MIKE 21 C - Phần mềm mô phỏng diễn biến phát triển của đáy sông và kênh

MIKE 21C là một trong những công cụ được xây dựng tốt nhất để mô phòng diễn biến phát triển của đáy sông và kênh dẫn do sự thay đổi về cơ chế thủy lực.

Quá trình mô phỏng bao gồm xói lở bờ, xói sâu và xói nông bị gây ra do các hoạt động xây dựng và nạo vét, do biến đổi dòng chảy theo mùa, và nhiều yếu tố khác.

MIKE 21C được dựa trên phiên bản mô hình dòng chảy bề mặt 2 chiều - MIKE 21 và đặc biệt tập trung vào vấn đề hình thái sông.

MIKE 21C là một trong những công cụ được xây dựng tốt nhất để mô phòng diễn biến phát triển của đáy sông và kênh dẫn do sự thay đổi về cơ chế thủy lực.

Quá trình mô phỏng bao gồm xói lở bờ, xói sâu và xói nông bị gây ra do các hoạt động xây dựng và nạo vét, do biến đổi dòng chảy theo mùa, và nhiều yếu tố khác.

MIKE 21C được dựa trên phiên bản mô hình dòng chảy bề mặt 2 chiều - MIKE 21 và đặc biệt tập trung vào vấn đề hình thái sông.

Ứng dụng của MIKE 21 C

- Thiết kế công trình bảo vệ chống xói lở bờ

- Đánh giá các biện pháp giảm thiểu hoặc quản lý xói nông

- Phân tích hướng của kênh giao thông để tối thiểu chi phí nạo vét và chi phí bảo trì

- Dự đoán lượng bồi lắng tại cửa vào, cửa xả, cảng và hồ chứa

- Dự báo tác động của cầu, hệ thống ngầm và đường ống chạy qua cơ kênh thuỷ lực của sông và có ảnh hưởng tới hình thái

- Tối ưu hoá các kế hoạch bảo tồn đối với mooi trường trên hệ thống bãi ngập

- Thiết kế mạng giám sát dựa trên dự báo hình thái

MIKE 21C có những đặc điểm sau:

- Công thức công trình thủy lực Dòng chảy xoắn ốc của khu vực có dòng chảy thứ cấp bao gồm cả trễ thời gian và trễ pha

- Mô hình tải - khuyếch tán, động lực hoàn toàn hoặc giả dòng ổn

- Phương trình chuyển động bùn cát đối với cát và với mô tả riêng biệt cho bùn cát đáy và bùn cát lơ lửng (độ dốc đáy, dòng chảy bên, dòng chảy xoắn ốc và mặt cắt dọc có xem đến độ trễ thời gian và không gian)

- Mô hình bùn cát kết dính cho phù sa và sét.

- Mô hình bùn cát chia tầng bao gồm mô hình cho các loại bùn cát có kích thước khác nhau.

- Mô tả đáy sông có nhiều lớp.

- Mô hình độ nhám phù sa.

- Mô hình mô tả xói đáy sâu và bồi lắng.

Ứng dụng của MIKE 21C

MIKE 21 được ví như con dao Thuỵ sĩ tối ưu cho việc lập mô hình những vấn đề liên quan đến sông. Nếu bạn muốn lập mô hình mô tả diễn biến vật lý, hoá học hay sinh học của các khu vực biển và cửa biển thì MIKE 21 chắc chắn là công cụ mà bạn cần đến.

Danh mục dưới đây chỉ là một tập hợp con của các ứng dụng vô tận mà MIKE 21 có thể làm được:

- Thiết kế đánh giá dữ liệu cho các công trình ven biển và xa bờ

- Tối ưu hoá bố trí cảng và các biện pháp bảo vệ bờ

- Phân tích làm lạnh nước, phân huỷ mặn và hoàn lưu

- Tối ưu hoá nguồn xả

- Đánh giá tác động môi trường của các cơ sở hạ tầng biển

- Lập mô hình sinh thái bao gồm tối ưu hoá hệ thủy sinh

- Tối ưu hoá hệ thống sản xuất năng lượng được đổi mới

- Dự báo nước cho các hoạt động bảo vệ biển và giao thông

- Cảnh bảo lũ bờ biển và nước dâng do bão

- Lập mô hình ngập lũ trong đất liền và dòng chảy tràn

Cơ chế tính toán của MIKE 21C

Hệ thống MIKE 21 bao gồm các cơ chế mô phòng sau:

- Lưới đơn (Single Grid) - mô hình dạng lưới đơn tuyến tính dễ lập, dễ trao đổi đầu vào/ đầu ra

- Lưới đa (Multiple Grids) - mô hình lưới tuyến tính gộp với khả năng mô phỏng độ phân giải tốt hơn

- Lưới phi cấu trúc (Flexible Mesh) - độ linh hoạt tối đa cho nhiều mức phân giải khác nhau cho mô hình Mô phỏng với lưới FM cho phép xử lý song song

Các mô đun của MIKE 21C

MIKE 21 được lập theo mô đun. Bạn chỉ cần mua những mô đun bạn thực sự cần

Xem tổng quan về các mô đun ứng dụng dưới đây:

- PP - Preprocessing and Postprocessing: Mô đun PP cho bạn một môi trường làm việc tích hợp thuận lợi và phù hợp giúp cho nhiệm vụ nhập dữ liệu đầu vào, phân tích và trình bày kết quả mô phỏng một cách dễ dàng.

- HD - Thuỷ động lực (Hydrodynamics): Mô đun HD mô phỏng sự biển đổi mực nước và dòng chảy theo các phương trình khác nhau.

- AD - Advection-Dispersion: Mô phỏng vận chuyển, tải khuyếch tán của các chất hoà tan và chất lơ lửng. Chủ yếu sử dụng tính toán làm lạnh nước và theo dõi ô nhiểm.

- ST - Sand Transport (Vận chuyển cát): Mô hình lập mô phỏng vận chuyển cát với việc hình thành bùn cát do dòng chảy và do sóng/dòng chảy tạo nên bao gồm cả mô tả 3 chiều tỷ lệ bùn cát vận chuyển. Mô đun này được sử dụng để tối ưu hoá các nghiên cứu về hình thái cho thiết kế cảng, đánh giá tác động của các công trình bảo vệ và mức độ ổn định của cửa thủy triều v.v...

- MT - Mud Transport (Vận chuyển bùn): Một mô hình tính toán nhiều tầng và nhiều phần tử mô tả xỏi, bồi và vận chuyển bùn (bùn cát kết dính) và ở nơi có kết hợp giữa bùn và cát Coupled modelling - Mô hình gộp Hệ thống mạnh kết hợp tính sóng, dòng chảy và bùn cát trong một mô hình hình thái động lực

- PT - Particle Tracking: Mô tả chuyển động của những chất lơ lửng và hoà tan bao gồm cả bùn cát.

- SA - Spill Analysis (Phân tích tràn): Mô phòng sự lan toả và tràn của các chất lơ lửng và được sử dụng cho mô phỏng tràn dầu. ECO Lab - Ecological Modelling (Mô hình sinh thái) Vui lòng xem thêm trang 17.

- SW - Spectral Waves (Sóng phổ): Mô hình sóng phổ do gió mô phỏng sự phát triển, chuyển đổi và tan của sóng do gió tạo ra. NSW - Near Shore Spectral (Sóng phổ gần bờ) Sóng do gió Mô hình mô tả sự hình thành, phát triển và tan của sóng cho các khu vực gần bờ có tần sóng ngắn.

- PMS - Parabolic Mild Slope Waves (Sóng dốc parabol): Mô hình nhiễu sóng - phản sóng tuyến tính được sử dụng để nghiên cứu sự nhiễu sóng trong các khu vực bờ biển mở.

- EMS - Elliptic Mild Slope Waves (Sóng dốc elip): Mô hình hiệu quả được sử dụng để nghiên cứu động lực của sóng ở các khu vực cửa biển, ví dụ cộng hưởng sóng trong cảng đối với lực sóng đơn tuyến tính.

- BW - Boussinesq Waves: Một công cụ tiến tiến để nghiên cứu và phân tích sự rối sóng trong cảng, bến cảng và các khu vực bờ biển. Bao gồm cả động lực khu vực sóng vỗ và sóng nhào. MỚI: BW hiện nay được thực hiện song song trên PC nhiều lõi tính.

- WS WAT - Wave Analysis Tool (Công cụ phân tích sóng): Phân tích sống chi tiết: Phân tích Sóng phổ tuyến tính, Phân tích lọc, Phân tích sóng có hướng và Sóng ngang. Xử lý kết quả của MIKE 21 BW.

MIKE 21 Lập mô hình 2 chiều cho sông và bờ biển

MIKE 21 được ví như con dao Thụy sĩ tối ưu cho việc lập mô hình những vấn đề liên quan đến sông. Nếu bạn muốn lập mô hình mô tả diễn biến vật lý, hoá học hay sinh học của các khu vực biển và cửa biển thì MIKE 21 chắc chắn là công cụ mà bạn cần đến.