Một số mô hình khác

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán mô phỏng lũ tràn đồng trên hệ thống sông Hương tỉnh Thừa Thiên Huế (Trang 27 - 29)

Hiện nay ở nước ta đang sử dụng nhiều mô hình thủy lực để tính toán các đặc trưng khác nhau của dòng chảy. Nhiều nhất và phổ biến nhất là các mô hình toán thủy lực dòng hở một chiều để xác định lưu lượng Q và mực nước Z trong các bài toán truyền triều, truyền lũ trên hệ thống kênh và sông thiên nhiên. Ngoài mô hình VRSAP của PGS. TS. Nguyễn Như Khuê được nêu ở mục trên còn có mô hình KOD - 01 của GS. TSKH. Nguyễn −n Niên, mô hình FWQ86M của PGS. TS. Nguyễn Tất Đắc, mô hình WENDY của Hà Lan, mô hình SOGREAH tính toán lũ đồng bằng sông Cửu Long... Các loại mô hình thủy lực khác như mô hình HGKOD của GS. TS. Nguyễn Thế Hùng dùng để tính bài toán thủy lực hai chiều đứng, mô hình KOD - 02 của GS. TS. Nguyễn − n Niên dùng để tính truyền

lũ trên đồng bằng. Ngoài ra, còn có các mô hình truyền chất trên hệ thống sông, mô hình tính thủy lực dòng chảy xiết trên kênh có độ dốc lớn, mô hình tính thủy lực công trình... [14, 21, 24]

WENDY là mô hình toán thủy lực do Viện Thủy lực Hà Lan xây dựng. Đây là loại mô hình thủy động lực học theo sơ đồ sai phân ẩn cho phép tính thủy lực dòng chảy hở, xói lan truyền, chuyển tải phù sa lơ lửng và xâm nhập mặn. Mô hình sử dụng thuận tiện, thiết lập và truy cập số liệu dễ dàng cho phép thay đổi mạng lưới sông và công trình trong hệ thống. Mô hình có tính chất quản lý lưu vực, cho phép tính toán các phương án quy hoạch như thay đổi hình thái lòng dẫn, công trình trên hệ thống, giả định các tình huống khai thác nguồn nước. Tuy vậy, mô hình WENDY có mặt hạn chế như không xét đến lượng mưa gia nhập khu giữa, không xét đến sự điều tiết của các khu chứa và đồng ruộng, không có sự liên kết giữa các ô chứa và sông. Mô hình WENDY không được phổ biến rộng rãi nên ở nước ta mới chỉ được sử dụng để tính toán mạng sông Hồng trong khuôn khổ dự án quy hoạch tổng thể đồng bằng sông Hồng. [19]

FWQ86M là mô hình toán truyền triều xâm nhập mặn trên sông của PGS. TS. Nguyễn Tất Đắc. Cơ sở chính của mô hình là giải phương trình khuếch tán bằng phương pháp phân rã và tính ma trận hệ số theo cách khử đuổi cho từng đoạn sông đơn. Mô hình FWQ86M được sử dụng đầu tiên để tính truyền mặn trên hệ thống sông Hương tỉnh Thừa Thiên Huế năm 1986. Sau đó tác giả mô hình đã cải tiến để tính truyền triều và mặn trên một số sông ở Nam Bộ như sông Sài Gòn, sông Đồng Nai... Do khả năng thích ứng của mô hình chưa cao nên kết quả tính toán còn chưa thật phù hợp với các giá trị quan trắc. [14]

Mô hình KOD - 01 và KOD - 02 của GS. TSKH. Nguyễn − n Niên dùng để tính thủy lực dòng chảy hở một và hai chiều trên hệ thống sông có công trình điều tiết và đồng ruộng. Hệ phương trình Saint-Venant được sử dụng ở dạng rút gọn. Sơ đồ tính là sơ đồ hiện tam giác hỗn hợp. Sơ đồ tính cho phép giải các bài toán dòng không ổn định một chiều như tính toán truyền triều, truyền lũ, phân phối nước, tiêu nước... cho mạng lưới sông, ô chứa, công trình điều tiết với độ phức tạp bất kỳ. Sơ đồ tính có thể phục vụ tính toán quy hoạch dự báo lũ và phân phối nước, phục vụ thiết kế và quản lý hệ thống kênh tưới tiêu và các mục đích khác trong công tác thủy lợi ở nước ta. [24]

Mô hình TELEMAC được thiết lập từ những năm 90 của thế kỷ XX, là sản phẩm thương mại của Viện Thủy điện Pháp (EFD). Mô hình nghiên cứu bài toán thủy lực hai chiều ngang và các quá trình truyền chất. Mô hình được Viện Cơ học

Việt Nam ứng dụng nhiều để giải các bài toán thủy lực trên hệ thống sông và truyền chất. Hệ phương trình cơ bản là hệ phương trình Saint-Venant hai chiều ngang được giải theo không gian bằng phương pháp phần tử hữu hạn dạng yếu Galerkin và giải theo không gian bằng sơ đồ sai phân có trọng số. Mô hình này ít được các nhà nghiên cứu thủy văn thủy lực tiếp cận vì nó phức tạp.

Mô hình HGKOD do GS. TS. Nguyễn Thế Hùng lập là mô hình thủy động lực học hai chiều đứng. Mô hình này được ứng dụng để tính lòng dẫn bị biến dạng cục bộ ở hạ lưu công trình tháo, mô phỏng các hiện tượng thủy lực của dòng chảy bao như dòng chảy quanh các mặt tấm chắn cong, trụ cầu... Cốt lõi của mô hình này là tìm nghiệm xấp xỉ của hệ phương trình Reynolds viết cho hai chiều đứng với giả thiết gần đúng về ma sát rối. Hệ phương trình Reynolds được giải bằng phương pháp xấp xỉ Galerkin và được rời rạc hóa theo phương pháp phần tử hữu hạn để thiết lập hệ phương trình đại số tuyến tính. ứng dụng mô hình HGKOD vào những bài toán cụ thể cho ra được những hình ảnh khá trung thực của các hiện tượng thủy lực hạ lưu sau một bậc thụt, hố xói sau cống đồng bằng và sau tràn, hiện tượng chảy bao quanh cửa van cung... Thêm vào đó, mô hình này cũng ứng dụng được để tính thủy lực truyền triều ở đoạn cửa sông, đầm phá như đã được ứng dụng có hiệu quả ở vùng cửa sông Hương, phá Hạc Hải (Quảng Bình). [6]

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán mô phỏng lũ tràn đồng trên hệ thống sông Hương tỉnh Thừa Thiên Huế (Trang 27 - 29)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(117 trang)