S D NG MÔ HÌNH MIKE 21 TÍNH TOÁN LAN TRUY N SÓNG,Ử Ụ Ề
DÒNG CH Y K T H P V I TH Y TRI UẢ Ế Ợ Ớ Ủ Ề
1. T ng quanổ
Vi t Nam có kho ng 1.000.000 Kmệ ả 2 m t bi n, đng b bi n dàiặ ể ườ ờ ể
trên 3260 km đây là m t đi u ki n r t thu n l i cho vi c phát tri n kinhộ ề ệ ấ ậ ợ ệ ể
t -xã h i các vùng ven bi n. Theo chi n l c đn năm 2020 thì Vi t Namế ộ ể ế ượ ế ệ
là m t qu c gia bi n, làm giàu t bi n, các ho t đng t bi n s đóng gópộ ố ể ừ ể ạ ộ ừ ể ẽ
trên 54% GDP. Bên c nh nh ng thu n l i đó thì hàng năm Vi t Nam ph iạ ữ ậ ợ ệ ả
h ng ch u hàng tr c c n bão l n gây v đê, ng p l t và thi t h i v kinhứ ị ụ ơ ớ ỡ ậ ụ ệ ạ ề
t - xã h i r t l n. Đ phòng ch ng và gi m nh thiên tai do bão gây ra thìế ộ ấ ớ ể ố ả ẹ
vi c nghiên c u và l a ch n các gi i pháp b o v cho t ng khu v c ngàyệ ứ ự ọ ả ả ệ ừ ự
càng tr lên quan tr ng và c p thi t. ở ọ ấ ế
Tr c khi xây d ng b t kì công trình c ng nào ngoài bi n ng i ta đuướ ự ấ ả ể ườ ề
ph i nghiên c u đn ch đ sóng, dòng ch y, v n chuy n bùn cát các y uả ứ ế ế ộ ả ậ ể ế
t này nh h ng đn lu ng l ch ra vào c ng, nh h ng đn vi c b iố ả ưở ế ồ ạ ả ả ưở ế ệ ồ
l ng tr c c a và trong c ng, nh h ng đn ch đ dòng ch y trongắ ướ ủ ả ả ưở ế ế ộ ả
c ng, nh h ng đn chi u cao sóng phía trong c ng đc bi t là trongả ả ưở ế ề ả ặ ệ
đi u ki n th i ti t b t l i có sóng l n.ề ệ ờ ế ấ ợ ớ
Vi c tính toán ch đ sóng t ngoài kh i lan truy n vào trong c ng là y uệ ế ộ ừ ơ ề ả ế
t quan tr ng nh t vì nó s quy t đnh đn vi c xây d ng các đê ch nố ọ ấ ẽ ế ị ế ệ ự ắ
sóng phía ngoài sao cho h p lý nh t t c là sóng ngoài bi n nh h ng vàoợ ấ ứ ể ả ưở
phía trong c ng là ít nh t. Đ làm đc vi c này ta c n tính toán môả ấ ể ượ ệ ầ
ph ng v i nhi u tr ng h p c a vào c ng khác nhau và ch đ sóng khácỏ ớ ề ườ ợ ử ả ế ộ
nhau, đc bi t quan tâm đn h ng sóng chính có chi u cao sóng l nặ ệ ế ướ ề ớ
th ng xuyên tác d ng vào khu v c c ng.ườ ụ ự ả
T tr ng sóng tính toán lan truy n vào trong c ng ta có th bi t đcừ ườ ề ả ể ế ượ
khu v c nào trong c ng ch u tác đng c a sóng là l n nh t đ t đó ta cóự ả ị ộ ủ ớ ấ ể ừ
các bi n pháp v o v cũng nh gia c khu v c này. Chính vì v y vi c tínhệ ả ệ ư ố ự ậ ệ
toán tr ng sóng trong khu v c nghiên c u b ng mô hình toán hai tri u làườ ự ứ ằ ề
m t gi i pháp t i u. đây tôi xin trình bày ph ng pháp tính toán lanộ ả ố ư Ở ươ
truy n sóng, dòng ch y k t h p v i th y tri u cho m t khu c ng.ề ả ế ợ ớ ủ ề ộ ả
2. Mô hình MIKE 21/3 COUPLED MODEL FM
Mô hình Mike 21 là mô hình do vi n nghiên c u Đan M ch nghiên c u vàệ ứ ạ ứ
tr thành ph n m m th ng m i. Hi n nay ph n m m này đc r tở ầ ề ươ ạ ệ ầ ề ượ ấ
nhi u công ty s d ng đ tính toán do mô hình này có r t nhi u u vi t vàề ử ụ ể ấ ề ư ệ
mô ph ng t ng đi xát v i th c t .ỏ ươ ố ớ ự ế
MIKE 21/3 COUPLED MODEL FM đc s d ng đ tính toán các chượ ử ụ ể ế
đ đng l c h c khu v c ven bi n và c a sông:ộ ộ ự ọ ự ể ử
- Môdun dòng ch yả
- Môdun v n chuy nậ ể
- Môdun h sinh tháiệ
- Môdun v n chuy n bùn cátậ ể
- Môdun lan truy n sóngề
- Môdun ki m suát ph n tể ầ ừ
3. K t qu tính toánế ả
3.1 Biên đu vàoầ
a. Đa hình khu v c nghiên c uị ự ứ
Đ tính toán ta c n có s li u đa hình khu v c nghiên c u và đây cũng làể ầ ố ệ ị ự ứ
y u t quan tr ng nh t vì nó quy t đnh đn k t qu lan truy n sóng vàoế ố ọ ấ ế ị ế ế ả ề
chân công trình.
Hình 1: Đa hình khu v c nghiên c uị ự ứ
T a đ tính toán: vn2000 đn v là (m)ọ ộ ơ ị
b. Biên m c n c ự ướ
Biên m c n c đây là biên tri u đc tính toán d vào h ng s đi uự ướ ở ề ượ ự ằ ố ề
hòa toàn c u c a Mike 21.ầ ủ
c. Biên sóng
Cao trình m c n c là +0 trùng v i cao trình m c n c thi t k .ự ướ ớ ự ướ ế ế
Ch đ sóng: đ tính toán lan truy n sóng vào trong b c ng tính toán choế ộ ể ề ể ả
hai tr ng h p: tr ng h p có gió mùa và tr ng h p có bão (trong quáườ ợ ườ ợ ườ ợ
trình tính đ đn gi n tôi s d ng chi u cao sóng có nghĩa đ tính. Ta cóể ơ ả ử ụ ề ể
th s d ng tr ng sóng theo obs đ tính)ể ử ụ ườ ể
Chi u cao sóng (m)ềChu kì sóng (s) H ng sóng (đ)ướ ộ
Tr ng h p 1ườ ợ 2 5.5 0
Tr ng h p 2ườ ợ 5 8.6 20
Chú ý: quy đnh h ng B c là 0ị ướ ắ 0, h ng Đông là 90ướ 0
3.2 K t qu tính toánế ả
Xét s bi n thiên c a chi u cao sóng t i m t v trí đc tr ng theo th iự ế ủ ề ạ ộ ị ặ ư ờ
gian
a. Tính toán v i chi u cao sóng 2mớ ề
1. Xét đi m có t a đ :ể ọ ộ
X: 344498
Y: 1011243
Sự biến thiên chiều cao sóng
0.35
0.37
0.39
0.41
0.43
0.45
0.47
0.49
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Bước thời gian
Chiều cao sóng H(m)
Chú ý: m i b c th i giam là 30 phút.ỗ ướ ờ
B cướ
th iờ
gian
Chi uề
cao
sóng
H(m)
B cướ
th iờ
gian
Chi uề
cao
sóng
H(m)
B cướ
th iờ
gian
Chi uề
cao
sóng
H(m)
B cướ
th iờ
gian
Chi uề
cao
sóng
H(m)
1 0.40 21 0.43 41 0.45 61 0.43
2 0.46 22 0.45 42 0.43 62 0.43
3 0.48 23 0.43 43 0.42 63 0.44
4 0.44 24 0.41 44 0.43 64 0.45
5 0.40 25 0.41 45 0.45 65 0.44
6 0.40 26 0.45 46 0.44 66 0.43
7 0.46 27 0.44 47 0.42 67 0.42
8 0.47 28 0.42 48 0.42 68 0.43
9 0.43 29 0.41 49 0.43 69 0.44
10 0.41 30 0.44 50 0.44 70 0.43
11 0.42 31 0.45 51 0.43 71 0.42
12 0.47 32 0.44 52 0.42 72 0.42