h 










i hc Khoa hc T nhiên
Lun Chuyên ngành: Hc; Mã s: 60 44 97
ng dn: PGS. TS. 


o v: 2012

Abstract: Tng quan v mô hình s tr
Lab. Khái quát v u kin t m kinh t - xã hi và hin
trng vnh Nha Trang. Áp dng mô hình: Thit lp các thông tin
u vào cho mô hình, Hiu chnh mô hình. Trình bày mt s kt qu tính
c.

Keywords: Hc; ô nhim; Mô hình s tr; Vnh Nha Trang

Content
Thành ph Nha Trang là mt trong nhng thành ph ng nht c c.
Không nhng th Nha Trang c xp vào gii nhng vp trên th gii c thiên
nhiên ban tng. Vi din tích khong 500km
2






















 . 
 . 














. (OPI) 


, COD, 





. Vi ngun s lic t mt s  tài
c thc hin ti Vin H tài c phòng Vt lý bin, phòng
Th tài cp Vin Khoa hc và Công ngh, Các D án hp tác quc t, tác gi
s dng gói phn mm MIKE 21 HD, ECO Lab  mô phng quá trình lan truyn mt s
vt cht có th gây ô nhim t các côn
kh ca luc tiêu ca hc viên là có th tính toán, mô phc bc
tranh v ng lc và quá trình truyn ti các vt ch BOD, DO, NO
3
-
,
PO
4
+
, NH
3







 














a Trang.
Các kt qu nghiên cu 




















 . L

là tài liu tham kho liên quan ti vn
 t nóng bng và nhy cm khu vc vnh Nha Trang 

.

 1
1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu
1.1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới
S dng các mô hình s  tính toán, mô phng c
khu vc gn b, khu bãi tm, khu nuôi trng thy sc thc hin rt ph bin trên
th gii. Tùy thung và mu, vic áp dng các loi mô hình
 lit kê mt s c áp dn 
giá chc trên th gii.
Mô hình WASP7 (Water Quality Analysis Simulation Program 7). c s
d mô t và d báo chc giúp các nhà qung quynh,
gi  i phó vi các hi ng ô nhim do t    i. Mô hình

1.1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước
 c ta, trong nhng nghiên cu, xây dng và s dng mô hình
trong nghiên cu thng lc  ng
nghiên cu tra, tính toán ô nhinh và khu vc ven bin -
khu vc tp trung ch yu các hong kinh t cc tin hành.
p tác vp tác Quc t Nht Bn - JICA (1995  1998) ca
Ving bin  Vin Khoa hc và Công ngh Vic
u s dng t cht b sung (Flux) và qu ngun (Budget) chy
trên phn mm chuyên dng CABARET of LOICZ (M  tích t và
khuch tán vt cht ti mt s m thuc vnh H Long. Tính toán m ng
ca h m phá Tam Giang  Cu Hai (Tha Thiên Hu
trong phm vi lun án ti dng phn mm DELFT 3D - 
u ti ô nhim ca H Tây vi m khoa hc trong vic xây
dng k hoch bo v và phát trin H Tây.
Ti khu vc vt s công trình nghiên cu v ng liên quan
ti s truyn ti các vt cht t các ca sông, các quá trình t làm sng. Mt
s công trình nghiên cc li
Phan Minh Th, Nguyn H d
trình sinh h nghiên cu quá trình t làm sch cng bin khu vc vnh Nha
Trang vi ngun thc sinh hot b ô nhim t sông Cái Nhóm tác gi Thái Ngc
Chin, Nguyn Tác An, Bùi Hng Long - Vin Hng dng mô
hình s 3 ching lc hng trong vnh Vân Phong
(Nha Trang - c nhng theo mùa ca nng
 nh. M tài cp Vin Khoa hc và Công ngh Vit Nam
c tin hành nghiên cu sc tng ti vnh Cam Ranh bng mô
hình ECOSMO do Vin Hc ch trì tài s d tính toán, mô
phng quá trình lan truyn mt s thành phn vt cht gây ô nhim, các quá trình sinh
hóa t  quá trình t làm sch vnh.
Qua các công trình nghiên c  , có th thy rng, các nghiên cu v môi
c các nhà khoa hc quan tâm và có nhng kt qu nghiên cu nht

2

+






= 





0





2
2
0


+




+ 




+






+

2

= 





0





2
2

+




+ 


(1.1)
(1.2)

(1.3)
ti gian; x, y là t   mc b m sâu ca c
 c tng cng; u, v là các thành phn vn t
          n tc góc c       a lý);
(

, 

), (

, 

) ng là các thành phn ng sut tti mt và



+



= 

+ 

+ 


 

+


+


= 

+ 


(1.6)

(1.7)
t



(1.8)
vi 

  sâu c ng, F
C
là nhóm khuch tán theo
ng, k
p
là t suy gim tuyn tính cng vô
ng, C
s
là n cng tm ngun.
1.3 Môđun ECO Lab
1.3.1 Cơ sở lý thuyết [15]
ng lc hc ca các bin trng thái trong ECO Lab có th c mô t bng các
truyn ti ca vt cht không bo toàn, có dng:


+ 


+ 


= 


2

n ti có th c vit li:


= 

+ 


(1.26)
, nhóm AD
c
i din cho t i n gây ra b
khuch tán (bao gm các ngun sinh và mt).
Khi tính toán các bin i n c tip theo, m Lab s
c thay th n ti tích phân theo thi gian. M
xp x c s dng trong ECO Lab là xem thành ph  
c

i trong mc thi gian. Vic gii c hai thành ph
ng ca ECO Lab là tng hp ca t i gây ra do chính các quá
trình ni t - khuch tán.


+ 

=





c cho bi quá trình truyn ti bin trng thái trong ECO
Lab khi vt chc bo toàn trong sut chu k  s d
Mt li th chính ci hin và các vn
 phi tuyn t các ngun ECO Lab phc tp, vì vy ECO Lab và thành ph -
khuch tán có th c gii mt cách riêng l.
i s c s dng trong mô hình ECO Lab là p
Kutta 4, Runge Kutta 5.

 

2.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên
Vnh Nha Trang n Nha Trang, thuc tnh Khánh Hòa, gii hn
phía bi din tích khong 500km
2
, vnh
c che chn bo ln nho ln nho Hòn Tre rng khong
36km
2
.
Gió khu vc vm gió ven b Khánh Hòa, là ch
 gió mùa nhit  bin. Mc
a vùng ven bin, gió  c
Tu Bông). S ng ca hai h tht  bio nên nhc
m khác bit trong bia gió trong khu vc.
Va hình khu vc min trung, các sông suc tnh Khánh
u ngn và dn nht bao gm Sông Cái Nha Trang
và Sông Cái Ninh Hòa.
Vnh Nha Trang là vi r i ln. Kh 
c gia vnh và Bia phía bc và phía nam. Nhi
c có th t ct cc tiu 22.0 mui

là khu vc thi ch yu là Nhà máy thuc lá, xí nghip ch bi
lnh, xí nghip song mây, dt Tân Tic cng 
c thi sinh ho ra Sông Tc và Ca Bé làm ng rt ln ti vùng bin Ca
Bé và khu vc xung quanh.
Trong nhng vn ra vi xu
th xit hin nhiu n h a
ng sinh hc. 
các 

các
sông 

 3. 

3.1 Thiết lập các thông tin đầu vào cho mô hình
3.1.1 Thu thập số liệu
 phc v cho lu p và chn lc nhng chui s liu phù hp
phc v cho lun s li dng da trên các b s liu: S liu dòng
chy t  tài KC. 09.06-24.10, D án Vic, D án Vit Nga, D án NUFU, D án
CLIMEEViet; S liu các yu t ng t   2007 Phòng Thy - a -
Hóa, D án NUFU; S liu mc ti trm C.
3.1.2 Địa hình đáy
a hình vùng nghiên cc ly t a cht bin vi t l 1:100000 vi các
ng mc 1m. H quy chiu là h quy chi sâu kho sát là t
c t c quy v  sâu h. Vùng nghiên cc gii hn
trong khu v t 298n 326084 t 1340616n 1378054m.
3.1.3 Thiết lập lưới tính
Mt trong nhng công c t ca phn mm MIKE là thit li mt cách tin li
và nhanh chóng. Vm ca khu vc nghiên cu gm rt nhio nh và các bãi
sa hình vnh Nha Trang càng tr nên phc t i tính mô

V a trên các kt qu phân tích mu trong
i din cho hai mùa. Giá tr biên  c ly t các s liu quan trc ti các
trm xa b xem không còn ng ca các yu t ng có ngun
gc t la xét trên quy mô mùa.  , 




.
m  





, 






















 






17 .
3.2 Hiệu chỉnh mô hình
t lp các thông tin cn thit cho mô hình, tin hành kim tra và hiu chnh mô
hình phù hp vt trong nhc quan
tr  tin cy ct qu tính toán.
Vi chui s liu dòng chy liên tc tin hành kho sát vào tháng
9/2010 ti ca vnh Bình Cang thuc d án nghiên cu bii khí hu CLIMATEViet
do Vin Hc ch trì, tác gi  d so sánh và hiu chnh các thông s
ca mô hình. So sánh thành phn dòng chn gia s liu quan trc
và s liu tính toán cho thy s phù hp c v t và pha nu loi tr mt vài giá tr
t bin trong chui s liu quan trc. Thành phn dòng chn có
s sai khác gia hai chui s liu, tuy nhiên v xu th bii trong chu k ln vn thy
có s ng dng.
Vi bii mn hành trích xut giá tr mc t kt qu tính toán mô
hình ti v trí gn v trí trm mc Cn Hc). So sánh hai chui
s liu mc th cho thy không có s khác bit nhiu v pha và

gian triu xung, dòng chc li, khc t n gn
o Hòn Tre dòng li b o ri hp li vi dòng
chy ra t vnh Bình Cang thông qua ca và tip tc chc.
Vào thi k triu yu din ra t 26   triu ch khon 0.8m, là
thi k triu bán nhng dòng chy yi thi k triu ng. Vai trò ca
gió th hii rõ trong tháng này. Vng gió ch o l
dòng chy t c pha triu xung chi 
bình chc li trong pha tri này xc
li trong tháng 12 là tháng có c vng bc chi th. Trong chu
k n ti hai thnh triu và chân triung triu
yu nên quá trình triu lên, xung din ra không rõ ràng trong sut
thi thi k triu yu.
Có th thy rng ti các ci nh kéo theo tng
ng các cht gây ô nhing thp. S phân tán, truyn ti các cht bii
theo chu k triu ngày và chu k triu tháng. K tring, khi triu lên, dòng chy có
ng t bc xung nam. Ti các ca Sông Cái Nha Trang và Sông Tc Nha Trang, phân
b vt chng dòng chyc li, khi triu xung, dòng chy có
ng t nam lên bc, vi s ng ca hc t ca sông
 ép sát b và di chuyng bc. Ti ca Sông Cái Ninh Hòa, hin
ng dc sang b phía b, n các thành phn vt cht
tp trung nhic ca phía bc. Xét chung trên c thi k tring, phm vi
ng ca các thành phn vt ch t quá bán kính 3 - 4km tính t ca
sông.
Vào k triu kit, hong triu yng lc din ra trên khu vc này
ng lc trong k tring. Trong c n triu
lên và triu xung, quá trình khuch tán và truyn ti vt cht t ca sông ch ng
 khu vc xung quanh các ca sông v   t quá 2km. Quy mô nh
ng ca ngun thi t ca sông trong k này nh ng ca ngun
thi trong k triu ng.
Phân b n các cht ti tuyn ca Sông Cái cho thy: Tm SC1, n các

Vào thi k i k c n khu vc nghiên
cu. T kt qu tính toán cho thy vào thi k tring, t dòng chi
mc bit vào thm triu lên, t ci có th n 35 - 40cm/s. Trong
gn triu lên, khc di chuyc - tây nam. Khi di chuyn
vào gn b y b tách thành hai phn. Phn th nht chy vào trong vnh
Bình Cang và tim Nha Phu. Nhánh th hai tip tc di chuyn xung phía
n gng dc theo b n
dòng chnh hp và sâu to bng b và phn phía tây co
 dòng chy qua khu vc này. Dòng tip tc chy theo
ng dc b và thoát xung phía nam qua biên phía nam. Trong thi gian triu xung,
t dòng chng tây nam - c. Tuy nhiên, dòng chy trung bình nh 
thm triu lên và dit qu ng dòng chy theo
c - tây nam tn tng dòng chy theo
ng tây nam  c (triu xung). Trong k triu kit, c n triu lên và
xuu rt yu. Mc dù vy, thm tring và t dòng chy trên toàn
vùng nghiên c- tây bng
dòng chc li ca gin triu xung li không rõ nét trên toàn vùng nghiên
cu. S khác bit này có th là do ng ca t ng gió.
Về đặc điểm phân bố các chất gây ô nhiễm
Khi các cht ô nhim t các c ra các các c khuch
tán và các các quá trình sinh hnh s phân b n các cht
này. Xét trên mt rng s phân b n các ch thuc vào thm triu
trong chu k ngày và chu k tháng. Kt hp vng dòng chc tính toán t mô
 thy rng, ti các ca sông, s phân b n các cht này bii
theo bii ca triu trong mt chu k. Vào thm triu lên, dòng chng t
c xung tây nam, ti khu vc ca Sông Cái Nha Trang, dòng vt cht b y
xung phía nam dc theo b và có th y xung sát vi ca Sông Tc, tht
qua cn sát gn biên phía nam.  phân b và truyn ti dòng vt cht
i khu vc ca Sông Cái Nha Trang và khu bãi bin dc theo b
vng xut hi Vo thm triu xung, dòng chng t phía









 0.1 mg/l, 70 







 Sông
; 

n cht NH4, m SC1, có giá tr khong 144(g/l), 








 2. N DO có giá tr thp nht khong 4.16(mg/l) 1 
quá gii hn cho phép trong Quy chun Vit Nam (2008), 









 trên tuyn bãi tm (BT) cho
thy, ti v trí BT1 (v trí ti bãi tc y ban Nhân dân tnh) 




3.7 mg/l,  1.  2,
BT3, BT4 



 





 0.9mg/



 5. 





2 

5


















 1. Nguyên nhân
 4 
 . 













 1 

4.  1 4 

 4 37 g/l






 4 1. 

2
4 

4  1. 5, 







 NO3  4 3 














.
3.3.3 Kết quả tính toán kịch bản ô nhiễm thời kỳ mùa mưa








 ,  , 












 . 4, NO3,
PO4 50% v trí SC3.
 , 












. 



 











g/l).






















 1 

4. 




NH4, PO4, NO3  ti các bãi tm.
KẾT LUẬN

Qua các kt qu c t mô hình tính toán,  phân tích, thng kê, tác gi 
ra mt s kt lun sau:
- Vic s dng gói công c c mc tiêu và nt ra
trong lut qu tính toán t c các quá trình
dòng chy, quá trình lan truyn các cht gây ô nhim khu vc vnh Nha Trang t
các ca sông.
- ng phân b dòng chy có ng t c xung tây nam trong thi gian
tric li trong thi gian triu xung. Dòng chy khu vc vnh
Nha Trang ch yu là dòng triu và chu s ng ca ch  gió mùa trên khu
vc này.
- Trong thi k mùa khô, các thành phn vt cht gây ô nhim khu vc vnh Nha
Trang không ng ti chng các bãi tm dc theo bãi bin Nha Trang.
Trong thi k c bãi tm b ng ln nht là khu vc bãi tm
c y ban Nhân dân tnh (BT1). S ng t ca Sông Cái Nha Trang ti
chc các bãi tm gim dn t phía bc xun nm
trong gii hn cho phép. S ng ca Sông Cái Ninh Hòa và Sông Tc Nha
Trang ti các bãi tm và khu vc v 






 & 


, 





.
2.  c bii hc Quc gia Hà Ni.
3. Bùi Hng Long - Tr      nghim dòng
chy ba chiu (3-D) cho vùng vp chí Khoa hc và Công ngh
bin, 6(1), tr. 12-27.
4. 






























 ,  , 






.
10. L

, (2008), 


15. Mike Flow model (DHI 2007), ECO Lab module: Scientific
Documentation.
16.
17.