NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VÀ DỰ ĐOÁN CHUYỂN ĐỘNG CỦA VỆT DẦU LOANG TẠI VÙNG BIỂN VIỆT NAM DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG 3D
Khoa học hàng hải
Luận án tập trung nghiên cứu mô phỏng và dự đoán chuyển động của vệt dầu loang tại vùng biển Việt Nam, đặc biệt là khu vực Hải Phòng, nơi có mật độ giao thông hàng hải cao và nguy cơ tràn dầu lớn. Xuất phát từ thực tiễn các sự cố tràn dầu trên thế giới và tại Việt Nam, luận án đặt ra mục tiêu xây dựng một chương trình mô phỏng 3D chính xác, có khả năng dự đoán sự lan truyền của vệt dầu dựa trên các yếu tố đầu vào thủy động lực như gió, sóng, dòng chảy, nhiệt độ nước biển và địa hình khu vực.
Về phương pháp, nghiên cứu đã tổng hợp các công trình hiện có, giải thích nguyên lý thuật toán Lagrange được chọn, sử dụng GIS để số hóa dữ liệu địa hình và áp dụng phương pháp tính toán, mô phỏng trên máy tính. Cụ thể, luận án sử dụng kết hợp mô-đun thủy động lực Hydrodynamic và mô-đun tính toán tràn dầu ECO Lab/Oil spill từ phần mềm MIKE 21/3 Coupled FM, đồng thời phát triển một mô hình tự xây dựng dựa trên phương pháp mô phỏng 3D. Độ chính xác của mô hình được kiểm chứng bằng cách so sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu thực tế và phần mềm thương mại, sử dụng các chỉ tiêu đánh giá sai số như hệ số tương quan R, RMSE, NASH và PBIAS.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc xây dựng thành công mô hình mô phỏng tràn dầu dựa trên phương pháp Lagrange phù hợp với điều kiện tự nhiên vùng biển Việt Nam. Mô hình này cho phép điều chỉnh linh hoạt các tham số đầu vào và kiểm soát độ tin cậy của kết quả. Đặc biệt, kết quả mô phỏng được tích hợp hiển thị quang cảnh 3D, kết hợp bản đồ địa hình GIS, giúp trực quan hóa rõ ràng hình ảnh vệt dầu loang và khả năng bám dính vào bờ biển. Khả năng mô phỏng 3D này vượt trội so với các mô hình 2D truyền thống, hỗ trợ nhận diện chính xác khu vực bị ảnh hưởng và nâng cao hiệu quả công tác ứng phó sự cố. Các kết quả mô phỏng cho thấy sự tương đồng cao giữa mô hình tự xây dựng và mô hình MIKE về pha, biên độ và xu hướng lan truyền vệt dầu, với sai số nằm trong giới hạn cho phép. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn quan trọng cho các cơ quan quản lý và ứng phó sự cố tràn dầu.