Xây dựng mô hình số mô phỏng biến đổi hình thái sông có địa hình đáy dốc

Tóm tắt

Các nghiên cứu về chuyển vận bùn cát trong sông có độ dốc đáy lớn gặp rất nhiều
trở ngại so với sông vùng đồng bằng do địa hình đáy sông thay đổi đột ngột và chế độ dòng
chảy thay đổi rất nhanh,... Vận chuyển bùn cát ở các sông có độ dốc đáy lớn là một vấn đề
phức tạp vì vật liệu đáy sông thường không đồng nhất và chứa nhiều loại hạt có kích thước
khác nhau như đất, sỏi, cuội và đá tảng,... Nghiên cứu này bước đầu phát triển một chương
trình mô phỏng quá trình bồi xói địa hình đáy của các con kênh dốc dựa trên tiếp cận cấp
phối thành phần hạt và xem xét chuyển động của hạt bùn cát theo phương ngang đến quá
trình duy trì sự ổn định đáy kênh. Các phương trình thủy động lực hai chiều (2D) và vận
chuyển bùn cát đáy được rời rạc bởi phương pháp sai phân hữu hạn (FDM) và viết trên nền
tảng ngôn ngữ phần mềm Fortran 90. Chương trình phát triển được áp dụng mô phỏng diễn
biến bồi xói đáy của một đoạn sông Teabeak, Hàn Quốc. Khả năng thực hiện của mô hình
được đánh giá thông qua các chỉ số thống kê NASH và RMSE. Kết các quả với NASH =
0,79–0,83 và RMSE = 13%–19% thể hiện sự phù hợp của mô hình đã áp dụng, qua đó cho
thấy triển vọng triển khai mô hình cho các nghiên cứu thực tế trong tương lai