2.2.3.1 Ưu điểm của mơ hình
Trong nghiên cứu tìm giải pháp chỉnh trị sơng, đặc biệt với các sông chịu ảnh hưởng của chế độ thủy triều, các cơng cụ nghiên cứu như mơ hình tốn, mơ hình vật lý, thường được áp dụng để nghiên cứu quá trình động lực học và các kết quả nghiên cứu của nó đóng vai trị hết sức quan trọng trong việc đưa ra và quyết định lựa chọn quy mô và giải pháp kỹ thuật. Nhờ khả năng mơ phỏng các q trình động lực dịng chảy phức tạp, tốc độ tính tốn, độ chính xác và tính linh hoạt cao cho nên ngày nay mơ hình tốn đã trở thành một cơng cụ được sử dụng nhiều trong nghiên cứu và thiết kế các cơng trình thủy cơng. Trong một số trường hợp đặc biệt, mơ hình tốn cịn là giải pháp có thể khắc phục được ở mức độ nhất định tình trạng thiếu số liệu biên cho đầu vào của mơ hình.
Ngồi việc mơ phỏng và xác định các điều kiện biên thủy lực mơi trường, chế độ dịng chảy, các thơng số thiết kế và dự báo xu thế diễn biến trong tương lai, mơ hình tốn đặc biệt hiệu dụng trong việc so sánh lựa chọn giải pháp cơng trình và phương án mặt bằng bố trí hợp lý thơng qua việc tính tốn, xem xét các tác động ảnh hưởng của chúng lên chế độ thủy lực.
Một số ưu điểm chính của mơ hình Mike 21FM:
− Giá thành rẻ hơn mơ hình vật lý, tính tốn nhanh cho nhiều phương án
− Mike 21FM tính tốn vùng nghiên cứu được mơ phỏng địa hình qua lưới
phần tử hữu hạn nên có độ chính xác cao hơn hẳn những mơ hình mơ phỏng qua lưới tính hình vng. Điều này rất hữu ích đối với những đoạn sơng cong, những đoạn có bãi bồi. . .
− Mike 21FM áp dụng phương pháp sai phân hữu hạn và phương pháp giải
thông dụng hiệu quả đó là kỹ thuật ADI (Alternating Direction Implicit) để giải các phương trình bảo tồn khối lượng và động lượng trong miền không gian và thời gian, các ma trận phương trình kết quả đối với mỗi hướng và bước tính tốn đựơc giải bằng thuật giải quét đúp (Double sweep).
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Xây dựng cơng trình thủy 27
2.2.3.2 Ứng dụng
Với những ưu điểm về việ c tạo lưới linh ho ạt và những cơ sở khoa học của Mike 21FM đã trình bày ở trên cho thấy mơ hình có khả năng ứng dụng đối với các bài tốn nghiên cứu sau:
− Nghiên cứu chế độ thuỷ lực tổng thể trên tồn đoạn sơng và chi tiết tại từng vị trí. Bao gồm những đặc trưng về mực nước , lưu lượng, vận tốc dòng chảy và phân bố của chúng theo phương ngang . Đặc biệt là khả năng tính tốn dịng chảy ở những đoạn sông đổi hướng lớn, thành phần quan trọng trong nghiên cứu xói lở và bồi đắp bờ sơng;
− Tính tốn biến hình lịng dẫn (xói, bồi lịng sơng ) và xói lở bờ sơng trong trạng thái tự nhiên cũng như các phương án khai thác đoạn sông trong tương lai.