Trích yếu luận án tiến sỹ kỹ thuật của NCS Hồ Việt Cường

Tên luận án: “Nghiên cứu tác động của các hoạt động nạo vét khai thác cát đến sự biến đổi dòng chảy, bùn cát, lòng dẫn ở đoạn sông phân lạch trên sông Cửu Long”
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy                       Mã số: 62–58–02–02
Đơn vị đào tạo sau đại học: Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

Trích yếu luận án tiến sỹ kỹ thuật của NCS Hồ Việt Cường - Tiếng Anh

Toàn văn luận án của NCS Hồ Việt Cường

Tóm tắt luận án của NCS Hồ Việt Cường

Tóm tắt luận án của NCS Hồ Việt Cường - Tiếng Anh

NỘI DUNG BẢN TRÍCH YẾU

1. Mục đích và đối tượng nghiên cứu của luận án

Mục đích nghiên cứu:

(1) Nghiên cứu mối quan hệ giữa các đặc trưng dòng chảy, bùn cát và hình thái lòng dẫn của đoạn sông phân lạch đơn. Từ đó làm cơ sở khoa học cho việc định hướng các giải pháp chỉnh trị đoạn sông phân lạch đơn.

(2) Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các hoạt động nạo vét khai thác cát đến chế độ thủy lực dòng chảy và diễn biến hình thái ở đoạn sông phân lạch đơn, làm cơ sở đề xuất kỹ thuật nạo vét và khai thác cát hợp lý, hiệu quả và đảm bảo sự ổn định chung cho toàn đoạn sông.

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu của luận án sẽ áp dụng vào thực tế để đề xuất các giải pháp chỉnh trị và phương án khai thác cát tối ưu cho một đoạn sông phân lạch đơn trọng điểm trên sông Cửu Long.

Đối tượng nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu của luận án là các sông phân lạch ở vùng ĐBSCL, tập trung nghiên cứu tại một số đoạn phân lạch điển hình và là các trọng điểm khai thác cát trên sông Tiền và sông Hậu.

- Luận án chỉ tập trung nghiên cứu về sự biến đổi của các yếu tố dòng chảy, bùn cát và lòng dẫn của đoạn sông phân lạch đơn do ảnh hưởng của các hoạt động nạo vét khai thác cát.

2. Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng

- Phương pháp kế thừa để thu thập các tài liệu, số liệu cơ bản, hệ thống hóa và xử lý các kết quả nghiên cứu có liên quan.

- Phương pháp điều tra khảo sát thực địa nhằm bổ sung các tài liệu, số liệu mới, tình hình hiện trạng của các đoạn sông phân lạch để phục vụ công tác nghiên cứu, phân tích và kiểm tra kết quả tính toán.

- Phương pháp chỉnh lý và phân tích số liệu thực đo.

- Phương pháp mô hình toán và mô hình vật lý.

- Phương pháp chuyên gia để tham vấn ý kiến của các chuyên gia có kinh nghiệm trong từng nội dung nghiên cứu của luận án.

3. Các kết quả chính và kết luận

Những điểm mới khoa học của luận án:

1- Xây dựng được công thức lý thuyết và các công thức thực nghiệm ở dạng rút gọn có thể sử dụng để xác định tỷ lệ phân lưu dòng chảy (β), tỷ lệ phân chia bùn cát (l_S) vào các lạch cho đoạn sông phân lạch đơn trên sông Cửu Long dựa trên các thông số cơ bản về lòng dẫn (chiều rộng B, độ sâu H, chiều dài lạch L và diện tích mặt cắt ướt A) của đoạn sông.

2- Xây dựng được biểu đồ quan hệ để đánh giá hiệu quả của việc nạo vét nhằm điều chỉnh tỷ lệ phân lưu cho đoạn sông phân lạch đơn ở vùng ĐBSCL.

3- Xác định được mức độ, phạm vi, vị trí khai thác cát tối ưu và đề xuất các giải pháp chỉnh trị thích hợp cho đoạn sông phân lạch đơn khu vực thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang.

Kết luận:

1. Luận án đã tổng hợp và phân tích tổng quan các kết quả nghiên cứu chính ở trong và ngoài nước về sông phân lạch và những nghiên cứu về ảnh hưởng tác động của các hoạt động khai thác cát đến chế độ dòng chảy và lòng dẫn của dòng sông. Làm rõ những hạn chế và tồn tại đối với các kết quả nghiên cứu đã có liên quan đến đề tài luận án.

2. Xuất phát từ các công thức cơ bản về thủy động lực học, luận án đã tiến hành các phân tích lý luận và thiết lập được công thức tính tỷ lệ phân lưu dòng chảy cho đoạn sông phân lạch đơn phụ thuộc vào các yếu tố hình thái mặt cắt ngang, bán kính thủy lực và hệ số nhám của lòng dẫn 2 lạch, có dạng:

Từ các công thức này, trên cơ sở số liệu thực đo và phân tích đặc điểm tự nhiên của sông Cửu Long, nghiên cứu sinh đã đơn giản hóa và đề xuất các công thức xác định tỷ lệ phân lưu dòng chảy cho đoạn sông phân lạch đơn trên sông Cửu Long với độ chính xác tương đối, có thể sử dụng để tính toán sơ bộ tỷ lệ phân lưu hiện trạng hoặc xác định các thông số quy hoạch chỉnh trị, quy mô nạo vét và khai thác cát. Các công thức gồm:

Trong đó (L₁,L₂), (B­₁,B₂) và (H₁,H₂) là các thông số chiều dài, chiều rộng, chiều sâu trung bình lòng dẫn của lạch chính và lạch phụ.

3. Luận án đã đi sâu nghiên cứu về các đặc trưng thủy lực, bùn cát và hình thái lòng dẫn của đoạn sông phân lạch. Từ số liệu thực đo của một số đoạn phân lạch đơn điển hình trên hệ thống sông Cửu Long, bằng phương pháp phân tích chỉnh lý các số liệu cơ bản, luận án đã xây dựng thành công một số quan hệ thực nghiệm giữa tỷ lệ phân lưu dòng chảy, tỷ lệ phân chia bùn cát với các yếu tố thủy lực, yếu tố hình thái lòng dẫn của đoạn sông phân lạch đơn trên sông Cửu Long trong điều kiện có xét đến ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát.

- Quan hệ giữa tỷ lệ phân lưu dòng chảy với các đặc trưng thủy lực, hình thái lòng dẫn giữa 2 lạch có dạng:

- Quan hệ giữa tỷ lệ phân chia bùn cát với các đặc trưng thủy lực, hình thái lòng dẫn giữa 2 lạch có dạng:

Trong đó (a=1) và (k=5/3). Từ các quan hệ này cho thấy độ nhạy của từng yếu tố tác động tới tỷ lệ phân lưu dòng chảy, phân chia bùn cát vào các lạch. Đây là cơ sở cho việc định hướng hoạt động khai thác cát kết hợp nạo vét lòng dẫn nhằm mục đích chỉnh trị đoạn sông phân lạch, bằng giải pháp điều chỉnh hợp lý tỷ lệ phân lưu dòng chảy vào các lạch cho đoạn sông phân lạch đơn ở vùng đồng bằng sông Cửu Long.

4. Thông qua các nghiên cứu trên mô hình toán và thí nghiệm mô hình vật lý, luận án đã phân tích và xác định được những tác động chính của việc nạo vét khai thác cát đến chế độ thủy lực dòng chảy và diễn biến lòng dẫn ở đoạn sông phân lạch. Từ kết quả tính toán, đã xây dựng được biểu đồ quan hệ đánh giá hiệu quả của việc nạo vét lòng dẫn để điều chỉnh tỷ lệ phân lưu dòng chảy vào lạch theo quy mô nạo vét khai thác cát. Hiệu quả điều chỉnh lớn nhất đạt được khi H_kt ≤ 0,7H_tb. Có nghĩa là chiều sâu nạo vét tăng thêm nên nhỏ hơn chiều sâu trung bình mặt cắt của lạch nạo vét (H_kt < H_tb).

5. Kết quả nghiên cứu của luận án đã được ứng dụng vào thực tế để tính toán các thông số chỉnh trị lòng dẫn và đề xuất giải pháp nạo vét kết hợp với khai thác cát hợp lý, đảm bảo duy trì sự ổn định lâu dài cho đoạn sông phân lạch đơn khu vực thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang.

Hướng nghiên cứu tiếp:

- Sông Cửu Long là một con sông chịu ảnh hưởng của thủy triều, vì vậy cần nghiên cứu sâu hơn về quan hệ giữa tỷ lệ phân lưu dòng chảy, tỷ lệ phân chia bùn cát với các yếu tố thủy lực, yếu tố hình thái của đoạn sông phân lạch đơn trong trường hợp có xét đến các ảnh hưởng của thủy triều.

- Tiếp tục nghiên cứu về ảnh hưởng của hoạt động nạo vét khai thác cát đến dòng chảy, bùn cát và diễn biến lòng dẫn của đoạn sông phân lạch ở các khu vực sông khác ngoài sông Cửu Long.