Nghiên cứu xâm nhập mặn sử dụng bài toán lan truyền các nguồn nước thành phần: Cách tiếp cận thứ nhất - Nghiên cứu theo các nguồn nước mặn thành phần

Phương pháp nghiên cứu xâm nhập mặn theo nguồn nước mặn thành phần, một số hướng dẫn chọn biến mô phỏng là những nội dung chính trong bài viết "Nghiên cứu xâm nhập mặn sử dụng bài toán lan truyền các nguồn nước thành phần: Cách tiếp cận thứ nhất - Nghiên cứu theo các nguồn nước mặn thành phần". Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu xâm nhập mặn sử dụng bài toán lan truyền các nguồn nước thành phần: Cách tiếp cận thứ nhất - Nghiên cứu theo các nguồn nước mặn thành phầnNGHI£N CøU X¢M NHËP MÆN sö dông bµi to¸n lan truyÒn c¸c nguån níc thµnh phÇn: c¸ch tiÕp cËn thø nhÊt - nghiªn cøu theo c¸c nguån níc mÆn thµnh phÇn TS. T¨ng §øc Th¾ng ViÖn Khoa häc Thñy lîi MiÒn NamTãm t¾t: Lý thuyÕt lan truyÒn c¸c thµnh phÇn nguån níc ®îc ®Ò nghÞ n¨m 1996 vµ ®·ph¸t triÓn m¹nh tõ ®ã ®Õn nay. Cã ba ph¬ng ph¸p nghiªn cøu x©m nhËp mÆn sö dông lýthuyÕt nµy: Ph¬ng ph¸p thø nhÊt - nghiªn cøu x©m nhËp mÆn sö dông thµnh phÇn nícmÆn; Ph¬ng ph¸p thø hai – Nghiªn cøu x©m nhËp mÆn sö dông thµnh phÇn níc ngät; vµPh¬ng ph¸p thø ba – Nghiªn cøu x©m nhËp mÆn theo ph¬ng ph¸p hçn hîp. Bµi nµy sÏ giíithiÖu vÒ c¸ch tiÕp cËn thø nhÊt sö dông lý thuyÕt lan truyÒn c¸c nguån níc thµnh phÇn ®Ónghiªn cøu x©m nhËp mÆn trong hÖ thèng. Trêng hîp riªng cña ph¬ng ph¸p nµy chÝnh lµph¬ng ph¸p truyÒn thèng mµ chóng ta thêng sö dông hiÖn nay.1. §ÆT VÊN §Ò N¨m 1996, NguyÔn ¢n Niªn nªu lªn mét c¸ch tiÕp cËn míi vÒ nghiªn cøu hÖ thèngthñy lîi cã nhiÒu nguån níc t¸c ®éng b»ng viÖc xem xÐt t¸c ®éng cña tõng nguån nícthµnh phÇn trong hÖ thèng ®ã. KÓ tõ ®ã ®Õn nay, tiÕp cËn nµy ®· ®îc nhiÒu nhµ nghiªn cøuph¸t triÓn s©u réng theo c¸c híng kh¸c nhau, víi rÊt nhiÒu øng dông ®a d¹ng, phong phó [4],ch¼ng h¹n x©m nhËp mÆn, thau chua, thau röa hÖ thèng, lan truyÒn « nhiÔm, lan truyÒn bÖnhtrong c¸c hÖ thèng nu«i trång thñy s¶n,… Nghiªn cøu x©m nhËp mÆn theo sù lan truyÒn c¸cnguån níc thµnh phÇn lµ mét trong nh÷ng øng dông rÊt thµnh c«ng cña híng tiÕp cËn nµy. Th«ng thêng nghiªn cøu x©m nhËp mÆn trong hÖ thèng ®îc gi¶i quyÕt b»ng bµi to¸ntruyÒn chÊt sö dông ph¬ng tr×nh t¶i-khuyÕch t¸n chÊt hßa tan b¶o tån [1], [2], [3]. Kh¸c víiph¬ng ph¸p truyÒn thèng, ph¬ng ph¸p nghiªn cøu x©m nhËp mÆn theo sù lan truyÒn c¸cnguån níc thµnh phÇn lµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu ®éng th¸i tõng nguån níc thµnh phÇn, cãtÝnh tæng qu¸t cao, theo s¸t ®Þnh híng cña môc tiªu nghiªn cøu vµ ngoµi tÝnh to¸n vÒ mÆncßn ®a ra c¸c th«ng tin kh¸c vÒ chÊt lîng níc, ®iÒu khiÓn chÕ ®é mÆn vµ chÊt lîng níc. Nghiªn cøu x©m nhËp mÆn theo sù lan truyÒn c¸c nguån níc thµnh phÇn cã 3 ph¬ngph¸p (c¸ch tiÕp cËn): (1) Nghiªn cøu x©m nhËp mÆn theo nguån níc mÆn thµnh phÇn; (2) Nghiªn cøu x©m nhËp mÆn theo nguån níc ngät (kh«ng mÆn) thµnh phÇn; vµ (3) Nghiªn cøu x©m nhËp mÆn theo ph¬ng ph¸p hçn hîp (dùa vµo c¶ thµnh phÇn níc mÆn vµ thµnh phÇn níc kh«ng mÆn). Mçi ph¬ng ph¸p nµy cã tÝnh chÊt, u ®iÓm riªng. Díi ®©y xin tr×nh bµy ph¬ng ph¸pnghiªn cóu theo c¸ch tiÕp cËn thø nhÊt: Nghiªn cøu x©m nhËp mÆn theo thµnh phÇn nícmÆn. C¸c ph¬ng ph¸p kh¸c cïng víi vÝ dô tÝnh to¸n minh häa sÏ dÇn ®îc tr×nh bµy trongc¸c bµi b¸o tiÕp.2. PH¦¥NG PH¸P nghiªn cøu x©m nhËp MÆN THEO nguån níc mÆn THµNH PHÇN2.1 Vµi kh¸i niÖm Tríc hÕt xin ®a ra mét vµi ®Þnh nghÜa vµ kh¸i niÖm liªn quan ®Õn tû lÖ nguån nícthµnh phÇn. 1 Gäi pi lµ tû lÖ nguån níc thµnh phÇn i t¹i to¹ ®é (M,t). pi ®îc hiÓu lµ: NÕu t¹i täa ®é(M, t) ta lÊy mét mÉu níc thÓ tÝch dw th× pi chÝnh lµ tû lÖ cña thÓ tÝch dwi cña nguån i víithÓ tÝch dw: dw i p i M, t   (1) dw Cho bµi to¸n 1 chiÒu ta cã: Qi px , t   (2) QTrong ®ã Q vµ Qi lµ lu lîng toµn dßng vµ lu lîng dßng thµnh phÇn i.2.2 PH¦¥NG TR×NH C¥ B¶N Vµ C¸CH GI¶I Tõ hÖ ph¬ng tr×nh vi ph©n c¬ b¶n tæng qu¸t x¸c ®Þnh tû lÖ nguån níc thµnh phÇntrong hÖ thèng [2], [4], coi mçi nguån x©m nhËp mÆn lµ mét biÕn nhËn ®îc hÖ ph¬ng tr×nhvi ph©n (1D) m« t¶ lan truyÒn cña chóng lµ:  Q  q  0 (3 ) t x 1 v v v z    kv v  0 (hoÆc viÕt theo Q) (4 ) g t g x x p i p 1  p q v i  D i  (p iq  p i )  0 (5 ) t x  x x  i= 1, Nm (Nm: sè nguån níc mÆn trong hÖ thèng) C¸c ký hiÖu trong c¸c ph¬ng tr×nh trªn lµ th«ng dông trong c¸c tµi liÖu chuyªn ngµnhvµ ®· ®îc th¶o luËn kü trong [3], [4], ë ®©y chØ nh¾c l¹i pi lµ tû lÖ nguån níc mÆn thø i; D .lµ hÖ sè khuyÕch t¸n. Chó ý r»ng ta cã bao nhiªu biÕn nguån th× cã bÊy nhiªu ph¬ng tr×nhd¹ng (3). S¬ ho¹ hÖ thèng xem H×nh 1. Qm Q3 Q1 p1 p2 pi pNm 2 H×nh 1: S¬ häa hÖ thèng chÞu x©m nhËp mÆn tõ mét sè nguån mÆn thµnh phÇn2.3 §IÒU KIÖN BI£N2.3.1 VÊn ®Ò chung §iÒu kiÖn biªn lµ tû lÖ nguån níc mÆn thµnh phÇn t¹i biªn. Ta xÐt trêng hîp tæng qu¸tkhi biªn i nµo ®ã cã ®é mÆn thay ®æi, Cbi = Cbi(t). Lóc nµy cã thÓ quan niÖm r»ng t¹i biªn ta .cã hai nguån níc thµnh phÇn: (1) Thµnh phÇn níc mÆn cã nång ®é chuÈn quy íc h»ng sè C*; vµ (2) Thµnh phÇn níc ngät. ViÖc chän nång ®é chuÈn quy íc C* b»ng nhau cho tÊt c¶ c¸c nguån thµnh phÇn lµkh«ng b¾t buéc nhng sÏ thuËn tiÖn cho viÖc tÝnh nång ®é t¹i bÊt kú mÆt c¾t nµo sau khi gi¶i®îc tû lÖ nguån níc mÆn thµnh phÇn kh¸c nhau. §Ó cho ®¬n gi¶n ...