ireallyneedyou29
New Member
Download miễn phí Công trình trên mô hình Hecras
Xói mòn cũng bị giới hạn nguồn cung cấp. Trong rất nhiều con sông được chỉnh dòng tốt, thì thành phần hạt đáy sông được bao phủ bỏi lớp vật liệu thô được gọi là lớp bọc. Lớp này có thể được tạo thành bởi việc bao bọc ổn định hay sư vận chuyển khác nhau của các thành phần hạt mịn. Đặc biệt ở cuối dòng của đập, hầu hết các thành phần hoạt động của hạt mịn, trong khi các thành phần thô thì ổn định và thu thập các vật liệu hạt nằm ở sâu trên bề mặt từ chổ khác vận chuyển tới. Lớp bọc này cũng có thể tạo thành từ các lớp di động, một lớp mới của thành phần hạt thô để đạt được sự vận chuyển cân bằng.
Trong trường hợp khác thì cấu tạo của một lớp bọc có xu hướng giảm tổng lượng vận chuyển vì thành phần trên bề mặt, chỉ thành phần có thể vận chuyển được mà nó cũng trở nên thô hơn và khó vận chuyển hơn. Đây cũng là sự hạn chế của năng lực vận chuyển.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
** CƠ SỞ TÍNH TOÁN BÙN CÁT CỦA MÔ HÌNH HECRAS **Tính toán vận chuyển bùn cát là một viêc khó cực kì. Thông số sử dụng để đoán sự thay đổi đáy sông không có cơ sở chắc chắn và nếu ta dùng một lí thuyết để tính thì thường theo kinh nghiệm và có kết quả nằm trong vùng rất rộng. Tuy nhiên, nếu số liệu đưa vào là số liệu tốt, người làm có kĩ năng có thể sử dụng modul bùn cát đã được hiệu chỉnh để đoán đúng miền kết quả tính toán, có xu hướng lâu dài thì có thể dự báo được và có thể sử dụng để đánh giá được các lựa chọn cho dự án. Hec Ras bây giờ bao gồm các hệ để biểu diễn các điều kiện biên di động, modul của vận chuyển bùn cát. Trong chương này người ta mô tả lí thuyết và giả thuyết được dùng để tính toán.
Tương tự dòng không ổn định(quasi unsteady flow)
Trước khi Hec ras có thể tính được lượng vận chuyển bùn cát, thủy lực học dòng sông phải được tính trước. Hec ras dùng một phép đơn giản hóa thủy động học, để dùng chung cho các modul vận chuyển bùn cát. Giả thuyết dòng chảy tương tự dòng không ổn định (quasi unsteady flow) xấp xỉ với đường thủy văn liên tục có các dòng chảy ổn định bị gián đoạn. Cho mỗi cấp dòng chảy ổn định nào đó, thì mất một khoảng thời gian nhất định để vân chuyển. Với các mẫu dòng ổn định này thì dễ hơn để phát triển so với toàn bộ modul dòng không ổn định, và chương trình tính nhanh hơn. (một phiên bản chạy dòng không ổn định để vận chuyển bùn cát sẽ được công bố trong tương lai)
Mỗi bản tính gián đoạn của dòng ổn định được chia ra thành các phần nhỏ hơn, thành các khoảng ngắn hơn về thời gian để máy tính tính toán sự vận chuyển bùn cát. Hec ras sử dụng 3 bước thời gian, đó là thời đoạn dòng chảy ổn định, thời đoạn tính toán (computation increment) và bước thời gian xáo trộn (mixing time step)
Khoảng thời gian chảy ổn định (flow duration)
Một khoảng chảy ổn định là bước thời gian. Nó để trình bày khoảng thời gian mà có cùng chung lưu lượng, nhiệt độ, vị trí, hay lượng bùn cát. Chẳng hạn như nếu dữ liệu dòng chảy được thu thập từng ngày, thì khoảng thời gian này sẽ là 24 giờ. Để xác định đúng về vị trí, dòng chảy, thời gian, hay bùn cát đầu vào thì giá trị riêng biệt phải thể hiện cho cả thời đoạn đó mà đủ lớn để đặt thông số cho toàn bộ chạy chương trình.
Các khoảng thời gian tính toán (computational increment)
Trong một khoảng thời gian được chia thành nhiều khoảng nhỏ hơn để tính toán. Mặt dù dòng chảy vẫn không đổi, địa hình và các thông sổ thủy động được cập nhật sau mỗi bước thời gian nhỏ hơn đó. Nếu khoảng thời gian tính đó quá dài thì hình dạng đáy sông không được cập nhật đủ và kết quả có thể thay đổi.
Bước thời gian xáo trộn của đáy sông (bed mixing time step)
Cuối cùng thì khoảng thời đoạn lại được chia nhỏ hơn thành các bước thời gian thay đổi đáy sông. Trong suốt thời gian của bước này thì độ sâu, thông số thủy lực và sự vận chuyển của các cỡ hạt không đổi, thay vào đó là độ xói và bồi lắng trong suốt thời gian này và có thể gây sự thay đổi dẫn tới sự bồi lắng của các lớp của đáy sông (ví dụ như lớp hoạt động, lớp bọc hay cả lớp không hoạt động). Các cở hạt theo phương thẳng đứng này được sắp xếp lại để phản hồi lại việc tăng hay giảm vật liệu. Từ khi có sự thay đổi của lớp hoạt động này trong suốt bước thời gian hòa lẫn đáy sông, khả năng vận chuyển bùn cát cũng đã thay đổi mặc dù về động lực học và tiềm lực vận chuyển vẫn giữ nguyên.
Phương trình liên tục của bùn cát
Phương trình này chỉ ra rằng thay đổi thể tích bùn cát trong một thể tích khống chế (bồi tụ hay giảm lượng bùn cát) tương đương với hiệu số của lượng cát vào và ra.
Phương trình này được giải bởi việc tính lượng vận chuyển bùn cát suốt trong thể tích khống chế tương ứng với mỗi mặt cắt. Dung lượng bùn cát trong thể tích này (A) đi ra so sánh vơi lượng cung cấp bùn cát đưa vào thể tích khống chế (B) . Nếu lượng ra (A) lớn hơn lượng cung cấp (B) thì gây thiếu hụt nên đáy sông bị xói. Nếu lượng ra (A) nhỏ hơn lượng cấp (B) thì lượng thừa bùn cát này sẽ gây nên bồi lắng.
chức năng lực vận chuyển
Phía bên phải của phương trình liên tục là độ dốc bùn các dọc theo thể tích khống chế (độ dốc do dòng bùn cát vào và ra). Dòng bùn cát vào thì đơn giản là loại bùn cát nhập vào trong thể tích khống chế từ thể tích khống chế trước nó. Tổng lượng bùn lớn nhất có thể rời khỏi thể tích khống chế, tuy nhiên thì chức năng của lượng bùn cát này là nước có thể di chuyển nó đi. Cái đó gọi là năng lực vận chuyển bùn cát, và được tính toán cho mỗi thể tích khống chế của từng bước thời gian bed mixing.
Các lớp hạt
Hec ras chia vật liệu bùn cát ra thành nhiều phần. Vật liệu vận chuyển được nằm trong 0.002mm và 2048 mm, được chia thành 20 thành phần hạt theo kích cỡ. các thành phần hạt được mặc định dựa vào tiêu chuẩn là lớp trên gấp 2 lần lớp dưới nó. Hec ras sử dụng ý nghĩa hình học của thành phần hạt (căn bậc hai của cận trên và cận dưới của hạt) để biễu diễn kích thước của hạt.không hiểu
Ví dụ
Năng lực vận chuyển bồi tích là việc đo đạt bao nhiêu vật liệu của một lớp hạt nào đó dưới điều kiện thủy động học có thể vận chuyển được. Khả năng vận chuyển này được tính với các phương trình vận chuyển bùn cát có trong chương trình. Từ đó, hầu hết các phương trình này dùng cho mỗi loại hạt, như d50 (hay hầu hết có 2 loại kích thước hạt như d50 và d90) , phương trình này dùng độc lập nhau cho mỗi loại hạt. Giá trị này, được tính riêng lẽ cho mỗi thành phần hạt mà không quan tâm đến việc nó nằm đâu trong đáy sông, được gọi là năng lực vận chuyển. Có 7 năng lực vận chuyển bồi tích trong Hec ras.
Có hàng tá hàm vận chuyển được phát triển. Vì vận chuyển bùn cát rất dễ thay đổi khi có chút sai khác, và xu hướng tính của máy tính bởi những phương trình khác nhau thay đổi bởi thứ tự của độ lớn, phụ thuộc vào vật liệu vận chuyển như thế nào và động lực học so sánh các thông số này trong suốt quá trình vận chuyển bùn các. Khả năng lớn nhất, một hàm vận chuyển nên được chọn phải gần đúng với thông số của bồi lắng và thủy lực sao cho phù hợp với bài toán nhất. Phương trình thật sự được dùng cho các phương pháp này có cụ thể ở Appendix E và trang E-37 đến E-45.
Acker và White
Là hàm tải trọng toàn phần được phát triển từ số liệu của kênh dẫn nước mà có loại bồi tích đồng nhất từ đất đến đất sét mịn. Thủy động lực học được chọn để biểu diễn cho hệ thống đáy sông bao gồm lớp gợn sóng cát, đụn cát, đáy sông bằng phẳng. Bùn cát lơ lửng là hàm có vận tốc trượt trong khi hàm vận chuyển phù sa đáy là hàm ứng suất tiếp.
England Hansen
Phương trình vận chuyển tổng lượng bùn cát lấy từ số liệu của một con kênh. Cùng kích cở cát gần như nhau từ 0.19 đến 0.93 mm được sử dụng. Cái hay của England Hansen là không phải là một hàm gì phức tạp. Chay vào đó nó là hàm quan hệ g...