Điều kiện thủy động lực tại cỏc vựng nước nụng ven bờ cú cửa sụng rất phức tạp, dũng chảy vựng ven bờ được hỡnh thành và tồn tại do nhiều nguyờn nhõn tỏc động khỏc nhau như thủy triều, giú, ỏp suất khụng khớ trờn bề mặt thoỏng, sự biến động của mật độ nước do tỏc động của dũng chảy nước ngọt từ cỏc sụng và tỏc động của súng giú trờn bề mặt. Để mụ phỏng được quỏ trỡnh thủy động lực phức tạp này chỳng ta cần phải sử dụng cỏc mụ hỡnh số trị ba chiều, vỡ cỏc mụ hỡnh số trị hai chiều trung bỡnh theo phương ngang hoặc theo phương thẳng đứng khụng thể đỏp ứng được yờu cầu do chỳng chỉ ỏp dụng được trong điều kiện xỏo trộn tốt hay dũng chảy đồng nhất tương đối trờn toàn bộ cột nước với độ sõu ớt biến đổi.
Nhằm gúp phần giải quyết nhu cầu tớnh toỏn chế độ thủy động lực cho vựng nước ven bờ kết hợp đầy đủ cỏc tỏc nhõn hỡnh thành dũng chảy với sự phức tạp của địa hỡnh ven bờ và mặt đỏy tự nhiờn, luận ỏn sẽ đi sõu nghiờn cứu mụ hỡnh số trị thủy động
lực ba chiều với những nội dung chớnh như sau:
A. Xõy dựng bộ chương trỡnh tớnh cú độ tin cậy và cỏc chương trỡnh tiện ớch cho phộp giải số trị bài toỏn thủy động lực ba chiều quy mụ vừa trong hệ toạ độ Đề Cỏc theo phương ngang và toạ độ sigma theo phương thẳng đứng cú tớnh đến tỏc động của thủy triều, ứng suất giú tại bề mặt, biến động của mật độ nước và tỏc động của súng trọng lực trờn bề mặt thoỏng. Đõy là nội dung đúng vai trũ cơ sở lý thuyết trong đú chỳ trọng đề cập tới những vấn đề quan trọng như sau:
1- Nghiờn cứu, ỏp dụng cỏc sơ đồ sai phõn trong khụng gian tớnh toỏn quỏ trỡnh bỡnh lưu - đối lưu bằng cỏc sơ đồ bậc nhất ngược dũng, sơ đồ bậc hai Lax-Wendroft và trung tõm. Nõng cao độ chớnh xỏc của sơ đồ xấp xỉ trong khụng gian của mụ hỡnh số bằng thuật giải suy giảm biến động tổng cộng TVD với hàm giới hạn là hàm trọng số giữa sơ đồ ngược dũng và sơ đồ Lax-Wendroft hay trung tõm và sử dụng sơ đồ phõn tỏch thời gian ‘bước nhỏ’ Yanenko nhằm tăng cường bậc chớnh xỏc của sơ đồ xấp xỉ theo thời gian.
2- Nghiờn cứu, ỏp dụng cỏc phương ỏn tham số hoỏ quỏ trỡnh trao đổi rối bằng cỏc sơ đồ khộp kớn rối với nhiều mức phức tạp khỏc nhau, trờn cơ sở đú lựa chọn sơ đồ tham số hoỏ phự hợp cho vựng nước nụng ven bờ. 3- Ảnh hưởng của súng trọng lực bề mặt.
4- Nghiờn cứu khả năng lựa chọn và ỏp dụng cỏc phương ỏn khỏc nhau cho biờn lỏng biển, biờn lỏng cửa sụng trong cỏc điều kiện xỏo trộn đồng nhất và cú phõn tầng.
5- Kiểm tra mụ hỡnh với những điều kiện giả định lý thuyết.
B. Ứng dụng mụ hỡnh tớnh toỏn hoàn lưu vựng biển Hội An - Cự Lao Chàm, Quảng Nam
Đõy là phần ứng dụng số nhằm kiểm tra, đỏnh giỏ mức độ tin cậy của mụ hỡnh trờn hai phương diện định tớnh và định lượng, đỏnh giỏ khả năng ứng dụng của mụ hỡnh trong điều kiện thực tế và gúp phần cung cấp thụng tin về chế độ thủy động lực vựng biển nghiờn cứu phục vụ cỏc mục đớch nghiờn cứu khoa học như nghiờn cứu quỏ trỡnh vận chuyển trầm tớch, lan truyền cỏc chất ụ nhiễm và kinh tế như cụng tỏc quy hoạch vựng nuụi trồng thủy sản và quy hoạch kinh tế du lịch sinh thỏi.
Chương 2