Mời các bạn cùng tham khảo nội dung tài liệu "Sử dụng mô hình Mike 21 tính toán lan truyền sóng, dòng chảy kết hợp với thủy triều" dưới đây để nắm bắt được những nội dung về mô hình Mike 21/3 Coupled model FM, kết quả tính toán mô hình Mike. Đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn đang học chuyên ngành Công nghệ thông tin, mời các bạn cùng tham khảo.
Ử Ụ Ề S D NG MÔ HÌNH MIKE 21 TÍNH TOÁN LAN TRUY N SÓNG,
Ủ Ả Ề Ế Ợ Ớ DÒNG CH Y K T H P V I TH Y TRI U
ổ 1. T ng quan
2 m t bi n, đ ậ ợ
ặ ể ệ ả ườ Vi t Nam có kho ng 1.000.000 Km ờ ể ng b bi n dài
ệ ấ ề ệ ể ộ trên 3260 km đây là m t đi u ki n r t thu n l i cho vi c phát tri n kinh
ế ượ ế ể ộ ệ ế t xã h i các vùng ven bi n. Theo chi n l c đ n năm 2020 thì Vi t Nam
ể ộ ố ừ ể ạ ộ ừ ể ẽ là m t qu c gia bi n, làm giàu t bi n, các ho t đ ng t bi n s đóng góp
ậ ợ ữ ạ ệ trên 54% GDP. Bên c nh nh ng thu n l i đó thì hàng năm Vi ả t Nam ph i
ụ ơ ậ ụ ớ ỡ ị ệ ạ ề ứ 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 kinh
ộ ấ ớ ể ẹ ả ố ế t xã h i r t l n. Đ phòng ch ng và gi m nh thiên tai do bão gây ra thì
ứ ự ệ ọ ả ừ ự ệ ả vi c nghiên c u và l a ch n các gi i pháp b o v cho t ng khu v c ngày
ấ ở ọ ế càng tr lên quan tr ng và c p thi t.
ướ ự ể ấ ả ườ Tr c khi xây d ng b t kì công trình c ng nào ngoài bi n ng ề i ta đ u
ả ứ ế ế ộ ể ả ậ
ưở ưở ế ế ệ ạ ả ả ố ồ ế ph i nghiên c u đ n ch đ sóng, dòng ch y, v n chuy n bùn cát các y u ồ ng đ n vi c b i ng đ n lu ng l ch ra vào c ng, nh h ả này nh h t
ướ ủ ả ả ưở ế ộ ế ả ắ l ng tr c c a và trong c ng, nh h ng đ n ch đ dòng ch y trong
ưở ề ế ả ặ ệ ả ả c ng, nh h ng đ n chi u cao sóng phía trong c ng đ c bi t là trong
ờ ế ấ ợ ề ớ ệ đi u ki n th i ti t b t l i có sóng l n.
ế ộ ệ ừ ề ả ơ Vi c tính toán ch đ sóng t ế ngoài kh i lan truy n vào trong c ng là y u
ố ế ị ự ế ệ ẽ ấ ọ t ắ quan tr ng nh t vì nó s quy t đ nh đ n vi c xây d ng các đê ch n
ấ ứ ể ả ợ ưở sóng phía ngoài sao cho h p lý nh t t c là sóng ngoài bi n nh h ng vào
ể ả ấ ượ ệ phía trong c ng là ít nh t. Đ làm đ ầ c vi c này ta c n tính toán mô
ề ỏ ườ ợ ử ế ộ ả ớ ph ng v i nhi u tr ng h p c a vào c ng khác nhau và ch đ sóng khác
ặ ệ ế ướ ề nhau, đ c bi t quan tâm đ n h ớ ng sóng chính có chi u cao sóng l n
ườ ự ả ụ th ng xuyên tác d ng vào khu v c c ng.
ừ ườ ề ả T tr ng sóng tính toán lan truy n vào trong c ng ta có th bi ể ế ượ c t đ
ấ ể ừ ủ ự ả ộ ớ ị khu v c nào trong c ng ch u tác đ ng c a sóng là l n nh t đ t đó ta có
ư ự ệ ệ ệ ả ậ ố các bi n pháp v o v cũng nh gia c khu v c này. Chính vì v y vi c tính
ườ ự ề ằ toán tr ứ ng sóng trong khu v c nghiên c u b ng mô hình toán hai tri u là
ả ươ ộ m t gi i pháp t ố ư Ở i u. đây tôi xin trình bày ph ng pháp tính toán lan
ế ợ ủ ề ề ả ả ớ ộ truy n sóng, dòng ch y k t h p v i th y tri u cho m t khu c ng.
2. Mô hình MIKE 21/3 COUPLED MODEL FM
ứ ứ ệ ạ Mô hình Mike 21 là mô hình do vi n nghiên c u Đan M ch nghiên c u và
ở ề ươ ệ ề ạ ầ ượ tr ầ thành ph n m m th ng m i. Hi n nay ph n m m này đ ấ c r t
ử ụ ề ư ề ể ấ ệ nhi u công ty s d ng đ tính toán do mô hình này có r t nhi u u vi t và
ươ ố ớ ỏ mô ph ng t ng đ i xát v i th c t ự ế .
ượ ử ụ ể MIKE 21/3 COUPLED MODEL FM đ c s d ng đ tính toán các ch ế
ự ọ ử ể ự ộ ộ đ đ ng l c h c khu v c ven bi n và c a sông:
Môdun dòng ch yả
ể ậ Môdun v n chuy n
ệ Môdun h sinh thái
ể ậ Môdun v n chuy n bùn cát
ề Môdun lan truy n sóng
ầ ừ ể Môdun ki m suát ph n t
ế ả 3. K t qu tính toán
ầ 3.1 Biên đ u vào
ự ứ ị a. Đ a hình khu v c nghiên c u
ố ệ ự ứ ể ầ ị Đ tính toán ta c n có s li u đ a hình khu v c nghiên c u và đây cũng là
ế ị ế ế ề ấ ả ọ ế ố y u t quan tr ng nh t vì nó quy t đ nh đ n k t qu lan truy n sóng vào
chân công trình.
ự ị ứ Hình 1: Đ a hình khu v c nghiên c u
ọ ộ ơ ị T a đ tính toán: vn2000 đ n v là (m)
ự ướ b. Biên m c n c
ự ề ượ ự ằ Biên m c n ướ ở c đây là biên tri u đ ố ề c tính toán d vào h ng s đi u
ầ ủ hòa toàn c u c a Mike 21.
c. Biên sóng
ự ướ ự ướ ớ Cao trình m c n c là +0 trùng v i cao trình m c n c thi ế ế t k .
ế ộ ể ả ể ề Ch đ sóng: đ tính toán lan truy n sóng vào trong b c ng tính toán cho
ườ ườ ợ ườ ợ hai tr ợ ng h p: tr ng h p có gió mùa và tr ng h p có bão (trong quá
ử ụ ể ơ ề ể ả trình tính đ đ n gi n tôi s d ng chi u cao sóng có nghĩa đ tính. Ta có
ể ử ụ ườ ể th s d ng tr ng sóng theo obs đ tính)
ề ướ Chi u cao sóng (m) Chu kì sóng (s) ộ H ng sóng (đ )
ườ Tr ợ ng h p 1 2 5.5 0
0
ườ Tr ợ ng h p 2 5 8.6 20
0, h
ị ướ ướ Chú ý: quy đ nh h ắ ng B c là 0 ng Đông là 90
ế ả 3.2 K t qu tính toán
ự ế ề ạ ộ ị ư ặ ủ Xét s bi n thiên c a chi u cao sóng t ờ i m t v trí đ c tr ng theo th i
gian
ớ ề a. Tính toán v i chi u cao sóng 2m
ọ ộ ể 1. Xét đi m có t a đ :
X: 344498
Y: 1011243
0.49
0.47
0.45
0.43 0.41
0.39
0.37
0.35
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ỗ ướ ờ Chú ý: m i b c th i giam là 30 phút.
Chi uề Chi uề Chi uề Chi uề
B cướ cao B cướ cao B cướ cao B cướ cao
th iờ sóng th iờ sóng th iờ sóng th iờ sóng
gian H(m) gian H(m) gian H(m) gian 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
13 0.46 33 0.42 53 0.42 73 0.44
14 0.43 34 0.42 54 0.44 74 0.44
15 0.41 35 0.45 55 0.45 75 0.42
16 0.43 36 0.46 56 0.43 76 0.42
17 0.46 37 0.44 57 0.42
18 0.44 38 0.43 58 0.43
19 0.42 39 0.43 59 0.45
20 0.41 40 0.45 60 0.45
ể ạ ộ 2. Xét đi m có to đ :
X: 344800
Y: 1011230
0.68
0.66
0.64
0.62
0.6
0.58
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ỗ ướ ờ Chú ý: m i b c th i giam là 30 phút.
Chi uề Chi uề Chi uề Chi uề
cao cao cao cao
sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ
H(m) gian H(m) gian H(m) gian H(m) gian
1 0.67 21 0.65 41 0.64 61 0.65
2 0.66 22 0.63 42 0.64 62 0.66
3 0.62 23 0.62 43 0.65 63 0.66
4 0.60 24 0.64 44 0.66 64 0.65
5 0.64 25 0.65 45 0.65 65 0.64
6 0.66 26 0.64 46 0.63 66 0.65
7 0.67 27 0.62 47 0.64 67 0.65
8 0.63 28 0.63 48 0.64 68 0.65
9 0.63 29 0.65 49 0.65 69 0.64
10 0.65 30 0.66 50 0.64 70 0.63
11 0.67 31 0.64 51 0.63 71 0.64
12 0.66 32 0.64 52 0.64 72 0.65
13 0.64 33 0.65 53 0.65 73 0.64
74 0.63 0.66 54 0.65 14 0.64 34
75 0.63 0.66 55 0.64 15 0.65 35
76 0.64 0.65 56 0.64 16 0.66 36
0.65 57 0.65 17 0.65 37
0.66 58 0.66 18 0.63 38
0.66 59 0.65 19 0.64 39
0.66 60 0.64 20 0.65 40
ể ạ ộ 3. Xét đi m có to đ :
X: 344770
Y: 1011825
0.28
0.28
0.27
0.27
0.26
0.26
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ỗ ướ ờ Chú ý: m i b c th i giam là 30 phút.
Chi uề Chi uề Chi uề Chi uề
cao cao cao cao
sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ
H(m) gian H(m) gian H(m) gian H(m) gian
1 0.26 21 0.27 41 0.27 61 0.27
2 0.26 22 0.27 42 0.27 62 0.27
3 0.27 23 0.27 43 0.27 63 0.27
4 0.26 24 0.26 44 0.26 64 0.27
5 0.27 25 0.26 45 0.27 65 0.27
6 0.26 26 0.27 46 0.27 66 0.27
7 0.28 27 0.27 47 0.27 67 0.26
8 0.27 28 0.27 48 0.26 68 0.27
9 0.27 29 0.26 49 0.27 69 0.27
10 0.26 30 0.27 50 0.27 70 0.27
11 0.26 31 0.27 51 0.27 71 0.27
12 0.28 32 0.27 52 0.27 72 0.26
13 0.27 33 0.27 53 0.26 73 0.27
14 0.27 34 0.26 54 0.27 74 0.27
15 0.26 35 0.27 55 0.27 75 0.27
16 0.26 36 0.27 56 0.27 76 0.26
17 0.27 37 0.27 57 0.27
18 0.27 38 0.27 58 0.27
19 0.27 39 0.27 59 0.27
20 0.26 40 0.27 60 0.27
ể ạ ộ 4. Xét đi m có to đ :
X: 344926
Y: 1011658
0.76
0.74 0.72
0.70 0.68
0.66 0.64
0.62
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ỗ ướ ờ Chú ý: m i b c th i giam là 30 phút.
Chi uề Chi uề Chi uề Chi uề
cao cao cao cao
sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ
H(m) gian H(m) gian H(m) gian H(m) gian
1 0.75 21 0.70 41 0.69 61 0.68
2 0.75 22 0.68 42 0.68 62 0.69
3 0.70 23 0.67 43 0.69 63 0.70
4 0.63 24 0.67 44 0.70 64 0.70
5 0.66 25 0.69 45 0.70 65 0.69
6 0.70 26 0.69 46 0.68 66 0.68
7 0.73 27 0.67 47 0.68 67 0.69
8 0.68 28 0.67 48 0.68 68 0.70
9 0.67 29 0.68 49 0.69 69 0.69
10 0.68 30 0.70 50 0.69 70 0.68
11 0.71 31 0.69 51 0.67 71 0.68
12 0.71 32 0.68 52 0.68 72 0.69
13 0.68 33 0.68 53 0.69 73 0.69
14 0.68 34 0.70 54 0.70 74 0.68
15 0.69 35 0.71 55 0.68 75 0.67
16 0.71 36 0.69 56 0.68 76 0.68
17 0.70 37 0.68 57 0.69
18 0.68 38 0.69 58 0.70
19 0.68 39 0.70 59 0.70
20 0.68 40 0.71 60 0.69
ể ạ ộ 5. Xét đi m có to đ :
X: 344800
Y: 1011700
1.00
0.98 0.96
0.94 0.92
0.90 0.88
0.86
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ỗ ướ ờ Chú ý: m i b c th i giam là 30 phút.
Chi uề Chi uề Chi uề Chi uề
cao cao cao cao
sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ sóng B cướ th iờ
H(m) gian H(m) gian H(m) gian H(m) gian
1 0.94 21 0.94 41 0.94 61 0.92
2 0.99 22 0.93 42 0.92 62 0.92
3 0.96 23 0.90 43 0.92 63 0.94
4 0.90 24 0.90 44 0.93 64 0.95
5 0.88 25 0.91 45 0.94 65 0.93
6 0.91 26 0.94 46 0.93 66 0.92
7 0.98 27 0.92 47 0.91 67 0.92
8 0.95 28 0.90 48 0.91 68 0.94
9 0.91 29 0.91 49 0.93 69 0.93
10 0.90 30 0.94 50 0.93 70 0.92
11 0.93 31 0.94 51 0.91 71 0.91
12 0.97 32 0.92 52 0.91 72 0.92
13 0.94 33 0.91 53 0.92 73 0.93
14 0.91 34 0.92 54 0.94 74 0.92
15 0.91 35 0.95 55 0.93 75 0.91
16 0.93 36 0.94 56 0.92 76 0.91
17 0.96 37 0.92 57 0.92
18 0.92 38 0.92 58 0.93
19 0.91 39 0.93 59 0.95
20 0.91 40 0.95 60 0.93
ớ ề b. Tính toán v i chi u cao sóng 5m
ự ế ề ạ ộ ị ư ặ ủ Xét s bi n thiên c a chi u cao sóng t ờ i m t v trí đ c tr ng theo th i
gian
ọ ộ ể 1. Xét đi m có t a đ :
X: 344498
Y: 1011243
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
0
10
20
30
40
50
60
70
ỗ ướ ờ Chú ý: m i b c th i giam là 30 phút.
ướ ướ ướ ờ B c th i ề Chi u cao ờ B c th i ề Chi u cao ờ B c th i ề Chi u cao
gian sóng H(m) gian sóng H(m) gian sóng H(m)
1 0.72 21 0.52 41 1.05
2 0.79 22 0.77 42 0.54
3 0.95 23 0.88 43 0.41
4 0.60 24 0.62 44 0.51
5 0.68 25 0.92 45 0.27
6 0.73 26 0.52 46 0.81
7 0.74 27 0.65 47 0.63
8 0.71 28 0.78 48 0.72
9 1.02 29 0.82 49 0.81
10 0.55 30 0.71 50 0.44
11 0.60 31 1.03 51 0.44
12 0.76 32 0.54 52 0.51
13 0.35 33 0.65 53 0.45
14 0.55 34 0.71 54 0.75
15 0.76 35 0.82 55 0.72
16 0.80 36 0.62 56 0.89
17 0.72 37 0.54 57 0.52
18 0.90 38 0.62 58 0.78
19 0.52 39 1.07 59 0.80
ể ạ ộ 2. Xét đi m có to đ :
X: 344800
Y: 1011230
1.20
1.10
1.00
0.90
0.80
0
10
20
30
40
50
60
70
ướ ướ ướ ờ B c th i ề Chi u cao ờ B c th i ề Chi u cao ờ B c th i ề Chi u cao
gian sóng H(m) gian sóng H(m) gian sóng H(m)
1 0.98 21 1.08 41 1.11
2 1.00 22 0.96 42 1.12
3 0.95 23 1.00 43 1.13
4 1.01 24 0.98 44 1.14
5 0.99 25 1.02 45 1.10
6 1.00 26 1.05 46 0.97
7 1.06 27 1.00 47 1.03
8 1.03 28 1.05 48 1.00
9 0.87 29 1.02 49 0.99
10 1.04 30 1.03 50 0.90
11 1.03 31 1.05 51 0.91
12 1.02 32 1.08 52 0.88
13 1.04 33 1.02 53 0.97
14 1.05 34 1.02 54 1.07
15 1.06 35 0.99 55 1.03
16 1.01 36 0.98 56 1.01
17 1.03 37 0.99 57 1.08
18 1.02 38 0.94 58 0.99
19 1.10 39 1.10 59 1.01
20 1.03 40 1.03 60 1.05
ể ạ ộ 3. Xét đi m có to đ :
X: 344770
Y: 1011825
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
0
10
20
30
40
50
60
70
ề Chi u cao ề Chi u cao
sóng sóng ề Chi u cao
B cướ ờ B cướ ờ B cướ ờ th i gian H(m) th i gian H(m) th i gian sóng H(m)
1 0.48 21 0.52 41 0.88
2 0.49 22 0.47 42 0.43
3 0.72 23 0.53 43 0.47
4 0.37 24 0.44 44 0.43
5 0.48 25 0.76 45 0.72
6 0.47 26 0.41 46 0.55
7 0.48 27 0.50 47 0.44
8 0.48 28 0.52 48 0.47
9 0.87 29 0.51 49 0.51
10 0.42 30 0.47 50 0.53
11 0.43 31 0.85 51 0.42
12 0.52 32 0.43 52 0.57
13 0.53 33 0.61 53 0.45
14 0.56 34 0.47 54 0.51
15 0.52 35 0.65 55 0.47
16 0.50 36 0.40 56 0.53
17 0.49 37 0.49 57 0.39
18 0.57 38 0.45 58 0.49
19 0.40 39 0.68 59 0.50
20 0.40 40 0.38 60 0.55
ể ạ ộ 4. Xét đi m có to đ :
X: 344926
Y: 1011658
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0
10
20
30
40
50
60
70
ề Chi u cao ề Chi u cao
ướ ướ ướ ờ B c th i sóng ờ B c th i sóng ờ B c th i ề Chi u cao
gian H(m) gian H(m) gian sóng H(m)
1 1.14 21 0.95 41 0.57
2 1.01 22 1.07 42 1.11
3 0.55 23 1.00 43 1.00
4 1.16 24 1.03 44 1.21
5 0.86 25 0.79 45 0.68
6 1.08 26 1.06 46 1.12
7 1.05 27 1.10 47 1.05
8 1.04 28 0.93 48 1.03
9 0.85 29 1.05 49 1.01
10 1.07 30 1.06 50 0.99
11 1.10 31 0.77 51 0.97
12 0.92 32 1.10 52 1.15
13 0.95 33 1.05 53 1.17
14 1.00 34 1.04 54 1.05
15 0.96 35 0.60 55 1.06
16 1.04 36 0.96 56 0.98
17 1.06 37 1.00 57 1.12
18 1.03 38 1.13 58 1.02
19 1.12 39 0.47 59 1.03
20 1.00 40 1.09 60 1.10
ể ạ ộ 5. Xét đi m có to đ :
X: 344800
Y: 1011700
2.00
1.80 1.60
1.40 1.20
1.00 0.80
0.60
0
10
20
30
40
50
60
70
ướ ướ ướ ề ờ B c th i ề Chi u cao ờ B c th i ề Chi u cao ờ B c th i Chi u cao
gian sóng H(m) gian sóng H(m) gian sóng H(m)
1 1.33 21 1.53 41 1.61
2 1.60 22 1.56 42 1.46
3 1.49 23 1.67 43 1.18
4 1.40 24 1.47 44 1.44
5 1.57 25 1.63 45 1.50
6 1.55 26 1.42 46 1.68
7 1.60 27 1.00 47 1.49
8 1.58 28 1.67 48 1.55
9 1.83 29 1.62 49 1.59
10 1.44 30 1.55 50 1.40
11 1.10 31 1.76 51 1.40
12 1.65 32 1.45 52 1.41
13 1.44 33 1.48 53 1.32
14 1.30 34 1.58 54 1.59
15 1.65 35 1.44 55 1.59
16 1.62 36 1.42 56 1.66
17 1.56 37 0.78 57 1.45
18 1.66 38 1.28 58 1.56
19 1.48 39 1.30 59 1.61
20 1.00 40 1.44 60 0.94
ả ố ớ ề c. Dòng ch y đ i v i chi u cao sóng 5m
ả ươ ự ả ề ờ Hình 2: Dòng ch y theo ph ố ng U khu v c c ng trong th i kì tri u xu ng
ủ ụ ế ợ k t h p tác d ng c a sóng
ả ươ ự ả ề ờ Hình 3: Dòng ch y theo ph ố ng V khu v c c ng trong th i kì tri u xu ng
ủ ụ ế ợ k t h p tác d ng c a sóng
