III IV V VI VII V IX X XI XII Năm 1 Trị
2.1Tổng quan về mô hình thủy lực
Chương 2 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH TOÁN
2.1Tổng quan về mô hình thủy lực
Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ thông tin cũng như khoa học kỹ thuật nói chung, các mô hình toán ứng dụng ngày càng được phát triển nhanh. Các mô hình toán với các ưu điểm như cho kết quả tính toán nhanh, giá thành rẻ, dễ dàng thay đổi các kịch bản bài toán, v.v... đang trở thành một công cụ mạnh, phục vụ đắc lực trong nhiều lĩnh vực, trong đó có lĩnh vực quản lý tài nguyên và môi trường.
Vấn đề xây dựng mô hình toán học thủy văn không phải là hoàn toàn mới. Ngay từ khi bắt đầu phát triển của thủy lực học đã có sự liên hệ chặt chẽ với cơ sở toán-lý trong sự tạo thành những mô hình toán cơ bản của hàng loạt các quá trình thủy lực. Có thể coi mô hình về dòng thấm của Green-Amp(1911), đường đơn vị Sherman(1932) và phương pháp tương quan hợp trục của Linsley(1949) là sự những bước đi đầu tiên trong mô hình hoá. Ngày nay các mô hình tất định và ngẫu nhiên đã thu được rất nhiều thành tựu. Các mô hình này đã góp phần đáng kể trong các bài toán tính toán và dự báo thủy văn, thủy lực. Tuy nhiên do sự phức tạp của các quá trình thủy văn, do thiêu những tài liệu thực nghiệm và các khái niệm vật lý chuẩn xác cùng với sự phát triển chưa đầy đủ của các công cụ toán học và phương pháp tính nên nhiều bài toán thủy lực thiếu cơ sở vật lý-toán. Một hướng khác để mô phỏng các quá trình thủy lực là mô hình hoá hệ thống đã ra đời cho phép mô hình hoá nó mà không cần biết chi tiết các quá trình vật lý xảy ra bên trong hệ thống.
Việc ra đời của máy tính và phương pháp tính làm tăng mối quan tâm đến việc xây dựng các mô hình toán thủy văn, thủy lực và đưa nó vào sản xuất. Trong những năm gần đây nó đã tạo một hướng nghiên cứu độc lập, có các bài toán và phương pháp riêng. Những bài toán trước đây như giải hệ phương trình vi phân chuyển động không ổn định (hệ phương trình Saint Venant) phải đơn giản hoá thì ngày nay có thể giải đầy đủ bằng các mô hình một chiều, hai chiều, ba chiều. Việc giải hệ thống Saint Venant đã thu hút cả các nhà toán học, những người quan tâm đến ứng dụng thực tế của phương pháp giải bằng số các phương trình vi phân cũng như các
nhà thủy văn học,những người muốn đưa các kỹ thuật và phương pháp tính hiện tại vào các tính toán thủy văn, thủy lực.
Mô hình toán thủy văn ngày nay được phát triển rộng rãi và ứng dụng trong tất cả các lĩnh vực liên quan đến thủy văn học. Ở Việt Nam, mô hình toán được đưa vào từ cuối những năm 1950 với các mô hình SSARR(1956), Delta(1970) cho đồng bằng sông Cửu Long. Sau đó là việc sử dụng các mô hình Muskingum(1938), Kalinin- Miliucov(1964), Tank(1968) trong những năm 1960-1980. Trong những năm gần đây rất nhiều mô hình thủy lực-thủy văn tất định, ngẫu nhiên, 1 chiều đến 3 chiều được sử dụng cho các bài toán dự báo, tính toán thủy văn, tính toán thủy lực, bảo vệ môi trường và thu được những kết quả cao.