II. Mục tiêu của đồ án
2.1Giới thiệu về mô hình Delft3D
Hiên nay trên thế giới có rất nhiều phần mềm được sủ dung để tính toán, mô phỏng các quá trình thủy động lực học, diễn biến của các dạng hình thái, vận chuyển bùn cát sông biển. Delft 3D là một trong những phần mềm được sử dụng rộng rãi với các tính năng:
• Mô phỏng các bài toán thủy động lực học (có xét đến những yếu tố ảnh hưởng của
sóng triều, gió gây ra dòng chảy…trong đó nước dâng do bão là một trường hợp đặc biệt)
• Dòng chảy gây ra do dòng mật độ (do chênh lệch độ mặn hay nhiệt độ)
• Các dòng sinh ra do sóng ngắn( sóng vỡ, gây ra dòng chảy ven bờ)
• Các quá trình đối lưu và khuếch tán của vật chất. Ví dụ như sự lan truyền của
chất bẩn, quá trình khuếch tán độ mặn, hay quá trình vận chuyển bùn cát…
• Trong nước luôn tồn tại 2 quá trình là quá trình đối lưu và quá trình khuếch tán.
Trong đó, bình lưu là quá trình các chất bị lan truyền do dòng chảy hay các các yếu tố khác, còn khuếch tán là sự do thay đổi, chênh lệch nồng độ hoặc nhiệt độ
• Mô phỏng bài toán nhiễm mặn
• Vận chuyển của bùn cát dính và bùn cát không dính. Trong đó bùn cát dính là là
loại bùn cát bao gồm cả các thành phần khác như cao lanh hay sét…, và ở đó xảy ra các quá trình phản ứng phức tap, thường có ở vùng cửa sông
• Động lực học hình thái, trong đó dùng các phương trình mô phỏng diễn biến
cảu vận chuyển bùn cát,
• Có thể ghép với các bài toán khác để mô phỏng những diễn biến, bài toán phức tạp
hơn
Mô hình Delft-3D bao gồm một số các môdul, mỗi mô dul dùng cho các lĩnh vực cụ thể mà ta quan tâm ví dụ như dòng chảy, sự thành tạo và truyền đi của sóng, chất lượng nước, chuyển tải bùn cát, hình thái, sinh thái học... Bên cạnh đó còn có các công cụ hỗ trợ như phần mềm hiển thị, tạo lưới, nhập địa hình .... Tất cả các môdul này có mối liên hệ động lực với nhau để trao đổi số liệu và kết quả khi quá trình mô phỏng yêu cầu.
Bảng 1: Các đặc trưng tính toán mô phỏng của mỗi môdul
Delft3D-FLOW 2D and 3D Thuỷ động lực học, độ mặn, nhiệt độ, tính
chuyển tải trầm tích trực tiếp và hình thái học
Delft3D-WAVE Sự truyền sóng ngắn ( có mô hình HISWA và SWAN)
Delft3D-WAQ Tính toán chất lượng nước
Delft3D-PART Đường đi (quỹ đạo) của các hạt - particle tracking, Mô
hình tràn dầu.
Delft3D-ECO Tính toán chất dinh dưỡng và sinh thái học phức hợp
Delft3D-SED Tính chuyển tải bùn cát dính và không dính
Delft3D-CHEM Tính các thành phần và sự tương tác lẫn nhau của các
nguyên tố hoá học
Delft3D-MOR Mô phỏng hình thái học
Bảng 2: Các chương trình ứng dụng hỗ trợ
Delft-RGFGRID: Để tạo lưới thẳng đều hay lưới cong
Delft-QUICKIN: Để chuẩn bị và điều chỉnh số liệu theo hướng của lưới
Delft3D- TRIANA:
Để thực hiện phân tích thuỷ triều độc lập theo chuỗi thời gian tạo ra do Delft3D-FLOW
Delft-TIDE: Để thực hiện phân tích thuỷ triều theo chuỗi thời gian của
vận tốc hay mực nước đo đạc
Delft-GPP: Để hiển thị và sống động các kết quả mô phỏng
Delft3D-GIS Phần mềm ArcView dùng để đọc, hiển thị và xử lý kết quả
mô phỏng từ Delft Delft3D-
MATLAB
Giao diện với người sử dụng và chức năng của chương trình Matlab để đọc các file của Delft3D và hiển thị kết quả mô
phỏng trong môi trường Matlab.
Trong phạm vi đồ án này, em chỉ sử dụng 2 mô dul, đó là mô dul DELFT3D- FLOW và modun DELFT3D-WAVE.