Đang tải... (xem toàn văn)
phần mềm mike 21 bản tiếng việt tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh...
Copyright by Lê Đức Dũng Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 PHẦN MỀM MIKE 21 BẢN TIẾNG VIỆT (ĐẠI HỌC THỦY LỢI – KỸ THUẬT BIỂN) Người thực hiện: Lê Đức Dũng HÀ NỘI, 4 - 2011 Copyright by Lê Đức Dũng Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 2 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH MIKE 21 3 1. Tính toán thủy triều 3 2. Tạo địa hình lưới ô vuông 3 3. Tính toán dòng chảy cửa sông, ven biển 4 4. Tính toán lan truyền sóng từ ngoài khời vào vùng ven bờ 5 5. Tính toán lan truyền sóng trong khu vực bể cảng 6 6. Tính toán vận chuyển bùn cát 7 7. Tính toán lan truyền chất 7 8. Tính toán tràn dầu 8 9. Tính toán nước dâng do bão 8 10. Tính toán xâm nhập mặn 8 11. Tính toán diễn biến đường bờ bằng mô hình một đường 10 12. Một số ứng dụng khác 11 CHƯƠNG II: TẠO FILE ĐỊA HÌNH LƯỚI TAM GIÁC VÀ LƯỚI Ô VUÔNG TRONG MIKE 21 12 1. Tạo lưới tam giác 12 1.1 Tạo ta file đường bờ dạng “.xyz” 12 1.2 Tạo ra file độ sâu dạng “.xyz” 12 1.3 Nhập các file đường bờ và độ sâu vào trong MiKe để tạo ta file địa hình 14 2. Tạo lưới ô vuông 22 CHƯƠNG III: SỬ DỤNG MIKE 21 ĐỂ TÍNH TOÁN THỦY TRIỀU VÀ TẠO ĐIỀU KIỆN BIÊN MỰC NƯỚC 27 1. Giới thiêu chung 27 2. Phân tích thủy triều tại các biên bằng hằng số điều hòa toàn cầu của Mike 21 28 3. Phân tích ra các hằng số điều hòa từ các số liệu thực đo 31 4. Phân tích mực nước từ chuỗi hằng số điều hòa có sẵn 33 Copyright by Lê Đức Dũng Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH MIKE 21 Hiện nay Mike 21 được ứng dụng rất nhiều trong việc tính toán các yếu tố về động lực học cửa sông, ven biển và biển. Qua một thời gian chạy phần mềm này mình thấy rất nhiều người quan tâm và sử dụng nó, mình sẽ dịch sang tiếng. Dưới đây là một số module tính toán bằng Mike 21: 1. Tính toán thủy triều Khi bạn cần số liệu thủy triều tại một vị trí nào đó trên thế giới hay Việt Nam mà khu vực đó không có đó liệu đo đạc hoặc có nhưng không đáp ứng đủ nhu cầu số liệu của bạn hoặc bạn đang cần dự báo thủy triều ở vị trí đó trong tương lai. Mike 21 có một module triết xuất số liệu thủy triều tại khu vực đó theo từng giờ hoặc theo từng bước thời gian mà bạn yêu cầu trong nhiều năm với độ chính xác cao (mình đã kiểm nghiệm tại một số trạm dọc bờ biển Việt Nam). Số liệu thủy triều rất quan trọng trong việc làm biên đầu vào cho các module khác ví dụ như tính xâm nhập mặn, dòng chảy, phân tán chất…ngoài ra có thể sử dụng số liệu đó vào mục đích của bạn đặt ra. 2. Tạo địa hình lưới ô vuông Trong một số module của mike 21 đòi hỏi phải có lưới ô vuông mới tính toán được vì vậy việc tạo ra file (.dfs2) là rất quan trọng. Khi tính toán bằng lưới ô vuông xong trong mike 21 có một module mô phỏng kết quả này bằng 3D Copyright by Lê Đức Dũng Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 4 3. Tính toán dòng chảy cửa sông, ven biển Để tính toán hướng và vận tốc dòng chảy khu vực ven biển đặc biệt là khu vực cửa sông ven biển nơi có chế độ dòng chảy phức tạp phục vụ cho một số mục đich quan trọng như tính xu thế bồi xói, tính dòng chảy phục vụ tàu thuyền đi lại… Copyright by Lê Đức Dũng Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 5 4. Tính toán lan truyền sóng từ ngoài khời vào vùng ven bờ Việc tính toán được chiều cao sóng tại chân công trình có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong việc thiết kế và lựa chọn kết cấu cũng như cao trình của công trình. Sau khi chạy kết quả tính sóng ta có thể xuất kết quả sóng tại một vị trí bất kì mà ta muốn (hình dưới) hoặc ta có thể xuất kết quả sóng dọc theo một đường đồng mức nào đó để lựa chọn ra được chiều cao sóng lớn nhất phục vụ cho việc thiết kế. Copyright by Lê Đức Dũng Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 6 5. Tính toán lan truyền sóng trong khu vực bể cảng Hiện nay việc tính toán sóng trong bể cảng thường khó khăn vì phải tính đến các hiện tượng nhiễu xạ và phản xạ do các mỏ hàn gây ra. Trong Mike 21 có module để tính toán lan truyền sóng tính tới cả các hiện tượng nhiễu xạ và phản xạ. Copyright by Lê Đức Dũng Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 7 6. Tính toán vận chuyển bùn cát Việc tính toán vận chuyển bùn cát có hai loại chính là vận chuyển bùn cát do bão và vận chuyển bùn cát theo mùa. Trong Mike 21 có thể tính toán được cả hai trường hợp này và đầu vào sử dụng số liệu sóng, gió, đặc điểm bùn cát của khu vực. 7. Tính toán lan truyền chất Lan truyền bùn cát lơ lửng tại một điểm khai thác cát Copyright by Lê Đức Dũng Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 8 8. Tính toán tràn dầu Khi xảy ra sự cố tràn dầu tại một khu vực nào đó để biết xu thế lan truyền dầu trong các thời điểm tiếp theo giúp các nhà quản lý có phương án sử lý tốt nhất. Mike 21 có module tính toán lan truyền dầu dựa trên hướng của dòng chảy. 9. Tính toán nước dâng do bão Nước dâng do bão là yếu tố rất quan trọng trong việc tính toán thiết kế các công trình ven biển, nó quyết định đến chiều cao của công trình dẫn đến quyết định giá thành cũng như tính kinh tế của công trình. Để biết được chiều cao nước dâng cũng như diễn biến của nước dâng kết hợp với thủy triều khi đổ bộ vào bờ biển diễn biến ra sao tại các khu vực ven bờ Mike 21 có Module giúp tính toán chiều cao nước dâng do bão gây ra. Số liệu đầu vào cần thời gian của bão, đường đi của bão, vận tốc lớn nhất tâm bão, áp suất tâm bão, bán kinh bão nhờ các yếu tố này Mike 21 sẽ tính toán khôi phục lại trường gió trong bão phục vụ tính toán nước dâng. 10. Tính toán xâm nhập mặn Hiện nay xâm nhập mặn đang là yếu tố quan trọng trong bối cảnh nước biển dâng do biến đổi khí hậu, khu vực cửa sông ven biển là nơi diễn ra tương tác giữa biển và đất liền, nơi này các yếu tố động lực biến đổi rất phức tạp làm cho quá trình xâm nhập mặn phụ thuộc lớn vào chế độ chiều lên và xuống của khu vực, chế độ dòng chảy từ sông ra. Mike 21 sẽ giúp ta tính toán quá trình diễn biến độ mặn ở khu vực cửa sông theo thời gian phụ thuộc kết hợp giữa cả hai yếu tố dòng chảy từ sông ra và thủy triều từ biển vào. Copyright by Lê Đức Dũng Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 9 Kỳ triều lên Kỳ triều xuống Copyright by Lê Đức Dũng Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 10 11. Tính toán diễn biến đường bờ bằng mô hình một đường - Tính toán diễn biến ngang bờ bằng LITPROF Ta có thể tính toán khi không có công trình hoặc khi có công trình - Tính toán diễn biến dọc bờ bằng LITLINE Để tính toán xu thế thay đổi đường bờ trong tương lai khi xây dựng một số công trình ven biển ta có thể sử dụng mô hình một đường litline trong Mike 21 để tính toán từ đó biết được hiệu quả của công trình khi xây dựng. Các công trình ở đây có thể là hệ thống đập mỏ hàn, hệ thống đê phá sóng… [...]... cột này ta sử dụng một phần mềm chuyển cột thành lưới với kích thước lưới đã chia sẵn (như phần trên) Khi có được lưới ô vuông ta bắt đầu tạo file lưới ô vuông trong MiKe 21 bằng cách: MIKE Zore/ Grid Series (.dfs3, dfs2)/ chọn Blank Grid Ok Sau đó chọn 2 dimensional grid Sau đó Next và được hình như ở dưới Phần Type ta chọn hệ tọa độ để lập lưới có thể là Long/Lat hoặc UTM48 Phần dưới chọn Decimal... Bước 1: thiết lập miền tính bằng lưới ô vuông hoặc lưới tam giác Bước 2: Mở thư mục MIKE 21 / MIKE 21 Toolbox (.21t) / Tide chọn phần Tide Prediction of Hights Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 28 Copyright by Lê Đức Dũng Next, trong phần Type ta chọn Prediction based on global tide model data Next, trong phần này ta thiết lập ngày tháng bắt đầu, ngày tháng kết thúc và bước thời gian, như... Finish là được 3 Phân tích ra các hằng số điều hòa từ các số liệu thực đo Mở thư mục MIKE 21 / MIKE 21 Toolbox (.21t) / Tide chọn phần Tide Analysis of Hights Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 31 Copyright by Lê Đức Dũng Next, như hình dưới ta chon file đầu vào là Time series và chọn file mực nước thực đo Next, phần này là số liệu ngày tháng thực đo ( nó tự hiện nên) Next tiếp Mail: dung.ld.wru@gmail.com... dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 32 Copyright by Lê Đức Dũng Next liên tục khi đến phần Output Data thì ta chọn đầu ra rồi ấn Next và Execute chờ khi hoàn thành ấn Finish ta sẽ có được số liệu hằng số điều hòa từ chuỗi số liệu thực đo 4 Phân tích mực nước từ chuỗi hằng số điều hòa có sẵn Mở thư mục MIKE 21 / MIKE 21 Toolbox (.21t) / Tide chọn phần Tide Prediction of Hights Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271... phone 0977567271 26 Copyright by Lê Đức Dũng CHƯƠNG III: SỬ DỤNG MIKE 21 ĐỂ TÍNH TOÁN THỦY TRIỀU VÀ TẠO ĐIỀU KIỆN BIÊN MỰC NƯỚC 1 Giới thiêu chung Thủy triều là một yếu tố điều kiện biên quan trọng trong việc tính toán dòng chảy, xâm nhập mặn cũng như các yếu tố khác Hiện nay có rất nhiều phần mềm được sử dụng để tính toán thủy triều, các phần mềm này dự vào số liệu thực đo tại một số trạm dọc bờ biển rồi... dễ dàng khi bạn sử dụng Mike 21 để thiết lập điều kiện biên, số liệu mực nước tại các nút bạn có thể lấy theo các bước thời gian do bạn đặt ra (theo phút, giờ, ngày ) và tại bất kì thời điểm nào mà bạn muốn tính Nếu bạn đang có số liệu mực nước thực đo tại một điểm nào đó làm thế nào để tính ra được các hằng số điều hòa tại điểm đó Trong phần tính thủy triều của Mike 21 có phần phân tích các số liệu... sâu vào trong MiKe để tạo ta file địa hình Mở MiKe/ MiKe Zero/Mesh Generator/ok Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 14 Copyright by Lê Đức Dũng Chú ý: Ở trên ta sử dụng hệ tọa độ nào để tạo ra file đường bờ và file độ sâu thì khi tạo file địa hình trong Mike thì cũng chọn đúng hệ tọa độ đó Đối với Việt Nam thường dùng 2 hệ tọa độ chính là Long/Lat hoặc UTM 48 ( vn 2000 trong Mike không có)... hình chỉ có 3 cột là X, Y, và Z (Trước khi đưa file độ sâu vào trong MiKe ta nên sử dụng phần mềm Sufer để nội suy trước vì đây là phần mềm nội suy khá tốt) Mở sufer/grid/Data Sau đó ta chọn file cần nội suy ok Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 13 Copyright by Lê Đức Dũng Ta cần phải đánh đúng tọa độ cần nội suy vào trong phần Grid Line Geometry Trong Output Grid File ta phải đặt file có đuôi... khu vực cần tính bằng lưới ô vuông Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 25 Copyright by Lê Đức Dũng Một số Môdun thường sử dụng trong MiKe 21 1 MIKE 21 Flow Model FM Ta sử dụng môdun này để tính toán chế độ dòng chảy(HD) và vận chuyển bùn cát(ST) 2 MIKE 21 Spectral Waves FM Ta sử dụng môdun này để tính toán truyền sóng từ ngoài khơi vào chân công trình do gió gây ra Môdun này chỉ tính toán cho...Copyright by Lê Đức Dũng 12 Một số ứng dụng khác Sẽ được trình bày trong phần tiếp theo Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 11 Copyright by Lê Đức Dũng CHƯƠNG II: TẠO FILE ĐỊA HÌNH LƯỚI TAM GIÁC VÀ LƯỚI Ô VUÔNG TRONG MIKE 21 1 Tạo lưới tam giác Để chạy được bất kì môđun nào trong MiKe 21 trước tiên ta phải có số liệu đầu vào và file đầu vào quan trọng nhất đó là file địa hình . Lê Đức Dũng Mail: dung.ld.wru@gmail.com phone 0977567271 PHẦN MỀM MIKE 21 BẢN TIẾNG VIỆT (ĐẠI HỌC THỦY LỢI – KỸ THUẬT BIỂN) Người. TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH MIKE 21 Hiện nay Mike 21 được ứng dụng rất nhiều trong việc tính toán các yếu tố về động lực học cửa sông, ven biển và biển. Qua một thời gian chạy phần mềm này mình thấy. một số phần mềm để xuất ra tọa độ của các điểm trên đường bờ. Ở đây cách thông dụng và hay được dùng nhất là sử dụng phần mềm Mapinfo. 1.2 Tạo ra file độ sâu dạng “.xyz” Khi ta đã có bản đồ