Mô hình toán số tích hợp 1D2D3D nghiên cứu diễn biến lòng dẫn sông hậu, đoạn chảy qua huyện Châu Phú, tỉnh An Giang
và
*
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
The movement of a river creates changes in the channel, which is shown through the transport of sediment in the river. In this paper, a numerical method to simulate the transport of sediment, especially by a 3D model is introduced. The equations are solved by the finite volume method on the unstructured grid and the sigma transform vertical axis. The highlight of this 3D model is that it can be integrated with 1D 2D models and ancillary works in complex real-world conditions. In addition, the calculation and experimental application of the 3D model to evaluate the changes in the riverbed of Hau river running through Chau Phu district, An Giang province are also presented in this paper.
Tóm tắt
Quá trình vận động của sông tạo ra những biến đổi trong lòng dẫn, điều này thể hiện thông qua sự vận tải bùn cát trên sông. Trong bài báo này, một phương pháp toán số mô phỏng quá trình vận chuyển của bùn cát trong đó đặc biệt là bằng mô hình 3D được giới thiệu. Trong đó, các phương trình được giải theo phương pháp thể tích hữu hạn trên lưới phi cấu trúc và trục thẳng đứng biến đổi sigma. Điểm nổi bật của mô hình 3D này là có thể tích hợp với các mô hình con 1D2D và các công trình trong điều kiện bài toán phức tạp ngoài thực tế. Ngoài ra, tính toán áp dụng thử nghiệm mô hình 3D đánh giá diễn biến lòng dẫn sông Hậu đoạn chảy qua huyện Châu Phú, tỉnh An Giang cũng được trình bày trong bài báo này.
Article Details
Tài liệu tham khảo
Anh, H. A., & Thuy, N. N. (2022). Socio-economic assessment of riverbank erosion from heavy boat traffic: A case study at the Cho Gao Canal, Tien Giang, Vietnam. in IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.https://doi.org/10.1088/17551315/967/1/012005
Athanasios, N., Mohamed, E., George, K., Shwet, P., & Edinger, J (2008). Sediment Transport Modeling Review Current and Future Developments, 2008. Journal of hydraulic engineering, Bd. 134, 1-14. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(2008)134:1(1)
Bever, A. J., & MacWilliams, M. L. (2013). Simulating sediment transport processes in San Pablo Bay using coupled hydrodynamic, wave, and sediment transport models. 2013, 345, . Mar.Geol, 235–253. https://doi.org/10.1016/j.margeo.2013.06.012
Casulli, V., & Walters, R. A. (2000). An unstructured grid, three dimensional model based on the shallow water equations. Int. J. Numer. Methods Fluids, 32, 331–348.
Delft3D-FLOW. (2010). In Simulation of Multi-Dimensional Hydrodynamic Flow and Transport Phenomena, including Sediments–User Manual. The Netherlands: Version 3.04, rev. 11114; Deltares: Delft.
DHI (Dansk Hydraulisk Institut). (2011). Delft3D-FLOW: Simulation of Multi-Dimensional Hydrodynamic Flows and Transport Phenomena, Including Sediments. Deltares: Delft, The Netherlands.
DHI (Dansk Hydraulisk Institut) - MIKE. (2009). MIKE 11: a modeling system for rivers and channels. Reference manual. Danish Hydraulic Institute, Denmark.
Giang, L. S., & Bích, T. T. (2012). Kết quả bước đầu phát triển mô hình toán số 2 chiều diễn biến lòng dẫn sông Sài gòn – Đồng Nai. Hội nghị khoa học Cơ học Thủy Khí Toàn quốc năm 2012, 26-28/7/2012, (S. 259 – 268). Nha Trang. https://doi.org/10.36335/VNJHM.2019(702).1-12
Giang, L. S., & Hồng, T. T. M. (2019). Mô hình tính toán dòng chảy và vận tải bùn cát ba chiều trong sông và kênh hở. Tạp chí phát triển Khoa học và Công nghệ, 3(1), 23-36.
Giang, L. S. (2011). Xây dựng mô hình toán tổng hợp cho tính toán thoát nước đô thị. HCM: Báo cáo đề tài Nghiên cứu khoa học mã số B2007-20-13TĐ, VNU-HCM (Đại học Quốc gia Tp.HCM).
Greimann, B., & Huang, J. V. (2018). SRH-1D 4.0 User’s Manual (Sedimentation and River Hydraulics–One Dimension, Version 4.0). USA: Technical Report SRH-2018-07, Technical Service Center, US Bureau of Reclamation, Denver (CO).
Hamrick, J. M. (1992). A Three-Dimensional Environmental Fluid Dynamics Computer Code: Theoretical and Computational Aspects (doctoral dissertation, The College of William and Mary VA, USA, Virginia Institute of Marine Science: Gloucester Point.
Hayter, E. J., & Mehta, A. J., (1986). Modeling cohesive sediments transport in estuarine waters. Applied Mathematical Modelling, 51, 765-778.
Hervouet, J. M. (2007). Hydrodynamics of Free Surface Flows. John Wiley & Sons, NJ, USA. https://doi.org/10.1002/9780470319628
Hoằng, T. B., & Thanh. T. T. P. (2018). Phân tích nguyên nhân gây sạt lở bờ sông trên địa bàn tỉnh Bạc Liêu và Cà Mau. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thủy lợi, 43, 1-7.
Hoành, T. P. (2015). Đánh giá thực trạng và nguyên nhân xói lở bờ sông Tiền đoạn chảy qua tỉnh Đồng Tháp. Khoa học Tự nhiên & Công nghệ, 2(20), 61-67.
Hồng, T. T. M., & Giang, L. S. (2015). Ảnh hưởng của đê bao tới lũ ở Đồng bằng sông Cửu long. Tuyển tập Công trình Hội nghị khoa học, 351-358.
HydroQual, I. (2002). A primer for ECOMSED: Users Manual. USA: HydroQual, Inc.: Mahwah, NJ.
Jia, Y., & Wang, S. S. Y., (2001). Two-Dimensional Hydrodynamic and Sediment Transport Model for Unsteady Open Channel Flows Over Loose Bed; Technical Report: NCCHETR-2001-01; National Center for Computational Hydroscience and Engineering, The University of Mississippi: Oxford, MS, USA: National Center for Computational Hydroscience and Engineering.
Johnson, B. H., Kim, K. W., Heath, R. E., Hsieh, B. B., & Butler, H. L., (1993). Validation of three dimensional hydrodynamic model of Chesapeake Bay. J. Hydraul. Eng., 119, 2-20. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9429(1993)119:1(2)
Kamal, E. A., & André, P. (2009). One-dimensional numerical modeling of sediment transport and bed deformation in open channels. Water Resour Res, 45:W05404, 1-20 https://doi.org/10.1029/2008WR007134
Krone, R. B. (1962). Flume studies of the transport of sediment in estuarine shoaling processes, final report.
Berkeley, Hydraulic Engineering Laboratory and Sanitary Engineering Research Laboratory, University of California.
Giang, L. S., & Hồng, T. T. M. (2019). Mô hình tính toán dòng chảy và vận tải bùn cát ba chiều trong sông và kênh hở. Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Trái Đất và Môi trường, Bd. 3(1), 23-36.
Lesser, G. (2000). Computation of Three-Dimensional Suspended Sediment Transport within the DELFT3D-FLOW Module; WLjDelft Hydraulics Report Z2396; Delft Hydraulics: Delft. The Netherlands.
Manh, N. V., Dung, N. V., Hung, N. N., B. Merz, B., & Apel, H. (2014). Large-scale suspended sediment transport and sediment deposition in the Mekong Delta. Hydrol. Earth Syst. Sci, 18, 3033–3053. https://doi.org/10.5194/hess-18-3033-2014
Roelvink, J. A., & Van Banning, G. K. F. M. (1994). Design and development of DELFT3D and application to coastal morphodynamics. In Hydroinformatics; Verwey, A., Minns, A.W., Babovic, V., Maksimovic, C., Eds.; Balkema: Rotterdam. The Netherlands.
Thomas, W. A., & McAnally, W. H., (1985). Users manual for the generalized computer program system open-channel flow and sedimentation. Main Text, Instruction Rep. HL-85-1, Waterways Experiment Station, U.S. Army Corps of Engineers, Vicksburg, Miss.
Van Rijn. (1993). Principles of Sediment Transport in Rivers. Estuaries and Coastal Seas, Aqua Publications, 690p.
Vieira, D. A., & Wu, W. (2002). One-dimensional channel network model CCHE1D version 3.0-User’s Manual. National Center for Computational Hydroscience and Engineering, University of Mississipi, Oxford, Miss.