แบบฝึกหัดการติดตั้งโปรแกรมแบบจำลอง MIKE และตั้งค่า MIKE Operations Web

Blog วันนี้นำเสนอ

แบบฝึกอบรมการติดตั้งโปรแกรมแบบจำลอง MIKE (MIKE Zero, MIKE+, MIKE Operations) และตั้งค่า MIKE Operations Web ด้วยแบบจำลอง MIKE+ River Flood และ MIKE 21 FM ตัวอย่างพื้นที่ลุ่มน้ำเจ้าพระยาตอนล่างและอ่าวไทยตอนบน

เป็นการฝึกอบรมที่จัดเตรียมไว้สำหรับงาน

DHI Anual Conference 2024

ในวันที่ 27 มิถุนายน 2567

โดยมีเนื้อหาหลักคือ

ฝึกอบรมแบบลงมือทำจริงกับกระบวนการทั้งหมดในการทำให้แบบจำลองทำงานใน MIKE Operations (ซึ่งเป็นโปรแกรมสำหรับสร้างระบบอัตโนมัติในการจัดการข้อมูล แบบจำลอง และผลคำนวณ) และดูผลคำนวณได้ผ่านทาง Webpage โดยตรงด้วย MIKE Operation Web 2.0 ซึ่งทำออกมาเป็น Web API กึ่งสำเร็จรูปสำหรับการสร้างเว็บเพจระบบพยากรณ์น้ำด้วยแบบจำลองของ DHI

โดยใช้ตัวอย่าง 2 แบบจำลองที่จะนำเข้าใน MIKE Operations คือ 1) แบบจำลอง MIKE+ 1D River Flood ที่จัดเตรียมไว้แล้วด้วยพื้นที่ตัวอย่างคือแม่น้ำเจ้าพระยาจากบางไทรถึงปากแม่น้ำพร้อมกับจำลองการพังของตลิ่ง 2) แบบจำลอง MIKE 21 FM ที่จำลองการไหลในทะเลแบบ 2 มิติ ด้วยพื้นที่ตัวอย่างอ่าวไทยตอนบน (อ่าวไทยตัว ก.)

การเรียนรู้ในส่วนนี้จะเป็นการต่อยอดนักแบบจำลองด้านน้ำ ที่ไม่จำเป็นต้องอยู่แต่กับโปรแกรมแบบจำลองใน PC ของตนเองอีกต่อไป แต่สามารถเชื่อมโยงข้อมูล แบบจำลอง ผลแบบจำลอง ไปสู่ผู้ใช้งานในรูปแบบของเว็บเพจ ที่ง่ายต่อการเข้าถึง มีความพร้อมใช้งาน สะดวกในทุกสถานการณ์

คู่มือสำหรับการฝึกอบรมนี้ พร้อมไฟล์ตัวอย่าง ผมได้อัพโหลดไว้ให้ทุกท่านสามารถดาวน์โหลด

และทดลองฝึกปฎิบัติ หรือจะใช้เป็นตัวอย่างสำหรับการทำงานโครงการ

Download คู่มือและไฟล์ตัวอย่างการฝึกอบรม (ยกเว้น Installation สามารถดาวน์โหลดได้จากเวบไซด์ของ DHI ได้โดยตรง)

Link ข้างบนเป็น Zip ที่รวมไฟล์ทั้งหมดให้แล้ว

อย่างไรก็ตามสำหรับ Installation แบบจำลองอื่นๆที่ไม่ได้ให้ไว้ข้างต้นให้ download ตรงจาก

Download Center - DHI

 ส่วน Link ด้านล่างกรณีต้องการดูแต่ตัวคู่มือที่เป็น PDF

คู่มือการฝึกอบรม (pdf)

สุดท้ายเป็น License file สำหรับการฝึกอบรม

License File สำหรับการฝึกอบรม (หมดอายุ 9 กค. 2567)

การทำค่าเฉลี่ยรายเดือนสำหรับผลคำนวณการไหลจาก MIKE 21 FM ที่ได้ผลเป็นไฟล์นามสกุล dfsu

ขั้นตอนการทำข้อมูลเฉลี่ยรายเดือน สำหรับผลคำนวณของแบบ MIKE 21 Flexible Mesh ซึ่งจะได้ผลคำนวณเป็นไฟล์นามสกุล DFSU มีประโยชน์เช่น หากต้องการหาทิศทางการไหลเฉลี่ยรายเดือนหรือรายปีในพื้นที่ผลคำนวณ 2 มิติ

ก่อนจะทำตามขั้นตอนด้านล่าง จะต้องมีไฟล์ผลคำนวณจากแบบจำลอง MIKE 21 FM เรียบร้อยแล้ว โดยเป็นผลคำนวณที่ครอบคลุมช่วงเวลาที่ต้องการหาค่าสถิติ

มีขั้นตอนดังนี้

1 สร้าง Data Extraction FM จากการเปิดโปรแกรม MIKE Zero แล้ว New File แล้วเลือกดังรูป

2 เพิ่ม Outputs ตัวแรก เลือกเป็น Area แล้วเลือกที่เก็บไฟล์ โดยตัวอย่างต้องการเฉพาะเดือน มค. หากผลคำนวณเดิมเป็นรายชั่วโมง เริ่มจาก 1 มค. ทั้งเดือน 31 วันจะมี 744 timestep

3 เมื่อตั้งค่าเสร็จแล้วให้ Save แล้วรัน หลังรันจะได้ไฟล์ที่ Extract ออกมาตามที่ตั้งค่าไว้

4 ให้เปิดไฟล์ ที่ตัดมาสำหรับทั้งเดือน มค. (ที่ต้องการหาค่าเฉลี่ย) โดยคลิกขวาแล้วเลือก Open with MIKE Zero Data Manager

5 เมื่อเปิดไฟล์ได้แล้วให้คำนวณค่าสถิติทีละ parameter ตัวอย่างรูปด้านล่างเริ่มทำสำหรับ Surface elevation

6 เสร็จแล้วให้ save เก็บเป็นชื่อตาม parameter แต่ละตัวแล้วปิด stat ไป

7 ทำการคำนวณ Stat สำหรับ parameter อื่นที่เหลือคือ U และ V เช่นเดิม แล้ว Save เพื่อให้รู้ว่าเป็น U และ V ตามลำดับ

8 เมื่อได้ไฟล์ Stat สำหรับเดือนที่ต้องการ ของ parameter ทั้งหมดคือ Surface, U และ V แล้วให้เปิดไฟล์ Stat Surface ขึ้นมาด้วย data manager แล้ว Save as เป็น Ave_HUV ซึ่งเป็นชื่อไฟล์ผลสุดท้ายที่ต้องการ

9 เบื้องต้น ไฟล์นี้จะมี 3 item อยู่แล้ว โดยเป็นค่า minimum, maximum และ average ของ Surface elevation ดังนั้น เราจะแก้ไขให้ minimum และ maximum เป็น average U และ average V ตามลำดับ โดยให้ใช้เมนู View/Items…

10 เลือกแก้ไข Item แรก ดังรูป

11 แก้ไข Item ที่สอง ดังรูป

12 เมื่อแก้ไข Item ทั้ง 2 แล้วให้คลิก OK จากนั้นเลือก item Average : U แล้วใช้เมนู Edit/Calculator 

13 จากนั้นคลิกที่ Add variable แล้วเลือกไฟล์ Stat U โดยให้เลือก Item ให้ถูกต้อง ดังรูป

14 เชคซ้ำอีกครั้งตรง Item ของ Variables จะต้องตรงกันคือ Average : U กับ Statistical mean : U velocity จากนั้นให้พิมพ์ Var3 ตรง Expression แล้วคลิก calculate

15 ทำเช่นเดียวกันกับ Item ที่เป็น Average : V

16 เมื่อทำเสร็จแล้วให้ Save แล้วปิด แล้วเปิดด้วย data viwer (ดับเบิลคลิกไฟล์ dfsu) แล้วตรวจสอบโดยการให้แสดง Vector โดยคลิกขวาที่รูปแล้วเลือก Vector ปรับแต่งความยาว vector โดยคลิกขวาเลือก data option 

การวิเคราะห์ระดับน้ำยกตัวเนื่องจากพายุ Storm Surge ด้วยโปรแกรม MIKE 21 FM

ในกรณีที่ต้องการคำนวณระดับน้ำที่ยกตัวเนื่องจากพายุ

ข้อมูลที่จำเป็นในการคำนวณคือ ระดับน้ำขึ้น น้ำลง ที่ Boundary ของแบบจำลอง

ซึ่งได้อธิบายวิธีการหาค่าระดับน้ำดังกล่าวไว้แล้วในบทความก่อนหน้านี้

สำหรับอีกข้อมูลหนึ่งที่ต้องใช้คือ ความเร็วลมที่เกิดขึ้นเนื่องจากพายุ

แต่โดยทั่วไปแล้ว เราจะได้ข้อมูลของพายุคือ ตำแหน่งที่แสดงการเคลื่อนที่ของพายุเท่านั้น

โดยจะมาพร้อมกับ เส้นรอบวงของพายุ ความเร็วสูงสุด และระดับความดันที่ต่ำกว่าพื้นที่โดยรอบ

ด้วยข้อมูลพายุดังกล่าว เราสามารถนำมาใช้ในการคำนวณความเร็วลม

สำหรับใช้เป็นข้อมูลนำเข้าแบบจำลองได้ด้วยโปรแกรม MIKE 21 Toolbox

โดยจะมีเครื่องมือช่วยคำนวณความเร็วลม จากข้อมูลตำแหน่งของพายุ

ในเครื่องมือนี้ หากใช้วิธีคำนวณความเร็วลมอย่างง่ายสุด จะต้องการข้อมูลของพายุประกอบไปด้วย

วันเวลา พิกัดของตาพายุ รัศมีของพายุ ความเร็วลมสูงสุด ความกดอากาศที่ศูนย์กลาง และความกดอากาศบริเวณรอบนอก

ในตัวอย่างนี้ ผมได้ทดสอบคำนวณการยกตัวของน้ำ จากกรณีพายุเกย์ ที่เกิดขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2532

โดยได้ข้อมูลพายุจากเวบไซด์

http://www.jma.go.jp/jma/jma-eng/jma-center/rsmc-hp-pub-eg/besttrack.html

เมื่อตรวจสอบข้อมูลพายุที่ได้มาจะมีลักษณะดังรูป

เส้นทางพายุเกย์ เป็นดังรูปนี้

** รูปจาก http://www.jma.go.jp

หลังจากที่กรอกข้อมูลพายุในเครื่องมือครบแล้ว พร้อมกับระบุขนาดและจำนวณกริดที่จะให้สร้างข้อมูลลมแบบ 2 มิติ ก็สามารถสั่งรันเพื่อสร้างข้อมูลลมจากพายุได้ทันที

ตัวอย่างข้อมูลลมที่คำนวณได้จาก พายุเกย์

เมื่อได้ข้อมูลครบแล้ว ทั้งระดับน้ำที่ Boundary และลมจากพายุเกย์

ก็นำทั้งหมดมาคำนวณการยกตัวของน้ำในแบบจำลอง MIKE 21 FM

โดยตัวอย่างด้านล่างนี้ ได้ทดสอบเพื่อให้เห็นอิทธิพลของ น้ำขึ้นน้ำลง พายุ และผลรวมของทั้งคู่ (รูปเรียงตามลำดับ)

ในการใช้งานจริง จะต้องมีการปรับเทียบแบบจำลอง โดยหาข้อมูลเท่าที่มีบันทึกค่าระดับน้ำช่วงที่เกิดพายุไว้ นำมาปรับเทียบกับผลจากแบบจำลอง เพื่อให้มีความถูกต้องก่อนนำมาใช้งานเพื่อศึกษาในเหตุการณ์สมมุติอื่นๆต่อไป