Phần mềm Delft – 3D là một hệ thống tổng hợp các modun thành phần của Viện Thủy lực Delft – Hà Lan. Nó bao gồm nhiều modun khác nhau và thể hiện được mối quan hệ giữa các modun đó. Ngồi ra, cịn có các cơng cụ hỗ trợ như phần mềm biểu diễn kết quả tính tốn, tạo lưới tính tốn, nhập và xử lý các số liệu đầu vào.
Một số đặc trưng chính của Delft 3D là:
Delft 3D sử dụng chủ yếu để mơ hình hóa các khu vực ven bờ, trong sơng và cửa sông. Delft 3D bao gồm một số các modun đã được kiểm định và áp dụng tốt trong thực tế, mỗi modun có thể liên kết với các modun khác thành một thể thống nhất. Các modun đó bao gồm:
− Modun tính dịng chảy (Delft 3D FLOW)
− Modun tính sóng (Delft 3D WAVE)
− Modun tính chất lượng nước (Delft 3D - WAQ)
− Modun tính lan truyền quỹ đạo hạt (Delft 3D – PART)
− Modun sinh thái học (Delft 3D - ECO)
− Modun tính vận chuyển trầm tích (Delft 3D - SED)
− Modun tính biến đổi hình thái (Delft 3D – MOR)
Ngồi ra cịn có các cơng cụ hữu ích khác để chuẩn bị số liệu đầu vào và trình diễn các kết quả tính tốn: modun tạo lưới Delft 3D – RGFGRID, modun nội suy độ sâu và gán cho các ô lưới tương ứng Delft 3D – QUICKIN và hai modun trình diễn kết quả Delft 3D – GPP và Delft 3D – QUICKPLOT.
Mơ hình Delft 3D FLOW tính tốn các q trình khơng ổn định của hồn
lưu, các q trình vận chuyển được tạo ra bởi thủy triều và tác động của các yếu tố khí tượng. Mục đích cơ bản của mơ hình 2 chiều (2D – trung bình độ sâu) và 3 ều (2D) là mô phỏng q trình lan truyền thủy triều và dịng chảy gió bao gồm sự
Luận văn Thạc sĩ 19 Chuyên ngành Xây dựng cơng trình thủy
ảnh hưởng của mật độ do tác động không ổn định của phân bố nhiệt độ muối trong vùng biển nông, vùng ven bờ, vùng cửa sông.
Với phần ứng dụng của mô hình ba chiều, quá trình này được sinh ra do tác động của gió, ứng suất đáy, lực Coriolis, sự phân tầng. Những ứng dụng của mơ hình ba chiều dùng để mơ phỏng q trình như sự xâm nhập mặn và vùng nước trồi.
Các khía cạnh vật lý của mơ hình Delft 3D FLOW:
Mơ hình Delft 3D FLOW được thiết lập trên việc giải hệ phương trình nước nông không ổn định. Hệ thống của hệ các phương trình bao gồm: Các phương trình động lượng, phương trình liên tục và các phương trình vận chuyển. Các phương trình được thiết lập trong hệ tọa độ Đề các và hệ tọa độ cầu.
Các quá trình lan truyền, phân bố nhiệt độ và độ muối được mơ phỏng bởi phương trình bảo tồn vận chuyển. Các đại lượng nguồn được kết hợp trong mơ hình.
Hệ mơ hình Delft 3D FLOW được thiết lập trên cơ sở các quá trình vật lý sau: − Lực tạo triều. − Chính áp − Tác động của lực Coriolis − Phương trình trạng thái − Sự biến đổi mật độ (tà áp) − Mơ hình rối
− Quá trình vận chuyển nhiệt muối
− Các quá trình biến đổi của ứng suất gió trên mặt nước theo khơng gian
− Ứng suất đáy
− Quá trình truyền nhiệt từ khí quyển qua bề mặt tự do
− Tác động của sóng