Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của nước dâng do sóng đến biến động bãi biển và giải pháp công trình bảo vệ bãi biển Cửa Đại, Hội An

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYEN NGỌC THE

NGHIÊN CỨU ANH HUONG CUA NƯỚC DANG DO SONG DEN BIEN DONG BÃI BIEN VÀ GIẢI PHÁP BẢO VỆ

BÃI BIẾN CUA ĐẠI, HỘI AN

LUẬN AN TIỀN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NAM 2021

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LOL

NGUYEN NGỌC THE

NGHIÊN CUU ANH HUONG CUA NƯỚC DANG DO SONG DEN BIEN DONG BAI BIEN VA GIAI PHAP BAO

BAI BIEN CUA ĐẠI, HOLAN

Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình Biển

Mã số: 9580203

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trần Thanh Tùng GsS Nguyễn Trung Việt

HÀ NỘI, NĂM 2021

LỜI CAM ĐOAN

“Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tác giả Các kết quả nghiên cứu cũng như các kết luận trong luận án này là trung thực, không sao chép tử bắt kỳ một nguồn nào đưới bt kỹ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn ti liệu được thực hiện

trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo theo đúng quy định.

“Tác giả luận án

Nguyễn Ngọc Thể

LỜI CÁM ƠN

Li đầu tên tác giả xin bay tỏ lồng cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Thanh Tùng và GS:TS Nguyễn Trung Việt đã tận inh hướng din tác giá trong suốt quá tình nghiên cứu 448 hoàn thành luận án.

“Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn Ban Giám hiphòng Đảo tạo, khoa Công trình, bộ mônKỹ thuật công trình bi „ trường Đại học Thủy Lợi và Trường Cao đẳng Công ng!

Kinh tế và Thủy lợi miền Trung, đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện dé tác giá hoàn thành luận.

án này,

Tác giả xin cảm ơn Ban chủ nhiệm đề i(hiên cứu về quá trinh x6i lở của ba biển

Hội An và đề xuất ác giải pháp bảo vg be biển một cách bin vững” đã cho phép te giả là thành viên chính, trực tiếp tham gia nghiên cứu và sử dung các số liệu của dự án.

Nhân dip này, ke gã cũng xin được bày tô lõi cảm ơn sâu sắc ới các nhà Khoa học, nhóm cộng ác nghiên cu, các thấy cô va đồng nghiệp với tin cảm và lồng chân thành đã động viên, đình nhiễu thời gian và công sức giúp đỡ và đồng góp những ý kiến quýbầu trong stt quá trình nghiêt cứa thựcluận ấn.

“Cuối cùng, tác giả xin bay tỏ lòng biết ơn đến gia đình đã quan tâm, động viên, khích

lệ, ủng hộ và tạo điều kiện thuận lợi để tác giả yên tâm thực hiện và hoàn thành luận án.

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

2 Mặc tiêu nghiên cửu

3 Đối tượng và phạm vi nhiên cứu 4, Cách tiếp cận và phương pháp nghiê 6, Cấu trúc của luận án.

CHUONG | TONG QUAN NGHIÊN CUU VỊ NƯỚC DANG DO SÓNG VÀ CONG

‘TRINH BẢO VE BO BIEN 7

1.1 Khái quát chung về nước dang do sóng và ảnh hưởng của nước ding do sóng ” 1.1.1 Các thuật ngữ liên quan đến nước dâng do sóng 1 1.12 Phạm vĩ ảnh hưởng và tác động của nước ding do sóng tới bãi biển 81.2 Tổng quan các nghiên cứu về nước dâng do sóng trên thé gigi 0 1.3 Tổng quan các nghiên cứu tại Việt Nam về nước dâng do bão, nước dâng do sóng và công trình bảo vệ bờ biển 1s1.3.1 Các nghiên cứu về nước dâng, nước dâng do sóng 1s1.3.2 Các giải pháp công rình bảo vệ bờ biển đã áp dung tại Việt Nam „1.4 Các nghiên cứu liên quan đến biển Của Dai, Hội An 19 1.5 Đặt vin để nghiên cứu của luận án 2 1.6, Kết luận Chương 1 2 CHUONG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH NƯỚC DANG DO SONG VÀ BIEN DONG BAI BIEN 24 2.1 Lựa chọn phương pháp xác định nước ding do sóng trong luận án ey 2.2 Các số liệu cơ bản phục vụ nghiên cứu 26 2.2.1, Tai liệu dia hình 262.2.2, Tài liệu thay, hải văn 2»2.2.3 Số liệu bùn cất day: 35

2.3 Phương pháp phân tích nước ding do sóng từ bộ số liệu đo đạc 36

2.3.1 Cơ sở khoa học phân tích nước dâng do sóng từ hình ảnh camera 36

3.32 Phân ich ảnh, trích xuất đao động mục nước từ cameri và cọc iêu 48

223.3 Tinh oán nước ding do sóng từ chuỗi số iệu đo đạc 4

2.4 Phương pháp mô hình toán mô phông nước dng do sóng và biển động bãi biểndưới tác động của nước ding do sống 48

2.4.1, Giới thiệu mô hình sử dụng trong nghiên cứu luận án 48 2.42 Tính toán lan truyén sóng từ nước sâu vào vùng ven ba 9

2.4.3 Tinh toán nước ding do sóng và biển động bãi biển dưới tác động của nước.

ding do sống 5425 Két luận Chương 2 38 CHƯƠNG 3 NGHIÊN CUU ANH HƯỚNG CUA NƯỚC DANG DO SÓNG DEN BIEN ĐỘNG BÃI BIEN CUA ĐẠI, HỘI AN 59 3.1, Đặt vấn đề 39 3.2 Phân tích va khái quát một số quy luật về biển động mặt cắt ngang bãi biển từ số liệu đo đạc 61

3.21, Phân tích bién động mặt cắt ngang bãi biễn qua các giai đoạn 61 3.2.2 Khái quát một số quy luật biến động mặt cắt ngang bãi biển Cửa Đại 67 3.3, Nghiên cứu ảnh hưởng của nước dng do sông đến biến động bãi biển bằng mô Hình toán “9

3.3.1 Trường hợp tính toán và vị trí các mặt cắt tính toán 69 3.32 Kết quả mô phòng nước dâng do sóng trong bio ven biển Cửa Địi I 3.33 Nghiên cứu ảnh hưởng của nước dâng do sóng đến biển động bãi biển 78 3.34 Phân tích ảnh hưởng của nước ding do sông đến biển động bã bn 88 3.4 Kết luận Chương 3 94 CHUONG 4 NGHIÊN CUU DE XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VE BÃI BIỂN CUA ĐẠI HỘI AN 9ì 4.1, Gi thiệu chung 94.1.1 Viti địa lý, địa hình và địa mạo khu vực nghiên cứu 94.1.2 Hiện trang bãi biển Cửa Đại, Hội An 942 Mục ti

4.3 Các căn cử nghiên cứu đề xuất phương án bổ trí công tinh bảo vệ bãi biển 03 giải pháp công trình bảo vệ bãi biển Cửa Đại, Hội An 102

4.4, Phương án b6 tri công trình digiảm sóng từ xa 104

444.1, Phương ấn chung bổ tr mặt bằng công trình 44.2 Các phương án bổ trí công trình

4.5 Din giả hiệu quả kỹ thuật của các phương án bổ trí công tình 4.5.1 Phương pháp đánh giá

4.5.2 Độ cao sóng sau khi bố trí các phương án công trình bảo vệ. 4.5.3 Biến động bãi biển theo các phương án bổ tr công trình, 4.6 Lựa chọn phương án công trinh

47 Kết luận Chương 4

KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ.

1 Những kết qui đạt được cửa luận ánIL, Những đồng góp mới của luận ấn DANH MỤC CÔNG TRINH ĐÃ CONG BO TÀI LIỆU THAM KHAO.

PHAN PHY LUCPHU LUC IPHULUC2

DANG MỤC CÁC HÌNH ANH

ình 1 Tình trạng xói lở nghiêm trọng tại khu vực biển Cửa Đại, Hội An 2Hình 2 Phạm vi khu vực nghiên cứu 4Hình 1.1 Sơ đỗ mô tả các thuật ngữ về nước ding do bão, nước dng do sóng, 7Hình 1.2 Hình thái bãi biển 8Hình 1.3 Cơ chế phá hủy dun cất ven bo 9Hình 1.4 Hình ảnh minh hoa tác động NDDS đến x6i lờ chân dun cát tai bãi Tân My,

Cita Đại trong đợt bão tháng 10/2016 10

nh 1.5 Ung suất bức xa sóng 10

Hình 1.6 Trắc điện mục nước sóng (a) và độ cao sóng (b) theo đữ iệu thực nghiệm trong

phòng thí nghiệm của BHình 1.7 Một số hình ảnh tiêu biển vé công trình bảo vệ ba bin ở Việt Nam «19

các phương pháp nghiên cứu 25 Hình 2.1 Sơ đỗ mô t sự liên kết, bổ tr gi

Hình 2.2 Tổng hợp dia hình khu vực biển Hội An (a) và dia hình sau khi nội suy số liệu với khoảng cách ô lưới 15x15m (b} 26 Hình 2.3 Vĩ trí do đạc mặt cắt ngang dia hin ba biển MCN-01, MCN-02 z Hình 24 Mặt cắt ngang dia hình các đợt khảo sát tháng 03/2016, 08/2016, 10/2016,12/2016, 3/2017 tại MCN-O1, khu vực bãi Tân Mỹ, Cửa Dai 28Hình 25 Mặt cắt ngang địa hình thời điểm trước, trong và sau đợt ảnh hưởng bãoSARIKA năm 2016 tại MCN-02, bãi Tân Mỹ, Cửa Đại 28Hình 2.6 Đo đạc khảo sat đinh khu vực nghiên cứu sau đợt bão 3/2017 29trong thang từ 1979 ~ 2020 30 đồ thống kê số lượng cơn bão xuất hi

Hình 2& Biểu đỗ thống kế số lượng cơn bão và phạm vỉ bản kính ảnh hưởng 30 Hình 29 Đường di, bản đồ sóng tái phân tích và bản đổ trường gió của cơn baoDOKSURI di chuyển ngày 14/9/2017 và 15/9/2017 31Hình 2.10 Vị tr bổ trí các tram do đạc thy, hai văn trong khu vực nghiên cứu 32Hình 2.11 Di

biến độ cao sóng 02 lần đo, dot 1 tại hai tram SMSOI (phía Bắc Cửa và tram SMS02 (phía trước cửa sông Cửa Đại) 33 2.12 Diễn biển độ cao sóng do đạc đợt 2, tháng 3/2017 tại tram SMSOI (phía Bắc (Cita Đại, Hội An), tram SMS02 (phía trước cũa sông Cita Dai, Hội An) 33

Hình 2.13 Bo đạc hải văn biển Cửa Đại, Hội An từ ngày 10/3/2017 đến 2603/2017 .33

Hình 2.14 Biển tình tốc độ và hướng đồng chảy đợt khảo sắt đợt tại trạm SCRI 34

Hình 2.15 Biển trình tốc độ và hướng dòng chảy đợt khảo sit đợt 2 tại trạm SCRI 34

Hình 2.16 Diễn biển mục nước từ ngày 12/1/2016 đến 4/3/2017 tại war đo, M4

Hình 2.18 Thành phần hat đưa vào mô hình 35

Hình 2.19 Sơ đồ tổng hợp màu cơ bản 37

Hình 2.20 Sơ đồ mat cắt doc theo cọc tiêu 37

Hình 2.21 Sơ đồ phân tích sóng theo đường mye nước trung bình oT

Hình 222 Thiết tp, bổ ti camera i bai tim KS Agiban 38 Hình 223 Bồ tí hệ thống coc tiêu trên MCN dla hin tg bãi tắm KS Agibani 9

à hệ thống cọc t

Hình 2.24 Một số hình ảnh lắp đặt thiết bị quan trắc thu nhận dao động mặt nước biển trong bão DOKSURI (tir ngày 12 đến 15/9/2017) tại bãi tắm KS Agribank 39 Hình 2.25 Các vị tí, độ dai quy ước kiểm tra tên coe tiêu 40

Hình 2.27 Sơ đồ khôi chương tỉnh trích xudt tn hiệu từ ảnh camera và cọc tiê 42

Hình 2.28 Dinh dạng file dữ liệu ảnh thu nhận từ camera 4 Hình 2.29 Trích xuất khung hình đại điện 4 Hình 2.30 Tín hiệu màu R-G-B trên mặt cắt được chương trình đọc và xử lý 42 Hình 2.31 Dao động mục nước các cọc tiêu (từ CI đến C6) trong thời đoạn đo đạc 43

Hình 2.32 Vị tr trạm đo MN và mương dẫn nước vào giếng do tram Sơn Trả ‡

Hình 2.33 So sánh mực nước dâng trạm Son Tra và trạm tại Cửa Đại, Hội Ân 4ŠHình 2.34 Tương quan mực nước giữa tram hai văn Sơn Trà và trạm đo mực nước tạiCita Đại, Hội An giai đoạn từ 12/2015 én 3/2011 45 Hình 2.35 Đô thị MN dâng tram hai văn Som Tr (12/9/2016 đến 16/9/2016) 46 Hình 2.36 Phân bố độ cao sóng quan trắc và nước dâng do sóng theo mặt cắt ngang 47 Hình 2.37 Sơ đỗ khối tính toán nước dâng do sóng và biển động bãi biển 48 Hình 2.38 Miễn tính toán vùng 1, vàng 2 49 Hình 2.39 Miễn tính toán sóng chi iết 49 Hình 2.40 Lưới tính toán ving 1, vũng 2 và dia hình đáy biển 50Hình 2.41 Độ cao sóng tại bi liên Cửa Đại (10/2016) 50

Hình 2.42 Hiệu chỉnh độ cao sóng tại trạm SMSOI sỊHình 2.43 Hiệu chỉnh độ cao sóng tại trạm SMS02 51Hin 2.44 Hiệu chỉnh chu ky sóng tại tram SMSOL slHình 2.45 Hiệu chỉnh chu ky sóng tai tram SMS02 SI

Hình 2.46 Hiệu chỉnh hướng sóng tại trạm SMSOL SI

Hình 2.47 Hiệu chỉnh hướng sống ti tram SMSO2 SIMinh 2.48 Kiểm định độ cao sóng tại Tram SMSO1 (3/2017)

Hình 2.49 Kiểm định độ cao sóng tại Tram SMS02 (3/2017) 53Hình 2.50 Kiểm định chu ky sóng tại Tram SMSO1 (3/2017) 33Hin 2.51 Kiểm định chu ky sóng tai Tram SMS02 (3/2017) 5Hình 2.52 Kiểm định hướng sóng tại tram SMSO1 (3/2017) 33

Hình 2.53 Kiểm định hướng sóng tại tram SMSU2 (3/2017) 33

Hình 2.54 Trường sóng 16h ngày 14/9/2017 saHình 2.55 So sánh độ cao sóng do đạc và tinh toán tại mật cất thuộc bãi biển KSAGRIBANK, Của Đại, Hội An 37Hin 2.56 So sánh nước ding do sóng do đạc va tính toán tai mat cắt thuộc bãi biển KS.AGRIBANK, Cửa Dai, Hội An 37Hình 2.57 So sánh biến động địa hình mat cắt ngang do đạc và tinh toán tai mặt cắt thuộc,bãi biển KS AGRIBANK, Cửa Dai, Hội An 37Hình 3.1 Bai biển KS Agribank 10/2016 59Hình 32 Ba biển KS Agribank 30 Hình 3.3 So đồ phân tích đánh giá anh hưởng của NDDS tới biển động bãibiễ 60 Hình 3.4 Vị ui trích xuất sóng khu vực nước sâu tại khu vực biển Cửa Đại, Hội An 61Hình 3.5 Tương quan giữa nước ding và độ cao sống nước sâu thời kỳ trước mùa gió“Tây Nam và sau thời kỳ mùa gió Đông Bắc 2016 “

Hình 3.6 Diễn biễn địa hình mặt cắt ngang MCN-01 từ 23/3/016 đến 17/8/2016 63

Hình 3.7 Hướng đi và trường gió trong bão ngày 12/9/2016, 17/10/2016 [53 68

Hình 3.8 Biển động địa hình mặt cắt ngang MCN-01 tại bãi Tân Mỹ từ ngày 17/8/2016

26/10/2016 oa

Hình 3.9 Biến động bãi biển tại MCN-02 trong đợt ảnh hưởng bão SARIKA 6S

Hình 3.10 Tương quan mye nước dâng và độ cao sóng thời đoạn ảnh hưởng bão số 7(SARIKA) năm 2016 65 Hình 3.11 Diễn biển mặt cit ngang dia hình bãi biễn các giai đoạn %6 Hình 3.12 Hình ảnh xối lở khu vực in từ Palm Garden đến Agribank: _ Hình 3.13 Vị trí điểm tính toán vùng ven bờ biển phía bắc Cita Đại, Hội An 70 Hình 3.14 Phân bổ trường sóng theo tin suất bão khu vực biển Cita Đại, Hội An 71

Hình 3.15 Biểu đồ so sánh chiều cao sóng các điểm tại biên các trường hợp T2

Hình 3.16 Mô phỏng phân bổ độ cao do sóng các trường hợp tinh toán ? Hình 3.17 Phân bổ độ cao sóng theo mặt cắt ngang các trường hợp tính toín 74Hình 3.18 Phân bố độ cao nước ding do sóng theo các trường hợp tính toán T6Hình 3.19 Phân bổ NDDS theo mặt cắt ngang các trường hợp tinh toần 16 Hình 3.20 Biểu đồ so sánh NDDS lớn nhất các trường hop tại các vị tí mặtcắt 77 Hình 3.21 Mực nước dâng trạm Sơn Trả thing 10, 11/2020 19

Hình 3.22 Biến động bãi biển do các cơn bão 46 bộ vào thời kỳ mực triều khác

nhau 79

Hình 3.23 So sánh biến động bãi biển tại mặt cất tính toán CD0Icác trường hợp tính

Hình 3.24 So sánh biển động bãi bién tại mặt cắt tính toán CD02 các trường hợp tính toán theo KB1 (triéu TB) và KB2 (triều cao) 81 Hình 3.25 So sinh biển động bãi bién tại mặt cit tinh toán CDOS các trường hợp tính

Hình 3.26 So sánh biển động bãi bin tại mặt c

toán theo KBI (uiểu TB) và KB2 điền cao) 83tính toán CD04 các trường hop tính

Hình 3.27 So sánh biển động bãi biển tại mặt cắt tính toán CD0Icác trường hop tính toán theo KBI (có xét đến NDDS) và KB3 (không xét NDDS) “

Hình 3.28 So sánh biển động bãi biễn tại mặt cắt tính toán CDO2 các trường hợp tính

toán theo KBI (có xét đến NDDS) và KB3 (không xét NDDS) 85 Hình 3.29 So sánh biến động bãi biển tại mặt cắt tinh toán CD03 các trường hợp tinh toán theo KBI (có xét đến NDDS) và KB3 (không xét NDDS) $6 Hình 3.30 So sánh biến động bãi biển tại mặt cắt tính toán CD04 các trường hợp tính én NDDS) và KB3 (không xét NDS) 87 toán theo KBI (có xét

Hình 3.31 Ký hiệu phạm vi, mie độ biến động địa hình MCN bãi KB 1& KB2 88

Hình 3.32 Ký hiệu phạm vi, mite độ biến động địa hình MCN bãi KBI & KH3 88

Hình 3.33, So sinh cao trình, chiều sâu xói chân công trình KB1 và KB2 các trường hoptính toán tại MC tính toán CD0I, CDO2 (bãi in đã có công trình bảo vệ) s0 Hình 3.34 So sánh cao trình, chiều rộng xói bai KB] & KB2 các trường hợp tính toán tại MC tính toán CD03, CDOS (bã biển chưa có công trình bảo vệ) 91

Hình 3.35 Diễn biến cao trình xói bãi KBI & KB3 tại MC tinh toán CD04 93

Hình 3.36 Diễn biến chiều rộng xói bãi KB1 & KB3 tại MC tinh toán CD04 93

Hình 3.37 Diễn biến cao trình, chiễu sâu xi chân công trình KB] & KB3 tại MC tinh,

toán CDOL 93 Hình 3.38 Diễn big cao tinh, chiều sâu x6i chân công tinh KBI & KB3 tại MC tinh toán CD02 93

Hình 4.2 Bãi biến Cửa Đại, Hội An biến động theo mùa 98

Hình 4,3 Biển đổi bãi biển khi có các công tình xây dựng ven bờ 99 Hình 4.4 Công tinh bảo vệ bờ không phát huy hiệu quả trong bão % Hình 4, 5 Hình ảnh các giải pháp công tình bảo vệ be biển phía Bắc Cửa Dai 101 Hình 4.6 Mặt bing bổ tr tổng thể công tinh khu vực biển Cửa Đại Hội An 105 Hình 4.7 Sơ họa bổ trí công trình dé ngầm giảm sóng, kè mô hàn 106 Hình 4.8 Phin bổ độ cao sóng sau khi bổ tỉ các phương ấn công trình bảo vệ 107

Hình 4.9 Độ cao sóng trước khi bổ trí công trình và sau khi bố trí công trình tại các vị

trí mặt cắt CDO1, CD02, CDOS và CDOA 108 Hình 4.10 Biển động bãi biển theo các phương dn bổ tr công tinh 109 Hình 4,11 Các khối bai dang tombolo ở gin bờ được hình thành nô Hình 4.12 Biển đổi địa hình đáy mặt cit CDOL các phương én 110

Hình 4.13 Biển đổi dja hin đáy mặt cắt CD02 các phương án, m"

Hình 4.14 Biển đổi địa hình đáy mặt cắt CD03 các phương án, m"

Hình 4.15 Biển đổi địa hình đáy mặt cắt CD04 các phương án, m1

DANH MỤC CÁC BANG BIEU

Bảng 2.1 Bảng thống kê thời gian và nội dung đo đạc các mặt ct ngang bãi biễn 27 Bảng 22 Bảng thông kế số lượng cơn bão từ năm 1979 đến 2020 2» Bảng 2.3 Thống kê về thời gian, tham số một số cơn bão có ảnh hưởng nghiêm trong đến biển động vùng bờ khu vục biển Cửa Dai, Hội An từ 1979 đến 2020 30 Bảng 2.4 Bang t

Bảng 2.5 Bang thống kê cao độ va toa độ các tram do hải văn trong tháng 3/2017 32

1g KE cao độ và tọa độ các tram do hải văn trong tháng 10/2016 32

Bảng 2.6 Bang thống ké tỉ lệ độ dai/pixel tại các vị trí trên cọc tiêu, sai số độ dài 41

Bảng 2.7 Bảng thông kê ỉlệ độ dàU/pixe tại vi trí các cọc tiê, sai số độ đài 41

Bảng 2.8 Bang thông kê kết qua độ cao sóng và nước dang do sóng AT Bang 2.9 Kết quả hiệu chỉnh độ cao, chu ky, hướng sóng mô hình SWAN 52 Bảng 2 10 Kết quả kiểm định độ cao, chu ky và hướng sóng mô hình SWAN 53Bảng 2.11 Bảng thông kê tham số hiệu chỉnh mô hình XBEACH đối với chiều cao sóng,và nước ding do sóng 5s

Bảng 2.12 Bảng thống kế tham số hiệu chỉnh biển đổi hình thái bãi biển 56

Bang 2.13 Kết quả kiểm định độ cao sóng, nước dâng do sóng và biển đổi địa hình bãi mồ hình XBEACH 37Bảng 3.1 Bảng thống kế các tham số sóng nước sâu, nước dâng ven bở theo các giđoạn đo đạc MCN địa hình _

Bảng 3.2 Bảng thông kê các tham số sóng nước sầu, nước dang ven bờ cơn bão ngày

12/9/2016 và 17/10/2016 64 Bang 3.3 Bảng thống kê giá trị các yếu tổ ảnh hưởng đến biến động bãi biển và phạm vi ảnh hướng trong bão SARIKA tại MCN-02 6 Bang 3.4 Bảng tổng hop kết quả phân ích biển động bãi biển các giai đoạn _

Bảng 35 Bảng thing kê các tham số sóng ving nước sâu theo tin suất ứng với các

trường hợp tính toái 69

Bang 3.6 Vị trí, tọa độ, độ sâu nước các điểm tính toán tại biên T0

Bang 3.7 Giá tr tham số sóng các di toán tại biê 72Bảng 3.8 Bang thống kê NDDS lớn nhất vị trí

Bảng 3.9 Bảng thống kê giá trị biển động về cao trình, kích thước, phạm vi x6i lở bãit ác mặt cất tính toán 7ép bở

biển giữa KBI & KB2 89 Bang 3.10 Bảng thống kê giá trị biến động về cao trình, kích thước, phạm vi xói lở bãi biển giữa KBI & KB3 %

ĐANH MỤC CÁC CHỮ VIET TAT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ 1 DANH MỤC CÁC CHỮ VIET TAT

DB = Đông Bic ĐĐB - Đông Đông Bic

DELFT3D ~ Mô hình thủy động lực học môi trường 3 chiều do trường Dai học DELFT Hà Lan Phát triển

KB - Kịch bản

KHCN = Khoa học công nghệKS - Khách sạn

MCN - Mat cất ngang

NCEP ~ National Centers for Environmental Prediction ~ Trung tâm dự báo

môi trường Quốc gia

NDDB - Nước ding do bãoNDDS - Nước ding do sóng

SLOSH - Sea, Lake, and Overland Surges from Hurricanes - Mô hình tínhnước dâng do bão cho khu vực ven biển, biển và hồ

SMS ~ Surfacewater Modeling System - Hệ thống mô hình nước mặt

SPLASH = Spesical Program to List Amplitude of Surge from Huricanes

-“Chương trình đặc biệt để tính toán nước ding do bão.

SPM «Shoreline Protection Manual - Số tay bảo vệ đường ber của Hoa KỳSWAN ~ Simulating Waves Nearshore - Mô hình tính toán lan truyền, biển

dang sóng nước nông. TCVN + Tiêu chuẩn quốc gia TN ~ Tây Nam

TWP + Mực nước bị ảnh hưởng bởi cả thủy tiểu, gió và áp suất khí quyễn

TH - Trường hợp

VCBC = Vận chuyển bin cất

XBEACH _ -Môhình mô phỏng các quá tình thủy động lực học, hình thái động.lực học và tác động lên các ber biển cát

Nước biển - Nước dâng nóichung có thé xem như sự biển đổi mực nước có chủ

dâng kỳ dai dưới tác động của gió, khí áp lên một khu vực cụ thé.

Nude ding do - Nước ding do bão là hiện tượng mực nước biễn ding cao hơn mức

bão bình thường dưới tác động tổng hợp của nhiễu yếu tổ khi tượng

khi có bão,

Nước ding do - Nước ding do sóng là sự tăng lên của mực nước trung bình do sự:sóng của năng lượng sóng lên cột nước trong quá tình truyền

sống và đặc biệt là quả trình sóng đổ,

Thủy triều - Những dao động tuần hoàn của mực nước biển theo thời gian do các lực có nguồn gốc thiên văn gây nên.

1 Tính cấp thiết cin đề tài

Bài biển Cửa Đại, Hội An nằm ở trung tâm của dai bờ biển kéo dai từ chân núi Son Trả thuộc thành phố Đã Nẵng, qua phường Điện Dương thuộc thị xã Điện Bàn đến phường “Cửa Đại thuộc thành phố Hội An, tinh Quảng Nam Bài biển Cửa Đại, Hội An là một bãi biển đẹp được nhiều chuyên trang du lịch nỗi tiếng trong nước và quốc tế bau chọn là một trong những bãi biển đẹp hàng đầu ở châu A, với những côn cát trắng chạy dài, ước mâu lam ngọc và nắng vàng Đặc biệt ven bở biên Cửa Đại được các doanh nghiệp

xây dựng những khu nghỉ đưỡng lộng Hy, tiện nghỉ biện đại Chính vi vậy nơi đây trở

thành điểm đến hấp dẫn của du khách trong và ngoài nước và đã tạo ra nguồn thu sáchngân sách lớn cho địa phương.

Bên cạnh những tiém năng to lớn mã thiên nhiên ban tặng, bàng năm vio mùa gió Đông, Bắc toàn bộ ving ven bở phía Bắc biên Cửa Đại, Hội An phải hứng chịu nhiều thiên tai như: bão, gió mùa, triều cường, nước dâng gây hệ quả về xói lở bờ biển, dé lại hậu quả

nghiêm trọng về kính txã hội và môi trường sinh thái

‘Tinh trạng xói lở nghiêm trọng bãi biển phía Bắc Cửa Đại, Hội An bắt đầu xảy ra liên

tục từ năm 2009 tr lại đầy, tai nơi dang tập trung các khu nghỉ đường cao cắp nhất của thành phố du lich này Đứng trước ình trang xói lờ nghiêm trọng đó chính quyền địa

phương cũng như chủ các khu nghỉ dưỡng ven biển đã bỏ ra hang trăm ty đồng để xây

dng các công tình bảo vệ ba biển nhưng qua thời gian sử dụng các công trình này hẳu như không phát huy được hiệu quả bảo vệ bis và bãi biển Những khu vực đã bổ trí xâydung công tình bảo vệ sóng trong bão vẫn gây x6i lo bờ và bãi biển, tran qua đỉnh côngtrình và phá hủy nghiêm trọng công trình và các hạ ting kiến trúc phía trong vùng bờ

(hình 1), Đối với những khu vực bãi biển tự nhiên chưa có công trình bảo vệ như tại bãibiển Tân Mỹ, bãi biển từ khách sạn Agribank: đến bãi biển An Bàng tình trang x6i lở

khu vực bãi cao và chân các dyn cát ngày càng nghiêm trọng, đường bờ của khu vực. này ngày cing kin sâu vào phía trong đắt liền gay ảnh hưởng lớn đến hạ ting kỹ thuật và cuộc sống của người dân trong khu vực nay.

“Tĩnh trang x6i lở nghiêm trong bãién Của Đại, Hội An đã và dang gây ảnh hưởng

nghiêm trọng đến nguồn thu ngân sách của địa phương từ ngành du lịch trong những,

năm qua.

4) Bãi im KS Vin Pearl, Cửa _ b)Công tinh KS Fusion) Ke mái nghiêng bằng bê

Alya bị phá hủy, tông bị sập mái

‘e) Sóng bão vươn sâu vùng g) Sóng bão vươn sâu vùngtrần qua đình kè tại khu vực - bở phá hủy chân dun cat tai bờ phá hủy chân dun cát tại

bãi chính Cửa Đại bãi Tân Mỹ, Cửa Đại bãi KS Agribank

(10/2016) (10/2016)

fh) Bai chính biên An Bàng b)Bãichính biến An Bing b)Bấibiến An Bang giáp xắn ôn dịnh tước ngày — bÍXốilỡnghiêm ọngngày bat Hà My bị xối lờ nghiêm

29/10/2020 14/11/2020 trọng ngày 14/11/2020.

Hình 1 Tình trạng xói lở nghiêm trọng tại khu vực biển Cửa Đại, Hội An do ảnhhưởng sông trong bão, gió mùa Đông Bắc gây ra,

"Để làm rõ nguyên nhân gây ra tỉnh trang xôi, bội bãi biển phía Bắc biển Cita Đại, Hội

An đã có nhiều nghiên cứu về quá trình thủy thạch động lực, vận chuyển bùn cát và biển.

động ving ven biển, cửa sông trong khuôn khổ các đ ải KH&CN, các dự ân và nghiên cứu độc lập của các nhóm nghiên cứu Nghiên cứu do Lê Đình Mẫu chủ tr, thực hiện năm 2015, cho thấy "từ những năm 1965 trở lại đầy vùng ven biển Cita Dai, Hội An hiện tượng xổi lở luôn chiếm tụ thể hơn hiện tượng bồi tụ và cường độ xối ở ngày cảng

gia tăng, đường bờ ngày cảng lấn sâu vào trong dat liền” [1] Nghiên cứu trong dé tài

KH&CN do Nguyễn Kim Đan và Nguyễn Trung.

lật chủi, thực hiện trong các năm

2016-2017 đã đưa ra được các nguyên chính gây ra xi ở bở phía Bắc biển Cửa Đại là «do "thiểu hụt bùn cát, do thay đổi hướng sóng, do tác động từ xây dựng công trình trong khu vue” [2] Nghiên cứu do Nguyễn Ngọc Thé chủ tr, thực hiện năm 2016-2017 cho thấy "oác công trình được xây dựng không phát huy hiệu quả trong bão, trong bão hiện

tượng xói lở nghiêm trong thường xảy ra ving bãi cao và chân dyn cát ven bờ” [3] Nghiên cứu về cân cân vận chuyển bùn cát dọc ba tại khu vực biển Cửa Đại (Hội An)

«do Lê Đình Mẫu thực hiện năm 2012, cho thầy “eo chế VCBC ngang bờ trong bao chiếm

ưu thể hơn VCBC dọc bờ” |4] Nghiên cứu do Huỳnh Công Hoai chủ trị, thực

2018, cho thấy “xi lở nghiêm trọng bãi biển Cửa Đại, Hội An chủ yếu xây ra về thi

kỳ mùa gió Dong Bắc” [5], ngoài ra còn một số cúc nghiên cứu khác về đặc điểm biển động đường bi, ving cửa sông [6], [7] I8], [9], [10] Nhìn chung, kết quả các nghiên cứu đã mô tả được quy luật biến động bãi biển là xói lở nghiêm trọng về thời kỳ mùa giỏ Đông Bắc và bồi tụ về mùa giỏ Tây Nam và đã làm rõ khu vực phía Bắc biển Cửa

Đại, Hội An tình trạng xói lở chiém ưu thé hơn bởi tụ, khu vực bãi biển phía Nam biển.

Cia Đại, Hội An én định ít biến động cơ chế VCBC ngang bờ trong bão chiếm tụ thể hơn VCBC dọc bờ, két quả các nghiên cứu cũng đã đưa ra được các nguyên chính gây ra xói lở bờ biển phía Bắc biển Cửa Đại, Hội An là do thiểu hụt bùn cát, do thay đổi

hướng sóng, do tác động tử xây dựng công trình trong khu vực Tuy nhiên, vẫn còn thiểu.

các nghiên cứu chuyên sâu về ảnh hướng của các yếu tố động lực vùng ven bờ tác động đến biển động bãi biển trong điều kiện thai tit cục doan có bão, gié mủa Đông Bắc gây

sóng lớn, đặc biệt yếu tố NDDS trong bão đến biển động các bãi cao, dyn cát ven bời

lim đường bờ ngày cing lấn sâu vào phía trong đất ién, Mặt khác mộtsố giả pháp công trình bảo vệ bờ đề xuất 4p dung cho khu vực biển Cửa Đại, Hội An còn chưa có căn cứ khoa học day đủ và thuyết phục

Xuất pháttừ những vẫn đỀnêu rên, việc lựa chọn đ tài luận án “Nghiên cứu ảnh ñướng tia nước dng do sóng dén biến động bai bi và giải pháp bảo vệ bai biển Cita Da “Hội Án "sẽ đông gop một phần vào giải quyết các yêu cầu thực tễn trong công tác phòng chống thiên tai, xây dựng công trình bảo vệ bờ và bãi biển cho Cửa Đại, Hội An cũngnhư trong quản lý, quy hoạch nhằm dn định bờ bãi biển để phục vụ phát triển kinh.xã hội trong tương lai

2 Mục tiêu nghiên cứu.

Nghin cứu xây dựng kỹ thut quan tre và phương pháp phân ich nước dng do sống(NDDS) từ do đạc tại hiện trường, và sử dụng bộ số liệu này để kiểm định mô.

"hình toán mô phỏng NDDS ở vùng ven bờ khu vực cửa Đại, Hội An

~ Ap dung mô hình toán đã được hiệu chỉnh, kiểm định để mô phòng độ lớn và phân bổ NDDS dọc bờ Phân tích, đánh giá phạm vi, mức độ ảnh hưởng của NDDS đến biến động bãi biển, xác lập cơ sở học học phục vụ để xuấ định hướng giải pháp công trình.

bảo vệ bãi biển khu vực Cửa Đại, Hội An. 3 Déi tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu

Nước ding do sông, bién động bãi biển do tác động của nước ding do sng 3.2 Phạm vi nghiên cứu

Bãi biển phía Bắc biển Cita Đại Hội An dài 7.6 km từ giáp cửa sông Cửa Đại lên đến hết bãi tắm An Bằng

Hình 2, Phạm vi khu vực nghiên cứu [3] 4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.

41 Cách tấp cận

“Trong nghiên cứu khoa học về biển nói chung và nghiên cứu động lực học sóng vùngven ba nói rí 1g các số liệu do đạc luôn giữ một vi trồ quan trong trong việc kiểm nghiệm và phát triển các phương pháp tinh toán cũng như mô hình số trị Chính vì vậy,

4

trong nghiên cửu của luận án te giã đã lựa chọn cách tiếp cận tử quan ắc, thu thập số liệu thực tẾ rong bão tại khu vực nghiên cứu và ứng dụng các mô hình sổ trị để phục vụxắn dé nghiên cứu của luận án đặt ra, Bên cạnh đó, trong luận ấn tá giả cũng sử dụng cách tiếp cân kế thir có chọn lọc các kết quả nghiên cứu đã có tử trước đỂ có định hướng

giải quyết van đề cần nghiên cứu chặt chè và khoa học hon, 4.2, Phương pháp nghiên cứu.

Luận án sử dụng các phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau: phương pháp nghiền cứu:

tổng quan; Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm quan trắc hiện trường (quan trắc biển

Trong các nghiên cứu về yếu tố NDDS tại Việt Nam vẫn còn thiểu các nghiên cứu chuyên su theo hướng thực nghiệm hiện trường, yếu tổ NDDS trong các nghiên cứu thường được tính theo công thức kinh nghiệm và để kiểm định kết qu tính toán từ các mô hình số ị thường sử dụng kết quả tính toán từ độ chênh lệch giữa vết nước ding cực đại do bão dé lại ở các khu vực bở bãi, nhà cửa, công trình bị ngập so với mặt biển

tại thời điểm đo đạc, do vậy kết quả tinh toán cũng giảm độ tin cậy.

Từ những vin để trên, để có cơ sở tin cậy dé hiệu chỉnh, kiểm định kết quả từ mô hình

toán mô phòng NDDS và ảnh hưởng của NDDS đến biến động bãi biển khu vực nghiên cứu, trong luận ấn đã nghiên cứu xây dựng kỹ thuật quan trắc và phương pháp phân tích NDDS từ số 1 we ngh

eoe tiêu Thành công của nghiên cứu trong luận án cho phép lập quy trình ứng dụng camera kết hợp hệ thống 1 quan trắc thực tế biện trường bằng c

công nghệ camera kết hợp hệ thống cọc tiêu để nghiên cứu xác định NDDS vũng ven bờ và làm cơ sở tin cậy để hiệu chỉnh, kiểm định các mô hình toán mô phỏng NDDS

‘ving ven bờ tại Việt Nam Kết quả nghiên cứu của luận án cũng đã làm rõ một số quy

uật biển động bãi biển khu vực nghiên cứu, đây là cơ sở khoa học quan trọng cho việc. đề xuất các giải pháp công trình bảo vệ bãi biển Cửa Đại, Hội An.

5.2 Ý nghĩa thực tiễn

Hiện tại khu vực bờ và bãi phía Bắc biển Cửa Dy, Hội An dang bị xi lở nghiêm tong tình trang x6i lờ thường xảy ra trong điều kiện thời tết cực đoan khi xuất hiện bão mùa Đông Bắc gây sóng lớn Xói lở đã làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống của người din vùng ven ba, làm giảm vẻ đẹp cảnh quan bãi biển từng được đánh giá là bãi biển đẹp đứng hing đầu khu vực châu A, làm ảnh hưởng lớn đối với ngành du lịch biễn cũng như ảnh hưởng đến mỗi trường nh thái của khu vực, Do vay, kết quả nghiên cứu

xề quy luật, phạm vi biến động và vai trò tắc động của yếu tổ NDDS đến biển động bãi

biển Cửa Dai, Hội An trong luận ái sẽ cung cắp định hướng giải pháp công tinh hợp lý nhằm phòng chống xóilở bãi biển khu vực nghiên cứu và cũng là tà liệu tham khảo hữu ích ấp dụng vào việc duy tu, ning cấp các công trình bảo vệ trực iếp bờ của khu vục nghiên cứu

6 Cầu trúc của luận án

Ngoài phần mở đầu, kết luận, nội dung luận án gồm 4 chương sau:

Chương 1: Tổng quan nghiên cửu về nước dng do sóng và công trình bảo vệ bở biểnChương 2: Co sở khoa học xác định nước ding do sóng và biến động bãi biển,

Chương 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của nước ding do sóng đến bi Đại, Hội An.

động bãi biển Cửa

Chương 4: Dé xuất giải pháp công trình bảo vệ bãi biển Cửa Đại, Hội An.

CHUONG 1 TONG QUAN NGHIÊN CUU VE NƯỚC DANG DO SÓNG VA CONG TRINH BAO VE BO BIEN

L.A Khái quát chung về nước ding do sóng và ảnh hưởng của nước ding do sóng LLL Các thuật ngữ liên quan đến nước ding do sóng.

Mực nước cực trị trong bão là giá trị ding lên của mực nước bién trong bão so với mực.nước trung bình, là tổng các thành phin thủy triều, nước dâng do bão và nước ding dosóng, trong đó, nước ding do bão là thành phần quan trong,

Nước ding do bão là hiện tượng mực nước biển dâng cao hơn mức bình thưởng dưới

yêu tổ khí tượng khi có bão NDDB thường xảy ra trên một

tác động tổng hợp của nhiề

đoạn bờ biễn khoảng 100 dam hoặc hon Mặc dù tin suất xuất hiện không nhiều nhưng nó lạ rất nguy hiểm do mục nước thường dng cao va bắt ng, sy hậu quả nghiềm trọng cho khu vực ven biển.

Nước dang do sóng là sự tăng lên của mye nước trung bình do sự truyền của năng lượng,sóng len cộtnước trong quá tình tuyễn sóng và đặc bit là qui tinh sóng đổ Cácnghiên cứu.

dang kể tại vùng nước nông ven bở do độ sâu giảm Theo các đánh giá khác nhau,

lý thuyết cũng như mô hình số trị cho thấy, nước dng do sóng có độ lớn.

khoảng thời giantỗi thiểu để hình thành nước ng do sóng là | gid Trong các cơn bão, thời gian kéo dài nước ding do sóng rùng với tồi gian của sóng bão vi tin tại rong nhiều giờ Các nghiên cứu trên thể giới đã chứng minh sự đóng góp đáng kể của n vào mực nước cực trị trong bão tại các điểm ven bờ [11] Trong những đợt gió mia mạnh, nước ding do sóng có thể kéo di đến hàng ngày (12)

Hình 1.1 Sơ đồ mô tả các thuật ngữ về nước dang do bão, nước dâng do sóng.

Đối với bãi bi tự nhiên, những én đổi của mục nước và đặc trung sống có thể din

«én những biến đổi của mặt cắt ngang cũng như hình dang bãi biển Hệ qua quan trọng

nhất à hiện tượng xóilở bờ Trong trường hợp sóng bio, sự bién đổi của mặt cắt ngang bio biển là đáng kế và đời hỏi một khoảng thời gian dài mới có th phục hồi được [13L 1.1.2, Phạm vi ảnh hướng và tác động của nước dâng do sing tới bi

Phạm vi ảnh hướng của nước ding do sóng tới bãi biển thường trong khu vực nước nông,ven bở, khu vực chịu tác động mạnh nhất thuộc vùng sóng tràn (Swash zone), đây là một khu vực có biển động mạnh và có chế độ thủy động lực rit phức tạp.

mest h

se TT am 1á

bai sing vo ngoài | sera để | wun sien

hp TẾ

“Trên hình 1.2 chi ra các khi niệm cơ bản, thành phần cấu tạo của địa hình ba biễn Bờphía trong là vùng phía trong của bãi bién hoặc bi biển có ranh giới từ vị trí mực nướccao trung bình đến rãnh xối của đụn cát; Ba phía ngoài là vùng có ranh giới từ vị tí mực: nước trung bình cao nhất đến vị trí mực nước trung bình thấp nhắc, vùng này bao gồm đối sóng vỡ và vùng sóng tràn; Đới sóng vỡ là vùng có ranh giới từ mực nước trung bình thấp nhất dn vĩ ị trí sóng vỡ hoàn toàn; Vùng sóng tần là khu vực ống rin lên "bãi sau khi vỡ hoàn toàn; Vùng sóng vỡ của bở là vùng phía trong của đới sóng vỡ ngoài,

ới từ khicó giới hạn là vị trí mực nưới thấp nhất; Đới sóng vỡ ngoài là vùng có ranh gi

sông đổ lần đầu đến vị tí ngoài của đổi sóng vỡ ngoài Vùng sóng dé là khu vực từ giới

"hạn ngoài của đới sóng đỗ và điểm sóng bd nhào.

“Trong các nghiên cứu của Butt & Russell (1999), Masselink & Puleo (2006), Bakhtyarcet al (2009) đã chứng minh rằng vùng sóng tràn là khu vực biến động nhất trong khu we gin bd và nó được đặc trưng bởi đồng chảy mạnh và không én định, mức biến động

sao, vận chuyển bùn cát diễn ra mạnh mẽ gây thay đổi hình thi bãi biển rong một

khoảng thời gian nhỏ [15], [16], [L7].

Nghiên cứu của Short (1999) đã mô tả hai đặc điểm bổ sung làm cho hình thái động lựcvùng sóng tràn độc đáo so với phần còn lại của bãi biển Thứ nhất là độ sâu nước trong, séng tần có thẻ rất hô, đặc biệt rong pha nước đi xuống, dẫn dén một nh huồng đồng chiy phức tap Thứ hai, một phần của đấy trong vùng sóng tràn là không bão hòa sÂynên sự xâm nhập của nước ở phía dưới đầy, đầy là một khía cạnh quan trọng liên quan đến vận chuyển bùn cát [18

Đối với bãi biển cát, hình dạng của bai biển thay đổi liên tục đưới tác động của sóng gió via đồng chảy và đặc biệtlà thay đổi dg kể tong thời gian xây ra bão, Một cơn bão cóthể làm x6i lở mạnh chân và sim ngoài của dun cát và đưa phần lớn lượng cát bị xối lở ở chân và sườn ngoài ra khu vực gần bở tạo thành các bar, làm phẳng bãi biển và khiến nó rộng hơn Mắt cát từ một dun cát dưới sự tác động của sóng, chủ yếu do quá trình tạo.

1.3 Cơ chế phá hủy dun cắt ven bở [19].rãnh, sat lở và sụt lần

Sự tác động của NDDS vào các đụn cát có thể làm một phần của mặt ngoài đụn cát bị sup đỗ hoặc cũng có thể tạo ra một vết nứt sâu ở chân dun cát dẫn đến sự sụp đỗ của cả mảng đắt cát phía trên dun ct, bắt đầu bởi sự nứt do kéo ở bề mặt rên công của côn ct,

ù

sau dé à sự cỗ rmợt đọc heo mặt phẳng hơ hông bên trong hoặc bị lật do trong lượng của phần nbd ra Lớp trim tích bị sụt này sẽ trượt xuống dưới, nơi nó có thé bị xói mon thêm lần nữa bởi các quá trinh do sóng gây ra, Sau đỏ, trim tích được vận chuyển ra biển nơi nó sẽ lắng xuống ở vùng nước sâu hơn phia ngoài tạo thảnh các bar chin phía ngoài

Ngoài tác động gây xi lở bãi biễn, hiệu ứng NDDS tại các bãi biển có độ đốc khác nhau.có thé gây ra hiện tượng dòng Rip, là nguyên nhân của các vụ đuối nước của người dân căng như du khách tắm biên, nghĩ đưỡng

3) Nước ding vươn phía trên _ b) Tác động bào mòn mặt bãi c) Nước rút mang bùn cát

các dun cất và phá hủy chân dun cát khỏi vị trí bạn đầu

Hình 1.4 Hình ảnh minh họa tác động NDDS đến xói lở chân dun cát tại bãi Tân Mỹ,Cita Đại trong đợt bão tháng 10/2016.

1L2 Tổng quan các nghiên cứu vỀ nước dâng do sóng trên thé giới

Trên thé giới, nước dng do sóng được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu từ những năm 1960 sau lý thuyết ban đầu được nghiên cứu của Longuet-Higgins (1962) và Longuct-Higgins và Stewart (1963, 1964) [20], [21], [22] Các nghiên cửu này lần đầu đưa ra khái niệm về ứng xuất bức xạ và mỗi quan hệ với NDDS tại các điểm ven bờ.

Đường bờ

Hình L5 Ứng suit bie xạ sóng [23]

"0

Ứng suất bức xạ được đưa ra như sau

Suy = Syx = 5 sin20 )trong đó: So, Sys So, Syx là các thành phan của ứng suất bức xa theo các hướng x và y;

E là mật độ năng lượng sng, n là ti sổ giữa vận tốc nhóm sing và vận tốc sing: 0 là gốc giữa hưởng sóng và trục x

Nếu không xét đến tác động của ứng suất gid thi sự biển đổi của mực nước trong một chu kỳ sóng được đưa ra như sau

trong đó, n là thinh phần nước ding do ứng suất sing, là mật độ nước bin, là gia tốc trong trường, h lả độ sâu, to, thy là ứng suất day theo hướng x, ý.

“rong trường hợp đơn giản khi song truyén vuông góc với hướng bờ và bỏ qua ứng suất mặt và ứng suất đấy, Khi d6 sự biển đổi của mực nước trung bình theo phương vuông, góc với bờ được đưa ra như sau

24 1 (=) a6 ay pg(h + ñ) \ ax

“Theo Longuet-Higgins (1964), vỉ tí sóng dé là diém bắt đầu cỏ sự biến đổi của mực nước trung bình do tác động của sóng và được xác định như sau [22]

Trong đó, tẺ và w lần lượt là gid tr tbe độ quỹ đạo sóng trung bình phương ngang và phương thẳng đứng theo thời gian

Phuong trình 1.7 là một dang của phương trình Bernoulli cho dong chảy không 6n định.

un

và với giả thiết là không có biển động mục nước trung bình gây ra bởi sóng tại vùng,nước sâu (C= 0) và khi đó nước đảng do sóng có giá trị âm (wave setdown) và được.da ra như sau;

Hộp Bsin2kphu,

ie d8)

trong công thức (L8): Hạ và ke là độ cao sóng và số sóng tại điểm sóng 48, Đổi với điền

kiện nước nông và giới hạn độ sâu sóng đỗ (Hy = (h + 1), ta có

“Có thể thấy rằng, gid tị của nước dng do sông phụ thuộc vio chỉ số sông vỡ x, gi tr này phụ thuộc vào độ dốc của địa hình đáy biển và các thông số sóng ngoài khơi.

Nghiên cứu của Holman R A (1985), King B A (1990), đã sử dụng các dữ iệu do đạc

và thực nghiệm trong phòng thí nghiệm, khẳng định về edu trúc của trưởng mực nước,

ở vùng sông không đỗ nhào quan sát thấy sự hạ thấp mực nước, côn ở vùng sing vỗ bờ sự đăng lên Hơn nữa giữa lý thuyết và thực nghiệm trùng hợp với nhau về định lượng

Lý thuyết Longuet-Higins ~ Stewart 6 ra phù hợp để gi thích sự hình thành của hiện tượng rút và dâng nước do sóng, cũng như giải thích cơ chế hình thành các mạch động.

vỗ bờ ở đới ven bờ [21]

Bowen và nnk (1968), đã tiến hành một thí nghiệm để kiếm tra lý thuyết nay, đã môi

phỏng quá tình sóng rin vào bờ và bị phá hùy ở đới sóng vỗ ở, kết quả của thi nghiệm được thể hiện trên hình 1.6 Kết quả thi nghiệm cho thấy sự phù hợp rt tt giữa tính toán lý thuyết và dữ liệu thực nghiệm Ngoài ra có thể thấy rằng từ lý thuyết, bên ngoài.

vùng sông vỗ bờ đã quan sắt thấy sự hạ thập mực nước (nước rút do sống), còn trong

vũng sóng vỗ bờ đã quan sét thấy hiện tượng nước dâng [26]

“non ce dg mớ núi

"Even cps

inh 1.6 Trắc điện mực nước sóng (a) và độ cao song (b) theo dữ liệu thực nghiệm.trong phòng thí nghiệm của [26]

u nghiên cứu về NDDS theo hướng thực nghiệm hiện trường tại các bãi biển phẳng với độ đốc nhỏ đến những bãi biển phúc tạp như cửa sông vũng vịnh trên thé giới Kết quả của các nghiên cứu đã đưa ra được một số công thức gần đúng về tính toán NDDS, điển hình như nghiên cứu của Hanslow D J (1992) Happer B.A(2001) Cúc công thức thực nghiệm đã được ứng dung rộng rãi và dim bảo độ tin cậy

7], [28].

"Từ số liệu nghiên cứu thực nghiệm tại bãi biển Woolacombe, Anh trong điều kiện chiều cao sóng lớn hơn 2m trong nhiều ngày, King và công sự (1990) đã thiết lập công thức ác định chiều cao nước ding từ độ cao sống vỡ quin phương như sau:

0,11 < H/Myrms < 0,15 (10)

Hanslow và Nielsen (1993) đã thiết lập được công thức ( 1.12) tinh toán NDDS từ nghiên

cứu thực nghiệm tại nhiều bãi biển trên thể giới trong điều kiện ngoài khơi có độ cao én trên 42 m và NDDS đo được lên tối 1,6 m.

1,04, /Foke d1) sóng

ong đó: „ làNDDS ti dm st 1,8 co sống nước du, 2 độ sốngnước âu (m) được nh bằng cũng tức

1-8 tia

Stockdon va cộng sự (2006) đã thực hiện nghiên cứu tại 10 khu vực bãi biển khác nhau.

trên th giới với các điều kiện chiều cao sóng gần 4m, độ dốc bãi biển biển thiên (Bp vàthiết lập được công thức xác định NDDS đối với bãi biển tự nhiên (1.13) và đổi với bãibiển có công trình phá sóng (1.14),

= 0.385B,VHọ Lo (13) 0,043 Ly (tay “Trong các nghiên cứu về ảnh hưởng của NDDS tới sự biển thiên mực nước ở đới ven bờ của các ác giả Tanaka và Shuto (1992), Hanslow và Nielsen (1992), Hanslow và nn (1996), Tanaka và nnk (2009) đã cho thấy nước

Một phương pháp khác để nghiên cứu vỀ nước dâng do sóng là sử dụng kết hợp nhiềumô hình, Nghiên cứu của Funakoshi và nnk (2008) đã sử dụng kết hợp 2 mô hình môphòng nước ding do bão ADCIRC (ADvanced CIRCulation model) và mô hình sóng ng, kết quả của nghiên cứu này chỉ ra SWAN để nghiên cứu hiện tượng nước dâng do s

ring NDS có thé đồng góp từ 10-15% vào mye nước cực tị tong bão [29] Kết quả sử dụng kết hợp mô hình nước di

tal (2008) về con bão Katrina năm 2005 tại Hoa Ky đã đánh

các hiệu ứng sóng ven bờ chiếm tới 80% mực nước cực trị trong khi các ảnh hưởng khác1g do bão và mô hình sóng trong nghiên cứu của Chená được nước dâng do

như thủy tí| sóng bề mặt và nước ding do gió chỉ đóng góp 20% [30] Điễu này chỉ ra rằng, trong các điều kiện với địa hình khác nhan, các đồng góp của nước dâng do sống vào mực nước cực trị trong bão cũng khác nhau.

Hiện nay khí khoa học và công nghệ đã phát tiễn một số nhà khoa học đã sử dụng các thiết bị công nghệ hiện đại như ứng dụng cá thiết bị Lidar, camera để nghiên cứu về

"4

NDDS, điễn hình như nghiên cứu của nhóm Raimundo Ibaceta và Rafael Almar đã áp,ết bị Lidar dé quan tric, đánh giá, mô tả sự biển đổi, tiêu tin và phản xạ sóng ởvùng ven bờ cũng như các diễn biển bién tại khu vực bãi biển Grand PoPo, Benin [31] 1.3 Tổng quan các nghiên cứu tại Việt Nam về nước dâng do bão, nước dâng do sóng và công trình bảo vệ bờ biển

13.1 Các nghiên cứu về nước dâng, nước ding do sống

“Tại Việt Nam nghiên cứu về nước biển dâng trong bão đã được thực hiện tir năm 1970,

tiêu biễu là các nghiên cứu của Lê Phước Trinh (1970), Trin Kỳ (1970), Nguyễn Văn

xr (1979), Đỗ Ngọc Quỳnh (1982), Lê Trọng Dio (1999), Nguyễn Vũ Thắng (1999), Bùi Xuân Thông (2000) [32] [33], [34] 35] [36] [37] Các nghiên cứu này nằm trong

khuôn khổ các luận án tiến sĩ và một số dé tài nghiên cứu, do vậy các kết quả của chúng.

đđã để cập tới nhiều khía cạnh khác nhau cia hiện tượng này [38] Từ những năm 1980,Viện Cơ học chủ trì nghiên cứu nhiều đề tài cấp nhà nước về nước biển ding do bão đọc

ven biển Việt Nam [33], [39], [40], [41]

“Trong khuôn khổ của đề tài "Hợp tác Việt - Trung về nghiên cứu dự báo sóng biển và nước dang do bão bằng phương pháp số”, bằng phương pháp khảo sit, điều tra số liệu về nước dang tổng cộng trong bão cho các điểm ven bờ Việt Nam đã phân tích, xác định được sự khác biệt đáng kế về độ cao nước dâng tại một số điểm ven bờ so với độ cao nước ding được tách ra tử trạm Hòn Dấu Đánh giá sự khác biệt này là do nước dâng do sóng gây ra [42]

Ứng dụng các thiết bi hiện đại phục vụ nghiên cứu ti hiện trường để phản tích dao động mực nước vùng ven bờ cũng đã được áp dụng vào Việt Nam trong những năm gin đây, điển hình như để tài KH&CN nghị định thư cấp nhà nước “Nghiêm cứu chế độ thủy động lực học và vận chuyển bùn cát và ng của sông và bở biển Vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh

Hoa do Nguyễn Trung Việt chủ tr (2013), đã ứng đụng thiết bị Vectino I kết hợp hệ

thống cọc quan trắc để đo dao động của mực nước biển tạ bãi biển Nha Trang tong tháng 5/2013 và tháng 12/2013 [43]

“rong nghiên cứu luận án ễn sĩ của Lê Thanh Bình “Nghiên cứu diễn biến đường bi biển và giải pháp công trình để bảo vệ bãi biển hành phổ Nha Trang” đã ứng dung

"l5

sông nghệ video = camera dé sắc định các đặc trưng sống đựa trên sổ liệu ảnh chuỗi hồisian trích xuất tại một mặt cất định trước, chu kỳ sóng nội suy được dựa trên sự biển

thiên của cường độ sáng trên một đường thẳng tích từ ảnh chuỗi thời gian, vận tốc đầu sóng được suy ra từ độ dBc của các đường quỹ ích đầu sóng và chiều cao sông được phân tích dựa trên cường độ sing thay đổi trước và sau khi sóng đỗ (44).

én cứu về NDDS tại các dai ven biển từ

Sử dụng các mô hình toán dé nại vào Nam

cũng được các nghiên cứu áp dụng, các kết quả nghiên cứu đã cho thấy bức tranh tổng

thể vtượng NDDS và ảnh hường của nó đến các khu vực ngt

“Trong nghiên cứu luận án tiến sĩ của Nguyễn Xuân Hiễn (2013), đã sử dụng bộ mô hình

số trị và công thức thực nghiệm dé nghiên cứu, tính toán nước dâng tổng cộng trong bão có xétin ảnh hưởng của NDDS tại khu vực ven biển thành phố Hải Phòng, kết quả nghiên cứu cho thấy NDDS có thể chiếm từ 20% đến 30% mực nước dâng tổng cộng trong bão [45]

Trong nghiên cứu của Đỗ Dink Chiến (2014), đã sử dụng mô hình SuWAT để phản tích tương tác giữa sóng bién và nước ding do bão dựa rên kết qua tinh toàn sóng va nước

«ang trong bão Xangsena tháng 9/2006 đổ bộ vào Đà Nẵng Kết quả của nghiên cứu cho

thấy khi xé đến ảnh hướng của sóng trong một số trường hợp, NDDS có thể chiếm 35% nước dâng tổng cộng trong bão [đó]

Nghiên cứu của Nguyễn Ba Thủy (2017), đã sử dụng số liệu quan trắc và kết quả mô phỏng của mô hình số tị tích hợp SuWAT sử dụng trường gió và khí ấp từ mô hìnhWRE và mô bình bão giải ích để phân tích làm tõ cơ chế gây nước dâng sau khi bão đổi bộ tại ven biển Bắc Bộ [47]

Nghiên cứu của Vũ Hải Đăng và nnk (2017), đã sử dụng mô hình số tị tích hợp thủy

trí„ sóng biển và nước ding do bão (SuWAT - Surge, Wave and Tide) đễ nghiên cứu.

ng ne đổ bộ vào Di Nẵng tháng 9/2006 Kết cđánh giá định lượng các thành phần nước dâng gây ra bởi gió, áp suất khí quyền và s

trong bão được áp dụng cho cơn bão Xan

‘qua nghiên cứu cho thay, ảnh hưởng của thủy triều la không đáng kể do biên độ triều

nhỏ, nước ding do ứng suất gió và sóng chủ yếu dat giá trị lớn ở vùng ven bở phía bên.

‘cia bao và giảm din khi vào vùng ven bờ |4]

đỗ bộ, trong khi đó nước ding do khí áp có độ lớn tập trung quanh đường đi

Nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Thể và mnk (2019), đã kết hợp hai mô hình SWAN và SWASH để nghiên cứu đánh giá độ lớn NDS trong bảo dọc theo các điểm ti ven biễn‘Cita Đại, Hội An [49].

Tm lại: Cie nghiên cứu về NDDS trong bao trén thể giới cũng như ở trong nước, về cơ bản đã giải quyết được một số các vin đề khoa học, phát tiển nhiều mỗ hình tính toán p dụng trong thực tiễn giúp hiễu rõ về đặc điểm vi biển động của mực nước trongbão ở dai ven biển Tuy nhiên, trong nghiên cứu về NDDS trong bão theo hướng thực nghiệm tại hiện trường tại Việt Nam còn hạn chế, kết quả nghiên cứu về NDDS bằng mô hình số trị đều được kiểm định bằng kết quả phân tách thành phần NDDS từ công tác điều tra vết nước để lại trong vùng bờ sau các dot bão nên phần nào cũng giảm độ.

tin cây khi sử dụng trong thực tiễn

1.3.2 Các giải pháp công trình bio vệ bờ biễn đã áp dụng tại Việt Nam

Kinh nghiệm phòng chống x6i Io bờ biển của các nước trên thể giới và nước ta đã chỉ ra ring vin đề phòng chống x6i lờ bờ biển là rt khó khăn, phức tạp đòi hỏi phải được tiến hảnh đồng bộ và toàn diện các giải pháp công trình và phi công trình phù hợp với từng đoạn bờ cụ thể O nước ta dé giảm thiểu các tác động của sóng và các yếu tổ động le biển tối bờ và bãi bia, giải pháp công trinh được lựa chọn và ấp dụng rộng rã ti nhiều địa phương, các giải pháp công trình chủ y

= Công th bảo vệ trực tấp bở: thường áp dung dang wring chin sóng, kè chấn sóngvới mục dich làm giảm áp lực sóng hoặc phan xạ một phần năng lượng sóng lên khu bờ,

“Tuy nhiên, tưởng hoặc kè chắn sóng chỉ bảo vệ bir và phần đất phía sau công tình còn phần bờ và bãi bin kế cận thi vẫn tiếp tục bị x6i 16, nhiều khi de dog sự dn định ngay "bản thân công trình.

Công trình để chắn sing xa bờ: được xây đụng trong hoặc ngoài khu sóng vỡ, Đề chắn

sóng có vai trò quan trọng trong việc giảm độ lớn của sóng khi lan truyền vào khu vực ích thích bồi lắng và bờ biển được mở rộng ra phía ngoài khơi Thông số {quan trong đặc trưng dé phá sóng là chiều dai của dé chắn sóng (La) và khoảng cách của

`

sóng đến bở biển (X) Giải pháp công trình này đã được áp dụng xây dựng ở bờbiển Tây, khu vực Cả Mau, Bạc Liêu và dang thử nghiệm một đoạn dai 230m tại biểnCita Đại, Hội An

Công nình kẻ mi hàn: được áp dung xây dựng vuông góc hoặc xiên géc với đường bờ biển Kè mỏ han có tác dụng hạn chế sự mắt mát bồi tích do dòng dọc bờ, giảm thiểu cường độ x6i lờ bd, sự di chuyển bai tích đọc bờ và thay đổi hướng của ding chảy Công trình này có thé gây ra hiệu ứng bdi/x6i cục bộ nếu khoảng cách giữa chúng không hợp, lý Giải pháp công trình này đã ứng dụng xây dựng tại Cát Hải (1994-2003); Ở Nam “Thịnh, Tiễn Hải, Thái Binh; ở Nghĩa Phúc, Nghĩa Hưng, Nam Định (2003); Ở Lach Van, Diễn Châu Nghệ An (2002) ; ở Hội Thống, Nghỉ Xuân, Hà Tĩnh (1999); Ở CảmNhượng, Cảm Xuyên, Hà Tinh (2007-2008); Ở Quảng Phúc, Quảng Trạch, Quảng Bình; ở Bằu Tr6, Quảng Bình; Ở Eo Biu, Thuận An, Thừa Thiên- Huế; tại Phú Thuận, Thừa 'Thiên-Huế (2007); Ở Tam Hải, Quảng Nam; Ở Cần Giờ, thành phố Hỗ Chỉ Minh (1995) = Nhi bãi nhân tao: nuôi bãi cô thé được coi như là một cách rắt tự nhiên chống xói môn bi biển vi nó thay thé bùn cát bị thiểu hụt qua một giới hạn nào đó với một khối

lượng cát phủ hợp Tuy nhiên, nguyên nhân của sự xói môn vẫn chưa bị loại bỏ, xôi

mòn sẽ tiếp tục trong khu vực nuôi dưỡng Diéu này có nghĩa rằng nuôi bãi như là một

phương pháp độc lập thông thường đôi hai một nỗ lục duy tr lâu đãi.

Các giải pháp công trình được ứng dụng xây dựng dọc theo ven biển Việt Nam nói. chang bước đầu đã mang li một số hiệu quả nhất định Tuy nhiên, trong quả trình vin hành, tại một số nơi các công trình da bộc 1 nhiều nhược điểm, không phát huy tác dụng chỉnh tr và bảo vệ bờ biễn như mong muốn mà đôi chỗ còn tác động bắt lợi với mỗi trường xung quanh, nhiễu công trình khi hoạt động da bị hư hỏng, đổ vỡ Nguyên nhân dẫn đến hư hỏng, không phát huy hiệu quả của công trình có thể kể đến: công trình xây dmg không đúng với bản chất chế độ động lực nơi xây dựng (hệ thông mỏ hàn biễ ti

Thừa Thiên Huế và Cát Hải), công trình thiết kế sai mục đích, thi công công trình không

đăng thiết kể, sử dụng vậtiệu không đảm bảo chit lượng

Do độ phúc tạp và tinh địa phương tại tồng khu vse khác nhau nên với mỗi khu vực cần

¢6 các nghiên cứu chuyên sâu về chế độ thủy thạch động lực ven bờ và cơ chế bồi, xồi

“8

để đưa m các giải pháp công tỉnh sao cho khi xây dựng công trình sẽ phát huy hết hiệu

‘qua, đúng mye đích thiết kể, Vấn đề hiện nay đang rất edn một cách tiếp cận khoa học,

én đại để áp dụng cho việc én định, tôn tổng thể với những phương pháp nghiên cứu

tạo bãi biển đang x6i lờ nghiêm trọng tại khu vục miễn Trung cũng như ở Việt Nam.

Dé biên Hải Hậu XKế bảo vệ bờ biên Cửa Đại, KÈbiên Tam Quan, Nam Định Hi An Bình Định

‘Ké bien huyện dao Phú Quy, Kè mém bãi bien Đôi Duong, Ze lình Thuận Binh Thuận Nam Bộ.trình gia có mái dé Hình 1.7 Một số hình ảnh tiêu biểu v công tình bảo vệ bờ biển ở Việt Nam [3] Ngoài các giải pháp công tình chủ yếu được áp dụng như trình bày ở tên, giải pháp phi sông tình cũng được nhiều địa phương trong nước áp dụng như: giả pháp trồng rừng "gập min dé chống sóng, git cát ở phía ngoài bãi biển, giải pháp tuyên tuyển, giáo dục, 1 cao nhận thức cho người dân vé các ti biển thiên nhiên và các nguyên nhân cơ "bản, trong dé có tie nhân con người gây xói lỡ bờ biển đễ ho có ý th

chinh các lit quy định về bảo về mỗi trường, bảo vệ và phát ign rồng, luậtài nguyên c thực hiện nghiêm.

nước Bên cạnh đó, van dé sống chung với bão, lũ, xói lở ở hầu hết các tinh ven biển là vấn đỄ cũng được quán miệt trên cơ sở khoa học đúng in và có biện pháp giảm thiểu thích hợp.

1L4 Các nghiên cứu liên quan đến biển Cửa Đ; Hội An

'Từ trước nay, vẫn để nghiên cửu các quá tinh thủy thạch động lực, vận chuyển bùn

cát và biến động vùng cửa sông ven biển Cửa Đại, Hội An đã được tiễn hành nghiên cứu

trong khuôn khổ tr các dé tải KHCN đến các dự án và các nghiên cứu độc

Nghiên cứu đặc điểm biến đổi đường bi tại khu vực biển Cita Đại, Hội An từ năm 1965

<4én 2003 của Lê Đình Mau (2003), đã phân ích phạm vi, mức độ và đặc điểm x6i lờ/bổi

tụ tai khu vực biển Cửa Dai, Hội An theo các thời kỳ khác nhau; Kết quả nghiên cứu chothấy từ năm 1965 đến 2003 đường bờ biển Cửa Đại dã dĩ chuyển về phía Đông - Nam

ới khoảng cách xip xi 900 m, tốc độ khoảng 23 mm; Thời kỳ mùa mưa di bir phía

Bắc và bi phía Nam của biển Cita Đại có tốc độ x6i ld tụ lớn gắp 1,5 + 2 lần so với thời kỳ mùa khô Mũi Cửa Đại được bai tụ mạnh trong thời kỳ mùa mưa nhưng bị x6i lỡ trong thời kỳ mùa khô Nhìn chung, trong những năm gần đây bờ biển phía Bắc bị x6i lờ đổi bat nhẹ bờ biển phía Nam được bởi tụ, bờ sông bị x6i16, nguyên nhân gây ra sự bid

thường của đường bờ tại khu vie Cửa Đại phần lớn là do sự ác động của sóng bão [8

Nghiên cứu tính toán cán cân vận chuyển bùn cát đọc bờ tại khu vực biển Cửa Đại, Hội “An của Lê Dinh Mẫu ink, đã nghiên cứu sử dung mô hình số tri WAM (Wamdi Group,

1988) để tính toán các đặc trưng sóng ngoài khơi, mô hình số tị Swan (Boo et al., 1999) nh toán các đặc rung sing vũng ven bở, mô ình số ị Genesis nh cán cân vận chuyên bùn cất dọc bở do sống đổ nhào gây ra trong thi gian từ 01/9/1998 đến 31/8/1999với bước tính theo thời gian AT = 6 giờ [4]

Nghiên cứu chế độ sóng bờ biển Của Đại, Hội An và ảnh hưởng của nó đến x6i 18 của Huỳnh Công Hoài và nnk,

hình TOMAWAC cho toàn bộ Biển Đông và cho khu vực bir biển Cita Dai trong thời

gian 8 năm (2009 - 2016) Két quả mô phòng được hiệu chỉnh và kiếm nghiệm với số

+ quả phân tích dựa trên kết quả mô phỏng sóng bằng mô.

liệu sóng dự báo của NOAA và phân tích sóng cho thấy, khu vực óng có.én Cửa Đại s2 mùa rõ rệt, mùa gió Dong Bắc sóng chủ đạo có hướng DPB và DB, đây cũng là mùa có chiều cao sóng lớn, chiều cao sóng cực đại lên đến 4,7 m và gây xói lở nghiêm trong cho đường bờ phía Bắc Cửa Đại [5]

Nghiên cứu của Vũ Minh Cát (2013), đã mô phỏng diễn biến địa hình đáy vùng cửa sông ing Cửa Đại bằng mô hình MIKE2I-EM Couple và mô phỏng.và đầy biển trước cửa

địa bình đấy theo các kịch bản khác nhau, kết quả mô phỏng cho pháp đánh giả định

lượng sự thay đổi địa hình đây sau những tận lũ điễn hình [6]

Nghiên cứu của Nguyễn

ém bảo,

+ Thể và nnk (2017), đã nghiên cứu đánh giá hiệu quả cácgiải pháp kệ

cứu bid đổi bình thai bãi biển khu vue biển Cửa Đại, Hội An và nghiên cứu nước ding

4o sống trong bão lại khu vực ven biển Cửa Đại, Hội An bằng mô hình SWASH [7]0], [51]

Phương pháp sử dụng trong các nghiên cứu này gồm: thu thập, phân tích kết quả điều tra, Khảo sấu mô hình hóa các quá trình thủy động lục, VCBC và diễn biến hình thái Nhìn chung, kết quả các nghiên cửu đã làm rõ các quả tình thủy thạch động lực, vận

chuyên bùn cát và tình trạng xói lori tụ bãi bi

vũng ven bở ác động đến biến động bãi biên trong đi kiện thời tết cực đoan có bão, phía Bắc biển Cita Đại, Hội An Tuy nhiên, vẫn còn thiểu cá cửu chu}n sâu về ảnh hưởng của các yếu tố động lực xi6 mùa Đông Bắc gây sóng lớn, đặc biệt yêu tổ NDDS ảnh hưởng tới biến động các bãi cao, dun cát ven bở làm đường bờ ngày cing lần sâu vào phía trong dit liên Mặt khác một số giải pháp công trình bảo vệ bờ để xuất áp dụng cho khu vực biển Cửa Đại, Hội ‘An còn chưa có căn cứ khoa học đầy đú và thuyết phục.

má trình xối lã/bỖI

“Trong khuôn khổ, của bở biển Hội An và đề uất các giải pháp để bảo vệ bờ biển một cách bền vững ” [2] đã tiến hành khảo sát

8 tài “Nghiên cứu về

địa hình, trằm tí đáy và đo đạc các yếu tổ thủy, hải văn một cách đồng bộ và đã sit dụng mô hình toán (ROM, TELEMAX, MIKE, để tm hiểu cơ chế gây ra gu tình xi lồi tụ ở bãi biển Hội An và tìm ra những nguyên nhân chính gây ra xi lở; m racác giải pháp tổng hợp dé bảo vệbở biển Hội An một cách bén vũng Tuy nhiên, kết quả

cdự án mới đưa ra các nguyên nhân chính gây ra quá trình xói bd ty bãi iCửa Đại,Hội An, chưa đi sâu nghiên cứu diễn biển xóïbỗi khu vực bãi cao, các dun cát ven bừ

biển trong bão Chính vì vậy, luận án sẽ i sâu nghiên cứu diễn biển xóibỗi khu vực bãicao, các dun cát ven bờ biển trong bão do ảnh hưởng của yếu tổ thủy động vực vùng ven

bồ, đặc biệt là nh hưởng của yêu tổ NDDS Trong nghiên cứu, luận án sử dụng bộ số liệu được đo đạc đồng bộ và tin cậy của dự án để hiệu chỉnh, kiểm định mô hình toán nghiên cứu ảnh hưởng của NDDS tới biển động bãi biển Kết quả của nghiên cứu sẽ làm sing tô hơn quy luật biển động bãi bién và đánh giá ảnh hưởng của yéu tổ NDDS tới biển

được giải pháp công trình nhằm én định. khu vực nghiên cứu phù hợp với mục tiêu phát triển kinh tế, xã hội đã đề ra

si

1.5 Đặt vin đề nghiên cứu của luận án

‘Tir các vin đề đã được tổng quan ở nội dung trên, trong phạm vi thời gian và điều kiệntrong nghiên cứu của một luận án Tiền sĩ kỹ thuậttác giá sử dụng các phương pháp,

Mu đồng bộ ta nghiên cứu tổng hợp kết hợp giữa thực nghiệm quan ắc thu thập s

hiện trường và mô hình toán để đi vio nghiên cứu các vẫn để sau:

(1)Đo đạc, quan trắc được bộ số liệu đồng bộ để phân tích, khái quát được quy luật biển. động bãi bién dưới tác động của yếu tổ động lực ven bở khu vue biển Cửa Đại, Hội An.

(2) Tinh toán được NDDS từ bộ u thực đo tại hiện trường bằng công nghệ camera kết hop hệ thông cọc tiêu và trên mô hình toán để làm rõ ảnh hưởng của NDDS đến biến động bai biển khu vực nghiên cứu.

(3) ĐỀ xuất được giải pháp công trình bảo vệ hiệu quả nhằm én định vùng bờ biển, phục

vụ phát triển kinh tế du lịch biển bền vững trong khu vực nghiên cứu.

1.6 Kết luận Chương 1

"Từ vẫn để thục tế dang tin tai ở khu vục biển Cita Đại, Hội An và định hướng nghiên

cứu của luận dn, trong chương 1 đã nghiên cứu làm rõ được các vẫn đề sau.

(1) Giải thích được một số (huật ngữ liên quan đến nước dng do sóng và ảnh hưởng của NDDS lên động bãi biển trong điều kiện thời tết cục đoan gây sông lớn (2) Tổng quan cúc nghiên cứu trên th giới về nước dâng do sóng

Nghiên cứu vé NDS tên th giới đã đạt được nhiều kết quả đãgiải quyết được một số các vẫn đề khoa học ign quan đến hiện tượng nước ding do sóng Việc tính toán NDDS đã có nhiều bước tiến mạnh m nhờ vào những tiễn bộ vượt bộc về công nghệ và kỹ thuật tinh toán Các mô hình toán được sử dụng để tỉnh toán và mô phòng NDDSmột cách chỉ tiết trực quan Đến nay nhiều bộ mô hình thủy động lực học thương mại cũng như mã nguồn mở đã và đang được ứng dụng, sử dụng rộng rãi Bên cạnh đó, nghiên cứu thực nghiệm hiện trường về NDDS cũng đã đạt được những kết quả đảng kể, thông qua nghiên cấu thực nghiệm trên nhiễu bãi biển với các điều kiện khác nhau đã phát trién nhiều công thức xác định NDDS có ý nghĩa khoa học cũng như tính thựctiễn cao,

2

(3) Tổng quan các nghiên cứu trong nước vé nước đâng do sóng và giã pip công tình bao vệ.

6 Việt Nam trong th dr án nghiên cứu chủ yếu v8 nướcgian qua cũng có nhí do bão trên quy mô lớn, nghiên cứu sâu vé NDDS được thực hiện trong những năm gần đây thông qua các nghiên cứu luận án Tiên sĩ, uy nhiên do điều kiện hạn chế a đo đạc hiện trường trong điều kiện sóng lớn trong bão, gió mùa Đông Bắc nên

kết quả nghiên cứu về NDDS vẫn chưa đạt đến mức chỉ tết và độ tin cậy để có thể triển

Khai ứng dụng trong thực tổ Bên cạnh đó, kết quả các nghiên cứu về NDDS chưa để

cập đến ảnh hưởng của nó đến biển động bãi biển, đặc biệt khu vực bãi cao và chân dyn

cất ven bờ,

(4) Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến biển Cửa Đại, Hội An

Trên cơ sở phân tích các nghiên cứu đã có về khu vực biển Cửa Dại, Hội An tác giả tiếp thụ, thừa kế các kết quảđã có đ m sing tô ác vẫn đỀ côn chưa được git quyết đầydi tại khu vực nghiên cứu.

(5) Luận án đặt mục tiêu nghiên cứu như sau:

~ Tỉnh toán được NDDS từ bộ số liệu thực đo tại hiện trường trong bão bằng công nghệ

‘camera kết hợp hệ thống cọc tiêu và từ mô hình toán để làm rõ quy luật biến động bãi biển và ảnh hưởng của NDDS đến biển động bãi biển khu vực nghiên cứu,

~ Để xuất được giải pháp công trình bảo vệ hiệu quả nhằm én định vùng bờ biển, phục vụ phát tiễn kinh tế du lịch biển bền vững trong khu vực nghiên cứu.

23

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH NƯỚC DANG DO SÓNG VÀ BIEN DONG BÃI BIEN

2.1 Lựa chọn phương pháp xác định nước dâng do sóng trong luậ

Hiện nay, khi nghiên cứu về NDDS và đánh giá ảnh hưởng của nó đến ving ven bờ, các phương pháp cơ bản thường sử dụng trong nghiên cứu là: phương pháp nghiên cứu trên mô hình vật lý: Phương pháp phân tích xác định NDS từ số liệu đo đạc hiện trường; Phương pháp mô phỏng trên mô bình toán: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Mỗi

phương pháp có một thé mạnh được ứng dụng dé giải quyết những vin

thiết và giữa các phương pháp cùng có sự lên hệ bồ trợ cho nhau nhằm đạt được mục dich nghiên cứu.

- Phương pháp nghiên cứu NDDS trên mô hình vật lý có thé mô phỏng được bản chit vat lý của hiện tượng, Uw điểm của phương pháp nghiên cứu trên mô hình vật lý là vừa

bicủa hiện trang tính thục t của hiện tượng li vừa có thể mô phỏng và theo đồi di

tượng the các kích bản Tuy nhiên, hi áp dụng phương pháp nhiên cứu trên m6 hình vật lý đòi hỏi chi phí khá lớn, công phu và mắt rit nhiều thời gian và không phải hiện tượng nào cũng mô phòng được.

~ Phương pháp phân tích xác định NDDS từ số liệu đo đạc hiện trường lả một trong

những phương pháp có độ tin cậy cao và được áp dụng rộng rã trong nghiền cứu về

NDDS trên thể giới Tuy nhiên, tủy theo mỗi loại công nghệ, thiết bị đo đạc khác nhau

sẽ có bộ số êu và cơ sở khoa học phân tích NDDS khác nhau Két quả của nghiên cứu, theo phương pháp này đánh giá đúng thực chất hiện tượng hoặc là kiểm chứng kết qua

nghiên cứu của các phương pháp khác hay đưa ra các kết luận, phục vụ cho nhiễu mục

dich trong các nghiên cứu.

~ Phương pháp mô phỏng NDDS trên mô hình toán cũng là phương pháp có độ tin cậy

cao, hiện nay các nhà khoa học trong và ngoài nước sử dung khá phổ biến Phương phápmô phỏng NDDS trén mô hình toáncó thé mô phỏng các qui trình phúc ap tại Khu vựcOng lớn ven biển và tương tác của chúng với những hệ thống khác và từ các

phòng sẽ có cơ sở để phân tích đánh giá, lựa chọn ra phương án tố

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết về NDDS hay cồn gọi là phương pháp nghiên cứu tải liệu Phương pháp nay cũng được áp dụng trong các nghiên cứu về NDDS, dựa trên sơ sở các ải liệu được thụ thập có iền quan đến lĩnh vực nghiền cứu và bằng các thao tác tư duy logic dé rút ra tóm lại khoa học can thiết về lĩnh vực nghiên cứu.

Nhìn chung, mỗi phương pháp nghiên cứu đều có ưu điểm, nhược điểm riêng nên khi áp dung các phương pháp vio để giải quyết các vẫn đề mi nghiên cứu đặt ra cũng cin

xem xét lựa chon để sao giải quyết được vẫn để cụ thé trong nghiên cứu và giữa các

phương pháp nghỉ bổ trợ cho nhau để nhằm giải qumục tiêu nghiên cứu đã đưa ra

“Trong nghiên cứu của luận ân, để gi quyết vẫn dé và mục tiêu nghiên cứu đưa ra ngoài phương pháp khảo sắt và thing kê phân ích số liệu, luận án sử dụng kết hợp 02 phương pháp: phương pháp phân tích NDDS từ si

phòng NDDS trén m6 hình toán.

liệu đo đạc hiện trường và phương pháp mô.

‘Cc phương pháp sử dụng trong nghiên cứu của luận án có sự có sự liên kết, bỏ trợ cho nhau dé đạt được mục tiêu nghiên cứu đưa ra, cỏ thé mô tà tôm tt sự liên kết, bổ trợ giữa các phương pháp lựa chọn trong nghiên cứu của luận án như sơ đỗ hình 2.1

———— SỐ LIEU THU THẬP, (ĐỊNH HƯỚNG ĐÈ Ì

TH nh eae gem, KHAO rrr (Mye nước, dj hình, tham số ‘SAT MEN TRƯỜNG SOR GUAT

tide deg MEN ba sing lậu bàn ái đây \_ CONG TRINH

J Jae t

Crs xây đựng kịch MOMINITOAN | Tính toán NDDS

thản mộ phông biên MöMnhSWAN =P | MOphongbién dng

ng bãi biên Moin XBEACH bãi biển Hình 2.1 Sơ đồ mô tả sự liên k bd trợ giữa các phương pháp nghiên cứu,

“Trong nghiên cứu luận án ứng dụng mô hình SWAN để tính toán lan truyền sóng nướcsâu vào khu vực ven ba và đồng thời cung cấp các điều kiện biên cho mô hình XBEACH. đễ tinh toán NDDS và biển động bãi biển, đồng thời luận án sử dụng mô hình XBEACH cđễ mô phỏng hiệu quả các phương án công trình đề xuất

`