Thông tin luận án TSKT của NCS. Nguyễn Anh Tuấn

Tên Luận án: Nghiên cứu xác định đáy chạy tàu hợp lý trong trường hợp có bùn loãng tại một số luồng hàng hải ở Việt Nam

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy

Mã số chuyên ngành: 09-58-02-02

Họ và tên NCS:                                       Nguyễn Anh Tuấn

1. Người hướng dẫn khoa học: (1): GS. TSKH. Nguyễn Ngọc Huệ

                                                              (2): PGS. TS. Nguyễn Khắc Nghĩa       

2. Cơ sở đào tạo:                         Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam

3. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1. Mục đích nghiên cứu

- Làm rõ các cơ sở lý thuyết về việc sử dụng lớp bùn loãng chạy tàu;

- Tổng hợp, phân tích các đặc trưng về điều kiện tự nhiên vùng cửa sông, ven bờ nhằm đánh giá khả năng xuất hiện bùn loãng tại các luồng tàu ở Việt Nam;

- Xây dựng phương pháp xác định chiều dày lớp bùn loãng và đáy chạy tàu trong trường hợp có bùn loãng:

- Xây dựng phương pháp tính toán sa bồi tháng và xác định thời điểm nạo vét duy tu hợp lý dựa trên tiêu chí về hiệu quả khai thác.  

3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng: Nghiên cứu quy luật sa bồi và lớp bùn loãng trên một số tuyến luồng hàng hải ở Việt Nam.

- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu tại một số luồng hàng hải đặc trưng khu vực Bắc Bộ và Nam Bộ: luồng Hải Phòng, Soài Rạp, Quan Chánh Bố… Nghiên cứu tương quan độ dày lớp bùn loãng và một số yếu tố thủy động lực học, bùn cát, không bao gồm các tác động cực đoan, ngắn hạn.

4. Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng

- Phương pháp nghiên cứu tổng hợp, phân tích;

- Phương pháp điều tra thực địa, khảo sát hiện trường, xử lý phân tích số liệu thực đo;

- Phương pháp mô hình toán, phân tích ảnh viễn thám;

- Phương pháp phân tích thống kê (hồi quy đa biến, Fourier).

5. Các kết quả chính của luận án

5.1. Ý nghĩa khoa học:

Luận án đã làm sáng tỏ và giải quyết những vấn đề sau:

- Xác lập được cơ sở khoa học và công nghệ để chọn tiêu chí xác định lớp bùn loãng có thể tận dụng chạy tàu, xác định đáy chạy tàu hợp lý;

- Làm rõ một số nội dung tổng quan và phân tích các đặc trưng của hiện tượng sa bồi tại các luồng tàu biển có bùn loãng, sử dụng công cụ và phương pháp hợp lý để xác định ở tuyến luồng cụ thể có khả năng xuất hiện bùn loãng đủ điều kiện để nghiên cứu quyết định việc chạy tàu trên bùn loãng;

- Xác lập sự tương quan giữa các yếu tố thủy văn, bùn cát… và độ dày của bùn loãng;

- Xây dựng phương pháp tính toán độ dày sa bồi tại các thời điểm trong năm bằng phân tích số liệu thống kê Fourier, xác định thời điểm nạo vét duy tu hợp lý dựa trên tiêu chí hiệu quả duy trì luồng tàu.

5.2. Ý nghĩa thực tiễn:

- Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng để đánh giá việc chạy tàu trong trường hợp xuất hiện lớp bùn loãng (khá phổ biến trên các luồng hàng hải ở Việt Nam) nhằm gia tăng năng lực vận tải, nâng cao hiệu quả khai thác luồng tàu tại một số vùng lựa chọn đặc trưng; 

- Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn đối với công tác quản lý Nhà nước, xây dựng các chương trình, kế hoạch nâng cao hiệu quả khai thác luồng tàu, xác định thời điểm nạo vét, chu kỳ nạo vét hợp lý.

6. Đóng góp mới của luận án.

- Đề xuất phương pháp đánh giá khả năng xuất hiện bùn loãng và chạy tàu trên luồng có bùn loãng. Luận án đã tổng hợp, phân tích các đặc điểm tự nhiên và đặc điểm khai thác của 16 tuyến luồng hàng hải chính nhằm đánh giá khả năng xuất hiện bùn loãng và ứng dụng chạy tàu trên luồng có bùn loãng của các tuyến luồng;

- Xây dựng được phương pháp xác định độ dày sa bồi tháng dựa trên phân tích Fourier;

- Xây dựng phương pháp và quy trình tính toán độ dày lớp bùn loãng theo các yếu tố thủy lực, bùn cát, ứng dụng cho việc xác định đáy chạy tàu hợp lý;

            - Xây dựng phương pháp xác định thời điểm nạo vét hợp lý dựa trên số liệu thống kê và giá trị Hhd là độ sâu hiệu dụng gia tăng của tuyến luồng.

 THESIS ABSTRACT

Thesis title: Study and define reasonable nautical bottom in fluid mud environment at several Vietnamese channels

Major: Hydraulic Construction Engineering

Code: 09-58-02-02

PhD student:              Nguyen Anh Tuan

1. Scientific supervisors: (1): Prof.Dr. Nguyen Ngoc Hue

                                                  (2): Assoc.Prof.Dr. Nguyen Khac Nghia

2. Institute:                     Vietnam Academy for Water Resources

3. Study purposes, subjects and scope

3.1. Study purposes

- Clarifying theory basis of utilizing fluid mud in shipping;

- Analyzing the characteristics of estuaries and natural condition to evaluate the possibility of fluid mud occurrence in Vietnamese channels;

- Establishing methodology for the definition of fluid mud thickness and nautical bottom through statistic analysis and mathematic modeling:

- Establishing methodology for the calculation of monthly sedimentation and defining reasonable dredging time for the maximization of channel operation efficiency.    

3.2. Study subjects and scope

- Study subjects: Study the sediment rule and the formation of fluid mud in several channels in Vietnam.

- Study scope: Study several specific channels of Northern and Southern regions: Hai Phong, Soai Rap, Quan Chanh Bo channels … Study the correlation between fluid mud thickness and the hydraulic and sediment factors, excluding short term impacts as storm, flood, riverbank erosion…  

4. Methodology

- General study: analyzing relevant researches, paper works and information;

- Field investigation: field measuring and collecting data for analysis;

- Mathematical modeling; remote sensing image interpretation;

- Statistic methodology: multi variable regression and Fourier analysis.

5. Main results of the study

5.1. Scientific meanings:

The following issues have been clarified and solved in this thesis:

- Establishing scientific and technological base for the selection of criteria in the definition of fluid mud utilization in shipping and reasonable nautical bottom;

- Clarifying several scientific aspects on sedimentation in channels with the occurrence of fluid mud, applying reasonable equipment and methodology to define exactly which channels meet the conditions and requirements for shipping in fluid mud;

- Establishing the correlation between fluid mud thickness and the hydraulic and sediment factors;

- Establishing methodology for the calculation of fluid mud thickness at specific periods during a year through Fourier analysis, defining reasonable nautical bottom and dredging time.

5.2. Practical meanings:

- Applying to evaluate the shipping in fluid mud environment (quite popular in Vietnamese channels) with the aim of increasing transportation capability and improving the efficiency of channel operation at several specific regions; 

- Applying for government authority in maritime management and planning for port and channel operation efficiency.

6. Novel contributions

- Propose the methodology to evaluate the occurrence of fluid mud and the feasibility of shipping in fluid mud environment. The natural characteristics and operation specifications of sixteen main channels have been analyzed in order to evaluate the occurrence of fluid mud and the feasibility of shipping in fluid mud environment;

- Establish the methodology to define the thickness of monthly sediment basing on Fourier analysis theory;

- Establish the methodology and calculation procedure of fluid mud thickness according to dynamic and muddy factors; applying for the definition of reasonable nautical bottom;

- Establish the methodology to define reasonable dredging time basing on statistic data and the value of  H_hd  which is the added efficiency value of the channel.

Xem chi tiết tại đây:

- Toàn văn Luận án (NCS. Nguyễn Anh Tuấn)

- Tóm tắt luận án (Tiếng Việt) (NCS. Nguyễn Anh Tuấn)

- Tóm tắt luận án (Tiếng Anh) (NCS. Nguyễn Anh Tuấn)