ViCoMech

Cộng đồng nghiên cứu về Cơ học của Việt Nam

Tiến tới hoàn thiện và triển khai hệ thống mô hình giám sát, dự báo và cảnh báo biển Việt Nam

Kết quả mô phỏng dự báo

Tóm tắt: Trong báo cáo này, chúng tôi giới thiệu hệ thống mô hình giám sát, dự báo và cảnh báo biển được phát triển tại Trung tâm động lực học thủy khí môi trường, Trường ĐHKH Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội (MDEC-HUS/VNU) đã được ứng dụng cho các khu vực biển như Biển Đông, Vịnh Bắc Bộ, Hải Phòng và Nha Trang sau 10 năm thử nghiệm. Mô hình ba chiều (3D) hệ các phương trình thủy nhiệt động lực ngyên thủy đã được ứng dụng để nghiên cứu các đặc trưng hoàn lưu, mực nước, vật chất lơ lửng, các chất ô nhiễm và chất lượng môi trường biển. Một bộ các thuật toán riêng kết nối mô hình (MCT model_coupling_toolkit) đã được ứng dụng trong kết nối các modul khác nhau của hệ thống. Các kết quả ứng dụng mô hình MDEC-HUS/VNU cho phép giám sát, dự báo các đặc trưng thủy động lực và môi trường nước góp phần giải quyết các yêu cầu ngày càng lớn liên quan đến tai biến môi trường biển: bồi tụ và xói
lở bờ biển, khắc phục các sự cố tràn dầu, ô nhiễm hóa chất, vv.

Đặt vấn đề
Dự báo các trường nhiệt muối và hoàn lưu trong biển luôn là một thách thức đối với các nhà hải dương học. Hiện nay nhu cầu dự báo, cảnh báo và kiểm soát môi trường biển đã trở nên cần thiết tương tự dự báo thời tiết.Các thông tin này không những cần thiết cho các quá trình vận hành sản xuất và còn có vai trò chủ chốt trong công tác sẵn sàng ứng phó và khắc phục các sự cố môi trường biển như tràn dầu, tìm kiếm cứu nạn, ô nhiễm môi trường,
suy thoái hệ sinh thái, v.v..

Dự báo cảnh báo

Với đặc thù là một biển ven, hệ thống mô hình dự báo và giám sát môi trường biển cần bao gồm các tiểu hệ thống sau:

  • Thiết bị và cơ sở hạ tầng quan trắc
    Hệ thống quan trắc đảm bảo yêu cầu bao quát các quá trình khí quyển và hải dương và tác động của chúng trạng thái biển và thời tiết; cần trang bị các cơ sở hạ tầng truyền tin cập nhật và công nghệ quan trắc đảm bảo yêu cầu phân tích, đồng hóa số liệu và cập nhật đầu vào cho dự báo.
  • Cơ sở hạ tầng truyền và quản lý thông tin
    Yêu cầu đảm bảo thu nhận, quản lý và chuyển giao số liệu quan trắc; đảm bảo chất lượng sản phẩm và dễ sử dụng và trao đổi.
  • Các mô hình

Có khả năng áp dụng với điều kiện đường bờ, địa hình và gradient mật độ nước biển phức tạp. Có tính đến đặc thù của các lớp biên mặt và đáy cho phép tích hợp bài toán vận chuyển trầm tích. Có tính đến đặc thù của điều kiện biên hở (cửa sông và biển hở).

  • Ứng dụng và tiếp cận cộng đồng
    Những thông tin về mực nước và dòng chảy cần thiết cho bài toán vận chuyển trầm tích và các nhu cầu hang hải, tìm kiếm cứu nạn, khắc phục sự cố môi trường, v.v.. Trường nhiệt muối và hoàn lưu còn có ý nghĩa quan trọng trong phân bố các đặc trưng sinh học, hóa học liên quan đến nghề cá. Hệ thống các mô hình này được
    kết nối thông qua những công cụ kết nối (MCT) đã được phát triển tại HUS.
    Bên cạnh các ứng dụng vừa nếu, có thể phát triển các mô hình đánh giá tác động và hiệu quả kinh tế của thông tin dự báo và giám sát biển. Sau đây chúng tôi giới thiệu các mô hình hợp phần trong hệ thống mô hình MDEC-HUS/VNU.

Kết luận
Hệ thống mô hình MDEC-HUS/VNUcó triển vọng ứng dụng trong xây dựng hệ thống monitoring và dự báo môi trường cho Biển Đông và các vùng biển ven bờ cửa sông. Để tiến tới mục đích nghiệp vụ, hệ thống mô hình này cần được hoàn thiện theo hướng tích hợp với mô hình đồng hóa số liệu biển và các mô hình sinh thái, mô hình sóng và mô hình
khí quyển thông qua các công cụ kết nối.

 

Tải toàn văn báo cáo tại đây:

2 Comments

Add a Comment
  1. Abstract:
    After 10 years experiences in research and development, the system of the MDEC-HUS/VNU models had been applied to simulate the three-dimensional thermohaline and circulation structure of the Bien Dong/South China Sea. This system was applied also to simulate the hydrodynamics, suspended matter and environmental components included oil in the Gulf of Tonkin and coastal estuarine areas as Quang Ninh, Hai Phong, etc. The MDEC-HUS/VNU modeling system has been developed and completed by coupling the ocean-atmospheric, eco-hydrodynamic modules and it is useful tool for marine environmental prediction and monitoring. This modelling system was developed and tested with original model_coupling_toolkit
    (MTC).

  2. Tài liệu tham khảo
    [1]. Đinh Văn Ưu. (2003). “Các kết quả phát triển và ứng dụng mô hình ba chiều (3D) thuỷ nhiệt động lực biển ven và nước nông ven bờ Quảng Ninh”, Tạp chí Khoa học ĐHQG Hà Nội, XIX, 1, trang 108-117.
    [2]. Đinh Văn Ưu, Đoàn Văn Bộ, Hà Thanh Hương, Phạm Hoàng Lâm, (2005). “Ứng dụng mô hình dòng chảy ba chiều (3D) nghiên cứu quá trình lan truyền chất lơ lửng tại vùng biển ven bờ Quảng Ninh” Tuyển tập công trình Hội nghị Khoa học Cơ học thuỷ khí toàn quốc năm 2005, Hà Nội, trang 623-632.
    [3]. Đinh Văn Ưu, (2006). “ Phát triển và ứng dụng mô hình tính toán vận chuyển chất lơ lửng vàbiến động trầm tích đáy cho vùng biển Vịnh Hạ Long” Tạp chí Khoa học ĐHQG Hà Nội, T. XXII, 1PT-2006, 11-19.
    [4]. Nguyen Tien Cuong, Trinh Thu Phuong: “Forecasting the discharge into Hoa Binh reservoir by applying the Connecting model MARINE-IMech1D”, Vietnam Journal of Mechanics, Vol.30, No.3, pp.149-157, 2008.
    [5]. H. Van Lai, N. Van Diep, N. Tien Cuong and N. Hong Phong: “Coupling hydrological-hydraulic models for extreme flood simulating and forecasting on the North Central Coast of Vietnam”, WIT Transctions on Ecology and the Environment, Vol.124 (2009), pp.113-123. River Basin Management 2009, The fifth International Conference, Malta, September 7-9, 2009.
    [6]. Đinh Văn Ưu, (2013) Các đặc trưng thủy động lực và môi trường tại khu vực cửa sông Bạch Đằng. Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội. Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Tập 29, số 1S tr. 196-200

Trả lời

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

VICOMECH © 2017 Frontier Theme