4. Kết quả của đề tài
3.2.2.1 Xây dựng mô hình thủy lực 1 chiều MIKE11
a. Xử lý tài liệu để thiết lập mạng sông tính toán
Căn cứ trên tài liệu GIS đã được thu thập, tổng hợp, cập nhật từ bản đồ số hóa 1/10.000 của tỉnh Phú Yên tiến hành trích xuất các lớp dữ liệu thủy hệ (sông, suối…), công trình hạ tầng (giao thông, thủy lợi…) theo ranh giới của vùng lưu vực sông Ba và lưu trữ dưới dạng shapefile (*.shp). Sau đó, các lớp dữ liệu GIS này sẽ được trích nhập vào file cơ sở dữ liệu nền của mạng lưới thủy lực MIKE 11 (*.nwk11) để phục vụ công tác số hóa mạng sông tính toán trong mô hình thủy lực MIKE 11 theo vị trí không gian chính xác so với thực tế.
Hình 3.8. Dữ liệu nền mạng lưới thủy lực MIKE 11
b. Thiết lập sơ đồ thủy lực mạng sông
Căn cứ trên cơ sở dữ liệu nền đã được xử lý, trích nhập vào file mạng lưới thủy lực (*.nwk11) và yêu cầu tính toán của đồ án, tiến hành mô hình hóa mạng lưới thủy lực lưu
vực sông Ba. Mạng thủy lực 1 chiều được mô phỏng từ trạm thủy văn Củng Sơn đến cửa biển cụ thể các đoạn sông được đưa vào mô hình thủy lực 1 chiều Mike 11 với tổng chiều dài từ trạm thủy văn Củng Sơn đến cửa Đà Rằng là 50,35 km.
Hình 3.9. Sơ đồ mạng lưới thủy lực MIKE 11
c. Thiết lập tài liệu địa hình tính toán cập nhật số liệu mặt cắt ngang
Thông số dữ liệu mặt cắt là thông số quan trọng tiếp theo cần được xác lập đưa vào mô hình. Dựa trên các số liệu khảo sát địa hình, học viên xây dựng file dữ liệu mặt cắt *.xns11 như sau:
Hình 3.10. Vị trí các mặt cắt trên định dạng *.kmz
Sau khi thực hiện việc khảo sát địa hình, thực hiện trích xuất các tọa độ mặt cắt sang định dạng file *.kmz, thông qua phần mềm Google Earth mở file và xác định vị trí các mặt cắt.
Hình 3.11. Thông số mặt cắt cơ bản
Từ vị trí các mặt cắt xác định trên file *.kmz, mở file *.nwk11 và thực hiện vẽ các mặt cắt. Số liệu các mặt cắt được xác định qua file *.xls (Excel).
Đối với file dữ liệu mặt cắt, cần xác định 3 vị trí quan trọng (1) : Vị trí bờ trái, (2) : Vị trí tim lạch sâu, (3) : Vị trí bờ phải. Sau khi xác định xong các vị trí (1) (2) và (3), lưu file và tiếp tục thực hiện đối với các mặt cắt tiếp theo. Kết thúc việc xây dựng file dữ liệu mặt cắt (file *.xns11)
d. Thiết lập các điều kiện biên
Thông số dữ liệu biên là thông số tiếp theo cần được xác lập đưa vào mô hình. Từ số liệu tính toán thủy văn mô hình MIKE NAM (mô hình tính toán thủy văn dòng chảy) đưa ra các thông số biên. Đối với số liệu biên đầu vào tương tự như thông số dữ liệu mặt cắt, đưa các dữ liệu biên thượng lưu, nhập lưu và hạ lưu vào mô hình thông qua các vị trí node trên mạng sông đã được xây dựng.
Để xây dựng số liệu biên đầu vào (file *.bnd11) trước tiên cần xây dựng chuỗi số liệu theo thời gian Time Series (file *.dfs0). Chuỗi số liệu theo thời gian là các số liệu được tính toán theo mô hình thủy văn MIKE NAM. Từ các số liệu MIKE NAM trích xuất ra dạng dữ liệu *.xls hoặc *.xlsx (Excel). Từ số liệu Excel đưa vào chuỗi số liệu theo thời gian (file *.dfs0).
Đối với biên dưới là đường quá trình mực nước triều học viên căn cứ trên kết quả khôi phục mực nước triều của Trung tâm Hải văn - Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam tại Cửa Đà Rằng với liệt số liệu từ 1977÷ 2009.
Chi tiết vị trí các biên như sau:
Biên trên của mô hình: Đường quá trình lưu lượng tại trạm thủy văn Củng Sơn, sử dụng số liệu lưu lượng thực đo tại trạm đối với công tác hiệu chỉnh và kiểm định mô hình, sử dụng chuỗi số liệu lưu lượng tính toán (thu phóng theo trận lũ 10/1993) đối với công tác tính toán trận lũ tần suất 5% và 10% tại trạm thủy văn Củng Sơn.
Biên dưới của mô hình: Đường quá trình mực nước giờ tại Cửa Đà Rằng (Sông Ba), sử dụng số liệu mực nước triều giờ tương ứng với các trận lũ hiệu chỉnh, kiểm định, sử dụng chuỗi số liệu mực nước triều tính toán tần suất 5% khi tính toán trận lũ trận lũ tần suất 5%, 10%.
Biên nhập lưu dọc sông:
Đường quá trình lưu lượng theo giờ suối Cái (68 km2)
Đường quá trình lưu lượng theo giờ sông Đồng Bò (119 km2) Đường quá trình lưu lượng theo giờ suối Thá (127 km2)
Đường quá trình lưu lượng theo giờ sông Bầu Gỗ - Bầu Đăng (48 km2) Đường quá trình lưu lượng theo giờ khu giữa Bầu Bèo (38 km2)
Đường quá trình lưu lượng theo giờ khu giữa Bầu Quay – Bầu Hương (43 km2) e. Thiết lập điều kiện ban đầu
Điều kiện ban đầu được xác định bằng giá trị mực nước, lưu lượng tại từng điểm nút tính toán trên mạng lưới thủy lực một chiều. Để xác định được điều kiện ban đầu phù hợp với từng kịch bản, trường hợp tính toán cần tiến hành thực hiện tính toán mô hình với lựa chọn điều kiện ban đầu là dạng file thông số thủy lực “parameter file”, tiếp theo dựa vào diễn biến chế độ thủy lực từ kết quả tính toán thủy lực đã được tính toán, tiến hành xác định thời điểm và giá trị phù hợp để thiết lập điều kiện biên ban đầu theo dạng “hostart”. Hiệu quả của công tác xác định điều kiện ban đầu theo dạng “hostart” sẽ đảm
bảo cho mức độ ổn định và chính xác trong công tác tính toán các kịch bản, các trường hợp tính toán khác nhau.
g. Xác định thông số mô hình thủy lực cơ bản
Thông số mô hình thủy lực (*.hd11) là thông số cuối cùng cần đưa vào mô hình. Thông số bao gồm các số liệu về : hệ số Manning, gió (Wind), sóng (Wave Approx)…
Hình 3.12. Bảng thông số chính của file *.hd11