Với tấm lòng chân thành nhất, tôi xin chân thành cảm ơn tới

MỞ ĐẦU vi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ix

1.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH TOÁN HAI CHIỀU ix

1.2. GIỚI THIỆU KHU VỰC NGHIÊN CỨU xiv

1.2.1. Vị trí địa lý xiv

1.2.2. Địa hình, địa mạo xiv

1.2.3. Địa chất, thổ nhưỡng xv

1.2.4. Lớp phủ thực vật xv

1.2.5. Khí hậu xvi

1.2.6. Đặc điểm thủy văn và hệ thống sông ngòi xvii

1.2.7. Hiện trạng đoạn sông nghiên cứu xxi

1.2.7. Diễn biến hình thái đoạn sông nghiên cứu [4] xxii

1.2.8. Diễn biến đáy sông qua các thời kỳ [4] xxvii

1.3. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU ĐÃ CÓ xxviii

1.3.1. Các nghiên cứu của Viện Khoa học Thuỷ lợi xxviii

1.3.2. Nghiên cứu quy hoạch tăng khả năng thoát lũ sông Hồng của Cục Đê điều xxx

1.3.3. Dự án "Hệ thống kè cứng hoá bờ sông Hồng và đường đỉnh kè thành phố Hà Nội", do Tổng công ty Tư vấn Xây dựng Thuỷ lợi I (HEC-I) lập năm 2002 xxxi

1.3.4. Các nghiên cứu của Bộ GTVT xxxi

1.3.4. Nhận xét xxxii

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH TREM xxxiv

2.1. CÁC PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN [11,12,13] xxxiv

2.1.1. Phương trình dòng chất lỏng xxxiv

2.1.2. Phương trình liên tục bùn cát xxxv

2.1.3. Các phương trình sức tải cát xxxvi

2.1.4. Biến đổi phương trình tải cát đáy xxxvii

2.2. LỜI GIẢI SỐ xxxviii

2.2.1. Quan niệm của gián đoạn hoá trong thể tích hữu hạn FVM (finite volume method) xxxviii

2.2.2. Lời giải ma trận hệ số 9 đường chéo xxxix

2.2.3. Gián đoạn hoá phương trình Exner xl

2.3. ĐIỀU KIỆN BIÊN xli

2.3.1. Điều kiện biên thuỷ lực xli

2.3.2.Điều kiện biên bùn cát xli

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG THỦY ĐỘNG LỰC 2 CHIỀU BẰNG MÔ HÌNH TREM xlii

3.1. THIẾT LẬP ĐIỀU KIỆN BIÊN CHO MÔ HÌNH TREM xlii

3.1.2. Thiết lập điều kiện biên bằng mô hình MIKE 11 xlii

3.1.3.Nhận xét l

3.2. XÂY DỰNG BIÊN VÀ LƯỚI TÍNH TOÁN CHO ĐOẠN SÔNG li

3.2.1. Xây dựng biên li

3.2.2. Xây dựng lưới tính toán lii

3.3. MÔ PHỎNG TRƯỜNG VẬN TỐC CHO TRẬN LŨ THÁNG 8 NĂM 1996 liv

3.4. ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN CHỈNH TRỊ lxiii

3.4.1. Các phương án chỉnh trị [4] lxiii

3.4.2. Đánh giá ảnh hưởng của phương án chỉnh trị đến trường vận tốc lxiv

3.4.3. Đánh giá ảnh hưởng các phương án chỉnh trị đến khả năng bồi xói lxx

lxxiv

lxxv

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ lxxviii

TÀI LIỆU THAM KHẢO lxxxi

MỞ ĐẦU

1. 
   TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
   

Xói lở và bồi tụ là các quá trình tất yếu của dòng chảy tự nhiên. Theo góc độ nhìn nhận khác nhau mà quá trình này sẽ gây lợi, hại và vì vậy có tác động lớn đối phát triển kinh tế - xã hội. Nếu nắm bắt được quy luật thì chúng ta có thể dự báo cũng như có các giải pháp tích cực phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội.

Trên hệ thông sông Hồng, hiện tượng xói lở xảy ra trong thời gian gần đây đã gây thiệt hại không nhỏ làm mất đất nông nghiệp, đất nhà ở… Về tính chất xói lở theo cả phương thẳng đứng và phương nằm ngang. Có thể thấy ở nhiều nơi, như đoạn từ Thượng Cát tới phà Khuyến Lương, sự xói lở theo hướng ngang đã gây thiệt hại rất lớn do hai bên bờ sông là nơi tập trung các điểm dân cư và cơ sở kinh tế. Đây cũng là nơi trong tương lai có dự án thành phố hai bên bờ sông Hồng với tổng chiều dài khoảng 40 km với các khu đô thị mới và đường giao thông. Chính vì vậy vấn đề kiểm xoát và đưa ra các giải pháp chỉnh trị khả thi sẽ có vai trò đặc biệt quan trọng đối với khu vực này.

Ở nước ta, xói lở đã được nghiên cứu từ lâu bằng các phương pháp khác nhau, tuy nhiên phương pháp mô hình toán được đánh giá cao do giải quyết được nhiều vấn đề thực tế đặt ra. Lớp các mô hình được sử dụng bao gồm lớp mô hình 1 chiều, 2 chiều, 3 chiều. Các mô hình 1 chiều có thể kể đến như HEC-6 (phiên bản mới được tích hợp trong HEC-RAS), MIKE 11, ISiS…; một số mô hình 2, 3 chiều như MIKE 21, EFDC, DEL3D… Các mô hình này đã và đang giải quyết được nhiều vấn đề thực tế đặt ra và đã xây dựng được giao điện cho người sử dụng. Tuy nhiên đây là các mô hình hoặc thương mại hoặc chỉ giới hạn là mô hình một chiều, vì vậy người sử dụng chỉ có thể sử dụng phần mềm mà không thể tham gia vào thay đổi được chương trình phục vụ công tác nghiên cứu và ứng dụng.

Mô hình diễn biến lòng dẫn 2 chiều trong hệ tọa độ phi trực giao TREM (Two-dimensional River bed Evolution Model) là mô hình mã nguồn mở, cho phép phân tích tính toán xói lở lòng sông theo 2 chiều, phản ánh gần đầy đủ nguyên nhân và hiện trạng xói lở lòng sông. Mô hình đã được TS. Nguyễn Tiền Giang phát triển và ứng dụng cho sông của Việt Nam. Với những nền tảng như vậy, việc nghiên cứu ứng dụng mô hình tính toán diễn biến lòng sông cho khu vực nghiên cứu sẽ tạo điều kiện trau dồi kiến thức, cách tiếp cận cho Học viên và cũng là nền tảng quan trọng cho Học viên trong quá trình nghiên cứu sau này về vấn đề bùn cát, mô hình toán mã nguồn mở.

2. 
   ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
   

Luận văn tập trung vào đối tượng và phạm vi nghiên cứu như sau:

• 
  Nghiên cứu mô hình mã nguồn mở TREM, khả năng ứng dụng của mô hình cho sông Hồng.
  
• 
  Phạm vi nghiên cứu ban đầu của luận văn tập trung đánh giá diễn biến lòng dẫn cho đoạn sông Hồng từ cầu Chèm đến Khuyến Lương ứng với kịch bản chỉnh trị lòng sông.
  

Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu, được sự cho phép của Thầy hướng dẫn khoa học cũng như các điều kiện khách quan phạm vi nghiên cứu được thu hẹp lại cho đoạn sông Hồng từ Cầu Long Biên đến Khuyến Lương. Một số lý do chính trong sự thay đổi này như sau:

- Hiện tại, trong đoạn sông nghiên cứu có trạm thủy văn Hà Nội nằm tại hạ lưu cầu Long Biên, đây là trạm thủy văn cấp I nên có số liệu đo đạc tốc độ, lưu lượng, mực nước và có thể phục vụ cho việc hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình. Trong khi đoạn sông từ Chèm đến ngã ba Thượng Cát không có số liệu thực đo.

- Ba trong bốn đoạn sông trong phương án chỉnh trị đều tập trung trong khu vực hạ lưu cầu Long Biên.

- Thời gian cho mô phỏng dòng chảy là 1 giờ thời gian thực bằng ½ giờ trên máy tính, thời gian mô phong bùn cát với tỷ lệ 1/1 do vậy sẽ mất rất nhiều thời gian để mô phỏng trong khi chưa xét đến thời gian lấy và thể hiện kết quả tính toán.

3. 
   PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
   

Trong luận văn học viên đã áp dụng các phương pháp kế thừa, phương pháp điều tra và khảo sát thực địa và phương pháp mô hình toán.

4. 
   NỘI DUNG LUẬN VĂN
   

Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị và tài liệu tham khảo, luận văn bao gồm 3 chương:

Chương I: Tác giả đã giới thiệu tổng quan về một số mô hình toán mô phỏng diễn biến lòng dẫn hai chiều, đồng thời giới thiệu sơ lược về khu vực nghiên cứu và một số công trình nghiên cứu có liên quan.

Chương II: Tập trung giới thiệu cơ sở lý thuyết mô hình TREM đã được xây dựng và phát triển bởi TS. Nguyễn Tiền Giang.

Chương III: Trình bày thành quả nghiên cứu của học viên trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Каталог: files -> ChuaChuyenDoi
ChuaChuyenDoi -> ĐẠi học quốc gia hà NỘi trưỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Thị Hương XÂy dựng quy trình quản lý CÁc công trìNH
ChuaChuyenDoi -> TS. NguyÔn Lai Thµnh
ChuaChuyenDoi -> Luận văn Cao học Người hướng dẫn: ts. Nguyễn Thị Hồng Vân
ChuaChuyenDoi -> 1 Một số vấn đề cơ bản về đất đai và sử dụng đất 05 1 Đất đai 05
ChuaChuyenDoi -> Lê Thị Phương XÂy dựng cơ SỞ DỮ liệu sinh học phân tử trong nhận dạng các loàI ĐỘng vật hoang dã phục vụ thực thi pháp luật và nghiên cứU
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Hà Linh
ChuaChuyenDoi -> ĐÁnh giá Đa dạng di truyền một số MẪu giống lúa thu thập tại làO
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Văn Cường