Editor biên Boundary editor

5 Làm việc với Giao diện người sử dụng MIKE 11

5.5.2Editor biên Boundary editor

Hộp thoại editor biên bao gồm các trang đặc tính mà tại đó các điều kiện biên được xác định cho tất cảc các dạng mô phỏng MIKE 11, bao gồm:

•Thủy động lực,

•Tải khuyếch tán/ Chất lượng nước, •Vận chuyển bùn cát

•Mưa- Dòng chảy mặt

Hình 5.9: Editor biên

Định nghĩa điều kiện biên đòi hỏi phải thực hiện các thao tác sau đây- theo thứ tự liệt kê:

1. Xác định vị trí của điểm biên và dạng biên.

Vị trí của điểm biên thực được xác định bằng một tên sông và chainage (tính bằng mét). Dạng biên (ví dụ mực nước, lưu lượng, hàm lượng/ nồng độ, v.v...) được chọn từ hộp kết hợp ‘Boundary Type’, được hoạt hóa bằng cách nhắp vào nút lệnh ‘Arrow- down’.

2. Dùng nút lệnh để chọn một chuỗi thời gian (dfs0).

Sau khi xác định vị trí của điểm biên, bạn phải liên kết một chuỗi thời gian cần được áp dụng vào biên. Chuỗi thời gian được lưu trong các tập tin chuỗi thời gian riêng (DFS0) và bạn cần phải browse để chọn một tập tin chuỗi thời gian cho mỗi định nghĩa biên.

3. Dùng nút lệnh để hoạt hóa Time series Item selector.

nhau. Nghĩa là, chuỗi đã đo đạc như mực nước, lưu lượng, nồng độ/ hàm

lượng.v.v...có thể được lưu trong một tập tin dfs0, và vì vậy sau khi đã chọn tập tin dfs0 cần phải xác định mục chọn nào (chuỗi dữ liệu) từ tập tin dfs0 sẽ được dùng cho điều kiện biên cụ thể.

Phần lựa chọn này được thực hiện thông qua Item selector bằng cách nhắp chuột đôi vào ‘đèn tròn màu xanh lá cây’ nằm ngay trước tên của mục chọn.

Lưu ý rằng ‘đèn tròn màu xanh lá cây’ trong Item selector cho biết rằng mục chọn này có cùng dạng dữ liệu như điều kiện biên mà bạn đang xác định. Nghĩa là mục chọn này đã được chọn lựa. Nếu bạn thấy ‘đèn tròn màu đỏ’ thì không thể chọn mục chọn này vì dạng dữ liệu này khác với điều kiện biên mà bạn đang xác định.

Nút lệnh được dùng để mở một tập tin dfs0 được chọn cho một điều kiện biên nào đó (tên của tập tin dfs0 được chọn được liệt kê trong trường ‘Time series File’). Nghĩa là nút lệnh ‘Edit…’ là cách nhanh để mở một tập tin dfs0 trong editor chuỗi thời gian.

Lưu ý rằng nếu trường ‘Time series file’ trống (không có tập tin nào được chọn), bạn sẽ không thể dùng nút lệnh ‘Edit…’. Sẽ không có gì xảy ra nếu nút lệnh này không được hoạt hóa.

5.6 Làm việc với Parameter File Editors

The MIKE 11 parameter file editors bao gồm các editor Thủy động lực, Tải khuyếch tán, Chất lượng nước, Vận chuyển bùn cát và Mưa- Dòng chảy mặt.

Parameter editors có chứa thông tin về các biến liên quan đến dạng tính toán đã chọn, ví dụ HD Parameter Editor gồm thông tin về lực cản đáy- một biến quan trọng trong tính toán thủy lực.

Tất cả các parameter editors đều được thiết kế dưới dạng hộp thoại, gồm nhiều trang đặc tính (property pages) để có thể nhập dữ liệu vào. Nhắp vào ‘tab’ trong hộp thoại editor để hoạt hóa một trang thuộc tính.

5.6.1 Editor thông số thủy động lực- HD parameter editor

Để chạy một tính toán thủy động lực, bạn cần phải tạo một tập tin thông số thủy động lực. Editor thông số thủy động lực cho phép người sử dụng xác định các giá trị cho một số biến sử dụng trong quá trình tính toán thủy động lực. Editor thông số thủy động lực được mô tả trong Hình Figure 5.10.

Bắt đầu

Trước khi bắt đầu tính toán, người sử dụng phải chọn cách xác định các điều kiện ban đầu. MIKE 11 có thể tự động tính một mặt cắt dòng đều (steady-state profile) trên sông hay mạng kênh dẫn tương thích với các điều kiện biên đã cho tại thời gian bắt đầu tính toán trong editor mô phỏng. Hoặc các điều kiện ban đầu cũng có thể được lấy từ mộ tập tin kết quả hiện có (còn gọi là ‘Hotstart’) hoặc từ các điều kiện ban đầu của các giá trị tương ứng do người sử dụng tự xác định cho mực nước và lưu lượng trong toàn bộ mạng sông tại thời gian bắt đầu tính toán.

Một điều kiện ban đầu toàn cục (mực nước và lưu lượng) có thể được nhập vào. Điều kiện toàn cục này được áp dụng trong suốt mô hình, trừ khi có xác định khác. Bạn có thể xác định một số các nhánh sông hoặc nhánh kênh dẫn, ‘Local values’, tại

đó các giá trị ban đầu của mực nước và lưu lượng khác với các giá trị toàn cục sẽ được áp dụng.

Hình 5.10 nêu một ví dụ về một mô tả như vậy. Một mực nước toàn cục là 2,5m và lưu lượng toàn cục là 12 m3/s đã được xác định, các điều kiện thay thế cũng đã được cho. Điều này nói lên rằng mực nước ban đầu dao động giữa 2,3m và 2,5m và lưu lượng là giữa 10 m3/s và 12 m3/s trong một nhánh sông đã xác định.

Gió

Nếu người sử dụng muốn đưa ứng suất ngang của gió (Wind shear stress) vào thì một điều kiện biên là biến thời gian cho trường gió phải được đưa vào mô phỏng. Điều kiện biên trường gió bao gồm các mô tả về hướng gió (về phía Bắc) và vận tốc gió.

Trong trang gió (Wind page) của hộp thoại HD Parameter, người sử dụng có thể hoạt hóa trường gió (Wind field) trong tính toán bằng cách hoạt hóa hộp chọn ‘Include Wind’. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Điều kiện biên thời gian thay đổi xác định trường gió, nhưng các thay đổi cục bộ sẽ được xét đến. Điều có thể được thực hiện bằng cách xác định một hệ số gió của địa hình (topographic wind factor = topo factor), và nếu một hệ số topo được xác định cho một nhánh nào đó, vận tốc gió dùng trong tính toán sẽ được áp dụng bằng vận tốc nhân với hệ số topo.

Lực cản đáy

Hệ số lực cản phải được xác định trong trang này. hệ số lực cản có thể có một trong ba dạng khác nhau, trong đó hệ số Manning’s M là mặc định:

- Manning’s n

- Manning’s M (M = 1/n) - Số Chezy

Hệ số lực cản được xác định trong trình đơn này được nhân với hệ số lực cản xác định cho mặt cắt cho trước (và mực nước) trong dữ liệu đã xử lý của tập tin mặt cắt trong quá trình tính toán.

Có thể xác định các giá trị toàn cầu và cục bộ của hệ số lực cản. Trong bài tập thẩm định (calibration), thông thường, hệ số lực cản là biến quan trọng nhất cần điều chỉnh, và vì vậy, thường thì bạn sẽ cần phải xác định một số các giá trị để tính biến đổi cục bộ về địa hình, thảm phủ, v.v...

Xấp xỉ sóng

Có thể xác định sóng xấp xỉ nào là nên dùng trong tính toán, động học (Kinematic), khuyếch tán (Diffusive) hay một trong hai xấp xỉ sóng động lực hoàn toàn (fully dynamic wave approximations).

Giá trị mặc định

Trong trang này, ta có thể thay đổi giá trị của một số thông số liên quan tới tính toán thủy động lực.

Không nên thay đổi các thông số trừ khi người sử dụng đã biết rõ nó ảnh hưởng thế nào đến kết quả. Giải thích chi tiết hơn về các thông số được trình bày trong phần hệ thống hỗ trợ trực tuyến MIKE 11 của tài liệu kỹ thuật tham khảo (MIKE 11 Technical Reference manual).

Dòng giả đều- Quasi Steady

Một số thông số kiểm soát dòng giả đều (Quasi-Steady Control parameters) liên quan tới tính toán dòng giả đều sẽ được nhập vào trang này. Bạn có thể tìm thấy mô tả chi tiết trong phần hệ thống hỗ trợ trực tuyến MIKE 11 của tài liệu kỹ thuật tham khảo (MIKE 11 Technical Reference manual).

Bổ sung đầu ra (Output)

Có thể cho đầu ra bổ sung theo yêu cầu của người sử dụng. Tính năng đặc biệt này có trong mô hình như là một phần bổ sung vào tập tin kết quả thủy động lực. Đầu ra bổ sung được lưu trong một tập tin có tên tương tự như tên của tập tin kết quả HD result-file. Điểm khác biệt duy nhất là một chuỗi ‘HDADD’ nữa sẽ được bổ sung vào tên của tập tin kết quả HD result-file.

Ví dụ: nếu tên tập tin kết quả HD result là ‘HDRES1.RES11’, tên của tập tin đầu ra bổ sung sẽ là ‘HDRES1HDADD.RES11’

Để hoạt hoá đầu ra bổ sung, người sử dụng phải hoạt hóa hộp chọn (check-box) phía trước mục chọn để lưu tập tin kết quả đầu ra bổ sung.

Lực cản bãi ngập lũ- Flood Plain Resistance

Thông thường, hệ số lực cản tại các bãi ngập được đưa vào bằng cách chỉnh các hệ số lực cản tương đối bên trên ‘Level of Divide’ trong ditor mặt cắt, mô tả dữ liệu mặt cắt. Vì thế, ta có thể giảm diện tích dòng hữu hiệu như hàm mực nước. Một khả năng khác để thay đổi hệ số lực cản bãi ngập là điều chỉnh hệ số lực cản (Resistance Factor) trong dữ liệu đã xử lý trong editor mặt cắt.

Tuy nhiên, nếu việc lập mô hình không đòi hỏi một lực cản phụ thuộc mực nước tại các bãi ngập, bạn phải xác định một lực cản trên toàn bãi ngập trong trang này.

Lưu ý rằng lực cản bãi ngập chỉ được áp dụng bên trên ‘Level of Divide’. Vì vậy, bạn cũng cần phải điều chỉnh dữ liệu mặt cắt để hoạt hóa tính năng này.

Có thể xác định một lực cản toàn cục tại bãi ngập trong mô hình. Điều này được áp dụng trên các bãi ngập trừ khi các giá trị cục bộ được xác định. Các giá trị cục bộ được xác định là nội suy theo đường thẳng. Cho giá trị ‘-99’ là lực cản nghĩa là lực cản bãi ngập phải được tính từ dữ liệu thô trong tập tin mặt cắt.

Trang ‘User Defined Markers’- vạch dấu do người sử dụng xác định

Trang User Defined Markers cho phép người sử dụng xác định các mục chọn trong khu vực được lập mô hình mà các mục này sẽ được trình bày trên mặt cắt dọc từ MIKEView, (ví dụ các trạm đo, cầu, v.v...). Các vạch dấu có thể được xác định là các điểm đơn lập tại một chainage nào đó hoặc như là một vạch dấu có độ dài giữa hai chainages tại cùng một đoạn sông thẳng.

5.6.2 Editor thông số tải khuyếch tán- Editor AD parameter editor

Cần phải có tập tin thông số tải khuyếch tán để chạy một mô phỏng Tải khuyếch tán (và mô phỏng Chất lượng nước). Tập tin thông số tải khuyếch tán bao gồm thông tin về từng thành phần gây ô nhiễm có trong mô phỏng. Editor thông số tải khuyếch tán được hiển thị như trong Hình 5.11.

Hình 5.11: Editor thông số tải khuyếch tán

Các thành phần

Trong trang này, tên, đơn vị tính và dạng thành phần đều phải được xác định cho mỗi chất (mỗi thành phần) để đưa vào tính toán Tải khuyếch tán. Đơn vị tính và dạng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

thành phần (Bình thường, Lớp đơn có cố kết, nhiều lớp có hoặc không có cố kết) phải được chọn từ hộp kết hợp (combo-box) tương ứng. Để hoạt hóa hộp kếthợp này, ví dụ hoạt hóa trường đơn vị tính và nhắp vào mũi tên ‘down-arrow’ xuất hiện sau khi trường này đã được chọn.

Nút lệnh ‘Fill WQ Components’ cũng có thể được dùng để tự động xác định mô hình chất lượng nước sẽ dùng trong tính toán chất lượng nước. Sau khi chọn dạng mô hình chất lượng nước và cao trình, bảng thành phần sẽ được điền tự động với tên thành phần, đơn vị tính và thứ tự của các thành phần. Thứ tự của các thành phần là rất quan trọng nếu bạn trình bày mô phỏng chất lượng nước.

Tán xạ/ phân tán

Hệ số phân tán được xác định trong trang này, phân tán có thể được xác định như là một hàm số lưu tốc dòng chảy được tính bằng công thức sau đây:

D = f*Vex, trong đó: D là hệ số phân tán (m2/s) V là lưu tốc dòng chảy (m/s) f là hệ số phân tán ex là một số mũ không có thứ nguyên

Hệ số phân tán tối min và max được xác định sao cho không vượt qua ngưỡng giới hạn mà hệ số phân tán được tính có thể thay đổi.

Điều kiện ban đầu

các điều kiện ban đầu, nghĩa là hàm lượn/ nồng độ ban đầu của mỗi thành phần được xác định trong trang này.

Trong cột thành phần (Component column), chọn từ hộp kết hợp một thành phần mà bạn muốn xác định các điều kiện ban đầu. Hộp kết hợp trong cột thành phần liệt kê các thành phần được xác định trong trang ‘Components’ và một thành phần cụ thể nào đó được chọn trong danh mục.

Trong cột hàm lượng/ nồng độ (Concentration column) xác định hàm lượng/ nồng độ ban đầu của thành phần trong đơn vị đã chọn tại trang Components page.

Các điều kiện ban đầu toàn cục hay cục bộ đều có thể được xác định cho cùng một thành phần. Nếu bạn muốn xác định biến thiên cục bộ trong các điều kiện ban đầu, hãy cho không hoạt hóa hộp chọn ‘Global’ và xác định vị trí (tên sông và chainage) của điều kiện ban đầu cho thành phần nào đó. Giá trị toàn cục sẽ được sử dụng khắp nơi trừ tại những nhánh sông mà các giá trị cục bộ bổ sung đã được xác định. Nếu không có giá trị nào được nhập vào cho một thành phần, một hàm lượng/ nồng độ toàn cục là 0 sẽ được tự động áp dụng.

Bạn có thể xác định một hoặc nhiều các thành phần phân hủy hoặc không phân hủy, nghĩa là nồng độ/ hàm lượng được xem là phân hủy theo công thức:

dC/dT = K*C

tại đó, K là hệ số phân hủy (hours-1) và C là hàm lượng/ nồng độ

Nếu dữ liệu nhập vào được sử dụng với một tính toán chất lượng nước, người sử dụng không nên xác định hệ số phân hủy do mô hình chất lượng nước đặc biệt này sẽ tính được các hệ số.

Biên

Thông tin về các điểm biên trong khu vực lập mô hình phải được xác định tại trang này.

Một trong ba dạng biên khác nhau phải được xác định cho từng điểm biên- nhưng là cho cái nào mà bạn sẽ áp dụng:

• Biên hàm lượng/ nồng độ mở- Open concentration boundary:

Các điều kiện biên hàm lượng/ nồng độ mở phải được áp dụng tại những vị trí có dòng ra- outflow (của nước và khối lượng thành phần) từ khu vực mô hình. Các biên hàm lượng/ nồng độ mở trong mô hình tải khuyếch tán (AD) tương ứng với với mực nước hoặc các biên Q- h trong mô hình thủy động lực (HD). Tại mỗi biên mở này, bạn phải xác định một chuỗi thời gian hàm lượng/ nồng độ trong editor biên (các tập tin .bnd11).

Khi có dòng ra khỏi mô hình, hàm lượng/ nồng độ tại điểm biên sẽ được tính trong mô hình Tải khuyếch tán. Đối với dòng vào mô hình (ví dụ như tại dòng ngược trong các ứng dụng về triều), ta cần sử dụng các hàm lượng/ nồng độ biên đã xác định. (Những dòng vào này được xem như không gây ảnh hưởng gì đến dòng ra mô hình trước đây.)

Thông số K-mix được dùng để đảm bảo sự chuyển hóa/ biến đổi trôi chảy giữa các hàm lượng/ nồng độ biên đã tính và hàm lượng/ nồng độ biên đã xác định trong trường hợp có dòng ngược.

• Biên vận chuyển mở- Open Transport Boundary

Các điều kiện biên vận chuyển mở phải được dùng tại những biên mà chỉ có dòng vào. Chuyển vận vào khu vực mô hình được tính bằng cách dùng hàm lượng/ nồng độ biên đã được xác định và lưu lượng được tính bằng mô hình thủy động lực. Lưu ý quan trọng là hàm lượng/ nồng độ được tính tại điểm biên vì vậy mà có thể khác so với hàm lượng/ nồng độ được xác định trong tập tin biên.

K-mix không được dùng cho các biên vận chuyển mở. • Biên kín

Ta có các biên kín tại những nơi không có chất gì được vận chuyển vào hoặc ra khỏi khu vực mô hình. Một điều kiện biên kín phải được xác định trong trình đơn này nếu có một điều kiện biên kín tương tự đã được xác định trong tính toán thủy động lực (nghĩa là Q = 0).

Các điểm biên kín thì không cần phải có chuỗi thời gian hàm lượng/ nồng độ.

Vận chuyển bùn cát có cố kết- Cohesive ST

Dữ liệu dùng cho các mô hình vận chuyển bùn cát có cố kết được nhập vào trang này. Khi dùng các mô hình vận chuyển bùn cát có cố kết (bất kể là đơn giản hay cấp