DELFT3D - Phần mềm mô phỏng theo không gian 2 chiều, 3 chiều

Để chúng ta có thể sống một cách an toàn dọc theo bờ biển, chúng ta cần quản lý biển và các vùng ven biển một cách hiệu quả hơn. Chúng ta vừa phải bảo vệ mình chống lại nước sông vượt quá mức cho phép, trong khi đó lại vừa phải đảm bảo đủ nước cho giao thông thủy lợi, năng lượng, hạ nhiệt độ (làm mát), giải trí, bảo vệ môi trường và đó còn như một nguồn nước uống. Do đó, quy trình thiết kế và quản lý trở nên phức tạp hơn và đòi hỏi một cách tiếp cận tổng hợp. Thông thường, một loạt các vấn đề xung đột cần phải được đánh giá và điều quan trọng là các vấn đề phức tạp đó có thể được khảo sát tại bất kỳ thời điểm nào mà bạn mong muốn cả về không gian và thời gian. Đối với thách thức này, Deltares đã phát triển bộ phần mềmmô hình phần mềm mạnh mẽ được gọi là Delft3D, tập trung chủ yếu vào ứng dụng trong môi trường nước bề mặt.

Delft3D là một bộ phần mềm tích hợp mô hình một cách linh hoạt, có thể mô phỏng 02 chiều (Theo chiều ngang hoặc chiều dọc của mặt phẳng) hoặc mô phỏng theo không gian 3 chiều cho Flow (dòng chảy), sediment transport (vận chuyển trầm tích), morphology (hình thái học), waves (sóng), water quality (chất lượng nước), và ecology (hệ sinh thái). Delft3D còn có khả năng xử lý tương tác giữa các quá trình này. Phần mềm này được thiết kế cho nhiều đối tượng khác nhau, từ các chuyên gia trong ngành tới những người dùng khác như: các chuyên gia tư vấn, kỹ sư, nhà thầu, các đơn vị quản lý và các quan chức Chính phủ, tất cả những người đang hoạt động trong những giai đoạn thiết kế, thực hiện hay quản lý chu trình.

Một số tính năng điển hình của Delft3D:

- Phần mềm cho phép truy cập trực tiếp vào một bộ dữ liệu tiên tiến nhất được tích lũy và phát triển bởi một trong những Viện nghiên cứu Thủy lợi tiên tiến nhất Thế giới.

- Giao diệnngười dùng đồ họa(GUI) là một trong những giao diện thân thiện với người sử dụng nhất trên thị trường.

- Tất cả các chương trình đều có khả năng tích hợp cao và khả năng vận hành liên tục.

Các hiện tượng tự nhiên có đặc điểm về không gian vốn có, tức là chúng có thể thay đổi theo 2 hướng ngang và dọc theo trục thẳng đứng. Tương tự như vậy, các mô tả cơ bản theo không gian ba chiều (3D) thường phụ thuộc vào thời gian và hầu hết là liên quan tới nhau.

Ví dụ như có thể xác định tỷ lệ vận chuyển trầm tích của từng khu vực. Tuy nhiên, sự chênh lệch của những tỷ lệ này xác định được độ sâu của mực nước biển, do đó ảnh hưởng đến các cơ sở về thủy động lực học của quá trình này. Ghi nhận sự phức tạp của tự nhiên, chúng tôi đã luôn luôn kết hợp mối tương quan này với công việc của chúng tôi. Và khái niệm này đã trở thành một khía cạnh quan trọng trong sự phát triển đáng tin cậy của chúng tôi, modules của phần mềm 2D/3D.

Tính trực quan của Delft3D và chương trình Delft3D cho phép bạn mô phỏng mối tương tác củanước, trầm tích, sinh thái và chất lượng nước theo thời gian và không gian. Phần mềm này chủ yếu được sử dụng cho mô hình của môi trường tự nhiên như các khu vực ven biển, sông, cửa sông, nhưngđồng thời Delft3D cũngphù hợp với môi trường nhân tạo như bến cảng, ..v..v..

D-Flow

Chương trình này mô phỏng sự chuyển đổi của dòng chảy trong trường hợp nước tương đối cạn. Nó kết hợp các ảnh hưởng của Thủy triều, gió, áp suất không khí, sự khác biệt về mật độ (do độ mặn và nhiệt độ), sóng, sự nhiễu loạn không khí (từ một hằng số đơn giản theo mô hình k-ε, hạn hán và lũ lụt...

D-Mophorlogy (Hình thái học)

Chương trình này tính tóan sự vận chuyển của bùn cát (gồm tổng trọng lượng của lớp nền và lượng cát lơ lửng) và cho phép tùy ý thay đổi hình thái của các phân đoạn gắn kết hoặc không gắn kết. Cả 2 thuộc tính dòng chảy và sóng có vai trò như những yếu tố tác động đến quá trình vận chuyển cát và chúng được xác định dựa trên các công thức đã được tích hợp sẵn.

D-Waves (Sóng)

Cho phép tính toán sự chuyển động của các sóng short-crested trên dưới không đồng đều, đánh giá tác động của gió, năng lượng tiêu hao do lực ma sát dưới đáy, sự phá vỡ sóng, khúc xạ (do địa hình đáy, mực nước và các phạm vi dòng chảy), giảm dần đi và hướng lan rộng. Chương trình được tính tóan dựa trên mô hình quang phổ SWAN. Mô hình này được phát triển bởi Đại Học công nghệ Delft, một đối tác tin cậy của Deltares trong một số lĩnh vực nghiên cứu.

D-Water Quality (Chất lượng nước)

Chương trình này mô phỏng chất lượng nước và trầm tích trong quá trình vận chuyển.Các quy trình mặc định cho phép bạn mô phỏng chẳng hạn như sự phân hủy của BOD và quá trình nitrat hóa, sự tăng trưởng cơ bản của tảo và vòng tuần hòan của các chất, trao đổi chất với bầu khí quyển, hấp thụ và phân tán của các chất gây ô nhiễm và sự tích tụ lại của các hạt và các chất hấp thụ hay từ lớp nền. Deltares đã trở thành một nhà cung cấp vượt trội trong lĩnh vực mô phỏng chất lượng nước chuyên nghiệp bằng D- Water Quality. Với D- Water Quality người dùng có sẵn các tiện ích cho TELEMAC.

D-Ecology (Sinh thái học)

Một loạt các phát triển về tảo biển và chương trình động lực học các chất đã được kết hợp và Bộ phần mềm Delft3D.

D-Particle Tracking (Theo dõi các phân tử)

Chương trình cho phép ước tính về động lực và chất lượng nước ngắn hạn với các khu vực gần, về không gian (với quy mô mạng lưới hẹp), tính tóan nồng độcủa các hạtriêng lẻ bằng cách theo dõidấu vết của chúngtrong thời gian. Các chất thải có thể được tuân thủ theo 1 quá trình đơn giản, phân tán theo thứ tự, một ứng dụng điển hình là việc mô hình hóa quá trình tràn dầu. Chương trình này cũng được sử dụng cho các mô phỏng số phận gần lĩnh vực bị đổ nạo vét.