- Trang Chủ
- Địa Lý
- GENESIS - Mô hình số trị mô tả biến đổi đường bờ - Chương 3
Xem mẫu
- Chương 3
Chương trình GENESIS
Trong chương trình này, c u trúc giao di n và các file vào-ra c a chương trình đư c xét
đ n, bao g m các v n đ th c t g p ph i khi ch y chương trình GENESIS. Nhưng trư c
h t, nh ng công tác chu n b trư c khi ch y chương trình đư c đ c p dư i đây.
3.1 Các bư c chu n b trư c khi ch y GENESIS
3.1.1 H to đ và lư i tính toán
Như đã đ c p trong Chương 2, vi c đ u tiên là căn c vào b n đ / nh v tinh c a đo n
đư ng b nghiên c u mà xác đ nh h tr c to đ . Tr c x hư ng d c theo b và tr c y
hư ng ra bi n. Nên đ t h tr c to đ sao cho t t c các to đ c a đư ng b đ u dương.
Các v trí d c theo b , sau khi có lư i, s đư c ch đ nh b ng ch s các đo n lư i thay vì
to đ th c. M t ví d v h tr c và lư i như trên Hình 3.1.
Như M c 2.3.6, lư i bao g m N ô cách b i N + 1 vách ngăn. Vách ngăn 1 chính là
nơi đ t biên trái c a mô hình, và cũng ti p giáp v i tr c y .
GENESIS phiên b n 2 s d ng lư i kho ng cách ∆x đ u nhau, kho ng cách này ph i
đ nh đ bi u th nh ng đ c đi m chính c a đư ng b . V trí c a các đ u đ p m hàn,
đê ch n sóng hay tư ng bi n đư c đ t v trí đư ng ngăn (xem Hình 3.1).
Ngư c l i, các v trí nuôi bãi l i đư c xác đ nh t i đi m gi a các đo n lư i vì chúng
g n li n v i thay đ i v trí đư ng b .
N u m t s công trình quá ng n khi co l i đ hai đ u c a nó v a vào v trí đư ng ngăn
thì có th kéo dài thêm m t đo n lư i v m t trong hai phía.
T t c v trí c a đư ng b (hi n t i và s li u đo trong quá kh ) ph i đư c xác đ nh t i
tâm đo n lư i. Cũng có th l a ch n mô ph ng m t đo n đư ng b nh t đ nh trong ph m
vi lư i, nhưng trư ng h p này đòi h i th n tr ng khi xác đ nh đi u ki n biên, t t nh t là
ch y trư c v i toàn b đư ng b đ có đư c v n chuy n cát t i các đ a đi m c n thi t.
35
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 36
Hình 3.1: Ví d h tr c to đ và lư i dùng trong GENESIS.
3.1.2 Các đi u ki n biên đ u, cu i
Trong ph n 2.3.7, ta đã xét đ n hai lo i đi u ki n đ u cu i: đi u ki n “bãi c đ nh” và
“d ng c a”. Trong đó, biên “bãi c đ nh” là thư ng tr c, nó s đư c dùng khi không có đ p
m hàn, v trí các đư ng ngăn 1 và N + 1, và cho phép t do chuy n cát hai đ u.
Biên d ng c a
M t đi u ki n biên d ng c a (Hình 3.2) đư c đ t đư ng ngăn đ u ho c cu i n u như
đó có đ p m hàn (ho c jetty hay đê ch n sóng li n b ). Lư ng cát chuy n qua biên này
ph thu c vào chi u dài m hàn tính đ n b , đ d c bãi và đ xuyên th u c a m hàn.
V i biên ph i Hình 3.2, ta cho kho ng cách t đ u m hàn đ n đư ng b YGN r t
l n và đ xuyên th u c a m hàn b ng 0. Nhìn t phía ngoài biên ph i vào trong, đ p m
hàn tr nên m t đư ng ngăn hoàn toàn không cho bùn cát di chuy n vào trong. Ngư c l i,
m t trái cũng c a đ p m hàn này, kho ng cách t đ u đ p đ n đư ng b l i không l n
như v y và s có v n chuy n cát vư t qua đ p m hàn trong nh ng đi u ki n thích h p
nh t đ nh.
Đ p m hàn biên trái Hình 3.2 có chi u dài tương t nhưng cho phép chuy n cát qua
nó theo hai chi u vì chi u dài hi u qu YG1 đư c đ t tương đ i ng n. Đi u ki n biên d ng
c a cho phép đi u ch nh tương đ i linh ho t các lưu lư ng chuy n cát qua các biên đ u,
cu i.
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 37
Hình 3.2: Đi u ki n biên d ng c a.
Đi u ki n biên “bãi c đ nh”
Đi u ki n lo i này bi u th m t bãi bi n có xu hư ng n đ nh dài h n. Nó đư c s d ng
v trí nh ng bãi bi n cát xa công trình và d báo không có xu hư ng thay đ i đáng k .
S t h p b n lo i đi u ki n đ u, cu i đư c minh ho trên Hình 3.3. Các đi u ki n đ c
l p và đư c xác đ nh trư c, ch d a vào đánh giá các hi n tư ng v t lý di n ra trên th c
t . V i các d án nh , đi u ki n biên đư c đ t xa công trình (ch ng h n m t kho ng cách
5 l n chi u dài khu v c d án v hai phía). Đ đ m b o kho ng cách này đ xa, c n ki m
tra l i b ng cách thay đ i l i kho ng cách này. Ph i th n tr ng trong trư ng h p th i gian
mô ph ng kéo dài ho c đ l n c a lư ng chuy n cát là đáng k .
3.2 Các file s li u đ u vào
Đ ho t đ ng đư c, GENESIS c n có 6 file s li u đ u vào có cùng ph n m r ng. Tên c a
6 file này b t đ u b ng START, SHORL, SHORM, SEAWL, DEPTH, WAVES. Như v y, n u
ta ch n ph n m r ng là DAT thì tên đ y đ c a các file s là START.DAT, SHORL.DAT,
SHORM.DAT, SEAWL.DAT, DEPTH.DAT, WAVES.DAT.
Các file START, SHORL, SHORM và WAVES nh t thi t ph i có m t l n ch y GENESIS.
Chúng l n lư t là các file v v trí các tư ng bi n và đ sâu vùng g n b .
T t c các file đ u vào có d ng văn b n ASCII s b qua chúng khi đ c s li u. Ngay
c khi b n không mu n vi t tiêu đ / chú thích hãy b b n dòng tr ng đ u tiên c a file.
Hãy nh p s li u b t đ u t dòng th năm.
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 38
Hình 3.3: T h p các lo i đi u ki n biên đ u cu i.
M t d án nh t thi t ph i có nhi u k ch b n khác nhau. Hãy l p ra nhi u file s li u
cung ng v i các k ch b n đó, ch ng h n START_MH (v i m hàn) hay START_DCS
(v i đê ch n sóng). Sau đó hãy copy l n lư t t ng file đ vào file START và ch y cho t ng
trư ng h p.
3.2.1 File START
File đ u vào START ch a nh ng ch d n cơ b n trong mô ph ng di n bi n đư ng b , và
đ ng th i là giao di n chính gi a ngư i dùng v i GENESIS. File START bao g m thông tin
s p x p theo các ph n d a vào các dòng ch (hư ng d n, gi i thích) c n đư c gi nguyên
trong file, và GENESIS s b qua các dòng này và đ c các s li u. Ngoài ra, các nhãn (A.1,
B.1, C.1, ...) ph i đư c đ t ngay c t 1, vì GENESIS s dò theo v trí c a chúng đó.
Tuy v y, d li u trong m i m c có th kéo dài trên chi u dòng. N u có nhi u giá tr
(s ) trên cùng m t dòng thì c n phân tách chúng b i cac d u cách hay d u ph y.
Các bi n d ng m ng (vectơ) đư c vi t cùng v i d ng ngo c đơn, ch ng h n TOUT(I).
Sau đây là toàn b n i dung c a file START.
A. Ph n thi t l p chung
Dòng A.1: TITLE: Tiêu đ ch a mô t ng n ng n v d án.
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 39
Dòng A.2: ICONV: Đơn v tính toán, ch nh n m t trong hai giá tr 1 ho c 2 ( các bi n
ki u như v y đư c coi là c ). ng v i h đơn v Anh (ICONV=2), các kho ng cách, chi u
dài, chi u cao, đ sâu,... đ u đư c tính b ng foot (1foot = 0,3048 m).
Dòng A.3: NN,DX: chính là t ng s đo n tính toán (N) và chi u dài m i đo n (∆x).
Tích s N × ∆x cho ta chi u dài toàn b khu tính toán.
Dòng A.4 ISSTART, N: Các giá tr này cho phép ngư i dùng tính toán trên m t ph n
lư i k t ô th ISSTART cho đ n ô th N (n u chưa xem xét kĩ, ta nên đ t chúng l n
lư t b ng 1 và N N )
Dòng A.5: DT: Bư c th i gian tính toán (∆t) theo gi , ∆t càng nh , kéo dài th i gian
ch y máy nh ng k t qu chính xác hơn. Nên ch n ∆t = 6 h khi thi t k , tuy v y v i tính
toán sơ b có th ch n ∆t c 24 h. Ngoài ra tuỳ theo s li u sóng mà ch n ∆t là m t ư c
s c a bư c th i gian đo sóng DTW (Dòng B.6).
Dòng A.6: SIMDATS: Ngày tháng b t đ u th c hi n mô ph ng, (sáu ch s : Năm Năm
Tháng Tháng Ngày Ngày). N u trong mô ph ng có nhi u giai đo n v i thay đ i cac hình
d ng c u trúc các công trình thì c n ch đ nh SIMDATS cho t ng giai đo n.
Dòng A.7: SIMDATE: Th i đo n tính toán có th đư c ch đ nh qua ngày tháng k t
thúc mô ph ng ho c s bư c th i gian tính toán. N u SIMDATE > 180000, nó s đư c
tính là ngày tháng k t thúc, còn n u SIMDATE < 180000 s đư c coi là s bư c th i gian
mô ph ng.
Dòng A.8: NOUT: Ngoài v trí đư ng b cu i cùng sau mô ph ng, ta c n bi t di n bi n
c a đư ng b thông qua các v trí c a nó t i m t s th i đi m trong th i đo n mô ph ng.
S NOUT đ ch đ nh cho GENESIS vi t NOUT v trí đư ng b ra file OUTPT.DAT
Dòng A.9: TOUT(I): Dãy các giá tr ngày tháng (ho c th t l p th i gian) t i đó in ra
k t qu . S giá tr ph i b ng NOUT.
Dòng A.10: ISMOOTH: Đư ng đ ng m c đ i di n trong mô hình tính sóng n i t i đư c
th c hi n qua phép trung bình trư t. Giá tr c a ISMOOTH là s ô đư c dùng đ tính
trung bình hoá. N u ISMOOTH = 0 thì không có làm trơn, và đư ng đ ng m c đ i di n
s đi theo đư ng b . N u ISMOOTH = N thì đư ng đ ng m c đ i di n s là đư ng th ng
song song v i đư ng n i hai đ u c a đư ng b .
Dòng A.11: IRWM: N u IRWM =0 s không có thông báo l i/ c nh báo trên màn hình
và file SETUP. Tuy v y, Trong quy ho ch và thi t k , ta c n chú ý nh ng trư ng h p b t
l i ti m tàng và do đó nên đ t IRWM = 1.
Dòng A.12: K2, K2: Các h s v n chuy n bùn cát d c b này c n đư c hi u ch nh trong
khâu ki m đ nh mô hình. V i các bãi bi n cát, kinh nghi m cho th y 0, 1 < K1 < 1, 0 và
0, 5K1 < K2 < 1, 5K1 . L n ch y th ban đ u ta có th l y K1 = 0, 5 và K2 = 0, 25. H s
K1 chi ph i đ dài th i gian tính toán và cũng là m t h s ki m đ nh chính c a mô hình
( Chú ý: giá tr K1 và K2 tương ng v i chi u cao c a sóng căn quân phương, m c dù s
li u sóng đư c nh p vào file WAVE là chi u cao sóng ý nghĩa.
Dòng A.13: IPRINT: GENESIS có th in m t dòng thông báo lên màn hình trong m i
bư c th i gian, n u ta ch n IPRINT = 1.
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 40
B. Sóng
Dòng B.1: HCNGF,ZCNGF, ZCNGA: H s thay đ i chi u cao sóng HCNGF s đư c nhân
v i chi u cao sóng d c theo đư ng tham chi u (ho c v i chi u cao sóng nư c sâu, n u ta
dùng mô hình truy n sóng ngoài (dòng B.3). H s thay đ i hư ng sóng ZCNGF có tác
d ng như trên đ i v i hư ng sóng. Lư ng thay đ i hư ng sóng ZCNGA s đư c thêm vào
(b t đi, n u ZCNGA < 0) góc sóng t i d c đư ng tham chi u (ho c nư c sâu). Các tham
s thay đ i này cho phép ta gi i đáp nhanh nh ng câu h i có tính đ nh hư ng như “Đi u
gì s x y ra n u như chi u cao sóng tăng 20%” ho c “Đi u gì x y ra n u như sóng t i l ch
v phía Đông 5◦ so v i tính toán?”. Các giá tr m c đ nh là HCNGF = 1. , ZCNGF = 1.
và ZCNGA = 0.
Dòng B.2: DZ: Chi u sâu c a sóng t i đó nh p s li u sóng ph c v tính khúc x . N u
không dùng mô hình khúc x (xem dòng B.3) thì là chi u sâu t i đó thu nh p s li u sóng.
Dòng B.3: NWD: Giá tr này ch đ nh r ng s li u trong file sóng là t i v trí nư c sâu,
chưa b nh hư ng b i khúc x (NWD = 0) hay hay là giá tr sóng tính toán t i đư ng
tham chi u , đã qua khúc x (NWD = 1).
Dòng B.5: ISPW: V i vùng tính toán r ng l n, mô hình khúc x sóng có th đư c th c
hi n v i đ phân gi i chi ti t như lư i đư ng b . B ng cách cho ISPW > 1, kích thư c
ô lư i tính sóng c a GENESIS s là b i s c a chi u dài ô lư i, b ng cách đó gi m kh i
lư ng tính toán sóng ISPW l n.
Dòng B.6: DTW: Trong trư ng h p s li u sóng thưa hơn bư c th i gian tính toán DT
thì c n ch đ nh nó b ng giá tr DTW. Ch ng h n v i các ô quan tr c sóng cách nhau 24 h
và th i đo n tính toán 6 h thì DTW = 24 và DT = 6. Lưu ý r ng DTW ph i là b i s c a
DT, ch ng h n như ví d trên vì khi đó máy s đ c m i giá tr trong bi u đo sóng 24/6
= 4 cho 4 th i đo n tính toán trư c khi chuy n sang giá tr tính toán ti p theo trong bi u
đo sóng.
Dòng B.7: NWAVES: Bi n NWAVES bi u th s ngu n sóng đ c l p đư c dùng đ tính
toán. Cơ s c a vi c này là s li u đo sóng thư ng g m nhi u đ nh ph bi u th cho các
đo n sóng riêng r . Ch ng h n, sóng l ng truy n t cơn bão xa, trong khi đó còng sóng
phát sinh ngay t i ch .
Dòng B.8: WDATS: T các giá tr này, GENESIS s xác đ nh trong các file WAVES th i
đi m tương ng mô ph ng. Trong ph n l n trư ng h p, không có đ tài li u sóng cho toàn
b kho ng th i gian mô ph ng; và s li u sóng trong file WAVE đư c coi là đ i di n cho
m t s năm đi n hình. Thông thư ng ngư i ta ch n th i đi m b t đ u file sóng (WDATS)
sao cho mô ph ng s b t đ u vào ngày tháng đ u tiên trong file đó. N u ch ng h n ta
mu n xét đ n nh hư ng mùa c a ch đ sóng t i đư ng b thì có th ch nh WDATS đ n
các tháng khác nhau.
C. S li u bãi cát
Dòng C.1: D50: GENESIS s d ng đư ng kính trung v c a bùn cát (d50 ) đ tính m t c t
bãi cân b ng. Có th tham kh o Hình 2.8 đ xác đ nh giá tr d50 .
Dòng C.2: ABH: Chi u cao th m bãi trung bình (DB ) phía trên m c nư c bi n trung
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 41
bình ho c m t chu n đư c quy đ nh trư c.
Dòng C.3: DCLOS: Đ sâu gi i h n v n chuyên bùn cát DC ) chính là đ sâu gi i h n
phía bi n mà t đó tr ra ngoài khơi không còn thay đ i m t c t ngang. Giá tr DC cũng
đư c tính so v i cùng m t m t chu n như DB .
D. M hàn không nhi u x
N u chi u dài c a m hàn ho c jetty ch b ng c b r ng trung bình c a vùng sóng v
GENESIS x p chúng vào lo i “không nhi u x ” b i t i đ u đ p hư ng sóng đã t i g n như
vuông góc v i b . Trong ph n D này ta xét nh ng đ p m hàn d ng như v y.
Dòng D.1: INDG: Giá tr này “c ” ch đ nh xem có m hàn ng n trong mô hình (INDG
= 1) hay không (INDG = 0). Trong trư ng h p sau, các giá tr t dòng D3 → D5 s đư c
GENESIS b qua.
Dòng D.3: NNDG: S m hàn không nhi u x có trong lư i tính toán, k c các m hàn
hai đ u biên (n u có).
Dòng D.4: IXNDG(I): Các th t ô lư i (s p x p tăng d n) t i đó có m hàn không
nhi u x . S các giá tr nh p vào đây ph i đúng b ng NNDG (dòng D.3).
Dòng D.5: YNDG(I): Chi u dài l n lư t c a t ng m hàn (theo th t như dòng D.4)
đo t tr c x đ n đ u m hàn.
E. M hàn ho c jetty có nhi u x
Dòng E.1: IDG: Các m hàn và jetty có chi u dài vư t quá đ i sóng v đư c coi là có gây
ra nhi u x . N u chúng có m t trong mô hình thì giá tr c a c IDG = 1. Còn n u ngư c
l i, IDG = 0 và GENESIS s b qua các giá tr t dòng E 3 → E 6.
Dòng E.3: INDG: S m hàn ho c jetty có nhi u x trong mô hình, k c t i các v trí
biên (ô th 1 và N+1), n u có.
Dòng E.4: IXDG(I): Các th t ô lư i (s p x p tăng d n) t i đó có m hàn/jetty có
nhi u x . S các giá tr nh p vào đây ph i b ng NDG (dòng E.3).
Dòng E.5: YDG(I): Chi u dài l n lư t c a t ng m hàn có nhi u x ( theo th t như
dòng E.4) tính đ n tr c x.
Dòng E.6: ĐG(I): Đ sâu l n lư t t i đ u c a t ng m hàn nhi u x (theo th t như
dòng E.4).
F. M hàn/jetty
Ph n này bao g m thông tin chung v c m hàn nhi u x l n không nhi u x . N u không
có b t kỳ m hàn/jetty nào (c dòng D.1 và E.1 đ u có giá tr b ng 0) thì ta có th b
qua các dòng F.2 → F.5 sau đây.
Dòng F.2: SLOPE: M hàn dòng chuy n cát ven b và ph n cát b b i l ng phía thư ng
lưu đ p làm cho đ d c bãi phía m hàn tho i hơn so v i đ d c cân b ng. Đ đ c này,
SLOPE2, c n đư c ư c lư c qua đo đ c ho c tham kh o tài li u khác và GENESIS s dùng
nó đ tính chuy n cát qua đ u m hàn/jetty.
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 42
Dòng F.3: PERM(I): H s th m th u c a t ng m hàn/jetty x p theo th t tăng d n
c a v trí ô lư i t i đó có công trình này (b t k lo i nhi u x hay không nhi u x ). Giá
tr c a PERM đư c tr n theo kinh nghi m, t 0,0 v i m hàn “đ c” không cho chuy n cát
qua đ n 1,0 v i m hàn hoàn toàn “trong su t”. Có th coi đây là m t “thông s mô hình”
c n đư c ki m đ nh. M t quy t c đơn gi n là ban đ u l y P = 0, 0 ÷ 0, 1 đ i v i nh ng
m hàn có đ nh cao vư t m t nư c trong h u h t m i con tri u và P = 0, 1 ÷ 0, 5 v i m
hàn có nh ng đo n h ho c nư c tràn qua đ nh m t th i gian trong m i con tri u.
Dòng F.4 và F.5: YG1, YGN: N u m t m hàn/jetty đư c đ t bên mô hình (ô th 1
ho c N+1), thì ta c n ch đ nh các kho ng cách t đ u công trình đ n đư ng b (sát ngoài
ô lư i): YG1 ho c YGN .
G. Đê ch n sóng xa b
Trong GENESIS, đê ch n sóng đư c mô ph ng như m t công trình có hai đ u gây nhi u
x sóng. Nói chung các đê ch n sóng đư c đ t ngoài vùng sóng v ; nh ng trong trư ng
h p có sóng v trư c khi t i chân đê thì t i hai đ u c a nó, chi u cao sóng đư c l y b ng
Hb = γDb
Trong phiên b n 2.0, GENESIS chưa h tr mô ph ng b i l ng ti n đ n đê ch n sóng
cũng như m t s r ng bu c hình h c: chi u dài c a đê và kho ng cách t đê đ n b ph i
l n hơn bư c sóng. Ph n Structures s có thêm các ví d mô ph ng cách b trí đê ch n
sóng khác nhau.
Dòng G.1: IDB: N u có đê ch n sóng trong mô hình, IDB = 1. Ngư c l i, IDB = 0 và
GENESIS s b qua các giá tr trênm các dòng G.3 → G.9.
Dòng G.3: NDB: S đê ch n sóng trong mô hình.
Dòng G.4 và G.5: IDB1, IDBN: Các giá tr IDB1 và IDBN thông báo cho GENESIS bi t
r ng có đê ch n sóng qua biên trái (và ph i) không (=1:có, =0: không). V i đê ch n sóng
lo i này ta ch xét nhi u x qua m t đ u đê n m trong ph m vi lư i tính toán. Tuy v y
c n th n tr ng b i trong trư ng h p này, GENESIS s t đ t đi u ki n biên t i đó theo
d ng bãi c đ nh.
Dòng G.6: IXDB(I): V trí các đo n lư i t i đó có các đ u đê ch n sóng ( hai giá tr cho
m i đê ch n sóng c t qua biên ô lư i).
Dòng G.7: YDB(I): Kho ng cách t m i đ u đê ch n sóng đ n tr c x, l n lư t theo th
t t trái qua ph i (cũng như IXDB).
Dòng G.8: DDB(I): Đ sâu l n lư t t i t ng đ u đê ch n sóng. Các dòng G.6, G.7 và
G.8 đ u có (2 × N DB + IDB 1 + IDBN ) giá tr , chính là s đ u đê ch n sóng có trong
mô hình.
Dòng G.9: TRANDB(I): H s truy n sóng KT qua t ng đê ch n sóng (n m trong vùng
tính toán), ch g m NDB giá tr . TRANDB = 0 v i đê ch n cao và hoàn toàn không cho
sóng truy n qua, TRANDB = 1 mô t công trình gi tư ng hoàn toàn trong su t cho sóng
truy n qua. Giá tr c a TRANDB c n xác đ nh qua thí nghi m hi n trư ng ho c ki m
đ nh qua mô hình.
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 43
H. Tư ng bi n
Tư ng bi n kh ng ch ph m vi thoái lui c a đư ng b . Thông thư ng GENESIS mô t
m t tư ng bi n riêng bi t b ng cách nh p giá tr -9999 vào file đ u vào SEAWL t i nh ng
v trí không có tư ng d c theo lư i tính toán.
Dòng H.1: ISW: N u có tư ng bi n trong mô hình, ISW = 1 và ngư c l i ISW = 0 đ ng
th i GENESIS b qua dòng H.3 (và b qua không đ c file SEAWL).
Dòng H.3: ISWBEG, ISWEND: V trí đo n lư i b t đ u và k t thúc c a tư ng bi n (dĩ
nhiên là tư ng bi n có th đư c chia làm nhi u đo n, như đã đ c p trên).
I. Nuôi bãi
Trư ng h p có nuôi bãi thì thông tin trong các l n nuôi bãi đư c nh p theo th t th i
gian ti n hành. Các l n nuôi bãi có th m t ph n trùng l p v th i gian và v trí. Ph n
bãi m i cùng đ cao th m và đư ng kính h t cát so v i bãi bi n ban đ u.
Ngư i dùng c n quy đ i th tích nuôi bãi thành kho ng cách l n ra bi n t ng c ng sau
khi đ (nh p vào dòng I.8), và GENESIS s trung bình hoá trong t ng bư c th i gian su t
th i đo n nuôi bãi. N u c n ch đ nh kh i lư ng nuôi bãi thay đ i hư ng d c b , hãy đ t
m t s lư ng nuôi bãi riêng bi t đ t c nh nhau.
Dòng I.1:IBF: N u có nuôi bãi, IBF = 1. Ngư c l i, IBF = 0 và GENESIS s b qua
các dòng I.3 → I.8
Dòng I.3: NBF: S đ t nuôi bãi.
Dòng I.4 và I.5: BFDATS(I), BEDATE(I): Ngày tháng (ho c th t bư c th i gian) b t
đ u và k t thúc l n lư t t ng đ t nuôi bãi, x p theo th i gian b t đ u m i đ t.
Dòng I.6 và I.7: IBFS(I), IBFE(I): Th t đo n tương ng v i v trí đ u IBFS(I) và cu i
IBFS(I) c a t ng đ t đ nuôi bãi (th t như trên dòng I.4 và I.5).
Dòng I.8: YADD(I): B r ng bãi đư c l n thêm ra khơi (c ng thêm vào v trí đư ng b
cũ) trong th i kỳ m i đ t nuôi bãi.
V th tích, lư ng cát nuôi bãi s b ng YADD (ABH + DCLOS), t đó xác đ nh YADD;
tuy v y c n chú ý r ng th c t có s th t thoát v n li u m n ra khơi và th m bãi sau khi
đ có th cao hơn bãi xung quanh. Vì v y lư ng YADD có th nh hơn tính toán ban đ u,
ngư i k sư c n d a vào kinh nghi m đ cân nh c, đi u ch nh con s này.
3.2.2 File SHORL
File đ u vào SHORL.DAT lưu gi v trí c a đư ng b ban đ u (lúc ban đ u tính toán).
M t d án đi n hình s yêu c u ít nh t ba file SHORL, dùng cho ki m đ nh th m đ nh và
các d án (đư ng b hi n th i). V trí đư ng b là tung đ (kho ng cách t đư ng b t i
tr c x) và có đơn v như m c A.2. C n có N N giá tr to đ t i đư ng b , m c dù có th
khi tính toán ta ch xét m t đo n trong s đó.
Các con s có nh p dư i d ng s nguyên ho c th p phân tuỳ ý, và đư c phân các b i
d u cách, d u ph y, ho c k t h p c hai. M i dòng có đúng 10 giá tr , tr dòng cu i cùng.
B n dòng đ u tiên trong file là các dòng chú thích.
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 44
3.2.3 File SHORM
File SHORM ch a v trí đư ng b th c đo ph c v cho vi c ki m đ nh ho c th m đ nh
mô hình. C u trúc file SHORM tương t như file SHORL. N u vi c tính toán ch th c
hi n trên m t ph n đư ng b nh t đ nh thì ki m đ nh / th m đ nh cũng ch gi i h n trong
ph m vi tương ng.
GENESIS đ nh nghĩa “l i ki m đ nh/th m đ nh” (CVE) là tr trung bình c a đ l n sai
l ch gi a v trí đư ng b tính toán (trong file SHORC) v i đư ng b th c đo (file SHORM)
t i l n lư t t ng đo n đư ng b . S phù h p gi a đư ng b tính toán và th c đo đư c gói
ng n trong s CVE; tuy v y không nên coi nó là ch tiêu duy nh t cho đ phù h p. Ch ng
h n, đư ng b tính toán có th trùng kh p v i đư ng b th c đo trên ph n l n chi u dài
c a chúng có th khác bi t nghiêm tr ng t i vài v trí r t quan tr ng (ch ng h n như sát
công trình), trong khi đó CVE v n có th nh . T t nh t là nên xét đ phù h p b ng cách
so sánh hai đư ng b ng m t thưòng.
3.2.4 File SEAWL
File SEAWL ch a v trí tung đ c a tư ng bi n (ngăn ch n không cho tư ng bi n thoái
lui sâu hơn giá tr đư c n đ nh) Trên th c t tư ng bi n còn có th là đư ng sá ho c các
công trình l n ch nh theo hư ng d c b .
Trong file SEAWL, các giá tr −9999 tương ng các giá tr không có tư ng bi n. C u
trúc c a file SEAWL tương t như file SHORL, SHORM.
3.2.5 File DEPTH
File DEPTH ch đư c đ c khi trư c đó đã ch y mô hình khúc x sóng “ngoài” (NWD =
1 trên dòng B.3 file START) đ cung c p s li u sóng. File DEPTH ch a đ sâu d c theo
đư ng tham chi u mà t đó, GENESIS ti p t c tính truy n sóng b ng mô hình sóng n i
t i. Các đ sâu này c n đư c xác đ nh trong quá trình ch y mô hình sóng ngoài, và s li u
sóng trong file đ u vào WAVE s tương ng v i các giá tr đ sâu này trên t ng ô lư i.
N u không dùng mô hình sóng “ngoài”, nghĩa là thông s sóng đo đư c cùng m t đ sâu
(NWD = 0), file này s b qua không đư c đ c.
C u trúc c a file DEPTH tương t như file SHORL, SHORL hay SEAWL.
3.2.6 File WAVE
File đ u vào WAVE lưu gi s li u sóng; file này đư c đ c trong t ng bư c th i gían, tr
khi ta ch đ nh khác đi dòng B.7 c a file START. Chi u cao sóng đây là chi u cao sóng
hi u qu v i đơn v tương ng đư c l a ch n (ho c ft). Góc sóng t i đư c tính b ng đ và
chu kỳ sóng đư c tính b ng giây.
S dòng trong file WAVE không nh t thi t ơh i b ng t ng s bư c th i gian. Tuy v y,
n u trong th i gian tính toán đã đ c đ n cu i file WAVE thì bư c th i gian thì bư c
th i gian k ti p, máy s t đ ng quay tr l i đ u file đ đ c s li u sóng. M t cách đơn
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 45
gi n đ đ t ch đ sóng đ ng nh t (ph c v tính toán sơ b ) là ch m t dòng s li u trong
file WAVE. Trư ng h p này nên đ t B.6 trong file START, nên đ t DT W ≥ s bư c th i
gian tính toán (ch ng h n v i th i gian mô ph ng là 1 năm và ∆t = 6 h thì DT W ≥1
năm/6h hay DT W ≥ 1461); n u không chương trình s liên t c quay vòng đ c s li u t
file sóng trong m i bư c th i gian.
N u s d ng mô hình truy n sóng ngoài (NWD = 1 dòng B.3 trong file START) thì
m i bư c th i gian WAVE ph i cung c p:
• Chu kỳ sóng
• Chi u cao và góc sóng t i t i v trí ngoài khơi (đ sâu DZ)
• Chi u cao và góc sóng t i t i t ng đi m d c theo đư ng tham chi u g nb .
Ba đ c trưng sóng xa b : chu kỳ, chi u cao, góc sóng t i đư c nh p vào theo th t như
v y trên cùng m t dòng. N u như chu kỳ có giá tr âm GENESIS s không tính sóng t i
bư c th i gian đó. Cách này có th áp d ng cho nh ng th i đi m l ng sóng (H quá nh ).
N u có đ y đ tài li u sóng (chi u cao sóng, hư ng sóng) t i t t c các bư c th i gian
tính toán thì kh i lư ng s li u s r t đáng k . Vì v y, các c p giá tr H và Z (t c là góc
t i θ) t i các đi m tính toán g n b đư c lưu trong giá tr IZH tính b i
IZH = H × 105 + Z × 10 (3.1)
S IZH sau đó đư c chuy n sang d ng s th p phân. N u Z < 0 thì IZH s có giá tr
âm. Ch ng h n, n u H = 1,14 m và Z = −6,5◦ thì s cho ta IZH = −114065.
Giá tr chi u cao sóng đư c gi i h n trong kho ng h < 10 m, V i đ chính xác đ n cm.
Góc sóng t i gi i h n trong kho ng −90◦ < θ < 90◦ v i đ chính xác đ n ph n mư i đ .
N u không dùng mô hình truy n sóng ngoài (N W D = 0), các thu t toán tính truy n
sóng nư c nông và khúc x đơn gi n s đư c dùng đ chuy n sóng v sóng v g n b .
Phương pháp này coi r ng đư ng đ ng m c th ng và song song v i đư ng đ ng m c ngoài
khơi (xem Ph n V). Trong trư ng h p này, v i m i bư c th i gian, file WAVES ch g m
s li u sóng ngoài khơi (chu kỳ, chi u cao, hư ng sóng t i). Như v y trong file ho c ch có
s li u sóng ngoài khơi n u N W D = 0 (như Hình 3.4a), ho c c ngo i khơi g n b v i
N W D = 1 (Hình 3.4b).
3.2.7 Các file đ u ra
File SETUP
K t qu xu t hi n trên màn hình khi ch y chương trình cũng đư c lưu vào file SETUP đ
ti n vi c in n. Ngoài vi c hi n th l i các thông s cơ b n c a mô hình, file SETUP còn
ch a t t c nh ng thông s báo l i và c nh báo xu t hi n trong quá trình ch y GENESIS.
M t ví d file SETUP như Hình 3.5, sau lô-gô c a GENESIS là danh sách nh ng
thông s quan tr ng. Ti p theo là v trí đư ng b ban đ u và đ d ch chuy n đư ng b
tính đư c. Tham s CVE cho ta đ chênh l ch trung bình gi a v trí đư ng b tính toán
(SHORC) so v i th c đo (SHORM) t i m i đo n lư i.
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 46
**********************************************************************
WAVES FOR ILLUSTRATIVE EXAMPLE FOR MANUAL.
FILE CONTAINS ONLY OFFSHORE WAVE DATA. DT = 6 HR. DX = 15 FT.
******* ****** ****** ****** ****** ****** ****** ****** ****** ******
2.0 1.00 -30.0 JAN 1987
2.0 1.00 00.0
2.0 1.00 00.0
3.0 1.00 -30.0
2.0 1.00 00.0
2.0 1.00 00.0
3.0 2.00 15.0
2.0 1.00 00.0
2.0 1.00 00.0
3.0 2.00 15.0
2.0 1.00 00.0
2.0 1.00 00.0
3.0 1.00 15.0
2.0 1.00 00.0
2.0 1.00 00.0
3.0 2.00 38.0
2.0 1.00 00.0
2.0 .......
a. File WAVES trong trư ng h p không có s li u sóng g n b
**********************************************************************
WAVES FOR ILLUSTP4TIVE EXAMPLE FOR MANUAL.
FILE CONTAINS OFFSHORE & NEARSHORE WAVE DATA. DT = 6 HR. DX = 15 FT.
******* ****** ****** ****** ****** ****** ****** ****** ****** ******
2.0 1.00 -30.0 JAN 1987
-114185-116203-118172-121160-123158-120155-172153-124121-102134-097119
-103122-113183-110201-127162-129167-125164-124146-154163-129199-112133
-124146-154163-129199-112133-116203-118172-121160-123158-120155-172153
-124121-102134-097119-125164-124146-154163-129199-112133-154163-129199
-112133-116203-118172-121160-123158-120155-172153
2.0 1.00 00.0
-114185-116203-118172-121160-123158-120155-172153-124121-102134-097119
-103122-113183-110201-127162-129167-125164-124146-154163-129199-112133
-124146-154163-129199-112133-116203-118172-121160-123158-120155-172153
-124121-102134-097119-125164-124146-154163-129199-112133-154163-129199
-112133-116203-118172-121160-123158-120155-172153
2.0 1.00 00.0
-114185-116203-118172-121160.......
b. File WAVES trong trư ng h p có s li u sóng g n b
Hình 3.4: Các ví d file WAVES.
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 47
(Lô gô c a GENESIS)
RUN : ILLUSTRATIVE EXAMPLE FOR MANUAL
AMERICAN CUSTOMARY UNITS
GROIN X-COORDINATES
5 15
DISTANCE TO GROIN TIPS FROM X-AXIS
230.0 200.0
GROIN PERMEABILITIES
0.0 0.1
X-COORDINATES OF DETACHED BREAKWATER TIPS
20 30
DISTANCE TO BREAKWATER TIPS FROM X-AXIS
450.0 450.0
DETACHED BREAKWATER TRANSMISSION COEFFICIENTS
0.0
DATES OR TIME STEPS WHEN FILLS START
870101
DATES OR TIME STEPS WHEN FILLS END
870115
X-COORDINATES WHERE FILLS START
20
X-COORDINATES WHERE FILLS END
33
DX = 200.0 DT = 12.00 ISSTART = 1 N= 37 NTS = 60
NWAVES = 1 DCLOS = 15.0 ABH = 3.0 DZ = 60.0 D50 = 0.25
HCNGF = 1.0 ZCNGF = 1.0 ZCNGA = 0.0 K1 = 0.77 K2 = 0.38
SHORELINE POSITION AFTER O.YEARS = 60 TIME STEPS. DATE IS 870131
100.0 101.9 107.0 120.6 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
100.0 100.0 100.2 111.3 100.0 100.0 90.1 104.5 116.9 137.4
148.2 145.2 144.6 145.5 147.0 148.9 151.6 155.8 154.5 146.7
151.7 156.2 155.2 149.1 146.4 147.4 149.9
SHORELINE CHANGE AFTER O.YEARS = 60 TIME STEPS. DATE IS 870131
0.0 1.8 6.8 20.3 -0.4 -0.6 -0.7 -0.9 -1.1 -1.3
-1.6 -2.0 -2.1 8.5 -3.3 -3.9 -14.4 -0.8 10.7 30.2
39.9 35.7 33.7 33.0 32.8 32.8 33.3 35.2 31.4 20.8
22.8 24.1 19.6 9.7 3.0 -0.4 0.0
OUTPUT LAST TIMESTEP NO. 60 DATE IS 870131
OFFSHORE WAVE DATA INPUT:
HZ = 1.00000 T= 2.00000 ZZ = 0.000000
CALIBRATION/VERIFICATION ERROR = 17.9221
CALCULATED VOLUMETRIC CHANGE = +5.03E+04 (YARDS3)
SIGN CONVENTION: “-” => EROSION, “+” => ACCRETION
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 48
File OUTPT
File OUTPT ch a k t qu tính toán chính c a l n ch y chương trình. N i dung c a file
g m có:
(a) Tiêu đ c a l n ch y và v trí (tung đ ) c a đư ng b ban đàu.
(b) V trí đư ng b tính toán t i nh ng th i đi m đ nh trư c.
(c) Th tích cát v n chuy n d c b qua m i đo n đư ng b , đơn v m3 /năm.
(d) Chi u cao và hư ng sóng v t i m i đi m d c b tính cho t ng ô năng lư ng
(e) Lưu lư ng chuy n cát d c b t i m i đo n đư ng b vào bư c th i gian
cu i
(f) V trí đư ng b tính toán t i lúc k t thúc mô ph ng và các đư ng bao (xa
nh t v phía bi n và g n nh t v phía b ) trong t t c các v trí b biên
su t th i đo n mô ph ng.
(g) V trí tính toán c a đư ng đ ng m c đ i di n. GENESIS ch xét hư ng c a
đư ng này, không ph i to đ tuy t đ i. Đư ng đ ng m c đ i di n đư c coi
như các đư ng b 300 m v phía b bi n.
File SHORC
File đ u ra SHORC ch a v trí đư ng b “cu i cùng” (t i bư c th i gian tính toán cu i).
Hình th c c a file SHORC gi ng như file SHORL, vì v y ta có th copy k t qu này làm
đ u vào (đư ng b ban đ u) cho m t đo n mô ph ng k ti p, ch ng h n như khi ta mu n
mô ph ng trong trư ng h p thay đ i cách b trí các công trình, như ta đã đ c p trong
ph n Lý thuy t. Tiêu chu n khách quan v đ phù h p, đ nh lư ng b i giá tr Ydiff , đư c
tính b ng chênh l ch trung bình gi a to đ đư ng b tính toán (trong file SHORC) v i
to đ đư ng b th c đo (file SHORM).
3.2.8 Các l i và c nh báo
Sau khi chu n b đ y đ các file đ u vào, ta có th ch y chương trình GENESIS. N u b n
m i dùng chương trình, có th s g p ph i l i khi ch y. Căn c vào các thông báo, c nh
báo l i xu t hi n trên màn hình cũng như file SETUP, có th x lý tuỳ t ng trư ng h p
(xem Ph l c C).
M t th thu t tránh l i là tháo g m t d án ph c t p thành nhi u giai đo n và ch y
ki m th mô hình cho t ng giai đo n v i vài bư c th i gian. Ch ng h n, n u như d án
có m t s công trình cùng v i nuôi bãi, file START ban đ u ch nên có các đi u ki n biên
và ta ch y th . Ti p theo, ta có th ch b sung vào các m hàn không nhi u x . Sau đó
có th thêm vào các công trình không nhi u x . Cu i cùng sau khi các giai đo n trư c kia
đ u ch y thông, ta b sung nuôi bãi. B ng cách này các l i s b cô l p và x lý d dàng.
- CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH GENESIS 49
Thông báo l i
Thông báo l i cho ta thông tin khi có l i làm ng ng chương trình tính toán. L i có th
x y ra khi nh p s li u không th ng nh t (ch ng h n ch đ nh có ba m hàn nhưng ch cho
v trí c a hai m hàn thôi) ho c s c nghiêm tr ng trong tính toán (như ch y v i nhi u
sóng l n đ n t hư ng quá xiên góc v i đư ng b ). GENESIS đư c xây d ng trên cơ s
các phương trình v t lý và các thu t toán phù h p cho m t gi i h n nh t đ nh, mà ta ph i
tuân theo đ không x y ra l i.
C nh báo
Các c nh báo xu t hi n khi m t tr ng thái b t n ti m tàng b phát hi n trong quá trình
tính toán. M t c nh báo thư ng th y là thông s n đ nh STAB (t c là RS ) vư t quá 5,0
t i bư c th i gian b t kỳ (xem P.T. (2.28)). N u STAB > 5,0 trong nhi u bư c th i gian
hay giá tr c a STAB quá l n. V i nh ng trư ng h p như v y, k t qu s dư ng như không
chính xác và ta ph i gi m bư c th i gian DT.
nguon tai.lieu . vn
