2.3. ĐIỀU KIỆN BIÊN 2.3.1. Điều kiện biên thuỷ lực
Biên thuỷ lực ở mặt cắt thượng lưu là quá trình lưu lượng, có thể thu được từ tài liệu thực đo. Biên hạ lưu có thể là quá trình mực nước, hoặc quan hệ mực nước-lưu lượng, cũng có thể thu được từ tài liệu thực đo. Tuy nhiên nhiều khi tại biên không có tài liệu đo đạc, khi đó để thu được biên có thể tính toán theo các mô hình 1 chiều như HEC-RAS, VRSAP, MIKE 11 hay HEC-6. MIKE 11 hay HEC-6 có thuận lợi là cho ta cả biên bùn cát.
2.3.2.Điều kiện biên bùn cát
Biên dạng Dirichler được áp dụng. Bùn cát vào mặt cắt thượng lưu nhận được thông qua quan hệ lưu lượng nước-lưu lưọng bùn cát, có dạng như sau:
(2.31)
trong đó Qs là lưu lượng bùn cát; Q là lưu lượng nước; a và b là các hệ số, các hệ số này có thể thu được khi lập tương quan giữa lượng nước và lưu lưọng bùn cát dựa trên số liệu thực đo hay tính theo các mô hình MIKE 11 hay HEC-6 nói trên. Lưu ý rằng mô hình này sử dụng phương pháp thể tích kiểm tra, do đó phải chuyển đổi nồng độ bùn cát sang dạng nồng độ thể tích. Các quan hệ chuyển đổi như sau:
(tấn/ngày)
(kg/s)
(kg/m3)
(-)
CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG THỦY ĐỘNG LỰC 2 CHIỀU BẰNG MÔ HÌNH TREM
3.1. THIẾT LẬP ĐIỀU KIỆN BIÊN CHO MÔ HÌNH TREM
Để tiến hành mô phỏng thủy động lực 2 chiều cần xác định điều kiện biên bao gồm biên lưu lượng, bùn cát (biên trên) và biên mực nước (biên dưới). Do khu vực nghiên cứu không đủ số liệu thực đo phục vụ cho mô hình 2 chiều nên các biên này được xác định dựa trên mô hình mô phỏng 1 chiều. Trong thực tế có nhiều mô hình có thể mô phỏng quá trình thủy động lực 1 chiều phổ biến như HEC6, tuy nhiên trong nghiên cứu này sẽ lựa chọn mô hình MIKE 11 để mô phỏng khôi phục các quá trình biên cho mô hình TREM.
Trong mô hình MIKE 11 thì mô đun thuỷ lực [10] là phần trung tâm của mô hình, tuy nhiên, tuỳ theo mục đích mà chúng ta kết hợp sử dụng với các mô đun khác một cách hợp lý và khoa học. Với mục tiêu tính toán vận chuyển bùn cát, số liệu phục vụ cho mô hình trong tính toán bao gồm các số liệu về thuỷ văn, thuỷ lực và bùn cát.
3.1.2. Thiết lập điều kiện biên bằng mô hình MIKE 11
1) Thiết lập điều kiện tính toán
a) Số liệu mặt cắt
Các số liệu được Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn cũ (nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường) đo đạc vào năm 2000. Cụ thể:
-
Sông Đà: 48 mặt cắt (Từ trạm Hòa Bình đến nút giao giữa sông Thao và sông Đà).
-
Sông Đuống: 3 mặt cắt ( Từ nút giao giữa sông Hồng và sông Đuống đến trạm Thượng Cát.
-
Sông Lô: 23 mặt cắt (Từ trạm Vụ Quang đến ngã ba Việt Trì
-
Sông Thao-Hồng: 175 mặt cắt (Từ trạm Yên Bái đến trạm Hưng Yên).
Như vậy, với số liệu mặt cắt thu thập được như trên có sơ đồ mô phỏng thủy lực các sông thuộc hệ thống sông Hồng theo Hình 3.4.
b) Số liệu lưu lượng, mực nước
Các số liệu thủy văn thủy lực được đo đạc năm 1996 và 2001 bởi Tổng cục khí tượng thủy văn cũ (nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường).
Trong mô hình sử dụng số liệu lưu lượng tại các trạm thủy văn Yên Bái, Hòa Bình, Thượng Cát, Vụ Quang; số liệu mực nước tại các trạm Sơn Tây, Hà Nội, Việt Trì, Phú Thọ, Hưng Yên.
Để mô phỏng thủy lực cho hệ thống sông Hồng, cần phải có số liệu lưu lượng tại tất cả các biện trên và số liệu mực nước tại tất cả các biên dưới (Bảng 3.1).
Số liệu biên trên: Ta có số liệu tại 4 biên trên (các điểm Yên Bái, Vụ Quang, Hòa Bình, Thượng Cát).
Số liệu biên dưới: Mực nước tại trạm thủy văn Hưng Yên.
Số liệu hiệu chỉnh: Là số liệu mực nước ở các trạm: Sơn Tây, Phú Thọ,Việt Trì, Hà Nội.
Bảng 3.1: Dạng số liệu của các trạm thủy văn được dùng trong mô hình
TT
|
Tên trạm
|
Sông
|
Số liệu
|
Mục đích
|
1
|
Yên Bái
|
Thao
|
Q
|
Biên trên
|
2
|
Hòa Bình
|
Đà
|
Q
|
Biên trên
|
3
|
Vụ Quang
|
Lô
|
Q
|
Biên trên
|
4
|
Thượng Cát
|
Đuống
|
Q
|
Biên trên
|
5
|
Hưng Yên
|
Hồng
|
H
|
Biên dưới
|
6
|
Sơn Tây
|
Hồng
|
H
|
Hiệu chỉnh, kiểm nghiệm
|
7
|
Việt Trì
|
Lô
|
H
|
Hiệu chỉnh, kiểm nghiệm
|
8
|
Phú Thọ
|
Thao
|
H
|
Hiệu chỉnh, kiểm nghiệm
|
9
|
Hà Nội
|
Hồng
|
H
|
Hiệu chỉnh, kiểm nghiệm
|
Hình 3.1: Sơ đồ mô phỏng thủy lực các sông thuộc hệ thống lưu vực sông Hồng.
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |