ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

TRẦN THỊ HƢƠNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ
TRONG MÔ HÌNH THỦY LỰC MỘT CHIỀU ĐẾN
TỶ LỆ PHÂN LƢU NHÁNH SÔNG – ÁP DỤNG
XÂY DỰNG MÔ HÌNH MẠNG SÔNG TRONG THỰC TẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠ HỌC KỸ THUẬT

Chuyên ngành: Cơ học kỹ thuật
Mã số: 60 52 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠ HỌC KỸ THUẬT
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. HÀ NGỌC HIẾN HÀ NỘI 2012

MỤC LỤC
 1
 2
 4
 5

RUNGE  KUTTE 7
 7
 7
 Kutta 11
 13

DANH MỤC HÌNH VẼ
 7
 8
 13
 15

3
/s 15

3
/s 16
 17
  19
 20
Hình 2-RAS 22
 27
  28
 29
00m
3
/s 31

3
/s 32
 
3
/s 32
 33

3

3
 52
  55
 56
 56
 57
Hìn 57
 58
 58
 59

 60

 60
 62
Hình 3.18: M 62
 63
  64
  65
 65
 66
4
DANH MỤC BẢNG
 
 33
 
 36
  tích
 39
 

 Tuy nhiên, 
khá 

g khá lâu.


            



 


 


 


6
ng



các thôn 


 có tên: “Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số trong mô hình thủy lực 1 chiều
đến tỷ lệ phân lưu nhánh sông – Áp dụng để xây dựng mô hình mạng sông trong thực
tế” 

1.1.1. Mô tả bài toán
 
sang hai nhánh sông khác. Trong bài toán 

a. Về hình học:
Hình 1.1 và hình 1.2 c nhánh sông trong bài
toán.
  hình    dài L, 
I.
Phía hhai nhánh sông L
1
và L
2
, là hai nhánh sông
  
B
1
và B
2
sông  các sông là I
1
, I
2
.
b. Về điều kiện biên:
 vào Q.  hai H
b1
,
H
b2



  


(1.1)

Q= Q(x,t)  
Z= Z(x,t)  
x
t
A
g
β
S
f

2
2 4/3
f
n Q Q
S
AR


R
n
Gdòng c
B,  à H.
9

Gq =Q/B 
 (1.
2 2 2 2
2 4/3
0
d q B dH n q
gBH I
dx BH dx H H
   
    
   
   

2 2 2
2 2 4/3
0
q B dH dH n q
gBH I
H dx dx H H

     



2 2 2
3 10/3
0
q dH dH n q
I
gH dx dx H


 
xHf
dx
dH
,
(1.4)
H(L
b
)=H
b
. L
b
và H
b
là

              
Runge  Kutta là .
10
Runge  1.

 
tyf
dt
dy
,
(1.5)
 y
0

k f y t
hk
h
k f y t
hk
h
k f y t
k f y hk t

  
  

(1.7)

y
n+1

y
n
 k
i
, i= 1, 2, 3, 4 f 

  
 
1. Chn h = dx= L/n (Ln
chia sông, x= ).
n= 0, H
1
= H

là Q
2
l
Q= Q
1
+ Q
2
.
 Q
1
và Q
2

nhánh sông phía  (1.3) cho hai nhánh sông này ta có:
11
22
11
1
10/3
11
2
1
3
1
1
nq
I
dH H
q
dx


q
1
, q
2

n
1
, n
2
Manning 
g
có 
H
1
(0)= H
b1
; H
2
(0)= H
b2
.
          
g du:
Q= Q
1
+Q
2
(1.8)
hay

pháp Runge  (1.3). Ta
 H
pl1
.
(1.8) có:
12
Q Q Q

1 1 2 2
Bq B q B q11
2
2
Bq B q
q
B


(1.9)
12
Do 
q
2
theo (1.9).
 
H
pl2
.




0


 



>0 
 1.3 .
(1.3) theo Runge  
sông In I
n    
Q
1
, Q
2
 
I và n 
.
L B 
H
b

Fortran
(xin 
xem 
xác  Kudx. 
sai
11
qq

  




KT

Hình 1.3: Lưu đồ thuật toán giải bài toán phân lưu
1.2. Kết quả của bài toán
1.2.1. Số liệu áp dụng

, 

 
 
 
 
 
 

sau:
14
1. 0.00002 
2. 5000m m

15
Tỷ lưu phụ thuộc độ dốc
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0.00E+00 5.00E-05 1.00E-04 1.50E-04 2.00E-04 2.50E-04 3.00E-04 3.50E-04
I
Q2/Q1
Q= 2500m3/s
Q= 4500m3/s
Q= 6500m3/s
Q=8500m3/s
Q= 10500m3/s

Hình 1.4: Biến thiên tỷ lệ phân lưu phụ thuộc vào độ dốc và lưu lượng vào
Mực nước dọc theo hai nhánh hạ du ứng với lưu lượng 2500m3/s
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15
L(km)

/s

1.4 
Q
2
/Q
1
49 2.82 I
2

0.000    I
1
 0      
Q=10500 m
3
/s thì  
54Q= 2500 m
3
/s thì  
0.49 2.82I
1
=I
2
=0.0001) t
 

b. Ảnh hưởng của độ dài nhánh phân lưu

Nhánh 1: Cchính  
- 

Q2/Q1
Q= 2500m3/s
Q= 4500m3/s
Q= 6500m3/s
Q=8500m3/s
Q= 10500m3/s

Hình 1.7: Biến thiên tỷ lệ phân lưu phụ thuộc chiều dài và lưu lượng vào
1.7 nh ông .
m
3
/s, 6km 
 km này iên 
  
là 1.81.         L
1
=L
2
=15000m     
         
nhánh trên mà    
2 
1. 6000m
3
/s (Q> 6000m
3
/s)
Trong vùng   
 này
  1.24 8 

- M 5m

- 
- Csông là 15000m
-  500m
- H1 08
- MH= 5m
ng 2500m
3
/s m
3
/s.
19
Tỷ lưu phụ thuộc hệ số nhám
0.2
0.5
0.8
1.1
1.4
1.7
2
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
n
Q2/Q1
Q= 2500m3/s
Q= 4500m3/s
Q= 6500m3/s
Q=8500m3/s
Q= 10500m3/s


/s m
3
/s.
Tỷ lưu phụ thuộc mực nước cửa ra
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5
H(m )
Q2/Q1
Q= 2500m3/s
Q= 4500m3/s
Q= 6500m3/s
Q=8500m3/s
Q= 10500m3/s

Hình 1.9: Biến thiên tỷ lệ phân lưu phụ thuộc biên mực nước và lưu lượng vào
Hình 1.9   

.
Bhai hai 
Nhánh nào có nh 
  âm. Q
2
/Q
1


* T l  ph thuc mnh vào s khác bit v  dc ca 2 nhánh sông
i vng vào ln, ng c dc nh  c li
ng vào nh dc ng càng l.
* T l  ph thu  dài t 
n biên h du) không ln bin phc tp. Có mt kho
ng 6500m
3
/si vt l phân
 h thu dài ca 2 nhánh. T l  gim dn
 ng vào lc ln
ng nh 
* T l   ph thuc khá ln vào s khác bit v  nhám ca 2 nhánh
sông. Tuy nhiên, t l   h       ln c 
i.
* T l  ph thuc khá ln vào mc biên ca ra ca nhánh sông và
biu vào l
  khi áp
 
22
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ
TRONG MÔ HÌNH HEC – RAS ĐẾN TỶ LỆ PHÂN LƯU
i dung ch yu tp chung vào vic gii thiu mô hình HEC 
RAS và thit lp mô hình s mô ph1. Kt
qu tính toán trong mô hình s  so sánh vi li gii c
c gi Kutta. T  t
vic áp dng hiu chnh mô hình tính toán thc t.
2.1. Mô hình HEC – RAS
2.1.1. Giới thiệu mô hình
Mô hình HEC  RAS (Hydrologic Engineering Centers River Analysis System) là

2.1.2. Phương trình cơ bản
- 

“tính toán dòng chảy ổn định” 
    “tính toán dòng chảy không ổn định”. Trong

  toán dòng
- - 


só 


 
0





q
t
SA
x
Q
(2.1)


 
0