Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ TÊN ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG MƠ HÌNH THỦY VĂN HEC–HMS KẾT HỢP VỚI PHẦN MỀM ARCGIS VÀO DỰ BÁO LŨ VÀ XÓI LỞ TRÊN SƠNG – ÁP DỤNG TẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH CẦU TỈNH AN GIANG TS Tống Anh Tuấn Năm 2017 52 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI LUẬN VĂN THẠC SĨ TÊN ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG MƠ HÌNH THỦY VĂN HEC–HMS KẾT HỢP VỚI PHẦN MỀM ARCGIS VÀO DỰ BÁO LŨ VÀ XÓI LỞ TRÊN SÔNG – ÁP DỤNG TẠI MỘT SỐ CÔNG TRÌNH CẦU TỈNH AN GIANG CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU HẦM Mã số : 60−58−02−05 Học viên Lớp Giáo viên hướng dẫn : Mai Thanh Tuấn : Cao học Xây dựng Cầu Hầm K23.1 Phân hiệu ĐH GTVT Tp Hồ Chí Minh : TS Tống Anh Tuấn Năm 2017 52 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu riêng cá nhân tôi, không chép Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng số tài liệu, thông tin đăng tải tác phẩm, tạp chí trang website theo danh mục tài liệu tham khảo luận văn Tp.HCM, ngày 05 tháng 10 năm 2017 Tác giả Mai Thanh Tuấn 52 LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập, nghiên cứu trường Đai học Giao thông Vận tải – Phân hiệu Tp HCM, giúp đỡ, hướng dẫn quý thầy cô nỗ lực thân, đến tơi hồn thành luận văn, xin gửi lời chân thành cảm ơn đến quý thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu Đặc biệt TS Tống Anh Tuấn tận tình hướng dẫn, giúp đỡ dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn đề Do thời gian có hạn, luận văn khơng thể tránh khỏi sai sót Tơi mong nhận góp ý, đóng góp ý kiến chân tình quý thầy cô, bạn bè đồng nghiệp để luận văn hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày 05 tháng 10 năm 2017 Tác giả Mai Thanh Tuấn 52 MỤC LỤC Lời cam đoan iii Lời cảm ơn iv Danh mục bảng biểu vi Danh mục hình vẽ vii Phần mở đầu Chương I Giới thiệu chung huyện Tri Tôn – Tỉnh An Giang tổng quan q trình lũ sơng xói lở cơng trình cầu địa bàn huyện 1.1 Giới thiệu chung huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang 3 1.2 Tổng quan trình lũ sông thuộc lưu vực sông Hậu 19 1.3 Kết luận chương I 19 Chương II Nghiên cứu phần mềm ArcGIS tính tốn dịng chảy tích 20 lũy lựa chọn mơ hình thủy văn HEC–HMS 2.1 Nghiên cứu phần mềm ArcGIS tính tốn dịng chảy tích lũy 20 2.2 Lựa chọn mơ hình thủy văn HEC–HMS 26 2.3 Kết luận chương II 40 Chương III Áp dụng dự báo lũ cơng trình cầu số 13 tỉnh An Giang 41 3.1 Tính tốn thủy văn dự báo lũ cơng trình cầu số 13 – Tỉnh lộ 41 941 3.2 Phân tích kết dự báo lũ xói lở 43 3.3 Kết luận chương III 44 Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 52 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Trang Bảng 1.1 Nhiệt độ trung bình tháng (oC) 10 Bảng 1.2 Độ ẩm khơng khí trung bình tháng, năm (%) 10 Bảng 1.3 Lượng mưa trung bình tháng, năm (mm) 11 Bảng 2.1 Số liệu mưa trận lũ 26/9 – 2/10/1978 34 Bảng 2.2 Số liệu mưa trận lũ 26/9 – 2/10/1978 trạm Châu Đốc 35 Bảng 2.3 Tính tốn thơng số cho phương pháp đường đơn vị Snyder 37 Bảng 2.4 Các thơng số dị tìm theo phương pháp tối ưu dùng để tính tốn mơ hình 38 Bảng 2.5 Ảnh hưởng thông số tới đường trình lũ tính tốn 39 Bảng 3.1 Lượng mưa trung bình tháng, năm (mm) 41 52 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình vẽ Trang Hình 1.4 Hình 1.5 Bản đồ hành huyện Tri Tơn – tỉnh An Giang Địa hình huyện Tri Tơn có xen kẽ đồng đồi núi Tràm – Loại có nhiều điều kiện phát triển Tri Tôn Nguồn nguyên liệu đá Tri Tôn phong phú Tri Tôn có nhiều di tích lịch sử, văn hóa có giá trị Hình 1.6 Lĩnh vực du lịch thu hút nhiều lao động Hình 2.1 Xác định hướng dịng chảy 20 Hình 2.2 Phân tích dịng chảy mặt phân chia lưu vực 21 Hình 2.3 Biểu đồ mưa 28 Hình 2.4 Kết nối lưu vực nghiên cứu cầu số 13 33 Hình 2.5 Đường q trình lũ tính tốn cửa lưu vực cầu số 13 Lưu lượng lũ lớn trạm Châu Đốc 39 Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 3.1 52 43 PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Cầu cơng trình vượt dịng chảy, chiếm tỷ trọng không nhỏ giá thành xây dựng dự án cơng trình giao thơng Cơng trình cầu xây dựng nhằm đảm bảo khả thông xe an tồn giao thơng phương tiện vận tải đặc biệt mùa lũ Tính tốn thủy văn, thủy lực cầu vượt dòng chảy bao gồm điều tra khảo sát thủy văn, tính tốn lưu lượng thiết kế tính thủy lực cầu Trong đó, tính thủy lực cầu bao gồm nội dung như: xác định chiều dài nước dự báo xói chung xói cục trụ mố cầu Để khai thác hiệu cơng trình cầu mùa lũ an tồn phương tiện giao thơng, việc dự báo lũ xói lở vấn đề cần thiết thực tế mưa lũ xói lở có thể gây cố cơng trình cầu An Giang tỉnh thuộc khu vực đồng sơng Cửu Long, An Giang có 600 kênh rạch cấp với tổng chiều dài km 5500km, ứng với mật độ 1,6 km/km2 Mùa mưa xảy từ tháng đến tháng 11 với lượng mưa chiếm 80−85% tổng lượng mưa năm Lượng mưa lớn vào mùa mưa kết hợp với lũ sông Mê Kông dồn gây ngập lụt ảnh hưởng đến khai thác ổn định cơng trình cầu Số liệu thống kê từ năm 2005 đến 2009 có 83 người chết thiệt hại tài sản ước khoảng 152,5 tỷ đồng bị ngập lũ Riêng đợt lũ lớn cuối năm 2008 làm 10 người chết gây thiệt hại 582 đất nơng nghiệp Vì vậy, cơng tác dự báo lũ chống xói lở cơng tác giám sát thường xuyên lâu dài dọc sông thuộc khu vực tỉnh An Giang nói chung địa bàn huyện Tri Tơn nói riêng có ý nghĩa quan trọng việc giảm thiểu thiệt hại xảy vào mùa mưa lũ Dự báo lũ tiếp cận từ mơ hình vật lý mơ hình “mưa – dịng chảy” Đường q trình lũ lưu vực xây dựng từ đường trình mưa ứng với chu kỳ tái diễn Ở Việt Nam, việc dự báo trình lũ điều kiện thiếu số liệu quan trắc lũ gặp khó khăn thường dự báo lưu lượng đỉnh lũ lớn dựa mơ hình “mưa – dịng chảy” theo TCVN 9845:2013 Tuy nhiên, kết dự báo đỉnh lũ sai khác so với lũ lớn thực đo Do đề tài “Ứng dụng mơ hình HEC – HMS kết hợp với phần mềm ARCGIS vào dự báo lũ xói lở sơng – Áp dụng số cơng trình cầu tỉnh An Giang” cần thiết cấp bách phục vụ cho công tác quản lý cơng trình giao thơng đê điều địa bàn huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang Đối tượng nghiên cứu Ứng dụng mơ hình thủy văn HEC – HMS kết hợp với phần mềm ArcGIS mô q trình lũ sơng thay đổi theo cường độ mưa thời gian mưa Kết hợp ArcGIS mô hình HEC – RAS 2D dự báo xói lở cơng trình cầu ứng với đỉnh lũ thiết kế 52 Phạm vi nghiên cứu Luận văn tập trung nghiên cứu q trình lũ lưu vực có diện tích nhỏ 100 km2 phụ thuộc vào cường độ mưa với thời gian tái diễn 100 năm Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Phân tích dòng chảy mặt phân chia lưu vực từ phần mềm ArcGIS kết hợp với mơ hình thủy văn HEC – HMS mơ q trình lũ sơng để dự báo lưu lượng đỉnh lũ thiết kế dự báo xói lở vị trí cơng trình cầu - Kết mô so sánh với số liệu lũ thực đo để đánh giá phù hợp mơ hình - Ứng dụng nghiên cứu dự báo đỉnh lũ xói lở cầu số 13 Tỉnh lộ 941 thuộc địa bàn huyện Tri Tôn, Tỉnh An Giang Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu sử dụng luận văn mô số kết hợp với mơ hình lý thuyết phương pháp thống kê 52 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG HUYỆN TRI TƠN−TỈNH AN GIANG VÀ TỔNG QUAN VỀ Q TRÌNH LŨ TRÊN SƠNG VÀ XĨI LỞ CÁC CƠNG TRÌNH CẦU TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN 1.1 Giới thiệu chung huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang 1.1.1 Điều kiện tự nhiên − xã hội a) Vị trí địa lý Tri Tơn huyện nằm hướng Tây Nam tỉnh An Giang với diện tích tự nhiên khoảng 60.039,74 (lớn tỉnh An Giang chiếm gần 17% diện tích tồn tỉnh) gồm thị trấn Tri Tôn, Ba Chúc 13 xã Trong thị trấn Tri Tơn trung tâm huyện lỵ, cách không xa đô thị lớn cửa khu vực (Tp Long Xuyên, TX Châu Đốc, cửa quốc tế Tịnh Biên, Thị xã du lịch − cửa quốc tế Hà Tiên, Tp Rạch Giá),… Hình 1.1: Bản đồ hành huyện Tri Tơn − tỉnh An Giang So với nhiều huyện, thị xã tỉnh An Giang, Tri Tơn có vị trí địa lý thuận lợi phía Bắc Đơng Bắc Tri Tôn giáp huyện Tịnh Biên (tỉnh An Giang) nước bạn Campuchia Phía Đơng giáp huyện Châu Thành Thoại Sơn (tỉnh An Giang) Phía Tây Tây Nam giáp huyện Kiên Lương, Hòn Đất (tỉnh Kiên Giang) 52 Bảng 2.5 : Ảnh hưởng thông số tới đường q trình lũ tính tốn: Thơng số Ảnh hưởng f0 fc Làm tăng, giảm số đỉnh thời gian lên đỉnh lũ Làm tăng, giảm lưu lượng đỉnh lũ Làm tăng, giảm thời gian xuất đỉnh lũ Làm tăng, giảm giá trị lưu lượng đỉnh lũ Làm tăng, giảm đường q trình dịng chảy ban đầu (trước đỉnh lũ) Làm tăng, giảm đường q trình dịng chảy sau đỉnh lũ Thay đổi giá trị ngưỡng dòng chảy ngầm tLag Cp Q0 RC TQ (vi) Chạy mơ hình: Q trình tính tốn theo thứ tự bước sau đây: Tính tốn dịng chảy cho lưu vực 4; Diễn tốn đường q trình từ cửa lưu vực đến Junction (qua Reach 3); Tính tốn dịng chảy cho lưu vực 3; Diễn tốn đường q trình tổ hợp từ Junction đến Junction (qua Reach 2); Tính tốn dịng chảy cho lưu vực 2; Diễn tốn đường q trình tổ hợp từ Junction đến Junction (qua Reach 1); Tính tốn dịng chảy cho lưu vực tổ hợp với dòng chảy đến từ Junction Junction (cửa lưu vực lớn) Sau nhập: số liệu mưa thông số yêu cầu cho lưu vực vào mơ hình, ta tiến hành xác định đường q trình dịng chảy lũ cho lưu vực phận Tổng hợp dòng chảy cửa lưu vực, ta thu đường trình dịng chảy tính tốn cho tồn lưu vực Đường q trình lưu lượng tính tốn cửa lưu vực sơng biểu diễn hình đây: Hình 2.4: Đường q trình tính tốn cửa lưu vực cầu 13 52 2.2.5 Nhận xét - - Phân tích kết tính tốn: o Mơ hình Tank: Chỉ dùng để tính tốn lưu vực, khơng giải cho tốn hệ thống Mơ hình tính tốn với phương pháp thiết lập sẵn để tính tốn chung cho tất lưu vực Số lượng thông số đưa vào mô hình q nhiều (nhiều giả thiết) o Mơ hình HEC−HMS: dùng tính tốn cho lưu vực nhỏ cho hệ thống Đối với lưu vực lớn, ta chia nhỏ thành nhiều lưu vực phận, đoạn sơng, hồ chứa… tính tốn cho đơn nguyên hệ thống, sau kết hợp lại cho tồn lưu vực Mơ hình có nhiều phương pháp tính toán để lựa chọn cho phù hợp với đặc điểm riêng lưu vực cụ thể Không yêu cầu nhiều thơng số tính tốn Đưa lưu vực tính tốn vào mơ hình HEC–HMS: Trong mơ hình, lưu vực tính tốn hiển thị dạng đường biên (đường phân thuỷ) mạng lưới sơng ngịi Như ta phải dùng hai lớp đồ là: lớp ranh giới lớp mạng lưới sơng số hố Lưu vực đưa vào mơ hình dạng file “.map” Để xây dựng file “.map” ta làm sau: o Mở hai lớp đồ phần mềm Mapinfo, phân chia lưu vực tính tốn thành lưu vực nhỏ; o Kết hợp đoạn sông thành đối tượng; o Ghi file dạng “.mif”; o Dùng chương trình Turbo Pascal để mở file MIF xếp lại liệu sau ghi thành file “map” đưa vào mơ hình 2.3 Kết luận chương II Cơng cụ Arc Hydro Tools tích hợp phần mềm ArcGIS cho phép phân tích liệu số DEM nhận từ sở liệu GIS để phân chia lưu vực, phân tích dịng chảy mặt tính tốn dịng chảy tích lũy (phân cấp sơng) giới thiệu chương Mơ hình thủy văn HEC–HMS: sở lý thuyết mơ hình, thủ tục mơ ứng dụng mơ hình vào mơ q trình lũ lưu vực cụ thể thực Kết mơ đường q trình lũ nhận lưu vực phận toàn lưu vực dựa liệu đầu vào bao gồm: số liệu mưa, thông số yêu cầu lưu vực phận, … so sánh với đường trình lũ thực đo cho thấy phù hợp mơ hình HEC–HMS việc dự báo đường trình lũ đỉnh lũ 52 CHƯƠNG III ÁP DỤNG DỰ BÁO LŨ TẠI CƠNG TRÌNH CẦU SỐ 13 TỈNH AN GIANG 3.1 Tính tốn tốn thủy văn dự báo lũ cơng trình cầu số 13 – Tỉnh lộ 941 Cầu số 13 bắc qua kênh Tri Tôn − Hậu Giang nằm địa bàn huyện Tri Tôn Cầu số 13 cầu BTCT, chiều dài nhịp thông thuyền khoảng 24,54 m, chiều rộng phần xe chạy 6,0 m Mố, trụ cầu BTCT Cao trình đáy dầm thấp hạn chế khả lưu thông phương tiện thủy Hiện cơng trình qua sử dụng bị xuống cấp nghiêm trọng không đảm bảo khả đáp ứng tải trọng tương lai cần đầu tư xây dựng Đặc điểm khí hậu địa hình: Khu vực Dự án nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa có đặc điểm chung chế độ thủy văn sơng Hậu Lượng mưa trung bình năm khoảng 1600 – 1800 mm Mưa phân bố không tạo thành hai mùa: mùa mưa mùa khô Mùa mưa An Giang tháng đến tháng 11 Lượng mưa mùa mưa chiếm tới 90% lượng mưa năm Mùa khô kéo dài từ tháng 12 năm trước đến tháng năm sau với lượng mưa 10% lượng mưa năm Bảng 1: Lượng mưa trung bình tháng, năm (mm) Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 2001 2002 2003 2004 2005 29,7 31,4 153,4 74,4 91,9 98,1 210,3 131,6 436,6 24,4 8,9 40,4 15,4 93,0 68,1 129,8 88,6 88,5 131,5 48,8 20,1 2,6 16,8 147,6 120,5 239,5 182,1 93,6 251,6 106,6 40,6 0,4 9,0 200,7 153,7 55,9 85,9 241,5 375,1 120,4 - 0,1 75,4 117,1 240,0 121,8 209,3 341,2 388,6 121,6 (Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh An Giang năm 2007) Đặc điểm địa hình thuỷ văn: An Giang có hệ thống sơng ngịi dày đặc, sông MêKông chảy qua An Giang theo nhánh sông Tiền sông Hởu song song từ Bắc xuống Nam Lưu lượng trung bình năm hệ thống sông 13.500 m3/s, lưu lượng mùa lũ 24.000 m3/s, lưu lượng mùa kiệt 5.020 m3/s Hệ thống kênh rạch 52 tỉnh có tổng chiều dài 3.776 km chuyển tảI nguồn nước sông Tiền, sông Hậu có chất lượng tốt nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất, tưới tiêu vận tải thủy Chế độ thủy văn An Giang phụ thuộc chế độ nước sông MêKông chịu ảnh hưởng yếu tố chính: chế độ thuỷ triều, chế độ dịng chảy sơng MêKơng, chế độ mưa nội đồng đặc điểm địa hình, hình thái kênh rạch Chế độ bán nhật triều không biển Đông với lần triều lên lần triều xuống kênh rạch có lợi cho tưới bất lợi cho việc tiêu nước đặc biệt lũ lớn gặp triều cường Về mùa kiệt, biên độ triều biển Đông trung tâm vùng huyện Cù Lao đạt khoảng 50 − 60 cm nên lợi dụng lúc triều lên dẫn nước vào ruộng thông qua cống Nguồn nước cung cấp cho huyện Cù Lao tốt, không nhiễm phèn, nhiễm mặn đảm bảo yêu cầu cho sản xuất nông nghiệp sinh hoạt Vùng đồi núi thấp vào mùa khô nguồn nước cho sản xuất sinh hoạt hạn chế Hệ thống hồ chứa gần đầu tư dung lượng thấp, chưa đủ sức đáp ứng yêu cầu Trong mùa kiệt, lưu lượng mực nước sông Hậu giảm nhanh, vùng tứ giác Long Xuyên ảnh hưởng triều biển Tây triều biển Đông, mạnh vào cuối tháng sang đầu tháng Sự sai khác pha, độ lớn triều biển Tây sông Hậu – chịu ảnh hưởng triều biển Đơng, hình thành chế độ chảy chiều suốt mùa kiệt Tứ giác Long Xuyên, hình thành vùng giáp nước ranh giới An Giang, Kiên Giang làm hạn chế việc dẫn nước từ sông Hậu vào tứ giác Long Xuyên mùa kiệt Đoạn tuyến nằm vùng có đặc điểm chung chế độ thủy văn đồng sông Cửu Long Mùa lũ, thời gian ngập lụt kéo dài đến hai tháng, mùa kiệt chịu tác động mạnh mẽ chế độ bán nhật triều Nước ngầm không thấy xuất lộ, nước ngầm nằm sâu khơng gây bất lợi cho cơng trình(mực nước ngầm quan sát thời điểm tháng 01/2007 xuất độ sâu +0.5 m (hệ cao độ Quốc gia) Phân tích, tính tốn thuỷ văn: o Tài liệu thu thập: (i) (ii) (iii) o Mực nước điều tra lớn nhất, trung bình, nhỏ nhất; Mực nước lớn trạm Châu Đốc, Long Xuyên tỉnh An Giang; Mực nước thiết kế Hp trung tâm dự báo khí tượng thuỷ văn An Giang Tính tốn thủy văn: (i) (ii) (iii) (iv) Mực nước điều tra lớn nhất, trung bình, nhỏ nhất; Mực nước lớn trạm Châu Đốc, Long Xuyên tỉnh An Giang; Tính tốn mực nước thiết kế ứng ứng với tần suất 1% Hệ cao độ sử dụng: Hệ cao độ Nhà nước Hịn Dấu 52 o Phân tích tính tốn (i) Tính mực nước thiết kế cầu: Trên sở phân tích tình hình thực tế khu vực dự án, vào kết tính ốn Trung tâm dự báo khí tượng thuỷ văn An Giang Kiến nghị lấy mực nước tính tốn theo số liệu Trung tâm dự báo khí tượng thuỷ văn An Giang cầu số 13 sau H = 3,93 m (ii) Tính lưu lượng, vận tốc thiết kế cầu số 13: Lưu lượng lũ thiết kế tính theo phương pháp hình thái, độ dốc mặt nước dùng để tính lưu lượng tham khảo độ dốc đáy sơng bình đồ (chi tiết phụ lục): Q1% = 233 (m3/s); Vtb = 0.69 (m/s) 3.2 Phân tích kết dự báo lũ xói lở Kết mơ đường q trình lũ nhận từ mơ hình thủy văn HEC–HMS so sánh với kết lũ thực đo ứng với trận lũ điển hình năm 1978 cho thấy phù hợp kết dự báo trình lũ mơ hình HEC–HMS đường q trình lũ thực đo trạm Sai số tương đối kết đỉnh lũ mơ hình đỉnh lũ thiết kế tần suất 1% vị trí cầu số 13 là: 262 − 233 x100 = 11,06% Kết sai số cho thấy phù 262 hợp kết dự báo đỉnh lũ mơ hình HEC–HMS đỉnh lũ thực đo Hình 3.1: Lưu lượng lũ lớn trạm Châu Đốc 52 3.3 Kết luận chương III Mơ đường q trình lũ lưu vực cầu số 13 thuộc địa bàn huyện Tri Tôn giới thiệu Kết mô so sánh với q trình lũ thực đo, đỉnh lũ mơ so sánh với đỉnh lũ quan trắc trạm Châu Đốc phù hợp mô hình HEC–HMS khơng dự báo diễn biến q trình lũ mà cịn dự báo giá trị đỉnh lũ với sai số khoảng 11% Thời gian lũ đạt đỉnh chậm gần 1,5 ngày (36 giờ) so với thời gian mưa bắt đầu trận mưa Kết phù hợp thực đo kết nhận từ mơ mơ hình thủy văn HEC–HMS lưu vực cầu số 13 tỉnh lộ 941, đoạn qua địa bàn huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận đạt Tổng quan trình lũ lưu vực sông Hậu đặc biệt đoạn sông chảy qua địa bàn tỉnh Cường độ lũ đỉnh lũ thời gian kéo dài lũ ảnh hưởng đến việc khai thác an tồn số cơng trình cầu thuộc địa bàn huyện Tri Tôn nghiên cứu làm sở cho việc phân tích đường q trình lũ lưu vực nhận từ mơ hình thủy văn HEC–HMS kết hợp với cơng cụ Arctoolbox tích hợp phần mềm ArcGIS Nghiên cứu kết hợp công cụ Arc Hydro Tools tích hợp phần mềm ArcGIS kết hợp với mơ hình thủy văn HEC–HMS cho phép phân tích liệu số DEM nhận từ sở liệu GIS để phân chia lưu vực, phân tích dịng chảy mặt tính tốn dịng chảy tích lũy (phân cấp sơng) giới thiệu Đường q trình lũ nhận từ mô lưu vực phận toàn lưu vực cầu số 13 dựa liệu đầu vào bao gồm: số liệu mưa trạm Châu Đốc, thông số yêu cầu lưu vực phận, … so sánh với đường trình lũ thực đo phù hợp mơ hình HEC–HMS việc dự báo đường trình lũ lưu lượng đỉnh lũ lưu vực cầu số 13 Kết so sánh đường trình lũ với đường trình lũ thực đo, đỉnh lũ mơ so sánh với đỉnh lũ quan trắc trạm Châu Đốc với sai số khoảng 11% cho thấy phù hợp mơ hình HEC–HMS việc dự báo diễn biến trình lũ đỉnh lũ Thời gian lũ đạt đỉnh chậm gần 1,5 ngày (36 giờ) so với thời gian mưa bắt đầu trận mưa Kết phù hợp thực đo kết nhận từ mơ mơ hình thủy văn HEC–HMS lưu vực cầu số 13 tỉnh lộ 941, đoạn qua địa bàn huyện Tri Tôn, tỉnh An Giang 4.4 Kiến nghị hướng nghiên cứu Nghiên cứu đường trình lũ đỉnh lũ số lưu vực cầu khác địa bàn tỉnh An Giang làm sở xây dựng đường trình lũ tổng quát Khai thác sở liệu số DEM với độ phân giải cao, chẳng hạn 30 x 30 m, x m đảm bảo độ tin cậy cần thiết dự báo trình lũ đỉnh lũ Mơ đường q trình lũ ứng với lượng mưa theo thời đoạn ngắn 52 Tài liệu tham khảo Trần Đình Nghiên, Thiết kế thủy lực cho cơng trình giao thơng, Nhà xuất giao thơng vận tải, 2010 Trần Đình Nghiên, Xói lỡ cơng trình cầu, Nhà xuất Xây dựng, 2008 Nguyễn Viết Trung, Hoàng Hà, Nguyễn Ngọc Long, Cầu bê tông cốt thép (Tập 1, 2) thiết kế theo tiêu chuẩn 22TCN 272−05, NXB Giao thông Vận tải, 2010 ArcGIS Server Administrator and Developer, 2011, published by ESRI Hydrologic Modeling System HEC – HMS, 2000 Technical Reference Manual U D Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center, HEC Hydrologic Engineering Center, HEC – RAS River Analysis System, 2016 2D Modeling User’s Manual U D Army Corps of Engineers Hydrologic Engineering Center, HEC 52 PHỤ LỤC 52 Phụ lục 1: Tính lưu lượng theo phương pháp hình thái mặt cắt Tim Cầu số 13 i1/2 V Q Tổng Q (7) (8) (m/s) (9) (m3/s) (10) (m3/s) (11) 15.0 0.00005 0.007 0.11 2.81 4.98 35.0 0.00005 0.007 0.68 219.99 1.85 15.0 0.00005 0.007 0.15 10.66 Bộ phận H Diện tích Chu vi ướt R (1) (m) (2) (m2) (3) (m) (4) (m) (5) (6) Bãi trái 3.85 24.78 20.73 1.20 Dòng chủ 3.85 321.18 64.46 Bãi Phải 3.85 70.40 38.14 1/n 52 i 233 Phụ lục 2: Đặc trưng thủy lực tim cầu số 13 Qmax1% = 233 m3/s Bộ phận L (m) W (m2) hcp (m) 1/n Kb.phận Kb/Kc Qb.phận (m3/s) V (m/s) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Bãi trái 20.00 24.78 1.24 15.0 436.57 0.0114 0.10 Dòng chủ 63.00 321.18 5.10 35.0 38140.16 1.0000 221 0.69 Bãi phải 37.00 70.40 1.90 15.0 1710.59 0.0449 10 0.14 Tổng 63.00 321.18 1.0563 233 52 Phụ lục 3: Tính diện tích nước chu vi ướt tim cầu số 13 (tiếp) H1% =3.854 m Bộ phận Bãi trái Lòng chủ CĐTN (m) Chiều sâu (m) Chiều sâu bình quân (m) Khoảng cách (m) Diện tích (m2) Chu vi ướt (m) 0.00 3.42 6.58 10.00 20.00 0.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 3.00 1.48 0.52 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 0.00 2.60 6.49 15.70 24.78 0.00 4.32 4.97 5.69 6.52 7.14 7.55 12.84 7.00 2.50 9.82 10.04 10.13 10.70 12.03 13.53 0.68 3.42 6.59 10.04 20.73 0.00 2.02 2.03 2.04 2.05 2.01 2.01 3.10 1.48 0.52 2.01 2.00 2.00 2.07 2.15 2.13 3.85 3.17 3.02 2.72 1.85 0.68 0.84 1.14 2.00 0.34 0.76 0.99 1.57 1.85 1.54 1.20 0.82 0.38 0.19 -0.04 -0.82 -0.94 -0.98 -1.14 -1.19 -1.23 -1.77 -2.55 -3.28 2.00 2.32 2.65 3.04 3.48 3.66 3.89 4.67 4.79 4.83 4.99 5.05 5.08 5.62 6.40 7.13 1.57 2.16 2.48 2.84 3.26 3.57 3.78 4.28 4.73 4.81 4.91 5.02 5.06 5.35 6.01 6.77 52 Ghi Phụ lục 3: Tính diện tích nước chu vi ướt tim cầu số 13 (tiếp) H1% =3.854 m Bộ phận Lòng chủ Bãi Phải CĐTN (m) Chiều sâu (m) Chiều sâu bình qn (m) Khoảng cách (m) Diện tích (m2) Chu vi ướt (m) -4.10 -4.16 -4.14 -3.62 -3.42 -3.17 -2.93 -2.22 -1.73 -1.50 -0.86 -0.22 0.37 0.57 0.72 0.94 1.23 7.96 8.02 7.99 7.47 7.27 7.02 6.78 6.07 5.58 5.35 4.72 4.07 3.49 3.29 3.14 2.92 2.62 7.54 7.99 8.00 7.73 7.37 7.15 6.90 6.43 5.83 5.47 5.04 4.39 3.78 3.39 3.21 3.03 2.77 2.00 2.00 2.00 3.00 3.00 2.00 2.00 2.00 2.00 0.52 1.48 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 63.00 15.09 15.97 16.01 23.19 22.12 14.29 13.80 12.85 11.65 2.84 7.45 8.79 7.56 6.77 6.43 6.06 5.54 321.18 2.16 2.00 2.00 3.04 3.01 2.02 2.01 2.12 2.06 0.57 1.61 2.10 2.08 2.01 2.01 2.01 2.02 64.46 1.23 1.98 2.22 2.62 1.88 1.63 4.81 2.25 1.76 0.00 19.58 6.42 0.00 44.03 11.27 0.00 19.59 6.42 52 Ghi Phụ lục 3: Tính diện tích nước chu vi ướt tim cầu số 13 (tiếp) H1% =3.854 m Bộ phận CĐTN (m) Chiều sâu (m) 2.74 3.85 1.11 0.00 Chiều sâu bình quân (m) Khoảng cách (m) Diện tích (m2) Chu vi ướt (m) 1.37 0.56 11.00 0.00 37.00 15.10 0.00 70.40 11.01 1.11 38.14 52 Ghi 52
Ngày đăng: 31/05/2023, 10:42
Xem thêm:
