Chương 17: Bùn cát

Trong chương này chỉ ra cách để thực hiện bài toán tính toán quá trình vậnchuyển bùn cát với Hec ras. Môđun bùn cát yêu cầu về các file địa hình, dòngchảy không ổn định (quasi unsteady flow file), các file bùn cát và file sơ đồ phântích bài toán bùn cát (sediment analysis plan file).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 17: Bùn cát Chương 17: BÙN CÁT 1. Thực hiện phân tích quá trình vận chuyển bùn cát Trong chương này chỉ ra cách để thực hiện bài toán tính toán quá trình vậnchuyển bùn cát với Hec ras. Môđun bùn cát yêu cầu về các file địa hình, dòngchảy không ổn định (quasi unsteady flow file), các file bùn cát và file sơ đồ phântích bài toán bùn cát (sediment analysis plan file). Hướng dẫn cách tạo ra các fileđịa hình có thể tìm ở chương 6. Ba file còn lại mô tả ở chương này. Nhập vào và soạn tài liệu bùn cát Một dữ liệu địa hình dược nhập vào, ta có thể nhập thêm dự liệu bùn cátđể phát triển modun vận chuyển bùn cát. Tuy nhiên, cần biết rằng người nhậpdữ liệu chạy các file phải dùng lựa chọn là “dòng chảy ổn định”(steady flowanalysis option). Nó cũng cho phép người ta tính được các phép tính về thủy lựchọc dòng sông, để phát triển các modul thủy lực học theo đúng tiêu chuẩntrước khi tham gia tính toán các phép tính thay đổi đáy sông.(mobile bedcalculation) Để vào dữ liệu cho bùn cát, chọn Sediment Data từ Edit menu.Thấy được (số liệu bùn cát) 2. Điều kiện ban đầu và thông số vận chuyển (transportparameters) Cửa sổ “Initial conditions and Transport Parameters”. Cần xác định:chức năng vận chuyển(transport function), phương pháp phân loại (sortingmethod), phương pháp vận tốc dòng chảy (fall velocity method), thể tích bùncát (sediment control volume) và cở hạt của đáy sông trên từng mặt cắt. Chức năng vận chuyển Các phương trình vận chuyển có thể chọn là Chú ý các kết quả vận chuyển bùn cát phụ thuộc rất lớn vào chức năngvận chuyển mà ta lựa chọn. Cẩn thận kiểm tra các điều kiện giả định, cácđiều kiện thủy lực học và kích cở hạt của từng phương pháp, chọn một pp màcó điều kiện cần giống với điều kiện của bài toán giả định. Phương pháp Chọn một pp phân loại hạt để tính toán các lớp dày hoạt động và các lớptheo phương thẳng đứng ứng với đúng dữ kiện. Có hai pp thường dùng Exner 5-A với 3 lớp hoạt động mà bào gồm khả năng hình thành cácbề mặt lớp đất thô mà sẽ giảm được sự xói mòn cho các lớp sâu hơn, bằngcách đó có thể tính được lớp bọc ngoài (pp mặc định) Lớp hoạt động- có 2 lớp hoạt động. lớp dày hơn thì xếp ngang vớid90. pp này chỉ dùng cho đáy sỏi và chỉ dùng pp vận chuyển Wilcock khi cầnthiết. Những pp này có thể chọn từ họp Sorting method. Phương pháp vận tốc dòng chảy Vài pp đặc biệt dùng để tính toán vận tốc và người sử dụng nên chọnthuật toán thích hợp nhất. Các lựa chọn đó gồm: Ruby Toffaleti Van rijn Report 12 Độ sâu lớn nhất hay cao trình nhỏ nhất Trong “initial condition and transport parameters” (điều kiện biên banđầu và tham số vận chuyển) là một lưới tương ứng với từng mặt cắt trong môhình, bao gồm các cột River, reach(nhánh sông), river station và dòng suối. Từngmặt cắt có thể được điền với river và reach . Trong khung hec ras, dung tíchkhống chế bắt đầu từ điểm bắt đầu nửa đường của phía trước mặt cắt đầunguồn và nửa đường cuối của mặt cắt kế tiếp ở cuối nguồn. Chiều rộng vàdày của dung tích khống chế phải được xác định bởi người sử dụng. Chiều dày của thể tích khống chế có thể được xm ,mặc định trong MaxDepth hay Min elevation. Max Depth cho phép người sử dụng đặt chiều sâucủa thể tích khống chế như 1 khoảng cách từ mặt đáy của đoạn sông tới vị tríđá gốc. Khi dùng lựa chọn này, phần mềm sẽ tính theo cao trình xói mòn bénhất (the minimum erodible elevation) như cao trình đáy kênh ban đâù trừ đichiều sâu lớn nhất. Lựa chọn thứ hai, min elev, cho phép đặt cao trình bên dưới nơi mà vậtliệu không thể bị xói mòn. Lựa chọn này thường được dùng để thiết lập mộtlớp đá cứng, cấu trúc dốc, đáy mương, hay kênh bê tông. Modun cho phép sựxói mòn này xói tới vị trí cao trình này. Tuy nhiên, nếu mặt cắt dọc c ủa vùngtrũng này có cao trình bằng cao trình thấp nhất này, không thêm bất cứ sự cuốntheo vật liệu nào hay sự phân rã kênh nhánh. Các giới hạn mặt cắt dọc di động (mobile cross section limits) Chiều rộng là độ dài yêu cầu cuối cùng. Hai giới hạn sau cùng của sự xóihay bồi lắng là station left và station right. Hec ras cho phép sự bồi lăng xảy ratrên toàn bộ chu vi của bờ sông mặt cắt nhưng chỉ cho phép xói ở vùng đáysông di động. Sau khi đã cố định các vị đáy sông di động, sẽ có một điểm caotrình một điểm ở vị trí này của mặt cắt dọc. Nếu không có thì chương trình tựđộng thêm vảo một điểm tự động. Hec ras nâng lên hay hạ xuống các điểm trên mặt cắt giữa các điểm giớihạn. Các điểm này được chọn cẩn thận để chắc chắn khi bồi lắng sẽ khônglàm cho cao trình kênh cao hơn các điểm giới hạn đó. Nút the use banks forextends cho phép người dùng thiết lập các điểm giới hạn xói cho các kênhtrạm kênh chính như các phếp thử ...