Nghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏ

157 177 0
  • Loading ...
Loading...
1/157 trang
Tải xuống

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 17/02/2017, 18:25

Nghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏNghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐÀO TẤN QUY NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN MÔ PHỎNG DÕNG CHẢY VÀ VẬN CHUYỂN BÙN CÁT TRÊN LƢU VỰC VỪA VÀ NHỎ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI ĐÀO TẤN QUY NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN MÔ PHỎNG DÕNG CHẢY VÀ VẬN CHUYỂN BÙN CÁT TRÊN LƢU VỰC VỪA VÀ NHỎ \ Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 62 44 90 01 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Phạm Thị Hƣơng Lan PGS.TS Ngô Lê Long HÀ NỘI, NĂM 2017 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đƣợc luận án, tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể thầy cô hƣớng dẫn: PGS.TS Phạm Thị Hƣơng Lan PGS TS Ngô Lê Long (Trƣờng Đại học Thủy Lợi) hƣớng dẫn tận tình suốt trình nghiên cứu viết luận án Nhân dịp này, tác giả trân trọng cảm ơn Bộ môn Mô hình toán Dự báo khí tƣợng thủy văn, Khoa Thủy văn Tài nguyên nƣớc, Phòng Đào tạo Đại học sau Đại học, Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Thủy Lợi tạo điều kiện thuận lợi để luận án đƣợc hoàn thành Tác giả xin trân trọng cảm ơn Bộ môn Toán học – Khoa Công nghệ thông tin - Trƣờng Đại học Thủy lợi tạo điều kiện tốt nhất, quan tâm giúp đỡ mặt suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận án Cuối cùng, tác giả xin chân thành cám ơn bạn bè, đồng nghiệp gia đình giúp đỡ, khích lệ tinh thần suốt trình thực luận án Hà Nội, tháng 02 năm 2017 Tác giả Đào Tấn Quy i LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan công trình nghiên cứu thân Các kết nghiên cứu kết luận luận án trung thực, không chép từ nguồn dƣới hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu đƣợc thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Hà Nội, tháng 02 năm 2017 Tác giả Đào Tấn Quy ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC HÌNH VẼ vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix MỞ ĐẦU…… 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU NỘI DUNG NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN CẤU TRÖC CỦA LUẬN ÁN CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH TOÁN MÔ PHỎNG VẬN CHUYỂN BÙN CÁT TRÊN LƢU VỰC VỪA VÀ NHỎ 1.1 Tổng quan xói mòn vận chuyển bùn cát lƣu vực 1.1.1 Một số khái niệm, thuật ngữ 1.1.1.1 Xói mòn lƣu vực 1.1.1.2 Bùn cát bồi lắng 1.1.2 Nguyên nhân gây xói mòn, ảnh hưởng đến xói mòn 1.1.2.1 Các yếu tố gây xói mòn 1.1.2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến xói mòn 1.1.3 Phân loại xói mòn lưu vực 11 1.1.4 Vận chuyển bùn cát lưu vực 13 1.2 Các nghiên cứu giới 13 1.2.1 Nghiên cứu đánh giá chung xói mòn 13 1.2.2 Nghiên cứu mô hình mô trình xói mòn vận chuyển bùn cát 15 1.2.2.1 Mô hình kinh nghiệm 15 1.2.2.2 Mô hình nhận thức 25 1.2.3 Các thuật toán giải mô hình mô vận chuyển bùn cát lƣu vực 30 1.3 Các nghiên cứu nƣớc 31 1.3.1 Nghiên cứu đánh giá chung xói mòn 31 iii Các nghiên cứu ứng dụng mô hình toán mô xói mòn vận chuyển bùn cát 32 1.4 Những khoảng trống nghiên cứu xói mòn vận chuyển bùn cát – Hƣớng nghiên cứu luận án 35 1.4.1 Những khoảng trống nghiên cứu xói mòn vận chuyển bùn cát 35 1.4.2 Định hướng nghiên cứu luận án 36 Kết luận chƣơng 1: 36 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN MÔ PHỎNG VẬN CHUYỂN BÙN CÁT TRÊN LƢU VỰC VỪA VÀ NHỎ 37 2.1 Cơ sở lý thuyết – Nghiên cứu đề xuất thuật toán giải 37 2.1.1 Cơ sở lý thuyết 37 2.1.1.1 Phƣơng trình thấm 37 2.1.1.2 Phƣơng trình mô dòng chảy 38 2.1.1.3 Phƣơng trình diễn toán xói mòn vận chuyển bùn cát 40 2.1.2 Nghiên cứu đề xuất thuật toán giải 44 2.1.2.1 Thuật toán giải hệ phƣơng trin ̀ h mô dòng chảy bề mă ̣t lƣu vực 44 2.1.2.2 Thuật toán giải hệ phƣơng trình mô dòng chảy kênh/sông: 49 2.1.2.3 Thuật toán giải phƣơng trình mô xói mòn vận chuyển bùn cát lƣu vực 50 2.1.2.4 Thuật toán giải phƣơng trình mô xói mòn vận chuyển bùn cát kênh/sông 55 2.2 Xây dựng thành phần mô hình 56 2.2.1 Quá trình liên rãnh 57 2.2.1.1 Khả xói mòn liên rãnh 58 2.2.1.2 Vận chuyển bùn cát liên rãnh 59 2.2.2 Quá trình xói mòn rãnh 61 2.2.2.1 Xói mòn rãnh 61 2.2.2.2 Vận chuyển bùn cát rãnh 63 2.2.3 Quá trình lòng kênh/sông 64 2.2.3.1 Sức tải bùn cát kênh/sông 64 2.2.3.2 Vận chuyển bùn cát kênh/sông 65 2.3 Phân tích lựa chọn ngôn ngữ xây dựng mô hình 65 2.4 Cấu trúc chức số chƣơng trình 66 2.4.1 Cấu trúc số mô đun 66 2.4.1.1 Cấu trúc chƣơng trình: Có hai thành phần 66 2.4.1.2 Một số mô đun 66 2.4.2 Chức số chương trình 72 1.3.2 iv 2.5 Giao diện sử dụng chƣơng trình 72 Kết luận chƣơng 74 CHƢƠNG THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH ĐỂ MÔ PHỎNG DÕNG CHẢY VÀVẬN CHUYỂN BÙN CÁT CHO MỘT SỐ LƢU VỰC VỪA VÀ NHỎ 75 3.1 Số liệu đầu vào cho mô hình 75 3.1.1 Tạo sở liệu 75 3.1.2 Chạy mô hình 75 3.2 Thử nghiệm mô hình để mô xói mòn vận chuyển bùn cát 75 3.2.1 Lưu vực Nậm Sập 75 3.2.1.1 Vị trí địa lý 75 3.2.1.2 Đặc điểm địa hình 76 3.2.1.3 Đặc điểm thổ nhưỡng 77 3.2.1.4 Đặc điểm thảm phủ thực vật trạng sử dụng đất 79 3.2.1.5 Đặc điểm khí hậu 80 3.2.1.6 Đặc điểm khí tượng thủy văn 81 3.2.1.7 Yêu cầu số liệu đầu vào mô hình 85 3.2.1.8 Hiệu chỉnh, kiểm định mô hình 86 3.2.2 Lưu vực Phiêng Hiềng 90 3.2.2.1 Vị trí địa lý 90 3.2.2.2 Đặc điểm địa hình 91 3.2.2.3 Đặc điểm thổ nhƣỡng 92 3.2.2.4 Đặc điểm thảm phủ thực vật trạng sử dụng đất 94 3.2.2.5 Đặc điểm khí hậu 95 3.2.2.6 Đặc điểm khí tƣợng thủy văn 96 3.2.2.7 Yêu cầu số liệu đầu vào mô hình 100 3.2.2.8 Hiệu chỉnh, kiểm định mô hình 102 3.2.3 Xây dựng phƣơng trình tƣơng quan 105 3.2.3.1 Phân tích độ nhạy thông số mô hình 105 3.2.3.2 Phân tích tƣơng quan xói mòn liên rãnh lƣu vực với độ dốc cƣờng độ mƣa 108 3.2.3.3 Phân tích tƣơng quan xói mòn rãnh lƣu vực với độ dốc cƣờng độ mƣa 110 Kết luận chƣơng 112 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 113 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 116 PHỤ LỤC 123 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Bảng 3-1 Bảng 3-2 Bảng tra để tính C theo hội Khoa học đất Quốc tế 23 Loại hình sử dụng đất lƣu vực Nậm Sập 79 Loại hình sử dụng đất lƣu vực Phiêng Hiềng 94 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1 Hình 1-2 Hình 1-3 Hình 2-1 Hình 2-2 Hình 2-3 Hình 2-4 Hình 2-5 Hình 2-6 Hình 2-7 Hình 2-8 Hình 2-9 Hình 3-1 Hình 3-2 Hình 3-3 Hình 3-4 Hình 3-5 Hình 3-6 Hình 3-7 Hình 3-8 Hình 3-9 Hình 3-10 Hình 3-11 Hình 3-12 Hình 3-13 Hình 3-14 Hình 3-15 Hình 3-16 Hình 3-17 Hình 3-18 Hình 3-19 Hình 3-20 Hình 3-21 Các nhân tố ảnh hƣởng đến xói mòn đất Tỷ lệ xói mòn châu lục giới 14 Sử dụng lƣới hình chữ nhật giải phƣơng trình mô hình động lực 31 Sơ đồ sai phân Lax- Friedrichs 44 Sơ đồ hình thành dòng chảy vận chuyển bùn cát lƣu vực 56 Sơ đồ tính toán xói mòn vận chuyển bùn cát 57 Sơ đồ khối tính toán xói mòn vận chuyển bùn cát liên rãnh 66 Sơ đồ khối tính toán xói mòn vận chuyển bùn cát rãnh 69 Sơ đồ khối tính lƣợng bùn cát vận chuyển sông đến cửa 69 Màn hình khởi động chƣơng trình 72 Giao diện mở tệp liệu 73 Giao diện chạy chƣơng trình 73 Bản đồ vị trí lƣu vực Nậm Sập 76 Bản đồ địa hình lƣu vực Nậm Sập 77 Bản đồ thổ nhƣỡng lƣu vực Nậm Sập 78 Bản đồ trạng sử dụng đất lƣu vực Nậm Sập 80 Bản đồ mạng lƣới sông ngòi lƣu vực Nậm Sập 82 Bản đồ lƣới trạm quan trắc lƣu vực Nậm Sập 83 Bản đồ đẳng trị mô đun dòng chảy lƣu vực Nậm Sập 84 Các tiểu lƣu vực Nậm Sập 86 Đƣờng trình lƣu lƣợng tính toán thực đo 87 Đƣờng trình hàm lƣợng bùn cát tính toán thực đo 88 Đƣờng trình lƣu lƣợng tính toán thực đo 88 Đƣờng trình hàm lƣợng bùn cát tính toán thực đo 89 Hàm lƣợng bùn cát lƣu vực Thác Mộc 89 Bản đồ vị trí lƣu vực Phiêng Hiềng 90 Bản đồ địa hình lƣu vực Phiêng Hiềng 91 Bản đồ thổ nhƣỡng lƣu vực Phiêng Hiềng 93 Bản đồ trạng sử dụng đất lƣu vực Phiêng Hiềng năm 2015 95 Bản đồ mạng lƣới sông ngòi lƣu vực Phiêng Hiềng 97 Bản đồ lƣới trạm quan trắc lƣu vực Phiêng Hiềng 98 Bản đồ đẳng trị mô đun dòng chảy lƣu vực Phiêng Hiềng 99 Các tiểu lƣu vực Phiêng Hiềng 101 vii Hình 3-22 Hình 3-23 Hình 3-24 Hình 3-25 Hình 3-26 Hình 3-27 Hình 3-28 Đƣờng trình lƣu lƣợng tính toán thực đo 103 Đƣờng trình hàm lƣợng bùn cát tính toán thực đo 103 Đƣờng trình lƣu lƣợng tính toán thực đo 104 Đƣờng trình hàm lƣợng bùn cát tính toán thực đo 104 Đƣờng biểu diễn kết thay đổi thông số mô hình 107 Tƣơng quan xói mòn liên rãnh với độ dốc cƣờng độ mƣa 109 Tƣơng quan xói mòn rãnh với độ dốc cƣờng độ mƣa 111 viii float SLFAC = pErosion[nr].SLFAC; float OFRQ = pErosion[nr].OFRQ; float Kr = pErosion[nr].Kfac; float C = pErosion[nr].Cfac; float Cb = pErosion[nr].Cb; pErosion[nr].ER = 1000 * 3600 * Cb * OFRQ * SLFAC * Kr * C; if( pErosion[nr].ER < ) int t=1; } void CErosion::sedimenttransport( int nr ) { float EI = pErosion[nr].EI; float ER = pErosion[nr].ER; float DEP = pErosion[nr].DEP; pErosion[nr].Phi = EI + ER + DEP; if( pErosion[nr].Phi < ) pErosion[nr].Phi = 0; if( pErosion[nr].Phi > ) int t=1; pErosion[nr].QSI = pErosion[nr].Phi * m_pTfl[nr].flength; } void CErosion::ChannelTransport181( int nr ) { if( pErosion[nr].OFRQ > ) { float SLG = pErosion[nr].SLG; float D50 = pErosion[nr].D50; float Z = 0.3f; float term1 = (float) ( / sqrt( SLG ) ); float term2 = pErosion[nr].OFRQ * term1 * RFM; 132 float OFRG = (float) pow( term2, 0.6 ); float VG = (float) ( (1 / RFM) * pow( OFRG, 0.666667 ) * sqrt( SLG ) pErosion[nr].WIDTH = 2.05 * pow( Z, -0.625) * pow( (1 + Z*Z), 0.125 ) * pow( pErosion[nr].Qab * m_pTfl[nr].kst * term1, 0.375 ); float qch = pErosion[nr].Qab / pErosion[nr].WIDTH; float VS = (float) ( RhoR * G * D50 * D50 / ( 18.0f * m_VISCO ) ); pErosion[nr].VS = VS; float delta = 0.000285; pErosion[nr].DEPTH = pErosion[nr].fdep * pow( qch * m_pTfl[nr].kst * (1/sqrt(SLG)), 0.6 ); pErosion[nr].TAUch = RhoW * G * pErosion[nr].DEPTH * SLG; float Ef = pErosion[nr].TAUch / ( D50 * (RhoS-RhoW)*G ); float nue = 0.7f * pow( Ef, 0.98 ); pErosion[nr].TCG = new * pErosion[nr].Omega * pErosion[nr].TAUch * 3.600 * (VG*VG/VS) * (1/G); } else pErosion[nr].TC = 0; } float D50 = pErosion[nr].D50; float GammaW= RhoW * G; float SLG = pErosion[nr].SLG; float term1 = (float) ( / sqrt( SLG ) ); float term2 = pErosion[nr].OFRQ * term1 * RFM; float OFRG = (float) pow( term2, 0.6 ); float TAUch = pErosion[nr].TAUch; float US = (float) ( sqrt( TAUch / RhoS ) ); float RE = (float) ( US * D50 / m_VISCO ); float TAU0 = pErosion[nr].TAU0; 133 float kch = 300; pErosion[nr].EGR = (float) ( 3600 * pErosion[nr].WIDTH * kch * pow( ( 1.35 * TAUch - TAU0 ), 1.05 ) ); } { float t = 0.1f; float SLFAC = pErosion[nr].SLFAC; float Width= (float) ( 2.05 * pow( t, -0.625) * pow( (1 + t*t), 0.125) * pow( (QP*RFM)/sqrt(SLFAC), 0.375 ) ); } else { if( pErosion[nr].QSI > pErosion[nr].TC ) { Deposition( nr ); } else { RillErosion( nr ); } } } void CErosion::Erosion( int nr, int Timestep, VARSTRUCT *pVar ) { pErosion[nr].ER = pErosion[nr].EI = pErosion[nr].ET = pErosion[nr].QSI = 0; pErosion[nr].TC = pErosion[nr].DEP = pErosion[nr].Phi = 0; pErosion[nr].QSGR = pErosion[nr].WEIGHT = pErosion[nr].OFRQ = pVar[nr].qo1 / pErosion[nr].B; pErosion[nr].INTPH = pVar[nr] rain / delta_t; 134 pErosion[nr].PD = pVar[nr].rain; pErosion[nr].Qab = pVar[nr].qab / pVar[nr].itseg; pErosion[nr].VAUQ = pVar[nr].qo1 * 3600 * delta_t; if( pErosion[nr].OFRQ > ) int t=1; if( pErosion[nr].OFRQ < ) int t=1; if( pErosion[nr].Qab > ) int t=1; if( pErosion[nr].Qab < ) int t=1; if( m_pTfl[nr].Proc.ErosTyp == 386 ) AreasOder 386 ( nr, timestep, pVar ); else if ( m_pTfl[nr].Proc.ErosTyp == 387 ) AreasOder 387( nr, timestep, pVar ); if( pErosion[nr].QSI > ) if( pErosion[nr].Phi > ) // [đơn vị g/m2*h] int t=1; if( pErosion[nr].Phi < ) int t=1; float Freight = pErosion[nr].Phi * pErosion[nr].AREA; // [đơn vị g/h] if( pErosion[nr].Qab > && Freight > ) { if ( m_pTfl[nr].Proc.ErosTyp == 386 ) if ( m_pTfl[nr].Proc.ErosTyp == 387 ) } } Đoạn chƣơng trình mô tả vận chuyển bùn cát sông if(Tak != NULL && m_pTfl[nr] LevelNr > ) { CStation *pTak = GetTakPtr( m_pTfl[nr].LevelNr ); 135 if( pTak ) { int TakNr = pTak->nr; int t=1; } } if( pErosion[nr].EI || pErosion[nr].ET || pErosion[nr].ER || pErosion[nr].DEP || pErosion[nr].Phi ) { pErosion[nr].S_EI += pErosion[nr].EI * delta_t; // đơn vị g/m2 pErosion[nr].S_ET += pErosion[nr].ET * delta_t; // đơn vị g/m2 pErosion[nr].S_ER += pErosion[nr].ER * delta_t; // đơn vị g/m2 pErosion[nr].S_DEP+= pErosion[nr].DEP * delta_t; // đơn vị g/m2 pErosion[nr].S_PHI+= pErosion[nr].Phi * delta_t; // đơn vị g/m2 } } BOOL IsValid( float value ) { if( value < || value > 1E32 ) return FALSE; return TRUE; } void CErosion( int tflnr, int time ) { float Flow=0.0f, Fldr=0.0f, Flgw=0.0f; // [đơn vị g/s] float Qlow=0.0f, Qldr=0.0f, Qlgw=0.0f; // [đơn vị m3/s] float Inflowfoc = 0; float Inflow = 0; float InflowFreight = 0; if( pErosion[tflnr].MetabEntryLevelNr > ) { 136 CStation *pTak = m_pErgSet->pOrgDoc->CGGC.GetTakPtr(pErosion[tflnr] MetabEntryLevel Nr ); if( pTak ) { int TakNr = pTak->nr; MINUTES minute = (MINUTES) ( m_pErgSet->req_minutes + Timestep* delta_t * 60 ); Infoww *= pErosion[tflnr] MetabEntryshare; } } if( time == ) { pErosion[tflnr].Fow = pErosion[tflnr].CStartFloor * m_pVar[tflnr].qo1; pErosion[tflnr].Fdr = pErosion[tflnr].CStartFloor * m_pVar[tflnr].qi1; pErosion[tflnr].Fgw = pErosion[tflnr].CStartFloor * m_pVar[tflnr].qu1; Qlow = pErosion[tflnr].Qlow = pErosion[tflnr].Qow = m_pVar[tflnr].qo1; Qldr = pErosion[tflnr].Qldr = pErosion[tflnr].Qdr = m_pVar[tflnr].qi1; Qlgw = pErosion[tflnr].Qlgw = pErosion[tflnr].Qgw = m_pVar[tflnr].qu1; } float Nep = m_pVar[tflnr].Neo + m_pVar[tflnr].No + m_pVar[tflnr] if( Nep > ) { Qlow = m_pVar[tflnr].Neo * m_pTfl[tflnr].area * 1000 / 3600; Qldr = m_pVar[tflnr].No * m_pTfl[tflnr].area * 1000 / 3600; Qlgw = m_pVar[tflnr].New * m_pTfl[tflnr].area * 1000 / 3600; m_pVar[tflnr].New / Nep; } float mFlow = ( Fzow + pErosion[tflnr].Flow ) / 2; float mQlow = ( Qzow + pErosion[tflnr].Qlow ) / 2; float Qow = pErosion[tflnr].Qow; // [đơn vị m³/s] float Fow = pErosion[tflnr].Fow; IsValid( pErosion[tflnr].Qow ); IsValid( pErosion[tflnr].Fow ); 137 float kow = - (float) exp( -delta_t / pErosion[tflnr].kow ); pErosion[tflnr].Fow = Fow + ( mFlow - Fow ) * kow; pErosion[tflnr].Flow = Flow; pErosion[tflnr].Qow = m_pVar[tflnr].qo1; pErosion[tflnr].Qlow = Qlow; pErosion[tflnr].S_Qlow += Qlow; pErosion[tflnr].S_Flow += Flow; pErosion[tflnr].S_Qow += pErosion[tflnr].Qow; pErosion[tflnr].S_Fow += pErosion[tflnr].Fow; float mFzdr = ( Fzdr + pErosion[tflnr].Fzdr ) / 2; float mQzdr = ( Qzdr + pErosion[tflnr].Qzdr ) / 2; float Qdr = pErosion[tflnr].Qdr; float Fdr = pErosion[tflnr].Fdr; IsValid( pErosion[tflnr].Qdr ); IsValid( pErosion[tflnr].Fdr ); float kdr = - (float) exp( -delta_t / pErosion[tflnr].kdr ); pErosion[tflnr].Fdr = Fdr + ( mFzdr - Fdr ) * kdr; pErosion[tflnr].Fzdr = Fzdr; pErosion[tflnr].Qdr = m_pVar[tflnr].qi1; pErosion[tflnr].Qzdr = Qzdr; pErosion[tflnr].S_Qzdr += Qzdr; pErosion[tflnr].S_Fzdr += Fzdr; pErosion[tflnr].S_Qdr += pErosion[tflnr].Qdr; pErosion[tflnr].S_Fdr += pErosion[tflnr].Fdr; float mFzgw = ( Fzgw + pErosion[tflnr].Fzgw ) / 2; float mQzgw = ( Qzgw + pErosion[tflnr].Qzgw ) / 2; float Qgw = pErosion[tflnr].Qgw; float Fgw = pErosion[tflnr].Fgw; IsValid( pErosion[tflnr].Qgw ); 138 IsValid( pErosion[tflnr].Fgw ); float kgw = - (float) exp( -delta_t / pErosion[tflnr].kgw ); pErosion[tflnr].Fgw = Fgw + ( mFzgw - Fgw ) * kgw; pErosion[tflnr].Fzgw = Fzgw; pErosion[tflnr].Qgw = m_pVar[tflnr].qu1; pErosion[tflnr].Qzgw = Qzgw; pErosion[tflnr].S_Qzgw += Qzgw; pErosion[tflnr].S_Fzgw += Fzgw; pErosion[tflnr].S_Qgw += pErosion[tflnr].Qgw; pErosion[tflnr].S_Fgw += pErosion[tflnr].Fgw; float Freight = pErosion[tflnr].Fow + pErosion[tflnr].Fdr + pErosion[tflnr].Fgw; if( Freight < ) int t=1; pErosion[tflnr].QSI = 3600 * Freight / m_pTfl[tflnr].flength; if(Tak != NULL ) if(Tak!= NULL ) { int tflrec = m_pTfl[tflnr].LevelEzgRec; CStation *pTak = GetTakPtr( m_pTfl[tflrec].LevelNr ); if( pTak &&Concentration > 0) { int TakNr = pTak->nr; } } if(Tak!= NULL && m_pTfl[tflnr].LevelNr > ) { CStation *pTak = GetTakPtr( m_pTfl[tflnr].LevelNr ); if( pTak ) { int TakNr = pTak->nr; int t=1; 139 else MINUTES minute = (MINUTES) ( m_pErgSet->inq_minutes + timestep * delta_t * 60 ); } } } float D50 = pErosion[nr].D50; float GammaW= RhoW * G; float SLG = pErosion[nr].SLG; float term1 = (float) ( / sqrt( SLG ) ); float term2 = pErosion[nr].OFRQ * term1 * RFM; float OFRG = (float) pow( term2, 0.6 ); float TAUch = pErosion[nr].TAUch; float US = (float) ( sqrt( TAUch / RhoS ) ); float RE = (float) ( US * D50 / m_VISCO ); float TAU0 = pErosion[nr].TAU0; float kch = 300; pErosion[nr].EGR = (float) ( 3600 * pErosion[nr].WIDTH * kch * pow( ( 1.35 * TAUch - TAU0 ), 1.05 ) ); } { float t = 0.1f; float SLFAC = pErosion[nr].SLFAC; float Width= (float) ( 2.05 * pow( t, -0.625) * pow( (1 + t*t), 0.125) * pow( (QP*RFM)/sqrt(SLFAC), 0.375 ) ); } else { if( pErosion[nr].QSI > pErosion[nr].TC ) { 140 Deposition( nr ); } else { RillErosion( nr ); } } } void CErosion::ChannelDeposition( int nr ) { float FS = pErosion[nr].Fs; float D50 = pErosion[nr].D50; float BETA= 1.0f; float TCGR= pErosion[nr].TCGR; float QSGRN= pErosion[nr].QSGRN; float RhoF=RhoW; float Visco = pErosion[nr].Visco; float RhoR2 = ( RhoS - RhoF ) / RhoF; float D = D50 * (float) pow( (RhoR2 * G / (Visco*Visco) ), 0.333 ); float OFRQ = pErosion[nr].OFRQ; float VSG = (float) ( 11 * Visco * ( sqrt(1+0.01*D*D*D) -1 / D50) ); float ALPHAGR = (float) ( sqrt( 1.9f * sqrt(D50) ) * VSG * BETA / ( sqrt(FS) * sqrt(OFRQ) ) ); pErosion[nr].DEPGR = ALPHAGR * ( TCGR - QSGRN ); } void CErosion::ChannelErosion( int nr ) { float D50 = pErosion[nr].D50; float OFRQ = pErosion[nr].OFRQ; float KECG = pErosion[nr].KECG; 141 float FS = pErosion[nr].Fs; float Qab = pErosion[nr].Qab; float TO; if( B/h>= 30 ) TO = RhoW * G * h * J; else TO = RhoW * G * R * I; float VS = pErosion[nr].VS; float TOCDIMEN = (float) ( 0.4 * (VS*VS) / (G * D50) ); float TOC = (float) TOCDIMEN * (RhoS - RhoW) * G * D50; pErosion[nr].EGR = (float) ( F * sqrt( 1.9 * sqrt(D50*1000.0f) ) * sqrt(OFRQ) * KECG * ( TO-TOC ) / sqrt(FS) ); } void CErosion::( int nr ) { float QSI = pErosion[nr].QSI; float EGR = pErosion[nr].EGR; pErosion[nr].QSGRN = QSI + EGR; } void CErosion::( int nr ) { float QSI = pErosion[nr].QSI; float DEPGR = pErosion[nr].DEPGR; float LI = pErosion[nr].LI; pErosion[nr].QSGR = QSI + DEPGR * LI; } void CErosion::( int nr ) { float QSGRN = pErosion[nr].QSGRN; 142 float DEPGR = pErosion[nr].DEPGR; float LI = pErosion[nr].LI; pErosion[nr].QSGR = QSGRN + DEPGR * LI; } void CErosion::( int nr ) { pErosion[nr].QSGR = pErosion[nr].QSGRN; } void CErosion::( int nr ) { float Foc = pErosion[nr] Freight; float Freight = pErosion[nr].Qab * Foc; if( pErosion[nr] Freight - Freight < ) Freight = pErosion[nr].Freight; pErosion[nr] Freight -= Freight; } CErosionView* CErosion::GetActiveView() { CView *pView; POSITION pos = GetFirstViewPosition(); if( pos ) pView = GetNextView(pos); while( pos && !pView->IsWindowVisible() ) { pView = GetNextView(pos); } if( pView ) if( pView->IsWindowVisible() ) return (CErosionView*) pView; return ZERO; 143 } BOOL CErosion::AddView( BOOL bVisible, CString WindowText ) { class COrgDoc; class CMapView; class CZFD; class CZFDView; class CCompare; class CCompareDlg; class CErosion; class CShapeView; class CErosionView; class CDlgLandMap; class CMetab; class CEventDoc : public CDocument { protected: DECLARE_DYNCREATE(CEventDoc) public: CString m_EventName; COrgDoc *m_pOrgDoc; ERGSETSTRUCT *pErgSet; CGG CERG, ColdERG; CGG GGArea; CVARDateCVAR; CFormula vFormula; CMemory MEMORY; CNDate CN; CMapView *grid_flood_view; 144 CMapView *grid_w_view; CMapView *grid_damage_view; CMapView *grid_ damagesum_view; CGRID FloodGRID; CGRID FloodHeightGRID; CGRID WGRID; CGRID Damage GRID; CGRID DamageSumGRID; CMyPtrList *Damage List; CZFD *pZFD; CErosion *pErosion; CErosion *pMeta; CShapeView *pShapeLandMap; CDlgLandMap*pDlgLandMap; PEGELSTRUCT *Levelq; float delta_t; float rain; float rainsum; float etp,evaporation; public: CEventDoc(); BOOL GetTimeSeriesRange( CDate *MinTotal, CDate *MinOverlap, CDate *MaxOverlap, CDate *MaxTotal, CMyPtrList *pStatList=NULL ); BOOL createWGRID( CDate *Date, BOOL fMaxFlood ); BOOL createFloodGRID( CDate *Date, BOOL fMaxFlood ); void DeleteZFDWnd() { pZFD = NULL; }; void OnDeleteDisplayGrid( CMapView *View2delete ); BOOL UpdateViews(); void DeleteChildWindow( void **ptr ); 145 virtual void OnCloseDocument(); virtual BOOL OnSaveDocument(LPCTSTR lpszPathName); virtual BOOL OnOpenDocument(LPCTSTR lpszPathName); virtual BOOL OnNewDocument(); public: virtual ~CEventDoc(); #ifdef _DEBUG virtual void AssertValid() const; virtual void Dump(CDumpContext& dc) const; #endif protected: DECLARE_MESSAGE_MAP() }; CEventDoc_H 146 [...]... dụng tính toán cho các lƣu vực sông ở Việt Nam 2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng mô hình toán mô phỏng xói mòn và vận chuyển bùn cát trên lƣu vực vừa và nhỏ - Thử nghiệm mô hình đã xây dựng cho một số lƣu vực vừa và nhỏ 3 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tƣợng nghiên cứu: Mô hình toán mô phỏng xói mòn và vận chuyển bùn cát - Phạm vi nghiên cứu: Các lƣu vực vừa và nhỏ 4 NỘI... bùn cát bị xói mòn và vận chuyển trên lƣu vực theo cƣờng độ mƣa 8 CẤU TRÖC CỦA LUẬN ÁN Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án đƣợc trình bày theo 3 chƣơng: Chƣơng I: Tổng quan về mô hình toán mô phỏng vận chuyển bùn cát trên lƣu vực vừa và nhỏ Chƣơng II: Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng mô hình toán mô phỏng vận chuyển bùn cát trên lƣu vực vừa và nhỏ Chƣơng III: Thử nghiệm mô hình để mô phỏng vận chuyển. .. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu tổng quan về các mô hình toán mô phỏng xói mòn và vận chuyển bùn cát trên lƣu vực vừa và nhỏ trên thế giới và ở Việt Nam Đánh giá tồn tại về kỹ thuật và chỉ ra vấn đề mà luận án tập trung giải quyết - Ứng dụng cơ sở lý thuyết về cơ chế xói mòn và vận chuyển bùn cát để phát 2 triển mô hình mô phỏng quá trình xói mòn và vận chuyển bùn cát trên lƣu vực vừa và nhỏ 5 PHƢƠNG... hành trên bề mặt lƣu vực, tập trung vào lớp phủ cây trồng, công nghệ trồng trọt 1.2.2 Nghiên cứu về các mô hình mô phỏng quá trình xói mòn và vận chuyển bùn cát Mô hình xói mòn và vận chuyển bùn cát đƣợc phân thành hai loại [32]: Mô hình kinh nghiệm; Mô hình nhận thức Cụ thể các nghiên cứu xây dựng các mô hình biểu diễn xói mòn, vận chuyển bùn cát trên lƣu vực nhƣ sau: 1.2.2.1 Mô hình kinh nghiệm Các nghiên. .. thực và tác nhân vận chuyển của mƣa rơi và dòng chảy mặt [20] Vận chuyển là sự cuốn trôi và di chuyển của các hạt bùn cát từ các vùng đất cao qua sông ngòi và cuối cùng ra đại dƣơng [21] Quá trình vận chuyển bùn cát trên lƣu vực là một quá trình phức tạp phụ thuộc vào lƣợng dòng chảy, quá trình xói mòn, chuyển tải và bồi lắng trên lƣu vực Các quá trình đó đƣợc các tác giả mô hình hoá thông qua các mô hình. .. hƣớng nghiên cứu này thì phạm vi ứng dụng mang tính địa phƣơng, có độ chính xác hạn chế khi áp dụng ở những lƣu vực khác nhau, chƣa đề cập đến quá trình bồi lắng, chuyển tải hạt cát và không có khả năng tính toán cho từng trận mƣa hay các bƣớc thời gian ngắn hơn Chính vì vậy việc Nghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lƣu vực vừa và nhỏ là cần thiết và cấp... vận chuyển bùn cát trên lƣu vực vừa và nhỏ, với thuật toán sơ đồ sai phân Lax – Friedrich có thêm trọng số thời gian, không gian để giải phƣơng trình dòng chảy và phƣơng trình vận chuyển bùn cát trên lƣu vực - Xây dựng đƣợc phƣơng trình tƣơng quan giữa tính toán xói mòn liên rãnh, xói mòn rãnh trên lƣu vực nghiên cứu: Lƣu vực Nậm Sập, lƣu vực Phiêng Hiềng của tỉnh Sơn La, từ đó có thể dự báo lƣợng bùn. .. cát trên lƣu vực vừa và nhỏ Chƣơng III: Thử nghiệm mô hình để mô phỏng vận chuyển bùn cát cho một số lƣu vực vừa và nhỏ 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÔ HÌNH TOÁN MÔ PHỎNG VẬN CHUYỂN BÙN CÁT TRÊN LƢU VỰC VỪA VÀ NHỎ 1.1 Tổng quan về xói mòn và vận chuyển bùn cát trên lƣu vực 1.1.1 Một số khái niệm, thuật ngữ 1.1.1.1 Xói mòn lƣu vực Theo từ điển bách khoa toàn thƣ về khoa học đất, xói mòn xuất phát từ tiếng... khẳng định việc nghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng xói mòn và vận chuyển bùn cát với ứng dụng công nghệ viễn thám, GIS [1] là rất hiệu quả và cần thiết trong giai đoạn hiện nay 3 Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu của luận án là nguồn tƣ liệu tham khảo quan trọng góp phần cung cấp thông tin về tình hình dòng chảy, vận chuyển bùn cát trên lƣu vực sông suối miền núi phía Bắc trên địa bàn của... trong công tác nghiên cứu, các chuyên gia và nhà quản lý có kinh nghiệm thực tế liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của luận án 6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN Ý nghĩa khoa học - Đƣa ra đƣợc luận cứ, cơ sở khoa học về việc xây dựng và thử nghiệm mô hình để mô phỏng quá trình xói mòn và vận chuyển bùn cát trên lƣu vực vừa và nhỏ áp dụng trong điều kiện của Việt Nam - Kết quả nghiên cứu của luận ... bùn cát lƣu vực vừa nhỏ Chƣơng II: Nghiên cứu sở khoa học xây dựng mô hình toán mô vận chuyển bùn cát lƣu vực vừa nhỏ Chƣơng III: Thử nghiệm mô hình để mô vận chuyển bùn cát cho số lƣu vực vừa nhỏ. .. mô hình xây dựng cho số lƣu vực vừa nhỏ ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tƣợng nghiên cứu: Mô hình toán mô xói mòn vận chuyển bùn cát - Phạm vi nghiên cứu: Các lƣu vực vừa nhỏ NỘI DUNG NGHIÊN... Nghiên cứu mô hình mô trình xói mòn vận chuyển bùn cát Mô hình xói mòn vận chuyển bùn cát đƣợc phân thành hai loại [32]: Mô hình kinh nghiệm; Mô hình nhận thức Cụ thể nghiên cứu xây dựng mô hình
- Xem thêm -

Xem thêm: Nghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏ, Nghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏ, Nghiên cứu xây dựng mô hình toán mô phỏng dòng chảy và vận chuyển bùn cát trên lưu vực vừa và nhỏ

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Từ khóa liên quan

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay
Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập