Nghiên cứu nước dâng do bão khu vực hòn Ngư, Nghệ an

Báo cáo này trình bày nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 21 HD FM để mô phỏng và tính toán nước dâng do bão cho khu vực ven biển tỉnh Nghệ An làm cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp cho các công tác quy hoạch, quản lý và phòng, tránh thiên tai giảm nhẹ thiên tai cho khu vực nghiên cứu.

Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển Báo cáo nghiên cứu khoa học NGHIÊN CỨU NƯỚC DÂNG DO BÃO KHU VỰC HÒN NGƯ, NGHỆ AN SVTH: Dương Thu Thủy, lớp 54B1 GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 1GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển MỤC LỤC Giới thiệu chung Phương pháp nghiên cứu 2.1 Cơ sở lý thuyết mơ hình MIKE 21 HD FM 2.2 Cơ sở lý thuyết công cụ MIKE 21 Toolbox tính tốn trường khí áp trường gió bão MIKE 21 Toolbox Mơ hình tốn thủy triều nước dâng bão 3.1 Thiết lập mơ hình thủy triều nước dâng bão ven biển 3.2 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình thủy triều 3.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình nước dâng bão 12 3.4 Đánh giá ảnh hưởng thơng số mơ hình đến kết tính tốn 17 Kết luận kiến nghị 23 SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 2GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển Giới thiệu chung Tỉnh Nghệ An nằm trung tâm khu vực Bắc Trung Bộ, tuyến giao lưu Bắc Nam đường xuyên Á Đông-Tây, cách thủ Hà Nội 300km phía Nam Theo đường cách đường biên giới Việt-Lào khoảng 80km biên giới Lào-Thái Lan khoảng 300km Nghệ An hội nhập đủ tuyến đường giao thông: Đường bộ, đường sắt,đường không đường thủy Nghệ An có hệ thống sơng ngịi dày đặc ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống người dân nơi đây: Vùng biển Nghệ An có bờ biển trải dài 82km, dọc bờ biển có cửa lạch (Lạch Cờn, Lạch Quèn, Lạch Thới, Lạch Vạn, Cửa Lò, Cửa Hội) với độ sâu từ đến 1,5m thuận lợi cho tầu thuyền vào Những năm gần đây, tình hình thiên tai phức tạp biến đổi khí hậu tồn cầu Xu thời tiết, khí hậu khơng sát với giá trị trung bình nhiều năm Các trạng thời tiết mang nhiều yếu tố cực đoan, gây nên bất ngờ làm khó khăn cho cơng tác phịng chống thiên tai Mùa bão, lụt ảnh hưởng biến đổi khí hậu,bão, lũ lụt xảy bất thường.Năm 2011 xảy lũ quét Kỳ Sơn, với mực nước mức nước lịch sử (3.34 m), năm 2013 mưa lớn chưa có vùng lòng hồ Vực Mấu (chỉ 22 lượng mưa đo 541mm) hồ Vực Mấu phải xả tràn với mức cửa xả tràn (trước có cửa, sau nâng cấp năm 2010 có cửa) Cuối năm rét hại đậm thường xảy làm ảnh hưởng xấu đến sản xuất.Các vùng núi, bờ sông xẩy sạt lở Phải thực di dời tái định cư dân đến nơi đảm bảo an tồn Báo cáo trình bày nghiên cứu ứng dụng mơ hình MIKE 21 HD FM để mơ tính tốn nước dâng bão cho khu vực ven biển tỉnh Nghệ An làm sở cho việc đềxuất giải pháp cho công tác quy hoạch, quản lý phòng, tránh thiên tai giảm nhẹ thiên tai cho khu vực nghiên cứu SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 3GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển Hình Bản đồ hành tỉnh Nghệ An Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu nước dâng bão cho khu vực tỉnh Nghệ An thực dựa phần mềm mơ hình tốn MIKE 21 HD FM Hệ thống MIKE 21 phần mềm mơ hình dịng chảy mặt hai chiều (2D), ứng dụng để mô trình thủy lực tượng môi trường hồ,các vùng cửa sông,vùng vịnh,vùng ven bờ vùng biển 2.1 Cơ sở lý thuyết mơ hình MIKE 21 HD FM Trong module mơ hình MIKE21 Module thủy động lực (Hydrodynamic HD) module nhất, cung cấp chế độ thủy lực làm tảng cho q trình tính tốn module thủy lực khác.Trong nghiên cứu ta khai thác module HD MIKE 21 Flow Model FM sửa dụng thêm MIKE21 Toolbox để tính tốn mực nước triều, trường khí áp trường gió bão • Phương trình bảo tồn động lượng theo phương X: SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 4GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 !! !" + !! ! !" + ! 𝑓𝑉𝑉! + ! ! !! !" ! !" Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển !" ! (𝑃! )= +𝑔ℎ !ζ !" + !" (!! !! ! ) ! ! !! ! - [ ! !! !" ( ℎ𝜏!! )+ ! !" ( ℎ𝜏!" )] - Ωq - ( ℎ𝜏!" )] - Ωp - (2) • Phương trình bảo tồn động lượng theo phương Y: !! !" + ! !" !! ! + ! ! 𝑓𝑉𝑉! + ! ! !" ! !" !" ! (𝑃! )= +𝑔ℎ !ζ !" + !" (!! !! ! ) ! ! !! - ! [ ! !! !" ( ℎ𝜏!! )+ ! !" (3) Các ký hiệu sử dụng công thức: - h (x,y,t): Chiều sâu nước (m) (x,y,t): Cao độ mặt nước (m) - p,q (x,y,t): Lưu lượng đơn vị dòng theo hướng X, Y (m3/s/m)= uh, vh - u,v: u,v = lưu tốc trung bình chiều sâu theo hướng X,Y C (x,y): Hệ số Chezy (m1/2/s) g: Gia tốc trọng trường (m/s2) - f(V): Hệ số nhám gió V; Vx; Vy(x,y,t): Tốc độ gió tốc độ gió thành phần theo hướng X, Y - Ω(p,q): Thông số Coriolis phụ thuộc vào vĩ độ (s-1) - 𝑃! : Áp suất khí (kg/m2/s) - ρw: Khối lượng riêng nước (kg/m3) - x, y: Tọa độ không gian (m) t: Thời gian (s) MIKE 21 Tool Tidal nghiên cứu đặc điểm triều cần thiết cho công cụ dự báo triều, đặc biệt liên quan đến điều kiện biên, hiệu chuẩn xác nhận mơ hình thủy động lực, dự báo dài hạn thủy triều Các chương trình dựa SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 5GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển số cơng trình tiên tiến nghiên cứu triều (Doodson, Godin) Các phương pháp nghiên cứu bốn thành phần ảnh hưởng đến triều M2, S2, O1, K1 2.2 Cơ sở lý thuyết công cụ MIKE 21 Toolbox tính tốn trường khí áp trường gió bão MIKE21ToolboxCyclone Wind Generation cho phép người sử dụng để tính tốn gió áp suất liệu bão nhiệt đới.Gió áp suất liệu tạo bão nhiệt đới mơ tả mơ hình tham số đơn giản dựa vài thơng số có sẵn vị trí mắt bão,bán kính gió tối đa,…Hầu hết thơng số nói chung lấy sẵn từ trung tâm khí tượng uy tín, thơng số khác phụ thuộc vào người dùng điều chỉnh dựa sức gió áp đo Mơ hình tốn thủy triều nước dâng bão 3.1 Thiết lập mô hình thủy triều nước dâng bão ven biển 3.1.1 Các số liệu • Số liệu địa hình ven biển tỷ lệ 1: 50000 • Số liệu đường bờ, cửa sơng từ đồ địa hình 1: 10000 Khu vực tính nằm vùng Bắc Trung Bộ Số liệu địa hình: Miền tính mơ hình thủy động lực học thiết lập dựa số liệu địa hình tỉnh Nghệ An 3.1.2 Xác định miền tính tạo lưới Miền tính xác định khu vực ven biển chạy dọc tỉnh Nghệ An Lưới tính lưới tam giác với độ dài cạnh nhỏ dần từ khơi vào đến đất liền nhằm thể ảnh hưởng đối tượng phạm vi nghiên cứu Sử dụng lưới tam giác thơ cho địa hình ngồi khơi Sở dĩ sử dụng lưới thơ phía ngồi khơi nước sâu địa hình có biến đổi đột ngột nên độ lớn triều, chiều cao sóng bị biến đổi nhiều trình truyền vào bờ khu vực Mặt khác, dung mắt lưới thơ để tiết kiệm thời gian tính tố, khu vực ven biển cần chia mắt lưới mịn địa hình có nhiều thay đổi theo vùng (ven biển, ven bờ …), lưới mịn giúp bước tính tốn chi tiết hơn, nhờ đưa kết xác SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 6GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật công trình biển Hình Miền tính lưới Tỉnh Nghệ An 3.1.3 Điều kiện biên mơ hình Biên đất: Dọc theo biên đất thông lượng gắn không với tất giá trị Với phương trình động lượng điều gây trượt toàn phần dọc theo biên đất Biên mở: Điều kiện biên mở mực nước triều thiên văn tính tốn sử dụng MIKE 21 ToolBox dựa số liệu số điều hòa thủy triều toàn cầu với độ phân giải 0,25° bao gồm thành phần M2, S2, K1, O1, N2, P1, K2, Q1 3.1.4 Điều kiện biên mặt thoáng Trường hợp khơng có bão khơng áp dụng (bỏ qua ảnh hưởng gió khí áp) Trường hợp có bão: trường gió trường khí áp tính tốn cơng cụ MIKE 21 ToolBox 3.2 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình thủy triều Trong trường hợp khơng có bão, mơ hình hiệu chỉnh cho tháng 3/2008 kiểm định cho tháng 10/2008 3.2.1 Hiệu chỉnh mơ hình thủy triều tháng 3/2008 Mơ hình hiệu chỉnh cho tháng 3/2008 sử dụng số liệu mực nước thực đo từ ngày 01/03/2008 đến ngày 01/04/2008 trạm Hịn Ngư có kinh độ 105.767°E vĩ độ 18.8°N SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 7GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển Bộ thơng số mơ hình sau hiệu chỉnh Bảng Bảng 1.Thơng số mơ hình ngập lụt tháng năm 2008 Thơng số Giá trị Domain: Miền tính Nghe_An.mesh No of time steps: 89280 Time step interval: 30s Time: Thời gian tính tốn Simulation start date: 3/1/2008(12:00:00 AM) Simulation end date: 4/1/2008 (12:00:00 AM) Module Selection: Lựa chọn module HD, SW Minimum time step = 0.01s Solution Technique: Kỹ thuật giải Minimum time = 30s Bước thời gian tối đa tối thiểu Hệ số biến đổi địa hình Critical CFL number = 0.8 Drying depth = 0.005m Flooding depth = 0.05m Flood and Dry: Ướt khô Wetting depth = 0.1m Density: Mật độ Barotropic Hàm Smagorisky formulation Eddy Viscosity: Độ nhớt xoáy Constant = 0.28 Bed Resistance: Độ nhám đáy 40m⅓ /s Coriolis Forcing: Lực Coriolis tùy Varying in domain thuộc vĩ độ miền tính Wind Forcing: Lực gió Có: trường gió bão Ice Coverage: Bao phủ băng Khơng có Tidal Potential: Thế thủy triều Mặc định Precipitation – Evaporation: Mưa, Khơng có bốc Wave Radiation: Ảnh hưởng Khơng có sóng khúc xạ Structures: Các cơng trình miền Tạo từ biên tính tốn tính tốn Boundary Conditions: Thiết lập Biên biển: Bien_trieu biên Biên đất liền: land boundary Trích xuất kết Surfare elevation, u– Output: Đầu số liệu tính tốn từ velocity, v– velocity, CFL number, Air mơ hình pressure SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 8GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật công trình biển Hình Số liệu mực nước kiểm định trạm Hịn Ngư năm 2008 Kết mơ hình so sánh với số liệu mực nước thực đo trạm kiểm tra sử dụng tiêu Nash-Sutcliffe thông qua phần mềm TSPLOT Chỉ tiêu Nash-Sutcliffe giai đoạn hiệu chỉnh mơ hình trạm Hịn Ngư F = 89.8% Hình Bảng kết hiệu chỉnh tháng SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 9GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật công trình biển Biểu đồ hiệu chỉnh mực nước tháng 3 0,5 -0,5 38 75 112 149 186 223 260 297 334 371 408 445 482 519 556 593 630 667 704 Chiều cao mực nước (m) 1,5 thuc do mo hinh -1 -1,5 -2 Hình Kết quảhiệu chỉnh mực nước trạm Hịn Ngư tháng 3/2008 3.2.2 Kiểm định mơ hình thủy triều tháng 10/2008 Sau mơ hình thủy triều hiệu chỉnh, thông số mô hình gửi nguyên kiểm định cho tháng 10/2008từ ngày 1/10/2008 đến 1/11/2008 Cách làm tương tự số liệu thực tế tháng 3/2008, nhiên giữ nguyên thơng số mơ hình thiết lập giai đoạn hiệu chỉnh mơ hình, cập nhật điều kiện biên mơ hình Kết đánh giá sai số mơ hình phần mềm TSPLOTvới tiêu NashSucliffe giai đoạn kiểm định 88.82% sau: SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 10 GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển Hình Bảng kết kiểm định tháng 10/2008 Biểu đồ kiểm định mực nước tháng 10/2008 Chiều cao mực nước (m) 3,5 2,5 Series2 Series1 1,5 1 33 65 97 129 161 193 225 257 289 321 353 385 417 449 481 513 545 577 609 641 673 705 737 0,5 Hình7 Kết kiểm định mực nước trạm Hòn Ngư tháng 10/2008 SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 11 GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển 3.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình nước dâng bão Mơ hình nước dâng bão khu vực tỉnh Nghệ An xây dựng dựa mơ hình thuỷ triều hiệu chỉnh kiểm định đưa thêm liệu đầu vào trường khí áp trường gió ảnh hưởng bão Mơ hình nước dâng bão hiệu chỉnh với bão Wukong năm 2000 kiểm định với bão Niki năm 1996 3.3.1 Hiệu chỉnh mơ hình bão Wukong năm 2000 • Số liệu bão: Số liệu bão lấy từ trung tâm khí tượng tồn cầu weather.unisys.com Cơn bão lịch sử lấy bão Wukong năm 2000, hình thành vùng biển Thái Bình Dương, kéo dài từ ngày 30/8 đến 17/9 hiệu chỉnh cho phù hợp với kịch đó: Time: thời gian (h) Longitude: kinh độ tâm bão (độ) Latitude: vĩ độ tâm bão (φ, độ) R: bán kính xuất gió lớn bão(R,km) Vmax: vận tốc gió lớn (m/s) Pc: áp suất tâm bão(hPa), Pc = Pn – [(Vmax(1/0.648)) /3.4] Pn: áp suất mặt biển bên ảnh hưởng trận bão (hPa) B:tham sốcủa mơ hình Holland Single Vortex Các cơng thức tính tốn xác định R, Pc B sau R = 46.29 ⋅ exp(−0.0153Vmax + 0.0166ϕ ) 1.5566 Pc = Pn − 0.1747 ⋅ Vmax B = 0.886 + 0.0177Vmax − 0.0094ϕ Bảng 2.Bảng số liệu bão Wukong năm 2000 Thời gian Ngày Giờ Kinh độ (độ) Vĩ độ (độ) SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 R (km) 12 Vmax (m/s) P c (hPa) P n (hPa) Tham số bão B GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 08/30/00z 08/31/00z 09/01/00z 09/02/00z 09/03/00z 09/04/00z 09/05/06Z 09/05/12Z 09/05/18Z 09/06/00Z 09/06/06Z 09/06/12Z 09/06/18Z 09/07/00Z 09/07/12Z 09/07/18Z 09/08/00Z 09/08/06Z 09/08/12Z 09/08/18Z 09/09/00Z 09/09/06Z 09/09/12Z 09/09/18Z 09/10/00Z 09/10/06Z 09/11/00z 09/12/00z 09/13/00z 09/14/00z 09/15/00z 09/16/00z 09/17/00z 24 48 72 96 120 150 156 162 168 174 180 186 192 204 210 216 222 228 234 240 246 252 258 264 270 288 312 336 360 384 408 432 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển 116.2 116.1 116.3 116.4 116.3 117.4 116.7 116.8 117.7 117.8 117.6 117.3 116.8 115.9 115.2 114.6 114.3 113.5 112.5 111.6 110.6 109.6 108.7 108.1 107 105.9 103.5 103.1 102.4 102.2 101.4 100.5 100.1 11.5 12.4 13.3 14.3 14.6 15.3 16.8 16.7 16.9 17.9 18.4 18.6 19 18.8 19.1 19.1 18.9 18.7 18.7 18.4 18.3 18.2 18.2 18.4 18.3 18.3 18.1 18.2 18.4 18.6 19.1 19.4 19.4 47.71167 48.42983 49.1588 49.98165 50.23118 50.81827 50.25188 50.16853 50.33537 49.20309 47.69873 47.85735 46.31719 37.91835 38.10765 38.10765 35.1067 31.09407 31.09407 30.93961 29.69639 34.70112 37.54256 37.66741 39.11425 44.01549 45.68344 45.75934 45.91151 46.06419 46.44812 46.68001 46.68001 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 12.86 12.86 12.86 15.432 18.004 18.004 20.576 33.436 33.436 33.436 38.58 46.296 46.296 46.296 48.868 38.58 33.436 33.436 30.864 23.148 20.5 20.5 20.5 20.5 20.5 20.5 20.5 1006.21 1006.21 1006.21 1006.21 1006.21 1006.21 1003.69 1003.69 1003.69 1000.635 997.2819 997.2819 993.6505 971.8012 971.8012 971.8012 961.5217 944.6281 944.6281 944.6281 938.6247 961.5217 971.8012 971.8012 976.6274 989.7569 993.7616 993.7616 993.7616 993.7616 993.7616 993.7616 993.7616 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 0.96375 0.95529 0.94683 0.93743 0.93461 0.92803 0.955702 0.956642 0.954762 0.9908864 1.0317108 1.0298308 1.0715952 1.3010972 1.2982772 1.2982772 1.391206 1.5296592 1.5296592 1.5324792 1.5789436 1.397786 1.3067372 1.3048572 1.2602728 1.1236996 1.07871 1.07777 1.07589 1.07401 1.06931 1.06649 1.06649 • Biên triều (tạo giống trường hợp khơng có bão) • Ảnh hưởng bão Để tạo trường khí áp trường gió bão, tiến hành tương tự tạo biên triều: Vào MIKE 21 => MIKE 21Toolbox => Ok => Wind => Cyclone Wind Generation tiến hành nhập thông tin bão: SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 13 GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển Trường khí áp trường gió bão thiết lập để đưa vào chạy mơ hình bão Hình Trường gió bão Wukong • Chạy mơ hình nước dâng bão Hiệu chỉnh sửa thơng số mơ hình thủy nước dâng bão để mơ hình cho kết cho phù hợp với điều kiện có bão Tương tự trường hợp khơng có bão,số liệu hiệu chỉnh mơ hình số liệu mực nước trạm Hịn Ngư năm 2000 Các thông số hiệu chỉnh hệ số kéo gió Cdvà lựa chọn khác cho tính tốn trường khí áp trường gió bão Pc, R, B Từ kết chiết xuất mực nước chạy bão Wukong năm 2000 ta thấy mực nước tổng cộng lớn 7.86 m vào ngày 30/8/2000 lúc 7:00:00 AM Kết hiệu chỉnh mơ hình với bão Wukong năm 2000 chochỉ tiêu Nash-Sucliffe 85.22% SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 14 GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật công trình biển Biểu đồ so sánh mực nước bão WuKong năm 9/2000 2,5 1,5 Thực đo Mơ hình -0,5 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 0,5 -1 -1,5 -2 Hình Biểu đồ so sánh mực nước hiệu chỉnh trạm Hòn Ngư tháng 9/2000 3.3.2 Kiểm định mơ hình với bão Niki năm 1996 Cơn bão lịch sử dung cho kiểm định mơ hình lấy bão Niki năm 1996, hình thành vùng biển Thái Bình Dương, kéo dài từ ngày 18/8 đến 25/8 Tương tự với bão Wukong, số liệu bão lấy từ trung tâm khí tượng tồn cầu weather.unisys.com Giữ nguyên thông số xác định thông qua q trình hiệu chỉnh mơ hình, áp dụng điều kiện biên mơ hình cho phù hợp với trận bão Niki Bảng Bảng số liệu bão Niki tháng 8/1996 Kinh độ Vĩ độ R Vmax Pc Pn Tham bão (h) (độ) (độ) (km) (m/s) (hPa) (hPa) B 8/18/2000 111.5 16.1 47.75465 15.432 1000.635091 1013 1.0078064 8/18/2006 110.3 16.4 47.99306 15.432 1000.635091 1013 1.0049864 8/18/2012 12 110.4 16.5 48.07279 15.432 1000.635091 1013 1.0040464 8/18/2018 18 109.4 16.5 48.07279 15.432 1000.635091 1013 1.0040464 8/19/2000 24 108.6 16.7 46.37149 18.004 997.281891 1013 1.0476908 8/19/2006 30 108.2 16.9 43.00436 23.148 989.7568718 1013 1.1368596 8/19/2012 36 108 16.9 39.74954 28.292 981.2347307 1013 1.2279084 8/19/2018 42 107.8 17 38.2792 30.864 976.627411 1013 1.2724928 8/20/2000 48 107.7 17.3 40.01436 28.292 981.2347307 1013 1.2241484 8/20/2006 54 107.5 17.4 40.08084 28.292 981.2347307 1013 1.2232084 Thời gian SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 15 số GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển 8/20/2012 60 107.3 17.6 34.35721 38.58 961.5216828 1013 1.403426 8/20/2018 66 107.2 17.8 34.47147 38.58 961.5216828 1013 1.401546 8/21/2000 72 107 17.8 34.47147 38.58 961.5216828 1013 1.401546 8/21/2006 78 106.9 17.8 30.63298 46.296 944.6280653 1013 1.5381192 8/21/2012 84 106.7 17.9 30.68387 46.296 944.6280653 1013 1.5371792 8/21/2018 90 106.6 17.9 30.68387 46.296 944.6280653 1013 1.5371792 8/22/2000 96 106.4 18 33.25152 41.152 956.0814467 1013 1.4451904 8/22/2006 102 106.3 18.1 33.30676 41.152 956.0814467 1013 1.4442504 8/22/2012 108 106.1 8.2 29.39345 38.58 961.5216828 1013 1.491786 8/22/2018 114 106 18.3 37.60493 33.436 971.8011674 1013 1.3057972 8/23/2000 120 105.1 18.4 44.08861 23.148 989.7568718 1013 1.1227596 8/23/2006 126 105 18.4 44.08861 23.148 989.7568718 1013 1.1227596 8/23/2012 132 105.2 18.5 44.16186 23.148 989.7568718 1013 1.1218196 8/23/2018 138 105.2 18.6 44.23523 23.148 989.7568718 1013 1.1208796 8/24/2000 144 105.3 18.6 44.23523 23.148 989.7568718 1013 1.1208796 8/24/2006 150 105.6 18.6 44.23523 23.148 989.7568718 1013 1.1208796 8/24/2012 156 105.8 18.7 44.30872 23.148 989.7568718 1013 1.1199396 8/24/2018 162 104.2 18.9 44.45607 23.148 989.7568718 1013 1.1180596 8/25/2000 168 104.4 19 44.52993 23.148 989.7568718 1013 1.1171196 8/25/2006 174 103.6 19.2 44.67802 23.148 989.7568718 1013 1.1152396 8/25/2012 180 103.4 19.3 44.75224 23.148 989.7568718 1013 1.1142996 8/25/2018 186 103.5 19.5 44.90107 23.148 989.7568718 1013 1.1124196 Từ kết chiết xuất mực nước chạy bão Niki năm 1996 ta thấy mực nước triều cường lớn 6.83 m vào ngày 23/8/1996 lúc 3:00:00 AM • Kết kiểm định mơ hình Sử dụng số liệu kiểm định mơ hình số liệu mực nước kiểm định trạm Hòn Ngư năm 1996 thời gian có bão Niki, tính tốn tiêu Nash-Sucliffe 80.2% Như mơ hình bão hiệu chỉnh kiểm định cho kết phù hợp với thực tế SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 16 GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển 3.4 Đánh giá ảnh hưởng thơng số mơ hình đến kết tính tốn 3.4.1 Các trường hợp tính tốn Để đánh giá ảnh hưởng thông số trận bão đến mực nước dâng bão tạo trạm Hịn Ngư, chọn mơ hình ứng với bão Wukong làm mơ hình gốc (base case) tiến hành thay đổi số thông số trận bão để đánh giá ảnh hưởng thông số mơ hình đến kết tính tốn 3.4.2 Trường hợp thay đổi bán kính gió lớn Trong trường hợp bán kính gió lớn ta lấy R=50 km Các thơng số mơ hình khác ta giữ ngun thay đổi bán kính gió lớn (R=50km) Từ ta lập bảng sau: Bảng 4.Số liệu bão Wukong thay đổi R=50 km Thời gian 08/30/00z 08/31/00z 09/01/00z 09/02/00z 09/03/00z 09/04/00z 09/05/06Z 09/05/12Z 09/05/18Z 09/06/00Z 09/06/06Z 09/06/12Z 09/06/18Z 09/07/00Z 09/07/12Z 09/07/18Z 09/08/00Z 09/08/06Z 09/08/12Z 09/08/18Z 09/09/00Z (h) 24 48 72 96 120 150 156 162 168 174 180 186 192 204 210 216 222 228 234 240 Tham số Kinh độ Vĩ độ R Vmax P c P n bão (độ) (độ) (km) (m/s) (hPa) (hPa) B 116.2 11.5 50 10.5 1006.21 1013 0.96375 116.1 12.4 50 10.5 1006.21 1013 0.95529 116.3 13.3 50 10.5 1006.21 1013 0.94683 116.4 14.3 50 10.5 1006.21 1013 0.93743 116.3 14.6 50 10.5 1006.21 1013 0.93461 117.4 15.3 50 10.5 1006.21 1013 0.92803 116.7 16.8 50 12.86 1003.69 1013 0.955702 116.8 16.7 50 12.86 1003.69 1013 0.956642 117.7 16.9 50 12.86 1003.69 1013 0.954762 117.8 17.9 50 15.432 1000.635 1013 0.9908864 117.6 18.4 50 18.004 997.2819 1013 1.0317108 117.3 18.6 50 18.004 997.2819 1013 1.0298308 116.8 19 50 20.576 993.6505 1013 1.0715952 115.9 18.8 50 33.436 971.8012 1013 1.3010972 115.2 19.1 50 33.436 971.8012 1013 1.2982772 114.6 19.1 50 33.436 971.8012 1013 1.2982772 114.3 18.9 50 38.58 961.5217 1013 1.391206 113.5 18.7 50 46.296 944.6281 1013 1.5296592 112.5 18.7 50 46.296 944.6281 1013 1.5296592 111.6 18.4 50 46.296 944.6281 1013 1.5324792 110.6 18.3 50 48.868 938.6247 1013 1.5789436 SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 17 GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 09/09/06Z 09/09/12Z 09/09/18Z 09/10/00Z 09/10/06Z 09/11/00z 09/12/00z 09/13/00z 09/14/00z 09/15/00z 09/16/00z 09/17/00z 246 252 258 264 270 288 312 336 360 384 408 432 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển 109.6 108.7 108.1 107 105.9 103.5 103.1 102.4 102.2 101.4 100.5 100.1 18.2 18.2 18.4 18.3 18.3 18.1 18.2 18.4 18.6 19.1 19.4 19.4 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 38.58 33.436 33.436 30.864 23.148 20.5 20.5 20.5 20.5 20.5 20.5 20.5 961.5217 971.8012 971.8012 976.6274 989.7569 993.7616 993.7616 993.7616 993.7616 993.7616 993.7616 993.7616 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1013 1.397786 1.3067372 1.3048572 1.2602728 1.1236996 1.07871 1.07777 1.07589 1.07401 1.06931 1.06649 1.06649 • Biên triều (vẫn dùng biên triều bão Wukong năm 2000 ) • Trường bão (tạo giống trường hợp có bão) Sau chạy xong mơ hình bão với thơng số thay đổi bán kính gió lớn ta kết chạy mơ hình, đem kết mực nước vừa chạy xong so sánh với trường hợp bão Wukong với số liệu thực đo kết mơ hình gốc chưa thay đổi bán kính gió ta biểu đồ sau: 2,5 Ảnh hưởng của bán kính gió lớn nhất đến mực nước (m) trạm Hịn Ngư trong bão Wukong 1,5 Thực đo 0,5 -0,5 Mơ hình 17 33 49 65 81 97 113 129 145 161 177 193 209 225 241 257 Chiều cao mực nước (m) -1 Mơ hình khi thay đổi bán kính gió lớn nhất -1,5 -2 Hình 10.Biểu đồ so sánh mực nước bán kính gió lớn Nhận xét:Từ biểu đồ ta nhận thấy: SV: Dương Thu Thủy_lớp 54B1 18 GVHD: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Đồ án tốt nghiệp 2016 Ngành: Kỹ thuật cơng trình biển Ø Chiều cao mực nước thay đổi bán kính gió lớn so với mực nước thực đo trạm Hòn Ngư mực nước bão Wukong chưa thay đổi thơng số R mơ hình chênh lệch khơng lớn.Như ta khẳng định bán kính gió khơng ảnh hưởngq lớn đến kết tính tốn mực nước mơ hình 3.4.3 Trường hợp thay đổi thơng số B mơ hình Trong trường hợp thay đổi thơng số B mơ hình: Thơng số B nằm khoảng từ 0.8