Nhiêm vu: : Nghiên cứu tác động của dòng thứ cấp lên đoạn sông cong. Tác dụng dòng thứ cấp lên đoạn Thanh Đa sông sài Gòn.Nôi dung:Tìm hiểu tổng hợp cơ sở lý thuyết và các nghiên cứu về bản chất, cơ chế hình thành và ảnh huởng dòng thứ cấp lên đoạn sông cong.Tìm hiểu cơ sở lý thuyết và cách sủ dụng phần mền ĨRIC, xây dụng mô hình toán số đoạn sông cong thu nhỏ, so sánh kết quả mô phỏng toán số với thí nghiệm đo đạc.Xây dụng mô hình toán số đoạn sông cong Thanh Đa. Ảnh huởng luu luợng, huớng dòng chảy, chiều sâu nuớc đến cấu trúc dòng chảy trong đoạn sông cong.Phân tích dòng thứ cấp lên đoạn sông cong Thanh Đa, so sánh kết quả thu đuợc với các nghiên cứu truớc đó.
CƠNG TRÌNH DƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG Tp HCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Quốc Ý PGS.TS Nguyễn Thị Bảy Cán chấm nhận xét : PGS.TS Lê Song Giang Cán chấm nhận xét : PGS.TS Phạm Ngọc Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 17 tháng 01 năm 2017 Thành phần Hội đồng đánh giả luận văn thạc sĩ gồm: - PGS.TS Huỳnh Thanh Sơn - PGS.TS Lê Văn Dực -PGS.TS Lê Song Giang -PGS.TS Phạm Ngọc - TS Nguyễn Quang Trưởng Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHI TỊCH HỘI ĐỒNG _ TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Hồ Chí Thiện MSHV: 13200849 Ngày, tháng, năm sinh: 30/01/1984 Nơi sinh: Bình Đinh Mã số : 60580202 Chun ngành: Kỹ thuật Xây dụng Cơng trình Thủy I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tác động dòng thứ cấp lên đoạn sông cong, ứng dụng đoạn Thanh Đa sơng Sài Gòn II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiêm vu: : Nghiên cứu tác động dòng thứ cấp lên đoạn sơng cong Tác dụng dòng thứ cấp lên đoạn Thanh Đa sơng sài Gòn Nơi dung: - Tìm hiểu tổng hợp sở lý thuyết nghiên cứu chất, chế hình thành ảnh huởng dòng thứ cấp lên đoạn sơng cong - Tìm hiểu sở lý thuyết cách sủ dụng phần mền ĨRIC, xây dụng mơ hình tốn số đoạn sơng cong thu nhỏ, so sánh kết mơ tốn số với thí nghiệm đo đạc - Xây dụng mơ hình tốn số đoạn sơng cong Thanh Đa Ảnh huởng luu luợng, huớng dòng chảy, chiều sâu nuớc đến cấu trúc dòng chảy đoạn sơng cong - Phân tích dòng thứ cấp lên đoạn sơng cong Thanh Đa, so sánh kết thu đuợc với nghiên cứu truớc III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/07/2016 IV NGÀY HỒN THÀNH NHIỆM VỤ: 04/12/2016 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tp HCM, ngày 04 tháng 01 năm 2017 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) _ TRƯỞNG KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀỎ KỸTẠO THUẬT XÂY DỰNG (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn, khơng có hỗ trợ giúp đỡ Q thầy cơ, anh chị bạn với nỗ lực đơn riêng thân, chắn luận văn khơng thể hồn thành ngày hơm Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Thị Bảy PGS.TS Nguyễn Quốc Ý, cô thầy tận tâm nhiệt tình hướng dẫn dạy em suốt trình thực luận văn Em xin cám ơn q thầy Phòng thí nghiệm Cơ lưu chất - Khoa Kỹ thuật Xây dựng hỗ trợ mặt kỹ thuật cho em suốt trình nghiên cứu Ngoài em xin cảm ơn quý thầy cô Bộ môn Kỹ thuật Tài nguyên nước truyền đạt cho em kiến thức hữu ích suốt trình học tập nghiên cứu Cám ơn gia đình ln sát cánh, động viên tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian qua Vì thời gian thực đề tài có hạn hạn chế kiến thức, luận văn nhiều thiếu sót Mong nhận góp ý sửa chữa Quý thầy cô bạn để luận văn hồn thiện TP Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 01 năm 2017 Hồ Chí Thiện TĨM TẮT Thành phố Hồ Chí Minh, tượng sạt lở sơng Sài Gòn từ nhiều năm xảy thường xuyên làm thiệt hại nặng nề tính mạng, tài sản nhân dân xã hội Việc tìm nguyên nhân gây xói lở điều cần làm để cảnh báo sạt lở bờ sông Đoạn sông cong khu vực Thanh Đa điểm có nguy sạt lở cao, dòng chảy thứ cấp xem xét nguyên nhân gây xói lở bờ Phương pháp nghiên cứu so sánh mơ hình tốn số với kết nghiên cứu trước đó: so sánh kết mơ hình tốn số với kết đo thực nghiệm đoạn sông cong thu nhỏ, hai so sánh mơ hình tốn số đoạn sơng cong thực với nghiên cứu cơng bố trước để kiểm định kết Kết thu xu hướng dòng chảy: vận tốc bề mặt, vận tốc dòng chảy, ứng suất đáy mơ hình tốn số giống kết thí nghiệm, cho độ tin cậy Kết mô lưu lượng ổn định thời điểm triều lên, triều xuống đoạn sơng cong thực tương thích với nghiên cứu trước cơng bố Nghiên cứu tập trung vào cấu trúc dòng thứ cấp, chưa mô mức độ bồi, lắng ABSTRACT Ho Chi Minh City, the phenomenon of landslides Saigon River many years occur frequently heavy damaging the lives and property of the people and society Finding the cause of erosion is a one of things warning erosion river The section river curve Thanh Da is a high risk region of landslide, which the secondary is being considered one of the causes erosion The research is comparable the numerical modeling with results have been studied previously: the fust compare numerical modeling results with experimental measurements on zoom out river curve, the second are comparable numerical modeling real river curve with the research have been published previously to test the results The results tend to flow: surface velocity, the velocity within the flow, sttesses bottom numerical modeling experiments similar results, for high reliability The results simulation tide discharge river curve in the moment is fully compatible with previous studies have been published This study only focuses on the secondary flow, not simulation moving sediment, simulation the compensation, deposition LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, thơng tin, tài liệu trích dẫn sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng Kết nghiên cứu trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Người thực Hồ Chí Thiện MỤC LỤC MỤCLỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIÊU DANH MỤC BIÊU ĐỒ CHUƠNG 1: MỞ ĐẦU .1 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu .3 1.3.1 Đoạn sơng Sài Gòn 1.3.2 Đoạn sông khu vực bán đảo Thanh Đa 1.3.1 Mơ hình thu nhỏ đoạn sơng khu vực bán đảo Thanh Đa .4 1.4 P hương pháp nghiên cứu .5 1.4.1 Thu thập số liệu, tài liệu 1.4.2 Mơ hình tốn số 1.4.3 So sánh kết thực nghiệm mơ hình tốn số 1.5 Y nghĩa khoa học thực tiễn 1.6 Cấu trúc luận văn CHUƠNG 2: TƠNG QUAN VỀ DỊNG THỨ CẤP VÀ CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ DỊNG THỨ CẤP .7 2.1 D òng thứ cấp 2.1.1 Dòng chảy tách rời thành rắn 2.1.2 Dòng chảy hồn lưu .7 2.1.3 Dòng chảy vòng 2.2 Tác động dòng thứ cấp lên sông 2.3 Một số nghiên cứu liên quan dòng thứ cấp xói lở trước 10 2.3.1 Ngoài nước .10 2.3.1 Trong nước .11 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG 14 3.1 Các phương pháp số mơ dòng chảy 14 3.2 Giới thiệu ÌRIC chọn NaysCube mơ dòng sơng cong 15 3.1.1 ÌRIC 15 3.1.2 .NaysCube 16 3.3 Phương pháp số .16 3.4 Lưới tính tốn 18 3.5 Sơ đồ sai phân .18 CHƯƠNG 4: XÂY DựNG MƠ HÌNH ĐOẠN SƠNG CONG THU NHỎ VÀ so SÁNH KẾT QUẢ MƠ PHỎNG VỚI THÍ NGHIỆM ĐO THựC NGHIỆM 19 4.1 Xây dựng mơ hình tính 19 4.1.1 Miền tính 19 4.1.2 Đi ều kiện biên điều kiện tính tốn 19 4.1.3 Thời gian mô 19 4.2 So sánh kết đo thực nghiệm ADV & mô hình tốn số NaysCube .21 4.3 So sánh kết đo thực nghiệm prv & mơ hình tốn số NaysCube 26 4.4 Kết luận 29 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN CHO ĐOẠN SƠNG THANH ĐA .30 5.1 Xây dựng mơ hình tốn số sơng thực tế .30 5.1.1 Miền tính 30 5.1.2 Điều kiện biên điều kiện tính tốn 30 5.1.3 Thời gian mô 30 5.2 Lựa chọn lưới số lớp 30 5.2.1 Xử lý địa hình đáy sơng 5.2.2 30 Chọn lưới số lớp .31 5.3 Ảnh hưởng lưu lượng, hướng dòng chảy lên dòng thứ cấp 39 5.3.1 .Mô trường hợp lưu lượng 5.3.1.1 41 Phân bố vận tốc bề mặt 41 5.3.1.2 Phân bố vận tốc bên dòng chảy 42 5.3.1.3 Phân bố ứng suất đáy 43 5.3.2 Mơ hướng dòng chảy (trường hợp triều lên, triều xuống) 44 5.3.1.1 Phân bố vận tốc bề mặt 44 5.3.1.2 Phân bố vận tốc bên dòng chảy 47 5.3.1.3 Phân bố ứng suất đáy 50 5.4 So sánh với nghiên cứu khoa học trước .53 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN .55 6.1 Kết đạt luận văn 55 6.2 Tóm tắt phương pháp số sử dụng 55 6.3 Hạn chế 56 6.4 Hướng phát triển 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC 59 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ADV Ascoustic Doppler Velocimetry - Phương pháp đo vận toe bing sóng siêu âm CFD Computational Fluid Dynamics - Tính tốn động lực học lưu chất MC Mặt cắt PIV Partiice Image Velocimetry - Phương pháp đo đạc ảnh chất điểm 5.3.2.3 Phân bố ứng suất đáy Kết phân bố ứng suất đáy cho trường hợp triều lên triều xuống thể bảng 5.15 bảng 5.16, giá trị độ lớn ứng suất thể theo thang màu từ xanh đến đỏ Ở triều lên hay triều xuống xu hướng ứng suất đáy giống cho trường hợp triều lên hay triều xuống Độ lớn ứng suất đáy phụ thuộc vào lưu lượng, lưu lượng lớn gây ứng suất đáy lớn thể qua độ đậm màu Bảng 5.15 ửng suất đáy triều xuống lLquả Dạng triều Hỉnh ảnh Triều xuống ứng suất đáy Triều xuống Triều xuẩng (ĩỉayer, lỌphut, Q=-625, z=21,27mị Triều xuống (ĩlayer, lOphuĩ, Q=-2Ỉ46, z=2ỉ,92m) Bảng 5.16 ửng suất đáy triều ĩên ĩCquả Dạng triều Hình ảnh Triều lên ứng suất đáy Triều lên Triều lên (7ỉayer, lOphut, 0=1940, z=23,2m) Triều ỉển (7ỉayer, ỈOphut, Q=-2480, z=23,13mị 5.4 So sánh vói nghiên cứu khoa học trước Nghiên cứu Thiềm Quốc Tuấn, Huỳnh Ngọc Sang, Đậu Văn Ngọ “Hiện trạng trượt lở bờ sơng Sài Gòn, phương hướng ngăn ngừa khẳc phục ”[5] thống kê trạng sạt lở đoạn sơng Sài Gòn từ Hiệp Bình Phước đến Nhà Bè qua thống kê chi tiết thời gian địa điểm sạt lở Dựa vào điều kiện địa hình địa mạo, cấu tạo địa chất, địa chất thủy văn, điều kiện thủy văn sơng, tính chất lý đất đưa nguyên nhân gây sạt lở bờ sông thống kê điểm sạt lở sơng Sài Gòn Có thể thấy điểm chấm đỏ điểm nguy sạt lở bờ, điểm nằm đoạn đoạn sơng cong Ở đoạn sơng cong kênh Thanh Đa có bốn điểm gây xạc lở, ba điểm nằm trước đoạn cong, đoạn cong sau đoạn cong tương ứng với MCI8, MCI6 MCI4 nghiêm này, điểm lại nằm cuối đoạn sơng cong vị trí MCI Trong luận văn phần 5.2.2 5.2.3 phân tích trường hợp ảnh hưởng lưu lượng triều (hướng dòng chảy) lên đoạn sơng cong Khi triều xuống vị trí MC 18, MCI6, MCI4 chịu ảnh hưởng dòng thứ cấp gây xói lở bờ ngồi bồi lắng bờ Khi triều lên vị trí MCI chịu ảnh hưởng lớn ứng suất đáy gây xói lở S(í l)Ĩ VỊ TRÍ VÙNG NGHIÊN cứu ĐOẠN SƠNG SA1 GỐN TỈ'CẤl’ BÌNĨI Plll-ỚT DẺÌS’ NGÀ IỈA MÍT NHÀ MẺ TlrtOúíl Bu'-LHy ậĨAỦ *iùllị fe- CHI DẤM p L-uh tX'u; TínPhuciig —- ■_■ Ranh õđ hanh chrh Ơ| tll Bôrt ki Hw> tS Ifr U-imớtti Tý kj: IttDiAM Mgriửi thủnh lặp- ĩliiếm CluíiiPJUfArn T'J in : |fw»■ a % V ■' » + JF Giao diện NaysCube xuất kết vận tốc _jế' R' ... dụng Cơng trình Thủy I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tác động dòng thứ cấp lên đoạn sông cong, ứng dụng đoạn Thanh Đa sông Sài Gòn II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiêm vu: : Nghiên cứu tác động dòng thứ cấp. .. thứ cấp lên đoạn sơng cong Tác dụng dòng thứ cấp lên đoạn Thanh Đa sơng sài Gòn Nơi dung: - Tìm hiểu tổng hợp sở lý thuyết nghiên cứu chất, chế hình thành ảnh huởng dòng thứ cấp lên đoạn sơng... luận văn: Thứ nhất, nghiên cứu xác định rõ chất dòng thứ cấp Nghiên cứu chất dòng thứ cấp thử nghiệm mơ hình tốn, so sánh mơ hình vật lý trước đưa vào áp dụng thực tiễn Thứ hai, nghiên cứu giúp