Mô phỏng sự thay đổi đặc trưng dòng chảy khi phát triển bãi ven sông thành khu đô thị: Áp dụng cho khu bãi ven sông Cả, đoạn qua thành phố Vinh - Nghệ An

Mô phỏng sự thay đổi đặc trưng dòng chảy khi phát triển bãi ven sông thành khu đô thị: Áp dụng cho khu bãi ven sông Cả, đoạn qua thành phố Vinh - Nghệ An trình bày việc tính toán định lượng sự thay đổi các đặc trưng dòng chảy (cụ thể là mực nước) do việc phát triển bãi ven sông thành khu đô thị bằng cách sử dụng mô hình toán thuỷ lực. Nghiên cứu áp dụng cho khu vực bãi nằm bên bờ tả của sông Cả, trong phạm vi giới hạn 2 cầu Bến Thủy 1 và 2, thành phố Vinh - Nghệ An.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô phỏng sự thay đổi đặc trưng dòng chảy khi phát triển bãi ven sông thành khu đô thị: Áp dụng cho khu bãi ven sông Cả, đoạn qua thành phố Vinh - Nghệ AnTuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 MÔ PHỎNG SỰ THAY ĐỔI ĐẶC TRƯNG DÒNG CHẢY KHI PHÁT TRIỂN BÃI VEN SÔNG THÀNH KHU ĐÔ THỊ: ÁP DỤNG CHO KHU BÃI VEN SÔNG CẢ, ĐOẠN QUA THÀNH PHỐ VINH - NGHỆ AN Phạm Văn Chiến Khoa Thuỷ văn và Tài nguyên nước - Trường Đại học Thuỷ lợi Email: Pchientvct_tv@tlu.edu.vn1. GIỚI THIỆU CHUNG cũng có thể được sử dụng để xác định các Trong những năm gần đây, nhiều khu vực đặc trưng thuỷ động lực của dòng chảy khi cóbãi ven sông đã được khai thác và phát triển và không có các khu đô thị tại các bãi venthành các khu đô thị. Khu bãi ven sông nằm sông. Phương pháp đo đạc hiện trường thường rất tốn kém và mất thời gian, do đóbên bờ tả của sông Cả, trong phạm vi giới hạntừ cầu Bến Thủy 1 đến cầu Bến Thủy 2 khó có thể thực hiện trong một thời gian dài, trong khi các mô hình toán lại cho phép các(Hình 1), thành phố Vinh - Nghệ An cũngkhông phải là một ngoại lệ. Việc xây dựng thay đổi liên quan rất dễ dàng và linh hoạt. Mục tiêu chính của nghiên cứu này là tínhkhu đô thị tại bãi ven sông này đã làm cho toán định lượng sự thay đổi các đặc trưngmột phần diện tích của lòng sông bị mất và dòng chảy (cụ thể là mực nước) do việc phátdo đó có thể dẫn đến sự thay đổi các đặc triển bãi ven sông thành khu đô thị bằng cáchtrưng thuỷ động lực của dòng chảy do việc sử dụng mô hình toán thuỷ lực. Nghiên cứuthu hẹp mặt cắt. Do đó, đánh giá ảnh hưởng áp dụng cho khu vực bãi nằm bên bờ tả củacủa việc xây dựng khu đô thị ở bãi ven sông sông Cả, trong phạm vi giới hạn 2 cầu Bếnđến các đặc trưng thuỷ động lực của dòng Thủy 1 và 2, thành phố Vinh - Nghệ An.chảy là việc làm hết sức cần thiết, không chỉ 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUgiúp cho việc xác định các biện pháp côngtrình hợp lý nhằm bảo vệ các khu đô thị ven Mô hình MIKE 11sông đó mà còn đảm bảo an toàn tiêu thoát lũ Module thuỷ lực trong mô hình MIKE 11theo quy định [1]. được sử dụng để tính toán thuỷ động lực xác định sự gia tăng của mực nước trên đoạn Khu vực bãi ngập quan sông nghiên cứu. Điều đó có nghĩa rằng các tâm đặc trưng trung bình mặt cắt của dòng chảy trong lòng sông được xác định bằng cách giải hệ phương Saint-Venant sử dụng lược đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn [2]. Thông số chính của mô hình là hệ số nhám của lòng dẫn (n) được hiệu chỉnh cẩn thận dựa vào sự so sánhHình 1. Sơ đồ đoạn sông và vùng quan tâm kết quả tính toán và thực đo của mực nước tại của nghiên cứu 3 trạm kiểm tra. Thiết lập mô hình cho vùng nghiên cứu Ngoài phương pháp đo đạc dòng chảy tại Hình 2 thể hiện sơ đồ mạng lưới sônghiện trường thì phương pháp mô hình toán dùng trong tính toán khi sử dụng mô hình 348 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3MIKE 11, bao gồm ba nhánh sông chính: (i) Hệ số nhám của các sông được xác địnhhạ lưu sông Cả (từ trạm thuỷ văn Yên dựa trên phương pháp thử sai. Sự phù hợpThượng), (ii) hạ lưu sông Ngàn Phố (từ trạm của kết quả tính toán từ mô hình và giá trịthuỷ văn Sơn Diệm) và (iii) hạ lưu sông thực đo được đánh giá dựa trên 4 chỉ tiêu: saiNgàn Sâu (từ trạm thuỷ văn Hoà Duyệt) với số quân phương (RMSE), sai số tuyệt đốitổng số 78 mặt cắt (trong đó sông Cả có 46 trung bình (MAE), hệ số tương quan (r) và hệmặt cắt, sông Ngàn Phố có 11 mặt cắt và số Nash-Sufficient Effficient (NSE).sông Ngàn Sâu có 21 mặt cắt). Hình 3 thể hiện giá trị của các chỉ tiêu sai Chuỗi số liệu lưu lượng ngày thực đo tại số khác nhau tại 3 trạm Nam Đàn, Chợ Tràngcác trạm thuỷ văn Yên Thượng, Sơn Diệm và và Bến Thuỷ (Hình 2) khi sử dụng hệ sốHoà Duyệt được sử dụng tại biên thượng lưu, nhám là hằng số trên các sông. Dễ dàng nhậntrong khi đó chuỗi số liệu mực nước giờ thực thấy rằng RMSE và MAE tại các trạm kiểmđo tại trạm Cửa Hội được sử dụng tại biên hạ tra thay đổi lớn khi hệ số nhám thay đổi tronglưu. Số liệu dòng chảy năm 2011 được ...