zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

» Môi trường

Quan hệ lưu lượng – mực nước trên kênh dẫn cá “tự nhiên”

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

10
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kênh dẫn cá được gọi là “tự nhiên” khi nó mô phỏng lại phần nào đặc tính của dòng chảy tự nhiên, có độ dốc lớn, với các mố nhám lớn (khối đá tự nhiên hoặc các khối bê tông đúc sẵn) được phân bố trong lòng dẫn để tiêu tán năng lượng và giảm vận tốc dòng chảy.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Quan hệ lưu lượng – mực nước trên kênh dẫn cá “tự nhiên”

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 QUAN HỆ LƯU LƯỢNG – MỰC NƯỚC TRÊN KÊNH DẪN CÁ “TỰ NHIÊN” Trần Dũng Tiến Trường Đại học Thủy lợi, email: tientd@wru.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG Việc xây dựng các công trình: đập dâng, đập thủy điện, đập thủy lợi trên sông… đã làm thay đổi, gián đoạn dòng chảy tự nhiên, ảnh hưởng lớn đến môi trường nước và sự di chuyển của các loài cá bản địa và di cư. Do đó, cần thiết phải xây dựng kênh dẫn cá nối liền thượng lưu và hạ lưu đập chắn để đảm bảo được tính liên tục trên đường di cư của các loài cá. a) b) Kênh dẫn cá đã được nghiên cứu và phát Hình 1: Kênh dẫn cá tự nhiên Malhaute triển mạnh ở châu Âu từ những năm 1970; tại tại Pháp (a) và mô hình thí nghiệm (b) Pháp [3]; tại Canada [2]. Trong bài báo này, tác giả tập trung nghiên cứu về kênh dẫn cá “tự Quan hệ lưu lượng - mực nước được xây nhiên” với các ưu thế về cảnh quan môi dựng với giả định dòng chảy trên kênh là trường, giá thành xây dựng và phù hợp với dòng chảy ổn định đều, có độ sâu trung bình nhiều loài các khác nhau. h và vận tốc trung bình V . Xác định quan Kênh dẫn cá được gọi là “tự nhiên” khi hệ lưu lượng – mực nước tạo thuận lợi cho nó mô phỏng lại phần nào đặc tính của dòng việc thiết kế kênh dẫn cá, bên cạnh các tiêu chảy tự nhiên, có độ dốc lớn, với các mố chí khác như: Vận tốc lớn nhất, mực nước nhám lớn (khối đá tự nhiên hoặc các khối nhỏ nhất và kích thước khu vực nghỉ sau mố nhám lớn… Trong bài báo này, tác giả đã bê tông đúc sẵn) được phân bố trong lòng tiến hành đo đạc mực nước trên mô hình dẫn để tiêu tán năng lượng và giảm vận tốc kênh dẫn cá tự nhiên, kích thước 1m × 7m, dòng chảy. với các đặc tính khác nhau (sự thay đổi về độ 2. PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU dốc đáy kênh, mật độ mố nhám, kích thước mố nhám, lưu lượng…). Các thí nghiệm Nghiên cứu lý thuyết, mô hình vật lý và được thể hiện trong bảng 1. mô hình toán. Kênh dẫn cá “tự nhiên” có thể được mô Bảng 1: Các đặc tính khác nhau của kênh hình hóa với sự phân bố đồng đều của các mố dẫn cá được tiến hành thí nghiệm nhám lớn theo hướng dòng chảy (ax) và D Lòng nhám TN HD C hướng ngang (ay). Các mố nhám lớn có chiều (mm) dẫn (cm) cao hnhám và bề rộng “đặc tính” D. Mật độ 1 115 Trơn 0.13 / phân bố của các mố nhám, C, được định 2 115 Nhám 0.13 3-5 nghĩa theo công thức: 3 115 Trơn 0.16 / C = D2/(axay). 4 115 Nhám 0.16 3-5 323
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 Ngoài ra, tác giả còn sử dụng Telemac2D để phỏng bằng các phần mềm chuyên dụng để mô phỏng kênh dẫn cá có cùng đặc tính, qua xác định chính xác hơn mối quan hệ lưu đó đánh giá khả năng ứng dụng Telemac2D [1] lượng – mực nước. để thiết kế kênh dẫn cá tự nhiên. Hình 3 thể hiện mối tương quan lưu lượng Bảng 2: Các đặc tính khác nhau của kênh – mực nước đo đạc trên mô hình vật lý với sự dẫn cá được mô phỏng bẳng Telemac thay đổi về độ dốc đáy kênh S và lưu lượng dòng chảy Q cho trường hợp C = 16% và đáy Hình D Hệ số kênh trơn. Trong cùng một điều kiện thì mối Tel. C dạng (mm) Strickler quan hệ Q-H là tương đối tuyến tính khi độ 1 115 0.13 30 sâu mực nước trung bình h ≤ 15cm. 2 115 0.13 60 3 115 0.16 30 4 115 0.16 60 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Từ kết quả đo đạc trên mô hình vật lý, tác giả tiến hành so sánh quan hệ Q-H đo đạc với công thức kinh nghiệm đươc đề xuất bởi Larinier và nnk [4] (Hình 2). Hình 3: Mối liên hệ lưu lượng mực nước trên mô hình vật lý với độ dốc đáy kênh thay đổi. (Trường hợp C = 16%; đáy kênh trơn) Hình 4 cho thấy Telemac 2D tính toán tương đối tốt mực nước trung bình trên kênh. Khi mực nước tính toán lớn hơn 15 cm, đây cũng là chiều cao mố nhám trên kênh thí nghiệm, thì độ sai khác trên 15%. (trong thí nghiệm mô hình vật lý, chiều cao mố nhám hnhám = 15cm). Hình 2: Mối liên hệ lưu lượng mực nước trên kênh dẫn cá với các đặc tính khác nhau. Hình 2 thể hiện mối quan hệ Q-H thay đổi phụ thuộc vào mật độ mố nhám C và tính chất nhám của đáy kênh. Khi mật độ mố nhám C = 13% và đáy kênh nhám, công thức kinh nghiệm thể hiện khá sát với số liệu thực đo. Tuy nhiên khi mật độ kênh C = 16% và lòng dẫn kênh nhẵn thì sự sai khác là đáng kể. Điều này được giải thích: do công thức kinh nghiệm được xây dựng dựa trên các thí nghiệm trên kênh dẫn cá có C ≈ 13% và đáy Hình 4: Tương quan mực nước đo đạc và kênh nhám. Telemac với các cấp lưu lượng khác nhau Như vậy để phục vụ việc thiết kế kênh dẫn (Q = 20 l/s; 30 l/s; 50 l/s; 70 l/s; 90 l/s và cá “tự nhiên” có các đặc tính khác (về mật độ S = 1%; 3%; 5% và 7%) mố nhám, tính chất đáy kênh…), tác giả kiến Khi hệ số ngập k < 1 (k = h / h nhám ) và hệ nghị việc thí nghiệm mô hình vật lý hay mô số Froude Fr < 0,7 thì độ sai lệch trung bình 324
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 là 10,7% và độ lệch chuẩn là 12,7% (Hình 5). kênh dẫn cá “tự nhiên”. Đây là một tiêu Đây là điều kiện thường thấy trong kênh dẫn chuẩn thủy lực quan trọng trong việc thiết kế cá tự nhiên [4]. Cần lưu ý là: tác giả đã mô kênh dẫn cá bên cạnh các tiêu chuẩn khác. phỏng các mố nhám lớn có chiều cao không Để hiểu rõ về kênh dẫn cá “tự nhiên” cần giới hạn trong Telemac 2D, do đó đã không tiếp tục nghiên cứu sâu các đặc tính thủy lực: thể hiện đúng đắn cho trường hợp kênh dẫn cấu trúc dòng chảy quanh mố nhám lớn, vận cá bị ngập, tức là mực nước lớn hơn chiều tốc lớn nhất và năng lượng tiêu tán trên kênh cao mố nhám hnhám. dẫn cá “tự nhiên”. 4. KẾT LUẬN 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Đánh giá cơ bản về mối quan hệ Q-H [1] Hervouet, J. M. and P. Bates (2000). "The trong sự phụ thuộc vào các thông số khác, TELEMAC modelling system - Special như: mật độ C, Độ dốc S và tính chất nhám issue." Hydrological Processes 14(13): của đáy kênh. 2207-2208. [2] Rajaratnam, N., C. Katopodis and A. Mainali (1988). "Plunging and Streaming Flows in Pool and Weir Fishways." Journal of Hydraulic Engineering-Asce 114(8): 939- 944. [3] Larinier, M. (1998). "Upstream and downstream fish passage experience in France." Fish Migration and Fish Bypasses: Hình 5: Tỷ lệ mực nước tính toán và 127-145. mực nước đo đạc trong sự phụ thuộc vào [4] Larinier, M., Courret, D., and Gomes, P., hệ số Froude (2006). "Technical Guide to the Concept on Nature-Like Fishways." Rapport GHAAPPE Đưa ra hai phương pháp khả quan (mô RA. 06.05-V1, 5. hình vật lý và mô hình toán) để định lượng mối quan hệ Q-H, phục vụ cho việc thiết kế 325

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.