Giới thiệu chung về phần mềm EFDC
Phần mềm EFDC (Environmental Fluid Dynamics Computer Code) được phát triển bởi Viện khoa học Biển bang Virginia Mỹ (Virginia Institute of Marine Science - VIMS), là phần mềm 3 chiều mô phỏng thủy động học dòng chảy và vận chuyển bùn cát. Phần mềm chất lượng nước mô phỏng 21 biến được ghép vào phần mềm thủy động học EFDC để trở thành phần mềm phú dưỡng thủy động học 3 chiều (three-dimensional Hydrodynamic-Eutrophication Model HEM-3D).
Cơ sở lí thuyết của phần mềm EFDC
Phương trình bảo toàn vật chất đối với từng biến của chất lượng nước được trình bày như sau:
(1.1)
Trong đó: C là nồng độ của biến chất lượng nước.
u, v & w: các thành phần vận tốc theo các hướng x, y và z Kx , Ky & Kz: hệ số khuếch tán rối theo các hướng x, y và z Sc = thành phần nguồn phát tán hoặc mất trên đơn vị thể tích
Khả năng mô phỏng của phần mềm EFDC
Phần mềm EFDC mô phỏng biến đổi các yếu tố thủy động học dòng chảy theo không gian và thời gian đồng thời mô phỏng các thông số về chất lượng nước bao gồm ô xy hòa tan, 3 nhóm tảo lơ lửng (suspended algae -3groups), nhiều thành phần của carbon, nitơ, phốt pho và các chu trình của silica và các trực khuẩn ruột già.
19
19
Phần mềm mô phỏng bùn cát có thể mô phỏng được 27 biến bao gồm mô hình hóa quá trình bùn cát. Quá trình này bao gồm sự tương tác với chất hữu cơ dạng hạt chìm lắng từ lớp nước bề mặt, mô phỏng quá trình trầm tích của dòng chất hữu cơ
và dòng chất vô cơđược hình thành (amoni, ni tơ, phốt pho và silica) cũng nhu cầu ô xy ngược trở lại đối với lớp nước bên trên của bùn đáy. Sự ghép nối giữa mô hình hóa quá trình bùn cát với mô hình hóa chất lượng nước không những cho phép mô phỏng các tham số chất lượng nước mà còn mô phỏng thời gian dài các biến đổi về điều kiện chất lượng nước ứng với sự biến đổi về các tải trọng chất dinh dưỡng.