Xuất xứ mụ hỡnh MIKE: Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI).
Đặc tớnh nổi bật: Mụ hỡnh toỏn vật lý thụng số phõn bổ mụ phỏng hệ thống tổng hợp dũng chảy mặt- dũng chảy ngầm lƣu vực sụng. Mụ phỏng biến đổi về lƣợng và chất hệ thống tài nguyờn nƣớc. Bao gồm dũng chảy trong lũng dẫn, dũng chảy tràn bề mặt, dũng chảy ngầm tầng khụng ỏp, dũng chảy ngầm tầng cú ỏp, dũng chảy tầng ngầm chuyển tiếp giữa tầng cú ỏp và tầng khụng ỏp, bốc thoỏt hơi từ tầng thảm phủ, truyền chất, vận chuyển bựn cỏt. Ứng dụng thực tiễn: Đó đƣợc ứng dụng tớnh toỏn rộng rói trờn phạm vi toàn thế giới. Ở Việt Nam MIKE SHE đƣợc ứng dụng mụ phỏng dũng hệ thống dũng chảy ngầm mặt lƣu vực sụng Srờpụk
Trong những năm 1990, viện thủy lực Đan mạch đó thiết lập hệ thống mụ hỡnh chất lƣợng nƣớc cho kờnh, sụng. Hệ thống này cú thể tớnh toỏn sự lan truyền chất ụ nhiễm trong dũng chảy từ cỏc nguồn khỏc nhau vào cỏc lƣu vực khỏc nhau. Tựy thuộc đối tƣợng nghiờn cứu, yờu cầu tớnh toỏn cỏc thụng số chất lƣợng nƣớc trong dũng chảy sụng, cửa sụng, hồ hay biển mà ỏp dụng cỏc phiờn bản khỏc nhau nhƣ MIKE 11, MIKE 21, MIKE 3, MIKE SHE, MIKE MOUSE và MIKE BASIN.
Giới thiệu mụ hỡnh Mike 11:
Mụ hỡnh Mike 11 là 1 phần mềm kỹ thuật chuyờn dụng do Viện thủy lực Đan Mạch (DHI) xõy dựng và phỏt triển trong khoảng 20 năm trở lại đõy, đƣợc ứng dụng để mụ phỏng chế độ thủy lực, chất lƣợng nƣớc và vận chuyển bựn cỏt vựng cửa sụng, trong sụng, lũng dẫn, kờnh dẫn,… Mike 11 co nhiều module cú cỏc khả năng và nhiệm vụ nhau nhƣ : module mƣa dũng chảy (RR), module thủy động lực
học (HD), module tải-khuếch tỏn (AD), module sinh thỏi (Ecolab),…; tựy theo mục đớch mà kết hợp sử dụng cỏc module một cỏch hợp lý và khoa học. Trong nghiờn cứu của mỡnh, tụi sử dụng cỏc module: module thủy lực (HD), module tải-khuếch tỏn (AD), module sinh thỏi (Ecolab) để mụ phỏng chất lƣợng nƣớc sụng.
Module thủy lực (HD-Hydrodynamics)
Module thủy lực đƣợc xõy dựng trờn cơ sở hệ phƣơng trỡnh Saint-Venant một chiều cho trƣờng hợp dũng khụng ổn định , gồm 2 phƣơng trỡnh sau:
Phƣơng trỡnh liờn tục:
Phƣơng trỡnh động lƣợng:
Đõy là hệ 2 phƣơng trỡnh vi phõn đạo hàm riờng phi tuyến bậc nhất, đƣợc giải bằng phƣơng phỏp số với lƣợc đồ sai phõn hữu hạn 6 điểm ẩn (Abbott-Inoescu). Module tải-khuếch tỏn (AD-Avection Dispersion
Module tải-khuếch tỏn đƣợc dựng để mo phỏng sự vận chuyển 1 chiều của chất huyền phự hoặc hũa tan (phõn hủy) trong cỏc lũng dẫn hở với giả thiết cỏc chất này hũa tan trộn lẫn. Quỏ trỡnh này đƣợc biểu diễn qua phƣơng trỡnh sau:
Trong đú :
A: diện tớch mặt cắt (m2) C: nồng độ (kg/m3)
D:hệ số khuếch tỏn (m2/s)
q: lƣu lƣợng nhập lƣu trờn 1 đơn vị chiều dài dọc sụng(m2/s) K: hệ số phõn hủy sinh học (ngày-1)
Phƣơng trỡnh này đƣợc giải bằng phƣơng phỏp số với sơ đồ sai phõn ẩn trung tõm. Module sinh thỏi (Ecolab)
Module sinh thỏi cú quan hệ chặt chẽ với module tải-khuếch tỏn, gúp phần mụ phỏng cỏc quỏ trỡnh biến đổi sinh-húa xảy ra trong mụi trƣờng nƣớc nhƣ :
Mối quan hệ giữa BOD/DO
Cỏc nhõn tố ảnh hƣởng đến độ Oxy hũa tan (to, dũng chảy,…) Quỏ trỡnh Nitrat húa
Ảnh hƣởng của thực vật đỏy
Sự khuấy động và lắng đọng của bựn cỏt
Ngoài ra cũn cú cỏc mụ hỡnh MIKE khỏc: MIKE BASIN, MIKE SHE, MIKE11, MIKE 11 GIS, MIKE 11 WQ, MIKE EcoLab, MIKE BASIN-WQ, MIKE21, MIKE FLOOD, MIKE 3.