Thông tin kết quả nhiệm vụ KH&CN

Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xây dựng hướng dẫn tính toán, đánh giá lan truyền vật chất nạo vét khi nhận chìm ở vùng biển ven bờ bằng mô hình số trị; áp dụng thí điểm cho vùng biển ven bờ Hải Phòng (18/04/2024)

Đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xây dựng hướng dẫn tính toán, đánh giá lan truyền vật chất nạo vét khi nhận chìm ở vùng biển ven bờ bằng mô hình số trị; áp dụng thí điểm cho vùng biển ven bờ Hải Phòng” do Viện Nghiên cứu biển và hải đảo chủ trì, TS. Nguyễn Lê Tuấn làm chủ nhiệm, hoàn thành vào năm 2021.

Đề tài đã tổng quan được kinh nghiệm của một số quốc gia trên thế giới trong nghiên cứu về nhận chìm chất nạo vét ở biển như Úc, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc và Ireland, tình hình nghiên cứu trên thế giới về việc ứng dụng các mô hình khí tượng, động lực và vận chuyển bùn cát đề tính toán lan truyền vật chất nạo vét khi nhận chìm ở biển. Đánh giá tổng quan về tình hình nghiên cứu trong nước, trong đó các quy định hiện hành về nhận chìm của Luật Tài nguyên môi trường biển và hải đảo, Nghị định số 40/2016/NĐ-CP ngày 15 tháng 5 năm 2016 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tài nguyên, môi trường biển và hải đảo, Thông tư số 28/2019/TT-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2019 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định kỹ thuật đánh giá chất nạo vét và xác định khu vực nhận chìm chất nạo vét ở biển Việt Nam. Các đề tài, dự án, nhiệm vụ đã thực hiện về ứng dụng mô hình để tính toán nhận chìm chất nạo vét ở biển. Hiện nay, việc ứng dụng mô hình số trị để tính toán nhận chìm đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Tuy nhiên, cho đến nay chưa có một quy định cụ thể nào về việc hướng dẫn tính toán, đánh giá lan truyền chất nạo vét khi nhận chìm bằng mô hình số trị mà mới chỉ dừng lại ở những quy định chung, khái quát việc áp dụng mô hình trong khuôn khổ các quy định về đánh giá chất nạo vét và lựa chọn khu vực nhận chìm ở biển. Do vậy, việc xác định được một mô hình phù hợp cũng như có được hướng dẫn tính toán sẽ đảm bảo cho phương án nhận chìm đưa ra là thuyết phục, khả thi nhất, trợ giúp cho việc xem xét, thẩm định cấp giấy phép nhận chìm ở biển. Đồng thời giúp việc sử dụng, tác nghiệp mô hình trong đề xuất phương án nhận chìm vật, chất nạo vét ở biển cũng như qua đó thống nhất về quy trình, cách thức áp dụng mô hình số trị trong xây dựng các phương án nhận chìm vật, chất nạo vét, thi công nhận chìm chất nạo vét và đánh giá tác động môi trường của phương án nhận chìm, hỗ trợ các nhà quản lý trong quá trình kiểm soát, quản lý hoạt động nhận chìm ở biển.

Khu vực nghiên cứu.

Về xây dựng hệ thống mô hình kết hợp mô hình khí tượng với mô hình thủy động lực và mô hình vận chuyển bùn cát để tính toán lan truyền chất nạo vét khi nhận chìm ở biển, trên cơ sở các đánh giá về nghiên cứu trong nước và nước ngoài về ứng dụng mô hình số trị, đề tài đã nghiên cứu và xây dựng thành công bộ mô hình kết hợp giữa mô hình khí tượng WRF, mô hình hải dương học ROMS, mô hình sóng SWAN và mô hình vận chuyển bùn cát CSTMS được tích hợp trong mô hình ROMS. Bộ mô hình được kết nối thông qua bộ công cụ kết nối mô hình MCT phục vụ tính toán, đánh giá lan truyền vật chất nạo vét khi nhận chìm bằng mô hình số trị. Hiện nay, hệ thống mô hình kết hợp này đã được cài đặt tại Viện Nghiên cứu biển và hải đảo, được sử dụng trong suốt quá trình thực hiện đề tài. 

Về xây dựng hướng dẫn tính toán lan truyền chất nạo vét khi nhận chìm ở vùng biển ven bờ bằng mô hình số trị, đề tài cũng đã xây dựng được dự thảo hướng dẫn quy trình tính toán lan truyền vật chất nạo vét khi nhận chìm ở vùng biển ven bờ, với hai nội dung chính là loại mô hình sử dụng và các bước tính toán khi áp dụng mô hình. Hướng dẫn này sẽ giúp tổ chức, cá nhân có nhu cầu, các nhà khoa học và nhà quản lý có được quy trình chung, thống nhất trong việc sử dụng mô hình số trị để tính toán nhận chìm chất nạo vét ở biển. Việc có được bộ mô hình cũng như hướng dẫn tính toán lan truyền vật chất nạo vét khi nhận chìm bằng bộ mô hình kết hợp đã được xây dựng trong đề tài sẽ mở ra khả năng nâng cao hiệu quả không những trong đề xuất và đánh giá, lựa chọn phương án nhận chìm ở biển phù hợp nhất và tổ chức thực hiện mà còn xây dựng các giải pháp phù hợp, tin cậy trong thẩm định, xây dựng phương án giám sát, quản lý việc thực hiện phương án nhận chìm đó.

Một số vị trí nhận chìm vật liệu bùn cát ở vùng ven biển Hải Phòng tại thời điểm nghiên cứu.

Trên cơ sở hệ thống mô hình kết hợp và hướng dẫn quy trình tính toán lan truyền chất nạo vét khi nhận chìm ở biển, nhóm nghiên cứu tiến hành thí điểm cho việc nhận chìm chất nạo vét ở vùng biển Hải Phòng. Nghiên cứu được thực hiện thông qua việc tiến hành đo đạc, khảo sát các yếu tố hải văn, địa hình của khu vực nhận chìm làm cơ sở cho việc hiệu chỉnh, kiểm định và đưa ra được bộ tham số mô hình phù hợp với khu vực nghiên cứu. Kết quả đã tính toán và xác định phạm vi ảnh hưởng của hàm lượng bùn cát do hoạt động nhận chìm chất nạo vét gây ra cho khu vực biển Hải Phòng ứng với 2 kịch bản đặc trưng theo chế độ gió là mùa gió Đông Bắc và mùa gió Tây Nam.

Bên cạnh các kết quả nghiên cứu trên, dự thảo “Hướng dẫn quy trình tính toán lan truyền chất nạo vét ở biển bằng mô hình số trị” do nhóm nghiên cứu đề xuất là cơ sở để các cơ quan quản lý nhà nước xem xét, xây dựng và ban hành dưới dạng các quy trình hay quy định kỹ thuật và xa hơn là văn bản định mức kinh tế kỹ thuật và bộ đơn giá, tạo cơ sở cho việc tính toán chi phí đối với công tác áp dụng mô hình số trị để tính toán nhận chìm ở biển nói riêng cũng như đối với các đề tài, nhiệm vụ, dự án có liên quan trong lĩnh vực quản lý tổng hợp tài nguyên, bảo vệ môi trường biển và hải đảo.

Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để áp dụng mô hình mô phỏng quá trình phát tán, lan truyền, biến đổi, chuyển hóa chất gây ô nhiễm trong chất nạo vét và các ảnh hưởng tới tài nguyên, môi trường biển và hải đảo phục vụ đánh giá, dự báo các ảnh hưởng, tác động của hoạt động nhận chìm chất nạo vét theo Thông tư 28/2019/TT-BTNMT ngày 31/12/2019. 

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài tại Trung tâm Thông tin, Thống kê KH&CN Hải Phòng hoặc Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia./.