Luận văn thạc sĩ HUS nghiên cứu giải pháp khắc phục, chống bồi lấp cửa đề gi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ===    === Trương Mạnh Chiến NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC, CHỐNG BỒI LẤP CỬA ĐỀ GI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2014 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ===    === Trương Mạnh Chiến NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC, CHỐNG BỒI LẤP CỬA ĐỀ GI Chuyên ngành: Hải dương học Mã số: 60440228 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN THỌ SÁO Hà Nội – Năm 2014 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Trang MỤC LỤC CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, XÃ HỘI, ĐỊA HÌNH VÀ CHẾ ĐỘ KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN 1.1 Điều kiện tự nhiên xã hội khu vực đầm Đề Gi 1.2 Đặc điểm hình thái đường bờ khu vực đầm Đề Gi 1.3 Chế độ khí tượng thủy văn 1.4 Địa hình đáy biển 1.5 Đặc điểm cơng trình bảo vệ bờ biển CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH DELFT 3D 10 2.1 Cơ sở lý thuyết 10 2.2 Mô hình tốn học 10 2.2.1 Mơ hình thủy động lực 10 2.2.2 Mơ hình sóng 20 2.2.3 Mơ hình vận chuyển trầm tích 24 CHƯƠNG III ÁP DỤNG MƠ HÌNH TÍNH TỐN TẠI KHU VỰC CỬA ĐỀ GI 28 3.1 3.1.1 Phân tích, xử lý số liệu đầu vào cho mơ hình 28 Số liệu địa hình đáy đường bờ 28 3.1.2 Số liệu sóng nước sâu 30 3.1.3 Số liệu mực nước đo đạc dùng hiệu chỉnh kiểm chứng mơ hình 34 3.1.4 Số liệu thủy triều dòng chảy 35 3.1.5 Số liệu trường gió 36 3.2 Thiết lập mơ hình 37 3.3 Hiệu chỉnh kiểm định mơ hình 40 3.4.1 Các kết tính tốn sóng, dòng chảy vận chuyển bùn cát biến đổi đáy biển trường hợp tính tốn có cơng trình (hiện trạng) 43 3.4.2 Các kết tính tốn sóng, dịng chảy vận chuyển bùn cát biến đổi đáy biển trường hợp tính tốn khơng có cơng trình 51 3.4.3 So sánh kết tổng hợp đánh giá 58 3.5 Giải pháp khắc phục 60 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH VẼ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Vận chuyển bùn cát biến động đáy biển chịu tác động nhiều trình động lực học phức tạp, q trình tác động sóng, dịng chảy mực nước đóng vai trị Q trình sóng tác động làm nguồn bùn cát đáy bị xáo trộn đồng thời tạo dịng chảy sóng đới sóng đổ Dịng chảy sóng loại dịng chảy khác khu vực sát bờ tải phần bùn cát bị xáo trộn từ nơi sang nơi khác Độ cao mực nước thay đổi theo thời gian dẫn tới thay đổi vận chuyển bùn cát Trong thực tế, q trình sóng, dòng chảy mực nước diễn đồng thời tác động qua lại lẫn nhau, kết gây biến động bãi biển, bờ biển Do vậy, để mơ xác vận chuyển bùn cát biến đổi bãi biển khơng thể tính tốn độc lập yếu tố mà phải tính tốn đồng thời, có tương tác qua lại sóng, dịng chảy mực nước với tác động ngược lại biến động đáy tới trình Trong năm gần đây, hoạt động kinh tế, du lịch biển phát triển mạnh, nhiều cơng trình xây dựng vùng cửa sông ven biển cảng, kè chắn sóng cơng trình bảo vệ bờ… Các cơng trình có tác động mạnh mẽ đến trình thủy động lực làm thay đổi q trình vận chuyển bùn cát vị trí xây dựng cơng trình vùng biển lân cận Các cơng trình biển xây dựng với mục đích bảo vệ vùng bờ biển tránh khỏi tác động phá hủy trực tiếp yếu tố từ biển, ngăn chặn trình bồi lấp luồng tàu tạo khu vực neo đậu an toàn cho phương tiện đường thủy Tuy nhiên, công trình biển gây nên số vấn đề khơng mong muốn cho vùng biển lân cận khơng phát huy tính thiết kế ban đầu như: gây xói lở khu vực bờ biển lân cận cơng trình, làm thay đổi tuyến luồng vào cảng Do vậy, để khắc phục vấn đề ngồi mong muốn cần thiết phải có tính tốn cho phương án đề xuất trước xây dựng cơng trình Một phương pháp đơn giản, cho độ tin cậy cao áp dụng mơ hình đại mơ phương án đề xuất, từ chọn phương án tối ưu cho công trình Cửa Đề Gi đầm Nước Ngọt nằm ranh giới phía Đơng xã Mỹ Chánh, huyện Phù Mỹ xã Cát Minh, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định Khu vực nghiên cứu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com có tọa độ (14o07’ - 14o11’N) (109o08’- 109o14’E) Cửa Đề Gi cửa thoát nước hệ thống sơng La Tinh với diện tích lưu vực 719 km2 Đây cửa thông thương với đầm Nước Ngọt phục vụ vào cho tàu thuyền đánh cá, giao thông vận tải, đồng thời cửa trao đổi nước biển với đầm phục vụ cho việc ni trồng thủy hải sản Vì cửa Đề Gi có tầm quan trọng đặc biệt việc phát triển kinh tế - xã hội địa phương Đề Gi cửa cảng rộng sâu có hịn Lâm Sơn án ngữ bình phong chắn gió từ hướng Bắc tạo thành nơi trú đậu lí tưởng cho thuyền bè Nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển nghề cá, khai thác tốt tiềm năng, kinh tế biển, huyện Phù Cát Nhà nước đầu tư xây dựng bến cá Đề Gi bao gồm cầu cảng, bờ kè, đê chắn cát Tuy nhiên cơng trình sau đưa vào sử dụng không phát huy hiệu mong muốn Thực tế sau xây dựng, cửa Đề Gi cịn tượng bồi lấp Chính cần phải tìm ngun nhân cơng trình khơng phát huy hiệu quả, để từ có biện pháp khắc phục, nhằm giải tình trạng bồi lấp cửa Đề Gi, tạo thuận lợi cho tàu thuyền vào dễ dàng, phát huy hiệu Delft 3D mô hình tổng hợp ba chiều Viện Thuỷ Lực Delft (Hà Lan) nghiên cứu phát triển gồm có mơ đun Delft 3D-Flow (tính thủy động lực), Delft 3D-Wave (tính sóng), Delft 3D-Sed (tính vận chuyển bùn cát)… Các mơ đun kết hợp tính tốn đồng thời, mơ tương tác q trình thuỷ động lực – sóng vận chuyển trầm tích điểm tính mơ hình Mơ hình Delft 3D mơ tốt q trình thủy động lực, sóng vận chuyển bùn cát vùng cửa sơng ven bờ Vì vậy, Delft 3D chọn cơng cụ tính tốn, phục vụ cho nghiên cứu luận văn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG I ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, XÃ HỘI, ĐỊA HÌNH VÀ CHẾ ĐỘ KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN 1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực đầm Đề Gi Đầm Đề Gi đầm phá ven biển miền trung Việt Nam Vị trí trung bình đầm vào khoảng 14 o09’N 109 o 10’E Đầm Đề Gi đầm tương đối kín với tổng diện tích khoảng 15 km2 thơng với biển qua cửa Đề Gi (hình 1), chịu tác động nhiều yếu tố: thủy thạch động lực, cấu tạo đường bờ, hoạt động tân kiến tạo, cấu trúc địa chất, cấu trúc hình thái đường bờ địa hình đáy, thành phần vật liệu, nguồn cung cấp vật liệu; đồng thời trình thành tạo với yếu tố vũng vịnh, đầm phá, tác động người khu vực, nuôi trồng thủy sản, khai thác mức nguồn tài nguyên phi sinh vật tài nguyên sinh vật… làm ảnh hưởng đến môi trường vũng vịnh, đầm phá đó, khơng có qui hoạch cụ thể làm ảnh hưởng đến vùng bờ cảnh quan vùng bờ đầm Đề Gi [1] Hình Bản đồ điều kiện tự nhiên xã hội khu vực đầm Đề Gi (theo Phạm Bá Trung) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1.2 Đặc điểm hình thái đường bờ khu vực đầm Đề Gi Hình thái đường bờ khu vực đầm Đề Gi, đoạn bờ phía đơng từ đỉnh đầm đến cửa Đề Gi dài khoảng km, phần đỉnh đầm thuộc xã Mỹ Thành lại đám rừng ngập mặn nhỏ (hình 2a), phần lại đoạn bờ gần kè kiên cố bi tròn vòng quanh ao nuôi tôm đổ đá xung quanh xen đoạn bờ đám rừng ngập mặn nhỏ (hình 2b), phần lớn đoạn bờ bị xói lở (do ảnh hưởng bão 11/2009), phía cửa Đề Gi đoạn bờ tương đối ổn định kè kiên cố, cịn phía biển có mỏ khai thác Titan, ảnh hưởng lớn cảnh quan vùng xã Mỹ Thành có lớp rừng chắn cát vững chắc, người dân trồng từ 20 năm trước Chính cánh rừng góp phần chấm dứt nạn "cát bay" xảy Mỹ Thành từ nhiều đời nay."Lá phổi" cho hàng ngàn gia đình vùng biển khơng có thay đổi người ta không phát lượng Titan khổng lồ nằm bên dưới, trình khai thác tuyển chọn titan ảnh hưởng đến nước ngầm Đoạn bờ điển hình cho dạng tích tụ gió phía bắc đầm Đề Gi thuộc địa phận xã Mỹ Thành huyện Phù Mỹ, nơi tích tụ gió hàng tháng, hàng năm phát triển lớp lớp chồng lên tạo thành bình nguyên cát khơng khác so với cảnh sa mạc Tích tụ y tạỡi Hình 2b Đoạn bờ có cơng trình kè kiên cố Hình 2a Đoạn bờ đỉnh đầm Đề Gi Phát triển theo chiều rộng hàng năm từ vài chục đến hàng trăm mét, có nơi đụn cát lấn vào đất trồng hay thổ cư nhân dân địa phương, gây nên vấn đề xúc Đoạn bờ phía bắc cửa đầm Đề Gi dãy núi cao Sơn Lâm, trình xói lở - bồi tụ gần khơng xảy ra, nói đoạn bờ phía đơng đầm Đề Gi doi nối đảo Đoạn bờ phía tây đầm Đề Gi từ xã Mỹ Chánh – cửa Đề Gi có chiều dài khoảng 6,5 km có ba cửa sơng lớn đổ vào đầm Đề Gi, phần đỉnh đầm thuộc xã Mỹ Chánh chủ yếu đám rừng ngập mặn cịn thưa thớt đan xen theo khu vực ao ni tơm, cịn phần nhỏ đoạn bờ tự nhiên Đặc biệt LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đoạn bờ phía nam cửa Đầm Đề Gi, xảy trình bồi lấp cửa Đề Gi Khoảng mười năm trở lại cộng đồng ngư dân quyền địa phương cố gắng đắp kiểu kè mỏ hàn nhằm ngăn chặn luồng cát bồi dẫn tới cửa Nhưng nạn bồi lấp chưa giải được, chí từ khoảng - năm trở lại đây, tình hình cịn nghiêm trọng Việc xây đắp kè trước cửa mà địa phương làm dẫn đến số thay đổi chế thủy động lực vùng cửa biển, kèm theo thay đổi trình lắng đọng vật liệu bồi lấp cửa, trình thủy động lực thạch động lực trở nên phức tạp Ở phần phía cửa sơng hình thành nhiều doi cát có chiều dài từ 100 - 200m, có chiều rộng khoảng - 15m Những tác động sóng mùa gió Đơng Bắc đẩy cát vào sát bờ hình thành đụn cát cao mũi phía nam cửa, từ lan truyền phía mặt cắt cửa eo cửa Cát trườn vào tụ lại bờ phía Nam tạo thành dải cát bồi hẹp men theo bờ nam eo cửa Cho đến tại, sau xây dựng kè tượng bồi lấp cửa diễn mạnh, tập trung mũi nam cửa bờ nam eo cửa [1] Hình 3a Doi cát phía bắc kè 1.3 Hình 3b Bồi tụ phía nam kè Chế độ khí tượng thủy văn Khu vực đầm Đề Gi mang đầy đủ đặc trưng khí hậu khu vực Nam Trung Bộ chịu ảnh hưởng, chi phối hệ thống gió mùa: gió mùa Đơng Bắc (các tháng mùa đơng I, II XI, XII) gió mùa Tây Nam (các tháng mùa hè VI, VII, VIII, IX) Tuy nhiên chế độ gió mùa Đơng Bắc khơng cịn giữ ngun đặc tính khơ lạnh miền Bắc, sau qua vùng biển dài khối khí LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com khơ lạnh bị biến tính trở nên ẩm Chính điều đó, có xuất gió mùa Đơng Bắc, tượng mưa lại diễn Trái ngược với mùa gió Đơng Bắc, tháng mùa hè với chi phối gió mùa Tây Nam với hiệu ứng Phơn làm cho khu vực trở nên khơ nóng Như vậy, kèm với chế độ gió tượng mưa vào tháng mùa đơng khơ nóng vào tháng mùa hè kéo theo chế độ thủy văn vùng diễn theo quy luật tương tự Phía bên ngồi đầm phá, chế độ sóng tn theo quy luật phân bố trường gió Đây khu vực có bờ biển hở, sóng vùng biển khơi lan truyền tác động trực tiếp gây nên biến động lớn tới bãi biển khu vực cửa sơng Các hướng sóng khu vực sóng hướng Đơng Bắc, Đơng Đơng Nam Các hướng sóng khác chiếm tỉ lệ nhỏ có độ cao, chu kỳ sóng khơng lớn Trong hình 4, hoa gió, sóng khu vực cửa Đề Gi Hình Hoa gió khu vực Đề gi (NCEP, 1988-2012) Hình Hoa sóng khu vực Đề Gi (Đề tài “KC09.19/06-10”) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1.4 Địa hình đáy biển Để xây dựng đồ địa hình, nguồn số liệu địa hình thu thập từ nhiều nguồn khác Cụ thể gồm có: Hải đồ Hải quân Mỹ xuất năm 1967, tỷ lệ 1: 50 000, để số hóa thành lập đồ thu thập số liệu độ sâu, Hải đồ Hải quân Nhân Dân Việt Nam tái năm 1991, tỷ lệ 1: 100 000, thu thập số liệu độ sâu đồ C-map năm 1999, tỷ lệ 1: 50.000 số liệu đo sâu hồi âm số dự án tiến hành Từ đồ địa hình (hình 6) cho thấy khu vực nghiên cứu có hình thái địa hình đáy tương đối đơn giản chia thành khu vực phần bên đầm phần lạch (eo cửa) nối từ đầm đến cửa Đề Gi Phần bên đầm: Địa hình đáy đầm tương đối đơn giản có lạch sâu chạy theo hướng gần Bắc - Nam nằm sát bờ phía đơng đầm Đề Gi, lạch sâu bờ phía đơng có chiều dài khoảng 2,1- 2,5 km có độ sâu trung bình khoảng 1,5 - m, chiều rộng trung bình khoảng 150 – 200 m, tàu thuyền đánh cá vùng thường sát bờ phía đơng đầm Đề Gi, cịn từ khu vực đỉnh đầm đến khu vực xã Cát Minh có độ sâu trung bình 1-1,5 m, triều thấp vùng xuất số cồn (Bar) phần đỉnh đầm, cồn nằm phía tây nam đầm, số cồn phía trước cửa Một đặc trưng địa hình đáy đầm số nơi hình thành hố trũng (thường có độ sâu m), hay bãi bồi cát, cát chứa bùn Vùng ven bờ đầm, địa hình tương đối phẳng, thoải đều, tạo nên bãi triều rộng từ vài chục mét đến vài trăm mét Phần lạch: Từ cửa biển vào tới đầm Đề Gi có chiều dài khoảng – 2,5 km chiều rộng trung bình khoảng 250 - 270 m có độ sâu trung bình từ - m, nơi sâu 8,5 m để vào phía đầm, có cấu trúc địa hình đáy tương đối phức tạp Phần bên cửa đầm, địa hình biến đổi phức tạp Lịng lạch uốn lượn theo địa hình hai bên đường bờ, nhiều đoạn có địa hình dốc luồng có độ sâu trung bình - m vào bên đầm phía bờ bắc cửa Đề Gi sau chếch phía tây cập cảng cá Đề Gi, khu vực có cảng cá Đề Gi với độ sâu khoảng - m, nơi trú bão nhiều tàu thuyền vùng khu vực miền Trung Ở phần cửa Đề Gi thường hình thành bãi bồi nằm phía nam cửa phía trước kè phần bên kè hình thành doi cát ngầm làm cho cửa Đề Gi hẹp lại [1] LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 58 Phân bố độ dày đáy cửa Đề Gi (m) b Hướng sóng Đơng Nam (SE) Với trường hợp sóng Đơng Nam, thơng số modul thuỷ động lực vận chuyển trầm tích giữ nguyên trường hợp sóng Đơng Bắc Riêng với modul sóng, tham số sóng lấy sau: Hmor = 0.72 m, Tp = 5,3 s Hình 59 Trường sóng Đề Gi (m) 64 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 60 Trường dịng chảy triều dâng (m/s) Hình 61 Trường dịng chảy triều rút (m/s) 65 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 62 Nồng độ trầm tích lơ lửng cửa Đề Gi (kg/m3) Hình 63 Phân bố độ dày đáy (m) 66 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com c.Hướng sóng Đơng (E) Trong trường hợp này, tham số sóng modul Delft 3D-Wave lấy: Hmor = 0,77 m; Tp = 7,04 s Hình 64 Trường sóng cửa Đề Gi (m) Hình 65 Trường dịng chảy triều lên (m/s) 67 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 66 Trường dịng chảy triều rút (m/s) Hình 67 Nồng độ trầm tích lơ lửng cửa Đề Gi (kg/m3) 68 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 68 Phân bố độ dày đáy cửa Đề Gi (m) 3.5.2 So sánh kết tổng hợp đánh giá Qua thông tin từ người dân địa phương, cấp lãnh đạo tỉnh, để phát huy hiệu thông luồng thoát lũ chiều dài kè nên kéo dài nâng cao trình đỉnh kè để chống sóng tràn Trong luận văn khai thác ý tưởng thực tính tốn với trường hợp kéo dài thêm kè Nhìn vào hình 54, 59, 64 trường hợp kéo dài kè thêm 300 m, ta thấy sóng thay đổi lớn từ ngồi khơi vào bờ Càng vào gần bờ, sóng bị khúc xạ độ cao sóng giảm dần Khi lan truyền đến cửa Đề Gi, sóng bị chặn phía trước kè, sóng bị suy giảm nhanh chóng kênh Đối với dịng chảy, từ hình 55, 56, 60, 61, 65, 66 dòng chảy khu vực cửa dòng chảy thủy triều Tại khu vực cửa ảnh hưởng hệ thống đầm phía tạo chênh lệch mực nước phía ngồi đầm pha triều dâng triều rút tạo dịng chảy lớn Dịng chảy lớn lên đến 1,2 m/s 69 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Từ hình 57, 58, 62, 63, 67, 68 ta thấy diễn biến đáy biển kịch tính tốn kè kéo dài thêm 300m Đối với phía đầm gần cửa biển vận chuyển bùn cát dịng chảy Phía ngồi cửa tác động sóng dịng chảy, biến động địa hình với hướng sóng khác khác Tại khu vực phía sau kè đầu kè có bồi tụ rõ ràng lượng bùn cát vận chuyển từ phía Nam lên Trong trường hợp sóng Đơng Bắc (NE): + Nhìn vào hình 27, 28 trường hợp trạng có kè (hiện trạng), ta thấy trầm tích bồi tụ nhiều đầu kè đỉnh kè Nồng độ trầm tích lơ lửng phía cửa đạt 0,1 kg/m3 độ dày đáy 18 cm Tuy nhiên qua hình 57, 58 với trường hợp kéo dài kè ta thấy nồng độ trầm tích lơ lửng cửa lớn 0,06 kg/m3, độ dày đáy 10 cm Qua ta thấy được, kéo dài kè, lượng bùn cát giữ lại phần phía trước kè nhiều hơn, khả vận chuyển chúng vào phía kè Trong trường hợp sóng Đơng Nam (NE): + Trong hình 32, 33 tranh vận chuyển trầm tích trường hợp có cơng trình (hiện trạng) Sóng Đơng Nam kết hợp với dòng chảy triều tạo lên trường dòng chảy từ phía Nam lên đưa trầm tích vào cửa biển Ở phía cửa, có kè chắn, nên nồng độ trầm tích nhỏ phía trước kè nồng độ trầm tích lớn khoảng 0,02 kg/m3, độ dày đáy khoảng cm + Nhìn vào hình 62, 63 ta thấy, với trường hợp kéo dài kè, nồng độ trầm tích cửa nhỏ 0,02 kg/m3, độ dày đáy khoảng cm Trong trường hợp sóng Đơng (E): + Với sóng hướng sóng hướng Đơng tượng bồi lấp diễn cửa Đề Gi Trong trường hợp trạng (hình 52, 53), nồng độ trầm tích lớn khu vực trước sau kè Ở cửa, nồng độ trầm tích lớn 0,05 kg/m3, độ dày đáy lớn 10 cm Còn với trường hợp kéo dài kè, nồng độ trầm tích lớn đạt 0,01 kg/m3, độ dày đáy khoảng cm (hình 67, 68) 70 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Từ phân tích ta thấy, với hướng sóng, trường hợp kéo dài kè, nồng độ trầm tích lơ lửng phía cửa nhỏ so với nồng độ trầm tích lơ lửng trường hợp trạng Qua ta thấy kéo dài kè thêm 300 m, phần làm giảm tượng bồi lấp khu vực Tuy giải pháp khắc phục chưa phải tốt nhất, nhiên qua ta có sở để đưa đề xuất khắc phục tượng bồi lấp khu vực Tuy nhiên tình trạng bồi lấp cửa biển Đề Gi việc xây dựng đê chắn cát thấp nên cát sóng biển gió đưa vào, tràn qua mặt đê Không bồi lấp mặt đê có nơi m, cát cịn lấn vào luồng tàu tạo nên bãi cát rộng, ngày cao rộng thêm Nhìn vào hình 69, 70 ta thấy rõ phía đầu kè sát với bờ bị cát phủ kín, tạo thành dải cát dài phía cửa cơng trình phát huy hiệu cần nâng cao thêm cao trình đoạn đê chắn cát, hạn chế tình trạng cát vượt qua đê bồi lấp luồng tàu; Đồng thời tiến hành nạo vét, hút hết bãi cát bồi có tạo độ sâu cho luồng tàu [5] Hình 69 Kè chắn sóng cửa Đề Gi 71 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 70 Kè chắn sóng cửa Đề Gi 72 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KẾT LUẬN Vận chuyển bùn cát biến động đáy biển chịu tác động nhiều trình động lực học phức tạp, q trình tác động sóng, dịng chảy mực nước đóng vai trị Q trình sóng tác động làm nguồn bùn cát đáy bị xáo trộn đồng thời tạo dịng chảy sóng đới sóng đổ Dịng chảy sóng loại dịng chảy khác khu vực sát bờ tải phần bùn cát bị xáo trộn từ nơi sang nơi khác Độ cao mực nước ngày thay đổi làm thay đổi vị trí bùn cát bị vận chuyển bãi biển thời gian cụ thể Trong khuôn khổ nghiên cứu này, tác giả tiến hành thu thập xử lý số liệu gió, sóng, đường bờ, địa hình đáy biển, dao động mực nước để làm số liệu đầu vào cho mơ hình Khu vực đầm Đề Gi mang đầy đủ đặc trưng khí hậu khu vực Nam Trung Bộ chịu ảnh hưởng, chi phối hệ thống gió mùa: gió mùa Đơng Bắc (các tháng mùa đơng I, II XI, XII) gió mùa Tây Nam (các tháng mùa hè VI, VII, VIII, IX) Phía bên ngồi đầm phá, chế độ sóng tuân theo quy luật phân bố trường gió Đây khu vực có bờ biển hở, sóng vùng biển khơi lan truyền tác động trực tiếp gây nên biến động lớn tới bãi biển khu vực cửa sơng Các hướng sóng khu vực sóng hướng Đơng Bắc, Đơng Đơng Nam Một hệ thống mơ hình thuỷ động lực - sóng - vận chuyển trầm tích sở mơ hình Delft 3D ứng dụng tính tốn đồng thời để nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng cửa biển Đề Gi Để phục vụ cho việc thiết lập kiểm định kết mơ hình, số liệu liên quan khu vực thu thập xử lý tương đối đầy đủ hệ thống Các kết tính tốn mơ hình Deflt 3D diễn biến thực tế khu vực giống Nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển nghề cá, khai thác tốt tiềm năng, kinh tế biển, huyện Phù Cát Nhà nước đầu tư xây dựng bến cá Đề Gi bao gồm cầu cảng, bờ kè, đê chắn cát Tuy nhiên cơng trình sau đưa vào sử dụng không phát huy hiệu mong muốn Sau xây dựng kè, cửa Đề Gi tượng bồi lấp.Từ kết tính tốn mơ hình Delft 3D ta thấy rõ trước có kè sau có kè xu hướng trầm tích bồi tụ cửa Đối với kết tính tốn mơ hình số việc so sánh với số liệu thực tế cần thiết khẳng định đắn tính tốn Do nguồn số liệu quan trắc biến đổi địa hình việc so sánh với số liệu đo đạc địa hình không 73 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thể Tuy nhiên với phát triển công nghệ đại, việc sử dụng ảnh vệ tinh xem phương án tối ưu tin cậy Ảnh vệ tinh khu vực cửa Đề Gi 1/6/2010 24/2/2012 sử dụng để so sánh Để thể rõ vùng bồi, xói tác giả khoanh vùng khu vực có cồn cát Việc so sánh khơng cho kết định lượng xác cho kết định tính tốt Hình 71 72 mơ tả ảnh vệ tinh với vùng bồi xói Hình 71 Ảnh vệ tinh với vùng bồi xói: ảnh chụp 1/6/2010 Hình 72 Ảnh vệ tinh với vùng bồi xói: ảnh chụp 24/1/2012 74 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Từ kết đưa từ mơ hình ta thấy: trình thuỷ động lực khu vực phức tạp với tác động chủ yếu từ sóng, dòng chảy dòng chảy triều Sự tồn dòng chảy dọc bờ xoáy cục vùng cửa biển khiến trầm tích lắng đọng gây bồi lấp luồng tàu; địa hình đáy tăng lên Với việc mơ hai trường hợp có kè khơng có kè ta thấy cơng trình chưa đem lại kết tốt tác giả tiến hành tính tốn trường hợp kéo dài kè để tìm giải pháp khắc phục phù hợp cho khu vực Trong nghiên cứu này, đặc điểm vận chuyện trầm tích lơ lửng cửa Đề Gi xét đến điều kiện thời tiết bình thường mà chưa tính đến ảnh hưởng tượng thời tiết cực đoan bão đến vận chuyển trầm tích lơ lửng khu vực Trong khn khổ nghiên cứu, vai trò yếu tố dao động mực nước, sóng, gió đến vận chuyển trầm tích khu vực cửa Đề Gi đánh giá bước đầu Những hạn chế khắc phục nghiên cứu Kiến nghị giải pháp ứng phó với tượng bồi lấp cửa Đề-Gi Khu vực ven biển tỉnh Bình Định, dù có cơng trình chỉnh trị, q trình biến động đường bờ diễn mạnh mẽ Các giải pháp cơng trình cửa biển thực chất điều chỉnh tương tác sơng - biển mang tính cục địa phương, khơng thể khắc phục hồn tồn bồi lấp thời gian dài Do vậy, việc nghiên cứu cần ưu tiên xem xét bố trí cơng trình chỉnh trị cho hợp lý Bên cạnh giải pháp cần nghiên cứu bổ sung làm rõ bao gồm nạo vét thường xuyên khả sử dụng vật liệu nạo vét cho số mục đích khác Thực tế nạo vét khu vực cho thấy có lẫn hàm lượng đáng kể bụi, sét đất nhiễm muối nên khơng thích hợp cho mục đích xây dựng Giải pháp chỉnh trị ổn định cửa hữu cách xây dựng cơng trình bảo vệ luồng giải pháp phù hợp với quy luật tự nhiên trình hình thành cửa bao gồm giải pháp: - Làm kè đặc, nâng cao cao độ kéo dài kè chắn cát - Xây dựng làng cá, khu dịch vụ hậu cần nghề cá có quy mơ xã Mỹ Thành, huyện Phù Mỹ - Vật liệu xây dựng: khai thác đá chỗ để làm đê chắn sóng cơng trình - Tiến hành nạo vét khu vực cạn luồng 75 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đặc điểm địa hình trầm tích tầng mặt đầm Đề Gi, Phạm Bá Trung, Hội nghị Quốc tế “Biển Đông 2012” Nha Trang 12-14/092012 Nguyễn Mạnh Hùng, Phạm Văn Ninh, Dương Cơng Điển, Mơ hình tính đồng thời yếu tố sóng, dịng chảy mực nước phục vụ nghiên cứu biến động bờ biển vùng châu thổ Sông Hồng, Tuyển tập cơng trình Hội nghị Khoa học Cơ học Thuỷ khí tồn quốc năm 2005 Tống Phước Hồng Sơn, Huỳnh Cao Vân (2003), Sử dụng cơng nghệ GIS xây dựng, quản lý sở liệu - đồ vùng đất nước ven bờ tỉnh Bình Định, Báo cáo lưu trữ Viện Hải dương học, Nha Trang www.dostbinhdinh.org.vn http://baobinhdinh.com.vn Tiếng Anh Delft Hydraulics (2003), “Delft 3D-FLOW User manual; Delft 3D-WAVE User manual” LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Bản đồ điều kiện tự nhiên xã hội khu vực đầm Đề Gi (theo Phạm Bá Trung) Hình 2b Đoạn bờ có cơng trình kè kiên cố Hình 2a Đoạn bờ đỉnh đầm Đề Gi Hình 3a Doi cát phía bắc kè Hình 3b Bồi tụ phía nam kè Hình Hoa gió khu vực Đề gi Hình Hoa sóng khu vực Đề Gi Hình Bản đồ địa hình khu vực đầm cửa Đề Gi Hình Quá trình xây dựng kè chắn sóng Đề Gi Hình Vật liệu xây dựng kè chắn sóng Đề Gi Hình Bản đồ phân bố vị trí đo đạc địa hình 29 Hình 10 Phân bố độ sâu đáy biển khu vực cửa Đề Gi 29 Hình 11 Đường bờ cửa Đề Gi trước sau xây dựng kè biển 30 Hình 12 Hoa sóng mùa gió Đông Bắc 32 Hình 13 Hoa sóng mùa gió Tây Nam 32 Hình 14 Hoa sóng trung bình năm 32 Hình 15 Vị trí trạm quan trắc mực nước phía đầm Đề Gi 34 Hình 16 Mực nước quan trắc Đề Gi, thời gian 4/11/2012 đến 4/2/2013 35 Hình 17 Dao động mực nước thủy triều tính tốn theo số điều hịa Leprovost 35 Hình 18 Hoa gió mùa gió Đơng bắc 36 Hình 19 Hoa gió mùa gió Tây nam 37 Hình 20 Hoa gió năm 37 Hình 21 Lưới tính độ sâu mơ hình thuỷ động lực 38 Hình 22 So sánh số liệu đo đạc mực nước tính tốn trạm Mỹ Thành 41 Hình 23 So sánh mực nước tính toán thực đo trạm Mỹ Thành 41 Hình 24 Trường sóng khu vực Đề Gi 43 Hình 25 Trường dịng chảy triều dâng 44 Hình 26 Trường dòng chảy triều rút 44 Hình 27 Nồng đồ trầm tích 45 Hình 28 Phân bố độ dày đáy 45 Hình 29 Kết tính tốn sóng khu vực Đề Gi 46 Hình 30 Trường dòng chảy triều lên 46 Hình 31 Trường dòng chảy triều rút 47 Hình 32 Nồng độ trầm tích 47 Hình 33 Phân bố độ dày đáy 48 Hình 34 Kết tính tốn trường sóng 48 Hình 35 Trường dòng chảy triều lên 49 Hình 36 Trường dịng chảy triều xuống 49 Hình 37 Nồng độ trầm tích 50 Hình 38 Phân bố độ dày đáy 50 Hình 39 Kết tính tốn trường sóng 51 Hình 40 Trường dòng chảy triều lên 51 Hình 41 Trường dịng chảy triều rút 52 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 42 Nồng độ trầm tích 52 Hình 43 Phân bố độ dày đáy 53 Hình 44 Kết tính tốn trường sóng 53 Hình 45 Trường dịng chảy triều lên 54 Hình 46 Trường dịng chảy triều rút 54 Hình 47 Nồng độ trầm tích 55 Hình 48 Phân bố độ dày đáy 55 Hình 49 Kết tính tốn trường sóng 56 Hình 50 Trường dịng chảy triều lên 56 Hình 51 Trường dịng chảy triều rút 57 Hình 52 Nồng độ trầm tích 57 Hình 53 Phân bố độ dày đáy 58 Hình 54 Trường sóng khu vực cửa Đề Gi 62 Hình 55 Trường dòng chảy triều dâng 62 Hình 56 Trường dịng chảy chiều rút 63 Hình 57 Nồng độ trầm tích cửa Đề Gi 63 Hình 58 Phân bố độ dày đáy cửa Đề Gi 64 Hình 59 Trường sóng Đề Gi 64 Hình 60 Trường dòng chảy chiều dâng 65 Hình 61 Trường dịng chảy chiều rút 65 Hình 62 Nồng độ trầm tích cửa Đề Gi 66 Hình 63 Phân bố độ dày đáy 66 Hình 64 Trường sóng cửa Đề Gi 67 Hình 65 Trường dịng chảy chiều lên 67 Hình 66 Trường dòng chảy chiều rút 68 Hình 67 Nồng độ trầm tích cửa Đề Gi 68 Hình 68 Phân bố độ dày đáy cửa Đề Gi 69 Hình 69 Kè chắn sóng cửa Đề Gi 71 Hình 70 Kè chắn sóng cửa Đề Gi 72 Hình 71 Ảnh vệ tinh với vùng bồi xói: ảnh chụp 1/6/2010 74 Hình 72 Ảnh vệ tinh với vùng bồi xói: ảnh chụp 24/1/2012 74 DANH MỤC BẢNG Bảng Bảng phân tích tần suất sóng P (%) .34 Bảng Bảng phân bố chu kỳ sóng trung bình theo tần suất sóng Tp (giây) 36 Bảng Bảng thống kê tham số sóng tính tốn vận chuyển bùn cát .36 Bảng Thống kê tốc độ gió trung bình theo tần suất 39 Bảng Hằng số điều hoà thuỷ triều biên lỏng 42 Bảng Bảng tóm tắt thơng số mơ hình 43 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu TĐL TTLL Giải nghĩa Thủy Động Lực Trầm Tích Lơ Lửng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ===    === Trương Mạnh Chiến NGHIÊN CỨU GI? ??I PHÁP KHẮC PHỤC, CHỐNG BỒI LẤP CỬA ĐỀ GI Chuyên ngành: Hải dương học Mã số: 60440228 LUẬN VĂN THẠC SĨ... biện pháp khắc phục, nhằm gi? ??i tình trạng bồi lấp cửa Đề Gi, tạo thuận lợi cho tàu thuyền vào dễ dàng, phát huy hiệu Delft 3D mơ hình tổng hợp ba chiều Viện Thuỷ Lực Delft (Hà Lan) nghiên cứu. .. nam cửa Đầm Đề Gi, xảy trình bồi lấp cửa Đề Gi Khoảng mười năm trở lại cộng đồng ngư dân quyền địa phương cố gắng đắp kiểu kè mỏ hàn nhằm ngăn chặn luồng cát bồi dẫn tới cửa Nhưng nạn bồi lấp