Luận Văn Tính toán dòng chảy trong sông rạch cần giờ bằng mô hình toán số 2 chiều

TÓM TẮT: Bài báo trình bày việc tính toán dòng chảy trong mạng sông rạch Cần Giờ
bằng mô hình toán số hai chiều. Mô hình được thiết lập dựa trên việc giải phương trình Saint
– Venant 2 chiều theo phương pháp thể tích hữu hạn trên lưới phi cấu trúc. Kiểm tra với các
bài toán mẫu cho thấy mô hình có độ chính xác khá cao. Kết quả tính dòng chảy trong sông
rạch Cần Giờ cũng rất khớp với các số liệu đo. Ngoài ra kết quả tính còn cho thấy một số đặc
trưng của dòng chảy ở khu vực này.
Keywords: finite volume method; shallow-water equations; unstructured grid
1. GIỚI THIỆU
Cần giờ là huyện ven biển thuộc Tp. Hồ Chí Minh và có hệ thống sông rạch khá phức tạp.
Nhiều tác giả đã nghiên cứu tính toán dòng chảy ở đây nhưng chủ yếu dùng mô hình toán 1
chiều. Một số ít tác giả dùng mô hình 2 chiều nhưng giới hạn trong một đoạn sông ngắn. Bài
báo này sẽ trình bày việc tính toán dòng chảy trong mạng sông rạch Cần Giờ và vùng biển lân
cận bằng mô hình toán số 2 chiều. Nó cho phép mô tả chi tiết dòng chảy đồng thời trong cả hệ
thống sông rạch, đồng thời cũng xét đến tương tác sông biển và sự tác động của nhiều yếu tố
khác nhau. Kết quả tính dòng chảy ở Cần Giờ được so sánh với số liệu thực đo và cho thấy có
độ tin cậy cao. Một số đặc trưng của dòng chảy tại Cần Giờ cũng đã được tính toán đánh giá.
2. MÔ HÌNH TOÁN SỐ
2.1 Phương trình cơ bản
Dòng chảy trong sông rạch và ở vùng biển Cần giờ được coi là 2 chiều nước nông và được
mô tả bởi phương trình Saint – Venant 2 chiều. Dưới dạng bảo toàn và trong hệ tọa độ
Descartes vuông góc phương trình này được viết như sau: