Xem mẫu
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8
NGHIÊN CỨU LAN TRUYỀN NHIỆT
KHU VỰC CỬA XẢ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VĨNH TÂN 4
Nguyễn Thị Minh Hằng
Khoa Hóa-Môi trường, Trường Đại học Thủy lợi, email: hangntm@tlu.edu.vn
1. GIỚI THIỆU CHUNG cái nhìn tổng quan về phạm vi và mức độ ảnh
hưởng để điều chỉnh phương án thiết kế hợp lý
Cùng với sự phát triển của các ngành kinh
nhất vừa đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cũng
tế quốc dân, nhu cầu sử dụng điện cũng tăng
như bảo vệ môi trường trong quá trình vận
lên không ngừng. Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh
hành nhà máy và quá trình ra quyết định.
Tân 4 (NMNĐ) nằm trong Trung tâm Điện
lực Vĩnh Tân (TTĐL) tại xã Vĩnh Tân, huyện 2. PHƯƠNG PHÁP VÀ KẾT QUẢ
Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận, cách thị trấn
Phan Rí khoảng 25 - 30 km về hướng Đông 2.1. Thiết lập mô hình cho vùng nghiên
Bắc đã được xây dựng và đi vào vận hành cứu
nhằm mục đích đảm bảo an ninh năng lượng Bài toán lan truyền khuếch tán nhiệt trong
cho phát triển kinh tế đất nước cũng như khu môi trường được thiết lập cho miền tính như
vực. Nhà máy có vị trí giáp Biển Đông, gồm (hình 1), sử dụng mô hình MIKE3 với lưới
2 tổ máy với tổng công suất lắp đặt 1.200 phi cấu trúc bao gồm 8606 nút lưới với miền
MW, sản lượng điện hàng năm 7,8 tỷ kWh. tính quy hoạch, chiều dài của cạnh mắt lưới
Nguyên vật liệu sử dụng cho sản xuất: nhỏ nhất là 20 m (khu vực nhà máy, cảng biển
nguyên vật liệu chính sử dụng cho chu trình và ven bờ), chiều dài của cạnh mắt lưới lớn
sản xuất điện chủ yếu là nước và than. nhất khoảng 3,6 km (khu vực ngoài khơi).
Nước thải làm mát (dưới đây gọi là nước
thải ấm) được xả ra với lưu lượng 50 m3/s. tại
tọa độ (X:1250132 ; Y:532175, hệ VN2000).
Lượng nước thải này có thành phần hầu như
không thay đổi so với nước sông ban đầu, chỉ
có nhiệt độ tăng lên, sau khi làm mát bình
ngưng sẽ được xả thải trực tiếp ra Biển Đông.
Trong quá trình vận hành, nhiệt độ nước
làm mát cao hơn nhiệt độ nước sông xung
quanh. Điều này dẫn đến mất cân bằng sinh
thái như tăng số loài ưa nóng và giảm số loài
không thích nghi được với nhiệt độ nước biển
tăng; giảm lượng oxi hoà tan, rối loạn khả
năng tái sinh của một số loài thuỷ sinh vật,
v.v… Các tác động này sẽ trở nên nghiêm
trọng nếu nhà máy nhiệt điện được đặt tại khu
Hình 1. Miền tính xây dựng
vực sinh thái nhạy cảm hoặc có giá trị cao. Vì
vậy, việc nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng do cho vùng nghiên cứu
hoạt động xả nước thải ấm đến môi trường khu Nguồn số liệu địa hình được sử dụng bao
vực xung quanh nhà máy nhiệt điện là rất cần gồm: 1) Số liệu địa hình đáy biển và khu vực
thiết, giúp cho các nhà thiết kế, nhà quản lý có cửa sông do Bộ Tư lệnh hải quân Việt Nam
295
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8
đo đạc; 2) Số liệu địa hình khu vực được
chiết xuất từ các bản đồ tỷ lệ 1:10.000;
1:25.000 do Cục Đo đạc Bản đồ cung cấp.
Mô hình mô phỏng thực chất được tích
hợp bởi 2 mô hình: mô hình tính thủy lực và
mô hình lan truyền nhiệt trong đó có tải
khuyếch tán AD. Vì vậy, việc thiết lập được
tiến hành tuần tự, trước hết là thiết lập các
thông số cơ bản, thực hiện tiếp với tính toán
thủy lực và cuối cùng là xây dựng mô hình
lan truyền nhiệt. Hình 3. Kết quả hiệu chỉnh mực nước
Biên khí tượng: số liệu gió được lấy theo số tại điểm P1
liệu đo đạc tại trạm Phú Quý; Biên mực nước
được lấy theo số liệu hằng số điều hòa từ mô
phỏng thủy triều trên quy mô toàn cầu. Điều
kiện ban đầu: mực nước ban đầu được xác
định bằng cách chạy trước mô hình 1 ngày.
2.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình
Trên cơ các số liệu dòng chảy khảo sát
trong hai đợt: đợt 1 từ 11 giờ ngày 22 tháng 5
đến 14 giờ ngày 23 tháng 5 năm 2007 được
sử dụng để hiệu chỉnh các thông số của mô
hình; đợt 2 từ 8 giờ ngày 15 tháng 7 đến 10 Hình 4. Kết quả hiệu chỉnh mực nước
giờ ngày 16 tháng 7 năm 2007 được sử dụng tại điểm P2
để kiểm định các thông số của mô hình.
Hình 5. Kết quả kiểm định mực nước
tại điểm P3
Hình 2. Vị trí khảo sát dòng chảy
Ban đầu các thông số đươc để mặc định,
sau đó được thay đổi để quá trính tính toán và
thực đo phù hợp nhất. Kết quả được thể hiện Hình 6. Kết quả kiểm định mực nước
dưới các hình sau: tại điểm P4
296
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8
Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình
cho thấy đường quá trình mực nước
(hình 3 - 6) mô phỏng bằng mô hình MIKE 3
(DHI, 2007) khá phù hợp với đường quá trình
mực nước thực đo của khu vực nghiên cứu.
Kết quả từ hình 3 - 6 cho thấy kết quả tính
toán thủy động lực nhìn chung khá phù hợp
về pha và độ lớn so với thực đo. Các sai số
tính toán đều nằm trong phạm vi cho phép.
Nhìn chung kết quả hiệu chỉnh và kiểm định
mô hình là khá tốt, sai số ở mức có thể chấp Hình 7. Phân bố nhiệt độ tầng mặt mùa đông
nhận được. Với kết quả này có thể thấy bộ
thông số đủ điều kiện để tính toán các kịch
bản lan truyền nhiệt cho khu vực xả thải nước
thải ấm của NMNĐ.
2.3. Mô phỏng các kịch bản
Các kịch bản tính toán lan truyền, khuếch
tán nhiệt trong nước biển được xây dựng dựa
trên các đặc trưng khí tượng thủy đặc trưng
cho vùng. Cụ thể là các kịch bản cho mùa
đông (tháng 1 : nhiệt độ xả 32oC, nhiệt độ Hình 8. Phân bố nhiệt độ tầng mặt
nước nước biển tầng mặt: 25,5oC, hướng gió thời kỳ mùa hè
Đông Bắc 45o, vận tốc gió 3m/s) và mùa hè
(tháng 7 : nhiệt độ xả 35oC, nhiệt độ nước 3. KẾT LUẬN
nước biển tầng mặt: 28,5oC hướng gió Tây Bài báo này đã mô phỏng sự lan truyền
Nam 225o, vận tốc gió 4m/s). Đây là các kịch của nước thải ấm từ Nhà máy nhiệt điện Vĩnh
bản bất lợi về điều kiện khí tượng thủy văn. Tân 4 ra môi trường nước biển khu vực cảng
Thời gian mô phỏng từ 00 giờ ngày biển Vĩnh Tân thông qua mô hình mô phỏng.
02/01/2018 đến 00 giờ ngày 01/02/2018. Kết quả tính toán cho thấy, quá trình lan
Các kết quả mô phỏng lan truyền khuếch truyền nhiệt chịu ảnh hưởng của thủy triều và
tán nhiệt trên các hình 7, 8 cho thấy khi các yếu tố thời tiết. Quá trình lan truyền và
NMNĐ hoạt động trong mùa đông nêm nhiệt khuếch tán nhiệt từ nguồn nước thải làm tăng
có xu hướng di chuyển ven bờ xuống phía nhiệt độ nước biển trong vực cửa xả. Kết quả
Nam, Tầng mặt có nhiệt độ chênh lệch hơn mô phỏng nhiệt độ khi nhà máy nhiệt điện
1oC với diện tích khoảng 8,1 km2, vùng biển Vĩnh Tân 4 hoạt động độc lập cho thấy nước
bị ảnh hưởng gồm xã Vĩnh Tân, Vĩnh Hảo và thải ấm tác động đến chế độ dòng chảy và
một phần xã Phước Thể. Tầng mặt có nhiệt độ môi trường do khai thác, sử dụng nước biển
chênh lệch hơn 3oC ảnh hưởng chủ yếu đến xã chủ yếu đến vùng ven bờ các xã gồm Vĩnh
Vĩnh Tân với diện tích khoảng 1,6 km2. Trong Tân, Vĩnh Hảo, Phước Thể.
mùa hè nêm nhiệt có xu hướng di chuyển ven TÀI LIỆU THAM KHẢO
bờ xuống phía Nam ít hơn và một phần ngược
lên phía bắc theo dòng hải lưu dọc bờ. Trong [1] DHI (2007), MIKE 21& MIKE 3, Flow
Model FM, Hydrodynamic and Transport
thời kỳ gió Tây Nam hoạt động liên tục nhiệt Module Scientific Documentation.
độ do NMNĐ ảnh hưởng chủ yếu đến xã Vĩnh [2] Tổng công ty phát điện 3 (2018). Đề án
Tân và phía bắc xã Vĩnh Hảo. “Khai thác, sử dụng nước biển công trình
nhiệt điện Vĩnh Tân 4 mở rộng”.
297
nguon tai.lieu . vn
