1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Họ và tên tác giả luận văn
HOÀNG THỊ HẰNG NGA TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
Sử dụng mô hình Mike 21 đánh giá quá trình lan truyền nhiệt vùng cửa sông Trà
Lý dưới ảnh hưởng của nhà máy nhiệt điện Thái Bình 2.
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2013 2 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

sự hướng dẫn rất tận tình, những gợi ý, chỉ dẫn và khích lệ quý báu của PGS. TS. Nguyễn
Thọ Sáo (Khoa KTTV và HDH, Đại học KHTN), học viên xin chân thành bày tỏ lòng
biết ơn sâu sắc tới Thầy về những hỗ trợ đó.
Học viên cũng xin chân thành cảm ơn Trung tâm động lực học thủy khí môi
trường cùng các cán bộ trung tâm đã luôn dành thời gian giải đáp, thảo luận một số vấn
đề học viên khúc mắc liên quan đến ứng dụng mô hình trong quá trình thực hiện luận
văn này.
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô khác trong bộ môn Hải
dương học, Văn phòng khoa KTTV và HDH, các bạn đồng nghiệp đã quan tâm động
viên và tạo điều kiện thuận lợi nhất để học viên hoàn thành nhiệm vụ của mình.
Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, chắc không tránh khỏi những
thiếu sót, rất mong những ý kiến đóng góp của các thầy và các đồng nghiệp để học viên
hoàn thiện luận văn.
Hà Nội, ngày 1 tháng 12 năm 2013
Học viên 4

MỞ ĐẦU
Nhà máy nhiệt điện Thái Bình 2 là dự án quan trọng trong mục tiêu chiến lược
phát triển nguồn điện của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam đến năm 2015, định hướng đến
năm 2025. Đây cũng là dự án nguồn điện cấp bách thuộc tổng quy hoạch điện VI đã
được Chính phủ phê duyệt. Nhà máy nhiệt điện Thái Bình 2 có công suất thiết kế
1.200MW với tổng mức đầu tư hơn 34.295 tỉ đồng, mỗi năm sản xuất được 6,739 tỉ kWh
điện thương phẩm.
Đây là một trong 2 nhà máy điện thuộc Trung tâm nhiệt điện Thái Bình nằm ở tả
ngạn sông Trà Lý, cách cửa sông Trà Lý khoảng 3km về phía tây, nằm trên diện tích
254.22 ha. Sự ra đời của nhà máy nhiệt điện Thái Bình 2 sẽ góp phần quan trọng trong
việc bổ sung một lượng công suất lớn cho hệ thống điện, đáp ứng một phần nhu cầu tiêu

6

Mục lục
MỞ ĐẦU
Chương I: Tổng quan khu vực nghiên cứu 13
1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 13
1.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn Thái Bình. 15
1.2.1 Nhiệt độ không khí 16
1.2.2 Độ ẩm không khí 17
1.2.3 Nắng và bức xạ 19
1.2.4 Hướng gió và tốc độ gió 20
1.2.5 Lượng mưa 21
1.2.6 Chế độ bão 22
1.3 Chế độ thuỷ văn 22
1.3.1 Chế độ thủy triều 22
1.3.2 Chế độ dòng chảy 23
1.3.3 Chế độ sóng, gió. 24
Chương 2: TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 26
2.1 Tài liệu 28
2.1.1 Địa hình vùng nghiên cứu 28
2.1.2 Số liệu khí tượng, thủy văn. 28
2.2 Phương pháp 31
2.3 Thiết lập mô hình tính toán 35
2.4 Các kịch bản 42
Chương 3: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN. 44
Hình 7: Lượng mưa trung bình tháng của tỉnh Thái Bình 22
Hình 8: Địa hình vùng nghiên cứu 28
Hình 9: Trường gió 29
Hình 10: Chuỗi số liệu mực nước thực đo tại trạm Thái Bình-sông Trà Lý từ năm
1990-2010 29
Hình 11: Lưu lượng nước sông 30
Hình 12: Lưới tính toán 36
Hình 13: Đồ thị trường nhiệt độ nước trung bình tháng 37
Hình 14: Mực nước thực đo 40
Hình 15: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán trạm Định Cư 41
Hình 16: Mực nước tính toán phương án 1 45
Hình 17: Lan truyền nhiệt trong pha triều lên kỳ triều cường 46
Hình 18: Lan truyền nhiệt trong pha triều xuống kỳ triều cường 47
Hình 19: Đồ thị so sánh diện tích chênh lệch nhiệt độ khi triều lên và triều xuống 48
Hình 20: Lan truyền nhiệt trong pha triều lên kỳ triều yếu 49
Hình 21: Lan truyền nhiệt trong pha triều xuống kỳ triều yếu 49
Hình 22: So sánh diện tích lan truyền nhiệt 50 9

Hình 23: Diện tích lan truyền nhiệt (km
2
) 51
Hình 24: Đường mực nước và vận tốc tại trạm Định CưError! Bookmark not
defined.
Hình 25: Quá trình lan truyền nhiệt trong các pha triều 52
Hình 26: So sánh diện tích truyền nhiệt (km
2
) 53 11

Danh mục các bảng biểu.
Bảng 1: Nhiệt độ không khí 16
Bảng 2: Độ ẩm không khí trung bình các tháng, năm từ 2006-2010 17
Bảng 3: Số giờ nắng trung bình nhiều năm của các tháng giai đoạn 2006-2010 19
Bảng 4: Lượng mưa trung bình năm tại tỉnh Thái Bình giai đoạn 2006-2010 21
Bảng 5: Khoảng cách xâm nhập mặn tại các cửa sông (km) 23
Bảng 6: Lưu lượng dòng chảy trung bình tại một số cửa sông của vùng Đơn vị:
m3/s 24
Bảng 7:Tần suất hướng và độ cao sóng tại Hòn Dáu 1970-2011 26
Bảng 8: Trường nhiệt độ nước biển theo thời gian khu vực sông Trà Lý năm 2006 –
2013. 37
Bảng 9: Mực nước tại Định Cư và Thái Bình (2002-2006) 41
Bảng 10: Các kịch bản 42
Bảng 11: Các kịch bản tính toán mùa khô. 44
Bảng 12: Bảng tổng hợp phương án 1 50
Bảng 13: So sánh diện tích truyền nhiệt phương án 2 52
Bảng 14: So sánh diện tích truyền nhiệt phương án 3 54
Bảng 15: So sánh diện tích truyền nhiệt phương án 4 56
Bảng 16: So sánh diện tích truyền nhiệt phương án 5 58
Bảng 17: So sánh diện tích truyền nhiệt phương án 6 60
Bảng 18: So sánh diện tích truyền nhiệt phương án mùa khô 62
Bảng 19: Các kịch bản tính toán mùa mưa 64
Bảng 20: So sánh mực nước, vận tốc 2 mùa 65
Bảng 21: So sánh diện tích truyền nhiệt phương án 7 67

Đông. Từ Tây sang Đông dài 54km, từ Bắc xuống Nam dài 49km, có 3 mặt giáp sông,
một mặt giáp biển, giữa tỉnh có sông Trà Lý chảy qua chia tỉnh thành hai miền Nam Bắc.
Diện tích tự nhiên 157200 ha, dân số Thái Bình là 1.8 triệu người, địa hình tương đối
bằng phẳng, có xu thế dốc dần từ Bắc xuống Đông Nam, cao độ trung bình từ 1-1.5m so
với mực nước biển.
Vùng biển ven bờ của tỉnh Thái Bình bao gồm địa giới hành chính của các huyện
Tiền Thái và Thái Thụy. Với diện tích của vùng biển khoảng trên 500 km
2
, bao gồm các
bãi bồi, rừng ngập mặn, các cửa sông và vùng biển ven bờ với khoảng cách xa bờ xấp xỉ
là 10,8 km, chiếm khoảng 51% diện tích của toàn vùng. Vùng này được bồi tụ phù sa
hằng năm, có cao độ từ 0 đến 0,9 m, trải dần ra biển.
Sông Trà Lý (hình 2) là phân lưu cấp I của sông Hồng, nhận nước từ bờ trái của
sông Hồng tại cửa Phạm Lỗ (Hồng Lý - Vũ Thư). Sông Trà Lý nằm hoàn toàn trong tỉnh
Thái Bình, chảy từ Tây sang Đông với chiều dài 63 km, độ dốc lòng sông nhỏ, hệ số uốn
khúc (khá lớn 1,55). Theo tài liệu của trạm khí tượng thủy văn Thái Bình tại mặt cắt khu
vực sông Trà Lý chảy qua Thành phố Thái Bình, nơi thu nước của các nhà máy nước
thành phố Thái Bình, các thông số của sông Trà Lý về cốt cao đáy, mực nước, hàm lượng
phù sa dao động lớn, từ 2,54 đến 5,17 g/m3. Chiều rộng lòng sông từ 300 đến 350 m.
Lưu lượng trung bình khoảng 261 m3/s. 14 Hình 1: Địa hình vịnh Bắc Bộ

Hình 2: Địa hình sông Trà Lý
Nhà máy
Nhiệt điện

từ 2006-2010 được trình bày ở bảng 1.
Bảng 1: Nhiệt độ không khí
Đơn vị tính :
o
C
Tháng
Năm
TB
2006
2007
2008
2009
2010
1
17,5
16,2
15,0
15,4
17,4
16,3
2
18,1
20,7
23,3
21,4
19,8
20,6
3
19,3
20,6

30,1
29,6
8
27,4
28,1
28.3
28,9
27,7
28,1
9
26,7
26,2
27,1
27,6
27,5
27,1
10
26,1
24,8
25,9
25,4
24,4
25,3
11
24,0
20,2
21,1
20,8
21,5
22,2


Hình 4: Diễn biến nhiệt độ trung bình nhiều năm theo các tháng
Hình 4 cho thấy nhiệt độ trung bình theo các tháng trong năm của tỉnh Thái Bình
dao động không lớn từ 16,3
o
C đến 29,6
o
C.
1.2.2 Độ ẩm không khí
Độ ẩm của không khí lớn tạo điều kiện cho vi sinh vật từ mặt đất phát tán vào
không khí phát triển nhanh chóng, lan truyền trong không khí và chuyển hoá các chất
độc hại gây ô nhiễm môi trường.
Độ ẩm trung bình theo tháng nhiều năm là 85,6%, trong đó các tháng 3 và 4
thường có độ ẩm trung bình tháng lớn nhất. Nguyên nhân có thể gió chịu ảnh hưởng của
gió nồm. Độ ẩm trung bình nhỏ thường xuất hiện vào các tháng 11, 12. Đây là thời kỳ
chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông-Bắc.
Bảng 2: Độ ẩm không khí trung bình các tháng, năm từ 2006-2010
Đơn vị: %

2006
2007
2008
2009
2010
Trung bình
Bình quân năm
85
85
86
86

Trung bình
Tháng 2
90
89
80
91
89
87.8
Tháng 3
90
93
89
91
89
90.4
Tháng 4
88
88
91
92
94
90.6
Tháng 5
87
87
88
89
90
88.2
Tháng 6

87
86
80
84.4
Tháng 11
83
73
80
77
78
78.2
Tháng 12
79
86
80
83
82
82
Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Thái Bình 2010
Từ những kết qủa trong bảng trên cho thấy độ ẩm tương đối trung bình năm của
khu vực từ năm 2006-2010 dao động từ 85-86%. Đây là giá trị độ ẩm đặc trưng của vùng
ven biển, nhiệt đới gió mùa.

Hình 5: Sự thay đổi độ ẩm tương đối trung bình các tháng trong năm
76
78
80
82
84
86

2010
Trung Bình
Bình quân năm
122,9
113,2
110,6
129,1
111,0
117,3
Tháng 1
69,2
25
65,1
122,2
31
62,5
Tháng 2
14,5
39,8
28,8
74,9
75
46,6
Tháng 3
11,6
5,8
67,1
42,7
43
34,0

120,1
150,7
183,2
131
140,3
Tháng 9
186,3
123,9
124,2
139,6
142
143,2
Tháng 10
137,8
119
116,6
145,3
130
129,7 20

Tháng 11
157,7
175,6
127,3
137,7
78
135,3


21

1.2.5 Lượng mưa
Mùa mưa ở khu vực thường xảy ra trong thời gian từ tháng 5 đến tháng 10. Lượng
mưa trung theo năm được tính theo tổng lượng mưa của tất cả các ngày trong năm.
Bảng 4: Lượng mưa trung bình năm tại tỉnh Thái Bình giai đoạn 2006-2010
Đơn vị: mm

2006
2007
2008
2009
2010
TB
Bình quân năm
119,9
100,4
107,3
118,2
105,2
110,2
Tháng 1
7,0
11,7
105,8
2,5
136,0
52,6
Tháng 2

24,4
73,1
124,0
87,0
Tháng 7
266,3
81,8
128,5
264,1
223,0
192,7
Tháng 8
473,8
271,6
170,1
148,6
381,0
289,0
Tháng 9
123,8
315
436,3
376,6
160,0
282,3
Tháng 10
75,3
107,6
74,6
59,3

gây mưa to, sóng và gió lớn. Lượng mưa trong các trận bão dao động từ 200 đến 500
mm. Mưa lớn làm cho nước bị ngọt hóa, giảm pH và tăng độ đục, làm ảnh hưởng đến
nuôi trồng thủy sản, sản xuất muối.
1.3 Chế độ thuỷ văn
1.3.1 Chế độ thủy triều
Là vùng đồng bằng ven biển nên những con sông ở Thái Bình chịu ảnh hưởng
của chế độ thủy triều. Mặt khác chế độ thủy văn của sông cũng chịu ảnh hưởng của
nguồn nước thượng lưu.
Vùng cửa sông ven biển của tỉnh Thái Bình có chế độ nhật triều khá thuần nhất,
tính nhật triều thuần nhất giảm dần từ Bắc xuống Nam. Biên độ dao động tối đa của thủy
triều từ 3,5 đến 4.0 m, trung bình từ 1,7 đến 1,9 m và tối thiểu từ 0,3 đến 0,5 m. Mực
nước triều lớn nhất nhiều năm có thể đạt 4,0 m và thấp nhất khoảng 0,08 m. Độ cao thủy
0
50
100
150
200
250
300
350
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Tháng
mm 23

triều trung bình là 1,8 m, độ cao tuyệt đối từ 0,6 đến 3,8 m. Số ngày triều cường từ 3 m
trở lên có từ 152 đến 176 ngày. Do biên độ của mực thủy triều lớn, độ mặn từ 5 đến 20%
xâm nhập vào các cửa sông khá sâu: 14 km đối với sông Hồng; 20 km đối với sông Trà

6
2
0,05
Trà Lý
20
15
8
3
1,0
Sông Hồng
14
12
10
2
0,0
Sông Đáy (Ninh Bình)
20
17
5
1
1
Nguồn: Trung tâm Quy hoạch, Điều tra, Đánh giá tài nguyên-môi trường biển và hải đảo
1.3.2 Chế độ dòng chảy
Dòng chảy chung hệ thống các sông Thái Bình là dòng chảy có tính ổn định cao
với hướng dòng từ Tây sang Đông và đổ ra biển. Sông Trà Lý là phân lưu cấp I của sông
Hồng, nhận nước từ bờ trái của sông Hồng tại cửa Phạm Lỗ (Hồng Lý - Vũ Thư). Sông
Trà Lý nằm hoàn toàn trong tỉnh Thái Bình, chảy từ Tây sang Đông với chiều dài 63 km,
độ dốc lòng sông nhỏ, hệ số uốn khúc (khá lớn 1,55).
Theo tài liệu của trạm khí tượng thủy văn Thái Bình tại mặt cắt khu vực sông Trà
Lý chảy qua Thành phố Thái Bình, nơi thu nước của các nhà máy nước thành phố Thái

TB
nă
m
Toàn lưu
vực
Hồng-
Thái Bình
260
6
271
2
213
6
239
7
429
8
49
76
75
80
75
19
56
28
36
66
25
62
25

33
2
53
7
54
2
39
6
24
3
14
1
13
4
261
Thái Bình
89
99
70
82
187
22
4
37
3
37
0
27
0
17

có gió thổi từ biển vào đất liền, ban đêm có gió thổi ngược lại từ đất liền ra biển.
Các kết quả phân tích thống kê dựa trên số liệu quan trắc gió tại Hòn Dáu (1960-
2011) cho thấy trung bình trong nhiều năm các hướng gió có tần suất xuất hiện lớn là E,
SE, NE và S. Vận tốc gió ở khu vực này với giá trị nhỏ hơn 3m/s chiếm tần suất tới trên
50%. Tần suần xuất hiện gió có vận tốc từ 3-5m/s chiếm khoảng 26.3%, tần suất xuất
hiện gió trên 5m/s chỉ chiếm khoảng 6.5% . Chính sự thay đổi của gió mùa dẫn đến sự
thay đổi đa dạng về độ lớn và hướng sóng của khu vực Thái Bình nói chung cũng như
cửa sông Trà Lý nói riêng.
Vì thế trong mùa đông hướng sóng thịnh hành là E và NE. Độ cao sóng trung bình
đạt 0,5 - 0,6 m. Độ cao sóng lớn nhất khoảng 2,0 - 2,5. Về mùa hè sóng gió có hướng
thịnh hành là SE và S với tần suất xuất hiện cao. Đặc biệt trong các tháng VI, VII sóng
gió hướng N độ cao sóng trung bình đạt 0,6 - 0,8 m. Trong thời kỳ này thường có bão và
áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào khu vực gây sóng to, gió lớn.