Sơ đồ phân cấp cho mạng lưới sông

Một phần của tài liệu Nghiên cứu cải tiến mô hình MARINE để mô phỏng và dự báo dòng chảy cho lưu vực sông thiếu số liệu - Áp dụng cho khu vực Nam Trung Bộ (Trang 72 - 74)

2.2.3. Tích hợp mô hình MARINE và sóng động học một chiều

Mô hình sóng động học một chiều tuyến tính được xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình Fortran 70 sau khi kiểm thử ở trên được chuyển đổi thành một thủ tục (Procedure SDHtuyentinh) trong mô hình MARINE và thay thế thủ tục thủ tục lũy tích lưu lượng các ô sông cho các đoạn sông trong mô hình MARINE gốc (Procedure CalcApLat). Mô hình sóng động học tuyến tính diễn toán cho một đoạn sông ngắn của một nhánh sông, cùng với quá trình tính toán nhanh và đơn giản nên phù hợp trong việc tích hợp ở cấp độ hợp nhất (integrate) trong

mô hình MARINE để thay thế thủ tục cộng dồn lưu lượng các đoạn sông. Bước không gian Δx và bước thời gian Δt của mô hình sóng động học một chiều tuyến tính được lấy đúng bằng các bước tính không gian và thời gian của mô hình MARINE. Số liệu hệ số nhám, độ dốc, chiều rộng và khoảng cách cộng dồn các nút (node) được sử dụng chung với số liệu của mô hình sóng động học một chiều phi tuyến và xác định các đoạn mô phỏng từ số liệu các đoạn sông của mô hình MARINE.

Mô hình MARINE gốc chỉ tính toán lưu lượng cho các đoạn trên một sông (sông chính), nên dòng chảy các sông nhánh coi như dòng chảy sườn dốc. Để mô phỏng dòng chảy sát với thực tế và khắc phục nhược điểm của mô hình MARINE gốc, một thủ tục tính toán dòng chảy cho mạng lưới sông (Procedure

Qluoisong) được bổ sung sau thủ tục gọi mô hình sóng động học một chiều

tuyến tính. Đây là cơ sở để mô hình MARINE tích hợp với mô hình sóng động học một chiều phi tuyến cho mạng lưới sông. Sau khi tích hợp, mô hình MARINE khắc phục được nhược điểm chỉ mô phỏng dòng chảy trên sông chính, chia lưu vực thành các tiểu lưu vực để mô phỏng.

Mô hình sóng động học một chiều phi tuyến mạng lưới sông sử dụng các điều kiện biên và các gia nhập từ lưu lượng đầu ra của mô hình MARINE sau khi đã mô phỏng bằng mô hình sóng động học một chiều tuyến tính cho các đoạn sông. Mô hình SĐH tuyến tính sử dụng bước không gian và và thời gian của mô hình MARINE, nhưng mô hình SĐH phi tuyến sử dụng không gian và thời gian khác với mô hình MARINE để tùy chọn các bước tính toán sao cho mô hình SĐH phi tuyến thỏa mãn điều kiện hội tụ khi giải lặp bằng phương pháp Newton. Quá trình lưu lượng biên và gia nhập theo bước thời gian của mô hình SĐH phi tuyến được nội suy từ quá trình lưu lượng đầu ra của mô hình MARINE. Bước không gian của mô hình SĐH phi tuyến được tính lại từ khoảng cách các nút cộng dồn các sông. Mô hình SĐH phi tuyến mạng lưới sông sau khi xây dựng, mô phỏng kiểm tra với một số mạng sông được tích hợp ở cấp độ lai ghép (couple) với mô hình MARINE. Sau khi tích hợp, mô hình MARINE có khả năng mô phỏng quá trình dòng chảy liên tục từ mưa trên lưu vực sông đến khu vực không ảnh hưởng của thủy triều. Vị trí can thiệp vào mã nguồn mô hình MARINE được thể hiện từ Hình 2.13 đến 2.16, mã nguồn mô hình sóng động học một chiều tuyến tính và phi tuyến được thể hiện trên các Hình 1a, 1b, 2a, 2b trong Phụ lục.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu cải tiến mô hình MARINE để mô phỏng và dự báo dòng chảy cho lưu vực sông thiếu số liệu - Áp dụng cho khu vực Nam Trung Bộ (Trang 72 - 74)