: vị trí lấy mẫu nước biển ven bờ (M) và hệ sinh thái (Sv)
2.3.6. Hiệu chỉnh thông số và kiểm chứng kết quả
Để một phần mềm có thể áp dụng vào các tính toán nghiên cứu thực tế, cần phải qua hai bước bắt buộc [12]:
− Bước 1: Hiệu chỉnh thông số là bước nhằm mục địch tìm sự thỏa mãn tốt nhất số liệu tính toán và số liệu khảo sát, qua sự thay đổi một tham số trong mô hình. Giai đoạn này có thể được tiến hành bằng cách thử dần các tham số và xác định sai số hoặc là sử dụng các phần mềm đã có sẵn để tìm những tham số cho kết quả phù hợp nhất giữa tính toán và thực đo.
− Bước 2: Kiểm chứng kết quả là bước kiểm tra tính logic bên trong phần mềm. Những vấn đề chính được đặt ra trong bước này là phần mềm có phản ứng như mong muốn hay không? Phần mềm có chạy ổn định cho thời gian dài hay không? Nếu những vấn đề trên được giải quyết thì chúng ta có thể sử dụng mô hình để nghiên cứu, tính toán cho các kịch bản và phương án khác nhau. Các số liệu địa hình, lưới tính, các tham số chính được giữa nguyên như trong bước hiệu chỉnh thông số.
Hiệu chỉnh thông số
Để kiểm tra độ chính xác trong tính toán về động lực đã sử dụng 04 chuỗi số
liệu đo đạc và khảo sát mực nước và 05 trạm đo về vận tốc và hướng dòng chảy vào tháng 03/2010. Hình 2.15 thể hiện vị trí các điểm đo đạc khảo sát về mực nước, dòng chảy, vị trí các lỗ khoan. Trong đó các ký hiệu H1, H2, H3 là trạm đo mực nước, TT1-TT5 đo vận tốc và hướng dòng chảy và Li là các lỗ khoan trầm tích đáy.
Quá trình tính toán được lựa chọn và thay đổi độ nhám từng khu vực thuộc lòng dẫn và khu vực ngoài biển. Kết quả cho thấy số Manning ngoài khơi với giá trị
trong khoảng 40 ÷ 55 và trong khu vực luồng tàu trong khoảng giá trị 30 ÷ 33 là phù hợp.
60
60
Hình 2.15. Vị trí các trạm đo mực nước, dòng chảy, lỗ khoan
Kiểm chứng kết quả
Để có thể tính toán các quá trình phát tán vật chất bảo toàn cũng như sự vận chuyển bùn cát từ vị trí đổ chất thải cần phải kiểm chứng kết quả của module thủy lực (MIKE21HD). Kiểm chứng kết quả được dựa trên số liệu quan trắc về mực nước, dòng chảy.
Kiểm chứng mực nước
Hình 2.16 ÷ 2.19 thể hiện biến trình mực nước quan trắc từng giờ và mực nước tính toán tại các trạm Hòn Ngư, H1, H2 và H3. Kết quả tính toán cho thấy sự
phù hợp giữa mực nước đo đạc và tính toán là khá tốt, các giá trị hệ số Nash đều nằm trong khoảng 0,8 ÷ 0,9.
Hình 2.16. Biến trình mực nước quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm Hòn Ngư từ ngày 20 ÷ 24/03/2010
61 61 61 Hình 2.17. Biến trình mực nước quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm H1 từ ngày 20 ÷ 24/03/2010 Hình 2.18. Biến trình mực nước quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm H2 từ ngày 20 ÷ 24/03/2010 Hình 2.19. Biến trình mực nước quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm H3 từ ngày 20 ÷ 24/03/2010
62
62
Kiểm chứng về vận tốc và hướng đo đạc
Để khẳng định tính chính xác của các kết quả tính toán của phần mềm, đã tiến hành kiểm chứng về vận tốc và hướng theo dự báo và kết quả thực đo. Hình 2.20. ÷ 2.29 minh họa vận tốc và hướng đo đạc tại các tầng 0,2H, 0,6H và 0,8H với vận tốc và hướng tính toán. Hình 2.20. Biến trình vận tốc quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm TT1 từ ngày 19÷21/03/2010 Hình 2.21. Biến trình hướng dòng chảy quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm TT1 từ ngày 19÷21/03/2010
63 63 63 Hình 2.22. Biến trình vận tốc quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm TT2 từ ngày 19÷21/03/2010 Hình 2.23. Biến trình hướng dòng chảy quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm TT2 từ ngày 19÷21/03/2010 Hình 2.24. Biến trình vận tốc quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm TT3 từ ngày 19÷21/03/2010
64 64 64 Hình 2.25. Biến trình hướng dòng chảy quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm TT3 từ ngày19÷21/03/2010 Hình 2.26. Biến trình vận tốc quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm TT4 từ ngày 19÷21/03/2010 Hình 2.27. Biến trình hướng dòng chảy quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm TT4 từ ngày 19÷21/03/2010
65 65 65 Hình 2.28. Biến trình vận tốc quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm TT5 từ ngày 19÷21/03/2010 Hình 2.29. Biến trình hướng dòng chảy quan trắc từng giờ và tính toán tại trạm TT5 từ ngày 19÷21/03/2010
Các kết quả tính toán và quan trắc về vận tốc và hướng cho thấy sự phù hợp giữa các giá trị thực đo và tính toán là khá tốt. Giá trị vận tốc dòng chảy tại đây không lớn và chỉ vào khoảng 0,3 ÷ 0,5m/s. Xu hướng dòng chảy phù hợp khá tốt giữa tính toán và thực đo. Các giá trị về vận tốc có sai khác nhau chủ yếu do trong tính toán chưa đưa vào yếu tố dòng chảy do sóng và do dòng chảy tại khu vực nghiên cứu rất yếu. Với các kết quả tính toán về mực nước và dòng chảy có thể
khẳng định mô hình đã được kiểm chứng khá tốt về mực nước và dòng chảy, hoàn toàn có thể sử dụng mô hình để nghiên cứu và tính toán các hiện tượng khuyếch tán và lan truyền các chất nạo vét.
66
66
Nhận xét
Căn cứ theo kết quả hiệu chỉnh và kiểm chứng phần mềm MIKE21 (module MILE21HD và MIKE21AD) có thể rút ra một số nhận xét sau đây:
− Việc lựa chọn phần mềm MIKE21 với module thủy lực (MIKE21HD) và module đối lưu - khuếch tán (MIKE21AD) để nghiên cứu định lượng ảnh hưởng đến chất lượng nước vùng biển Cửa Lò bởi chất rắn lơ lửng (TSS) phát sinh đồng thời từ hoạt động nạo vét và đổ vật liệu nạo vét là phù hợp.
− Kết quả hiệu chỉnh thông số và thẩm định kết quả cho thấy có thể sử dụng phần mềm MIKE21 cho các kịch bản khác nhau đối với hoạt động nạo vét và đổ vật liệu nạo vét như vị trí, thời gian đổ, hướng gió... để nghiên cứu tổng hợp quá trình phát tán chất rắn lơ lửng khi nâng cấp luồng tàu.