Số 54 (9/2016)



Print: Print this Article Email: Print this Article Share: Share this Article

Tháng 9/2016
 
   
MỤC LỤC
Số 54 (9/2016) > trang 1-2 |  PDF (315.00 KB)
A two-dimensional quasi model for simulating flow in open-channels
Số 54 (9/2016) > trang 3-10 |  PDF (556.00 KB)
Chien Pham Van
Tóm tắt
Abstract: This paper proposes a 2D-quasi model for simulations of the lateral distribution of flow velocity and of unit water discharge in open-channel sections. The latters are obtained by solving the governing equation, which is derived from the Reynolds equations and allows for taking into account the gravity, bed shear stress, and turbulent diffusion force in calculations. Using the experimental data, a sensitivity analysis of modeling parameters, e.g. Manning coefficient and eddy viscosity was performed firstly. Approximate values of modeling parameters were then calibrated before the model was validated. Next, the proposed 2D-quasi model was applied to represent the flow of three experimental data sets. Four error estimates were computed to quantitatively assess the quality of simulations, revealing that (i) a good agreement between simulations and observations was obtained and (ii) the proposed 2D-quasi model was successfully used to reproduce flow of all experimental data sets using in the study. The capability of proposed 2D-quasi model was also discussed.
Keywords: Compound open-channel, 2D-quasi model, flow velocity, eddy viscosity.

MÔ HÌNH BÁN 2 CHIỀU CHO MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY TRONG KÊNH HỞ

Bài báo này đề xuất mô hình bán 2 chiều dùng cho tính toán mô phỏng phân bố vận tốc và lưu lượng dòng chảy đơn vị trong các mặt cắt của kênh hở. Phân bố vận tốc và lưu lượng dòng chảy đơn vị được xác định bằng cách giải phương trình đặc trưng mà nó (i) được biến đổi từ các phương trình Reynolds và (ii) cho phép xem xét cả trọng lực, lực ma sát đáy và lực khuếch tán do dòng chảy rối trong tính toán. Trước tiên, phân tích độ nhạy về các thông số của mô hình (bao gồm hệ số nhám Mannining và hệ số nhớt) đã được thực hiện bằng cách sử dụng một bộ số liệu đo đạc dòng chảy thực nghiệm. Sau đó, các thông số của mô hình đã được hiệu chỉnh trước khi mô hình được kiểm định. Tiếp theo, mô hình đề xuất bán 2 chiều được áp dụng để tái hiện lại dòng chảy đo đạc của ba bộ số liệu thực nghiệm khác. Bốn tiêu chí sai số khác nhau đã được tính toán để đánh giá định lượng chất lượng của kết quả tính toán, thể hiện (i) sự phù hợp tốt giữa kết quả tính toán và đo đạc và (ii) mô hình đề xuất bán 2 chiều đã áp dụng thành công trong việc tái hiện lại dòng chảy đo đạc của cả bốn bộ số liệu thực nghiệm. Cuối cùng, khả năng của mô hình đề xuất bán 2 chiều cũng được thảo luận.
Từ khoá: Kênh hở hỗn hợp, mô hình bán 2 chiều, vận tốc dòng chảy, độ nhớt.
Diễn biến hình thái vùng cửa sông Cửa Đại, Hội An theo chu kỳ dài hạn: Phần 1 phân tích ảnh vệ tinh
Số 54 (9/2016) > trang 11-18 |  PDF (595.00 KB)
Võ Công Hoang, Hitoshi Tanaka, Nguyễn Trung Việt
Tóm tắt
Cửa sông Cửa Đại và các bãi biển lân cận đã bị xói lở nghiêm trọng trong những năm gần đây, thu hút sự quan tâm đặc biệt của dư luận cũng như cộng đồng khoa học. Qua đó, những diễn biến hình thái cửa sông trong một thập kỷ qua, cũng như cơ chế xói lở liên quan đến sự sụt giảm bùn cát cung cấp từ sông đã được chỉ ra. Trong phần 1 của nghiên cứu này, sự biến đổi hình thái cửa sông trong một thời đoạn dài (40 năm) được chỉ ra dựa trên kết quả phân tích ảnh vệ tinh Landsat. Hình thái cửa sông từ 1975 đến 1991 rất tương đồng với hình thái từ 2003 đến 2015. Có ba loại hình thái cửa sông trong 40 năm qua đã được phân loại. Thêm vào đó, kết quả phân tích ảnh vệ tinh cũng chỉ ra rằng bờ sông bên phải đã dịch chuyển về phía nam khoảng 250m. Các kết quả phân tích sâu hơn về việc sự dịch chuyển này cũng như các diễn biến liên đới sẽ được trình bày trong phần 2 của nghiên cứu này.
Từ khóa: Cửa Đại, sông Thu Bồn, hình thái, Landsat, xói lở, thềm sông, kết nhập, doi cát.
Diễn biến hình thái vùng cửa sông Cửa Đại - Hội An theo chu kỳ dài hạn: Phần 2 mối liên hệ giữa thay đổi hình thái cửa sông và xói lở bờ biển
Số 54 (9/2016) > trang 19-23 |  PDF (712.00 KB)
Võ Công Hoang, Hitoshi Tanaka, Nguyễn Trung Việt
Tóm tắt
Phần 1 của nghiên cứu này đã trình bày diễn biến hình thái cửa sông Cửa Đại và các bãi biển lân cận theo chu kỳ dài hạn dựa trên số liệu phân tích ảnh vệ tinh Landsat. Sự dịch chuyển rõ rệt của cửa sông về phía nam cũng được chỉ ra. Trong phần 2 này, quá trình dịch chuyển đó cũng như các vấn đề liên đới được nghiên cứu. Việc dịch chuyển về phía nam của bờ phải cửa sông (250m) diễn ra tương ứng với thời kỳ kéo dài doi cát bên bờ trái. Mũi của đường bờ đỉnh nhọn bên bờ phải cũng dịch chuyển về phía nam trong cùng thời kỳ. Thềm sông cũng được nhận thấy là dịch chuyển đáng kể về phía nam. Từ những sự dịch chuyển trên làm cho lượng bùn cát cung cấp cho bờ sông bên trái bị thiếu hụt nghiêm trọng, gây ra sự xói lở nghiêm bãi biển Cửa Đại bên bờ trái. Giải pháp nhằm hướng lượng bùn cát cung cấp từ sông phân bố nhiều hơn về phía bờ trái cần được thực hiện. Qui mô và tác động của công trình khi thực hiện các giải pháp đó có thể được nghiên cứu bằng mô hình toán.
Từ khóa: Cửa Đại, Thu Bồn, hình thái, xói lở, thềm sông, kết nhập, doi cát.
Sử dụng cốt sợi thủy tinh để thiết kế bê tông có cường độ kháng uốn cao ứng dụng trong công trình thủy lợi
Số 54 (9/2016) > trang 24-27 |  PDF (237.00 KB)
Nguyễn Quang Phú
Tóm tắt
Sử dụng phụ gia siêu dẻo và sợi thủy tinh để thiết kế bê tông M20÷M50 có cường độ kháng uốn cao sử dụng cho các công trình thủy lợi. Trong thành phần của bê tông thiết kế, thay thế 10% tro bay và 1,5% sợi thủy tinh với chiều dài l ≥ 50 mm. Cường độ nén tăng từ 15 đến 36%, cường độ kháng uốn tăng 15 đến 30% so với các mẫu đối chứng. Bê tông cốt sợi thủy tinh tăng khả năng chịu uốn, làm giảm hiện tượng nứt mặt của bê tông và không bị ăn mòn trong môi trường nước biển. Bê tông cốt sợi thủy tinh phù hợp cho các công trình thủy lợi có yêu cầu chống ăn mòn cao.
Từ khóa: Sợi thủy tinh; Bê tông cốt sợi; Cường độ nén; Cường độ kháng uốn.
Tần suất thiết kế đê biển Sóc Trăng theo quan điểm rủi ro cá nhân
Số 54 (9/2016) > trang 28-33 |  PDF (260.00 KB)
Lê Hải Trung, Trần Thanh Tùng
Tóm tắt
Hiện tại, tiêu chí rủi ro thiệt mạng ở mức độ cá nhân và xã hội được sử dụng rộng rãi trong đánh giá hệ thống công trình bảo vệ bờ, xác định tiêu chuẩn phòng lũ... ở nhiều nước phát triển. Ở Việt Nam, qui hoạch phòng lũ và tiêu chuẩn an toàn xét tới mức độ quan trọng của vùng được bảo vệ dựa trên diện tích, dân số và mức độ phát triển. Bài báo này nhằm đánh giá mức độ rủi ro thiệt mạng cá nhân của dân cư vùng ven biển dưới tác động của thiên tai như bão, áp thấp nhiệt đới (ATNĐ) cũng như ngập lụt khi vỡ đê biển. Từ đó tần suất thiết kế đê biển được tính toán và đề xuất để đảm bảo mức độ rủi ro được chấp nhận.
Từ khóa: Cá nhân; rủi ro; thiệt mạng; tần suất; thiết kế.
Đánh giá và phân tích kết quả khảo sát về mỹ quan các công trình cầu vượt thành phố Hà Nội sau một thời gian đưa vào khai thác
Số 54 (9/2016) > trang 34-41 |  PDF (2048.00 KB)
Lương Minh Chính
Tóm tắt
Hạ tầng giao thông của Hà Nội trong những năm gần đây đã có nhiều thay đổi tích cực với hàng loạt các công trình cầu vượt, các nút giao được hoàn thành, những tuyến đường lớn được thông xe, điều này đã phần nào giảm ùn tắc giao thông trong nội đô. Những cây cầu vượt trong nội thành Hà Nội được xây dựng để giải quyết một phần bài toán ùn tắc giao thông, nhưng bên cạnh đó cũng đặt ra một vấn đề rất lớn làm đau đầu rất nhiều nhà quy hoạch, thiết kế và các cơ quan quản lý. Đó chính là vấn đề mỹ quan đô thị, những cây cầu vượt được xây dựng lên liệu có đảm bảo được mỹ quan đô thị Hà Nội? Cầu vượt không chỉ làm chức năng giao thông mà nó còn cần phải có kiến trúc cho phù hợp với bộ mặt kiến trúc đô thị, đặc biệt với các đô thị có tính đặc thù cao như Hà Nội. Tuy là công trình giao thông giải quyết các xung đột về giao cắt nhưng cầu vượt cũng là một bộ phận cấu thành nên cảnh quan đô thị. Vì vậy, cầu vượt cần được xem như là công trình kiến trúc (Flaga K., Januszkiewicz K., Hrabiec A., Cichy Pazder, 2005).
Từ khóa: Cầu vượt Hà Nội, quy hoạch, mỹ quan đô thị.
Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tổng hợp chỉ số phụ khi tính toán chỉ số chất lượng nước biển
Số 54 (9/2016) > trang 42-49 |  PDF (448.00 KB)
Nguyễn Thị Thế Nguyên
Tóm tắt
Hiện tại trên thế giới và tại Việt Nam có khá nhiều công thức tính chỉ số chất lượng nước mặt (WQI) với các phương pháp tổng hợp chỉ số phụ khác nhau. Tuy nhiên, các chỉ số chất lượng nước biển lại chưa được nghiên cứu nhiều. Trong nghiên cứu này, bốn phương pháp tổng hợp chỉ số phụ là tổng có trọng số, tích có trọng số, dạng Solway và bình phương điều hòa đã được xem xét với các tiêu chí đánh giá của Cục Bảo vệ Môi trường của Mỹ để lựa chọn ra một phương pháp tính toán tối ưu, phản ánh tốt nhất tình trạng ô nhiễm và áp dụng cho môi trường biển. Kết quả nghiên cứu cho thấy dạng tích có trọng số là phương pháp tính toán có tính mơ hồ và tính che khuất nhỏ, độ nhạy lớn, dễ dàng trong tính toán. Nghiên cứu cũng đã đề xuất hiệu chỉnh lại dạng tích có trọng số của Mỹ để có thể áp dụng đánh giá sơ bộ hiện trạng chất lương nước trong trường hợp thiếu số liệu tính toán.
Từ khóa: Chỉ số chất lượng nước, tổng có trọng số, tích có trọng số, dạng Solway và bình phương điều hòa.
Phân tích ứng suất, biến dạng và ổn định của hầm nhà máy thủy điện
Số 54 (9/2016) > trang 50-54 |  PDF (612.00 KB)
Đào Văn Hưng
Tóm tắt
Khi xây dựng công trình thủy điện có hạng mục nằm ngầm trong lòng đất, đặc biệt là nhà máy ngầm với kích thước lớn cả theo chiều rộng và chiều cao, việc tính ứng suất, biến dạng của hầm nhà máy, cũng như tính toán ổn định đá xung quanh hầm là một trong những vấn đề mấu chốt cần chú ý trong quá trình thiết kế và thi công. Căn cứ vào địa hình, địa chất, quy mô công trình, cần bố trí, thiết kế công trình hầm nhà máy một cách hợp lý. Nội dung bài báo mô phỏng công trình ngầm trong quá trình thi công bằng phần mềm FLAC3D để nghiên cứu trường ứng suất, biến dạng, chuyển vị trong kết cấu. Từ đó xác định khu vực đàn dẻo của hầm nhà máy sau khi thi công, làm rõ quy luật phân bố của nơi tập trung ứng lực và nơi tiềm ẩn nguy cơ phá hại của đá xung quanh hầm. Phân tích kết quả tính toán chỉ rõ tại lớp đứt gãy địa tầng, vị trí giao nhau các đường hầm là nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến ứng suất, biến dạng, ổn định của đá xung quanh hầm.
Từ khóa: Công trình thủy điện, hầm nhà máy, ổn định, chuyển vị, trường ứng suất.
Tốc độ thi công hợp lý khi đắp đập đất đồng chất với độ ẩm cao ở khu vực Bắc Trung bộ - Việt Nam
Số 54 (9/2016) > trang 55-60 |  PDF (381.00 KB)
Trần Văn Hiển, Lê Văn Hùng, Trần Văn Toản
Tóm tắt
Tác giả phân tích kết quả thí nghiệm, phân tích lựa chọn tốc độ lên đập và thực tiễn đắp đập đất ở Bắc Trung bộ, đề xuất chọn hệ số đầm nén cho phép đối với đất dính. Đồng thời đề xuất phương pháp tính toán tốc độ lên đập phù hợp khi thi công và áp dụng kiểm chứng đánh giá an toàn thi công đập Đá Hàn.
Từ khóa: Hệ số thấm; hệ số đầm nén; độ chặt; Đá Hàn; Tả Trạch; lực dính c; góc ma sát trong.
Tính hút ẩm của đất dính và giải pháp giảm ẩm khi thi công đắp đập trong điều kiện độ ẩm cao
Số 54 (9/2016) > trang 61-65 |  PDF (351.00 KB)
Trần Văn Hiển; Lê Văn Hùng
Tóm tắt
Tác giả phân tích đặc trưng hút ẩm của đất dính và đề xuất giải pháp giảm ẩm khi thi công đắp đập đất trong điều kiện độ ẩm cao.
Từ khóa: Hạt sét; mao dẫn; tính hút ẩm; độ ẩm cao; chiều cao hút ẩm; đắp đất đầm nén; đắp đập đất.
Phân tích ứng suất - biến dạng tường chắn đất có xét đến ứng xử phi tuyến của vật liệu bê tông
Số 54 (9/2016) > trang 66-72 |  PDF (484.00 KB)
Nguyễn Văn Xuân, Nguyễn Cảnh Thái, Nguyễn Ngọc Thắng
Tóm tắt
Tường chắn đất là một hạng mục xây lắp khá phổ biến tại các công trình thủy công. Với công tác thiết kế, yêu cầu ngày càng cao là vừa tăng cường độ bền, vừa tiết kiệm vật liệu (giảm chiều dày tường). Các phân tích theo ứng xử vật liệu tuyến tính trước đây còn nhiều hạn chế để đáp ứng các yêu cầu này, do chưa phản ánh sát thực quan hệ ứng suất, biến dạng của vật liệu. Nội dung bài báo đi sâu vào phân tích so sánh sự khác biệt về phân bố ứng suất, biến dạng bởi tác động của hoạt tải và áp lực đất lên tường chắn, trong phạm vi mô hình vật liệu bê tông tuyến tính và phi tuyến. Việc phân tích sử dụng phương pháp truyền thống và phương pháp phần tử hữu hạn, có xét đến ảnh hưởng của việc thay đổi chiều cao đất tác dụng, ảnh hưởng của việc mở rộng đáy tường đến hiệu quả giảm độ lớn ứng suất.
Từ khóa: Ứng suất, phi tuyến, tuyến tính, biến dạng, bê tông.
Phân tích kinh tế dự án sửa chữa và nâng cao an toàn đập dựa trên kết hợp lợi ích và giảm rủi ro vỡ đập
Số 54 (9/2016) > trang 73-80 |  PDF (475.00 KB)
Ngô Thị Thanh Vân, Thomas Muenzel, Phạm Hùng Cường, Marcus J. Wishart
Tóm tắt
Bài báo mô tả cách tiếp cận phân tích kinh tế cho dự án sửa chữa và nâng cao an toàn đập do Ngân hàng Thế giới hỗ trợ (DRaSIP). Dự án với mục tiêu bảo vệ cộng đồng ở hạ lưu và các hoạt động kinh tế đầu tư và tăng cường năng lực ưu tiên cho 450 đập trên 34 tỉnh. Kết quả tính toán kinh tế cho 12 đập được ưu tiên thực hiện trong năm đầu của dự án trên cơ sở kết hợp xác suất xảy ra vỡ đập và tính toán lợi ích kinh tế vùng hạ lưu tương ứng. Các lợi ích kinh tế đó bao gồm thành phần lợi ích nông nghiệp như tránh được thiệt hại trong sản xuất nông nghiệp và thu nhập nghề nông, tăng năng suất nông nghiệp và trồng trọt và tăng khả năng tưới tiêu do cải thiện nguồn cấp nước; thành phần lợi ích tăng thêm nhờ tránh thiệt hại lũ lụt về nhà cửa, công trình công nghiệp, thương mại và cơ sở hạ tầng. Các thành phần lợi ích này chính là sự thuyết phục chắc chắn về cơ sở phân tích kinh tế.
Từ khoá: phân tích kinh tế (EA), dự án sửa chữa và nâng cao an toàn đập (DRaSIP), lợi ích, chi phí vận hành và bảo dưỡng, xác suất xảy ra vỡ đập.
Nghiên cứu chế độ vận hành tích nước hồ chứa Sơn La và Hoà Bình
Số 54 (9/2016) > trang 81-88 |  PDF (801.00 KB)
Vũ Thị Minh Huệ
Tóm tắt
Bậc thang hồ chứa Sơn La và Hoà Bình trên sông Đà đóng vai trò quan trọng trong phát điện, phòng lũ và cấp nước cho hạ du hệ thống sông Hồng. Bài báo trình bày tóm tắt kết quả nghiên cứu vận hành tích nước cho hệ thống bậc thang hồ chứa này theo hướng vận hành theo thời gian thực nhằm nâng cao hiệu quả cấp nước, phát điện và an toàn phòng lũ hạ du. Bằng phương pháp phân tích đặc điểm hệ thống sông Hồng; phương pháp kế thừa và phương pháp mô hình toán đề xuất "khung tham chiếu" quy định giới hạn mực nước tích của hồ chứa theo từng cấp mực nước Hà Nội. Kết quả nghiên cứu đưa ra cơ sở cho việc vận hành hệ thống hồ chứa Sơn La và Hoà Bình theo thời gian thực với tham số là mực nước Hà Nội và dự báo, cho phép duy trì mực nước hồ chứa Sơn La là 202 m; mực nước Hoà Bình là 104 m khi mực nước Hà Nội ở ngưỡng thấp (nhỏ hơn 4m). Vận hành thử nghiệm với 11 trận lũ thực tế chứng minh hoàn toàn có thể đưa mực nước các hồ về mức an toàn khi dự báo có khả năng xảy ra lũ lớn trên hệ thống trong 72 giờ khẳng định tính khả thi của "Khung tham chiếu" đề xuất.
Từ khóa: Vận hành hồ chứa, sông Đà, khung tham chiếu.
Xây dựng mô hình tính toán điều tiết phát điện và cấp nước cho hệ thống hồ chứa lợi dụng tổng hợp
Số 54 (9/2016) > trang 89-95 |  PDF (464.00 KB)
Vũ Ngọc Dương, Hà Văn Khối, Hồ Ngọc Dung
12