Luận án Tiến sĩ: Mô phỏng số dòng chảy và dự báo xói cục bộ trụ cầu

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm nghiên cứu khả năng ứng dụng phần mềm mô phỏng số dòng chảy 3 chiều để mô tả các đặc trưng dòng chảy khu vực xung quanh trụ cầu, bằng kết quả mô phỏng chỉ rõ nguyên nhân gây xói trụ cầu, quá trình phát triển chiều sâu xói theo thời gian, và chiều sâu xói lớn nhất tại trụ cầu, kiểm chứng kết quả mô phỏng số bằng kết quả thí nghiệm vật lý trong phòng và của các công thức bán thực nghiệm, từ đó đề ra khả năng ứng dụng mô phỏng số để dự đoán xói cục bộ trụ cầu ở Việt Nam trong tương lai.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ: Mô phỏng số dòng chảy và dự báo xói cục bộ trụ cầuiLỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do tôi thựchiện. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực,chưa được công bố bởi bất kỳ tác giả nào hay ở bất kỳ công trìnhnào khác.Tác giảNguyễn Viết ThanhiiLỜI CẢM ƠNLuận án Tiến sĩ được thực hiện tại Trường Đại học Giao thông Vận tảiHà Nội dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Đức Nhiệm vàPGS.TS Trần Đình Nghiên. Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắctới các thầy về định hướng khoa học, liên tục quan tâm sâu sát, tạo điều kiệnthuận lợi trong suốt quá trình nghiên cứu, có những lúc nghiên cứu sinh cảmtưởng khó có thể tiếp tục nghiên cứu nhưng nhờ sự động viên, khích lệ củacác thầy cộng với sự nỗ lực không ngừng nghỉ của bản thân, đến nay luận ánđã được hoàn thành. Nghiên cứu sinh cũng xin được chân thành cảm ơn cácnhà khoa học trong và ngoài nước, tác giả của các công trình nghiên cứu đãđược nghiên cứu sinh sử dụng trích dẫn trong luận án về nguồn tư liệu quýbáu, những kết quả liên quan trong quá trình nghiên cứu hoàn thành luận án.Nghiên cứu sinh trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu Nhà trường, PhòngĐào tạo Sau Đại học, Bộ môn Cầu Hầm, Bộ môn Thủy lực-Thủy Văn, Hộiđồng Tiến sỹ Nhà trường vì đã tạo điều kiện để nghiên cứu sinh thực hiện vàhoàn thành chương trình nghiên cứu của mình. Nghiên cứu sinh cũng xin gửilời cảm ơn đến TS. Đặng Hữu Chung-Viện Cơ học Việt Nam, Phòng thínghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực học sông biển thuộc Viện Khoa họcThủy lợi Việt Nam vì những sự giúp đỡ quý báu về thuật toán mô phỏng, xâydựng các mô hình thí nghiệm vật lý cũng như sự giúp đỡ, hướng dẫn về mặtkỹ thuật.Nghiên cứu sinh cũng xin trân trọng cảm ơn UBND tỉnh Quảng Bìnhđã đưa vào quy hoạch đào tạo sau đại học giai đoạn 2011-2015, cảm ơn Lãnhđạo Ban Quản lý Khu kinh tế Quảng Bình đã tạo điều kiện cho nghiên cứusinh vừa công tác vừa học tập, nghiên cứu.Cuối cùng là sự biết ơn đến ba mẹ, vợ và các con vì đã liên tục độngviên để duy trì nghị lực, sự hy sinh thầm lặng, sự cảm thông, chia sẻ về thờigian, sức khỏe và các khía cạnh khác của cuộc sống trong cả quá trình thựchiện luận án.Hà Nội, tháng 10 năm 2014Nguyễn Viết ThanhiiiMỤC LỤCLỜI CAM ĐOAN........................................................................................................iLỜI CẢM ƠN.............................................................................................................iiDANH MỤC BẢNG BIỂU......................................................................................viiDANH MỤC HÌNH VẼ..........................................................................................viiiMỞ ĐẦU ................................................................................................................... xi0.1. Lý do để chọn đề tài ....................................................................................... xi0.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án.......................................... xii0.2.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................... xii0.2.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................... xiv0.2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................... xvi0.3. Cấu trúc của luận án ..................................................................................... xviCHƢƠNG I - TỔNG QUAN VỀ XÓI, TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU XÓI CỤC BỘTẠI TRỤ CẦU ........................................................................................................... 11.1. Khái niệm, phân loại xói và cơ chế xói cục bộ trụ cầu ................................... 11.1.1. Khái niệm, phân loại xói .......................................................................... 11.1.2. Khái niệm, cơ chế xói cục bộ trụ cầu....................................................... 21.1.2.1. Khái niệm xói cục bộ trụ cầu ................................................................ 21.1.2.2. Cơ chế xói cục bộ trụ cầu ..................................................................... 31.2. Tình hình nghiên cứu xói cục bộ trụ cầu trên thế giới và trong nước ............. 51.2.1. Tình hình nghiên cứu xói cục bộ trụ cầu trên thế giới ............................. 51.2.2. Tình hình nghiên cứu xói cục bộ trụ cầu trong nước ............................... 51.3. Tổng quan về các phương pháp nghiên cứu xói cục bộ trụ cầu ...................... 61.3.1. Phương pháp giải tích ............................................................................. 61.3.2. Phương pháp mô hình vật lý .................................................................... 71.3.3. Phương pháp đo xói thực tế tại hiện trường .......................................... 141.3.4. Phương pháp mô phỏng số..................................... ...