Tổng quan về hệ thống mô hình hóa telemac-mascaret và khả năng ứng dụng

Bài báo xin giới thiệu tổng quát về hệ thống mô hình hóa telemac-mascaret cùng với khả năng ứng dụng của nó. vì đây là công cụ thủy văn,thủy lực được sử dụng rộng khắp trên thế giới, hệ thống telemac-mascaret được xem là một công cụ khá mạnh mẽ với các thuật toán cao cấp và phạm vi ứng dụng bao quát. Telemac-mascaret cũng là một trong những hệ thống mô hình hóa còn khá non trẻ xuất hiện trên thị trường thế giới và Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng quan về hệ thống mô hình hóa telemac-mascaret và khả năng ứng dụngNGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔITỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG MÔ HÌNH HÓA TELEMAC-MASCARET VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNGPhan Thái Nguyên – Đại học Khoa học Tự nhiên Tp. Hồ Chí MinhNguyễn Minh Giám – Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộà một công cụ thủy văn, thủy lực được sử dụng rộng khắp trên thế giới, hệ thống TELEMAC-MASCARETđược xem là một công cụ khá mạnh mẽ với các thuật toán cao cấp và phạm vi ứng dụng bao quát.TELEMAC-MASCARET cũng là một trong những hệ thống mô hình hóa còn khá non trẻ xuất hiện trênthị trường thế giới và Việt Nam. Và với lí do đó, ở Việt Nam còn rất ít các nghiên cứu về hệ thống mô hình hóađầy tính khả thi này, nên trong bài báo xin giới thiệu tổng quát về hệ thống mô hình hóa TELEMAC-MASCARETcùng với khả năng ứng dụng của nó.L1. Giới thiệuBộ phầm mềm TELEMAC-MASCARET đã được sửa. Tổng quátdụng từ năm 1987 cho nghiên cứu nội bộ tại PhòngHệ thống TELEMAC-MASCARET (hay còn đượcgọi là TELEMAC) là một công cụ mô hình hóa tíchhợp mạnh mẽ ứng dụng trong trường dòng chảybề mặt tự do. Hệ thống này bao gồm nhiều modulemô phỏng khác nhau, và tất cả chúng đều dựa vàocác thuật toán mạnh khi sử dụng phương phápphần tử hữu hạn hoặc thể tích hữu hạn. Miền tínhtoán được rời rạc hóa bằng lưới các phần tử tamgiác phi cấu trúc. Nhờ vậy, TELEMAC-MASCARET cóthể chi tiết hóa miền tính toán, đặc biệt tại vị trí cóđịa hình hay địa mạo phức tạp.TELEMAC-MASCARET có công cụ chuẩn bị và xửlý số liệu trước và sau khi tính toán đặc biệt hiệuquả, tạo giao diện thuận tiện và dễ dàng cho ngườidùng. Hầu hết các chương trình xử lý số liệu đềuđược xây dựng nên từ các thư viện Ilog/Views vì thếcó thể cung cấp cho người dùng một số lượng rấtlớn các thông tin cần thiết và một loạt chức năngcực kì tinh vi. Lưới tính toán có thể dễ dàng đượctạo nên khi dùng một bộ chương trình tạo lướiđược gắn sẵn trong hệ thống TELEMAC-MASCARET.TELEMAC-MASCARET cung cấp cho người dùngmột tập các chương trình con (sub-routines) đượcviết bằng ngôn ngữ FORTRAN-90 và có thể dễ dàngđược sửa đổi để đáp ứng các yêu cầu cụ thể củangười dùng. Hệ thống này gồm có tổng cộngkhoảng 250 ngàn dòng code, được chứa trong cácthư viện khác nhau.Người đọc phản biện: TS. Nguyễn Kiên Dũngthí nghiệm môi trường và thủy lực quốc gia (LNHE)thuộc Tổng cục nghiên cứu và phát triển của Ủy banđiện lực Pháp (EDF-DRD). Từ năm 1993 bắt đầu pháttriển thành công và đi vào thương mại hóa và đượcứng dụng rộng rãi trên khắp thế giới, với hơn 200giấy phép và vài trăm người dùng. Để cải thiện tiếpcận TELEMAC-MASCARET cho các đối tác, nhà tưvấn, và cả cộng đồng những nhà nghiên cứu, EDFR&D đã quyết định chuyển hệ thống thành phầnmềm miễn phí và mã nguồn mở từ ngày 1 tháng 7năm 2010, lúc này tương ứng là phiên bản 6.0. Vàtính tới tháng 3 năm 2013, trên trang webhttp://www.opentelemac.orgđã có phiên bản mớinhất 6.2.Ngày nay, TELEMAC-MASCARET được quản lí bởimột tập đoàn các tổ chức nòng cốt:* BundesAnstalt für Wasserbau (BAW, Đức),* Centre dEtudes Techniques Maritimes et Fluviales (CETMEF, Pháp),* Daresbury Laboratory (Vương quốc Anh),* Electricité de France R&D (EDF, Pháp),* HR Wallingford (Vương quốc anh),* Sogreah (bây giờ là tập đoàn Artelia, Pháp).TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂNSố tháng 03 - 20139NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔISử dụng TELEMAC-2D mô phỏng vỡđập Malpasset (Pháp) năm 1959b. Cấu trúc của hệ thống TELEMAC-MASCARET* Tiền xử lí:- MASTISSE (tạo lưới);- FUDAA-PREPRO (giao diện người dùng);- STBTEL (thích ứng với các chương trình chialưới sẵn có có thương mại).* Thủy động lực học:- MASCARET (mô hình hóa dòng chảy bề mặt tựdo một chiều);- TELEMAC-2D (các dòng chảy không áp haichiều và chuyển tải chất đánh dấu – giải phươngtrình nước nông/Saint-Venat );- TELEMAC-3D (các dòng chảy không áp bachiều và chuyển tải chất đánh dấu bị động hay chủđộng – giải phương trình Navier-Stokes);- Spartacus (các dòng chảy không áp Lagrangehai chiều).* Trầm tích học:- SISYPHE (trầm tích đáy hai chiều và chuyển tảitrầm tích lơ lửng);- SEDI-3D (chuyển tải trầm tích lơ lửng ba chiều– được tích hợp trong TELEMAC-3D).* Chất lượng nước:- SUBIEF-2D (chuyển tải trầm tích lơ lửng haichiều – chuyển tải chất đánh dấu – hai chiều);- SEDI-3D (chuyển tải chất đánh dấu ba chiều –được tích hợp trong TELEMAC-3D);* Sóng:- TOMAWAC (sự hình thành và lan truyền trạngthái biển);- ARTEMIS (sự nhiễu loạn sóng trong các cảng –giải phương trình Berkkop).* Các dòng chảy ngầm:- ESTEL-2D (các dòng chảy hai chiều và chuyểntải chất ô nhiễm trong môi trường bên dưới lớp bềmặt);10TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂNSố tháng 03 - 2013- ESTEL-3D (các dòng chảy ba chiều và chuyểntải chất ô nhiễm trong môi trường bên dưới lớp bềmặt).* Hậu xử lí:- RUBENS;- FUDAA-PREPRO;- POSTEL-3D.2. Tìm hiểu một số module thủy động lựcchínha. MASCARET: Mô hình hóa dòng chảy bề mặttự do một chiềuModule này được phát triển bởi EDF-R&Dphốihợp với C ...