- 1 -
B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO
ĐI HC ĐÀ NNG
NGUYN XUÂN NAM
NGHIÊN CU NG DNG PHN MM GEOSLOPE
TÍNH THM KHÔNG GIAN QUA NN VÀ VAI ĐP H
CHA NƯC NƯC TRONG - TNH QUNG NGÃI
Chuyên ngành: Xây dng công trình thy
Mã s: 60.58.40
TÓM TT LUN VĂN THC SĨ K THUT
Đà Nng - Năm 2012
- 2 -
Công trình ñưc hoàn thành ti
ĐI HC ĐÀ NNG
Ngưi hưng dn khoa hc: GS.TS.NGUYN TH HÙNG
Ph#n bi$n 1: TS. NGUYN VĂN MINH
Ph#n bi$n 2: TS. PHM KIM SƠN
Lun văn ñưc bo v trưc Hi ñng chm Lun văn tt nghip
thc sĩ k thut hp ti Đi hc Đà Nng vào ngày 12 tháng 5
năm 2012.
Có th tìm hiu lun văn ti:
- Trung tâm Thông tin - Hc liu, Đi hc Đà Nng
- Trung tâm Hc liu, Đi hc Đà Nng.
- 3 -
M& ĐU
1. LÝ DO CHN Đ TÀI
Mt trong nhng vn ñ quan trng nht cn phi gii quyt
khi thit k công trình thy là d báo ch ñ thm ca h thng (công
trình-nn) xác ñnh các thông s dòng thm phc v các bưc tính
toán khác như n ñnh mái dc, xác ñnh kích thưc mt c t ngang
ñp… S ph!c tp ca bài toán này ñưc th" hin # ch$ cn phi xét
ñn hàng lot các yu t tác ñng như: ña hình, ña cht công trình;
các ñc thù kt cu ca công trình cũng như các bin pháp kt cu
chng thm # thân và nn công trình; kh năng dao ñng m!c nưc
thưng h lưu… Đ chính xác trong d báo ch ñ thm kt qu
các thông s dòng thm ph thuc rt nhiu vào vic s& dng phương
pháp tính toán.
Hin nay, vn ñ nghiên c!u thm ñã ñt ñưc mt s kt qu
nht ñnh, bài toán thm có th" ñưc gii quyt b(ng các phương pháp
c ñi"n như: phương pháp thy lc, cơ hc cht l)ng hay các phương
pháp hin ñi như: phương pháp phn t& biên, sai phân hu hn, phn
t& hu hn (PTHH) theo c hình thm mt chiu, hai chiu,
hoc ba chiu.
Trong ñó phương pháp PTHH ưu ñi"m hơn các phương
pháp khác khi th" cho l*i gii bài toán thm khá chính xác vi
nhng trư*ng hp min thm ña cht ph!c tp, hình dng biên
ñiu kin biên bt k.
ñun SEEP3D ca phn mm thương mi GEOSLOPE,
ñưc xây dng da trên phương pháp PTHH vi kh năng hình
hoá dòng thm n ñnh theo không gian ba chiu. vy, th" !ng
dng chương trình ñ" tính thm không gian qua nn vai ñp công
- 4 -
trình h ch!a nưc Nưc Trong so sánh vi kt qu tính toán thm
ph,ng, t- ñó ñưa ra nhng kin ngh ñi vi công trình tương t.
2. MC ĐÍCH NGHIÊN CU
- Tìm hi"u các phương pháp tính thm CTT, làm cơ s#
thuyt và ni dung tính thm b(ng phương pháp phn t& hu hn.
- Cơ s# thuyt ca phn mm SEEP3D !ng dng phn
mm tính toán thm n ñnh ba chiu qua nn vai ñp H ch!a
nưc Nưc Trong, t- ñó kin ngh ñi vi các công trình tương t.
3. Đ'I TƯ(NG VÀ PHM VI NGHIÊN CU
Dòng thm không gian qua nn vai ñp h ch!a nưc
Nưc Trong trên sông Nưc Trong, thuc xã Sơn Bao, huyn Sơn Hà,
t.nh Qung Ngãi
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CU
Lun văn dùng phương pháp nghiên c!u thuyt, ñng th*i
có minh ha b(ng nhng tính toán c th".
5. Ý NGHĨA KHOA HC VÀ TH)C TIN C*A Đ TÀI
Tính toán thm là mt trong nhng khâu quan trng trong quá
trình thit k công trình thy. Phương pháp PTHH th" cho l*i gii
bài toán thm kchính xác vi nhng trư*ng hp min thm ña
cht ph!c tp, hình dng biên ñiu kin biên bt k. ñun
SEEP3D ca phn mm thương mi GEOSLOPE, ñưc xây dng da
trên phương pháp PTHH vi kh năng hình hoá dòng thm n
ñnh theo không gian ba chiu.
6. CU TRÚC C*A LUN VĂN
Ngoài phn m# ñu phn kt lun - kin ngh, lun văn gm
4 chương:
Chương 1: thuyt v hin tưng thm các phương pháp
nghiên c!u thm.
- 5 -
Chương 2: Đư*ng vin thm, bài toán tính thm không gian qua
nn và vai công trình.
Chương 3: Cơ s# thuyt ca SEEP3D - Gii bài toán thm
không gian b(ng phương pháp phn t& hu hn.
Chương 4: /ng dng SEEP3D tính thm không gian qua nn và
vai ñp h ch!a nưc Nưc Trong.
Chương 1
T,NG QUAN V HI-N TƯ(NG THM VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP GII BÀI TOÁN THM
1.1. KHÁI NI-M T,NG QUÁT V HI-N TƯ(NG THM
S chuy"n ñng ca cht l)ng trong môi trư*ng ñt, ñá n!t n0
hoc trong môi trư*ng xp nói chung, gi là thm.
Đnh lut cơ bn v thm (ñnh lut Darcy) ñưc bi"u di1n b(ng
phương trình vn tc thm:
v = Q/F=k.i
Hoc b(ng phương trình lưu lưng: Q=k.w.i.
Các thông s ñc trưng dòng thm:
- Tc ñ dòng thm (V)
- Đ cao thy lc (H)
- Gradien thy lc I (tn tht áp lc)
- H s thm K
Cu trúc dòng thm ñưc ñc trưng b#i 2 yu t:
- Đư*ng dòng (y): ñư*ng nưc vn ñng theo nó. Trong
chy tng, ñư*ng dòng là ñư*ng th,ng có th" song song hoc không.
- Đư*ng th (f): ñư*ng mi ñi"m trên áp lc ging
nhau. Đư*ng th vuông góc vi ñư*ng dòng
1.1.1. Dòng th.m ch#y t/ng và ch#y ri