I. Tổng quan về nghiên cứu dòng chảy lũ do vỡ đập
Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích dòng chảy lũ do vỡ đập bằng mô hình toán số 2D, cụ thể là sử dụng phần mềm TELEMAC 2D và HEC-RAS. Luận văn thạc sĩ này thuộc chuyên ngành kỹ thuật xây dựng, với mục tiêu chính là mô phỏng và đánh giá ảnh hưởng của lũ lụt do vỡ đập Dầu Tiếng đến khu vực hạ lưu, đặc biệt là TP. Hồ Chí Minh. Nghiên cứu thủy văn và mô hình hóa lũ lụt là hai khía cạnh trọng tâm của luận văn, nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý rủi ro lũ lụt.
1.1. Mục đích nghiên cứu
Mục đích chính của nghiên cứu là giải quyết bài toán dòng chảy lũ do vỡ đập bằng cách sử dụng mô hình toán số 2D. Luận văn tập trung vào việc mô phỏng quá trình vỡ đập Dầu Tiếng và ảnh hưởng của nó đến khu vực hạ lưu, đặc biệt là TP. Hồ Chí Minh. Kỹ thuật môi trường và kỹ thuật công trình được áp dụng để đánh giá mức độ ngập lụt và đề xuất các biện pháp phòng ngừa.
1.2. Phạm vi và phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng mô hình toán số 2D TELEMAC 2D và HEC-RAS để mô phỏng quá trình vỡ đập và truyền lũ. Phương pháp mô phỏng được áp dụng để tính toán các kịch bản vỡ đập khác nhau, bao gồm vỡ do xói ngầm và vỡ do nước tràn đỉnh đập. Thủy lực học và mô hình số học là cơ sở lý thuyết chính của nghiên cứu.
II. Mô hình toán số và ứng dụng
Luận văn sử dụng mô hình toán số 2D TELEMAC 2D và HEC-RAS để mô phỏng dòng chảy lũ do vỡ đập. TELEMAC 2D được sử dụng để mô phỏng quá trình truyền lũ trong lưu vực sông Sài Gòn, trong khi HEC-RAS được dùng để mô phỏng quá trình vỡ đập Dầu Tiếng. Phân tích dòng chảy và mô hình hóa lũ lụt là hai khía cạnh chính của nghiên cứu, nhằm đánh giá mức độ ngập lụt và ảnh hưởng đến khu vực hạ lưu.
2.1. Mô hình TELEMAC 2D
TELEMAC 2D là mô hình toán số 2D dựa trên hệ phương trình Saint-Venant, được sử dụng để mô phỏng dòng chảy lũ trong lưu vực sông Sài Gòn. Mô hình này cho phép tính toán các thông số thủy lực như vận tốc dòng chảy, mực nước và lưu lượng. Thủy lực học và mô hình số học là cơ sở lý thuyết của TELEMAC 2D.
2.2. Mô hình HEC RAS
HEC-RAS là mô hình toán số được sử dụng để mô phỏng quá trình vỡ đập Dầu Tiếng. Mô hình này cho phép tính toán các thông số như kích thước lỗ vỡ, thời gian vỡ đập và lưu lượng nước xả. Phân tích dòng chảy và quản lý rủi ro lũ lụt là hai ứng dụng chính của HEC-RAS trong nghiên cứu này.
III. Kết quả và đánh giá
Nghiên cứu đã mô phỏng thành công quá trình vỡ đập và dòng chảy lũ bằng mô hình toán số 2D. Kết quả cho thấy, trong trường hợp vỡ đập Dầu Tiếng, mức độ ngập lụt tại TP. Hồ Chí Minh có thể lên đến 2.38 m. Quản lý rủi ro lũ lụt và kỹ thuật môi trường là hai khía cạnh quan trọng được đề cập trong luận văn, nhằm giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản.
3.1. Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng cho thấy, trong trường hợp vỡ đập do xói ngầm, mức độ ngập lụt tại TP. Hồ Chí Minh có thể lên đến 2.38 m. Mô hình hóa lũ lụt và phân tích dòng chảy là hai phương pháp chính được sử dụng để đánh giá kết quả. Kỹ thuật công trình và kỹ thuật môi trường được áp dụng để đề xuất các biện pháp phòng ngừa.
3.2. Đánh giá và kiến nghị
Nghiên cứu đã đề xuất các biện pháp quản lý rủi ro lũ lụt và kỹ thuật môi trường để giảm thiểu thiệt hại do vỡ đập gây ra. Mô hình toán số 2D và phương pháp mô phỏng là công cụ hiệu quả trong việc dự báo và đánh giá mức độ ngập lụt. Luận văn cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nâng cao nhận thức cộng đồng về rủi ro lũ lụt.
