Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
Luận văn ThS. Cơ học cơ khí -- Trường Đại học Công nghệ. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2011
Giới thiệu về điều kiện khí tượng, thủy văn, động lực biển và môi trường vùng biển Tây Nam. Thu thập tất cả số liệu để thiết lập mô hình, hiệu chỉnh và kiểm tra mô hình và số liệu đầu vào cho mô hình ECO Lab. Trình bày về cho mô hình ECO Lab của MIKE. Nghiên cứu quá trình thiết lập mô hình, hiệu chỉnh và kiểm tra mô hình tính mực nước, dòng chảy và nồng độ chlorophyll-a. Trình bày kết quả tính toán phân bố nồng độ chlorophyll-a cho 12 tháng trong năm và rút ra một số nhận xét
CHƯƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM VÙNG NGHIÊN CỨU........................................... 3
1.1 Vị trí địa lý ................................................................................. 3
1.2 Chế độ khí tượng ....................................................................... 5
1.3 Chế độ thủy văn [9] .................................................................... 6
1.4 Các đặc trưng động lực biển ...................................................... 7
1.5 Hiện trạng môi trường biển ........................................................ 8
CHƯƠNG 2. THU THẬP SỐ LIỆU................................................................. 9
2.1 Nhiệt độ...................................................................................... 9
2.2 Gió............................................................................................ 11
2.3 Chlorophyll-a............................................................................ 12
2.4 Dữ liệu về độ sâu miền tính ...................................................... 13
2.5 Dữ liệu về động lực biển........................................................... 13
CHƯƠNG 3. MÔ HÌNH MIKE ECO LAB .................................................... 18
3.1 Giới thiệu chung về mô hình..................................................... 18
3.2 Hệ phương trình ....................................................................... 19
3.3 Các thành phần của mô hình ECO Lab ..................................... 20
3.4 Một số hàm được xây dựng sẵn trong MIKE ECO Lab............. 21
CHƯƠNG 4. THIẾT LẬP MÔ HÌNH TÍNH VÙNG BIỂN TÂY NAM ........ 24
4.1 Mô đun thủy động lực............................................................... 24
4.2 Mô đun ECO Lab ..................................................................... 30
CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN PHÂN BỐ NỒNG ĐỘ CHLOROPHYLL-A...... 41
5.1 Kết quả tính nồng độ chlorophyll-a........................................... 41
5.2 Một số nhận xét ........................................................................ 54
KẾT LUẬN ................................................................................................. 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 60
PHỤ LỤC ................................................................................................. 61
đó đến xu thế biến đổi của nồng độ chlorophyll-a. thay đổi giá trị nhiều lần với
mỗi thông số để xác định độ nhạy của từng thông số.
Quá trình chlorophyll-a chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi nồng độ ô xy hòa tan
trong nước, vì vậy lượng sản sinh ô xy tối đa pmax là một trong những thông số
rất nhạy của mô hình. Cùng có ảnh hưởng tới nồng độ ô xy trong nước với pmax
là nhịp hô hấp của thực vật resp.
Các hệ số như k8, k9, k10, k11 là các hệ số rất nhạy, ảnh hưởng trực tiếp
tới kết quả mô phỏng khi hiệu chỉnh.
Các hệ số ksn, ksp cũng ảnh hưởng đáng kể đến quá trình chlorophyll-a.
Những hệ số còn lại được sử dụng để vi chỉnh trong quá trình hiệu chỉnh
mô hình.
Để hiệu chỉnh các hệ số đã nêu ở trên, giả thiết vùng tính là vùng nước tĩnh,
tức là không tính đến các quá trình động lực. Khi đó đoán nồng độ
chlorophyll-a theo thời gian tại các điểm trong vùng tính sẽ là các đường quá
trình có tính chu kì.
Với giả thiết như vậy ta thiết lập điều kiện động lực như sau:
Flood and dry: include
Density: default
Eddy Viscosity: Smagorinsky formulation
Coriolis forcing: Varying in domain
Wind forcing: not include
Ice coverage: not include
No Precipitation – No Evaporation
Boundary conditions: land (zero normal velocity)
Chọn các điểm có tọa độ như trong bảng 4.6 làm điểm kiểm tra. Các điểm
kiểm tra nồng độ chlorophyll-a được chọn từ trong vùng gần bờ ra ngoài khơi xa
để xem xét mức độ ổn định thay mặt cho các vùng nước nông sâu khác nhau.
Điểm gần bờ nhất là điểm t1 thuộc vùng vịnh Rạch Giá và xa bờ nhất phía gần
biên mở là điểm t6 như trong hình 4.10. Hình 4.11 là ví dụ về biến thiên nồng độ
chlorophyll-a tại điểm t1 khi chưa hiệu chỉnh các hệ số. Hình 4.12 là nồng độ
chlorophyll-a sau khi hiệu chỉnh
#35 k8 0.032 (/d)
#36 k9 0.025 (m/d)
b) Kiểm tra mô hình
Tiến hành kiểm tra mô hình với bộ thông số thu được sau quá trình hiệu
chỉnh.
Đã sử dụng bức tranh phân bố chlorophyll-a phân tích từ ảnh vệ tinh tháng
3/2009 và tháng 8/2009 của Đề tài cấp Viện Cơ học: “Xây dựng bản đồ trường
nhiệt và chlorophyll từ ảnh vệ tinh (ứng dụng cho vùng biển Tây Nam)” [8] để
kiểm định mô hình.
Các thông số về điều kiện khí tượng, mực nước chạy kiểm tra mô hình
được cho trong bảng 4.8.
Bảng 4.8. Điều kiện chạy kiểm tra mô hình
Phương
án
Điều kiện biên mực
nước
Hướng
gió
Tốc độ gió
[m/s]
Nhiệt độ
[°C]
Chlorophyll-a
[mg/m3]
1
Dao động thủy triều
1-31/3/2009
E 1.69 27.8 0.6
2
Dao động thủy triều
1-31/8/2009
W 5,6 27,6 0.8
Kết quả tính toán nồng độ chlorophyll-a sẽ được so sánh với bức tranh
phân bố chlorophyll-a phân tích từ ảnh vệ tinh (hình 4.13-4.16).
Từ kết quả tính của mô hình và ảnh vệ tinh ta có thể nhận thấy một số điểm
tương đồng: nồng độ chlorophyll-a tập trung cao vùng phía đông đảo Phú Quốc
và vùng vịnh Rạch Giá rồi kéo xuôi xuống gần mũi Cà Mau. Nồng độ
chlorophyll-a có xu hướng giảm dần từ trong bờ ra ngoài xa.
Có thể nói, với bộ thông số đã được hiệu chỉnh, mô hình đã mô phỏng
tương đối chính xác về mặt phân bố nồng độ chlorophyll-a của vùng tính. Sau
khi được hiệu chỉnh và kiểm tra, có thể sử dụng bộ thông số này để mô phỏng
phân bố nồng độ chlorophyll-a của từng tháng trong năm.
41
CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN PHÂN BỐ NỒNG ĐỘ CHLOROPHYLL-A
5.1 Kết quả tính nồng độ chlorophyll-a
Đã sử dụng bộ thông số đã được hiệu chỉnh của mô hình ECO Lab để tính
toán nồng độ chlorophyll-a từng tháng trong năm 2009.
Điều kiện biên mực nước của mô hình là dao động thủy triều trong từng
tháng.
Hướng gió là hướng có tần suất lớn nhất trong tháng tại trạm Phú Quốc.
Tốc độ gió là tốc độ trung bình của hướng đã chọn trong tháng (bảng 2.3).
Nhiệt độ là nhiệt độ tầng mặt trung bình tháng nhiều năm tại trạm Rạch Giá
(bảng 2.1).
Điều kiện biên chlorophyll-a cho từng tháng được sử dụng trong quá trình
tính toán là giá trị chlorophyll-a trung bình các tháng. (hình 2.3).
Mỗi phương án tính đã in ra bức trang phân bố chlorophyll-a tại các thời
điểm đỉnh triều và chân triều tại pha triều cường và triều kiệt (4 thời điểm) (hình
5.1-5.12a), b), c), d).


/file/d/0B7oUCI ... sp=sharing

---