Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA i BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TỔNG CỤC THUỶ LỢI VIỆN QUY HOẠCH THỦY LỢI MIỀN NAM BÁO CÁO T Ổ NG K Ế T KHOA HỌC KỸ THUẬT TẬP 2 8026 TP. HỒ CHÍ MINH, 5-2010 Nghiên cứu xây dựng phần mềm thủy lực kết hợp với truyền tải chất ô nhiễm trên các hệ thống sông tích hợp với công nghệ GIS Số đăng ký: Đề tài: Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA ii DANH MỤC TÀI LIỆU TẬP MÃ SỐ TIÊU ĐỀ Tập 1 BC01-DELTA Báo cáo tóm tắt Tập 2 BC02-DELTA Báo cáo Tổng kết khoa học và Kỹ thuật Tập 3 BC03-DELTA Phần mềm DELTA cho tính toán dòng chảy và chất lượng nước trên hệ thống kênh sông - CƠ SỞ HỌC THUẬT Tập 4 BC04-DELTA Phần mềm DELTA cho tính toán dòng chảy và chất lượng nước trên hệ thống kênh sông – PHÂN TÍCH HỆ THỐNG Tập 5 BC05-DELTA Phần mềm DELTA cho tính toán dòng chảy và chất lượng nước trên hệ thống kênh sông - HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG Tập 6 BC06-DELTA Phần mềm DELTA cho tính toán dòng chảy và chất lượng nước trên hệ thống kênh sông – KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH PHẦN MỀM DELTA SO VỚI MÔ HÌNH MIKE11 ECOLAB Tập 7 BC07-DELTA Phần mềm DELTA cho tính toán dòng chảy và chất lượng nước trên hệ thống kênh sông – BÁO CÁO KẾT QUẢ MÔ PHỎNG THUỶ LỰC VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG SÔNG ĐỒNG NAI-SÀI GÒN Tập 8 BC08-DELTA Phần mềm DELTA cho tính toán dòng chảy và chất lượng nước trên hệ thống kênh sông – BÁO CÁO KẾT QUẢ MÔ PHỎNG THUỶ LỰC VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG SÔNG ĐỒNG SƠN Cơ quan chủ trì đề tài: VIỆN QUY HOẠCH THỦY LỢI MIỀN NAM Chủ nhiệm đề tài: GS.TS NGUYỄN TẤT ĐẮC Với sự cộng tác của: Công ty cổ phần Tư vấn Xây dựng thủy lợi Việt Nam (HEC); Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI); Các đơn vị Phòng Tổng hợp kỹ thuật, Trung tâm Tư vấn và CGCNNN và Trung tâm Chất lượng nước và Môi trường thuộc Viện Quy hoạch Thuỷ lợi Miền Nam. Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA iii Các cán bộ tham gia chính: 1 ThS.NCS Đặng Thanh Lâm, Viện QHTLMN, thư ký đề tài 2 TS. Lương Quang Xô, Viện QHTLMN 3 ThS NCS Đỗ Đức Dũng, Viện QHTLMN 4 ThS. Nguyễn Huy Khôi, Viện QHTLMN 5 ThS. Phạm văn Mạnh, Viện QHTLMN 6 ThS. Chu Diễm Hạnh, HEC 7 KS. Lê Tất Hải 8 ThS. Vũ Ngọc Trình 9 CN. Châu Thu Trân 10 CN. Nguyễn Tất Thắng, Đại học quốc tế RMIT tại TP.HCM 11 CN. Bùi thị Tuyết Vân, Viện QHTLMN 12 KS. Phan thị Anh Đào , Viện QHTLMN 13 Các cán bộ kỹ thuật của Vi ện QHTL Miền Nam Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA iv LỜI NÓI ĐẦU “Nghiên cứu xây dựng phần mềm thủy lực kết hợp với truyền tải chất ô nhiễm trên các hệ thống sông tích hợp với công nghệ GIS” là đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ (Bộ NN&PTNT), được thực hiện trong 2 năm 2008-2009 do GS.TS Nguyễn Tất Đắc, cán bộ của Viện Quy hoạch Thủy lợi miền Nam, làm Chủ nhiệm. Mục tiêu của đề tài là “ Xây dựng được phần mềm tính toán th ủy lực kết hợp với truyền tải chất (chủ yếu là mặn và chất ô nhiễm hữu cơ) trên hệ thống kênh sông với điều kiện khai thác, sử dụng nước của Việt nam, đồng thời tích hợp đước với công nghệ GIS, có độ tin cậy cao ”. Với bộ phần mềm này có thể chủ động thay đổi, phát triển tùy thuộc vào các yêu cầu thực tiễn tính toán. Mục tiêu ph ấn đấu là, ở một khía cạnh nào đó, bộ phần mềm này có thể so sánh với các bộ phần mềm thương mại đang được sử dụng rộng rãi ở Việt nam cũng như trên thế giới (như Mike11, ISIS,…). Bộ phần mềm này được đặt tên là DELTA nhằm hướng tới đối tượng các châu thổ lớn của Việt nam như châu thổ sông Hồng, Đồng bằng sông Cửu Long và ngay cả mạng lưới sông của toàn bộ châu thổ sông Mê Công. Để xây dựng DELTA, chủ nhiệm đề tài đã nghiên cứu tận dụng các ưu điểm của các bộ phần mềm hiện có trong nước như VRSAP, KOD, HYDROGIS, MK4, SAL, cũng như học tập ở mức độ có thể được cách xây dựng giao diện của các phần mềm thương mại của nước ngoài như Mike11, ISIS, DUFLOW. DELTA gồm hai khối, khối cơ sở dữ liệu (CSDL) và khối mô phỏng. i) Yêu cầu cho khối cơ sở dữ liệu là tổ chức dữ liệu sao cho dễ truy cập và kết hợp được các công cụ GIS và cố gắng sử dụng các phần mềm mã mở để tránh phải mua bản quyền các phần mềm về GIS. Khối này đòi hỏi các kiến thức về tin học, tổ chức dữ liệu và công cụ GIS. ii) Khối mô phỏng đòi hỏi các kiến thức sâu vê cơ học, thủy động lực học và toán học, đồng thời cũng đòi hỏi các kiến thức về lập trình để bảo đảm tính chính xác của các kết quả tính toán và bản chất vật lý của hiện tượng được mô phỏng. Khối mô phỏng của DELTA gồm phần học thuật và lập trình thể hiện thuật toán, là sự kế thừa và tổ ng kết các kết quả nghiên cứu của chính chủ nhiệm đề tài từ những năm 1980 cho tới nay. Phần lập trình sử dụng ngôn ngữ Fortran 90 và biên dịch trên môi trường CVF6.6 (Compaq Visual Fortran, phiên bản 6.6) Khối CSDL và nối kết GIS trong DELTA được tổ chức trên nền PostgreSQL (mã mở) và lập trình trên ngôn ngữ Visual C# (.NET). Trước mắt có ưu điểm là tránh phải mua bản quyền các phần mềm GIS như ArcView, ArcGis,… mà các phần mềm thương mại (như Mike11, ISIS, ) phải mua. Th ực hiện nghiên cứu này là một nhóm chuyên gia của Viện Cơ-Tin học Ứng dụng và một nhóm cán bộ tin học đã tốt nghiệp trường Đại học Quốc tế RMIT. Ngoài các cán bộ chuyên sâu nêu trên, đóng góp cho việc hoàn thành đề tài trong việc chuẩn bị số liệu, thử nghiệm, là một nhóm cán bộ của Trung Tâm Tư vấn và Chuyển giao công nghệ ngành Nước và Phòng Tổng hợp Kỹ thuật thuộc Viện Quy hoạch Thủy l ợi miền Nam. Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA v Khả năng của phần mềm DELTA là tính toán dòng chảy một chiều (như mực nước, lưu lượng, vận tốc, ), cả chảy êm và chảy xiết, trên hệ thống kênh sông phức tạp có các công trình vận hành đóng mở như cống đập. Các điều kiện sử dụng nước như bơm tưới, xả nước, mưa, gió; dao động triều cũng được kể tới trong tính toán. Khi đã tính đượ c dòng chảy thì các yếu tố chính về chất lượng nước như mặn, BOD, DO, tổng Ni tơ, tổng Phốt pho cũng được tính trong DELTA. Do các yếu tố của chất lượng nước được mô tả bởi cùng một dạng phương trình lan truyền (với các hệ số khác nhau) nên ngoài các yếu tố chính của chất lượng nước được nêu ở trên, thuật toán của DELTA có thể mở rộng cho các yếu tố khác của chấ t lượng nước, chẳng hạn lan truyền dầu, lan truyền nước làm mát từ nhà máy nhiệt điện, kết nối với hệ thống cống ngầm hay lan truyền nước phèn (với cân bằng jurbanite) trên hệ thống kênh sông (đã được viết thành các chương trình tính toán riêng biệt với tên OILSPREAD, ACIDWATER hay HEATWATER). Để thấy khả năng, tính hợp lý của kết quả và một số ưu điểm của DELTA, trong thử nghiệm, đã s ử dụng đồng thời bộ phần mềm MIKE11-ECOLAB của DHI và DELTA để tính dòng chảy và 3 yếu tố của chất lượng nước (mặn, BOD, DO) cho cùng một sơ đồ kênh sông, cùng bộ số liệu biên của hệ thống sông Đồng Nai-Sài Gòn ở miền Nam, hệ thống sông Đông Sơn ở Thanh Hóa. Kết quả tính toán cho thấy tính hợp lý về bản chất cơ học và ưu điểm về tốc độ tính toán r ất nhanh của DELTA. Ngoài việc thử nghiệm bắt buộc cho hai hệ thống sông bằng phần mềm DELTA và MIKE11, một ở miền Bắc, một ở miền Nam như nêu trên, trong quá trình xây dựng và thử nghiệm, phần mềm DELTA đã được áp dụng để tính dòng chảy, mặn, BOD, DO của năm 2004 trên toàn Bán đảo Cà Mau trong đó có kể tới sự vận hành của hệ thống cống lấy và tiêu nước theo yêu cầu về độ m ặn cho vùng nuôi tôm và ngăn mặn cho vùng trồng lúa (Dự án phân ranh mặn ngọt). Phần mềm DELTA cũng đã được áp dụng cho bài toán mặn cho toàn Đồng bằng sông Cửu long (chạy 6 tháng) và bài toán lan truyền chất ô nhiễm hữu cơ (BOD, DO) cho khu vực Tp Cần thơ sử dụng sơ đồ toàn Đồng bằng. Các thử nghiệm trên cho thấy phần mềm DELTA đã làm việc tốt cho các hệ thống kênh sông của Việt Nam (từ đơn giản đến ph ức tạp) và với các điều kiện phức tạp về sử dụng nước cũng như các điều kiện phức tạp về khí tượng thủy văn. Vì chưa phải là phần mềm thương mại nên phần thiết kế giao diện và các tiện ích của DELTA chưa thật chuyên nghiệp và cần được đầu tư thêm để hoàn thiện trong quá trình áp dụng. Cũng giống như các phầ n mềm khác, để có thể phổ biến và sử dụng cũng cần phải có các khóa đào tạo chuyên biệt. Với mong muốn người sử dụng có thêm thông tin trong quá trình sử dụng các phần mềm về dòng chảy và chất lượng nước trên hệ thống kênh sông, trong phần mô tả về học thuật, chủ nhiệm đề tài đã bổ xung một phần tổng quan về các mô hình mà các mô hình này đã được nhiều người biết hay s ử dụng dưới các hình thức khác nhau. Chủ nhiệm đề tài xin chân thành cám ơn sự ủng hộ của Vụ Khoa học và Công nghệ thuộc Bộ NN&PTNT, các nhà khoa học trong và ngoài ngành thủy lợi cũng như sự đóng góp tích cực của các cán bộ tham gia đề tài. GS.TS Nguyễn Tất Đắc, Chủ nhiệm đề tài Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA vi TÓM LƯỢC ĐỀ TÀI XÂY DỰNG MÔ HÌNH DELTA Tên đề tài: “Nghiên cứu xây dựng phần mềm thủy lực kết hợp với truyền tải chất ô nhiễm trên các hệ thống sông tích hợp với công nghệ GIS” Cơ quan chủ trì: Viện Quy hoạch Thuỷ lợi miền Nam Chủ nhiệm đề tài: GS.TS. NGUYỄN TẤT ĐẮC Thời gian thực hiện: 24 tháng, từ 01/2008 đến 12/2009 Địa bàn: Tổng kinh phí thực hiện: 1.500.000.000 đồng (Một tỷ năm trăm triệu đồng) Mục tiêu của đề tài: Xây dựng được phần mềm tính toán thuỷ lực kết hợp với truyền tải chất (chủ yếu là mặn và chất ô nhiễm hữu cơ) trên hệ thống kênh sông với điều kiện khai thác, sử dụng nước của Việt Nam, đồng thời tích hợp được với công nghệ GIS, có độ tin cậy cao. Nội dung và Phương pháp nghiên c ứu: - Nghiên cứu lựa chọn các phương trình và thuật toán thích hợp cho mô hình dòng chảy (có kế thừa những nghiên cứu trước đây) - Nghiên cứu lựa chọn các phương trình và thuật toán thích hợp cho mô hình lan truyền chất (có kế thừa những nghiên cứu trước đây) - Lập trình các mô đun tính toán dòng chảy, lan truyền chất và nối kết CSDL - Xây dựng Cơ sở dữ liệu và tích hợp công cụ GIS - Nghiên cứu thí điểm áp dụng cho 2 hệ th ống lựa chọn : Đồng Nai-Sài Gòn ở miền Nam và Đông Sơn ở miền Bắc - Sách chuyên khảo, tài liệu hướng dẫn sử dụng - Báo cáo, Tổ chức hội thảo, Semina và chuyển giao Các nội dung hoạt động chính: - Giải thuật tính toán dòng chảy - Giải thuật cho tính toán truyền chất - Lập trình các mô đun tính toán dòng chảy, lan truyền chất và nối kết CSDL: mô đun nhập liệu và truy cập CSDL, mô đ un tổ chức bộ nhớ, mô đun tính công trình, - Tổ chức cấu trúc CSDL, lựa chọn ngôn ngữ và lập trình cho CSDL lựa chọn (quản trị, cài đặt, truy cập, cập nhật, ), tổ chức 2 CSDL cho 2 hệ thống sông lựa chọn - Hai hệ thống sông lựa chọn: Lập sơ đồ tính, tính toán với phần mềm mới xây dưng và với MIKE 11, so sánh kết quả tính giữa 2 phần mềm, khuyến nghị và nh ận xét. Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA vii - Tài liệu mô tả thuật toán, tài liệu hướng dẫn sử dụng - Lập báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật và báo cáo tóm tắt. - Tổ chức hội thảo chuyển giao ở miền Bắc, miền Nam và ứng dụng phần mềm, hội thảo tổng kết đề tài. Sản phẩm của đề tài: - Bộ phần mềm thủy lực và lan truyền chấ t (mặn, ô nhiễm hữu cơ, phú dưỡng) - Mô tả thuật tóan và hướng dẫn sử dụng - Báo cáo kết quả mô phỏng thủy lực và chất lượng nước 2 hệ thống sông kênh điển hình ở Việt Nam - Báo cáo kết quả kiểm định bộ phần mềm mới xây dựng so với phần mềm thương mại khác (chẳng hạn MIKE 11) - Ứng dụng thuậ t toán nâng cao hiệu quả giải bài toán chất lượng nước sông kênh - Sách chuyên khảo về mô hình thủy lực và lan truyền chất - Phần mềm thuỷ lực và chất lượng nước Những ứng dụng kết quả nghiên cứu: - Về khoa học: (i) Ứng dụng khoa học công nghệ hoàn thiện mô hình thuỷ lực và chất lượng nước với tốc độ tính toán nhanh và kết quả hợp lý (ii) Xây dựng phương pháp luận khoa học,phần mềm tính toán thủy lực và truyền tải chất, đồng thời tích hợp được với công nghệ GIS. - Về thực tiễn: Những thử nghiệm trên một số hệ thống sông cho thấy kết quả cho ra từ DELTA hợp lý về vật lý, tốc độ tính toán rất nhanh (i) Hệ thống sông kênh Bán đảo Cà Mau: gồm 1922 nhánh sông, 4135 mặt cắt, 1195 hợp lưu, 5 biên, 75 cống có điều khiển đóng mở, trên 200 ô đồng: Mô phỏng dòng chảy, BOD, DO cho 4392 giờ (khoảng 6 tháng), nếu dùng Delta thì thời gian chạy, với bước thời gian 20 phút, thì hết 6phút 10 giây. Kết quả ổn định, h ợp lý. (ii) Bài toán toàn ĐBSCL: gồm 2305 nhánh sông, 6450 mặt cắt, 1415 hợp lưu, 22 biên, 161 cống, 153 ô ruộng. Mô phỏng dòng chảy, BOD, DO trong 2880 giờ (khoảng 4 tháng), với bước thời gian 20 phút, nếu dùng Delta thì chạy hết 5 phút 35 giây. Kết quả ổn định và hợp lý - Về đào tạo, huấn luyện: (i) Sách chuyên khảo là tập cơ sở học thuật đã hợp đồng in ấn với nhà xuất bản Nông nghiệp, đã có tài liệu hướng dẫn sử dụng; Cũng đã tổ chức Semina giới thiệu ở Viện và giới thiệu sử dụng (ii) Tài liệu hoàn thành trong khuôn khổ của đề tài: Báo cáo tại Hội nghị của đề tài độc lập cấp Nhà nước “ Nghiên cứu đề xuấ t các giải pháp chống ngập cho TP Hồ Chí Minh” với tên báo cáo “ Một phương pháp tính tiêu thoát nước tp Hồ Chí Minh” sử dụng thuật toán tính thủy lực của DELTA; và 1 NCS đang làm luận Tiến sỹ ở năm Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA viii giai đoạn cuối (Đặng Thanh Lâm). Hợp tác quốc tế: Đề tài tổ chức thăm quan Châu Âu trong năm 2009 để học tập kinh nghiệm, trao đổi học thuật các mô hình toán thuỷ lực và chất lượng nước với cơ quan hàng đầu quốc tế về lĩnh vực mô hình là Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI). Nội dung cụ thể gồm: - Hội nghị thảo luận thuật toán, ph ương pháp số giải bài toán thuỷ lực và chất lượng nước. - Trao đổi về những kỹ năng lập CSDL và giao diện GIS của mô hình thuỷ lực-Chất lượng nước. - Hội nghị thảo luận những ứng dụng của mô hình trong quản lý nguồn nước ở Đan Mạch. - Hội nghị thảo luận kinh nghiệm và chiến lược phát triển mô hình trong ứng dụ ng công tác tư vấn của cơ quan và thương mại hoá phần mềm thuỷ lực. - Đi thực địa tham quan hệ thống sông, công trình được ứng dụng mô hình để giám sát và quản lý điều hành hệ thống. Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA ix MỤC LỤC DANH MỤC TÀI LIỆU ii LỜI NÓI ĐẦU iv TÓM LƯỢC ĐỀ TÀI XÂY DỰNG MÔ HÌNH DELTA vi MỤC LỤC ix DANH MỤC CÁC HÌNH xii DANH MỤC CÁC BẢNG xiii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xiv CHƯƠNG 1: CƠ SỞ HỌC THUẬT MÔ HÌNH THUỶ LỰC VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG KÊNH 1  1.1 TỔNG QUAN CHUNG 1 1.2 KHÁI NIỆM VỀ MÔ HÌNH TOÁN 6 1.2.1 Mô hình vật lý và mô hình toán học 6 1.2.2 Mô hình như một công cụ quản lý 7 1.2.3 Mô hình hoá là một công cụ khoa học 7 1.2.4 Thế nào là mô hình toán 7 1.2.5 Các bước trong xây dựng một mô hình toán 9 Hình 1-1: Mô tả tính ngẫu nhiên và quy luật hình thành lũ 9 Hình 1-2: Sơ đồ cân bằng nồng độ BOD trong thể tích V 10 1.2.6 Các loại mô hình 12 1.3 MÔ HÌNH DÒNG CHẢY DELTA 12 1.3.1 Hệ phương trình cơ bản cho dòng chảy 14 1.3.2 Điều kiện biên, điều kiện đầu, điều kiện tại các hợp lưu 15 1.3.3 Thuật toán giải số hệ (5.1)-(5.2) 15 Trong trường hợp phải tính dòng chảy xiết thì trong (5.16b) có thêm nhân tử σ [11]: 19 1.3.4 Cách sơ đồ hóa hệ thống sông trong tính toán 26 1.3.5 Công thức truy đuổi để tính mực nước và lưu lượng trong từng nhánh sông trong trường hợp tính tóan hệ thống sông 28  1.3.6 Xây dựng hệ phương trình có ẩn là mực nước tại các nút hợp lưu 28 1.3.7 Một số vấn đề thực hành khi thiết lập các hệ số của phương trình nút (5.40) hay (5.41) và phương pháp giải 32  1.3.8 Thuật toán cho dòng chảy qua công trình 34 1.3.9 Thuật toán cho dòng chảy trên những ô đồng 40 1.3.10 Tính lượng mưa 47 1.4 MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC DELTA 48 1.4.1 Hệ phương trình cơ bản cho bài tóan lan truyền chất một chiều 48 1.4.2 Xâm nhập mặn với nồng độ S(x,t) 49 1.4.3 Với BOD có nồng độ B 49 Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA x 1.4.4 Với DO có nồng độ D 50 1.4.5 Quá trình Nitrat hóa 51 1.4.6 Quá trình Phot pho 51 1.4.7 Phương pháp phân rã để giải phương trình tải khuếch tán 53 Bảng 1-1: So sánh lời giải số và lời giải chính xác đối với phương trình tải 64 1.4.8 Về ảnh hưởng của quá trình tải và quá trình khuếch tán 67 1.4.9 Tính lan truyền chất khi có công trình 67 1.4.10 Phương pháp tuyến tính hóa giải bài toán lan truyền chất 68 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG TÍCH HỢP CSDL VÀ GIS CỦA PHẦN MỀM DELTA 69  2.1 CHỨC NĂNG HỆ THỐNG 69 2.1.1 Mô tả tổng quan 69 2.1.2 Sơ đồ chức năng 70 2.2 MÔ HÌNH HÓA CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG 71 2.2.1 Lược đồ User- case 71 2.2.2 Danh sách Operator và Use-case 72 2.2.3 Mô hình hóa chi tiết từng chức năng 73 2.3 THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU 74 2.3.1 Tổng quan về cơ sở dữ liệu (Database) 74 2.3.2 Thiết kế dữ liệu 79 2.3.3 Thiết kế giao diện màn hình sử dụng 85 2.3.4 Thiết kế xử lý - Kiến trúc tổng thể của phần mềm 91 2.3.5 Cài đặt thử nghiệm 91 − Hệ điều hành sử dụng: Windows XP 91 − Môi trường lập trình: .Net Framework 2.0 91 − DBMS: PostgreSQL 8.2 91 − Thư viện đặt biệt đã dùng: 91 CHƯƠNG 3: KIỂM ĐỊNH PHẦN MỀM DELTA 92 3.1 SO SÁNH CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ HÌNH MIKE11-ECOLAB VÀ MÔ HÌNH DELTA 92  3.1.1 Hệ phương trình cơ bản mô tả dòng chảy 92 3.1.2 Sơ đồ sai phân và cách giải số 93 3.1.3 Hệ phương trình cơ bản mô tả chất lan truyền 96 3.1.4 Giải số hệ phương trình lan truyền chất 99 3.1.5 Cách tính mưa 104 3.1.6 Cách tổ chức chương trình, giao diện người dùng và nối kết GIS 105 3.1.7 Đánh giá chung 106 3.2 SỬ DỤNG DELTA VÀ MIKE11 TRONG TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC CHO HỆ THỐNG SÔNG ĐỒNG NAI-SÀI GÒN 111  3.2.1 Các sơ đồ tính toán 112 3.2.2 Kết quả mô phỏng mực nước: 112 [...]... Oxygen: Ô xy hoà tan xiv Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA CHƯƠNG 1: CƠ SỞ HỌC THUẬT MÔ HÌNH THUỶ LỰC VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG KÊNH 1.1 TỔNG QUAN CHUNG Hiện tại, để tính dòng chảy lũ kiệt, xâm nhập mặn, trạng thái ô nhiễm hữu cơ, trên các hệ thống kênh sông của Việt Nam (chủ yếu là ĐBSCL, hệ thống sông Sài GònĐồng Nai-Thị Vải, Đồng bằng sông Hồng, sông Hương,... sở dữ liệu mô hình DELTA 143  4.1.7  Khả năng mô phỏng của mô hình DELTA 149  4.1.8  So sánh kết quả mô phỏng thủy lực: .151  4.2  KẾT QUẢ MÔ PHỎNG THỦY LỰC VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG SÔNG ĐÔNG SƠN .151  4.2.1  Giới thiệu chung về vùng nghiên cứu 151  4.2.2  Các tài liệu thu thập liên quan đến hệ thống 152  4.2.3  Xây dựng mô hình thủy lực ... nối kết máy tính trên mạng nhưng giá thành cao hơn nhiều - Nhiều nghiên cứu trong nước đã sử dụng mô hình Mike11 để làm công cụ tính toán thuỷ lực và chất lượng nước Nhưng sau khi hoàn thành dự án không chuyển giao công nghệ được vì các cơ quan hưởng lợi từ dự án không có bản quyền sử dụng Mike11 và dự án cũng thường không có đủ kinh phí để mua phần mềm chuyển giao A1.2- ISIS: Bộ phần mềm này của Công. .. xây dựng trong một số năm gần đây, phần nối công cụ GIS, demo kết quả và giao diện đã tốt và thân thiện hơn so với các phần mềm trong nước hiện có, tuy nhiên kết quả tính toán còn nhiều điều cần bàn Mặt khác tác giả Nguyễn Hữu Nhân còn ít công bố về thuật toán của mình Với những công trình đã công bố có thể thấy một số sai sót về khái niệm thuỷ lực dẫn đến sai sót trong kết quả HydroGis cũng giải hệ. .. thì phương pháp sóng động học không áp dụng được Các công cụ quản trị cơ sở dữ liệu (CSDL) nhập-xuất được quản trị bằng các công cụ GIS để tạo mới hoặc chỉnh sửa dữ liệu Các công cụ tích hợp bản đồ và xuất kết quả sử dụng GIS là các tiện ích mạnh trong phân tích kết quả của HydroGIS Rất tiếc là TS Nhân ít công bố phần lõi thuật tóan nên khó đánh giá tính chính xác của kết quả B4) MK4 của PGS.TS Lê Song... ỨNG DỤNG NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH 133  4.1  KẾT QUẢ MÔ PHỎNG THỦY LỰC VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG SÔNG ĐỒNG NAI-SÀI GÒN 133  4.1.1  Khái quát vùng nghiên cứu 133  4.1.2  Hệ thống tài liệu cho xây dựng mô hình 133  4.1.3  Xây dựng sơ đồ và hiệu chỉnh mô hình 134  4.1.4  Trình bày và nhận xét tổ chức CSDL của Mike11 136  4.1.5  Khả năng mô phỏng của mô hình... biểu diễn bằng các quan hệ (hay phương trình) toán học Bằng cách nghiên cứu hoặc giải các phương trình toán đó người ta có thể phát hiện được các tính chất của các hiện tượng cần quan tâm xem xét Mô hình hoá bằng các mô hình toán được phát triển rất nhanh trong các thập niên gần đây do các lý do: + Sự phát triển như vũ bão của công nghệ máy tính và công cụ tin học, đồng thời các công cụ mới về toán học... tăng cường năng lực cho các Viện ngành nước) như sau: + Ưu điểm: - Là phần mềm thương mại nên phần giao diện rất đẹp mắt - Phần nối kết với công cụ GIS rất mạnh kể cả tạo Database (Mặc dù phải cần thêm các phần mềm GIS như ArcView hay ArcGIS, ) - Các tiện ích đầy đủ, dễ cho người sử dụng - Thuận tiện cho việc giải quyết các bài toán vừa và nhỏ + Nhược điểm: - Không biết được phần lõi (phần thuật toán,... độ chính xác của kết quả như nồng độ có khi bị âm, hoặc khi không có nguồn sinh vật chất trong miền mà nồng độ trong miền cao hơn giá trị ở biên,… 1 Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA Để sử dụng công cụ GIS, trong Mike11 đã dùng kết hợp với bộ ArcView/Arcview GIS để tổ chức cơ sở dữ liệu và biểu diễn kết quả (thông qua các script bằng ngôn ngữ Avenue) Nhìn... có dạng hình cây (không áp dụng cho mạng sông dạng mạch vòng); thiết diện kênh sông phải đều dạng hình thang, hay hình chữ nhật và không chịu ảnh hưởng của thủy triều 3 Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô hình thuỷ lực và chất lượng nước DELTA A2.3- Duflow: Đây là phần mềm được phát triển bởi Viện thủy lực (IHE) của Hà Lan, Đại học công nghệ Delft, STOWA và trường Đại học nông nghiệp Wageningen . Nghiên cứu xây dựng phần mềm thủy lực kết hợp với truyền tải chất ô nhiễm trên các hệ thống sông tích hợp với công nghệ GIS Số đăng ký: Đề tài: Báo cáo Tổng kết KHKT - Đề tài Xây dựng mô. TÓM LƯỢC ĐỀ TÀI XÂY DỰNG MÔ HÌNH DELTA Tên đề tài: Nghiên cứu xây dựng phần mềm thủy lực kết hợp với truyền tải chất ô nhiễm trên các hệ thống sông tích hợp với công nghệ GIS Cơ quan chủ trì:. ĐẦU Nghiên cứu xây dựng phần mềm thủy lực kết hợp với truyền tải chất ô nhiễm trên các hệ thống sông tích hợp với công nghệ GIS là đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ (Bộ NN&PTNT), được