Mô hình lan truyền chất ô nhiễm trong nước nhóm 5

Mô hình lan truyền chất ô nhiễm nước-mô hình Mike 21 I.Tổng quan mô hình Mike Theo nhiều nguời đánh giá phần mềm MIKE có nhiều gói có tính trội so với công cụ có mục tiêu sử dụng khác Tổng hợp từ nhiều nguồn thông tin tư liệu nuớc, trải nghiệm thân Cách 20 năm, phần mềm MIKE phát triển Viện DHI Ðan Mạch Khởi điểm ứng dụng truyền thống MIKE tài nguyên nước, tiếp cho biển đô thị Ở Việt Nam, khoảng năm 1993-1994 DHI triển khai ứng dụng SHE MIKE SHE mô hình hóa hệ thống nước ngầm, nước mặt, công trình khai thác nguồn nước cho Ban Me Thuot basalt plateau Ðầu nam 2001, co quan Viện duợc Chính phủ Ðan Mạch tài trợ qua dự án “Tang cuờng nang lực Viện ngành nuớc - WRSI 20012005” (Viện Quy hoạch Thủy lợi, Viện Quy hoạch Thủy lợi miền Nam, Viện Khoa học Thủy lợi Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam) Một nội dung chủ yếu dự án nhiều cán kỹ thuật đuợc huấn luyện đào tạo sử dụng mô hình MIKE, (đặc biệt MIKE 11 MIKE 21) Bộ công cụ MIKE bao gồm mô dun sau:  Mô đun tính toán thủy lực (MIKE 21/3 HD)  Các mô đun tính sóng (MIKE 21 SW, NSW, PMS, EMS, BW)  Các mô đun tính biến đổi đường bờ (LITPACK)  Các mô đun tính biến đổi bùn cát (MIKE 21/3 ST, MT)  Các mô đun tính tràn dầu, mô hình sinh thái (MIKE OS, EcoLab)  Các mô đun tính lan truyền vật chất, truyền nhiệt (MIKE AD) Với công cụ nhu trên, nói phần mềm MIKE áp dụng để mô hình hóa hầu hết vấn đề liên quan đến động lực dòng chảy biển Ngoài việc chạy riêng lẻ mô dun nhu chạy tích hợp mô dun dể mô biến dổi hình thái (MIKE 21/3 Coupled model, MIKE Coastal rea mophological shell) mô phân tích phần tử, tràn dầu (MIKE 21/3PA/OS) II.Định nghĩa mô đun Mike 21 -Định nghĩa:Là mô hình dòng chảy mặt 2D,được ứng dụng để mô trình thuỷ lực tượng môi trường hồ ,các vùng cửa sông,vùng vịnh,vùng ven bờ vùng biển -Mô đun: • PP - Preprocessing and Postprocessing: Mô đun PP cho bạn môi trường làm việc tích hợp thuận lợi phù hợp giúp cho nhiệm vụ nhập liệu đầu vào, phân tích trình bày kết mô cách dễ dàng • HD - Thuỷ động lực (Hydrodynamics): Mô đun HD mô biển đổi mực nước dòng chảy theo phương trình khác • AD - Advection-Dispersion: Mô vận chuyển, tải khuyếch tán chất hoà tan chất lơ lửng Chủ yếu sử dụng tính toán làm lạnh nước theo dõi ô nhiểm • ST - Sand Transport (Vận chuyển cát): Mô hình lập mô vận chuyển cát với việc hình thành bùn cát dòng chảy sóng/dòng chảy tạo nên bao gồm mô tả chiều tỷ lệ bùn cát vận chuyển Mô đun sử dụng để tối ưu hoá nghiên cứu hình thái cho thiết kế cảng, đánh giá tác động công trình bảo vệ mức độ ổn định cửa thủy triều v.v • MT - Mud Transport (Vận chuyển bùn): Một mô hình tính toán nhiều tầng nhiều phần tử mô tả xỏi, bồi vận chuyển bùn (bùn cát kết dính) nơi có kết hợp bùn cát Coupled modelling - Mô hình gộp Hệ thống mạnh kết hợp tính sóng, dòng chảy bùn cát mô hình hình thái động lực • PT - Particle Tracking: Mô tả chuyển động chất lơ lửng hoà tan bao gồm bùn cát • SA - Spill Analysis (Phân tích tràn): Mô phòng lan toả tràn chất lơ lửng sử dụng cho mô tràn dầu ECO Lab - Ecological Modelling (Mô hình sinh thái) Vui lòng xem thêm trang 17 • SW - Spectral Waves (Sóng phổ): Mô hình sóng phổ gió mô phát triển, chuyển đổi tan sóng gió tạo NSW - Near Shore Spectral (Sóng phổ gần bờ) Sóng gió Mô hình mô tả hình thành, phát triển tan sóng cho khu vực gần bờ có tần sóng ngắn • PMS - Parabolic Mild Slope Waves (Sóng dốc parabol): Mô hình nhiễu sóng - phản sóng tuyến tính sử dụng để nghiên cứu nhiễu sóng khu vực bờ biển mở • EMS - Elliptic Mild Slope Waves (Sóng dốc elip): Mô hình hiệu sử dụng để nghiên cứu động lực sóng khu vực cửa biển, ví dụ cộng hưởng sóng cảng lực sóng đơn tuyến tính • BW - Boussinesq Waves: Một công cụ tiến tiến để nghiên cứu phân tích rối sóng cảng, bến cảng khu vực bờ biển Bao gồm động lực khu vực sóng vỗ sóng nhào MỚI: BW thực song song PC nhiều lõi tính • WS WAT - Wave Analysis Tool (Công cụ phân tích sóng): Phân tích sống chi tiết: Phân tích Sóng phổ tuyến tính, Phân tích lọc, Phân tích sóng có hướng Sóng ngang Xử lý kết MIKE 21 BW III.Cơ chế tính toán ứng dụng mô hình mike 21 -Cơ chế tính toán : Hệ thống MIKE 21 bao gồm chế mô phòng sau: • Lưới đơn (Single Grid) - mô hình dạng lưới đơn tuyến tính dễ lập, dễ trao đổi đầu vào/ đầu • Lưới đa (Multiple Grids) - mô hình lưới tuyến tính gộp với khả mô độ phân giải tốt • Lưới phi cấu trúc (Flexible Mesh) - độ linh hoạt tối đa cho nhiều mức phân giải khác cho mô hình Mô với lưới FM cho phép xử lý song song -Ứng dụng: • • • • • • • • • • Thiết kế đánh giá liệu cho công trình ven biển xa bờ Tối ưu hoá bố trí cảng biện pháp bảo vệ bờ Phân tích làm lạnh nước, phân huỷ mặn hoàn lưu Tối ưu hoá nguồn xả Đánh giá tác động môi trường sở hạ tầng biển Lập mô hình sinh thái bao gồm tối ưu hoá hệ thủy sinh Tối ưu hoá hệ thống sản xuất lượng đổi Dự báo nước cho hoạt động bảo vệ biển giao thông Cảnh bảo lũ bờ biển nước dâng bão Lập mô hình ngập lũ đất liền dòng chảy tràn IV.Ưu điểm nhược điểm mô hình mike 21 -Ưu điểm: • Giao diện dễ dùng, thân thiện, tích hợp GIS (Hệ thống thông tin địa lý) nên truy xuất liệu dễ dàng, trích xuất kết trực quan, trình lập mô hình nhanh -Nhược điểm: • Khi tính toán trường hợp unsteady thường báo lỗi không ổn định số mặt cắt, mực nước tính toán vượt cao trình đỉnh đê/bờ Đây lỗi phổ biến việc xử lý (để đạt trạng thái ổn định) thường không dễ, hệ số courant vẫn đảm bảo; • -Tương tự, toán AD (advection dispersion) lan truyền chất thường khó đạt tiêu chí ổn định • Đã có trường hợp tính toán cho kết không đúng, không bảo toàn vật chất, tổng lượng nước vào khác tổng lượng nước • Sai sót lệnh điều khiển có điều kiện mô tả vận hành công trình; • V.Kết luận: MIKE 21 ví dao Thụy sĩ tối ưu cho việc lập mô hình vấn đề liên quan đến sông Nếu bạn muốn lập mô hình mô tả diễn biến vật lý, hoá học hay sinh học khu vực biển cửa biển MIKE 21 chắn công cụ mà bạn cần đến  ... tích tràn): Mô phòng lan toả tràn chất lơ lửng sử dụng cho mô tràn dầu ECO Lab - Ecological Modelling (Mô hình sinh thái) Vui lòng xem thêm trang 17 • SW - Spectral Waves (Sóng phổ): Mô hình sóng... chuyển cát): Mô hình lập mô vận chuyển cát với việc hình thành bùn cát dòng chảy sóng/dòng chảy tạo nên bao gồm mô tả chiều tỷ lệ bùn cát vận chuyển Mô đun sử dụng để tối ưu hoá nghiên cứu hình thái... bùn cát Coupled modelling - Mô hình gộp Hệ thống mạnh kết hợp tính sóng, dòng chảy bùn cát mô hình hình thái động lực • PT - Particle Tracking: Mô tả chuyển động chất lơ lửng hoà tan bao gồm