2.3. Xơy d ng mô hình ậ Mô hình MIKE 21
2.3.2 S đ hóa khu v c tính toán
a. S đ tính toán.
C n c vào tình hình tài li u đ a hình, các tài li u c b n khác nh m c n c, l u l ng dòng ch y, gió, và m t s tài li u khác nh ch đ th y l c sông, s đ tính toán dòng ch y khu v c ình V – Cát H i đ c l a ch n nh hình 2.2
Mi n tính, l i tính toán: c thi t l p cho khu v c ình V – Cát H i, h t a đ trong mô hình đ c quy đ i v h t a đ WGS 1984 UTM Zone 48N. T l l i tính toán t ng d n t trong sông ra đ n v nh B c b . B c l i cho mô hình dòng ch y đ c th hi n chi ti t và t p trung t i khu v c sông B ch ng, kênh Tráp, kênh Hà Nam và c a sông L ch Huy n.
Hình 2.2: S đ tính toán b. Biên tính toán.
- Biên sông: L u l ng, m c n c th c đo t i các tr m m c n c Q1, H2, Q3, H4 (l u l ng, m c n c trong sông đ c l y t các tr m đo m c n c c a Tedi). - Biên bi n: S li u th c đo t i tr m m c n c Hòn D u, Cát Bà.
Biên l u l ng, m c n c trong sông đ c l y t các tr m đo m c n c (Q1, H2, Q3, H4) c a Tedi đ c b trí nh hình 2.3:
Hình 2.3: V trí các biên m c n c s d ng đ nghiên c u mô hình Trong đó:
- L u l ng th c đo t i Q1 đ i di n cho biên t i sông B ch ng - M c n c th c đo t i H2 đ i di n cho biên t i sông Rút.
- L u l ng th c đo t i Q3 đ i di n cho biên t i sông Chanh.
- M c n c th c đo t i H4 đ i di n cho biên t i V nh H Long.
B ng 2.1: Th ng kê t a đ v trí các tr m đo m c n c STT Tên
tr m
T a đ
Ghi chú
X Y
1 Q1 2305285 684121 Sông B ch ng –C ng ình V
2 H2 2306681 689844 Thôn Vi D ng –Xư Liên V - Qu ng Ninh 3 Q3 2307563 693830 Xã Liên Hòa –Huy n Yên H ng –Qu ng Ninh 4 H4 2307248 698915 o Qu Soài – Huy n Yên H ng –Qu ng Ninh
Tài li u quan tr c đ c thu th p t i tr m qu c gia Hòn D u và các tr m đo m c n c đ u cho th y, th y tri u t i khu v c nghiên c u và lân c n là nh t tri u thu n nh t, h u h t s ngày trong tháng là nh t tri u (24 25 ngày), dao đ ng m c n c 3,0 4,0m vào th i k tri u c ng và kho ng 0,5m vào th i k tri u kém, đ c bi t vào k tri u c ng t c đ m c n c lên xu ng nhanh (hình 2.4, 2.5).
Vùng bi n n m ngoài c a sông, ít ch u nh h ng c a n c ngu n, y u t bi n đóng vai trò ch y u.
Hình 2.4: Quá trình m c n c t i Hòn D u (tháng 7/2006)
Hình 2.5: Quá trình m c n c t i tr m Hòn D u (tháng 2/2006)
i u ki n gió: i u ki n gió đ c s d ng trong mô ph ng nh m t thông s mô hình, trong đó có xét đ n 2 y u t là h ng và c ng đ gió.
S li u gió đ c trích t s li u th c đo t i tr m Hòn Dáu n m 2006. (B ng 2.1, 2.2)
B ng 2.2: T n su t xu t hi n gió nhi u n m tr m Hòn Dáu (%)
H ng B B N N TN T TB
Mùa ông 12,4 30,9 10,0 17,0 4,5 2,1 1,0 2,9
Mùa Hè 10,9 13,4 12,5 26,2 12,2 10,5 3,3 11,1
B ng 2.3: c tr ng t c đ gió tr m Hòn Dáu (m/s)
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
V n t c TB 4,8 4,6 4,4 4,6 5,4 5,6 6,0 4,5 4,4 4,9 4,6 4,6 L n nh t 24 20 34 28 40 40 40 45 45 34 24 28
Tr ng sóng đ i bi u t i tr m đo Cát Bà đ c tính trong 2 tháng, 1 tháng mùa đông (tháng 2) và 1 tháng mùa hè (tháng 7). S li u đ c l y t các máy đo sóng d án L ch Huy n - H i Phòng c a Tedi.
Các h ng sóng ch y u đ n khu v c nghiên c u là h ng SE, E, S, SW . Do y u t đ a lý c a khu v c nghiên c u có đ o Cát Bà che ch n phía ông nên h ng sóng E không tác đ ng nhi u đ n công trình. đây ta ch xét các h ng S, SE, SW là ch y u, trong đó h ng S là h ng đ c bi t c n quan tâm.
2.4 Hi u ch nh vƠ ki m đ nh mô hình.
Vi c hi u ch nh thông s mô hình ch y u đ c ti n hành b ng cách thay đ i đ nhám, gió ho c m t s y u t khác. Các y u t thay đ i đây đ c cho b ng các h ng s trên toàn l i và đ c hi u ch nh trong quá trình hi u ch nh mô hình k t h p tham kh o thông tin đi u tra th c đ a. ki m tra tính h p lý qua các tài li u đo đ c c a các tr m đo ki m tra. Ph ng pháp hi u ch nh thông s đây dùng ph ng pháp th d n.
Hoa sóng tháng 7 t i KVNC Hoa sóng tháng 2
t i KVNC
Hình 2.6. S đ quá trình hi u ch nh b thông s mô hình Quá trình hi u ch nh có th tóm t t thành các b c sau:
B c 1: gi thi t b thông s , đi u ki n ban đ u.
B c 2: sau khi đư có b thông s gi thi t, ti n hành ch y mô hình.
B c 3: so sánh k t qu tính toán v i s li u th c đo t i các tr m có s li u đo đ c l u l ng và m c n c. N u không đ t, quay l i b c 1.
Vi c so sánh này có th ti n hành b ng tr c quan (so sánh hai đ ng quá trình tính toán và th c đo trên bi u đ ), đ ng th i k t h p ch tiêu Nash đ ki m tra.
2
0, ,
2
0, 0
1 i s i
i
X X
Nash
X X
Trong đó: X0,I: là giá tr th c đo.
Xs,i: là giá tr tính toán ho c mô ph ng.
X0: là giá tr th c đo trung bình.
Tr c khi tính toán hay ch y b t k m t mô hình nào, ng i ch y ph i ti n hành làm 2 b c hi u ch nh và ki m đ nh, song trong lu n v n này do d li u th c đo nhi u n m không đ , vì v y lu n v n m i th c hi n đ c b c hi u ch nh ch không ki m đ nh
M c tiêu c a tính toán th y l c là đ xác đ nh b thông s th y l c phù h p nh t đ i v i khu v c nghiên c u, ph c v cho vi c mô ph ng các k ch b n
Ch ng III. C n c vào nhi m v tính toán, các tài li u thu th p đ c đ th c hi n ch y mô hình.
2.4.1. i u ki n biên và đi u ki n ban đ u
hi u ch nh mô hình m c n c, dòng ch y và sóng đ tài th c hi n mô ph ng trong module MIKE 21/3 Coupled model g m 2 module là MIKE 21 FM HD và MIKE 21 SW, trong đó:
+ Module MIKE 21 FM HD có các biên: biên sông ( 4 biên l u l ng và m c n c Q1, H2, Q3, H4), biên bi n ( biên m c n c).
+ Module MIKE 21 SW có các biên: biên sóng, biên gió t i tr m Hòn Dáu và Cát Bà