BÁO CÁO THỰC TẬP: TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 CHO LƯU VỰC SÔNG CẢ

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU MỞ ĐẦU 1 1. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu. 1 2. Phương pháp nghiên cứu và nội dung chuyên đề. 1 Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN BIỂN 2 1.1. Cơ cấu tổ chức, chức năng nhiệm vụ 2 1.1.1. Cơ sở pháp lý 2 1.1.2. Cơ cấu tổ chức 2 1.1.3. Vị trí và chức năng 3 1.1.4. Nhiệm vụ và quyền hạn 4 1.2. Những hoạt động và thành tựu chủ yếu 5 1.2.1. Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển 6 1.2.2. Nghiên cứu Môi trường biển 6 1.2.3. Nghiên cứu Thiên tai biển 7 1.2.4. Nghiên cứu Biến đổi khí hậu và Nước biển dâng 7 CHƯƠNG 2. TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 CHO LƯU VỰC SÔNG CẢ 10 2.1. Tìm hiểu về mô hình Mike 11 10 2.1.1. Giới thiệu chung 10 2.1.2. Hệ phương trình cơ bản trong mô hình Mike 11 12 2.2. Các bước chạy mô hình Mike 11. 12 2.3. Chạy thử nghiệm mô hình Mike 11 với lưu vực sông Cả 13 2.3.1. Giới thiệu về khu vực nghiên cứu. 13 2.3.2. Chạy thử nghiệm 14 2.3. Hiệu chỉnh mô hình. 25 2.3.1. Giới thiệu chung 25 2.3.2. Hiệu chỉnh, xác định bộ thông số cho mô hình Mike 11 trên sông Cả. 25 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32 1.Về kiến thức 32 2. Về kỹ năng 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34  

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin chân thành cám ơn “Viện khoa học Khí Tượng Thủy Văn vàBiến Đổi Khí Hậu” nói chung và “Trung tâm nghiên cứu khí tượng – thủy vănbiển” nói riêng đã tạo điều kiện cho em thực tập tốt nhất., đặc biệt là các anhchị trong “Trung tâm nghiên cứu khí tượng – thủy văn biển” đã truyền đạt chochúng em những kiến thức chuyên môn trong quá trình thực tập

Chúng em xin chân thành cảm ơn tới Th.S Khương Văn Hải đã giúp đỡ vàtạo điều kiện tốt nhất, định hướng cách tiếp cận bài làm và đã giành nhiều thờigian quý báu để cho chúng em những ý kiến đóng góp về nội dung thực tập,nhận xét để bản báo cáo thực tập có thể đi đúng hướng và đạt kết quả tốt nhất

Do thời gian có hạn, kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế nên nhữngthiếu xót là không thể tránh khỏi Chúng em rất mong tiếp tục nhận được sự góp

ý, chỉ bảo quý báo của thầy cô và các bạn để báo cáo được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cám ơn.!

Sinh viện thực hiện:

Nguyễn Thị Giang Nguyễn Thị Thu Hà

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

LỜI MỞ ĐẦU

MỞ ĐẦU 1

1 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu 1

2 Phương pháp nghiên cứu và nội dung chuyên đề 1

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN BIỂN 2

1.1 Cơ cấu tổ chức, chức năng nhiệm vụ 2

1.1.1 Cơ sở pháp lý 2

1.1.2 Cơ cấu tổ chức 2

1.1.3 Vị trí và chức năng 3

1.1.4 Nhiệm vụ và quyền hạn 4

1.2 Những hoạt động và thành tựu chủ yếu 5

1.2.1 Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển 6

1.2.2 Nghiên cứu Môi trường biển 6

1.2.3 Nghiên cứu Thiên tai biển 7

1.2.4 Nghiên cứu Biến đổi khí hậu và Nước biển dâng 7

CHƯƠNG 2 TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 CHO LƯU VỰC SÔNG CẢ 10

2.1 Tìm hiểu về mô hình Mike 11 10

2.1.1 Giới thiệu chung 10

2.1.2 Hệ phương trình cơ bản trong mô hình Mike 11 12

2.2 Các bước chạy mô hình Mike 11 12

2.3 Chạy thử nghiệm mô hình Mike 11 với lưu vực sông Cả 13

2.3.1 Giới thiệu về khu vực nghiên cứu 13

2.3.2 Chạy thử nghiệm 14

2.3 Hiệu chỉnh mô hình 25

2.3.2 Hiệu chỉnh, xác định bộ thông số cho mô hình Mike 11 trên sông Cả 25

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32

1.Về kiến thức 32

2 Về kỹ năng 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Bản đồ vị trí và địa hình lưu vực sông Cả 13

Hình 2: Cửa sổ bắt đầu dự án mới trong mô hình Mike 11 14

Hình 3: Mô đun thủy lực (Hydrodynamic) 15

Hình 4: Cửa sổ điều khiển trong simulation trong mô hình Mike 11 15

Hình 5: cửa sổ để tạo ra file mạng sông 16

Hình 6: Cửa sổ tạo file mạng lưới sông 17

Hình 7: Cửa sổ chính để vẽ mạng lưới sông 17

Hình 8: Mạng lưới sông trong hệ thống sông Cả 18

Hình 9: cửa sổ tạo file để nhập mặt cắt 18

Hình 10: Cửa sổ nhập số liệu mặt cắt ngang 19

Hình 11: Cửa sổ nhập số liệu mặt cắt ngang 19

Hình 12: Cửa sổ tạo file biên 20

Hình 13: Thông tin về chuỗi số liệu tại các trạm 21

Hình 14 Kết quả file biên của lưu vực sông Cả 22

Hình 15: Cửa sổ tạo file nhập thông số thủy lực 22

Hình 16: Cửa sổ nhập bộ thông số nhám của mô hình 23

Hình 17: Cửa sổ đưa dữ liệu vào file Simulation 23

Hình 18: Cửa sổ tính toán dòng chảy không ổn định trong mô hình Mike 11 24

Hình 19: Tính toán thủy lực trong mô hình MIKE 11 24

Hình 20: Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh thông số 25

Hình 21: Cửa sổ tính toán khi chạy mô hình Mike 11 26

Hình 22: Cửa sổ mở kết quả mô hình 27

Hình 23: Kết quả tại vị trí các nút kiểm tra 28

Hình 24: Kết quả thực đo và kết quả tính toán trạm Nam Đàn 29

Hình 25: Kết quả thực đo và kết quả tính toán trạm Chợ Tràng 29

Hình 26: Kết quả thực đo và kết quả tính toán trạm Bến Thủy 30

Hình 27: Kết quả thực đo và kết quả tính toán trạm Bến Thủy 30

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Một số đề tài/dự án trung tâm đã thực hiện 16

Bảng 2 Bảng tên file đầu vào cho mô hình 24

Bảng 3: Bảng số liệu mặt cắt trên lưu vực sông Cả 27

Bảng 4: Bảng thống kê biên trên của sơ đồ tính toán thủy lực 28

Bảng 5: Bảng thống kê biên dưới của sơ đồ tính toán thủy lực 28

Bảng 6 Các biên nguồn vào khác 29

Bảng 7: Bộ thông số nhám của các trạm trên hệ thống sông Cả 34

Bảng 8 : Bảng các nút kiểm tra trên sông 35

Bảng 9: Kết quả hệ số Nash tính toán tương ứng 38

LỜI MỞ ĐẦU

Lũ lớn là một trong những thiên tai xảy ra thường xuyên và nghiêm trọngtrên toàn thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng Đặc biệt, trong những nămgần đây, tình hình thiên tai diễn ra ngày càng mạnh mẽ và phức tạp Tại các lưuvực vừa và nhỏ, lũ lớn, lũ quét thường xảy ra rất nhanh, có sức tàn phá lớn, gâytổn thất rất nặng nề về người, tài sản, huỷ hoại môi trường sinh thái với cườngsuất và quy mô ác liệt

Cũng như các sông miền núi khác, lưu vực sông Cả có những trận lũ gây rahậu quả rất nghiêm trọng, do đó, việc mô phỏng lại gần đúng quá trình trận lũdiễn ra có ý nghĩa rất quan trọng trong công tác phòng chống, giảm nhẹ thiệt hại

do các trận lũ trong tương lai gây ra

MỞ ĐẦU

1 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu.

- Mục tiêu nghiên cứu:

+ Tìm hiểu về đơn vị thực tập

+ Tìm hiểu mô hình Mike 11

+ Chạy thử nghiệm đối với lưu vực Sông Cả

- Đối tượng nghiên cứu: Nước lũ trên hạ du lưu vực sông Cả

- Phạm vi nghiên cứu: Hạ du lưu vực sông Cả

2 Phương pháp nghiên cứu và nội dung chuyên đề.

- Phương pháp nghiên cứu :

+ Phương pháp thống kê, phân tích tài liệu: Thu thập hệ thống hoá xử lýphân tích đánh giá tất cả các tài liệu số liệu có sẵn

+ Phương pháp mô hình toán: Ứng dụng mô hình MIKE 11với mô đunthủy lực HD để mô phỏng dòng chảy

- Nội dung báo cáo :

Cấu trúc nội dung của đề tài gồm 2 chương, không kể mở đầu, kết luận, tàiliệu tham khảo, phụ lục

Chương 1: Giới thiệu về trung tâm nghiên cứu Khí tượng – Thủy văn biểnChương 2 Tìm hiểu và ứng dụng Mike 11 với lưu vực sông Cả

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU

KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN BIỂN 1.1 Cơ cấu tổ chức, chức năng nhiệm vụ

1.1.1 Cơ sở pháp lý

Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển được thành lập vào năm

2004, đến nay đã trải qua 2 lần đổi tên

Các tên gọi trước:

1 Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ mới, trực thuộc Viện Khoa

học Khí tượng Thủy văn và Môi trường được thành lập trên quyết định 139/QĐ– VKTTV ngày 12 tháng 5 năm 2004

2 Trung tâm Nghiên cứu biển và tương tác biển – khí quyển, trực thuộc

Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, ra đời dựa trên quyết địnhđổi tên số 137/QĐ – VKTTVMT ngày 30 tháng 8 năm 2007

Ngày 05 tháng 9 năm 2014, Viện trưởng Viện Khoa học Khí tượng ThủyVăn và Biến đổi khí hậu ký quyết định số 230/QĐ - VKTTVBĐKH, quy địnhchức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Trung tâm Nghiên cứuKhí tượng Thủy văn biển

Giấy phép Đăng ký Hoạt động Khoa học và Công nghệ số A - 714, ngày03-10-2014 của Bộ Khoa học và Công nghệ

1.1.2 Cơ cấu tổ chức

a) Lãnh đạo Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển có Giám đốc

và không quá 02 Phó Giám đốc

Giám đốc chịu trách nhiệm trước pháp luật và trước Viện trưởng về cácnhiệm vụ được phân công và toàn bộ hoạt động của Trung tâm; quy định chứcnăng, nhiệm vụ của các đơn vị trực thuộc Trung tâm; xây dựng điều lệ tổ chức

và hoạt động, các quy chế làm việc của Trung tâm theo quy định

Phó Giám đốc giúp việc Giám đốc, chịu trách nhiệm trước Giám đốc vàtrước pháp luật về các lĩnh vực công tác được phân công

b) Các đơn vị trực thuộc Trung tâm:

Giám Đốc

PHÒNG NGHIÊN CỨU

TƯƠNG TÁC BIỂN - KHÍ QUYỂN VÀ MÔI TRƯỜNG ĐỚI BỜ PHÒNG NC ĐỘNG LỰC PHÒNG NC ĐỘNG LỰC VÀ MÔI TRƯỜNG BIỂN

2 Phòng Nghiên cứu Động lực và môi trường đới bờ;

3 Phòng Nghiên cứu Động lực và môi trường biển

Đội ngũ cán bộ, công chức thuộc Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủyvăn biển (tính đến 15/02/2016): 15 người, trong đó:

- Tiến sỹ: 01

- Thạc sỹ: 10

- Đại học: 04

SƠ ĐỒ TỔ CHỨC BỘ MÁY TRUNG TÂMNGHIÊN CỨU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN BIỂN

1.1.3 Vị trí và chức năng

Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển là tổ chức nghiên cứu cơbản trực thuộc Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Biến đổi khí hậu, có chứcnăng nghiên cứu cơ bản,phát triển công nghệ về khí tượng thủy văn và tàinguyên môi trường biển; đào tạo trình độ tiến sĩ chuyên ngành Hải dương học.Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển là đơn vị hạch toán phụthuộc có con dấu riêng, được mở tài khoản tiền gửi để giao dịch theo quy địnhcủa pháp luật, trụ sở đặt tại thành phố Hà Nội

1.1.4 Nhiệm vụ và quyền hạn

1 Xây dựng và trình Viện trưởng kế hoạch nghiên cứu, triển khai khoa học

và công nghệ dài hạn, 5 năm, hàng năm về khí tượng thủy văn và tài nguyên môitrường biển; tổ chức thực hiện sau khi được phê duyệt

2 Nghiên cứu cơ sở khoa học phục vụ xây dựng chiến lược phát triển,chính sách, pháp luật, tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật, định mức kinh tế - kỹthuật về khí tượng thủy văn và tài nguyên môi trường biển

3 Nghiên cứu, thực nghiệm và phát triển công nghệ phục vụ quy hoạchphát triển, mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn và tài nguyên môi trườngbiển, giám sát mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu

4 Nghiên cứu khoa học về khí tượng thủy văn biển:

a Các quy luật cơ bản về khí tượng thủy văn biển; chế độ thủy động lực,môi trường biển;

b Công nghệ dự báo và cảnh báo khí tượng thủy văn, môi trường biển, cácthiên tai có nguồn gốc từ biển;

c Xu thế biến động của các yếu tố khí tượng, thủy văn biển, nước dâng dobão, kịch bản nước biển dâng do biến đổi khí hậu;

d Đánh giá, phân vùng rủi ro thiên tai, tác động của biến đổi khí hậu đếnkhu vực ven biển và hải đảo

5 Nghiên cứu phát triển, ứng dụng, chuyển giao tiến bộ khoa học, côngnghệ về khí tượng thủy văn và tài nguyên môi trường biển theo phân công củaViện trưởng

6 Thực hiện các chương trình, dự án, đề tài nghiên cứu khoa học côngnghệ về khí tượng thủy văn và tài nguyên môi trường biển

7 Đào tạo trình độ tiến sĩ, chuyên môn, nghiệp vụ về khí tượng thủy vănmôi trường và biến động khí hậu theo phân công của Viện trưởng

8 Tham gia thẩm định các chương trình, dự án, đề tài nghiên cứu khoa học

và công nghệ về khí tượng thủy văn và tài nguyên môi trường biển theo phâncông của Viện trưởng

9 Tổ chức thực hiện các hoạt động thông tin khoa học và công nghệ về khítượng thủy văn và tài nguyên môi trường biển theo quy định của pháp luật

10 Cung cấp các bản tin dự báo, cảnh báo về khí tượng thủy văn biển,thiên tai có nguồn gốc từ biển, nước biển dâng do bão, kịch bản nước biển dângtheo phân công của Viện trưởng

11 Phát triển và ứng dụng phần mềm, cơ sở dữ liệu về khí tượng thủy văn

và tài nguyên môi trường biển

12 Thực hiện các hoạt động dịch vụ, tư vấn về khí tượng thủy văn và tàinguyên môi trường biển theo quy định của pháp luật

12 Tổ chức thực hiện cải cách hành chính theo chương trình, kế hoạch cảicách hành chính của Viện

13 Quản lý tổ chức, vị trí việc làm, viên chức, người lao động; tài chính,tài sản thuộc phạm vi quản lý của Viện theo quy định của pháp luật và theo phâncông của Viện trưởng

14 Thống kê định kì, báo cáo định kỳ và đột xuất tình hình thực hiệnnhiệm vụ được giao

15 Thực hiện các nhiệm vụ khác do Viện trưởng phân công

1.2 Những hoạt động và thành tựu chủ yếu

Từ khi thành lập đến nay Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển

đã thực hiện rất nhiều đề tài, dự án, các hợp đồng khoa học về nghiên cứu, ứngdụng khoa học công nghệ, xây dựng quy trình, quy phạm, điều tra, khảo sát,nghiên cứu thực địa v.v Trung tâm cũng đã tham gia thực hiện nhiều đề tài/dự

án thuộc các chương trình khoa học trọng điểm có ý nghĩa quan trọng trong sựphát triển KT-XH của đất nước Đồng thời các đề tài nghiên cứu đã góp phầnquan trọng vào việc đào tạo nâng cao trình độ, năng lực nghiên cứu, tổ chứcnghiên cứu, chỉ đạo và quản lý nghiên cứu khoa học của các cán bộ khoa học,các cấp quản lý của Trung tâm

Các nghiên cứu của Trung tâm tập trung ở các lĩnh vực sau:

• Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển

• Nghiên cứu Môi trường biển

• Nghiên cứu Thiên tai biển

• Nghiên cứu Nước biển dâng và Biến đổi khí hậu

1.2.1 Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển

 Nghiên cứu phương pháp dự báo mực nước triều cửa sông;

1.2.2 Nghiên cứu Môi trường biển

Hoạt động chính:

Báo cáo thường niên về môi trường biển và các giải pháp ứng phó chovùng biển Việt Nam;

Thành tựu nổi bật:

Mô hình số trị xác định nguồn ô nhiễm dầu ở Việt Nam;

 Điều tra, xác định và dự báo sự cố tràn dầu ở vùng biển, vùng bờ và cácsông Việt Nam, đề xuất biện pháp phòng tránh và ứng cứu;

Báo cáo mô phỏng sự khuếch tán nước làm mát và tràn dầu phục vụ Báocáo đánh giá tác động môi trường: 1 Nhà máy điện hạt nhân (Ninh Thuận I vàII) ; 2 Nhà máy nhiệt điện (Vân Phong, Công Thanh, Nam Định, Vũng Áng,Hải Dương, Quảng Bình)

Đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường phục vụ:

1 Dự án đầu tư xây dựng – kinh doanh hạ tầng khu đô thị mới xã Đông Xá, VânĐồn, Quảng Ninh; 2 Dự án Lập quy hoạch chi tiết xây dựng tỷ lệ 1/2000 Khucông nghiệp – cảng biển Hải Hà

1.2.3 Nghiên cứu Thiên tai biển

Khái quát và thiết kế chi tiết hệ thống cảnh báo sớm đa thảm họa

1.2.4 Nghiên cứu Biến đổi khí hậu và Nước biển dâng

Bảng 1: Một số đề tài/dự án trung tâm đã thực hiện

1

Tổng hợp, phân tích, lựa chọn các kịch bản nước biển

dâng trên thế giới phù hợp để cập nhật và xây dựng các

kịch bản nước biển dâng đặc thù cho các vùng ven biển

Việt Nam theo từng giai đoạn từ 2020 đến 2100

2010 -2011

2

Xây dựng kịch bản nước biển dâng trong thế kỷ 21 cho

Việt Nam theo các đơn vị hành chính cấp tỉnh ven biển,

đáp ứng được các yêu cầu đánh giá tác động của nước

biển dâng đối với các lĩnh vực KTXH khác nhau ở quy

mô quốc gia và nhỏ hơn

2010 -2011

3

Đánh giá biến động mực nước biển cực trị do ảnh

hưởng của biến đổi khí hậu phục vụ chiến lược kinh tế

biển

2008-2010

4 Khảo sát, tính toán chế độ động lực bồi lắng, xói lở khu

vực Cà Mau do tác động của biến đổi khí hậu 2010- 20125

Thiết lập và vận hành mô hình tính toán lan truyền chất

ô nhiễm xuyên biên giới qua hệ thống sông Hồng và

sông Mê Kông

2011

6

Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm không

khí xuyên biên giới đến miền Bắc Việt Nam ứng dụng

công nghệ tiên tiến

2011-2012

7 Lập Dự án đầu tư Tăng cường Hệ thống Dự báo thời

8

Hợp đồng dịch vụ đánh giá tác động môi trường cho dự

án “Xây dựng – kinh doanh hạ tầng khu đô thị mới xã

Đông Xá, huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh”

2012

9

Hợp đồng đánh giá môi trường chiến lược Dự án: “Lập

quy hoạch chi tiết xây dựng tỷ lệ 1/2000 khu công

nghiệp cảng biển Hải Hà”

2012

10 Nghiên cứu đánh giá hiện trạng phân bố hàm lượng

11 Nghiên cứu phát triển mô hình mô phỏng sóng trong 2013

STT Tên đề tài/ dự án Thời gian

đới sóng đổ bằng mô hình Boussinesq kết hợp với mô

hình sóng dài phi tuyến

12 Quy hoạch xây dựng hệ thống báo động trực canh cảnh

báo sóng thần cho các vùng có nguy cơ cao 2014

13 Nghiên cứu luận cứ khoa học cập nhật kịch bản biến

đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam 2014-2015

14 Cập nhật kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng

15

Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sức

khỏe một số cộng đồng dễ bị tổn thương tại Việt Nam

và giải pháp ứng phó

2015

16 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ bề mặt nước biển đến

cường độ và quỹ đạo của bão trên Biển Đông 2015-201617

Cập nhật, ban hành phân vùng bão, trong đó có phân

vùng gió cho các vùng ở sâu trong đất liền khi bão

mạnh, siêu bão đổ bộ

2015-2016

18

Xây dựng bản đồ ngập lụt do nước biển dâng trong tình

huống bão mạnh, siêu bão các tỉnh Thái Bình, Nam

Định, Ninh Bình

2015-2016

CHƯƠNG 2 TÌM HIỂU VÀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11

CHO LƯU VỰC SÔNG CẢ 2.1 Tìm hiểu về mô hình Mike 11

2.1.1 Giới thiệu chung

Mô hình Mike 11 được xây dựng tại Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI) Môhình thuỷ động lực học dòng chảy 1 chiều trong kênh hở, bãi ven sông, vùngngập lụt MIKE 11 dựa trên khái niệm của MIKE Zero, bao gồm giao diện ngườidùng đồ hoạ được tích hợp trong Windows

- Ưu điểm nổi trội của Mike 11 so với các mô hình khác như:

 Liên kết với GIS

 Kết nối với các mô hình thành phần khác của bộ MIKE ví dụ như môhình mưa rào-dòng chảy NAM, mô hình thuỷ động lực học 2 chiều MIKE 21,

mô hình dòng chảy nước dưới đất, dòng chảy tràn bề mặt và dòng bốc thoát hơithảm phủ (MIKE SHE)

 Cấu trúc mô-đun tổng hợp với nhiều mô-đun khác nhau

Kết quả thử nghiệm dự báo tác nghiệp bằng mô hình MIKE 11 là rất khảquan Mô-đun mô hình thủy động lực (HD) là một phần trọng tâm của hệ thốnglập mô hình MIKE 11 và hình thành cơ sở cho hầu hết các mô-đun bao gồm:

 Các phương pháp mô phỏng kiểm soát lũ, diễn toán dòng chảy

 Vận hành dự báo lũ và vận hành hồ chứa

 Hệ thống tưới và tiêu thoát bề mặt

 Thiết kế các hệ thống kênh dẫn

 Nghiên cứu sóng triều và dòng chảy do mưa ở sông và cửa sông

- Lý thuyết mô hình Mike 11

Mike 11 do DHI Water & Environment phát triển, là một gói phần mềmdùng để mô phỏng dòng chảy/lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát

ở các cửa sông, sông, kênh tưới và các vật thể nước khác

Mike 11 là mô hình động lực, một chiều nhằm phân tích chi tiết, thiết kế,quản lý và vận hành cho sông và hệ thống kênh dẫn đơn giản và phức tạp Với

cung cấp một môi trường thiết kế hữu hiệu về kỹ thuật công trình, tài nguyênnước, quản lý chất lượng nước và các ứng dụng khác.

Hệ phương trình sử dụng trong mô hình là hệ phương trình Saint-Venantviết ra dưới dạng thực hành cho bài toán một chiều không gian, tức quy luật diễnbiến của độ cao mặt nước và lưu lượng dòng chảy dọc theo chiều dài dòng sông/kênh và theo thời gian Đối với hệ phương trình Saint-Venant, ta chỉ cần xácđịnh một vài thông số thực nghiệm là nó sẽ biểu đạt đúng đắn hiện tượng, đáp sốbằng cách mô phỏng những quá trình dòng chảy đã xảy ra và dự báo diễn biếntrong tương lai theo các biện pháp cải tạo với độ tin cậy cao

- Khả năng ứng dụng của mô hình

Mô hình Mike 11 với các mô đun HD (thuỷ động lực), AD (tải khuếch tán), WQ (chất lượng nước), EU (phì dưỡng), ST (truyền tải bùn cát) có khả

năng ứng dụng rộng rãi, giải quyết được hầu hết các bài toán một chiều (1D)trong sông

Mike 11 có khả năng mô phỏng các loại công trình sau:

 Các phương pháp mô phỏng kiểm soát lũ

 Vận hành hệ thống tưới và tiêu thoát bề mặt

 Thiết kế các hệ thống kênh dẫn

 Nghiên cứu sóng triều và dâng nước do mưa ở sông và cửa sông

- Ưu điểm: Mô hình Mike 11 có nhiều tính ưu việt như việc sử dụng dễ

dàng, giao diện gần giũ, tốc độ và tính khả thi của mô hình cao Đặc biệt khi

nghiên cứu các vùng mà các trạm đo lưu lượng hầu như không có mà chỉ có một

số các trạm đo mưa

2.1.2 Hệ phương trình cơ bản trong mô hình Mike 11

Hệ phương trình sử dụng trong mô hình là hệ phương trình Saint-Venant,được viết dưới dạng thực hành cho bài toán một chiều không gian, tức quy luậtdiễn biến của độ cao mặt nước và lưư lượng dòng chảy dọc theo chiều dài dọcsông, kênh và theo thời gian Hệ phương trình Saint-Venant gồm 2 phương trình: phương trình liên tục và phương trình động lượng:

Phương trình liên tục:

q t

A x

0

Q Q g x

h A g A

Q x

- B:chiều rộng mặt nước ở thời đoạn tính toán(m)

- h: cao trình mực nước ở thời đoạn tính toán (m)

- t: Thời gian tính toán (giây)

- Q: Lưu lượng dòng chảy qua mặt cắt (m3/s)

- x: Không gian (dọc theo dòng chảy) (m)

- A: Diện tích mặt cắt ướt (m2)

-q: Lưu lượng ra, nhập dọc theo đưon vị chiều dài (m2/s)

- C: Hệ số Chezy, được tính theo công thức: C=(1/n)Ry

- n: Hệ số nhám

- R: Bán kính thuỷ kực (m)

- g: Gia tốc trọng trường = 9.81m/s2

- α: Hệ số động năng

2.2 Các bước chạy mô hình Mike 11.

Bước 1: Khởi động Mike ZERO và tạo một file Mike 11 simulation file

Bước 3: Tạo file mặt cắt Mike 11 Cross- sections và nhập dữ liệu mặt cắt Bước 4: Nhập dữ liệu biên

Bước 5: Tạo file tập tin các tham số thủy lực Mike 11 HD parameters và

điều chỉnh các tham số

Bước 6: Kết nối tất cả các file vào file chạy => chọn bước thời gian

Bước 7: Chạy mô hình

2.3 Chạy thử nghiệm mô hình Mike 11 với lưu vực sông Cả

2.3.1 Giới thiệu về khu vực nghiên cứu.

có chiều dài là 531km; đoạn sông chảy qua lãnh thổ Lào là 170km, còn lại361km sông chảy qua hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh rồi đổ ra biển Đông tại CửaHội

Hình 1: Bản đồ vị trí và địa hình lưu vực sông Cả

2 Đặc điểm địa hình

Lưu vực sông Cả phát triển theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, nghiêng dần

ra biển Đông Phần lớn đất đai trong vùng thuộc dạng đồi núi bị chia cắt mạnh.Sông suối có độ dốc lớn, vùng trung du nối chuyển tiếp giữa miền núi và đồngbằng ngắn cho nên khi có mưa lớn, lũ tập trung nhanh, ít bị điều tiết dẫn tớinước lũ tập trung về đồng bằng rất nhanh gặp mưa lớn ở hạ du và triều cườngthường gây lũ lụt trên diện rộng Đặc trưng hình thái lưu vực sông của một sốsông nhánh lớn và dòng chính sông Cả

3 Mạng lưới sông suối

Hệ thống sông Cả có mật độ lưới sông 0,6km/km2 Những vùng mưa lớnnhư sông Hiếu, sông La, sông Giăng mật độ lưới sông cao hơn đạt từ 0,7  0,9km/km2 Các sông suối ngắn và dốc đổ vào dòng chính sông Cả với tổng số 44sông nhánh cấp I, có diện tích nhỏ nhất như Khe Trò là 20km2 và diện tích lớnnhất là sông Hiếu đạt tới 5.340km2

Dòng chính sông Cả bắt nguồn từ dãy núi cao thuộc tỉnh Xiêm Khoảng bênLào có độ cao đỉnh núi 2.000m, chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam vào ViệtNam, cách cửa biển 40km chảy theo hướng Đông Nam đổ ra biển tại Cửa Hội.Sông Cả không có phân lưu, toàn bộ lượng nước về mùa lũ và mùa kiệt đềuđược chảy ra biển tại Cửa Hội

2.3.2 Chạy thử nghiệm

Bước 1: Khởi động Mike ZERO và tạo một file Mike 11 simulation file

Khởi động Mike 11 vào New → File, xuất hiện của sổ New file rồi chọnnhư trong hình