zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

» Môi trường

Mô phỏng sự thay đổi đặc trưng dòng chảy khi phát triển bãi ven sông thành khu đô thị: Áp dụng cho khu bãi ven sông Cả, đoạn qua thành phố Vinh - Nghệ An

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

Báo xấu

18
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mô phỏng sự thay đổi đặc trưng dòng chảy khi phát triển bãi ven sông thành khu đô thị: Áp dụng cho khu bãi ven sông Cả, đoạn qua thành phố Vinh - Nghệ An trình bày việc tính toán định lượng sự thay đổi các đặc trưng dòng chảy (cụ thể là mực nước) do việc phát triển bãi ven sông thành khu đô thị bằng cách sử dụng mô hình toán thuỷ lực. Nghiên cứu áp dụng cho khu vực bãi nằm bên bờ tả của sông Cả, trong phạm vi giới hạn 2 cầu Bến Thủy 1 và 2, thành phố Vinh - Nghệ An.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Mô phỏng sự thay đổi đặc trưng dòng chảy khi phát triển bãi ven sông thành khu đô thị: Áp dụng cho khu bãi ven sông Cả, đoạn qua thành phố Vinh - Nghệ An

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 MÔ PHỎNG SỰ THAY ĐỔI ĐẶC TRƯNG DÒNG CHẢY KHI PHÁT TRIỂN BÃI VEN SÔNG THÀNH KHU ĐÔ THỊ: ÁP DỤNG CHO KHU BÃI VEN SÔNG CẢ, ĐOẠN QUA THÀNH PHỐ VINH - NGHỆ AN Phạm Văn Chiến Khoa Thuỷ văn và Tài nguyên nước - Trường Đại học Thuỷ lợi Email: Pchientvct_tv@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG cũng có thể được sử dụng để xác định các Trong những năm gần đây, nhiều khu vực đặc trưng thuỷ động lực của dòng chảy khi có bãi ven sông đã được khai thác và phát triển và không có các khu đô thị tại các bãi ven thành các khu đô thị. Khu bãi ven sông nằm sông. Phương pháp đo đạc hiện trường thường rất tốn kém và mất thời gian, do đó bên bờ tả của sông Cả, trong phạm vi giới hạn từ cầu Bến Thủy 1 đến cầu Bến Thủy 2 khó có thể thực hiện trong một thời gian dài, trong khi các mô hình toán lại cho phép các (Hình 1), thành phố Vinh - Nghệ An cũng không phải là một ngoại lệ. Việc xây dựng thay đổi liên quan rất dễ dàng và linh hoạt. Mục tiêu chính của nghiên cứu này là tính khu đô thị tại bãi ven sông này đã làm cho toán định lượng sự thay đổi các đặc trưng một phần diện tích của lòng sông bị mất và dòng chảy (cụ thể là mực nước) do việc phát do đó có thể dẫn đến sự thay đổi các đặc triển bãi ven sông thành khu đô thị bằng cách trưng thuỷ động lực của dòng chảy do việc sử dụng mô hình toán thuỷ lực. Nghiên cứu thu hẹp mặt cắt. Do đó, đánh giá ảnh hưởng áp dụng cho khu vực bãi nằm bên bờ tả của của việc xây dựng khu đô thị ở bãi ven sông sông Cả, trong phạm vi giới hạn 2 cầu Bến đến các đặc trưng thuỷ động lực của dòng Thủy 1 và 2, thành phố Vinh - Nghệ An. chảy là việc làm hết sức cần thiết, không chỉ 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU giúp cho việc xác định các biện pháp công trình hợp lý nhằm bảo vệ các khu đô thị ven Mô hình MIKE 11 sông đó mà còn đảm bảo an toàn tiêu thoát lũ Module thuỷ lực trong mô hình MIKE 11 theo quy định [1]. được sử dụng để tính toán thuỷ động lực xác định sự gia tăng của mực nước trên đoạn Khu vực bãi ngập quan sông nghiên cứu. Điều đó có nghĩa rằng các tâm đặc trưng trung bình mặt cắt của dòng chảy trong lòng sông được xác định bằng cách giải hệ phương Saint-Venant sử dụng lược đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn [2]. Thông số chính của mô hình là hệ số nhám của lòng dẫn (n) được hiệu chỉnh cẩn thận dựa vào sự so sánh Hình 1. Sơ đồ đoạn sông và vùng quan tâm kết quả tính toán và thực đo của mực nước tại của nghiên cứu 3 trạm kiểm tra. Thiết lập mô hình cho vùng nghiên cứu Ngoài phương pháp đo đạc dòng chảy tại Hình 2 thể hiện sơ đồ mạng lưới sông hiện trường thì phương pháp mô hình toán dùng trong tính toán khi sử dụng mô hình 348
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 MIKE 11, bao gồm ba nhánh sông chính: (i) Hệ số nhám của các sông được xác định hạ lưu sông Cả (từ trạm thuỷ văn Yên dựa trên phương pháp thử sai. Sự phù hợp Thượng), (ii) hạ lưu sông Ngàn Phố (từ trạm của kết quả tính toán từ mô hình và giá trị thuỷ văn Sơn Diệm) và (iii) hạ lưu sông thực đo được đánh giá dựa trên 4 chỉ tiêu: sai Ngàn Sâu (từ trạm thuỷ văn Hoà Duyệt) với số quân phương (RMSE), sai số tuyệt đối tổng số 78 mặt cắt (trong đó sông Cả có 46 trung bình (MAE), hệ số tương quan (r) và hệ mặt cắt, sông Ngàn Phố có 11 mặt cắt và số Nash-Sufficient Effficient (NSE). sông Ngàn Sâu có 21 mặt cắt). Hình 3 thể hiện giá trị của các chỉ tiêu sai Chuỗi số liệu lưu lượng ngày thực đo tại số khác nhau tại 3 trạm Nam Đàn, Chợ Tràng các trạm thuỷ văn Yên Thượng, Sơn Diệm và và Bến Thuỷ (Hình 2) khi sử dụng hệ số Hoà Duyệt được sử dụng tại biên thượng lưu, nhám là hằng số trên các sông. Dễ dàng nhận trong khi đó chuỗi số liệu mực nước giờ thực thấy rằng RMSE và MAE tại các trạm kiểm đo tại trạm Cửa Hội được sử dụng tại biên hạ tra thay đổi lớn khi hệ số nhám thay đổi trong lưu. Số liệu dòng chảy năm 2011 được sử khoảng từ 0,025 đến 0,04, trong khi hệ số r dụng để hiệu chỉnh thông số mô hình trong thay đổi không nhiều khi sử dụng các hệ số khi đó chuỗi số liệu năm 2005 được sử dụng nhám khác nhau ngược lại hế số NSE thay để kiểm định mô hình. Để đảm bảo tính ổn đổi rất lớn khi hệ số nhám thay đổi. định của mô hình, bước thời gian ∆t=1s được lựa chọn cho tất cả các tính toán. Hình 2. Sơ đồ mạng lưới sông dùng trong tính toán mô phỏng cho vùng nghiên cứu 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Phân tích độ nhạy và hiệu chỉnh thông số Hình 4. Mực nước thực đo và tính toán tại các trạm kiểm tra cho hiệu chỉnh thông số Hình 4 thể hiện kết quả so sánh mực nước thực đo và tính toán ứng với hệ số nhám phù hợp nhất (n = 0,037 cho sông Ngàn Sâu và Ngàn Phố; n = 0,036 cho đoạn sông Cả tính từ biên thượng lưu đến ngã ba nhập lưu với sông Ngàn Sâu và n = 0,03 cho đoạn sông Cả tính từ ngã ba nhập lưu sông Ngàn Sâu đến biên hạ lưu đến) tại các trạm kiểm tra. Kết Hình 3. Quan hệ giữa các chỉ tiêu sai số quả tính toán thể hiện rằng hầu hết tại các vị và hệ số nhám tại các trạm kiểm tra trí kiểm tra mực nước tính toán đều tương đối 349
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 phù hợp với mực nước thực đo. Hơn nữa, giá lịch sử năm 1978 và lũ thiết kế 1% [1]. Cụ thể, trị mực nước lớn nhất tại các trạm khác nhau với lũ lịch sử năm 1978, mực nước dâng thêm không nhiều giữa tính toán và thực đo. RMSE tại cầu Bến Thuỷ 1 và 2 lần lượt là 0,31 m và và MAE của mực nước tại các trạm kiểm tra 0,17 m. Với trận lũ thiết kế ứng với tần suất thay đổi trong khoảng từ 0,11 m đến 0,33 m 1% thì mực nước dâng thêm khi phát triển bãi ( 0,91 và NSE > 0,80, trong khi giá trị của Mô hình đã tái hiện rất tốt quá trình thay RMSE và MAE tương đối nhỏ (thay đổi từ đổi mực nước thực đo tại cả 3 trạm kiểm tra 0,10 m đến 0,28 m và chỉ bằng 3% đến 13% cho cả hiệu chỉnh thông số và kiểm định mô biên độ dao động mực nước thực đo tại hình (sử dụng số liệu năm 2011 và 2005). trạm). Các kết quả trên khảng định rằng hệ số Kết quả tính toán mô phỏng mực nước nhám đã sử dụng là chấp nhận được. Do đó dâng thêm đối với trận lũ lịch sử năm 1978 các giá trị của hệ số nhám này sẽ được sử và lũ thiết kế ứng với tần suất 1% thể hiện dụng để xác định mực nước dâng thêm khi mực nước khu vực nghiên cứu tăng thêm phát triển khu vực bãi ngập nằm bên bờ tả của đáng kể từ 0,08 đến 0,31 m. sông Cả (trong phạm vi giới hạn 2 cầu Bến Thủy 1 và 2) thành khu đô thị ven sông. 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Mô phỏng mực nước dâng thêm [1] Báo cáo “Quy hoạch phòng chống lũ và đê Hình 6 và Hình 7 thể hiện kết quả mô lưu vực sông Cả trên địa bàn tỉnh Nghệ phỏng mực nước dâng thêm dọc sông (đoạn An”, Viện Quy hoạch Thủy lợi (2008). sông từ Cầu Bến Thuỷ 1 và 2) ứng với trận lũ [2] User Guides MIKE by DHI 2014. 350

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.