4]. Chương trình tính toán 
EFDC gần đây cũng đã được kết hợp với mô hình 
vận tải bùn cát tạo điều kiện cho các mô phỏng, 
tính toán và nghiên cứu dòng chảy, vận tải bùn cát 
và xói mòn địa hình lòng dẫn được thực hiện dễ 
dàng hơn. 
Chương trình tính toán EFDC giải xấp xỉ hệ 
phương trình Navier-Stokes sử dụng kết hợp các 
phương pháp sai phân hữu hạn và phương pháp thể 
tích hữu hạn, đồng thời kết hợp với việc giải các 
phương trình truyền tải và phương trình liên tục 
cho các thành phần độ mặn, nhiệt, năng lượng rối 
động học và rối cỡ lớn [5]. Các phương trình được 
giải trên hệ lưới cong tuyến tính trực giao theo 
phương ngang và trên hệ lưới co dãn theo phương 
thẳng đứng [4, 5]. Các thành phần khuếch tán theo 
phương thẳng đứng của động năng, vật chất và 
nhiệt độ được xác định sử dụng các sơ đồ đóng kín 
rối Mellor và Yamada [7] và Galperin [3]. Mã 
nguồn chương trình EFDC được cung cấp miễn phí 
bởi Cục Môi trường Mỹ và đã và đang được áp 
dụng trong nhiều nghiên cứu thủy động lực học và 
môi trường nước các sông, hồ, các vùng biển và 
cửa sông nhiều nơi trên thế giới. 
Hiện nay mô hình EFDC đã qua nhiều phát 
triển, cập nhật và gồm 4 modul chính: thủy động 
học, chất lượng nước, vận chuyển bùn cát, lan 
truyền, phân hủy các chất độc trong môi trường 
nước mặt. Mô hình thủy động lực học EFDC gồm 
6 modul lan truyền vận chuyển, bao gồm: động lực 
học, màu sắc, nhiệt độ, độ mặn Kết quả tính toán 
từ mô hình thủy động lực học (như độ sâu, vận tốc, 
tốc độ xáo trộn) được kết hợp và sử dụng trực 
tiếp trong các modul còn lại như mô hình chất 
lượng nước, mô hình vận chuyển bùn cát và mô 
hình lan truyền, phân hủy độc chất. 
4. Kết quả mô hình hóa, tính toán dòng chảy và 
truyền tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong 
hồ Tây 
4.1. Mô hình hóa 
Miền mô phỏng tính toán lòng hồ được chia 
thành các ô lưới tính toán như trong hình 4 [10]. 
Trên cơ sở bản đồ đường đồng mức địa hình đáy hồ 
Tây (hình 1) và các số liệu thu thập được, cao trình 
đáy miền tính được xây dựng như trong hình 3 [2]. 
← Hình 3. Cao trình đáy hồ Tây [10] 
 373
Hình 4. Lưới tính toán gồm 12634 ô và các biên lưu lượng [2] 
Danh sách các biên lưu lượng của các cống 
nước thải đổ vào hồ được cho trong bảng 1 và vị trí 
của các biên được trình bày trong hình 4. Nhìn 
chung trong số 7 cống thì chỉ có 3 cống là có lưu 
lượng đáng kể gồm các cống Tàu Bay, Cây Sy và 
cống Đõ, trong đó cống Cây Sy có lưu lượng lớn 
nhất (bảng 1). 
4.2. Kết quả mô phỏng, tính toán dòng chảy trong 
hồ Tây 
Mô phỏng được thực hiện cho khoảng thời gian 
mùa khô (số liệu gió ở đây lấy đầu tháng 12/2010). 
Kết quả mô phỏng, tính toán trường vận tốc dòng 
chảy trong hồ tại thời điểm trường gió đông bắc 
điển hình được trình bày trong hình 5 dưới đây. 
Kết quả tính toán cho ta bức tranh toàn cảnh về 
dòng chảy trong vùng hồ Tây rộng lớn. Dòng chảy 
trong hồ sinh ra do ảnh hưởng của ứng suất gió 
trên bề mặt. Vận tốc dòng chảy, các vùng xoáy, 
phụ thuộc vào hướng và vận tốc gió cũng như điều 
kiện địa hình lòng dẫn. Các vùng xoáy thay đổi 
liên tục theo hướng gió. Tốc độ dòng chảy lớn nhất 
ở những vùng nước nông, chủ yếu là các vùng ven 
bờ. Nhìn chung tốc độ dòng chảy lớn nhất khoảng 
vài centimet một giây (hình 5). 
4.3. Kết quả mô phỏng, tính toán quá trình truyền 
tải, khuếch tán nước thải ô nhiễm trong hồ Tây 
Để hiểu được quá trình truyền tải, khuếch tán 
dưới tác động của dòng chảy trong hồ tới các chất 
thải gây ô nhiễm lơ lửng từ các cống nước thải đổ 
vào hồ Tây, ta giả thiết các cống thải xả chất thải lơ 
lửng có nồng độ 1000mg/l theo nước thải xả thẳng 
vào hồ Tây. Kết quả mô phỏng, tính toán quá trình 
lan truyền, khuếch tán của các nguồn chất thải vào 
hồ ứng với trường vận tốc trong hình 5 được trình 
bày trong hình 6 dưới đây. Với các cống có lưu 
lượng thải nhỏ, lượng chất thải lơ lửng đổ vào hồ là 
tương đối nhỏ và khó nhận thấy. Với các cống có lưu 
lượng xả thải lớn (các cống Tàu Bay, Cây Sy và cống 
Đõ), lượng chất thải vào hồ là lớn và dễ dàng quan 
sát được. Một đặc điểm quan trọng có thể nhận thấy 
là dưới ảnh hưởng của dòng chảy do gió trong hồ mà 
chất thải chủ yếu tập trung ở vùng phía nam hồ. Kết 
quả này là hết sức lý thú và hoàn toàn trùng hợp với 
kết quả của một số điều tra khảo sát chất lượng nước 
hồ Tây đã được thực hiện [2, 8, 16]. 
 374
← Hình 5. Kết quả mô phỏng, 
tính toán dòng chảy lúc 23h00 
ngày 14/12 
→ Hình 6 Kết quả mô phỏng, 
tính toán truyền tải chất thải lơ lửng 
trong hồ lúc 23h00 ngày 14/12 
 375
5. Kết luận 
Nghiên cứu, mô phỏng và tính toán dòng chảy 
do gió trong hồ Tây và quá trình truyền tải, khuếch 
tán chất thải lơ lửng gây ô nhiễm từ các nguồn 
nước thải đổ vào hồ đã được thực hiện sử dụng 
chương trình tính toán EFDC và phần mềm giao 
diện EFDC_Explorer. Mô phỏng được thực hiện 
cho một khoảng thời gian mùa khô (đầu tháng 12) 
đã cho chúng ta hình dung được quá trình vận động 
của nước trong hồ dưới ảnh hưởng của ứng suất 
gió trên bề mặt, một thông số có ý nghĩa lớn mà 
cho tới nay vẫn chưa có các kết quả khảo sát, đo 
đạc thực nghiệm. Kết quả cho thấy dưới ảnh hưởng 
của gió, nhiều vùng xoáy được hình thành trong hồ 
và các vùng này cũng thay đổi khi trường gió thay 
đổi theo thời gian. Vận tốc dòng chảy trong hồ lớn 
nhất ở các vùng nước nông ven bờ hồ và có thể đạt 
tới vài centimet mỗi giây. 
Kết quả mô phỏng tính toán quá trình truyền 
tải, khuếch tán chất thải lơ lửng gây ô nhiễm trong 
hồ từ các nguồn nước thải đổ vào hồ Tây là hết sức 
lý thú. Nó đã xác nhận kết quả khảo sát đo đạc 
quan trắc chất lượng nước nước hồ Tây về chất 
lượng môi trường nước vùng phía nam hồ Tây ô 
nhiễm trầm trọng hơn so với vùng phía bắc hồ. Bản 
chất của điều này chưa được giải thích thấu đáo 
trong các đo đạc, phân tích thực nghiệm chất lượng 
nước hồ Tây. Căn cứ vào kết quả mô phỏng, điều 
đó có thể được giải thích là do đặc tính vận động 
của nước trong hồ dưới ảnh hưởng của ứng suất 
gió và địa hình lòng hồ. Chất thải gây ô nhiễm sẽ 
tập trung chủ yếu ở phần phía nam hồ khiến cho 
vùng này bị ô nhiễm nghiêm trọng hơn các vùng 
còn lại. 
Kết quả mô phỏng, tính toán với độ phân giải 
cao đã được thực hiện cho tình trạng hiện tại của 
hồ Tây cũng như các mô phỏng, tính toán cho các 
kịch bản phát triển của hồ Tây trong tương lai rất 
hy vọng sẽ cung cấp thêm thông tin hữu ích cho 
các cấp chính quyền cũng như các nhà quy hoạch, 
quản lý đô thị Hà Nội (có liên quan đến khu vực 
hồ Tây). 
TÀI LIỆU DẪN 
[1] Dang Huu Chung and Craig P.M., 2009: 
Implementation of a Wind Wave Sub-Model for 
the Environmental Fluid Dynamics Code, Dynamic 
Solutions, LLC. 
[2] Lê Quang Đạo, 2008: Chất lượng nước Hồ 
Tây sử dụng mô hình EFDC đánh giá chất lượng 
nước và đề xuất một số giải pháp quản lý, Luận 
văn thạc sỹ khoa học, Trung tâm Nghiên cứu Tài 
nguyên và Môi trường. 
[3] Galperin, B., L.H. Kantha, S. Hassid, and 
A. Rosati, 1988: A quasi_equilibrium turbulent 
energy model for geophysical flows, J. Atmos. Sci., 
Vol.45, pp.55-62. 
[4] Hamrick, J.M., 1996: User’s Manual for 
the Environmental Fluid Dynamics Computer 
Code, Special Report No. 331 in Applied Marine 
Science and Ocean Engineering, Virginia Institute 
of Marine Science, Gloucester Point, VA. 
[5] Hamrick, J.M., 1992: A Three-Dimensional 
Environmental Fluid Dynamics Computer Code: 
Theoretical and Computational Aspects, Special 
Report No. 317 in Applied Marine Science and 
Ocean Engineering, Virginia Institute of Marine 
Science, Gloucester Point, VA. 64pp. 
[6] Nguyễn Văn Hoàng và Trần Văn Hùng, 
2009: Áp dụng phần mềm thủy lực môi trường 
nước (EFDC) đánh giá ảnh hưởng của nước thải 
sinh hoạt đến chất lượng nước sông Hồng vào mùa 
khô khu vực Hà Nội, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN 
- Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Số 25, 19-29. 
[7] Mellor, G.L. and T. Yamada, 1982: 
Development of a turbulence closure model for 
geophysical fluid problems, Rev. Geophys. Space 
Phys., Vol.20, pp.851-875. 
[8] Hoang Thi Nghia, Nguyen Thai Hiep Nhi, 
Nguyen Thi Xuan Anh, Nguyen Bao A, 2001: The 
Microbial Water Quality of the West Lake, Hanoi - 
Bacterial Indicators, Tuyển tập báo cáo hội nghị 
Wastewater reuse in agriculture in Vietnam: Water 
management, environment and human health 
aspects, Hà Nội, Việt Nam, tr.31-32. 
[9] Paul Craig Michael và Nguyễn Văn 
Hoàng, 2011: Đánh giá vận chuyển bùn cát sông 
Hồng đoạn Đan Phượng - Vạn Phúc bằng mô hình 
thủy lực - môi trường EFDC, Viện Thủy công. 
[10] Craig, Paul M., 2010: User’s Manual for 
EFDC_Explorer: A Pre/Post Processor for the 
Environmental Fluid Dynamics Code, Dynamic 
Solutions, LLC, Knoxville, TN, Nov 2010. 
[11] Nguyến Tất Thắng, Nguyễn Văn Hạnh và 
Nguyến Thế Đức, 2004: Một số kết quả bước đầu 
áp dụng một sơ đồ giải số kiểu Godunov giải hệ 
 376
phương trình nước nông hai chiều, Tuyển tập công 
trình Hội nghị Khoa học Cơ học Thủy khí Toàn 
quốc năm 2004, tr.565-587. 
[12] Nguyen Tat Thang and Nguyen The 
Hung, 2009: Application of a Godunov type 
numerical scheme and a domain decomposition 
technique to the parallel computation of tidal 
propagation, VNU Journal of Science, Earth 
Sciences, Vol. 25, No. 2, pp. 104-115. 
[13] Nguyễn Tất Thắng, 2010: Xây dựng 
chương trình mô phỏng dòng chảy mặt thoáng hai 
chiều tổng quát; Phần I: Mô hình số, Tạp chí Khí 
tượng Thủy văn, Tập 595, tr.24-35. 
[14] Nguyễn Tất Thắng, 2010: Xây dựng 
chương trình mô phỏng dòng chảy mặt thoáng hai 
chiều tổng quát; Phần II: Các kết quả tính toán 
kiểm nghiệm và so sánh, Tạp chí Khí tượng Thủy 
văn, Tập 596, tr.12-24. 
[15] Phạm Đức Thắng và Vũ Đình Hùng, 
2005: Nghiên cứu chế độ thủy lực tại khu vực cửa 
lấy nước bằng mô hình số trị ba chiều, Tạp chí 
Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Số 1. 
[16] Nguyễn Thị Vinh, 2011: Xác định hàm 
lượng một số kim loại nặng trong động vật nhuyễn 
thể ở khu vực Hồ Tây, Luận văn thạc sỹ khoa học, 
Đại học Quốc Gia Hà Nội. 
SUMMARY 
Simulation and calculation of flow and pollutant transport in lake 
The paper presents researched results on simulation and calculation of wind-induced flow and pollutant transport in 
West Lake - Hanoi using the non-commercial EFDC computer code developed under the support of the Environmental 
Protection Agency (EPA) of the US. The West Lake model, input/output data processing, and the presentation of 
calculated results have been done using the pre/post processor EFDC_Explorer (EE), WEB version. Flow and pollutant 
transport simulation is for a period in dry season (e.g. calculation with wind data of the first part of December 2010). The 
simulated results of wind-induced current in the lake give us an interesting idea of the detailed circulation of the water in 
the lake, a subject that has not yet been experimentally studied till now. The results of pollutant transport simulation 
firmly confirm, and clearly explain the reason of the difference in water quality between the southern part of the lake and 
the northern one, which has been found in field observations. Hopefully, high resolution results of this research and 
further results of simulations of the future West Lake development plans will contribute useful information to Hanoi city 
authorities. Concurrently this research confirms the promise in using the EFDC free code to study other practical 
problems in Vietnam. 

File đính kèm:

  • pdfmo_phong_tinh_toan_dong_chay_va_qua_trinh_truyen_tai_khuech.pdf