Sat10202018

Last update03:47:34 AM GMT

Nghiên cứu ứng dụng công cụ tự động chỉnh lý các thông số cho mô hình dòng chảy nước dưới đất

Mô hình dòng chảy nước dưới đất được dùng để đánh giá tốc độ và hướng vận chuyển của nước dưới đất thông qua các tầng chứa nước và lớp cách nước dưới bề mặt.

Đã có rất nhiều công trình của các tác giả trong nước đã ứng dụng phương pháp mô hình để dự báo trữ lượng, dự báo mực nước. Trong đó, bước chỉnh lý mô hình là rất quan trọng bao gồm chỉnh lý các thông số về môi trường thấm, trữ nước của đất đá để kết quả tính toán từ mô hình dòng chảy ngầm phù hợp với kết quả đo được trong thực tế.. Tuy nhiên phần lớn các công trình này trong quá trình chỉnh lý mô hình chủ yếu là dùng phương pháp chỉnh lý thủ công do đó rất mất thời gian và bộ thông số tìm được từ kết quả hiệu chỉnh phục vụ cho công tác dự báo thường không tốt, mang tính chủ quan của người chỉnh lý.

Hiện nay dưới sự phát triển của khoa học công nghệ, việc chỉnh lý mô hình có thể thực hiện được thực hiện tự động bằng công cụ chỉnh lý. Có rất nhiều bộ công cụ có nhiệm vụ tính toán các thông số độc lập và phân tích các dữ liệu theo không gian và thời gian. Nhiệm vụ của bộ công cụ là tự điều chỉnh và xác định các tham số của mô hình dòng chảy sao cho giá trị tính toán từ mô hình gần với giá trị thực tế đo được nhất (các giá trị Max, min), thời gian chỉnh lý bằng bộ công cụ cũng rút ngắn lại rất nhiều so với việc chỉnh lý thủ công . Một trong những bộ công cụ được tích hợp trong các mô hình đã và đang được áp dụng phổ biến ở một số nước phát triển như Đức, Nhật và Úc là bộ công cụ PEST.

Đối với mô hình nước dưới đất các tham số đầu vào gồm rất nhiều thông số của các tầng chứa nước và các lớp cách nước trong đó hệ số thấm và hệ số nhả nước trọng lực, hệ số đàn hồi của các tầng chứa nước là những thông số cơ bản và quan trọng nhất…Các thông số đầu vào gồm các tham số (parameters) và các dữ liệu đầu vào input (i) và cấu hình hệ thống (x) sau khi chạy sẽ cho ra kết quả đầu ra output (o) được mô phỏng:

DL52

Bằng việc thay đổi các giá trị input (i)  hoặc tham số (p) khác nhau sẽ được các kết quả đầu ra khác nhau của mô hình vì thế phải lựa chọn hiệu chỉnh các tham số đầu vào để kết quả đầu ra output (o) gần với giá trị thực tế nhất. Nguyên tắc hoạt động của bộ công cụ chỉnh lý tự động thì ngược lại với quá trình trên của mô hình hay nói cách khác là mô hình nghịch đảo (inverse modelling). Trong đó mô hình nghịch đảo này dựa trên kết quả đo đạc thực tế (measurements) để tính toán ngược lại các tham số (p) và các dữ liệu đầu vào (i) được mô phỏng bởi hình bên dưới để kết quả sai số là nhỏ nhất. Nếu các kết quả đầu vào input (i) là các dữ liệu đáng tin cậy thì kết quả chạy mô hình nghịch đảo sẽ hiệu chỉnh các tham số (p) để cho sai số của mô hình gần với giá trị thực đo nhất.

DL53

Mô phỏng mô hình nghịch đảo hiệu chỉnh các tham số

Hiệu quả của chỉnh lý tự động so với chỉnh lý mô hình bằng cách thủ công đó là có thể xem xét nhiều khả năng hơn và cho những hiểu biết định lượng vào mô hình; các thuật toán số mạnh mẽ sẽ tự điều chỉnh và xác định các tham số của mô hình sao cho giá trị tính toán từ mô hình gần với giá trị thực tế đo được nhất, thời gian chỉnh lý cũng rút ngắn lại. Chính vì vậy việc nghiên cứu và ứng dụng công cụ tự động chỉnh lý mô hình là hết sức cần thiết.

(Hải Lý)






Tin mới hơn:
Tin cũ hơn: