Luận Văn Sơ đồ 2D tính thành phần nguồn nước vùng ven biển – công cụ xây dựng bản đồ nền về môi trường

TÓM TẮT: Sơ đồ tính 2D giải bài toán động lực và thành phần nguồn nước được xây
dựng trên cơ sở cải tiến sơ đồ KOD-02 với lưới sai phân chữ nhật kèm một số phần tử tam
giác ở một số biên (với cạnh huyền cong). Việc giải thành phần nguồn nước thực hiện bằng
hàm splines bậc hai. Tất cả được thực hiện theo trình tự luân hướng. Kết quả tính toán cho ta
bản đồ phân bố các thành phần nguồn nước làm nền cho việc xây dựng bản đồ phân bố các
yếu tố môi trường.
Từ khóa: sơ đồ 2D,hàm splines bậc 2, bản đồ phân bố các thành phần nguồn nước.
1. MỞ ĐẦU
Bài toán 2D tính toán thành phần nguồn nước gồm 2 phần.
- Bài toán động lực 2D-HD
Hệ phương trình vi phân trong hệ tọa độ Descartes.
Phương trình liên tục dưới dạng ô chứa i
i i
K
ki
i
i Q S r
dt
dz
S   (1)
Phương trình động lực
1    sin( . )  0











k v v k w w fv m m
m
z
m
v
g
v
m
v
g
v
t
v
g m m wm m m
m m m m m
(2)
Trong đó:
Si, zi, ri – Diện tích mặt chứa, mực nước đặc trưng và cường độ mưa/ bốc hơi của ô i
Qki – Lưu lượng từ các ô k lân cận đổ vào ô i
m= x hoặc y và tương ứng m = y hoặc x
vm, v m – thành phần vận tốc trung bình thủy trực theo trục tọa độ v = (v2
m + v2 m )1/2
wm, wm – thành phần tốc độ gió theo trục tọa độ w = (w2
m + w2 m )1/2
3
4
3
4
2 2
;
h
n
k
h
k n m
m
m
m   - Hệ số cản đáy theo phương m,m với hệ số nhám n
h – chiều sâu dòng chảy ; wm wm k , k – hệ số cản của gió theo các phương
f – hệ số coriolis
g
f
2sin
 với Ω - tốc độ góc quay của trái đất;
Science & Technology Development, Vol 12, No.12 - 2009
Trang 44 Bản quyền thuộc ĐHQG-HCM
 - vĩ độ điểm tính toán, g – gia tốc trọng trường
Điều kiện biên của bài toán động lực là
- Ở biên cứng vm = m v = 0
- Ở biên lỏng có thể có 2 phương án:
 Cho quá trình mực nước và hướng của véc tơ lưu tốc tại biên ví dụ như mực
nước và hướng lưu tốc trực giao với biên.
 Cho vectơ v hoặc lưu lượng đơn vị q qua thủy trực.