GENESIS - Mô hình số trị mô tả biến đổi đường bờ - Mở đầu

Tài liệu tham khảo bài giảng GENESIS - Mô hình số trị mô tả biến đổi đường bờ ( Nguyễn Quang Chiến ) dành cho sinh viên đại học chuyên ngành kỹ thuật bờ biển
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GENESIS - Mô hình số trị mô tả biến đổi đường bờ - Mở đầu GENESIS - Mô hình s tr mô t bi n đ i đư ng b Hans Hanson và Nicholas Kraus Ngày 2 tháng 1 năm 2010L i nói đ uBi n đ ng đư ng b là m t trong nh ng v n đ chính trong k thu t b bi n; không nh ngcó ý nghĩa v m t k thu t dân d ng mà còn là m t bài toán thu hút nh ng nhà khoah c t nhiên, khoa h c Trái đ t. Đ kh o sát quá trình bi n đ i này, mô hình toán t ralà m t công c có ích. Trong khi hi n nay chương trình máy tính đã phát tri n v i m c đchi ti t r t cao và cùng v i đó đòi h i ngu n s li u r t phong phú và tin c y, th c t choth y nhi u bài toán kĩ thu t có th đư c gi i quy t ch c n m t mô hình đơn gi n, v i k tqu tính toán ch p nh n đư c. GENESIS là m t mô hình v i c u trúc tương đ i đơn gi n, phù h p v i b c h c đ ih c chuyên ngành k thu t b bi n. Nh n th y vai trò c a mô hình toán trong vi c gi ngd y môn h c liên quan đ n quá trình v n chuy n cát ven bi n và di n bi n đư ng b , Bmôn Qu n lý bi n và đ i b trong hai năm liên ti p đã c g ng hư ng d n sinh viên ti pc n v i các mô hình toán. Tuy v y, các ph n m m thương m i hi n nay có xu hư ng làm“ph c t p hóa bài toán quá m c c n thi t”, không thích h p trong ph c v đào t o vànghiên c u c a sinh viên. Hơn n a v n đ chi phí và b n quy n cũng ph n nào gi i h nkh năng sinh viên ti p c n v i chương trình tính toán, đi u này đư c kh c ph c khi sd ng chương trình GENESIS.1 Chương trình GENESIS đư c Trung tâm Nguyên c u K thu t b bi n CERC, HoaKỳ ti n hành t ch c nghiên c u t năm 1987. Các tác gi c a mô hình, Hans Hanson(ĐH Lund, Th y Đi n) và Nicholas Kraus (Hoa Kỳ) đã biên so n tài li u khá chi ti tv GENESIS. Cu n tài li u này đư c d ch tóm t t t b n ti ng Anh c a hai tác gitrên “GENESIS: Generalized Model for Simulating Shoreline Change (1991). B n d ch cónh ng đóng góp kĩ thu t quan tr ng c a G.V. Tr n Thanh Tùng (NCS. t i TU-Delft).M c dù ngư i d ch có c g ng và s a ch a b n th o thư ng xuyên nhưng ch c ch n khôngtránh kh i nh ng sai sót. R t mong ý ki n quý giá c a các đ c gi . Nguy n Quang Chi n Khoa B - ĐH Th y l i 1 GENESIS đư c kèm trong các ph n m m thương m i như SMS, CEDAS... Tuy v y, tác gi HansHanson đã đ ng ý v i vi c s d ng file chương trình GENESIS.EXE không có giao di n đ h a đ ph cv tính toán trong giáo d c đào t o và nghiên c u phi l i nhu n. 1M cl cGi i thi u chung 41 Tóm t t lý thuy t mô hình 5 1.1 S c n thi t mô hình hoá di n bi n đư ng b . . . . . . .. . . . . . . . . 5 1.2 Kh năng c a mô hình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 5 1.3 So sánh các mô hình bi n đ i đư ng b . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 6 1.4 Vai trò c a mô hình bi n đ i đư ng b trong k ho ch d án . . . . . . . . 72 Lý thuy t mô hình 9 2.1 Các gi thi t trong mô hình bi n đ i đư ng b . . . . . . ...... . . . . 9 2.2 Phương trình cơ b n c a bi n đ i đư ng b . . . . . . . ...... . . . . 10 2.2.1 Phương trình cơ b n . . . . . . . . . . . . . . . . ...... . . . . 10 2.2.2 Lưu lư ng v n chuy n bùn cát . . . . . . . . . . . ...... . . . . 11 2.2.3 Các thông s kinh nghi m . . . . . . . . . . . . . ...... . . . . 12 2.3 Tính toán sóng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... . . . . 14 2.3.1 Mô hình truy n sóng n i t i . . . . . . . . . . . . ...... . . . . 15 2.3.2 Mô hình truy n sóng “ngoài”: RCPWAVE . . . . . ...... . . . . 22 2.3.3 Gi i h n đ d c sóng ngoài nư c sâu . . . . . . . ...... . . . . 23 2.3.4 Ô năng lư ng sóng . . . . . . . . . . . . . . . . . ...... . . . . 24 2.3.5 L i gi i c a bài toán s . . . . . . . . . . . . . . . ...... . . . . 26 2.3.6 H th ng lư i và sơ đ sai phân . . . . . . . . . . ...... . . . . 28 2.3.7 Các đi ...