Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng phần mềm geoslope tính thấm không gian qua nền và vai đập hồ chứa nước trong - tỉnh Quảng Ngãi

Một trong những vấn đề quan trọng nhất cần phải giải quyết khi thiết kế công trình thủy là dự báo chế độ thấm của hệ thống và xác định các thông số dòng thấm phục vụ các bước tính toán khác nhau nhứ ổn định mái dốc, xác định kích thước mặt cắt ngang dập...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng phần mềm geoslope tính thấm không gian qua nền và vai đập hồ chứa nước trong - tỉnh Quảng Ngãi -1- B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG NGUY N XUÂN NAM NGHIÊN C U NG D NG PH N M M GEOSLOPE TÍNH TH M KHÔNG GIAN QUA N N VÀ VAI Đ P H CH A NƯ C NƯ C TRONG - T NH QU NG NGÃI Chuyên ngành: Xây d ng công trình th y Mã s : 60.58.40 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2012 -2- Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: GS.TS.NGUY N TH HÙNG Ph n bi n 1: TS. NGUY N VĂN MINH Ph n bi n 2: TS. PH M KIM SƠN Lu n văn ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 12 tháng 5 năm 2012. Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng. -3- M Đ U 1. LÝ DO CH N Đ TÀI M t trong nh ng v n ñ quan tr ng nh t c n ph i gi i quy t khi thi t k công trình th y là d báo ch ñ th m c a h th ng (công trình-n n) và xác ñ nh các thông s dòng th m ph c v các bư c tính toán khác như n ñ nh mái d c, xác ñ nh kích thư c m t c t ngang ñ p… S ph c t p c a bài toán này ñư c th hi n ch c n ph i xét ñ n hàng lo t các y u t tác ñ ng như: ñ a hình, ñ a ch t công trình; các ñ c thù k t c u c a công trình cũng như các bi n pháp và k t c u ch ng th m thân và n n công trình; kh năng dao ñ ng m c nư c thư ng h lưu… Đ chính xác trong d báo ch ñ th m và k t qu các thông s dòng th m ph thu c r t nhi u vào vi c s d ng phương pháp tính toán. Hi n nay, v n ñ nghiên c u th m ñã ñ t ñư c m t s k t qu nh t ñ nh, bài toán th m có th ñư c gi i quy t b ng các phương pháp c ñi n như: phương pháp th y l c, cơ h c ch t l ng hay các phương pháp hi n ñ i như: phương pháp ph n t biên, sai phân h u h n, ph n t h u h n (PTHH) … theo các mô hình th m m t chi u, hai chi u, ho c ba chi u. Trong ñó phương pháp PTHH có ưu ñi m hơn các phương pháp khác khi có th cho l i gi i bài toán th m khá chính xác v i nh ng trư ng h p mi n th m có ñ a ch t ph c t p, hình d ng biên và ñi u ki n biên b t kỳ. Mô ñun SEEP3D c a ph n m m thương m i GEOSLOPE, ñư c xây d ng d a trên phương pháp PTHH v i kh năng mô hình hoá dòng th m n ñ nh theo không gian ba chi u. Vì v y, có th ng d ng chương trình ñ tính th m không gian qua n n và vai ñ p công -4- trình h ch a nư c Nư c Trong và so sánh v i k t qu tính toán th m ph ng, t ñó ñưa ra nh ng ki n ngh ñ i v i công trình tương t . 2. M C ĐÍCH NGHIÊN C U - Tìm hi u các phương pháp tính th m CTT, làm rõ cơ s lý thuy t và n i dung tính th m b ng phương pháp ph n t h u h n. - Cơ s lý thuy t c a ph n m m SEEP3D và ng d ng ph n m m tính toán th m n ñ nh ba chi u qua n n và vai ñ p H ch a nư c Nư c Trong, t ñó ki n ngh ñ i v i các công trình tương t . 3. Đ I TƯ NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U Dòng th m không gian qua n n và vai ñ p h ch a nư c Nư c Trong trên sông Nư c Trong, thu c xã Sơn Bao, huy n Sơn Hà, t nh Qu ng Ngãi 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U Lu n văn dùng phương pháp nghiên c u lý thuy t, ñ ng th i có minh h a b ng nh ng tính toán c th . 5. Ý NGHĨA KHOA H C VÀ TH C TI N C A Đ TÀI Tính toán th m là m t trong nh ng khâu quan tr ng trong quá trình thi t k công trình th y. Phương pháp PTHH có th cho l i gi i bài toán th m khá chính xác v i nh ng trư ng h p mi n th m có ñ a ch t ph c t p, hình d ng biên và ñi u ki n biên b t kỳ. Môñun SEEP3D c a ph n m m thương m i GEOSLOPE, ñư c xây d ng d a trên phương pháp PTHH v i kh năng mô hình hoá dòng th m n ñ nh theo không gian ba chi u. 6. C U TRÚC C A LU N VĂN Ngoài ph n m ñ u và ph n k t lu n - ki n ngh , lu n văn g m 4 chương: Chương 1: Lý thuy t v hi n tư ng th m và các phương pháp nghiên c u th m. -5- Chương 2: Đư ng vi n th m, bài toán tính th m không gian qua n n và vai công trình. Chương 3: Cơ s lý thuy t c a SEEP3D - Gi i bài toán th m không gian b ng phương pháp ph n t h u h n. Chương 4: ng d ng SEEP3D tính th m không gian qua n n và vai ñ p h ch a nư c Nư c Trong. Chương 1 T NG QUAN V HI N TƯ NG TH M VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GI I BÀI TOÁN TH M 1.1. KHÁI NI M T NG QUÁT V HI N TƯ NG TH M S chuy n ñ ng c a ch t l ng trong môi trư ng ñ t, ñá n t n ho c trong môi trư ng x p nói chung, g i là th m. Đ nh lu t cơ b n v th m (ñ nh lu t Darcy) ñư c bi u di n b ng phương trình v n t c th m: v = Q/F=k.i Ho c b ng phương trình lưu lư ng: Q=k.w.i. Các thông s ñ c trưng dòng th m: - T c ñ dòng th m (V) - Đ cao th y l c (H) - Gradien th y l c I (t n th t áp l c) - H s th m K C u trúc dòng th m ñư c ñ c trưng b i 2 y u t : - Đư ng dòng (y): Là ñư ng mà nư c v n ñ ng theo nó. Trong ch y t ng, ñư ng dòng là ñư ng th ng có th song song ho c không. - Đư ng th (f): Là ñư ng mà m i ñi m trên nó áp l c gi ng nhau. Đư ng th vuông góc v i ñư ng dòng 1.1.1. Dòng th m ch y t ng và ch y r i -6- 1.1.2. Dòng th m có áp và không áp 1.1.3. Th m n ñ nh và không n ñ nh 1.1.4. Th m ph ng và th m không gian 1.1.5. Môi trư ng th m ñ ng ch t và không ñ ng ch t 1.1.6. Môi trư ng th m ñ ng hư ng và d hư ng 1.1.7. Môi trư ng th m bão hoà và không bão hoà 1.1.8. Hi n tư ng mao d n trong th m không áp 1.2. PHƯƠNG TRÌNH CƠ B N C A DÒNG TH M 1.2.1. Phương trình liên t c th m hai chi u n ñ nh, không áp Phương trình vi phân dòng ph ng ngang th m không áp nư c ng m t trên xu ng d ng t ng quát trong trư ng h p n ñ nh là: ∂ 2H ∂ 2H W + + =0 ...