Sổ tay thủy văn cầu đường - Dự báo quá trình diễn biến lòng sông part 8

Chia sẻ: Ajdka Ajsdkj | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

96
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

4. Kiểm tra đường mặt nước trong mô hình (tức là kiểm tra sự tương tự về độ nhám): Khi mở nước vào mô hình, tiến hành đo đường mặt nước tương ứng với ba cấp lưu lượng trên và so sánh với tài liệu thủy văn thực đo thì thấy đường mặt nước trong mô hình thấp hơn so với đường mặt nước thực tế. Đã tiến hành tăng độ nhám trên mô hình (chủ yếu phần bãi sông) và kiểm tra lại. Nói chung mực nước trong mô hình có nâng cao hơn nhưng cục bộ vẫn có...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sổ tay thủy văn cầu đường - Dự báo quá trình diễn biến lòng sông part 8

2 (10,8) 2 VM FrM   1 gV M 981x3,71 nªn dßng ch¶y trong m« h×nh còng lµ dßng ch¶y ªm. 4. KiÓm tra ®êng mÆt níc trong m« h×nh (tøc lµ kiÓm tra sù t¬ng tù vÒ ®é nh¸m): Khi më níc vµo m« h×nh, tiÕn hµnh ®o ®êng mÆt níc t¬ng øng víi ba cÊp lu lîng trªn vµ so s¸nh víi tµi liÖu thñy v¨n thùc ®o th× thÊy ®êng mÆt níc trong m« h×nh thÊp h¬n so víi ®êng mÆt níc thùc tÕ. §· tiÕn hµnh t¨ng ®é nh¸m trªn m« h ×nh (chñ yÕu phÇn b·i s«ng) vµ kiÓm tra l¹i. Nãi chung mùc níc trong m« h×nh cã n©ng cao h¬n nhng côc bé vÉn cã chªnh lÖch thÊp so víi thùc tÕ. Do ®ã ®· t¨ng tû lÖ lu lîng trªn m« h×nh thµnh 26,21 l/s; 11,11 l//s vµ 7,11 l/s. Khi ®ã, ®êng mÆt níc tro ng m« h×nh ®îc n©ng cao xÊp xØ víi ®êng mÆt níc thùc tÕ, chªnh lÖch nhiÒu nhÊt lµ  10cm (t¬ng øng víi  1mm trªn m« h×nh). b. Ph¬ng ph¸p m« h×nh to¸n Trong nghiªn cøu t×m gi¶i ph¸p chØnh trÞ s«ng, ®Æc biÖt lµ c¸c cöa s«ng hay dù ¸n x©y c«ng tr×nh vît s«ng ë nh÷ng vïng cã chÕ ®é thuû v¨n vµ thuû lùc phøc t¹p c«ng cô m« h×nh to¸n thêng ®îc ¸p dông ®Ó nghiªn cøu c¸c qu¸ tr×nh ®éng lùc dßng ch¶y, dù b¸o xu thÕ diÔn biÕn trong t¬ng lai, nã gióp cho viÖc so s¸nh lùa chän gi¶i ph¸p c«ng tr×nh vµ ph¬ng ¸n bè trÝ mÆt b»ng hîp lý. HiÖn nay, bµi to¸n biÕn h×nh lßng s«ng cho dßng ch¶y kh«ng æn ®Þnh 1D, 2D ®· ®îc nghiªn cøu kh¸ hoµn chØnh, ®· cã c¸c ch¬ng tr×nh tù ®éng hãa tÝnh to¸n vµ phÇn mÒm øng dông nh c¸c phÇn mÒm HEC cña M ü, MIKE cña §an M ¹ch, DELF c ña Hµ Lan, TELEMAC cña Ph¸p v.v... Bµi to¸n 3D ®ang trong giai ®o¹n nghiªn cøu, bíc ®Çu ®· cã nh÷ng thµnh tùu kh¶ quan, trong ®ã cã thÓ kÓ ®Õn phÇn mÒm DELFT -3D, MIKE-3... Dù b¸o diÔn biÕn b»ng m« h×nh to¸n ®Ó phôc vô cho c«ng t¸c thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh vît s«ng ®· ®îc sö dông trong c¸c dù ¸n: cÇu Mü ThuËn (s«ng TiÒn), cÇu Thanh Tr×, cÇu VÜnh Tuy, cÇu NhËt T©n (s«ng Hång), cÇu Vµm Cèng (s«ng HËu) ... Dïng m« h×nh to¸n ®Ó ®¸nh gi¸ diÔn biÕn lµ mét vÊn ®Ò lín, MIKE21 lµ hÖ thèng c¸c phÇn mÒm ®Ó nghiªn cøu trong 4 lÜnh vùc chñ yÕu (Thuû lùc s«ng - biÓn vµ h¶i v¨n, sãng, c¸c qu¸ tr×nh sa båi vµ thuû lùc m«i trêng). Sau ®©y xin giíi thiÖu tãm t¾t cã tÝnh chÊt tham kh¶o, néi dung vµ kh¶ n¨ng øng dông m« h×nh MIKE 21C  Giíi thiÖu chung §Çu tiªn, m« h×nh MIKE 21C chØ lµ mét tiÖn tÝch nhá trong c¸c m« ®un MIKE21HD vµ MIKE21ST cña bé m« h×nh MIKE 21 [6]. Do c¸c yªu cÇu tÝnh to¸n vÒ thñy lùc - h×nh th¸i cho s«ng ngßi ngµy cµng nhiÒu vµ víi ®é chÝnh x¸c cao, ®Æc biÖt lµ viÖc m« pháng chi tiÕt h×nh d¹ng cong bÊt k ú cña ®êng bê, cña b·i s«ng (b·i bªn vµ b·i gi÷a) nªn MIKE 21C ®· ®îc t¸ch ra vµ ®îc ph¸t triÓn thµnh mét m« h×nh ®éc lËp chuyªn vÒ tÝnh to¸n thñy lùc - bïn c¸t vµ h×nh th¸i hai chiÒu trong s«ng.
§iÓm míi nhÊt vµ kh¸c biÖt cña m« h×nh MIKE 21C so víi c¸c phiªn b¶n chuÈn cña m« h×nh MIKE 21 lµ viÖc t¹o líi tÝnh to¸n: Phiªn b¶n chuÈn cña m« h×nh MIKE 21 dùa trªn líi tÝnh to¸n h×nh ch÷ nhËt. §èi víi viÖc m« pháng vïng biÓn vµ nh÷ng vïng cöa s«ng, hoÆc c¸c ®o¹n s«ng th¼ng ®¬n, nh÷ng líi nh vËy cho ®é chÝnh x¸c võa ®ñ. Tuy nhiªn, ®èi víi c¸c øng dông trong s«ng, nhÊt lµ c¸c ®o¹n s«ng cong hoÆc tån t¹i c¸c b·i båi gi÷a s«ng, yªu cÇu ph¶i cã sù m« pháng chÝnh x¸c ®êng biªn vµ ®iÒu ®ã ®ßi hái viÖc sö dông líi cong hoÆc líi phi cÊu tróc. M« h×nh MIKE 21C ®· t¹o líi ®êng cong trong viÖc m« pháng vïng tÝnh to¸n, viÖc sö dông líi cong so víi viÖc sö dông líi ch÷ nhËt cã u viÖt lµ sè ®iÓm líi Ýt h¬n, m« pháng ®êng bao tèt h¬n vµ do ®ã kÕt qu¶ tÝnh to¸n cã ®é chÝnh x¸c cao h¬n. Trong m« h×nh líi cong, bíc thêi gian dµi h¬n cã thÓ ®îc sö dông vµ ®é ph©n r¶i cña ®êng dßng ch¶y ®îc c¶i thiÖn nhiÒu h¬n bëi v× ®êng líi lu«n b¸m s¸t theo ®êng dßng ch¶y. Vµ cuèi cïng, khi ch¹y m« h×nh líi cong, do sè ®iÓm ®îc ®Þnh nghÜa vµ lu tr÷ Ýt h¬n nªn h¹n chÕ ®î c dung lîng tr÷. H×nh 6.19: So s¸nh líi h×nh ch÷ nhËt vµ líi cong Líi cong ®îc sö dông trong MIKE 21C cã ®îc tõ viÖc gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh:   x    l x  (6-40) g  0 s  s  n  g n        y    l y  (6-41) g  0 s  s  n  g n      trong ®ã: x, y: to¹ ®é §Ò c¸c; s, n : to¹ ®é cong (ngîc chiÒu kim ®ång hå); g: hµm tû träng, lµ tû lÖ gi÷a ®é dµi « líi theo ph¬ng s vµ ®é dµi « líi theo ph¬ng n.
2 2  x   y   s    s    (6-42) g 2 2  x   y   n    n     Kh¶ n¨ng øng dông cña m« h×nh MIKE 21C [7] M« h×nh MIKE 21C cã c¸c kh¶ n¨ng øng dông sau: - Nghiªn cøu trêng dßng ch¶y vµ lò trªn lßng s«ng vµ c¸c b·i s«ng. Mét hÖ thèng líi cong cho phÐp ®é ph©n r¶i thÊp h¬n cña lßng dÉn bëi v× c¸c ®êng líi ®i theo ®êng bê s«ng. Bëi vËy mét m« h×nh s«ng hai chiÒu cã thÓ ¸p dông nghiªn cøu trªn ph¹m vi 100km (trong ®iÒu kiÖn h×nh th¸i lßng dÉn kh«ng qu¸ phøc t¹p vµ kh«ng cã ph©n nhËp lu). - Nghiªn cøu dù b¸o c¸c sù thay ®æi vÒ h×nh th¸i víi thêi ®o¹n 2 - 3 n¨m trong c¸c s«ng cã lßng dÉn biÕn ®éng m¹nh liªn quan tíi viÖc thiÕt lËp quy ho¹ch vµ x©y dùng c¸c c«ng tr×nh trªn s«ng. - Nghiªn cøu x¸c lËp c¸c tiªu chuÈn thiÕt kÕ cho c«ng tr×nh chØnh trÞ s«ng víi c¸c th«ng sè vÒ vËn tèc, chiÒu s©u dßng ch¶y, chiÒu s©u xãi, diÔn biÕn ®êng bê ... - Dù b¸o sù thay ®æi h×nh th¸i trªn mÆt b»ng bao gåm xãi lë bê vµ ¶nh hëng cña viÖc co hÑp lßng s«ng tíi dßng ch¶y lò. - Ph©n tÝch sù l¾ng ®äng vµ xãi cña vËt liÖu bïn c¸t gÇn c¸c c«ng tr×nh cöa lÊy níc, ®Ëp kho¸ c¸c khu vùc ph©n, nhËp khu vùc cöa vµo c¸c vïng c¶ng ... - ThiÕt kÕ tèi u tuyÕn giao th«ng vµ dù b¸o lîng n¹o vÐt lßng dÉn hµng n¨m trªn c¸c tuyÕn giao th«ng.  VÊn ®Ò dù b¸o diÔn biÕn s«ng cña m« h×nh MIKE 21C [7] MIKE 21C cã kh¶ n¨ng tÝnh to¸n dù b¸o diÔn biÕn s«ng (trêng hîp ph¸t triÓn tù nhiªn hay do t¸c ®éng cña c«ng tr×nh ...) theo c¸c thêi ®o¹n kh¸c nhau, nãi chung cã thÓ ph©n chia thµnh: - TÝnh to¸n dù b¸o ng¾n h¹n: Dù b¸o trong mét mïa, hoÆc tõ 1 -3 n¨m trong c¸c trêng hîp tÝnh to¸n dù b¸o diÔn biÕn khi cã c¸c ®ét biÕn vÒ chÕ ®é thñy v¨n - dßng ch¶y trªn con s«ng. - TÝnh to¸n dù b¸o dµi h¹n h¬n (trªn 5 n¨m): Trong c¸c vÝ dô tÝnh to¸n ®· nªu lªn kh¶ n¨ng dù b¸o dµi h¹n cña m« h×nh (tíi 30 n¨m), trong trêng hîp nµy c¸c yÕu tè thñy v¨n dßng ch¶y trong tÝnh to¸n thêng mang tÝnh trung b×nh hay tÝnh ®¹i diÖn cho c¶ mét thêi ®o¹n (vÝ dô: chØ tÝnh to¸n dù b¸o víi gi¸ trÞ lu lîng t¹o lßng hoÆc lu lîng trung b×nh nhiÒu n¨m, hay cã thÓ tÝnh to¸n víi mét vµi gi¸ trÞ lu lîng ®¹i diÖn cho c¶ thêi kú dù b¸o bao gåm c¶ lu lîng lò lín, lò trung b×nh, lu lîng kiÖt, ...)
H×nh 6.20: M« t¶ kÕt qu¶ tÝnh to¸n dù b¸o diÔn biÕn cho mét ®o¹n s«ng ë Bangladet  Mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu trªn thÕ giíi [7] ViÖc øng dông m« h×nh MIKE 21C ®· ®îc ph¸t triÓn rÊt m¹nh mÏ trong nghiªn cøu s«ng ngßi vµ nghiªn cøu t¸c ®éng cña c«ng tr×nh trªn s«ng ®èi víi diÔn biÕn lßng dÉn nhiÒu khu vùc trªn thÕ giíi, ®Æc biÖt trong kho¶ng 5 n¨m gÇn ®©y m« h×nh ®· øng dông trong nhiÒu dù ¸n thuéc lÜnh vùc ®éng lùc häc s«ng ë ch©u ¸, sau ®©y lµ mét vµi nÐt tæng hîp c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu chÝnh dùa trªn m« h×nh MIKE 21C 1. Dù ¸n æn ®Þnh nót th¾t nhËp lu Chatomuk gi÷a s«ng Bassac, MªK«ng, TonlÐap cña Campuchia: Nghiªn cøu ®¸nh gi¸ c¸c ®Æc trng thñy lùc vµ biÕn ®éng h×nh th¸i t¹i ®o¹n th¾t Chatomuk tõ ®ã m« pháng l¹i chÕ ®é thñy lùc vµ c¸c biÕn ®éng h×nh th¸i ®Ó ®Ò ra c¸c gi¶i ph¸p æn ®Þnh khu vùc nµy H×nh 6.21: M« pháng trêng dßng ch¶y gi÷a thùc tÕ (tr¸i) vµ m« h×nh
2. Dù ¸n x©y dùng cÇu qua s«ng Bramputra - Jamura ë Bangladesh: §· øng dông m« h×nh MIKE 21C ®Ó nghiªn cøu dù b¸o diÔn biÕn h×nh th¸i t¹i l©n cËn khu vùc x©y dùng cÇu víi c¸c dù b¸o ng¾n h¹n (13 n¨m), dµi h¹n (30 n¨m). H×nh 6.22: M« t¶ kÕt qu¶ tÝnh to¸n dù b¸o diÔn biÕn ng¾n h¹n (3 n¨m)  Mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu bíc ®Çu t¹i ViÖt Nam ViÖn khoa häc thñy lîi ®· øng dông m« h×nh MIKE 21C ®Ó nghiªn cøu cho mét sè ®o¹n s«ng sau [7]: + §o¹n s«ng Hång tõ S¬n T©y - Liªn Tr×: víi ®Æc trng cña ®o¹n s«ng cong kh«ng hoµn chØnh. + §o¹n s«ng Hång qua Hµ Néi tõ ChÌm ®Õn Thanh Tr×: Víi ®Æc trng cña ®o¹n s«ng vïng ng· ba (nhËp lu). + §o¹n s«ng Th¸i B×nh khu vùc thµnh phè H¶i D¬ng víi ®Æc trng cña ®o¹n s«ng cong gÊp ®ång thêi cã c¸c t¸c ®éng c«ng tr×nh trªn s«ng. Trong khu«n khæ dù ¸n x©y dùng cÇu Vµm Cèng qua s«ng HËu, Tæng c«ng ty TVTK GTVT (TEDI) ®· sö dông m« h×nh MIKE 21C ®Ó nghiªn cøu chÕ ®é thñy lùc, diÔn biÕn lßng dÉn tríc vµ sau khi x©y dùng cÇu Vµm Cèng. KÕt qu¶ nghiªn cøu trÝch rót tãm t¾t ë h×nh 6.23 [9].