Họp Hội đồng đánh giá luận án tiến sỹ cấp Viện cho NCS. Hoàng Nam Bình

Sáng ngày 20/5/2022, Cơ sở đào tạo Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã tổ chức họp Hội đồng đánh giá Luận án Tiến sỹ cấp Viện cho NCS. Hoàng Nam Bình với đề tài “Một số đặc trưng thủy động lực học của dòng biến lượng không ổn định trong máng tràn bên” . Đây là Hội đồng đánh giá đầu tiên trong năm 2022 của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam. Luận án đã có 5/7 phiếu đánh giá loại xuất sắc, mở đầu cho một năm mới, một giai đoạn mới thành công trong đào tạo Tiến sĩ của Viện.

Tham dự buổi họp có GS.TS. Trần Đình Hòa - Giám đốc Viện, Thủ trưởng Cơ sở đào tạo, Chủ tịch Hội đồng; GS.TS. Nguyễn Tùng Phong - Phó Giám đốc Viện phụ trách nhiệm vụ đào tạo Tiến sỹ; PGS.TS Đặng Hoàng Thanh - Trưởng ban Tổ chức Hành chính; PGS.TS. Phạm Hồng Cường - Phó Trưởng Ban Tổ chức Hành chính; Các NCS đang học tập và nghiên cứu tại Viện; Cán bộ khoa học trong và ngoài Viện; đồng nghiệp, bạn bè và gia đình của NCS.

Thừa lệnh Giám đốc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam và thay mặt Đơn vị quản lý nhiệm vụ đào tạo trình độ Tiến sỹ, PGS.TS. Phạm Hồng Cường công bố quyết định thành lập Hội đồng đánh giá luận án tiến sỹ cấp Viện cho Luận án Tiến sỹ của NCS. Hoàng Nam Bình của Giám đốc Viện.

Báo cáo kết quả luận án trước Hội đồng, NCS. Hoàng Nam Bình cho biết trong tính toán thiết kế thủy lực máng tràn bên hiện nay, dòng chảy trong máng được coi là ổn định và các phương trình mô phỏng chủ yếu là SVF một chiều (1D) ổn định, với giả thiết phân bố lưu tốc là đồng nhất, bỏ qua tác động của hướng dòng gia nhập và lực quán tính của dòng gia nhập tác động lên dòng chính. Mặt khác, bản chất dòng chảy trong máng là SVF không ổn định, các yếu tố thủy lực có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Ngoài ra, dưới tác dụng lực đẩy của dòng gia nhập, mực nước trong máng phía thành đối diện luôn cao hơn mực nước trung bình trong máng và dòng chảy có xáo trộn mạnh nên các hệ số phân bố lưu tốc cũng khác với sông thiên nhiên. Do đó, kết quả tính toán thường gặp sai số lớn.
Đối với dòng không ổn định 1D thì hệ phương trình Saint Venant đã giải quyết được nhiều bài toán thực tiễn. Tuy nhiên, khi áp dụng cho máng tràn bên thì hệ phương trình chưa có lời giải phù hợp vì chưa xét đến lực tác động của dòng gia nhập hoặc phân tán và tổn thất năng lượng do dòng chảy bên hay lực quán tính của dòng chảy cong.

Từ những nhận định trên, luận án hướng tới nghiên cứu giải pháp khắc phục một số hạn chế của phương pháp tính hiện nay nhằm tăng độ chính xác bằng việc xét dòng chảy trong máng tràn bên là SVF không ổn định, bổ sung thành phần lực quán tính của dòng chảy bên, lực quán tính của dòng chảy cong và các hệ số phân bố lưu tốc. Đồng thời làm rõ thêm một số đặc trưng thủy động lực học của SVF trong máng tràn bên.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án là (1) Thiết lập hệ phương trình vi phân phi tuyến của SVF không ổn
định 1D có kể đến lực quán tính của dòng chảy bên và dòng chảy cong; (2) Tuyến tính hóa hệ phương trình đề xuất bằng phương pháp sai phân và thiết lập chương trình tính thích hợp; (3) Xác định các hệ số trong phương trình SVF không ổn định 1D áp dụng cho máng tràn bên; (4) Xác định một số đặc trưng thủy động lực học trong máng tràn bên.

Từ mục tiêu trên, Luận án đã triển khai 06 nội dung nghiên cứu bao gồm: (1) Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước; (2) Nghiên cứu đặc điểm dòng chảy trong máng tràn bên; (3) Phân tích cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết lập hệ phương trình vi phân của SVF không ổn định 1D; (4) Thiết lập và giải hệ phương trình đề xuất; (5) Xác định các hệ số trong phương trình đề xuất, xây dựng công thức tính chiều sâu dòng chảy lớn nhất trên mặt cắt ngang và chiều sâu dòng chảy cuối máng; (6) Mô phỏng dòng chảy không ổn định 1D và xác định một số đặc trưng thủy động lực học trong máng tràn bên.

Những đóng góp mới của luận án có thể kể đến là:

Thiết lập được hệ phương trình vi phân tổng quát (2.28) cho SVF không ổn định khi kể đến lực gây ra do dòng chảy bên và dòng chảy cong. (2.28) là dạng phương trình Saint Venant mở rộng.

Xác định được các hệ số phân bố lưu tốc của SVF trong máng tràn bên (a0 = 1,41 và a = 2,32) với giới hạn của điều kiện (3.8). Thiết lập được công thức xác định chiều sâu dòng chảy phía thành máng đối diện (3.6) và chiều sâu dòng chảy cuối máng (3.17), phù hợp lần lượt với điều kiện (3.8) và (3.18).
Sử dụng sơ đồ sai phân Preissmann số hóa hệ phương trình (2.28) thu được hệ phương trình đại số tuyến tính (2.54). Xây dựng thuật toán và công cụ mô phỏng số USVF1D để xác định một số đặc trưng
thủy động lực học của SVF không ổn định trong máng tràn bên.

Thay mặt Hội đồng, Chủ tịch Hội đồng GS.TS. Trần Đình Hòa đọc Nghị quyết Hội đồng về đánh giá luận án Tiến sỹ của NCS. Hoàng Nam Bình. Theo Nghị quyết, Luận án đã đưa ra được một số luận cứ làm sáng tỏ một số đặc trưng thủy động lực học của dòng biến lượng không ổn định trong máng tràn bên, như: thiết lập hệ phương trình vi phân tổng quát cho dòng biến lượng không ổn định khi xét đến lực quán tính của dòng gia nhập vào máng bên và dòng chảy cong; xác định được các hệ số phân bố lưu tốc của dòng biến lượng trong máng tràn bên, thiết lập được xông thức thực nghiệm xác định chiều sâu dòng chảy lớn nhất tại thành máng đối diện ngưỡng tràn và chiều sâu dòng chảy cuối máng; Xây dựng được công cụ mô phỏng số USVF1D để xác định một số đặc trưng thủy động lực học của dòng biến lượng không ổn định trong máng tràn bên. Các kết quả của luận án đã góp phần hoàn thiện hơn các nghiên cứu về dòng biến lượng không ổn định một chiều, là cơ sở để tiếp tục nghiên cứu các vấn đề khác chưa được giải quyết đối với dòng biến lượng không ổn định trong máng tràn bên.

Các công thức thực nghiệm, công cụ mô phỏng số USVF1D sẽ giúp việc tính toán thủy lực khi thiết kế công trình tháo lũ kiểu tràn bên được chính xác hơn, hiệu quả và kinh tế hơn, tạo điều kiện ứng dụng loại tràn bên cho các hồ chứa trong quá trình sửa chữa, nâng cấp hay xây dựng mới.

Các cơ quan quản lý đầu tư xây dựng, các đơn vị tư vấn thiết kế có thể tham khảo, sử dụng kết quả nghiên cứu của luận án trong quá trình tính toán thủy lực để thiết kế loại tràn bên cho các công trình tháo.

Luận án đã có 02 đóng góp mới đó là (1) Thiết lập được hệ phương trình vi phân tổng quát (phương trình 2.28) và xây dựng được công cụ mô phỏng số USVF1D cho dòng biến lượng không ổn định khi xét đến lực quán tính của dòng gia nhập vào máng bên và dòng chảy cong; (2) Xác định được phạm vi biến đổi của hệ số lưu tốc (α0 =1,41; α=2,32) và lập công thức thực nghiệm xác định chiều sâu dòng chảy lớn nhất trên mặt cắt ngang hs và chiều sâu dòng chảy cuối máng bên hh (dựa trên các kết quả thí nghiệm đã có trước đây).

Về cơ sở khoa học, độ tin cậy của những luận điểm và những kết luận nêu trong luận án. Nghị quyết nêu rõ  Luận án sử dụng kết hợp giữa phương pháp truyền thống và hiện đại trong quá trình thực hiện các nội dung nghiên cứu như: phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết; phương pháp phân tích thứ nguyên; phương pháp giải tích và phương pháp số. Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng là hợp lý, có độ tin cậy cao. Đề tài luận án phù hợp với chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy, mã số: 9 58 02 02. Luận án có khối lượng, nội dung, kết quả đảm bảo yêu cầu của một luận án tiến sĩ kỹ thuật; Có ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn; Các kết quả nghiên cứu của luận án là mới, chưa tìm thấy có sự trùng lặp với các nghiên cứu đã công bố trong, ngoài nước.

Cũng theo Nghị quyết, NCS. Hoàng Nam Bình cần giải thích rõ hơn các hệ số, các thuật ngữ và làm rõ hơn trong kết quả nghiên cứu ở một số vấn đề như về Độ dốc đáy máng bên S0; bổ sung bảng số liệu thí nghiệm cho các hình vẽ 3.6 ÷ 3.11; Làm rõ việc sử dụng các hệ số α và α0 là biến đổi dọc theo máng bên, tuy nhiên đưa vào tính toán lại dùng giá trị trung bình; Cách xác định giá trị trung bình; Chỉnh sửa các lỗi chính tả, lỗi dấu thập phân, lỗi in ấn, lược bớt các tài liệu không được trích dẫn và trích dẫn tài liệu theo đúng qui định trong luận án…

Kết quả bỏ phiếu kín đánh giá luận án của thành viên Hội đồng với 7/7 phiếu tán thành trong đó có 05 phiếu đánh giá Luận án đạt xuất sắc. Hội đồng đề nghị Cơ sở đào tạo ra quyết định công nhận và cấp bằng TSKT cho NCS. Hoàng Nam Bình sau khi đã chỉnh sửa theo yêu cầu của Hội đồng.

Hội đồng đã biểu quyết 100% nhất trí thông qua Nghị quyết.

Thay mặt cơ sở đào tạo, GS.TS. Nguyễn Tùng Phong -  Phó Giám đốc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam - Phụ trách đào tạo Tiến sĩ của Viện đã gửi lời chúc mừng NCS. Hoàng Nam Bình đã bảo vệ thành công luận án TSKT của mình và được Hội đồng đánh giá xuất sắc. GS.TS Nguyễn Tùng Phong gửi lời chúc mừng đến cơ quan của NCS Hoàng Nam Bình có thêm một nhà khoa học xuất sắc, các thầy cô đã có một học sinh thành công. Đây cũng là niệm tự hào của dòng tộc và gia đình đã nỗ lực, đồng hành cùng NCS trong thời gian qua. Theo GS.TS Nguyễn Tùng Phong, kết quả này là mở đầu một giai đoạn đào tạo Tiến sĩ mới của Viện. Luận án bảo vệ đạt 5/7 phiếu xuất sắc đã minh chứng cho tầm chiến lược, chất lượng đào tạo Tiến sĩ trong thời kỳ này đã được nâng cao.