Trả lời:
Ứng dụng mô hình toán nào học phục vụ quản lý tổng hợp vùng bờ tốt nhất ?
Tại Viện Tài nguyên và Môi trường biển, các công cụ mô hình mới được sử dụng trong những năm gần đây. Đặc biệt là từ sau năm 2002, một số mô hình chủ yếu đã được sử dụng như sau:
Mô hình Delft3d: Đây là một mô hình tổng hợp 2 hoặc 3 chiều (3D) do Viện Thủy lực Delft (WL | Delft Hydraulics) của Hà Lan nghiên cứu phát triển. Mô hình này gồm các module chính như Delft3d-Flow (Thủy động lực), Delft3d-Waq (chất lượng nước), Delft3d-Eco (sinh thái học), Delft3d-Sed (trầm tích) và Delft3d-Morph (địa hình đáy), Delft3d-Part (phần tử vật chất). Ngoài ra còn một số module hỗ trợ khác như GRID (lưới tính), QUICKIN (độ sâu), GPP (xử lý kết quả tính)..v.v. Delft3d sử dụng hệ lưới cong trực giao theo phương ngang và hệ tọa độ cho phương thẳng đứng. Các phương trình cơ bản của mô hình thủy động lực được giải bằng bằng phương pháp sai phân ẩn (WL|Delft Hydraulics, 1999) với sơ đồ khử luân hướng (ADI – Alternating Direction Implicit). Với các tính năng và ưu điểm của mình, Delft3d có thể được sử dụng để mô phỏng- dự báo thủy động lực, chất lượng nước, lan truyền chất gây ô nhiễm, vận chuyển trầm tích và biến đổi địa hình ở các vùng cửa sông, vùng ven biển và biển khơi.
Mô hình SHYFEM (Finite Element Model for Coastal Seas) được nghiên cứu và phát triển bởi Viện Khoa học biển Venice (Italia). Đây là bộ chương trình dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn để giải các phương trình thủy động lực cho các vùng đầm phá, vùng cửa sông ven biển. Bộ chương trình này có thể dùng để mô phỏng đặc điểm thủy động lực, lan truyền các chất gây ô nhiễm, chất lượng nước và vận chuyển trầm tích. SYFEM được viết bằng ngôn ngữ lập trình FORTRAN chạy trên hệ điều hành UNIX và người dùng có thể thay đổi các tham số của mô hình thông qua việc can thiệp trực tiếp vào mã nguồn (codes) của các module trương trình thành phần của mô hình. Đây là một lợi thế lớn so với các phần mềm thương mại về tính "mở” và vấn đề bản quyền nhưng cũng đòi hỏi người dùng phải có kiến thức về UNIX và khả năng lập trình FORTRAN.
Mô hình sóng SWAN (Simulating Waves Nearshore )- một mô hình sóng nước nông được nghiên cứu và phát triển bởi Viện Thủy lực Delft (WL | Delft Hydraulics) của Hà Lan. Đây là mô hình sóng thế hệ thứ 2 của mô hình HISWA vì vậy nó đã khắc phục được hầu hết những hạn chế của HISWA - Các yếu tố vật lý trong SWAN được biểu diễn một cách rõ rằng bằng các công thức vật lý. - Các phổ sóng được biểu diễn đầy đủ với các tần suất và hướng (từ 0 đến 360 độ). - Các tính toán sóng trong SWAN không chịu ảnh hưởng của điều kiện ổn định vì sử dụng các sơ đồ sai phân ẩn để giải những phương trình toán liên quan. SWAN có thể được áp dụng tốt cho các vùng ven biển, vùng cửa sông ven bờ, các hồ ..v.v. Cũng như SYFEM, mô hình sóng SWAN là một phần mềm có mã nguồn mở được viết bằng ngôn ngữ lập trình FOTRAN, có thể chạy trên cả hai hệ điều hành UNIX và WINDOWS.
ThS Vũ Duy Vĩnh vinhvd@imer.ac.vn
| 