Trận lũ mô phỏng diễn ra từ ngày 23/11/2004 đến ngày 30/11/2004. Trong trận lũ này, mực nước tại các trạm Phong Bình, Phú ốc, Kim Long và Bình Điền được quan trắc. Sau khi thực hiện mô phỏng, các số liệu quan trắc được tại 4 trạm được dùng vào việc hiệu chỉnh cho mô hình.
Bước thời gian mô phỏng trong mô hình một chiều MIKE 11 là không hạn chế do thuật giải của mô hình là sơ đồ sai phân ẩn. Nhưng khi kết hợp với mô hình hai chiều MIKE 21 thông qua mô hình MIKE FLOOD thì bước thời gian trong tính toán bị ràng buộc bởi điều kiện Courant về độ ổn định và hội tụ của mô hình. Với thuật giải của mô hình MIKE 21 sử dụng sơ đồ sai phân hiện nên phải đảm bảo rằng bước thời gian t và bước lưới x luôn thỏa mãn ràng buộc:
max x t v c Trong đó: vmax - vận tốc lớn nhất (m/s);
c - vận tốc truyền sóng trong nước tĩnh (m/s), c gh. h - độ sâu (m);
g - gia tốc trọng trường (m/s2).
Trong mô hình MIKE 21, khái niệm số Courant được thiết lập nhằm cảnh báo khả năng hội tụ nghiệm của mô hình.
t t Cr c gh x x
Vì bước lưới trong bản đồ cao độ số Bathymetry đã được thiết lập với khoảng cách x = y = 120 m nên bước thời gian được lựa chọn để mô phỏng là 6 s. Khi đó mô hình đã tính toán và cảnh báo số Cr = 0,81183 è 1 thỏa mãn điều kiện ổn định và hội tụ mô hình. Như vậy với bước thời gian lựa chọn là 6 s thì mô hình phải thực hiện 100.000 bước tính, trong đó 1.000 bước tính đầu được dùng để làm “nóng” mô hình.
Bước hiệu chỉnh mô hình được thực hiện đầu tiên là kiểm tra và xử lý những điểm còn chưa phù hợp khi “đặt” mạng sông trong mô hình một chiều MIKE 11 lên trên nền địa hình Bathymetry của mô hình hai chiều MIKE 21. Bước hiệu chỉnh này phải thực hiện sao cho đường sông chính trong mô hình MIKE 11 phải “trùng” với đường sông trên nền mô hình MIKE 21. Điểm kết nối chuẩn hay kết nối công trình ở hạ lưu các đoạn sông nơi đổ ra đầm phá phải có độ sâu tương ứng giữa hai mô hình.
Ngoài ra, xét về mặt địa hình, dữ liệu về độ rộng và độ sâu phải có sự đồng nhất tương đối giữa các mặt cắt trong mô hình một chiều với số điểm lưới và độ sâu các điểm lưới trong mô hình hai chiều. Độ rộng và độ sâu các mặt cắt rất khó phù hợp một cách tuyệt đối vì bản thân bản đồ Bathymetry được xây dựng dựa trên việc nội suy từ bản đồ cao độ số DEM với độ phân giải 90 m 90 m. Độ sâu các điểm lưới trên bản đồ Bathymetry chỉ là độ sâu trung bình cho một vùng có diện tích 120 m 120 m, còn độ sâu tại từng mặt cắt trong mô hình một chiều lại được đo theo từng điểm trên thủy trực đo sâu. Sự sai khác đó sẽ được hiệu chỉnh sơ bộ k’ m theo việc hiệu chỉnh các thông số khác của mô hình như hệ số nhám, các trọng số sai phân theo không gian và thời gian, hệ số nhớt rối hay hệ số ma sát gió...
Việc hiệu chỉnh hệ số nhám được hiệu chỉnh đồng bộ giữa hai mô hình. Kết quả hiệu chỉnh hệ số nhám cho toàn bộ hệ thống là nlòng = 0,018, nbãi = 0.035 đối với mô hình MIKE 11, tương ứng là Mlòng = 55, Mbãi = 25 đối với mô hình MIKE 21. Vì các đoạn sông và các khu chứa có đặc thù khác nhau nên hệ số nhám của chúng cũng khác nhau. Một số vị trí trong lòng và trên bãi được hiệu chỉnh cục bộ với hệ số nhám lòng thay đổi nlòng = 0,017 0,020, nbãi = 0,030 0,045.
Kết quả tính toán mực nước lũ tại bốn vị trí có tài liệu mực nước thực đo được thể hiện trên các hình từ 3.5.2 đến 3.5.5.
Water level - tính toán; External TS 1 - thực đo
Hình 3.5.2. Mực nước thực đo và tính toán tại trạm Phong Bình trên sông Ô Lâu
Water level - tính toán; External TS 1 - thực đo
Water level - tính toán; External TS 1 - thực đo
Hình 3.5.4. Mực nước thực đo và tính toán tại trạm Kim Long trên sông Hương
Water level - tính toán; External TS 1 - thực đo
Hình 3.5.5. Mực nước thực đo và tính toán tại trạm Bình Điền trên sông Hữu Trạch
Hình 3.5.6. Phạm vi ngập lụt lớn nhất lúc 20h00 ngày 26/11/2004