Tuyển tập Kết quả khoa học và công nghệ 2016 - Số 19

MÔ HÌNH DÒNG CHẢY NƯỚC DƯỚI ĐẤT ĐẢO CÔN SƠN - CÔN ĐẢO GROUNDWATER MODELLING OF CON SON ISLAND - CON DAO ThS. Nguyễn Thị Minh Trang, TS. Lê Đình Hồng, Trường Đại học Bách Khoa – Tp.HCM PGS. TS. Võ Khắc Trí Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam TÓM TẮT Để mô phỏng hệ thống nước dưới đất thì phương pháp mô hình toán thường được sử dụng. Bên cạnh chức năng mô phỏng dòng chảy cho chuỗi thời gian hiện tại thì các mô hình mô phỏng nước dưới đất còn có khả năng dự đoán các thay đổi hay tác động đến các tầng chứa nước dưới đất trong tương lai. Trong bài báo này, phần mềm GMS 10. được lựa chọn sử dụng để mô phỏng dòng chảy nước dưới đất tại đảo Côn Sơn - huyện Côn Đảo. Dựa trên các số liệu quan trắc mực nước, khai thác, bổ cập và bốc hơi theo thời gian kết hợp cùng với lý thuyết về mô hình hóa dòng chảy theo Modflow thì mô hình dòng chảy nước dưới đất tại đảo Côn Sơn được thiết lập. Từ khóa: Mô hình nước dưới đất, GMS, Modflow. ABSTRACT To simulate groundwater system, the method using mathematical models is commonly used. Besides flow simulation functionality for existing time series, groundwater models also have the ability to predict the changes or impacts to groundwater aquifers in the future. In this paper, GMS 10. is used to simulate groundwater flow in Con Son Island - Con Dao district. Based on the groundwater level monitoring data, groundwater extraction data, recharge and evapotranspiration over time combined with theory of groundwater flow modelling MODFLOW, groundwater flow of Con Son island is established. Keywords: Groundwater model, GMS, Modflow. 1. GIỚI THIỆU Mô hình dòng chảy nước dưới đất được sử dụng để mô phỏng sự thay đổi mực nước và lưu lượng dòng chảy trong cân bằng với điều kiện địa chất thủy văn được xác định trong mô hình và có thể mô phỏng sự thay đổi này trong tương lai dựa vào sự thay đổi áp lực trong các tầng chứa nước. Trong bài báo này, phần mềm sử dụng để xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất là Hệ thống mô hình nước dưới đất (Groundwater Modeling System - GMS) phiên bản 10., đây là môi trường đồ họa tổng hợp để mô phỏng dòng chảy nước dưới đất. Có hai cách xây dựng mô hình dòng chảy nước dưới đất trong GMS: (1) cách tiếp cận lưới và (2) cách tiếp cận mô hình khái niệm. Bài báo này dùng cách tiếp cận mô hnh khái niệm. Các tiếp cận này liên quan đến việc sử dụng module bản đồ (Map module). Vị trí của các nguồn, điểm, thông số của các lớp như hệ số thấm, các biên mô hình, lượng bổ cập, bốc hơi và số liệu cần thiết khác cho mô hình được xác định dưới dạng các bản đồ trong module này. Mô hình khái niệm là cách thể hiện sơ đồ hóa hệ thống dòng chảy nước dưới đất dưới dạng các bản đồ, sơ đồ khối, mặt cắt làm cơ sở để xây dựng mô hình số. Thực chất của mô hình khái niệm là mô tả và tổ chức số liệu thực địa một cách thích hợp để mô phỏng chính xác nhất hệ thống nước dưới đất. Số liệu trong mô hình khái niệm được tổ chức thành các lớp có thuộc tính như sau: - Lớp nguồn/điểm (Sources/Sinks coverages) thể hiện: Biên của các tầng chứa nước, hình dạng và tương tác của sông, hồ, giếng khoan và lưu lượng khai thác, diện tích của vùng lập mô hình. - Lớp theo diện tích (Areal coverages) thể hiện: lượng bổ cập và lượng bốc hơi; hệ số thấm (nằm ngang và thẳng đứng), hệ số nhả nước trọng lực, hệ số nhả nước đàn hồi của các tầng chứa nước. - Lớp các lỗ khoan quan trắc (Observation coverages) thể hiện: các lỗ khoan quan trắc và cao trình tuyệt đối mực nước của chúng.

pdf488 trang | Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 207 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tuyển tập Kết quả khoa học và công nghệ 2016 - Số 19, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
i VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2016 Số 19 ISSN 0866 – 7292 Ban biên tập: GS.TS. TĂNG ĐỨC THẮNG GS.TSKH. NGUYỄN ÂN NIÊN GS.TSKH. NGUYỄN VĂN THƠ GS.TS. LÊ SÂM GS.TS. LÊ MẠNH HÙNG GS.TS. TRẦN THỊ THANH PGS.TS. ĐỖ TIẾN LANH PGS.TS. TƠ VĂN THANH PGS.TS. LƯƠNG VĂN THANH PGS.TS. HỒNG VĂN HUÂN PGS.TS. ĐINH CƠNG SẢN TS. TRẦN BÁ HOẰNG TS. TƠ QUANG TOẢN TS. NGUYỄN NGHĨA HÙNG Tp. Hồ Chí Minh năm 2017 ii iii MỤC LỤC Lời nĩi đầu ...................................................................................................................... vii PHẦN I. THỦY NƠNG - MƠI TRƯỜNG .................................................................... 1 1. Mơ hình dịng chảy nước dưới đất đảo Cơn Sơn – Cơn Đảo ........................................ 3 ThS. Nguyễn Thị Minh Trang, TS. Lê Đình Hồng, PGS. TS. Võ Khắc Trí 2. Dự báo dịng chảy nước dưới đất ở đảo Cơn Sơn theo kịch bản biến đổi khí hậu ..... 15 ThS. Nguyễn Thị Minh Trang, TS. Lê Đình Hồng, PGS. TS. Võ Khắc Trí 3. Mơ phỏng thí nghiệm lan truyền Amoni NH4 trong các cột đất Cơn Sơn .................. 26 ThS. Nguyễn Thị Minh Trang, TS. Lê Đình Hồng, PGS. TS. Võ Khắc Trí 4. Nghiên cứu, đánh giá chất lượng nước vùng cửa sơng ven biển từ Vũng Tàu tới Trà Vinh phục vụ yêu cầu phát triển thủy sản ...................................................... 39 TS. Lương Văn Thanh, ThS. Lương Văn Khanh 5. Một số kết quả nghiên cứu về thủy sinh vật vùng cửa sơng ven biển từ Vũng Tàu đến Trà Vinh phục vụ yêu cầu phát triển thủy sản ............................................................ 49 TS. Lương Văn Thanh, ThS. Lương Văn Khanh 6. Nghiên cứu chế độ tưới thích hợp cho cây nho lấy lá bằng kỹ thuật tưới nhỏ giọt tại vùng khan hiếm nước .............................................................................. 58 ThS. Trần Thái Hùng, PGS. TS. Võ Khắc Trí, GS. TS. Lê Sâm 7. Một số vấn đề về sản xuất lúa vụ Thu Đơng ở Đồng bằng sơng Cửu Long ............... 73 ThS. Nguyễn Văn Hoạt, TS. Hồng Quốc Tuấn, GS. TS. Tăng Đức Thắng 8. Một số vấn đề về dịng chảy lũ ở Đồng bằng sơng Cửu Long nhìn từ trận lũ lớn năm 2011 .................................................................................................................... 81 GS. TS. Tăng Đức Thắng, PGS. TS. Nguyễn Thanh Hải, KS. Vũ Quang 9. Áp dụng chỉ số mờ cho đánh giá chất lượng nước mặt .............................................. 92 Bùi Việt Hưng 10. Tính tốn nhu cầu nước và đánh giá khả năng nguồn nước phục vụ nối mạng chuyển nước lưu vực tỉnh Ninh Thuận .................................................................. 102 ThS. NCS. Nguyễn Đình Vượng, KS. Nguyễn Xuân Hịa 11. Đặc điểm lâm sinh học của rừng tràm tái sinh ở vườn quốc gia U Minh Thượng từ sau khi xảy ra cháy rừng ................................................................................... 116 ThS. Phạm Văn Tùng 12. Quản lý nước ở vườn quốc gia U Minh Thượng từ sau khi xảy ra cháy rừng tháng 3/2002 đến nay và những tác động đến hệ sinh thái rừng ............................ 128 ThS. Phạm Văn Tùng, PGS. TS. Lương Văn Thanh iv 13. Ứng dụng mơ hình “ngân hàng đất” trong cơng tác nạo vét kênh rạch phục vụ sản xuất kết hợp xây dựng nơng thơn mới trên địa bàn tỉnh Bến Tre .................... 141 PGS. TS. Trịnh Cơng Vấn, ThS. Trần Minh Tuán, ThS. Nguyễn Lê Huấn 14. Tính tốn cân bằng nước phục vụ giải pháp nối mạng chuyển nước liên thơng hệ thống cơng trình thủy lợi tỉnh Ninh Thuận ............................................................ 149 ThS. Nguyễn Đình Vượng, ThS. Huỳnh Ngọc Tuyên 15. Ứng dụng lý thuyết thành phần nguồn nước để tính tốn lan truyền ơ nhiễm trong kênh dẫn vùng triều xét với các trường hợp khoảng cách kênh nhánh so với biển .............................................................................................................. 159 ThS. NCS. Nguyễn Đình Vượng 16. Nghiên cứu vận động khối nước ơ nhiễm trong kênh vùng triều ứng với trường hợp thay đổi lưu lượng nguồn và vị trí đặt kênh ........................................................... 171 ThS. NCS. Nguyễn Đình Vượng 17. Đánh giá thực trạng tài nguyên nước mặt tỉnh Cà Mau và đề xuất các giải pháp bảo vệ nguồn nước ................................................................................................. 182 Trần Ký, Hồng Trung Thống 18. Nghiên cứu thực nghiệm xây dựng đường đặc trưng ẩm của đất (PF) phục vụ xác định chế độ tưới hợp lý cho cây trồng cạn tại vùng khơ hạn Nam Trung bộ ........ 192 ThS. Trần Thái Hùng, PGS. TS. Võ Khắc Trí, GS. TS. Lê Sâm 19. Diễn biến ngập lũ Đồng bằng sơng Cửu Long theo một số kịch bản bao đê .......... 205 GS. TS. Tăng Đức Thắng, Vũ Quang Trung, Phạm Văn Giáp 20. Research on infiltration spread in soil of drip irrgation technique for grape leaves at the water scarce region of Vietnam ............................................... 217 Tran Thai Hung, Vo Khac Tri, Le Sam PHẦN II. CHỈNH TRỊ SƠNG - BẢO VỆ BỜ SƠNG, BỜ BIỂN – PHỊNG CHỐNG THIÊN TAI – XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH ............................................................. 231 1. Tổng quan về mơ hình thủy động lực và vận chuyển bùn cát, khả năng ứng dụng và đào tạo ................................................................................................................. 233 TS. Hồ Trọng Tiến, NCS. Lê Ngọc Anh 2. Tác động của bãi triều đến chế độ dịng chảy hạ lưu sơng Đồng Nai ....................... 244 ThS. NCS. Phạm Thế Vinh, GS. TS. Tăng Đức Thắng, GS. TSKH. Nguyễn Ân Niên 3. Nghiên cứu ứng dụng giải pháp bảo vệ bờ sơng bằng cơng nghệ mềm – một giải pháp phục vụ xây dựng nơng thơn mới trên địa bàn tỉnh Bến Tre. ................................... 255 PGS. TS. Trịnh Cơng Vấn, ThS. Trần Minh Tuấn, ThS. Nguyễn Lê Huấn 4. Nghiên cứu cơ sở khoa học hỗ trợ điều hành xả lũ hợp lý đảm bảo an tồn tuyệt đối hồ Dầu Tiếng, phịng và giảm lũ cho hạ du sơng Sài Gịn ....................................... 266 ThS. NCS. Nguyễn Văn Lanh, PGS. TS. Lê Văn Dực 5. Nghiên cứu cơ sở khoa học hỗ trợ điều hành tích nước hợp lý và đảm bảo an tồn tuyệt đối cơng trình thủy lợi Dầu Tiếng ................................................................... 275 ThS. NCS. Nguyễn Văn Lanh, PGS. TS. Lê Văn Dực v PHẦN III. ĐỊA CHẤT NỀN MĨNG - VẬT LIỆU XÂY DỰNG - CƠNG NGHỆ MỚI, VẬT LIỆU MỚI TRONG XÂY DỰNG THỦY LỢI .................................... 285 1. Nghiên cứu giải pháp tường cọc xi măng đất chống sạt lở bờ sơng ở tỉnh Long An .................................................................................................................... 287 TS. Đỗ Thanh Hải, KS. Đồn Nhật Phi 2. Nghiên cứu phương pháp định mái dốc bằng đất trộn xi măng kết hợp sợi xơ dừa ....... 298 TS. Đỗ Thanh Hải, KS. Phạm Thành Long 3. Sự thay đổi đặc trưng cơ lý đất xung quanh cọc sau khi ép ............................................... 310 PGS. TS. Bùi Trường Sơn, ThS. NCS. Phạm Cao Huyên, KS. Phạm Lê Anh Tuấn 4. Đánh giá quy luật phân bố ma sát của cọc theo độ sâu ............................................. 319 PGS. TS. Bùi Trường Sơn 5. Phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm nén tĩnh ....... 328 PGS. TS. Bùi Trường Sơn 6. Đặc trưng cơ lý của sét mềm và đất rời từ thí nghiệm nén ngang ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh ............................................................................................ 339 PGS. TS. Bùi Trường Sơn 7. Các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng cột đất – xi măng ở duyên hải – Trà Vinh .. 347 TS. Nguyễn Thành Đạt, KS. Huỳnh Nguyễn Ngọc Tiến 8. Đánh giá sức chịu tải của nền cát hĩa lỏng dưới mĩng bè ........................................ 358 PGS. TS. Võ Phán, KS. Nguyễn Đức Huy 9. Nghiên cứu giải pháp cải tạo đất địa phương bằng vơi kết hợp vải địa kỹ thuật làm đất đắp nền đường khu vực tỉnh Hậu Giang .................................................... 367 PGS. TS. Võ Phán, KS. Nguyễn Hữu Trung Tín 10. Nghiên cứu giải pháp gia cố đất bằng xi măng kết hợp vải địa kỹ thuật để đắp đường ........................................................................................................... 374 PGS. TS. Võ Phán, KS. Nguyễn Tấn Thành 11. Thiết lập bảng tính lún nền đất yếu dưới nền đường ở khu vực thành phố Vị Thanh – tỉnh Hậu Giang ..................................................................................... 380 PGS. TS. Võ Phán, KS. Nguyễn Thanh Dũng 12. Nghiên cứu, ứng dụng giải pháp tường kè trên hệ cọc bê tơng cốt thép để ổn định bờ kè sơng Cổ Chiên của thành phố Vĩnh Long ..................................................... 387 PGS. TS. Võ Phán, KS. Nguyễn Văn Tuấn Anh 13. Ứng dụng bệ phản áp vào ổn định nền đường với kích thước tối ưu nhất .............. 392 PGS. TS. Võ Phán, KS. Trần Đức Thưởng 14. Ứng dụng Plaxis 2D trong phan tích ứng xử cố kết của nền đất yếu được gia cố bằng trụ đất - xi măng dưới tải trọng đất đắp .................................................................. 398 PGS. TS. Lê Bá Vinh, KS. Trần Hữu Thiện 15. Ứng dụng cơng nghệ phụt vữa thành trong việc gia tăng sức chịu tải cọc khoan nhồi .............................................................................................................. 406 PGS. TS. Võ Phán, KS. Hà Vĩnh Phúc vi 16. Đánh giá ảnh hưởng ma sát âm do thay đổi tải trọng tác dụng dến vị trí mặt phẳng trung hịa của cọc trong đất yếu ........................................................... 414 PGS. TS. Võ Phán, KS. Tơ Lê Hương 17. Ứng dụng giếng cát kết hợp gia tải trước để xử lý nền đất yếu cho khu vực Ninh Kiều, TP. Cần Thơ ......................................................................................... 426 PGS. TS. Võ Phán, KS. Trần Ngọc Thái 18. Ứng dụng trụ đất xi măng – vơi xử lý nền đất yếu khu vực Trà Nĩc TP. Cần Thơ ............................................................................................................ 434 PGS. TS. Võ Phán, KS. Huỳnh Văn Lê 19. Ứng dụng trụ đất xi măng để xử lý đất yếu dưới nền đường dẫn vào cầu nhằm giảm lún lệch với mố trụ cầu............................................................................................. 443 PGS. TS. Võ Phán, KS. Nguyễn Thị Tú Uyên 20. Phương pháp ước lượng độ lún ngắn hạn và lâu dài nền đất cĩ xét đến trạng thái ban đầu .................................................................................................... 457 PGS. TS. Bùi Trường Sơn, ThS. Huỳnh Quốc Kha 21. Nghiên cứu ứng dụng giải pháp tường kè và cọc bê tơng cốt thép chống sạt lở bờ kè quận Cái Răng – sơng Cần Thơ..................................................................... 467 PGS. TS. Võ Phán, ThS. Trần Đức Trung vii LỜI NĨI ĐẦU hơng qua việc thực hiện các nhiệm vụ khoa học cơng nghệ cấp Nhà nước, cấp Bộ và cấp địa phương; các nhiệm vụ phục vụ sản xuất, các nhiệm vụ đột xuất phát sinh trong quá trình phát triển kinh tế xã hội ở các tỉnh phía Nam, tập thể cán bộ khoa học, các cộng tác viên, các giảng viên đại học và sau đại học, các học viên sau đại học ở trong và ngồi Viện, các nghiên cứu sinh thuộc Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam đã rút ra được những vấn đề khoa học cơng nghệ tiêu biểu để xây dựng thành các bài báo khoa học, được biên tập thành Tuyển tập Kết quả Khoa học và Cơng nghệ xuất bản đều đặn mỗi năm. Tuyển tập Kết quả Khoa học và Cơng nghệ năm 2016 (số 19) gồm các bài viết thuộc các lĩnh vực: + Thủy nơng - mơi trường + Chỉnh trị sơng - bảo vệ bờ sơng, bờ biển - phịng chống thiên tai - xây dựng cơng trình + Địa chất nền mĩng - vật liệu xây dựng - cơng nghệ mới, vật liệu mới trong xây dựng thủy lợi Tuyển tập Kết quả Khoa học và Cơng nghệ - Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam đã được Cục Thơng tin Khoa học Cơng nghệ Quốc gia cấp mã số chuẩn quốc tế ISSN cho xuất bản phẩm nhiều kỳ. Chúng tơi hy vọng Tuyển tập sẽ là tài liệu tham khảo và trao đổi thơng tin bổ ích cho các cán bộ khoa học, các nhà nghiên cứu, các nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên các trường Đại học kỹ thuật chuyên ngành, bạn đọc trong và ngồi ngành. Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam chân thành cảm ơn những ý kiến quý báu của bạn đọc đĩng gĩp cho Tuyển tập; cảm ơn các tác giả đã gửi bài, các chuyên gia đã phản biện, thẩm định cho các bài viết để Viện hồn thành Tuyển tập này. Trân trọng giới thiệu Tuyển tập năm 2016 cùng bạn đọc. VIỆN TRƯỞNG TS. TRẦN BÁ HOẰNG T viii TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2016 VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM 1 Phần I THỦY NÔNG – MÔI TRƯỜNG TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2016 2 VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2016 VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM 3 MƠ HÌNH DỊNG CHẢY NƯỚC DƯỚI ĐẤT ĐẢO CƠN SƠN - CƠN ĐẢO GROUNDWATER MODELLING OF CON SON ISLAND - CON DAO ThS. Nguyễn Thị Minh Trang, TS. Lê Đình Hồng, Trường Đại học Bách Khoa – Tp.HCM PGS. TS. Võ Khắc Trí Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam TĨM TẮT Để mơ phỏng hệ thống nước dưới đất thì phương pháp mơ hình tốn thường được sử dụng. Bên cạnh chức năng mơ phỏng dịng chảy cho chuỗi thời gian hiện tại thì các mơ hình mơ phỏng nước dưới đất cịn cĩ khả năng dự đốn các thay đổi hay tác động đến các tầng chứa nước dưới đất trong tương lai. Trong bài báo này, phần mềm GMS 10. được lựa chọn sử dụng để mơ phỏng dịng chảy nước dưới đất tại đảo Cơn Sơn - huyện Cơn Đảo. Dựa trên các số liệu quan trắc mực nước, khai thác, bổ cập và bốc hơi theo thời gian kết hợp cùng với lý thuyết về mơ hình hĩa dịng chảy theo Modflow thì mơ hình dịng chảy nước dưới đất tại đảo Cơn Sơn được thiết lập. Từ khĩa: Mơ hình nước dưới đất, GMS, Modflow. ABSTRACT To simulate groundwater system, the method using mathematical models is commonly used. Besides flow simulation functionality for existing time series, groundwater models also have the ability to predict the changes or impacts to groundwater aquifers in the future. In this paper, GMS 10. is used to simulate groundwater flow in Con Son Island - Con Dao district. Based on the groundwater level monitoring data, groundwater extraction data, recharge and evapotranspiration over time combined with theory of groundwater flow modelling MODFLOW, groundwater flow of Con Son island is established. Keywords: Groundwater model, GMS, Modflow. 1. GIỚI THIỆU Mơ hình dịng chảy nước dưới đất được sử dụng để mơ phỏng sự thay đổi mực nước và lưu lượng dịng chảy trong cân bằng với điều kiện địa chất thủy văn được xác định trong mơ hình và cĩ thể mơ phỏng sự thay đổi này trong tương lai dựa vào sự thay đổi áp lực trong các tầng chứa nước. Trong bài báo này, phần mềm sử dụng để xây dựng mơ hình dịng chảy nước dưới đất là Hệ thống mơ hình nước dưới đất (Groundwater Modeling System - GMS) phiên bản 10., đây là mơi trường đồ họa tổng hợp để mơ phỏng dịng chảy nước dưới đất. Cĩ hai cách xây dựng mơ hình dịng chảy nước dưới đất trong GMS: (1) cách tiếp cận lưới và (2) cách tiếp cận mơ hình khái niệm. Bài báo này dùng cách tiếp cận mơ TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2016 4 VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM hình khái niệm. Các tiếp cận này liên quan đến việc sử dụng module bản đồ (Map module). Vị trí của các nguồn, điểm, thơng số của các lớp như hệ số thấm, các biên mơ hình, lượng bổ cập, bốc hơi và số liệu cần thiết khác cho mơ hình được xác định dưới dạng các bản đồ trong module này. Mơ hình khái niệm là cách thể hiện sơ đồ hĩa hệ thống dịng chảy nước dưới đất dưới dạng các bản đồ, sơ đồ khối, mặt cắt làm cơ sở để xây dựng mơ hình số. Thực chất của mơ hình khái niệm là mơ tả và tổ chức số liệu thực địa một cách thích hợp để mơ phỏng chính xác nhất hệ thống nước dưới đất. Số liệu trong mơ hình khái niệm được tổ chức thành các lớp cĩ thuộc tính như sau: - Lớp nguồn/điểm (Sources/Sinks coverages) thể hiện: Biên của các tầng chứa nước, hình dạng và tương tác của sơng, hồ, giếng khoan và lưu lượng khai thác, diện tích của vùng lập mơ hình. - Lớp theo diện tích (Areal coverages) thể hiện: lượng bổ cập và lượng bốc hơi; hệ số thấm (nằm ngang và thẳng đứng), hệ số nhả nước trọng lực, hệ số nhả nước đàn hồi của các tầng chứa nước. - Lớp các lỗ khoan quan trắc (Observation coverages) thể hiện: các lỗ khoan quan trắc và cao trình tuyệt đối mực nước của chúng. 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MƠ HÌNH DỊNG CHẢY NƯỚC DƯỚI ĐẤT (MODFLOW) Mơ hình dịng chảy nước dưới đất được thiết lập từ những hiểu biết mang tính khái niệm của các vấn đề vật lý. Sau đĩ mơ hình sẽ chuyển các vấn đề thuộc về vật lý sang dạng tốn học. Theo C.W. Fetter (1992), sự thay đổi độ cao mực nước của nước dưới đất được biểu diễn bằng phương trình vi phân như sau: t hSW z hK zy hK yx hK x szzyyxx ∂ ∂=−∂ ∂ ∂ ∂+∂ ∂ ∂ ∂+∂ ∂ ∂ ∂ )()()( (1) Trong đĩ: • Kxx, Kyy, Kzz: hệ số thấm theo phương x, y, z (m/ngày); • h: cốt cao mực nước ở vị trí x, y, z (m) tại thời điểm t; • x∂ ∂ , y∂ ∂ , z∂ ∂ : gradient thủy lực theo 3 phương x, y, z; • W = W(x,y,z,t): modul dịng ngầm (lượng bổ cập hay thốt) của nước dưới đất tại vị trí (x,y,z) và thời điểm t; • Ss: hệ số nhả nước; • Ss = Ss(x,y,z), Kxx = Kxx(x,y,z), Kyy = Kyy(x,y,z), Kzz = Kzz(x,y,z) là các hàm phụ thuộc vào vị trí khơng gian x, y, z. Sự vận động của nước dưới đất trong tầng chứa nước rất đa dạng vì cấu tạo của tầng chứa nước cĩ thể là đồng nhất hay khơng đồng nhất, đẳng hướng hay dị hướng, phân lớp hay khơng phân lớp, đáy cách nước nằm ngang hay nghiêng, chiều dày tầng chứa nước ổn định hay thay đổi, nước tầng chứa nước cĩ áp hay khơng áp, cĩ biên hay TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2016 VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM 5 Hình 1. Sơ đồ hĩa vùng nghiên cứu Hình 2. Điều kiện biên vùng nghiên cứu khơng cĩ biên, vận động ổn định hay khơng ổn định Vì vậy, phương trình vi phân vận động của nước dưới đất trước đây mới chỉ giải quyết được một vài khía cạnh nêu trên. Tuy nhiên, phương trình (1) là mơ tả động thái mực nước trong điều kiện mơi trường khơng đồng nhất và dị hướng, cĩ thể giải quyết được vấn đề sự vận động của nước dưới đất hợp lý nhất. Phương trình này cùng với các điều kiện biên, điều kiện ban đầu của tầng chứa nước tạo thành một mơ hình tốn học về dịng chảy nước dưới đất. Để giải phương trình trên, người ta phải tìm hàm số h (x, y, z, t), thỏa mãn (1) và thỏa mãn các điều kiện biên. Sự biến động của giá trị h theo thời gian sẽ xác định bản chất của dịng chảy, từ đĩ cĩ thể tính được trữ lượng động của tầng nước cũng như tính tốn các hướng của dịng chảy. Việc tìm ra hàm giải tích h (x, y, z, t) cho phương trình (1) thường là rất khĩ. Trên thực tế, ngoại trừ một số rất ít trường hợp, phương trình (1) là phương trình khơng thể giải được bằng phương pháp giải tích. Do đĩ người ta buộc phải giải bằng phương pháp gần đúng. Một trong các phương pháp giải gần đúng ở đây được áp dụng cho bài tốn này là phương pháp sai phân hữu hạn. 3. MƠ HÌNH DỊNG CHẢY NƯỚC DƯỚI ĐẤT (MHDCNDĐ) ĐẢO CƠN SƠN 3.1. Sơ đồ hĩa vùng nghiên cứu Căn cứ điều kiện tự nhiên và đặc điểm cấu trúc địa chất thủy văn (ĐCTV) của đảo Cơn Sơn, hệ thống nước dưới đất (NDĐ) của đảo được sơ đồ hĩa như sau: - Vùng lập MHDCNDĐ được giới hạn bởi bờ biển phía nam và đường phân thủy của các núi đá ở các phía cịn lại (xem Hình 1). - Các lớp tính tốn: MHDCNDĐ được xây dựng thành 2 lớp: Lớp trên mơ phỏng các trầm tích bở rời Kainozoi và lớp dưới mơ phỏng đá Mezozoi. - Đặc điểm thủy lực và điều kiện biên (xem Hình 2): + Lớp 1: Chiếm diện tích khoảng 6 km2 ở trung tâm vùng tính tốn, được xem như là lớp khơng áp hoặc cĩ áp yếu cục bộ khơng đồng nhất về tính thấm. Phần rìa phân bố tiếp xúc với cá
Tài liệu liên quan