tailieunhanh - Báo cáo nghiên cứu khoa học: " TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY TRONG SÔNG RẠCH CẦN GIỜ BẰNG MÔ HÌNH TOÁN SỐ 2 CHIỀU"

TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 11, SỐ 12 - 2008 Lê Song Giang, Trần Thị Ngọc Triều Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HM (Bài nhận ngày 25 tháng 07 năm 2007, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 28 tháng 07 năm 2008) 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. | TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH CN TẬP 11 SÓ 12 - 2008 TÍNH TOÁN DÒNG CHẢY TRONG SÔNG RẠCH CẦN GIỜ BẰNG MÔ HÌNH TOÁN SÓ 2 CHIỀU Lê Song Giang Trần Thị Ngọc Triều Trường Đại học Bách khoa ĐHQG-HM Bài nhận ngày 25 tháng 07 năm 2007 hoàn chỉnh sửa chữa ngày 28 tháng 07 năm 2008 TÓM TẢT 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 SÓ 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 7ý 0 1 dt dx dy d fh b q 2 dt dx dy Trong đó n - cao độ mặt nước q qx qy T DU - vector lưu lượng đơn vị U ux uy T - vector vận tốc trung bình chiều sâu D - độ sâu f q .