Luận Văn Thạc Sĩ Về Dự Đoán Chất Lượng Nước Sông Cầu Tỉnh Thái Nguyên

Tài liệu nghiên cứu Ứng dụng phương pháp mô hình hóa dự đoán diễn biến chất lượng nước sông cầu đoạn chảy qua tỉnh thái, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Nguyễn Tường Khương Duy
• Người hướng dẫn: PGS. Hoàng Anh Huy
• Trường học: Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Dự Đoán Chất Lượng Nước Sông Cầu Tỉnh Thái Nguyên: Nghiên Cứu và Giải Pháp Quản Lý
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Dự Đoán Chất Lượng Nước Sông Cầu TN

Sự phát triển kinh tế xã hội nhanh chóng và quá trình đô thị hóa đã gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường, đặc biệt là chất lượng nước. Lưu vực sông Cầu là một trong những lưu vực sông quan trọng nhất ở Việt Nam, và đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên đóng vai trò quan trọng về kinh tế và xã hội. Tuy nhiên, các hoạt động công nghiệp và sinh hoạt đã gây ra ô nhiễm sông Cầu, ảnh hưởng đến nguồn nước và sức khỏe cộng đồng. Việc dự đoán chất lượng nước là rất cần thiết để có các biện pháp quản lý hiệu quả. Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng các phương pháp mô hình hóa để dự đoán diễn biến chất lượng nước sông Cầu và đề xuất các giải pháp quản lý phù hợp, góp phần vào sự phát triển bền vững của khu vực. Theo nghiên cứu, Thái Nguyên là tỉnh có khu gang thép đầu tiên của cả nước và là địa phương có nhiều cơ sở công nghiệp quan trọng.

1.1. Tầm quan trọng của việc quản lý chất lượng nước sông

Quản lý chất lượng nước sông là yếu tố then chốt để đảm bảo nguồn cung cấp nước sạch cho sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp. Việc duy trì chất lượng nước sông Cầu không chỉ bảo vệ sức khỏe cộng đồng mà còn hỗ trợ các hoạt động kinh tế, du lịch và bảo tồn đa dạng sinh học. Các biện pháp quản lý chất lượng nước hiệu quả cần dựa trên cơ sở khoa học, kết hợp giữa quan trắc, đánh giá và dự báo.

1.2. Giới thiệu về lưu vực sông Cầu và tỉnh Thái Nguyên

Sông Cầu là một trong những con sông lớn của hệ thống sông Thái Bình, có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước cho các tỉnh phía Bắc. Tỉnh Thái Nguyên, nằm ở vị trí trung tâm của lưu vực, có nhiều hoạt động kinh tế ảnh hưởng đến chất lượng nước sông. Việc nghiên cứu chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ nguồn nước cho toàn bộ lưu vực.

II. Thực Trạng Ô Nhiễm Thách Thức Quản Lý Sông Cầu TN

Ô nhiễm sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên đang là một vấn đề nhức nhối. Các nguồn thải từ khu công nghiệp, khu dân cư và hoạt động nông nghiệp đã làm gia tăng nồng độ các chất ô nhiễm như BOD, COD, NH4+, và Coliform. Tình trạng này gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước sông Cầu, đe dọa sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Việc quản lý chất lượng nước sông gặp nhiều khó khăn do thiếu nguồn lực, công nghệ và sự phối hợp giữa các bên liên quan. Cần có những giải pháp đồng bộ và hiệu quả để giải quyết vấn đề này. Theo nghiên cứu, chất lượng nước ở đoạn sông chịu tác động nhiều từ các hoạt động của con người.

2.1. Các nguồn gây ô nhiễm chính trên sông Cầu đoạn Thái Nguyên

Các nguồn gây ô nhiễm sông Cầu bao gồm nước thải công nghiệp chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt tiêu chuẩn, nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư, và nước thải nông nghiệp chứa phân bón và thuốc trừ sâu. Các hoạt động khai thác khoáng sản cũng góp phần làm gia tăng độ đục và ô nhiễm kim loại nặng trong nguồn nước sông.

2.2. Tác động của ô nhiễm đến chất lượng nước và hệ sinh thái

Ô nhiễm làm suy giảm chất lượng nước, ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của sông. Nồng độ oxy hòa tan (DO) giảm, gây ảnh hưởng đến đời sống của các loài thủy sinh. Sự gia tăng các chất dinh dưỡng (N, P) gây ra hiện tượng phú dưỡng, làm bùng phát tảo độc và suy thoái hệ sinh thái.

2.3. Khó khăn trong công tác quản lý và kiểm soát ô nhiễm

Công tác quản lý chất lượng nước còn gặp nhiều khó khăn do thiếu nguồn lực tài chính và nhân lực, hệ thống quan trắc chưa đầy đủ, và sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng chưa chặt chẽ. Việc xử lý vi phạm về xả thải còn chưa nghiêm, gây khó khăn cho việc kiểm soát ô nhiễm.

III. Phương Pháp Mô Hình Hóa Dự Đoán Chất Lượng Nước Sông

Để dự đoán chất lượng nước sông Cầu, nghiên cứu này sử dụng phương pháp mô hình hóa tiên tiến. Mô hình MIKE 11, một công cụ mạnh mẽ trong lĩnh vực mô phỏng thủy lực và chất lượng nước, được lựa chọn để xây dựng mô hình cho đoạn sông nghiên cứu. Mô hình này cho phép mô phỏng các quá trình vận chuyển, phân tán và biến đổi của các chất ô nhiễm trong sông. Kết quả dự đoán sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho việc xây dựng các kịch bản quản lý chất lượng nước hiệu quả. Theo nghiên cứu, để giải quyết bài toán chất lượng nước, mô hình Mike 11 đã được lựa chọn để ứng dụng tại nhiều nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam.

3.1. Giới thiệu về mô hình MIKE 11 và ứng dụng

MIKE 11 là một hệ thống mô hình toàn diện được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực quản lý tài nguyên nước. Nó có khả năng mô phỏng các quá trình thủy lực, vận chuyển chất và chất lượng nước trong sông, kênh và vùng ven biển. MIKE 11 đã được ứng dụng thành công trong nhiều nghiên cứu về dự đoán chất lượng nước trên thế giới.

3.2. Quy trình xây dựng và hiệu chỉnh mô hình chất lượng nước

Quy trình xây dựng mô hình bao gồm thu thập dữ liệu đầu vào (địa hình, thủy văn, nguồn thải), thiết lập mạng lưới mô hình, lựa chọn các thông số mô hình phù hợp, và hiệu chỉnh mô hình bằng cách so sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu quan trắc thực tế. Quá trình hiệu chỉnh đảm bảo độ tin cậy của mô hình.

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của mô hình

Độ chính xác của mô hình phụ thuộc vào chất lượng và độ tin cậy của dữ liệu đầu vào, sự lựa chọn các thông số mô hình phù hợp, và khả năng hiệu chỉnh mô hình. Các yếu tố như biến đổi khí hậu, thay đổi sử dụng đất, và các hoạt động kinh tế xã hội cũng có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của dự đoán.

IV. Kết Quả Dự Đoán Chất Lượng Nước Sông Cầu Đến 2030

Ứng dụng mô hình MIKE 11 cho thấy chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên có thể diễn biến theo nhiều kịch bản khác nhau đến năm 2030. Nếu không có các biện pháp quản lý hiệu quả, tình trạng ô nhiễm có thể trở nên nghiêm trọng hơn, đặc biệt là vào mùa khô. Tuy nhiên, nếu áp dụng các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, chất lượng nước có thể được cải thiện đáng kể. Kết quả dự đoán cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng các kế hoạch hành động cụ thể. Theo nghiên cứu, tác giả đề tài lựa chọn sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Thái Nguyên, bắt đầu từ điểm Trạm thủy văn Gia Bảy xuôi dòng đến điểm cuối là điểm Tân Phú để nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 trong đánh giá dự báo diễn biến chất lượng sông.

4.1. Kịch bản 1 Không có biện pháp can thiệp Business as usual

Trong kịch bản này, nếu không có các biện pháp quản lý và giảm thiểu ô nhiễm, nồng độ các chất ô nhiễm như BOD, NH4+, và Coliform sẽ tiếp tục gia tăng, đặc biệt là vào mùa khô. Điều này có thể dẫn đến suy thoái nghiêm trọng chất lượng nước và hệ sinh thái.

4.2. Kịch bản 2 Áp dụng các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm

Trong kịch bản này, nếu áp dụng các biện pháp như nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, kiểm soát chặt chẽ các nguồn thải công nghiệp và nông nghiệp, và tăng cường quản lý sử dụng đất, chất lượng nước có thể được cải thiện đáng kể. Nồng độ các chất ô nhiễm sẽ giảm, và khả năng tự làm sạch của sông sẽ được phục hồi.

4.3. So sánh và đánh giá các kịch bản dự đoán

So sánh các kịch bản cho thấy rằng việc áp dụng các biện pháp quản lý và giảm thiểu ô nhiễm là rất cần thiết để bảo vệ chất lượng nước sông Cầu. Kịch bản 2 mang lại những lợi ích lớn hơn về mặt môi trường và sức khỏe cộng đồng.

V. Giải Pháp Quản Lý Chất Lượng Nước Sông Cầu Hiệu Quả

Để cải thiện chất lượng nước sông Cầu, cần có các giải pháp quản lý đồng bộ và hiệu quả. Các giải pháp này bao gồm kiểm soát nguồn thải, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, quản lý sử dụng đất, và tăng cường quan trắc và giám sát. Sự tham gia của cộng đồng và sự phối hợp giữa các bên liên quan là yếu tố then chốt để đảm bảo thành công của các giải pháp quản lý. Theo nghiên cứu, để có cơ sở đề xuất các giải pháp quản lý, giải pháp kỹ thuật nhằm bảo vệ chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Thái Nguyên, phục vụ an toàn cho cấp nước đồng thời phục vụ cho các mục đích phát triển bền vững trên toàn lưu vực cần phải áp dụng nhiều phương pháp khác nhau như mô hình hóa và kết hợp với đo đạc thực địa để lấy số liệu.

5.1. Kiểm soát và xử lý nguồn thải công nghiệp và sinh hoạt

Cần kiểm soát chặt chẽ các nguồn thải công nghiệp và sinh hoạt, yêu cầu các cơ sở sản xuất và khu dân cư phải có hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra sông. Áp dụng các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến và thân thiện với môi trường.

5.2. Quản lý sử dụng đất và bảo vệ hành lang sông

Quản lý chặt chẽ việc sử dụng đất ven sông, hạn chế các hoạt động xây dựng và sản xuất gây ô nhiễm. Bảo vệ hành lang sông để duy trì khả năng tự làm sạch của sông và bảo tồn đa dạng sinh học.

5.3. Tăng cường quan trắc giám sát và nâng cao nhận thức cộng đồng

Xây dựng hệ thống quan trắc và giám sát chất lượng nước thường xuyên và liên tục. Nâng cao nhận thức cộng đồng về tầm quan trọng của việc bảo vệ nguồn nước sông và khuyến khích sự tham gia của cộng đồng vào công tác quản lý.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Sông Cầu

Nghiên cứu này đã cung cấp một cái nhìn tổng quan về chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên và các giải pháp quản lý tiềm năng. Kết quả dự đoán cho thấy rằng việc áp dụng các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm là rất cần thiết để bảo vệ nguồn nước quan trọng này. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp quản lý và xây dựng các mô hình tích hợp để dự đoán tác động của biến đổi khí hậu đến chất lượng nước sông. Theo nghiên cứu, mục tiêu của đề tài là đánh giá chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, ứng dụng mô hình hóa dự đoán diễn biến chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên và đề xuất giải pháp quản lý chất lượng nước cho khu vực nghiên cứu.

6.1. Tóm tắt các kết quả chính của nghiên cứu

Nghiên cứu đã đánh giá thực trạng ô nhiễm sông Cầu, xây dựng mô hình dự đoán chất lượng nước, và đề xuất các giải pháp quản lý hiệu quả. Kết quả cho thấy rằng việc áp dụng các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm là rất cần thiết để bảo vệ nguồn nước.

6.2. Hạn chế của nghiên cứu và hướng khắc phục

Nghiên cứu còn một số hạn chế như thiếu dữ liệu quan trắc dài hạn và độ chính xác của mô hình phụ thuộc vào chất lượng dữ liệu đầu vào. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc thu thập dữ liệu đầy đủ hơn và cải thiện độ chính xác của mô hình.

6.3. Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo về chất lượng nước

Các hướng nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến chất lượng nước sông, xây dựng các mô hình tích hợp để dự đoán tác động của các hoạt động kinh tế xã hội, và đánh giá hiệu quả kinh tế của các giải pháp quản lý.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật ngày nay dẫn tới sự phát triển nhanh chóng của sản xuất hàng hóa và quá trình đô thị hóa trên thế giới. Quá trình phát triển kinh tế xã hội một mặt không ngừng tạo ra các vấn đề về suy thoái môi trường toàn cầu, đặc biệt ở các nước đang phát triển. Vì vậy, việc bảo vệ môi trường đang trở thành một vấn đề bức thiết của toàn xã hội. Trong đó, vấn đề bảo vệ môi trường nước chiếm một vị trí quan trọng.

Lưu vực sông Cầu là một trong những lưu vực sông chính và quan trọng nhất trong hệ thống sông Thái Bình, có diện tích lưu vực khoảng 6.030 km2, với chiều dài lưu vực trên 288 km bao gồm toàn bộ hay một phần lãnh thổ của các tỉnh: Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Hải Dương và Hà Nội. Trong đó vị trí của tỉnh Thái Nguyên đối với khu vực này tương đối quan trọng. Thái Nguyên là tỉnh có khu gang thép đầu tiên của cả nước và là địa phương có nhiều cơ sở công nghiệp quan trọng. Mặc khác, trong xu thế phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh trong những năm gần đây, dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con người, môi trường nước LVS Cầu đoạn chảy qua tỉnh đang dần có hiện tượng ô nhiễm nguồn nước, nhiều vấn đề môi trường đã và đang diễn ra rất phức tạp.

Chất lượng nước ở đoạn sông chịu tác động nhiều từ các hoạt động của con người. Do vậy, để có cơ sở đề xuất các giải pháp quản lý, giải pháp kỹ thuật nhằm bảo vệ chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Thái Nguyên, phục vụ an toàn cho cấp nước đồng thời phục vụ cho các mục đích phát triển bền vững trên toàn lưu vực cần phải áp dụng nhiều phương pháp khác nhau như mô hình hóa và kết hợp với đo đạc thực địa để lấy số liệu. Trước lý do đó đề tài: “Ứng dụng phương pháp mô hình hóa dự đoán diễn biến chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên và đề xuất giải pháp quản lý phù hợp” được đưa ra nhằm phục vụ công tác quản lý môi trường trong việc đánh giá và dự báo ô nhiễm nước sông trong thời gian tới. 1 Trên thế giới hiện nay phát triển rất nhiều mô hình chất lượng nước nhằm thay thế cho phương pháp tính toán giải tích thông thường.

Để giải quyết bài toán chất lượng nước, mô hình Mike 11 đã được lựa chọn để ứng dụng tại nhiều nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Ưu điểm của phương pháp sử dụng mô hình Mike 11 là: - Cung cấp một bức tranh tổng thể với những đáp ứng khác nhau và có khả năng dự đoán sự biển đổi của môi trường dưới tác động của nhiều yếu tố tổng hợp. - Phân tích được mối quan hệ giữa các yếu tố chất lượng nước và tương tác giữa các yêu tố, các quá trình lan truyền, biến đổi chất trong nước. Qua nghiên cứu, tác giả đề tài lựa chọn sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Thái Nguyên, bắt đầu từ điểm Trạm thủy văn Gia Bảy xuôi dòng đến điểm cuối là điểm Tân Phú (đây là điểm trước khi vào hợp lưu giữa sông Công và sông Cầu, cũng là điểm cuối của sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên) để nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 11 trong đánh giá dự báo diễn biến chất lượng sông.

Mục tiêu của đề tài: - Đánh giá chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên. - Ứng dụng mô hình hóa dự đoán diễn biến chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng nước cho khu vực nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu: - Thu thập số liệu, khảo sát, lấy mẫu, phân tích nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên.

- Ứng dụng mô hình Mike 11 tính toán dự báo ô nhiễm nước mặt sông Cầu, cụ thể sử dụng mô hình Mike 11 để mô phỏng dự báo 06 yếu tố: DO, NH4+, NO3-, BOD5, PO43- và Coliform. - Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng môi trường. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 1. Mô hình hóa chất lượng nước Mô hình hóa là phương pháp nghiên cứu bằng thực nghiệm trên mô hình của một hiện tượng (quá trình, sự vật,…) thay vì nghiên cứu trực tiếp hiện tượng ấy ở dạng tự nhiên (thực địa).

Quá trình mô hình hóa bao gồm hai phần là chế tạo mô hình và tiến hành thực nghiệm trên mô hình ấy. Mô hình hóa chất lượng nước là phương pháp sử dụng các phần mềm tính toán các chỉ tiêu phản ánh chất lượng nước. Các chỉ tiêu bao gồm: các chỉ tiêu vật lý, hóa học và các thành phần sinh học của nguồn nước trên cơ sở giải các phương trình toán học mô tả mối quan hệ giữa các chỉ tiêu phản ánh chất lượng nước cũng như các quá trình có liên quan đến nó. Phân loại mô hình chất lượng nước và phạm vi ứng dụng Các mô hình chất lượng nước được chia thành 2 loại: Mô hình tính toán sự lan truyền, phân bố các chất ô nhiễm trong dòng chảy; Mô hình mô phỏng sự hình thành chất lượng nước và xu thế biến đổi chất lượng nguồn nước.

Mô hình tính toán sự lan truyền, phân bố các chất ô nhiễm trong dòng chảy Mô phỏng sự biến đổi các chỉ tiêu chất lượng nước theo thời gian trong không gian của dòng chảy. Việc thiết lập mô hình dựa trên cơ sở giải phương trình tải và tải-phân tán các chất ô nhiễm trong dòng chảy. Các yếu tố đặc trưng về dòng chảy được xác định từ các mô hình thủy lực, các số liệu thống kê hoặc đo thực nghiệm như các mô hình Qual I, II; Stream I, II;. Loại mô hình này có ưu điểm: - Cho kết quả nhanh về sự lan truyền, phân bố các chất từ các nguồn thải đến chất lượng nước.

Từ đó cho phép chúng ta đánh giá tác động ban đầu cũng như những ảnh hưởng lâu dài đến chất lượng nguồn nước. - Độ tin cậy cao, dễ sử dụng do đòi hỏi ít các số liệu đầu vào. - Áp dụng rộng rãi trong việc đánh giá tác động của các hoạt động phát triển, dự báo xu thế biến đổi chất lượng nguồn nước. 3 Nhược điểm: chưa xem xét đến các yếu tố hình thành chất lượng nguồn nước, việc tính toán mô phỏng trong các khoảng thời gian ngắn và đặc biệt đánh giá ảnh hưởng của các nguồn thải phân tán, các sự cố môi trường đến chất lượng nguồn nước còn gặp nhiều khó khăn.

Mô hình mô phỏng sự hình thành chất lượng nguồn nước Mô phỏng sự hình thành các nguồn gây ô nhiễm (các nguồn thải và tải lượng các chất thải) và sự thay đổi chất lượng nước theo không gian và thời gian. Thiết lập trên cơ sở ghép nối các mô hình thủy lực với mô hình lan truyền chất ô nhiễm trong dòng chảy như WSHMM, MIKE SYSTEM,. Loại mô hình này có các ưu điểm và hạn chế sau: - Mô tả một cách tổng quát và toàn diện hơn về chất lượng nguồn nước cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến các chỉ tiêu chất lượng nước. - Xem xét, đánh giá được mức độ tác động của các chất ô nhiễm từ các nguồn không điểm đến chất lượng nguồn nước.

Các chất ô nhiễm có nguồn gốc từ các hoạt động nông nghiệp, từ các khu vực đô thị và tập trung dân cư được đưa vào dòng chảy theo nước mưa chảy tràn. - Đòi hỏi một lượng rất lớn và đồng bộ các thông tin ban đầu như: các số liệu địa hình lưu vực, các số liệu về thủy văn, dòng chảy,.và khối lượng tính toán lớn và phức tạp. - Đánh giá, hiệu chỉnh mô hình cũng như chuẩn hóa các hệ số,.gặp nhiều khó khăn trong thực tế và đòi hỏi một khoảng thời gian dài do việc dự báo các thông tin ban đầu có độ tin cậy thấp. Mục đích của phương pháp mô hình hóa – Làm sáng tỏ vấn đề: chúng ta có thể đưa ra được các lỗi của hệ thống từ việc tiếp cận trực quan đồ họa hơn là từ các dạng trình bày nguyên thủy.

Hơn nữa, việc mô hình hoá giúp chúng ta dễ dàng hiểu được cách thức hoạt động của vấn đề. 4 – Mô phỏng được hình ảnh tương tự: hình thức trình bày của mô hình có thể đưa ra được một hình ảnh giả lập như hoạt động thực sự của hệ thống thực tế, giúp cho người tiếp cận cảm thấy thuận tiện khi làm việc với mô hình. – Gia tăng khả năng duy trì hệ thống: các ký hiệu trực quan có thể cải tiến khả năng duy trì hệ thống. Thay đổi các vị trí được xác định và việc xác nhận trực quan trên mô hình các thay đổi đó sẽ giúp làm giảm đi số lượng lỗi.

Do đó, có thể tạo ra các thay đổi nhanh hơn và các lỗi được kiểm soát hoặc xảy ra ít hơn. – Làm đơn giản hóa vấn đề: mô hình hoá có thể biểu diễn vấn đề ở nhiều mức, từ mức tổng quát đến mức chi tiết do đó sẽ càng đơn giản hoá việc hiểu. Các nghiên cứu ứng dụng mô hình chất lượng nước trên thế giới a. Bộ phần mềm mô hình Streeter – Phelps mở rộng Được áp dụng để đánh giá chất lượng nước cho sông Oreto, Ý (Giorgio Mannina, 2010).

Mô hình tích hợp các quá trình lý hóa và sinh học phù hợp để mô hình hóa chất lượng nguồn nước. Ưu điểm của mô hình là có thể áp dụng được để đánh giá chất lượng nước đối với những con sông nhỏ, thiếu dữ liệu. Nhược điểm là do thuật toán của mô hình đơn giản nên không thể mô phỏng trong trường hợp có quá nhiều dữ liệu đầu vào, hơn nữa số lượng mẫu cũng như các chỉ tiêu chất lượng nước mà mô hình có thể đánh giá là rất hạn chế. Mô hình Duflow Được phát triển bởi Viện thủy lực (IHE) của Hà Lan, Đại học công nghệ Delft, STOWA và trường Đại học Nông nghiệp Wageningen.

Duflow được thiết kế để sử dụng cho nhiều mục tiêu (triều, lũ, sử dụng nước.) và các bài toán lan truyền chất trong kênh sông có các công trình. Trên thế giới, mô hình đã được ứng dụng để thực hiện Dự án đánh giá chất lượng nước sông Chicago và hồ Michigan tại Mỹ, đánh giá ảnh hưởng của những kịch bản chất lượng nước trong tương lai, từ đó sẽ chỉ ra những 5 biện pháp giảm thiểu cần được thực hiện để mang lại những thay đổi tích cực cho môi trường (USACE, 2014) [31]. Ưu điểm của mô hình là có giao diện đồ họa dễ sử dụng.