EFFECTS OF CORIOLIS FORCE ON CURRENT AND

Tạp chí khoa học công nghệ biển 3(T.14) 2014 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Biển; Tập 14, Số 3; 2014: 219-228 DOI: 10.15625/1859-3097/14/3/5159 http://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst ẢNH HƯỞNG CỦA LỰC CORIOLIS ĐẾN DỊNG CHẢY VÀ VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH LƠ LỬNG VÙNG VEN BỜ CHÂU THỔ SÔNG HỒNG Vũ Duy Vĩnh1*, Sylvain Ouillon2 Viện Tài nguyên Môi trường biển-Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam IRD, UMR 5566 LEGOS, 14 av Edouard Belin, 31400 Toulouse, France * Email: vinhvd@imer.ac.vn Ngày nhận bài: 21-3-2014 TĨM TẮT: Bài viết trình bày kết áp dụng mơ hình tốn học chiều (3D) để nghiên cứu ảnh hưởng lực Coriolis đến chế độ dịng chảy vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven bờ châu thổ sông Hồng Trong nghiên cứu này, mơ hình chiều thiết lập kiểm chứng với số liệu đo đạc khảo sát Hai nhóm kịch tính thiết lập: có lực Coriolis khơng có lực Coriolis Các kết tính tốn cho thấy lực Coriolis yếu tố góp phần tạo thành làm tăng cường dịng chảy dọc bờ, tăng tốc độ dòng chảy khu vực ven bờ Văn Lý Hải Hậu Yếu tố làm tăng cường mạnh lượng nước trầm tích lơ lửng di chuyển dọc bờ xuống phía Nam - Tây Nam với mức độ khác mặt cắt Vai trị lực Coriolis thể thơng qua tác động gây thiếu hụt trầm tích vùng ven bờ Văn Lý - Hải Hậu Từ khóa: Mơ hình, lực Coriolis, vận chuyển, trầm tích lơ lửng, ven bờ châu thổ sông Hồng MỞ ĐẦU Chuyển động chất lỏng, biểu diễn qua phương trình Navie-Stock [1] Trong mơ hình Delft3D [2], giả thiết chất lỏng khơng nén, phương trình động lượng cho thành phần bình lưu viết dạng sau: 2 Fx ∂u + u ∂u + v ∂u + g ∂η − fv + τ bx − − v ∂ u + ∂ u  = ρ w(d + η) ρ w(d + η)  ∂x ∂y  ∂t ∂x ∂y ∂x (1) 2 Fy ∂v + u ∂v + v ∂v + g ∂η + fu + τ by − − v  ∂ v2 + ∂ v2  = ∂t ∂x ∂y ∂x ρ w(d + η) ρ w(d + η)  ∂x ∂y  (2) Ở đây: d- độ sâu (m); Fx,y - thành phần ứng suất rối (N/m2); u, v- vận tốc trung bình theo độ sâu (m/s); U- độ lớn vận tốc tuyệt đối (m/s), U=(u2+v2)1/2; ρw- mật độ nước (kg/m3); υ- hệ số nhớt rối (m2/s); η- mực nước (m); g- gia tốc trọng trường (m/s2); τbx,y- thành phần ứng suất đáy theo phương x, y (N/m2); f- tham số Coriolis (1/s) Tham số Coriolis phương trình (1) (2) biểu thị cho ảnh hưởng lực Coriolis biểu diễn sau: f = 2Ω.sinφ (3) Với: Ω-vận tốc quay trái đất; φ vĩ độ địa lý Như vậy, lực Coriolis có giá trị nhỏ 219 Vũ Duy Vĩnh, Sylvain Ouillon vùng xích đạo tăng dần phía cực trái đất Đối với vùng cửa sơng ven biển, có yếu tố tác động đến hướng độ lớn dòng chảy Những yếu tố liệt kê theo thứ tự sau đây: 1-ảnh hưởng thủy triều; 2ảnh hưởng lực trọng trường (gravitational forces) chênh lệch tỷ trọng nước sơng ngịi từ lục địa đưa nước biển mặn từ biển đưa vào; 3- lực hấp dẫn cần thiết để tạo vận chuyển phía biển khối nước sơng; 4lực Coriolis lực ly tâm chuyển động quay trái đất [3] Dưới ảnh hưởng lực Coriolis, chuyển động vùng bắc bán cầu lệch phía bên phải theo hướng chuyển động chuyển động vùng nam bán cầu lệch phía bên trái theo hướng chuyển động [4] Mặc dù có ảnh hưởng rõ rệt lên đặc điểm thủy động lực vận chuyển trầm tích lực phụ thuộc nhiều vào kích cỡ mà cửa sơng ven biển lại có kích cỡ nhỏ nên nghiên cứu ảnh hưởng lực cịn Trong nghiên cứu vùng cửa sông ven biển, Pritchard [5, 6] đưa đánh giá vai trò lực Coriolis đến uốn lượn lịng sơng vùng có vĩ độ trung bình cao Wang (1987) mơ điều kiện dịng chảy vận chuyển trầm tích lơ lửng sơng Dương Tử [7] Qua nhận thấy hồn lưu ngang: phần lớn dịng chảy bên phía bờ phải sơng hướng chảy xuống dịng chảy phía bên bờ trái sơng lại hướng lên phía trên; Trong đó, hồn lưu theo phương thẳng đứng, dịng chảy hướng xuống phía cửa sơng tầng hướng lên cửa sông tầng Chính chuyển động khối nước gây vận chuyển trầm tích tạo thành uốn lượn lịng sơng [8-10] Cũng sông Dương Tử, theo đánh giá Chen Zhang (1987): ảnh hưởng lực Coriolis mực nước thủy triều bờ trái sông Dương Tử thường cao so với bờ phải khoảng 40-50 cm [11] Trong nghiên cứu vận chuyển trầm tích biến động địa hình vùng ven bờ phía Đơng Anglia (Vương quốc Anh) mơ hình TELEMAC, kết cho thấy có ảnh hưởng lực Coriolis, tốc độ 220 bồi lắng khu vực nghiên cứu tăng trung bình khoảng 12,8 lần so với trường hợp khơng có ảnh hưởng lực Coriolis [12] Mặc dù lực Coriolis có giá trị khơng lớn có tác động liên tục đến chuyển động khối nước nên có vai trị quan trọng q trình tiến hóa vùng cửa sơng ven biển Nó tham gia vào q trình tạo thành bar cát, thay đổi hình dạng doi cát, tạo đoạn cong (lồi lõm), gây xói lở (bồi tụ) bờ sông [13] Hệ thống sông Hồng - Thái Bình hai hệ thống sơng lớn Việt Nam Hằng năm hệ thống sông cung cấp cho vùng biển ven bờ châu thổ sông Hồng (CTSH) khoảng 106-116 tỷ m3 nước, 119 triệu bùn cát trước có đập Hịa Bình khoảng 46 triệu [14] Dòng nước bùn cát hệ thống sông Hồng cung cấp tạo vùng châu thổ rộng lớn có ý nghĩa quan trọng phát triển kinh tế xã hội miền Bắc Việt Nam Tuy nhiên, vùng ven bờ CTSH nơi có điều kiện thủy động lực (TĐL), trầm tích phức tạp tương tác yếu tố dòng chảy từ sông biến động mạnh theo mùa [15, 16], dao động mực nước với biên độ lớn [17] điều kiện sóng gió ln biến đổi mạnh theo thời gian Chính điều kiện động lực vận chuyển trầm tích khu vực nhận quan tâm nghiên cứu nhiều tác giả ngồi nước [18-23] Trong có đánh giá vai trò thủy triều, dịng chảy sơng, ảnh hưởng điều kiện, sóng-gió [16, 22, 23] Trong viết đưa số kết bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng lực Coriolis đến đặc điểm dòng chảy vận chuyển trầm tích lơ lửng (TTLL) vùng ven bờ CTSH) TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Tài liệu Trong nghiên cứu này, liệu thu thập xử lý bao gồm: Số liệu độ sâu đường bờ vùng ven bờ CTSH số hóa từ từ đồ Cục Đo đạc Bản đồ xuất năm 2005 Độ sâu khu vực phía ngồi vùng vịnh Bắc Bộ sử dụng từ sở liệu GEBCO Ảnh hưởng lực coriolis đến dòng … -1/8 Đây số liệu địa hình có độ phân dải 0,5 phút xử lý từ ảnh vệ tinh kết hợp với số liệu đo sâu [24] Số liệu khí tượng gồm số liệu gió quan trắc nhiều năm Trạm Hải văn Hòn Dáu Bạch Long Vỹ thu thập xử lý, có số liệu đo đạc với tần suất 6h/lần Số liệu mực nước để hiệu chỉnh mơ hình kết đo đạc mực nước (1h/lần) Hòn Dáu nhiều năm Tại điểm biên mở gần bờ, số liệu thu thập xử lý dựa kết quan trắc Các số điều hòa thủy triều phía ngồi xa bờ thu thập từ sở liệu số điều hòa thủy triều FES2004 [25] Số liệu nhiệt độ độ muối nước biển vùng biển xa bờ thu thập từ sở liệu WOA09 [26] cho khu vực Biển Đơng Số liệu dịng chảy hàm lượng TTLL đo đạc số vị trí khảo sát khu vực nghiên cứu đề tài độc lập cấp Nhà nước: “Nghiên cứu, đánh giá tác động cơng trình hồ chứa thượng nguồn đến diễn biến hình thái tài ngun - mơi trường vùng cửa sông ven biển đồng Bắc Bộ” đề tài Nghị định thư Việt Nam-Bỉ: “Phát triển hệ thống mô hình thủy nhiệt động lực-sinh thái biển phục vụ nghiên cứu quản lý tài nguyên biển vùng ven bờ Việt Nam” thu thập xử lý để phục vụ hiệu chỉnh kiểm chứng độ tin cậy mơ hình TĐL Phương pháp lưới lồng (NESTING) sử dụng nghiên cứu để tạo điều kiện biên mở phía biển mơ hình Để tạo file số liệu cho điều kiện biên mở biển mơ hình với lưới chi tiết (cho vùng ven bờ CTSH), mơ hình với lưới thơ thời gian tính tốn, kiểu lưới tính phía vùng thiết lập [2] Phương pháp ứng dụng mơ hình tốn Các điều kiện TĐL mơ hình hóa module Delft3D-Flow hệ thống mơ hình Delft3D Hà Lan Đây hệ thống mơ hình mơ tốt điều kiện TĐLsóng, vận chuyển bùn cát, chất lượng nước vùng cửa sông ven bờ [2] Trong nghiên cứu này, hệ thống mơ hình TĐL-sóng-vận chuyển TTLL thiết lập theo số kịch tính khác Chi tiết tham số tính tốn bản, kết hiệu chỉnh kiểm chứng hệ thống mơ hình trình bày cơng bố liên quan [15, 16] Để đánh giá, phân tích ảnh hưởng lực Coriolis tới chuyển động khối nước vận chuyển TTLL vùng ven bờ CTSH, hai nhóm kịch tính đưa bao gồm: có tính đến ảnh hưởng lực Coriolis khơng tính đến ảnh hưởng lực Coriolis Mỗi nhóm kịch tính hai mùa đặc trưng: mùa mưa mùa khô Phương pháp Trong nghiên cứu này, phương pháp sau sử dụng: Phương pháp GIS để số hóa, xử lý cập nhật số liệu địa hình Các phần mềm GIS dùng để lồng ghép số liệu địa hình vùng ven biển với số liệu địa hình sở liệu địa hình GEBCO -1/8 vùng ngồi khơi Phương pháp khai thác số liệu từ sở liệu nhiệt muối WOA09 [26] thủy triều FES2004 nhằm cung cấp số liệu cần thiết để xác định điều kiện biên mở nhiệt - muối cho mơ hình TĐL vùng ngồi khơi (với lưới tính thơ) lưu trữ dạng file Netcdf Hình Vị trí mặt cắt tính tốn 221 Vũ Duy Vĩnh, Sylvain Ouillon Các mặt cắt vng góc với bờ để xác định dịng nước TTLL dọc bờ thiết lập (hình 1) Trong đó: Mặt cắt S4 vị trí phía ngồi khu vực phía ngồi cửa Trà Lý cửa Thái Bình (đến độ sâu khoảng 25 m nước) Mặt cắt S1 phía ngồi khu vực cửa Đáy (đến dộ sâu khoảng 30 m nước) Mặt cắt S5 khu vực phía ngồi cửa Văn Úc (đến độ sâu khoảng 10-15 m nước) Mặt cắt S2 vị trí phía ngồi khu vực Văn Lý-Hải Hậu (đến độ sâu khoảng 28-30 m nước) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Mặt cắt S3 vị trí phía ngồi khu vực cửa Ba Lạt (đến độ sâu khoảng 35-40 m nước) Phân bố khơng gian trường dịng chảy trầm tích lơ lửng (a) (c) (b) (d) Hình Trường dòng chảy tổng hợp (m/s) vùng ven bờ CTSH pha triều xuống (mùa khơ: a-hiện tại, b-khơng có lực Coriolis; mùa mưa: c-hiện tại; b-khơng có lực Coriolis) 222 Ảnh hưởng lực coriolis đến dòng … Các kết tính tốn từ mơ hình cho thấy điều kiện tại, dòng chảy tổng hợp vùng ven bờ CTSH có xu hướng chảy dọc bờ hướng xuống phía Nam, Tây Nam cửa sơng (trong mùa mưa mùa khơ) Trường dịng chảy có giá trị lớn vùng có độ sâu khoảng 10-25 m (hình 2-a,c) Khi khơng có ảnh hưởng lực Coriolis dịng nước từ sơng chảy thẳng hướng biển theo hướng cửa sơng (hình 2-b,d) Như vậy, ảnh hưởng lực Coriolis, dòng nước từ sơng Hồng-Thái Bình khơng đưa xa ngồi biển mà bị lệch phía Nam, Tây Nam tạo thành khối nước chảy dọc bờ với vận tốc biến động khoảng 0,3-0,8 m/s Khối nước chảy dọc bờ bị hạn chế pha triều lên tăng cường mạnh pha triều xuống kết hợp với dịng chảy dọc bờ gây sóng Đáng ý kết tính tốn mùa mưa mùa khô cho thấy không (a) có ảnh hưởng lực Coriolis, vận tốc dịng chảy vùng ven bờ khu vực Văn Lý có giá trị nhỏ (dưới 0,1 m/s mùa khô 0,2 m/s mùa mưa) dòng chảy dọc bờ khơng qua khu vực (hình 2-b,d) Tuy nhiên, điều kiện tại, khu vực nằm vùng ảnh hưởng khối nước chảy dọc bờ qua nên có giá trị vận tốc dao động khoảng 0,3-0,6 m/s (hình 2-a,c) Như vậy, lực Coriolis yếu tố làm tăng ứng suất xói, góp phần tăng cường q trình xói lở đáy bờ biển khu vực Tương tự dịng chảy, trường hợp khơng có ảnh hưởng lực Coriolis, phạm vi phân bố TTLL từ cửa sơng khu vực phía ngồi mở rộng Tuy nhiên, ảnh hưởng đến phân bố TTLL vùng ven bờ CTSH lực Coriolis nhỏ (hình 3) (b) Hình Phân bố TTLL (kg/m3) vùng ven bờ CTSH triều xuống - tầng đáy mùa mưa (a-hiện tại; b- khơng có lực Coriolis) Ảnh hưởng lực Coriolis đến dòng chảy vận chuyển TTLL ven bờ CTSH Các kết tính tốn dịng nước TTLL di chuyển dọc bờ qua mặt cắt (hình 1) vùng ven bờ CTSH ln biến động theo thời gian, phụ thuộc chặt chẽ vào dao động thủy triều Dòng nước dòng TTLL biến động đồng pha nhau: đạt giá trị cực 223 Vũ Duy Vĩnh, Sylvain Ouillon đại cực tiểu Trong ngày triều cường, dòng nước trầm tích dọc bờ biến động lớn rõ rệt so với ngày triều Cũng vào ngày triều cường, dòng nước TTLL chuyển dọc bờ tăng dần triều xuống, thường có giá trị cực đại vào cuối pha triều này, sau giảm dần đạt giá trị cực tiểu mực nước tăng lên đến cực đại (hình 4) Hình Biến động dịng nước trầm tích phía ngồi mặt cắt S1 (a-dịng nước; b- dòng TTLL) S2 (c-dòng nước; d- dòng TTLL) mùa mưa (24/8-2/9/2009) Dòng nước TTLL vùng ven bờ CTSH có xu hướng di chuyển dọc bờ phía Nam, Tây Nam bờ châu thổ mùa mưa mùa khô Kết phù hợp với 224 nghiên cứu liên liên quan vùng số tác giả khác [16, 19, 21-23] Tại mặt cắt phía ngồi cửa Đáy (S1), dịng nước di chuyển xuống phía tây nam mùa mưa mùa khơ có giá trị 11,7 tỷ m3/ngày 10,1 tỷ m3/ngày Như vậy, dòng nước dọc bờ trung bình ngày mùa mưa lớn khoảng 15% so với mùa khô Điều cho thấy ảnh hưởng khối nước sông vào mùa mưa lớn Tại mặt cắt này, dịng trầm tích xuống phía tây nam có giá trị khoảng 4.869 kg/ngày (mùa mưa) nhỏ mùa khô (48 kg/ngày) Ảnh hưởng lực Coriolis thể vai trò lớn yếu tố làm thay đổi hướng di chuyển dịng nước TTLL từ Đơng Bắc (khi khơng có lực Coriolis) xuống Tây Nam có lực Coriolis (bảng 1) Như vậy, yếu tố làm thay đổi tính chất dịng nước TTLL qua mặt cắt (từ hướng lên thành hướng xuống) Có thể lý giải tác động lực Coriolis mặt cắt lớn kết hợp khối nước từ sông Đáy khối nước từ tích lũy từ sơng phía Bắc dòng chảy dọc bờ đưa xuống khu vực Tại mặt cắt phía ngồi khu vực Văn LýHải Hậu (S2), dịng nước mùa mưa mùa khơ có giá trị 11,6 tỷ m3/ngày 10,9 tỷ m3/ngày (gần tương đương với S1) Trong dịng TTLL qua mặt cắt lớn đáng kể so với mặt cắt S1, với giá trị chênh lệch lớn mùa mưa (5.723 kg/ngày) mùa khô (111 kg/ngày) Ở mặt cắt này, ảnh hưởng lực Coriolis thể vai trò lớn trường hợp khơng có ảnh hưởng lực này, dịng nước có xu hướng lên phía bắc đơng bắc (bảng 1) Như vậy, yếu tố làm thay đổi tính chất dòng nước qua mặt cắt (từ hướng lên thành hướng xuống) vào mùa mưa (tăng khoảng 6,3 lần) Tuy nhiên vào mùa khô, ảnh hưởng lực Coriolis đến khu vực giảm yếu tố cịn có vai trị làm tăng cường di chuyển phía Nam-Tây Nam (tăng khoảng 8,3 lần) so với tác động làm thay đổi thướng di chuyển mặt cắt S1 Vai trò lực Coriolis đến vận chuyển TTLL qua mặt cắt thể rõ yếu tố làm tăng dòng TTLL xuống phía Nam mùa mưa từ 298 kg/ngày lên 5.723 kg/ngày (7,2 lần) tăng từ 95,3kg/ngày lên 111,1kg/ngày (0,17 lần) vào mùa khô Ảnh hưởng lực coriolis đến dòng … Bảng Tổng hợp kết tính dịng nước trầm tích trung bình ngày qua mặt cắt Thời gian Mùa mưa (25/89/9/09) Mùa khô (23/37/4/09) Yếu tố Đặc trưng Nước (tỷ m3/ngày Không có lực coriolis Hiện Khơng có lực coriolis Hiện Khơng có lực coriolis Hiện Khơng có lực coriolis Hiện Trầm tích (kg/ngày) Nước (tỷ m3/ngày) Trầm tích (kg/ngày) Mặt cắt S1 S2 S3 S4 S5 5,8 -11,7 783,6 -4.869,0 3,2 -10,1 279,3 -48,0 2,2 -11,6 -698,0 -5.723,2 -1,2 -10,9 -95,3 -111,1 -12,3 -13,8 -3.735,0 -4.749,7 -11,1 -13,6 -227,7 -1.085,9 -2,8 -6,7 -170,1 -553,0 -3,8 -6,6 -11,8 -77,7 -0,8 -1,2 -1.013,8 -1.298,7 -0,9 -1,0 -17,9 -51,6 Ghi chú: dấu âm (-): di chuyển xuống phía Tây Nam; dấu dương: di chuyển lên phía Đơng Bắc Tại mặt cắt phía ngồi cửa Ba Lạt (S3), dịng nước mùa mưa mùa khơ có giá trị 13,8 tỷ m3/ngày 13,6 tỷ m3/ngày (bảng 1) Trong dịng trầm tích qua mặt cắt vào mùa mưa có giá trị trung bình khoảng 4.750 kg/ngày (nhỏ so với mặt cắt S1 S2), khoảng 1.086 kg/ngày (lớn so với mặt cắt S1 S2) Vai trò lực Coriolis đến dòng nước TTLL mặt cắt nhỏ so với mặt cắt S1 S2 yếu tố làm tăng nhẹ lượng nước: tăng khoảng 0,12 lần (mùa mưa) 0,22 lần mùa khơ Dịng TTLL di chuyển phía Nam - Tây Nam tăng lên đáng kể: mùa mưa dòng TTLL tăng từ 3.735 kg/ngày lên 4.750 kg/ngày (0,27 lần) mùa khô tăng từ 228 kg/ngày lên 1.086 kg/ngày (3,77 lần) Dịng nước trầm tích qua mặt cắt phía ngồi cửa Trà Lý (S4) có giá trị nhỏ so với mặt cắt phía Nam khu vực nghiên cứu Dịng nước chuyển qua mặt cắt có giá trị khoảng 6,7 tỷ m3/ngày vào mùa mưa 6,6 tỷ m3/ngày vào mùa khơ Trong dịng trầm tích chuyển qua 553 kg/ngày (mùa mưa) 78 kg/ngày (mùa khô) Những ảnh hưởng lực Coriolis qua mặt cắt thể rõ rệt qua mặt cắt yếu tố làm tăng dòng nước mùa mưa mùa khô 1,39 0,75 lần Dịng trầm tích có ảnh hưởng lực Coriolis tăng từ 170 kg/ngày lên 553 kg/ngày (2,25 lần) mùa mưa tăng từ 11,8 kg/ngày lên 77,7 kg/ngày (5,58 lần) mùa khô (bảng 1) Tại mặt cắt phía ngồi khu vực cửa Văn Úc (S5), dịng nước trầm tích chuyển qua có giá trị nhỏ so với mặt cắt phía Nam khu vực nghiên cứu Điều giải thích mặt cắt tiếp nhận phần nhỏ dòng nước TTLL từ khu vực cửa Nam Triệu đưa xuống Dòng nước chuyển qua mặt cắt có giá trị khoảng 1,2 tỷ m3/ngày vào mùa mưa 1,0 tỷ m3/ngày vào mùa khơ Trong dịng trầm tích chuyển qua 1.299 kg/ngày (mùa mưa) 52 kg/ngày (mùa khô) Những ảnh hưởng lực Coriolis qua mặt cắt thể rõ rệt qua mặt cắt yếu tố làm tăng dòng nước mùa mưa mùa khơ 0,6 0,19 lần Dịng TTLL có ảnh hưởng lực Coriolis tăng từ 1.014 kg/ngày lên 1.299 kg/ngày (0,28 lần) mùa mưa tăng từ 18 kg/ngày lên 52 kg/ngày (1,9lần) mùa khô (bảng 1) Từ kết phân tích đánh giá cho thấy ảnh hưởng lực Coriolis đến vận chuyển nước trầm tích vùng ven bờ CTSH rõ rệt Những ảnh hưởng thể qua tăng mạnh dòng nước trầm tích dọc bờ mùa mưa mùa khô Tuy nhiên, vận chuyển dọc bờ tổng hợp tác động yếu tố dao động mực nước, dịng nước từ sơng đưa ra, tác động sóng, gió địa hình Chính vậy, vai trò lực Coriolis đến vận chuyển nước TTLL mặt cắt khác nghiên cứu phân tán mà chưa thể thành xu hướng rõ rệt Đáng ý, kết tính tốn vận chuyển trầm tích qua mặt cắt S2 S3 tăng lên mạnh mùa mưa có ảnh hưởng lực Coriolis Tuy nhiên dịng trầm tích qua mặt cắt S2 tăng lên nhiều so với mặt cắt S3 tạo chênh lệch khoảng 974 kg/ngày Nguồn trầm tích bổ sung cho thiếu hụt từ 225 Vũ Duy Vĩnh, Sylvain Ouillon phía ngồi đưa vào (theo phương song song với đường bờ) hàm lượng TTLL nước biển phía ngồi nhỏ Một nguồn bổ sung khác từ đáy ven bờ q trình xói Điều phù hợp với đánh giá tác động làm tăng vận tốc dòng chảy vùng ven bờ Văn Lý-Hải Hậu có ảnh hưởng lực Coriolis Như vậy, lực Coriolis có vai trị định đến tượng xói lở vùng ven bờ Văn Lý - Hải Hậu KẾT LUẬN Trên sở số liệu đo đạc khảo sát liên quan, hệ thống mơ hình TĐL, sóng vận chuyển trầm tích thiết lập để đánh giá ảnh hưởng lực Coriolis đến điều kiện dòng chảy vận chuyển TTLL vùng ven bờ CTSH Các kết nhận cho thấy: Lực Coriolis yếu tố góp phần tạo thành làm tăng cường dòng chảy dọc bờ, tăng tốc độ dòng chảy khu vực ven bờ Văn Lý - Hải Hậu Yếu tố làm hạn chế phát tán TTLL từ sơng phía ngồi biển khối nước sơng chuyển hướng di chuyển phía Tây Nam cửa sông Ảnh hưởng lực Coriolis không làm thay đổi đặc điểm biến động theo thời gian dịng nước trầm tích di chuyển dọc bờ qua mặt cắt Tuy nhiên, yếu tố làm tăng cường mạnh lượng nước nước TTLL di chuyển xuống phía Nam-Tây Nam với mức độ khác mặt cắt Trong nghiên cứu này, vai trò lực Coriolis thể thông qua tác động gây thiếu hụt trầm tích vùng ven bờ Văn Lý - Hải Hậu Do đó, yếu tố góp phần gây tượng xói lở khu vực Các kết nghiên cứu ảnh hưởng lực Coriolis đến điều kiện dòng chảy vận chuyển TTLL báo kết bước đầu Mặc dù giá trị tuyệt đối lực Coriolis khu vực nghiên cứu không lớn cộng hưởng với yếu tố động lực khác dòng chảy, thủy triều, sóng dịng chảy sơng tác động lực Coriolis đến điều kiện động lực, vận chuyển trầm tích yếu tố khơng thể bỏ qua cần nghiên cứu đánh giá 226 Lời cảm ơn: Bài báo phần kết đề tài hợp tác nghiên cứu Viện Tài nguyên Mơi trường biển Viện Nghiên cứu phát triển Pháp, đề tài VAST.HTQT.Pháp.01/14-15 Các tác giả xin chân thành cảm ơn hỗ trợ quý báu Các tác giả chân thành cảm ơn nhận xét phản biện để viết hoàn thiện TÀI LIỆU THAM KHẢO Tritton, D J., 1988 Physical fluid dynamics Oxford, Clarendon Press, 1988, 536 p., Hydraulics, D., 1999, 2000 Delft3DFLOW user manual; Delft3D-WAVE user manual Jin, Y H and Shen, H T., 1993 Effects of Criolis’ Force on Estuarine Branch Fiord[J], Marine Science, No 4, p 52-56 Cushman-Roisin, B., 1994 Introduction to Geophysical Fluid Dynamics PrenticeHall, Upper Saddle River, NJ Pritchard, D W., 1955 Estuarine circulation patterns Proceedings of the American Society of Civil Engineers, 81717: p 1-11 Pritchard, D W., 1956 The dynamic structure of a coastal plain estuary Journal of Marine Research, 15(1): 33-42 Wang K S and J L Su, 1987 Analysis and Calculation of Circulation and Suspended Sediment Transportation at South Waterway of Changjiang River Mouth ACTA Oceanologica Sinica, Vol 9, No 5, pp 627-637, 1987 Dongsheng Yu, 2006 Analysis on Impact of the Coriolis Forces on Flow in the Yangtze River Estuary Third ChineseGerman Joint Symposium on Coastal and Ocean Engineering, National Cheng Kung University, Tainan, November 8-16, 2006 Kundu, P K., 1990 Fluid Mechanics Academic Press 10 Xiangxing, Y D L., 1986 Analysis of the effect of Earth's rotation on the tides in Qiantang estuary Hydro-Science and Engineering, 1, 002 Ảnh hưởng lực coriolis đến dòng … 11 Chen, J Y and C L Zhang, 1987 Natural Environment of Changjiang River Estuary and its Adjacent Sea, Journal of East China Normal University, No 2, p 86-96, 1987 12 Kuang, C., and Stansby, P., 2006 Sandbanks for coastal protection: implications of sea-level rise Part 2: current and morphological modelling Tyndall Centre Working Paper 87 13 Jin, G., 1998 The Evolutional Rule of Changjiang River mouth and hydrodynamic effect ACTA Geographica Sinica, Vol 53, No 3, p 264-269 14 Vu, D V., Ouillon, S., Tran, D T., and La, V C., 2014 Impact of the Hoa Binh Dam (Vietnam) on water and sediment budgets in the Red River basin and delta Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 11(1): 333-370 15 Vũ Duy Vĩnh, Bùi Văn Vượng, 2013 Ảnh hưởng số yếu tố khí tượng hải văn đến biến động địa hình đáy vùng ven bờ châu thổ Sơng Hồng Kỷ yếu Hội thảo Hội nghị khoa học địa chất biển toàn quốc lần thứ Nxb Khoa học tự nhiên Công Nghệ, 2012 Tr 285-294 16 Vũ Duy Vĩnh, Trần Đức Thạnh, 2014 Đặc điểm biến động dòng chảy vùng ven bờ châu thổ sông Hồng - kết nghiên cứu từ mơ hình 3D Tạp chí Khoa học Công nghệ biển, Tập 14, Số Tr 139-148 17 Phạm Văn Huấn, Nguyễn Tài Hợi, 2007 Dao động mực nước biển ven bờ Việt Nam Tạp chí Khí tượng thủy văn, số 556, tháng 4-2007, tr 30-37 18 Häglund, M., and Svensson, P., 2002 Coastal erosion at Hai Hau beach in the Red River delta, Vietnam Lund, Sweden Lund University Master's thesis, 127 19 Nguyễn Mạnh Hùng, Phạm Văn Ninh, 2005 Hiện trạng nghiên cứu xói lở bờ biển huyện Hải Hậu Tài nguyên Môi trường biển Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, tr 200-211 20 Manh, D V., and Yanagi, T., 2000 A study on residual flow in the Gulf of Tongking Journal of oceanography, 56(1): 59-68 21 Steven te Slaa, 2009 Coastal erosion processes near sea dikes in Hai Hau district, Vietnam Master thesis in Delft University of Technology 22 Van Maren, D S., 2004 Morphodynamics of a cyclic prograding delta: the Red River, Vietnam PhD thesis Utrecht University, Netherlands Geographical Studies 324, Utrecht, p 167 23 Vũ Duy Vĩnh, Katrijn Baetens, Patrick Luyten, Trần Anh Tú, Nguyễn Thị Kim Anh, 2013 Ảnh hưởng gió bề mặt đến phân bố độ mặn hồn lưu vùng ven bờ châu thổ sơng Hồng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ biển, Tập 13, Số Tr 12-20 24 Jones, M T., 2003 User guide to the Centenary Edition of the GEBCO Digital Atlas and its data sets 25 Lyard, F., Lefevre, F., Letellier, T., and Francis, O., 2006 Modelling the global ocean tides: modern insights from FES2004 Ocean Dynamics, 56(5-6): 394415 26 World Ocean Atlas, 2009 National Oceanographic Data Center 30-03-2010 http://www.nodc.noaa.gov/OC5/WOA09/pr _woa09.html Retrieved 19-5-2010 227 Vũ Duy Vĩnh, Sylvain Ouillon EFFECTS OF CORIOLIS FORCE ON CURRENT AND SUSPENDED SEDIMENT TRANSPORT IN THE COASTAL ZONE OF RED RIVER DELTA Vu Duy Vinh1, Sylvain Ouillon2 Institute of Marine Environment and Resources - VAST IRD, UMR 5566 LEGOS, 14 av Edouard Belin, 31400 Toulouse, France ABSTRACT: This paper presents some results of three dimensional (3D) modelling application to research effects of Coriolis force on field current and suspended sediment transport in the coastal area of Red River delta In this study, a 3D numerical model was set up, calibrated and validated by measured data Two simulation groups were set up: with Coriolis force and without Coriolis force in the model The studied results show that the Coriolis force is factor, which causes and strengthens flows alongshore, increases current velocity in coastal zone of Van Ly - Hai Hau This factor also increases alongshore water and suspended sediment flux from north to southwest with the variation in each cross sections The results have also shown the role of Coriolis force on the lack of sediment in coastal area of Van Ly - Hai Hau in the rainy season Keywords: Modelling, Coriolis force, suspended sediment transport, coastal area of Red River delta 228 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ BIỂN Tập 14, Số - 9-2014 MỤC LỤC Khoa học công nghệ biển Việt Nam - thực trạng yêu cầu phát triển thời kỳ hội nhập Trần Đức Thạnh, Bùi Công Quế, Trần Đình Lân 195 Nghiên cứu dịng hải lưu Ấn Độ Dương mơ hình số trị Phạm Xn Dương 204 Estimation of wave characteristics in East Vietnam sea using wam model Le Dinh Mau, Nguyen Van Tuan 212 Ảnh hưởng lực coriollis đến dòng chảy vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven bờ châu thổ sông Hồng Vũ Duy Vĩnh, Sylvanin Ouillon 219 Ứng dụng mơ hình Mike 21/3 FM Couple nghiên cứu q trình vận chuyển trầm tích vịnh Cam Ranh Nguyễn Ngọc Tiến 229 Nghiên cứu đặc điểm cảnh quan đảo san hô quần đảo Trường Sa Trần Anh Tuấn 238 The accuracy of Fish Otolith analysis and some validation methods Do Huu Hoang 246 Điều kiện môi trường quần xã vi khuẩn dịch nhầy san hô ven đảo Cát Bà Long Châu, Việt Nam Phạm Thế Thư, Nguyễn Đăng Ngải, Bùi Thị Việt Hà 255 Ô nhiễm môi trường khu nuôi cá biển lồng bè điển hình: trường hợp nghiên cứu Cát Bà - Hải Phịng Lê Tuấn Sơn, Trần Quang Thư, Nguyễn Cơng Thành, Phạm Hồng Giang, Trần Văn Thành 265 Mơ lan truyền chất ô nhiễm khu vực phá Tam Giang - Cầu Hai, Thừa Thiên - Huế mơ hình Delft-3D Cao Thị Thu Trang, Phạm Hải An, Trần Anh Tú, Lê Đức Cường, Trần Đức Thạnh, Trịnh Thành 272 Đánh giá chất lượng môi trường nước sông Nhuệ đoạn từ đầu nguồn tới Cầu Chiếc Vũ Thị Phương Thảo 280 Thiết kế thực hệ thống thu thập liệu môi trường từ xa qua mạng Zigbee Wireless cho Bảo tàng Viện Hải dương học Vũ Văn Tác, Trần Tiến Phức, Quách Đức Cường 289 JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol 14, No - September 2014 CONTENTS Marine science and technology in Vietnam - current situation and development demand for integration period Tran Duc Thanh, Bui Cong Que, Tran Dinh Lan 195 Study on ocean current in Indian ocean using numerical model Pham Xuan Duong 204 Estimation of wave characteristics in East Vietnam sea using wam model Le Dinh Mau, Nguyen Van Tuan 212 Effects of coriolis force on current and suspended sediment transport in the coastal zone of Red river delta Vu Duy Vinh, Sylvain Ouillon 219 Study on the sediment transport processes in Cam Ranh bay using Mike 21/3 FM Couple model Nguyen Ngoc Tien 229 Research on landscape characteristics of coral islands in the Truong Sa archipelago Tran Anh Tuan 238 The accuracy of Fish Otolith analysis and some validation methods Do Huu Hoang 246 Environmental conditions and the bacterial community in coral mucus at coast of Cat Ba and Long Chau islands, Vietnam Pham The Thu, Nguyen Dang Ngai, Bui Thi Viet Ha 255 Environmental pollution at typical marine fish cage culture areas: case study at Cat Ba Hai Phong Le Tuan Son, Tran Quang Thu, Nguyen Cong Thanh, Pham Hoang Giang, Tran Van Thanh 265 Pollutant transport simulation in Tam Giang - Cau Hai lagoon, Thua Thien - Hue province by using delft-3D model Cao Thi Thu Trang, Pham Hai An, Tran Anh Tu, Le Duc Cuong, Tran Duc Thanh, Trinh Thanh 272 Assessing water quality of Nhue river from headwaters to Cau Chiec Vu Thi Phuong Thao 280 Design and implementation of remote environmental data collecting system via Zigbee Wireless network for the museum - Institute of Oceanography Vu Van Tac, Tran Tien Phuc, Quach Duc Cuong 289