Phân tích dòng thấm sử dụng môi trường ngẫu nhiên qua đập đất đá và bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Trong khi đó, khoảQJNKảnăng gradient thấPWtQKWRiQWừphương pháp ngẫXQKLrQOớn hơn JUDGLHQWWKấPWtQKWRiQWừphương pháp tất địQK&iFSKkQEốWầQVXấWFủa lưu lượQJSKKợSYớLSKkQ EốFKXẩn, trong khi đó

Trang 1

JOMC 92

0ộWQJKLrQFứu khác đáng đượFTXDQWkPWừWjLOLệu [25] Đây OjPộWQJKLrQFứXFy[pWWtQKEất địQKFủDKệVốWKấPNKL[HP[pWEjL

WRiQWKấm qua đập đấW1JKLrQFứXQj\VửGụng phương pháp VDLSKkQ

KữXKạQILQLWHGLIIHUHQFHPHWKRGYjPục tiêu là đánh giá vịWUtFủD

đường bão hòa (free surface) trong thân đậS1JKLrQFứu này cũng đã FKRWKấ\GRWtQKEất địQKFủDKệVốWKấPQrQYịWUtFủDPặWEmRKzD

trong thân đập cũng biến thiên, đặFELệWWạLYịWUtPặWKạlưu.

%rQFạnh đó, SEEP/W là mộWSKầQPềm đượFVảQ[XấWEởL&{QJ

W\*(26/23(,QWHUQDWLRQDO/WGFyWUụVởWạL&DQDGD>@3KầQPềP

này đượFVửGụng đểWKựFKLệQFiFSKkQWtFKKLện tượQJWKấPGLễQUD

trong môi trường đấW3KầQPềPVửGụQJF{QJFụWRiQVốlà phương SKiSSKầQWửKữXKạQYjFyWKểP{SKỏQJEjLWRiQổn địQKVWHDG\

VWDWHKRặFEjLWRiQWKHRWKờLJLDQWUDQVLHQW

Trong các phương pháp sử GụQJ Pột phương pháp đượF Vử

GụQJJần đây trong nghiên cứXFủa [6] và [7] có các ưu điểPnhư tích Kợp phương pháp phầQWửKữXKạQWURQJ6((3:PộWSKầQPềPNKi

SKổELếQKLệQQD\WURQJSKkQWtFKWKấPYjPộWJLảLWKXậWSKiWVLQK

trườQJQJẫu nhiên khá đơn giảQVRYớLFiFJLảLWKXật khác Do đó, bài EiRVửGụng phương pháp này đểSKkQWtFKGzQJWKấPFy[pWWtQKEấW

địQKFủDKệVốWKấPYjRYLệF[HP[pWFiFGạng đập đất đá khác nhau

1JKLrQFứXVửGụQJEDGạng đập đất đá phổELếQFyKuQKGạQJErQ

QJRjLJLốQJQKDXWX\QKLrQSKkQEốErQWURQJFyVựthay đổL&ụWKể

đập đồQJFKất, đậSFyO}LJLữDFKốQJWKấm và đậSFyO}LQJKLrQJFKốQJ

WKấPVẽđượFVửGụQJ0ục đích là để[HP[pWFQJPột phương pháp, VựNKiFQKDXQếXFyứQJYớLFiFKuQKWKức đậSVẽđượFSKkQWtFKYj

WUuQKEj\

 0{WảOमWKX\ết và phương pháp nghiên cứX

Phương pháp nghiên cứXFủDbài báo này đượFWổKợSWừFiFम

tưởQJVDX

/मWKX\ếWWKấm đượFP{Wảqua phương trình chủđạR

ÉSGụQJOờLJLảLWRiQVốcho phương trình (1), cụWKểlà phương SKiSSKầQWửKữXKạn đượFWKựFKLệQWK{QJTXDSKầQPềP6((3:

Trong phương trình (1), do hệVốWKấPN[YjN\Fy[pWJLiWUị

WURQJYQJNK{QJEmRKzDQrQOमWKX\ếWFủa van Genuchten [18] đượF

VửGụng đểP{WảđặFWtQKQj\

%rQFạnh đó, do xem xét tính biến đổLWtQKNK{QJFKắQFKắFFủD

KệVốWKấm kx và ky nên các phương trình từ(7) đượFiSGụQJ

1J{QQJữOập trình C# đượFVửGụng đểmã hóa các phương trình YjWtFKKợSYjRSKầQPềP6((3:&{QJFụYjFiFKWKức để

WKựFKLệQYLệc mã hóa, người đọFFyWKểWKDPNKảRWjLOLệX>@

7KựFKLệQ0{SKỏQJ0RQWH&DUORYớLVốlượQJPẫXOjPẫX

FKRPỗLPộWP{SKỏQJ

6ửGụQJFiFF{QJFụWKống kê đểđánh giá kếWTXảYjVRViQKYớL

NếWTXảtính toán đếQWừphương pháp tất địQKWức phương pháp xem [pWKệVốWKấm là không thay đổLWKHRNK{QJJLDQ

1ộLGXQJWLếp theo đượFWULển khai đểOjPU}WKrPFác phương SKiSQJKLrQFứXQj\

%jLWRiQGzQJWKấPổn địQKVWHDG\VWDWHVửGụng phương trình FKủđạRVDX>@

𝜕𝜕

𝜕𝜕𝜕𝜕(𝑘𝑘𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕) +𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕(𝑘𝑘𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕𝜕) + 𝑄𝑄 = 0

trong đó, H là cột nướFN [ YjN \OjKệVốWKấm theo phương[Yj

lượQJWạLFiFELrQ

Phương pháp phầQWửKữXKạn đượFVửGụng đểJLải phương trình trên thông qua SEEP/W LướLSKầQWửtrong SEEP/W đượFFXQJ FấSJồPFyORạLWDPJLiFWULDQJOHWứJLiFTXDGULODWHUDOKRặFKỗQ KợS FủD KDL GạQJ WUrQ 1JRjL UD NKL WtQK WRiQ FiF WtFK SKkQ Vố QXPHULFDOLQWHJUDWLRQSKầQPềPFXQJFấSGạng 4 và 9 điểP*DXVV FKRSKầQWửWứJLiFYjFKRSKầQWửWDPJLiF

'RGzQJWKấm qua đập đất đá sẽSKiWVLQKYQJNK{QJEmRKzD QrQKệVốWKấm đượF[HP[pWFiFJLiWUịWURQJNKXYựFNK{QJEmRKzD +LệQQD\FyQKLềXP{KuQKWtQKWRiQKệVốWKấPFyNểđếQJLiWUịNK{QJ EmRKzD7X\QKLrQEjLQJKLrQFứXQj\VửGụng mô hình được để[XấW EởL>@GRWtQKSKổELếQFủDQyFụWKể

trong đó, 𝐾𝐾𝑠𝑠 OjKệVốWKấPởWUạQJWKiLEmRKzD𝐾𝐾𝑟𝑟(ℎ) Oj GạQJ

FKXẩQKyDQRUPDOL]HGFủDKệVốWKấPNK{QJEmRKzDYjKOjFộWiS 7URQJYQJEmRKzDGRK!QrQ𝐾𝐾𝑟𝑟(ℎ) = 1 YjWURQJYQJNK{QJEmR KzD𝐾𝐾𝑟𝑟(ℎ) < 1 𝐾𝐾𝑟𝑟(ℎ) đượF WtQK WRiQWKHR KDL WK{QJVố FKtQK FủDP{ KuQKOjYjQ>@

.KL[HP[pWWtQKNK{QJFKắFFKắQErQFạQK𝐾𝐾𝑠𝑠KDLKệVố YjQ

cũng được xem xét như là biếQSKkQEốQJẫXQKLrQ7X\QKLrQGROớS NK{QJEmRKzDErQWUrQOớp bão hòa có lưu lượQJWKấPQKỏVRYớLWRjQ Eộlưu lượQJWKấm và đểJLảPYLệFWtQKWRiQQJKLrQFứu đề[XấWFKỉ

[HP[pWWtQKQJẫXQKLrQFủDKệVốWKấPYj[HP YjQlà không đổLWấW

địQKFKRFQJPộWORại đấW9LệFSKiWVLQKFiFJLiWUịQJẫu nhiên đượF WKựFKLệQWK{QJTXDKjPPật độ[iFVXấWSUREDELOLW\GHQVLW\IXQFWLRQ

3')YớLJLiWUịWUXQJEuQKPHDQYjKệVốELếQWKLrQFRHIILFLHQWRI YDULDWLRQ&29+ệVốWKấPFủa đất đượFFKROjWXkQWKHRSKkQEố lognormal (xem [6] và [7]) Do đó, việc phát sinh trườQJQJẫXQKLrQ

FủDNệVốWKấm đượFWULểQNKDLGựDWKHRFiFF{QJWKứFVDX OjKệVố

WKấPEmRKzD

𝜎𝜎ln 𝐾𝐾2 = ln (1 +𝜎𝜎𝐾𝐾2

𝜇𝜇ln 𝐾𝐾= ln 𝜇𝜇𝐾𝐾−12𝜎𝜎ln𝐾𝐾2

𝐾𝐾 = exp(𝜇𝜇ln 𝐾𝐾+ 𝜎𝜎ln 𝐾𝐾𝑟𝑟) trong đó, r là sốQJẫu nhiên đượFSKiWVLQKGựDWKHRF{QJWKứF VDX>@

KD\

1KậQQJj\JLảLWUuQKQJj\FKấSQKận đăng

3KkQWtFKGzQJWKấPVửGụng môi trườQJQJẫu nhiên qua đập đất đá và bằQJ

phương pháp phầQWửKữXKạQ

9}7Kị7X\ếW*LDQJ1JX\ễQ9}7UọQJ

.KRD.ỹ7KXậW;k\'ựng, Trường ĐạLKọc Bách khoa TP HCM, ĐạLKọF4XốF*LD73+&0

ĐạLKọF4XốFJLD7KjQKSKố+ồ&Kt0LQK

3KkQWtFKWKấP

Đập đất đá

Phương pháp phầQWửKữXKạQ

+ệVốWKấP

7tQKNK{QJFKắFFKắQ

(đập đồQJFKất, đậSFyO}LJLữDFKốQJWKấm và đậSFyO}LQJKLrQJFKốQJWKấm), trong đó hệVốWKấPFủD

đất đắp đập đượF[HP[pWFyWtQKFKấWSKkQEốQJẫXQKLrQWKHRNK{QJJLDQ1JKLrQFứXWập trung đánh giá hai đại lượQJTXDQWUọQJWURQJEjLWRiQWKấPOjWổng lưu lượQJWKấm qua đậSYjJUDGLHQWWKấP&ụ

WKểhơn, phương trình thấm qua đập đất đượFJLảLEằng phương pháp phầQWửKữXKạQWK{QJTXDSKầQ

PềPWtQKWKấPSKổELếQKLệQQD\Oj6((3:+ệVốWKấm đượFSKiWVLQKQJẫXQKLrQWK{QJTXDKjPPậW

độ[iFVXấWYớLJLiWUịWUXQJEuQKYjKệVốELến thiên tương ứQJ9LệFSKiWVLQKJLiWUịQJẫu nhiên đượF

PmKyDWK{QJTXDQJ{QQJữC# và đượFWtFKKợSYjR6((3:7LếSWKHR0{SKỏng Monte Carlo đượF

VửGụQJNếWKợSYớLFiFF{QJFụWKống kê đểWổQJKợp và đánh giá kếWTXả&iFNếWTXảnày đượFVRViQK

YớLFiFNếWTXảđượFWtQKWRiQWừphương pháp tất định Theo đó, trong cảEDORại đập, có đếQNKả

năng lưu lượQJWtQKWRiQWửphương pháp ngẫXQKLrQOớn hơn lưu lượQJWtQKWRiQWừphương pháp tấW

định Trong khi đó, khoảQJNKảnăng gradient thấPWtQKWRiQWừphương pháp ngẫXQKLrQOớn hơn JUDGLHQWWKấPWtQKWRiQWừphương pháp tất địQK&iFSKkQEốWầQVXấWFủa lưu lượQJSKKợSYớLSKkQ

EốFKXẩn, trong khi đó các phân bốWầQVXấWFủDJUDGLHQWWKấm có xu hướQJOệFKSKảL

6HHSDJHDQDO\VLV

(DUWKILOORUURFNILOOGDPV

)LQLWHHOHPHQWPHWKRG

+\GUDXOLFFRQGXFWLYLW\

8QFHUWDLQW\

FHQWUDOFRUHDQGLQFOLQHGFRUHZKRVHK\GUDXOLFFRQGXFWLYLWLHVDUHFRQVLGHUHGDVVSDWLDOO\UDQGRP7KLV

VWXG\IRFXVHVRQHYDOXDWLQJWZRLPSRUWDQWSDUDPHWHUVRIVHHSDJHZKLFKDUHWKHIORZUDWHDQGJUDGLHQW

0RUHVSHFLILFDOO\WKHJRYHUQLQJHTXDWLRQRIVHHSDJHWKURXJKHDUWKILOOGDPVLVVROYHGXVLQJILQLWHHOHPHQW

DQDO\VLVZLWKLQDSRSXODUVRIWZDUHLH6((3:7KHK\GUDXOLFFRQGXFWLYLHVDUHUDQGRPO\JHQHUDWHGEDVHG

RQWKHUHOHYDQWSUREDELOLW\GHQVLW\IXQFWLRQZLWKLWVPHDQDQGFRHIILFLHQWRIYDULDWLRQ7KHJHQHUDWLRQRI

WKHUDQGRPQXPEHUVLVFRGHGXVLQJ&DQGLQWHJUDWHGLQWR6((3:1H[WWKH0RQWH&DUORVLPXODWLRQV

DUHDSSOLHGLQFOXGLQJVWDWLVWLFDOWHFKQLTXHVIRUDVVHVVLQJWKHUHVXOWV7KHVHRXWFRPHVWKHQDUHFRPSDUHG

ZLWKRQHVUHVXOWHGIURPWKHGHWHUPLVQLVWLFFDOFXODWLRQV+HQFHZLWKLQDOOWKUHHW\SHVRIGDPVWKHUHLVD

SUREDELOLW\RILQZKLFKWKHIORZUDWHVFDOFXODWHGIURPWKHUDQGRPPHWKRGDUHJUHDWHUWKDQRQHV

IURPWKHGHWHUPLQLVWLFPHWKRG$VDPHDQZKLOHWKHUHLVDSUREDELOLW\RIDERXWLQZKLFKWKHJUDGLHQWV

FDOFXODWHGIURPWKHUDQGRPPHWKRGDUHJUHDWHUWKDQRQHVIURPWKHGHWHUPLQLVWLFPHWKRG7KHIUHTXHQF\

GLVWULEXWLRQVRIWKHIORZUDWHVILWZHOOWKHQRUPDOGLVWULEXWLRQVPHDQZKLOHWKHRQHVRIWKHJUDGLHQWVVKRZ

DULJKWVNHZHGWUHQG

 *LớLWKLệX

3KkQWtFKWKấm luôn đượFVửGụQJWURQJTXiWUuQKWKLếWNếđậS

đất đá sửGụQJYậWOLệu địa phương vì như đã nghiên cứXWURQJ>@

ngườLWDWKấ\PộWWỉOệOớQFiFYụhư hỏng đập đất đá là do dòng thấP

Jk\UD7X\QKLrQWKHR>@WURQJTXiWUuQKSKkQWtFKGzQJWKấPFiF

phương pháp sửGụQJWtQKWất địQKGHWHUPLQLVWLFFủDFiFWK{QJVố

tính toán như hệVốWKấPVẽJk\UDtWQKLềXVDLOệFKWURQJNếWTXảYj

trườQJSKkQEốQJẫu nhiên đã được đề[XấWVửGụng đểSKkQWtFK

9LệFVửGụQJWtQKQJẫXQKLrQFủDFiFWK{QJVốđất đá đã đượFVử

GụQJQKLềXWURQJWKờLJLDQJần đây CụWKểhơn, có các nghiên cứXOLrQ

quan như phân tích trong bài toán cốNếWFRQVROLGDWLRQFủa [3], đánh JLiVứFFKịXWảLFủDPyQJFủD>@SKkQWtFKEjLWRiQổn địQKPiLGốF

FủD>@KD\SKkQWtFKGzQJWKấPFủD>@>@7URQJFiFQJKLrQFứX

Qj\ WtQK NK{QJ FKắF FKắQ FủD FiF WK{QJ Vố đất như hệ Vố WKấP

K\GUDXOLF FRQGXFWLYLW\ VứF FKịX Fắt không thoát nướF XQGUDLQHG

VKHDUVWUHQJWKKD\FiFWK{QJVốkhác đượF[HP[pW1JRjLUDFzQFy

FiFQJKLrQFứXOLrQTXDQWừ>@

Trang 2