Trước khi tính toán mô hình cần được hiệu chỉnh các thông số sao cho kết quả tính phù hợp với thực tế đo đạc. Đây là bước quan trọng cần được thực hiện kỹ lưỡng trước khi sử dụng bất kỳ một mô hình số nào. Trong phần nghiên cứu này tác giả tiến hành hiệu chỉnh các thông số thông qua việc so sánh các kết quả tính toán mực nước và dòng chảy trong đợt khảo sát đo đạc ngày 21/4/2007 tại trạm V1,
34
thuộc dự án VS\RDE-03. Trạm quan trắc dòng chảy nằm phía ngoài cửa Thuận An quan trắc đồng thời dao động mực nước triều và đo đạc dòng triều tại 3 tầng mặt, giữa và đáy.
Hình18. Vị trí các trạm quan trắc dao động mực nước và dòng chảy V1 3.6.1Thiết lập các thông số trong mô hình CMS-wave
35
Hình 20. Điều kiện phổ sóng tại biên CMS-wave
Dạng phổ sóng sử dụng trên biên nước sâu là phổ TMA. Phổ sóng được tính toán từ các tham số sóng: Độ cao Hs, chu kỳ đỉnh phổ Tp và hướng sóng với các tham số của ԑ=3.3 và n=4 tại độ sâu nước d=25m.
3.6.2Thiết lập các thông số trong mô hình CMS-flow
36
Hình 22. Các thông số tính toán vận chuyển trầm tích.
Hình 23. Điều kiện biên dao động mực nước
3.6.3Thiết lập thông số kết nối giữa hai mô hình CMS-flow và CMS-wave
Hai mô hình tính toán sóng và dòng chảy được sử dụng tính cặp đồng thời. Phương pháp tính cặp sử dụng dạng trao đổi hai chiều, cho phép tính toán và trao đổi các tham số của sóng và dòng chảy qua lại giữa hai mô hình theo từng bước thời gian. Theo đó các tham số sóng và ứng suất bức xạ được CMS-flow sử dụng trong mỗi bước tính để tính dòng chảy do sóng và vận chuyển trầm tích. Quá trình song song với nó là CMS-wave sử dụng trường dòng chảy, điều kiện địa hình đã được
37
cập nhật mực nước và biến đổi đáy vào trong tính toán trường sóng. Hai quá trình tính toán diễn ra song song với bước thời gian trao đổi cập nhật các tham số là 3 giờ. Tổng lượng thời gian tính toán trong một phương án hướng sóng là 720 giờ (30 ngày).
Hình 24. Giao diện điều khiển tính toán cặp đồng thới giữa hai mô hình
Hình 25. So sánh mực nước tính toán và đo đạc tại trạm V1 từ 10 giờ ngày 21/4 đến 10 giờ ngày 22/4/2007
38
Hình 26. So sánh tốc độ dòng chảy tính toán với tốc độ dòng chảy đo đạc tại các tầng Mặt, giữa và đáy tại trạm V1 từ 10 giờ ngày 21/4 đến 10 giờ ngày 22/4/2007
Hình 27. So sánh hướng dòng chảy tính toán với hướng dòng chảy đo đạc tại các tầng Mặt, giữa và đáy tại trạm V1 từ 10 giờ ngày 21/4 đến 10 giờ ngày 22/4/2007
39
Hình 28. Trường dòng chảy tại khu vực cửa Thuận An trong pha triều lên
Hình29. Trường dòng chảy tại khu vực cửa Thuận An trong pha triều xuống
Để đánh giá mức độ chính xác của các kết quả tính toán và đo đạc, độ lệch chuẩn và sai số trung bình quân phương đã được sử dụng. Công thức xác định giá trị của độ lệch chuẩn (hệ số bias) và sai số trung bình quân phương như sau:
BIAS = 1
N (Vcomi − Vobsi) (86)
RMS = 1
N (Vcomi − Vobsi)2 1/2 (87)
Trong đó N – là tổng số số liệu, Vcomi- giá trị tính toán thứ i, Vobsi – giá trị đo đạc thứ i.
Kết quả tính toán sai số của dao động mực nước đo đạc và tính toán: Bias = 0.065, Rms = 0.177
40
Kết quả tính toán sai số của vận tốc dòng chảy đo đạc tại tầng giữa và vận tốc tính toán: Bias = 0.0352, Rms = 0.0963
Từ các kết quả trên cho thấy kết quả tính toán mực nước, tốc độ và hướng dòng chảy ứng với các thông số cài đặt trong mô hình là khá phù hợp. Các kết quả về giá trị có sự sai khác nhỏ. Các hệ số bias mang giá trị dương chứng tỏ các giá trị tính toán lớn hơn so với các giá trị đo đạc.