Ứng dụng mô hình telemac2d nghiên cứu tác động dự án đê biển vũng tàu – gò công lên chế độ triều trong khu vực sông sài gòn – đồng nai

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRỊNH MINH PHỤNG ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TELEMAC2D NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG DỰ ÁN ĐÊ BIỂN VŨNG TÀU-GỊ CƠNG LÊN CHẾ ĐỘ TRIỀU TRONG KHU VỰC SƠNG SÀI GỊN-ĐỒNG NAI Chun ngành: Xây Dựng Cơng Trình Thủy Mã số: 60 58 40 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2014 Cơng trình hồn thành tại: Trƣờng Đại học Bách Khoa – ĐHQG HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thống Cán chấm nhận xét 1: TS Châu Nguyễn Xuân Quang Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS Võ Khắc Trí Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 15 tháng 01 năm 2014 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: GVC.TS Lê Đình Hồng TS Châu Nguyễn Xuân Quang PGS.TS Võ Khắc Trí TS Lƣu Xuân Lộc PGS.TS Nguyễn Thống Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận Văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sữa chữa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG GVC.TS Lê Đình Hồng GVC.TS Nguyễn Minh Tâm ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trịnh Minh Phụng MSHV: 12200453 Ngày tháng năm sinh: 22/02/1989 Nơi sinh: Bạc Liêu Chuyên ngành: Xây Dựng Cơng Trình Thủy Mã số: 60 58 40 I TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng mơ hình TELEMAC2D nghiên cứu tác động dự án đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng lên chế độ triều khu vực sơng Sài Gịn – Đồng Nai II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Vận dụng mơ hình tốn số Telemac2D để đánh giá thay đổi chế độ thủy triều vùng hạ lưu lưu vực sơng Sài Gịn – Đồng Nai trước sau có đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 24/06/2013 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 22/11/2013 V CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS.TS Nguyễn Thống Tp.HCM, ngày 22 tháng 01 năm 2014 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO PGS.TS Nguyễn Thống PGS.TS Nguyễn Thống TRƢỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG GVC.TS Nguyễn Minh Tâm LỜI CÁM ƠN Trải qua 20 tuần làm luận văn tốt nghiệp với hướng dẫn tận tình PGS TS Nguyễn Thống với giúp đỡ thầy cô môn Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước trường ĐHBK Tp.Hồ Chí Minh, anh chị học viên lớp cao học Xây Dựng Cơng Trình Thủy 2012, em hoàn thành luận văn tốt nghiệp thời hạn nội dung đề Trong thời gian làm luận văn giúp em hệ thống lại kiến thức học trường, đồng thời tìm hiểu, nghiên cứu thêm kiến thức mới, cách vận dụng kiến thức học vào thực tiễn nghiên cứu khoa học thực tế, bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học chuyên ngành Luận văn tốt nghiệp sản phẩm q trình nghiên cứu, tìm tịi, trao đổi học hỏi Kết luận văn xem cơng trình nghiên cứu khoa học dạng sơ khai Tuy nhiên, thời gian nghiên cứu có hạn, trình độ lực chun mơn cơng tác nghiên cứu cịn bị hạn chế, khơng thể tránh thiếu xót mặt lý luận kết chưa thật phù hợp với thực tế Em mong nhận nhận xét, bảo chân thành quý thầy cô chấm phản biện, quý thầy hội đồng, để tích lũy thêm kinh nghiệm quý báo để phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học để vận dụng vào thực tế sau Qua em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến PGS TS Nguyễn Thống người trực tiếp hướng dẫn em suốt trình làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy cô môn Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước trường ĐHBK Tp.Hồ Chí Minh, anh chị học viên lớp cao học Xây Dựng Cơng Trình Thủy 2012 giúp đỡ em hồn thành luận văn Tp.Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 01 năm 2014 HỌC VIÊN THỰC HIỆN Trịnh Minh Phụng TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Tiếng Việt Nội dung luận văn giới thiệu kết bước đầu việc nghiên cứu ứng dụng mơ hình tốn số Telemac2D để đánh giá thay đổi chế độ thủy triều vùng hạ lưu hệ thống sơng Sài Gịn – Đồng Nai có đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng Dựa vào kết nghiên cứu, bước đầu đánh giá tác động tích cực, tiêu cực mà đê biển tác động lên khu vực nghiên cứu Từ đó, có đề xuất, góp ý để hạn chế tác động tiêu cực đê biển lên chế độ thủy triều dùng hạ lưu sơng Sài Gịn – Đồng Nai Kết nghiên cứu cho thấy đê biển có tác dụng tốt phương diện giảm đỉnh triều từ giảm tượng ngập triều cường Tuy nhiên, kết cho thấy khả thoát nước chỗ khu vực bị giảm cơng trình làm tăng mực nước chân triều giảm thời gian trì mực nước chân triều thấp Quá trình nghiên cứu cho thấy Telemac2D cơng cụ mạnh, có khả giải tốn lớn với độ xác cao Telemac2D khơng ứng dụng lĩnh vực thủy lực mà nhiều lĩnh vực khác tài nguyên nước, môi trường, biến đổi khí hậu Tiếng Anh Thesis introduces preliminary results of the research and application Telemac2D modelling system in order to assess to change of the tidal in downstream Sai Gon – Dong Nai river basin when there is Vung Tau – Go Cong sea dike Based on research results, the first step can assess the positive impacts, negative impacts which sea dike impact research region Since, there are the proposed suggestions, comments to limit the negative impact of the sea dike to the tidal in downstream Sai Gon – Dong Nai river basin The research results showed that tidal peak will be reduced and this leads to mitigate the inundation caused spring tide However, the results also showed that the drainage capacity will be decreased in study region because this sea dike make neap tide period is shorter and tidal bottom is higher The research also showed that Telemac2D is a good software, can solve large problems with high accuracy Telemac2D can apply not only in the field of hydraulics but also in many others such as water resources, environment and climate change LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ Họ tên: Trịnh Minh Phụng MSHV: 12200453 Khóa: 2012 Ngành: Xây Dựng Cơng Trình Thủy Hiện tơi học viên cao học lớp Xây Dựng Cơng Trình Thủy khóa 2012, Trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh Tơi xin cam đoan trước nhà trường kết luận văn cao học với đề tài “Ứng dụng mơ hình Telemac2D nghiên cứu tác động dự án đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng lên chế độ triều lưu vực sơng Sài Gịn – Đồng Nai” hồn tồn tơi nghiên cứu thực với hướng dẫn PGS TS Nguyễn thống Tôi không chép hay copy nội dung luận văn phương diện kênh thông tin Tôi chịu trách nhiệm sản phẩm nghiên cứu Nếu có phát liên quan đến gian lận quyền, chép thông tin từ cơng trình nghiên cứu tác giả khác, tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước nhà trường chịu kỷ luật theo quy định Tp.Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 01 năm 2014 HỌC VIÊN THỰC HIỆN Trịnh Minh Phụng MỤC LỤC CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 SƠ LƢỢC LƢU VỰC SƠNG SÀI GỊN – ĐỒNG NAI 1.1.1 Đặc điểm tự nhiên 1.1.2 Đặc điểm địa chất 1.1.3 Đặc điểm thủy văn 1.2 ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.3 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 1.3.1 Nghiên cứu nƣớc 1.3.2 Nghiên cứu nƣớc 11 1.4 MỤC ĐÍCH VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 1.4.1 Mục đích nghiên cứu 16 1.4.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 17 1.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 17 1.5.1 Nghiên cứu lý thuyết thủy triều 17 1.5.2 Xây dựng mơ hình Telemac2D 19 1.5.3 Thu thập phân tích số liệu đo đạc 20 1.5.4 Kiểm định hiệu chỉnh mơ hình 20 1.5.5 Mô thủy triều có đê biển 20 CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU MƠ HÌNH VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH 21 2.1 GIỚI THIỆU MƠ HÌNH TELEMAC2D 21 2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MƠ HÌNH TELEMAC2D 23 2.3 CÁC THUẬT TOÁN TRONG TELEMAC2D 25 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH MƠ HÌNH 31 3.1 XÂY DỰNG MIỀN TÍNH 31 3.2 KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH VÀ HIỆU CHỈNH MƠ HÌNH 32 3.3 NHẬN XÉT KẾT QUẢ CỦA MƠ HÌNH TÍNH 35 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ MƠ PHỎNG KHI CĨ ĐÊ BIỂN VŨNG TÀU – GỊ CƠNG 38 4.1 TỔNG QUAN PHƢƠNG ÁN ĐÊ BIỂN VŨNG TÀU – GỊ CƠNG 38 4.2 CÁC TRƢỜNG HỢP TÍNH TỐN 39 4.3 KẾT QUẢ TÍNH TỐN 40 4.3.1 Kết so sánh mực nƣớc trạm đo 40 4.3.2 Tổng hợp kết mực nƣớc triều trƣớc sau có đê biển 49 4.3.3 So sánh mực nƣớc trạm đo với phƣơng án cống khác 51 4.3.4 Trích xuất kết mực nƣớc số vị trí để nhận xét đánh giá 55 4.4 NHẬN XÉT KẾT QUẢ 61 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 5.1 KẾT LUẬN 63 5.2 KIẾN NGHỊ 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 67 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Lưu vực hệ thống sông Đồng Nai Hình 2: Mạng lưới quan trắc thủy văn lưu vực sơng Sài Gịn – Đồng Nai Hình 1: Lưới miền tính gồm 191193 phần tử tam giác……………… ……… .32 Hình 2: Kết mực nước trạm Tân An 33 Hình 3: Kết mực nước trạm Bến Lức 33 Hình 4: Kết mực nước trạm Nhà Bè 34 Hình 5: Kết mực nước trạm Phú An 34 Hình 6: Kết mực nước trạm Thủ Dầu Một 35 Hình 7: Kết mực nước trạm Biên Hòa 35 Hình 1: Phương án tuyến đê biển Vũng Tàu – Gò Cơng theo Bộ NN & PTNT… 39 Hình 2: Vị trí đê biển mơ hình hóa miền tính 2D 40 Hình 3: Kết so sánh mực nước trạm Biên Hòa 41 Hình 4: Kết so sánh mực nước trạm Nhà Bè 41 Hình 5: Kết so sánh mực nước trạm Thủ Dầu Một 42 Hình 6: Kết so sánh mực nước trạm Phú An 42 Hình 7: Kết so sánh mực nước trạm Bến Lức 43 Hình 8: Kết so sánh mực nước trạm Tân An 43 Hình 9: Kết so sánh mực nước trạm Biên Hòa 44 Hình 10: Kết so sánh mực nước trạm Nhà Bè 44 Hình 11: Kết so sánh mực nước trạm Thủ Dầu Một 45 Hình 12: Kết so sánh mực nước trạm Phú An 45 Hình 13: Kết so sánh mực nước trạm Bến Lức 46 Hình 14: Kết so sánh mực nước trạm Tân An 46 Hình 15: Kết so sánh mực nước trạm Biên Hòa 47 Hình 16: Kết so sánh mực nước trạm Nhà Bè 47 Hình 17: Kết so sánh mực nước trạm Thủ Dầu Một 48 Hình 18: Kết so sánh mực nước trạm Phú An 48 Hình 19: Kết so sánh mực nước trạm Bến Lức 49 Hình 20: Kết so sánh mực nước trạm Tân An 49 Hình 21: So sánh mực nước phương án cống khác trạm Biên Hòa 51 Hình 22: So sánh mực nước phương án cống khác trạm Nhà Bè 52 Hình 23: So sánh mực nước phương án cống khác trạm Thủ Dầu Một 52 Hình 24: So sánh mực nước phương án cống khác trạm Phú An 53 Hình 25: So sánh mực nước phương án cống khác trạm Bến Lức 54 Hình 26: So sánh mực nước phương án cống khác trạm Tân An 55 Hình 27: Vị trí trích xuất mực nước dọc theo sơng Đồng Nai 56 Hình 28: So sánh đường mực nước Max từ thượng lưu hạ lưu sông Đồng Nai ứng với trường hợp khác 58 Hình 29: So sánh đường mực nước Min từ thượng lưu hạ lưu sông Đồng Nai ứng với trường hợp khác 59 ... chọn nghiên cứu đề tài ? ?Ứng dụng mơ hình Telemac2D nghiên cứu tác động dự án đê biển Vũng Tàu – Gò Công lên chế độ triều lưu vực sông Sài Gịn – Đồng Nai? ?? Sử dụng cơng cụ tốn số với việc ứng dụng. .. nhiên Hình 2: Mạng lưới quan trắc thủy văn lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai 1.2 ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Ứng dụng mơ hình Telemac2D nghiên cứu tác động dự án đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng lên chế độ triều. .. ĐỀ TÀI: Ứng dụng mơ hình TELEMAC2D nghiên cứu tác động dự án đê biển Vũng Tàu – Gị Cơng lên chế độ triều khu vực sơng Sài Gịn – Đồng Nai II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Vận dụng mơ hình tốn số Telemac2D