Nghiên cứu cơ chế biến động đới bờ và giải pháp công trình ổn định bãi biển,áp dụng cho bãi biển xương huân, vịnh nha trang (TT)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN VIỆT ĐỨC NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ BIẾN ĐỘNG ĐỚI BỜ VÀ GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ỔN ĐỊNH BÃI BIỂN, ÁP DỤNG CHO BÃI BIỂN XƯƠNG HUÂN, VỊNH NHA TRANG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số chuyên ngành: 62-58-02-02 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2016 Công trình hoàn thành Trường Đại học Thủy lợi Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Nguyễn Trung Việt Người hướng dẫn khoa học 2: GS.TS NGND Nguyễn Chiến Phản biện 1: GS.TS Trần Đình Hợi, Viện Nước, Môi trường Biến đổi khí hậu Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Danh Thảo, Trường ĐH Bách khoa TP HCM Phản biện 3: PGS.TS Phùng Đăng Hiếu, Tổng cục biển Hải đảo Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường vào lúc … … ngày … tháng … năm … Có thể tìm hiểu luận án thư viện: - Thư viện Quốc Gia - Thư viện Trường Đại học Thủy lợi MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Việt Nam với bờ biển dài 3.260km, nằm vị trí thứ 27 giới, tổng số 157 quốc gia, quốc đảo, vùng lãnh thổ có tiếp giáp với biển Vịnh Nha Trang 29 vịnh đẹp Thế giới, trung tâm du lịch dịch vụ, có tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh tỉnh Khánh Hòa nói riêng khu vực Nam Trung Bộ nói chung Bên cạnh mạnh du lịch, khu vực bãi biển vịnh Nha Trang tồn số hạn chế sau: Bãi biển hẹp, dốc biến đổi theo mùa; Sóng lớn thường xuyên tác động vào bờ Từ trước đến chưa có nghiên cứu sâu xác định chế bồi, xói, vận chuyển bùn cát nguyên nhân tác động ảnh hưởng đến chế biến động đới bờ biển Vì vậy, nghiên cứu luận án tập trung vào chế độ thủy động lực học, chế bồi, xói tác động sóng, dòng chảy tổng hợp ven bờ đến biến đổi địa hình đới bờ biển, từ làm sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp bảo vệ tôn tạo bãi biển khu vực bờ biển vịnh Nha Trang hiệu quả, ổn định lâu dài Mục tiêu nghiên cứu Mô tả lý giải chế bồi, xói theo mùa; làm sáng tỏ chế độ thủy động lực học, chế vận chuyển bùn cát yếu tố tác động gây nên biến đổi địa hình đới bờ biển; đề xuất lựa chọn giải pháp bố trí công trình phù hợp để cải thiện mặt hạn chế bãi tắm khu vực nghiên cứu, vịnh Nha Trang Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu chế độ thủy động lực học, chế bồi, xói tác động sóng, dòng chảy tổng hợp đến biến đổi địa hình đới bờ biển Xương Huân, vịnh Nha Trang Nội dung nghiên cứu Tổng quan tình hình nghiên cứu chế biến động đới bờ giải pháp công trình ổn định bãi biển; Cơ sở khoa học nghiên cứu chế biến động đới bờ biển; Nghiên cứu chế biến động đới bờ biển đề xuất giải pháp công trình ổn định, tôn tạo bãi biển Xương Huân, vịnh Nha Trang Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Để đạt mực tiêu nghiên cứu, tác giả sử dụng phương pháp tiếp cận hệ thống, đại bền vững Luận án sử dụng phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau: Phương pháp nghiên cứu tổng quan; phương pháp nghiên cứu thực nghiệm quan trắc trường (quan trắc đường bờ Camera; thả phao nghiên cứu dòng chảy tổng hợp ven bờ…); phương pháp sử dụng mô hình số trị nghiên cứu ứng dụng Ý nghĩa khoa học thực tiễn 6.1 Ý nghĩa khoa học Luận án nghiên cứu đưa phương pháp phao trôi vào áp dụng thực tiễn khu vực ven bờ biển Vịnh Nha Trang, cho phép hiệu chỉnh, kiểm nghiệm mô hình toán ứng dụng thực tiễn cách hiệu Luận án làm sáng tỏ chế vận chuyển bùn cát, tìm nguyên nhân đánh giá vai trò tác động yếu tố động lực đến biến đổi địa hình đới bờ biển khu vực nghiên cứu 6.2 Ý nghĩa thực tiễn Thành công Luận án cung cấp giải pháp phù hợp cho việc nghiên cứu đề xuất giải pháp nhằm ổn định, tôn tạo bãi biển khu vực nghiên cứu nói riêng khu vực biến đổi địa hình bãi biển nói chung Những đóng góp luận án Ứng dụng thành công công nghệ phao trôi (drifter) để quan trắc dòng chảy tổng hợp ven bờ biển Xác định rõ nguyên nhân bồi, xói đề xuất định hướng giải pháp phù hợp đảm bảo ổn định bãi biển khu vực nghiên cứu Cấu trúc luận án Ngoài phần mở đầu, kết luận, nội dung luận án gồm chương: Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu chế biến động đới bờ giải pháp công trình ổn định bãi biển Chương 2: Cơ sở khoa học nghiên cứu chế biến động đới bờ biển Chương 3: Nghiên cứu chế biến động đới bờ biển Xương Huân, vịnh Nha Trang Chương 4: Nghiên cứu đề xuất giải pháp công trình ổn định, tôn tạo bãi biển Xương Huân, vịnh Nha Trang CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ BIẾN ĐỘNG ĐỚI BỜ VÀ GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ỔN ĐỊNH BÃI BIỂN 1.1 1.1.1 Giới thiệu chung Khái niệm đới bờ biển Đới bờ biển khu vực phân giới biển lục địa, đường tiếp xúc đơn giản nước biển lục địa mà dải ven bờ chịu tác động rõ rệt sóng thủy triều, dải đất xẩy tiếp xúc tương tác biển lục địa Thuật ngữ khoa học gọi dải đất đới bờ biển (Coastal area) Đới bờ biển gồm thành phần hợp thành: Bãi hay bãi sau (Backshore); Bãi hay bãi trước (Foreshore); Bãi thấp hay bãi (Inshore-Shore Face): 1.1.2 Các vấn đề KH-CN nghiên cứu biến động đới bờ biển Các vấn đề khoa học - công nghệ (KH-CN) đới bờ biển chủ yếu bao gồm: Đặc điểm hình thái cách phân loại đới bờ biển; Cơ chế thành tạo đới bờ biển yếu tố ảnh hưởng; Cấu trúc phân bố trầm tích; Các yếu tố động lực đới bờ biển; Chuyển động bùn cát đới bờ biển yếu tố ảnh hưởng; Công trình bảo vệ, tôn tạo, khai thác bờ biển 1.2 1.2.1 Tổng quan nghiên cứu nước chế biến động đới bờ giải pháp công trình ổn định bãi biển Lịch sử nghiên cứu chế biến động đới bờ biển Nghiên cứu xây dựng công trình bảo vệ bờ biển, hải cảng gắn liền với phát triển văn minh nhân loại Một số dấu vết công trình cảng cổ xưa tồn ngày Các tài liệu tiếng Hy Lạp Latinh Herodotus, Josephs, Suetonius … đưa mô tả nghiên cứu ven bờ Các nhà nghiên cứu bờ biển cổ xưa nắm vững trình động lực ven bờ dòng chảy khu vực ven bờ biển Địa Trung Hải, chế độ gió tác động gió sóng Người La Mã người thiết lập hoa gió biểu thị chế độ gió vùng ven bờ 1.2.2 Các nghiên cứu biến động đới bờ biển Việc nghiên cứu biến động đới bờ biển vấn đề giới quan tâm từ lâu, theo thời gian, kết nghiên cứu cho thấy qui luật rõ ràng tự nhiên, kết nghiên cứu tổng hợp lại xuất ấn phẩm khoa học dạng báo khoa học sách có giá trị cho việc tham khảo nghiên cứu phục vụ trực tiếp cho công tác nghiên cứu tính toán ứng dụng thực tiễn 1.2.3 Tổng quan phương pháp nghiên cứu biến động đới bờ biển Trước phương pháp nghiên cứu biến động đới bờ biển thực theo trình tự: Đo đạc yếu tố sóng, dòng chảy, nồng độ bùn cát, sau tính toán dòng bùn cát công thức bán kinh nghiệm để xem xét chênh lệch dòng bùn cát cho khu vực đánh giá biến động địa hình khu vực nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu chủ yếu sử dụng mô hình toán để mô kết hợp với khảo sát, đo đạc trường 1.2.4 Tổng quan mô hình số trị mô sóng dòng chảy Các mô hình số trị mô lan truyền biến dạng sóng thường chia thành loại theo miền áp dụng sau: nước sâu, ảnh hưởng đáy bỏ qua; thềm lục địa - miền nước sâu nước nông; miền nước nông mà hiệu ứng nước nông quan trọng; cảng mà cần phải tính đến tương tác sóng công trình Ngoài mô hình chia thành hai loại: Mô hình phân giải pha mô hình trung bình pha Các phần mềm mô hình toán thủy động lực học diễn biến hình thái sử dụng phổ biến giới là: GENESIS Mỹ Thụy Điển; UNIBEST, SOBEK 2D, DELFT 3D Hà Lan; mô hình họ MIKE Đan Mạch; NPM, SMS Anh; CEDAS, EFDC, FVCOM Mỹ TELEMACMASCARET Pháp, v.v Hiện nay, ba mô hình quan trọng giới chuyên môn Việt Nam đánh giá cao áp dụng phổ biến mô hình MIKE Viện thủy lực Đan Mạch (DHI), DELFT-3D Hà Lan EFDC Mỹ 1.2.5 Tổng quan tính toán vận chuyển bùn cát ven bờ Thông qua phương pháp quan trắc trường, thực nghiệm mô hình vật lý, phân tích lý thuyết…, nhà khoa học giới đưa nhiều công thức bán kinh nghiệm, công thức có phạm vi áp dụng định Đại diện có số công thức tiêu biểu như: Công thức CERC; công thức Kamphuis 1.2.6 Tổng quan nghiên cứu công trình bảo vệ tôn tạo bờ, bãi biển Để bảo vệ tôn tạo bờ, bãi biển giới thường sử dụng riêng lẻ tổ hợp khác từ giải pháp sau đây: công trình gia cố bờ; loại công trình ngăn cát, giảm sóng; nuôi bãi nhân tạo; trồng rừng ngập mặn 1.3 1.3.1 Tổng quan nghiên cứu nước biến động đới bờ giải pháp ổn định bãi biển Nghiên cứu biến động đới bờ biển Nghiên cứu biến động đới bờ biển năm gần chủ yếu tiến hành khuôn khổ chương trình nghiên cứu biển cấp nhà nước mô tả chi tiết đồ 1/250.000, 1/100.000 tranh biến động bờ biển, bồi, xói tổng quát dọc bờ biển Việt Nam sơ lý giải nguyên nhân, nguyên nhân ngoại sinh quan trọng 1.3.2 Nghiên cứu công trình ổn định tôn tạo bãi biển Trước chủ yếu sử dụng giải pháp bị động với công trình kè lát mái Những năm gần mạnh dạn ứng dụng giải pháp công trình ngăn cát, giảm sóng chủ yếu mỏ hàn, nhiên công trình xây dựng dạng thử nghiệm Có nhiều nghiên cứu ổn định cửa sông, bờ biển dừng lại giải pháp công nghệ chung kết cấu bảo vệ mái đê Do độ phức tạp tính địa phương nên khu vực cần có nghiên cứu riêng, đến thiếu dẫn kỹ thuật bố trí không gian, kết cấu công trình ngăn cát, giảm sóng… 1.3.3 Những nghiên cứu có đới bờ biển tỉnh Khánh Hòa vịnh Nha Trang Các nghiên cứu trước nhiều, chưa có nghiên cứu mang tính hệ thống đủ số liệu tin cậy để đưa chế độ thủy động lực học, chế vận chuyển bùn cát ven bờ diễn biến địa hình đới bờ biển Gần đây, Đề tài Nghị định thư Trường ĐHTL Viện nghiên cứu phát triển Pháp (IRD) tiến hành đo đạc yếu tố địa hình, trầm tích đáy, thủy hải văn đầy đủ, đồng Các đặc trưng chế độ thủy động lực, vận chuyển trầm tích lơ lửng, bồi xói đáy Vịnh nghiên cứu rõ Tuy nhiên, nghiên cứu chưa sâu nghiên cứu nguyên nhân, chế biến động đới bờ biển chế vận chuyển bùn cát đặc biệt vai trò tác động sóng dòng chảy tổng hợp ven bờ đến biến đổi địa hình đới bờ biển 1.4 Đặt vấn đề nghiên cứu luận án Luận án kết hợp thực nghiệm trường mô hình toán vào nghiên cứu vấn đề sau: mô tả lý giải chế bồi, xói theo mùa bãi biển; làm sáng tỏ chế độ thủy động lực học, chế vận chuyển bùn cát yếu tố tác động gây nên biến đổi địa hình đới bờ biển, từ làm sở khoa học đề xuất lựa chọn giải pháp bố trí công trình phù hợp để cải thiện mặt hạn chế bãi biển khu vực nghiên cứu 1.5 Kết luận chương Trong chương tác giả nghiên cứu làm rõ được: Tổng quan nghiên cứu giới biến động đới bờ giải pháp công trình ổn định bãi biển bao gồm: Lịch sử nghiên cứu biến động đới bờ biển; Các nghiên cứu tiêu biểu biến động đới bờ biển; Các phương pháp nghiên cứu từ trước đến nay; Các mô hình số trị đại mô sóng dòng chảy; Các mô hình, công thức tính toán vận chuyển bùn cát ven bờ nghiên cứu công trình ổn định, tôn tạo bãi biển Tổng quan nghiên cứu nước biến động đới bờ giải pháp ổn định bãi thể qua nội dung chính: Các nghiên cứu có chế biến động đới bờ biển; Các nghiên cứu vể công trình ổn định tôn tạo bãi biển nghiên cứu có biến động đới bờ biển tỉnh Khánh Hòa vịnh Nha Trang Luận án đặt mục tiêu nghiên cứu chế độ thủy động lực học, chế vận chuyển bùn cát, tác động sóng, dòng chảy tổng hợp ven bờ đến biến đổi địa hình bãi biển cho khu vực cụ thể sở thiết lập số liệu nghiên cứu đầy đủ đáng tin cậy Kết hợp phân tích kết nghiên cứu quan trắc trường với phân tích, lựa chọn thiết lập mô hình số tính toán mô trình thủy thạch động lực Tìm nguyên nhân chế tác động đến trình bồi, xói, làm sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp bảo vệ hiệu để ổn định lâu dài bãi biển khu vực nghiên cứu CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ BIẾN ĐỘNG ĐỚI BỜ BIỂN 2.1 Các yếu tố gây nên biến động đới bờ biển vịnh Nha Trang Sự biến động đới bờ biển vịnh Nha Trang kết tác động yếu tố nội sinh, ngoại sinh nhân sinh môi trường tự nhiên cụ thể Vịnh, qua phân tích yếu tố gồm: địa hình, địa mạo; phân bố trầm tích; dòng chảy sông Cái; chế độ thủy triều; chế độ sóng; chế độ dòng chảy vịnh Nha Trang tác động từ người ta thấy: Địa hình có độ sâu lớn nằm sát bờ gây độ dốc sóng lớn gần bờ Vào mùa mưa, sóng gió Đông Bắc qua vùng san hô phía Bắc nên không mang theo bùn cát nên gây sạt bờ, xói bãi, bờ biển bổ sung phần bùn cát từ sông Cái Vào mùa khô, sóng Đông Nam mang bùn cát quanh đảo phía Đông Nam Vịnh tới bồi tụ vùng bãi biển dọc đường Trần Phú, phân bố hạt mịn dần từ Nam lên Bắc bãi thể xu Sóng hướng Đông gây chuyển động bùn cát ngang bờ, trì độ dốc bãi Cửa sông Cái có ảnh hưởng định thông qua lượng bùn cát vào mùa mưa Như vậy, sơ ban đầu thấy nguyên nhân gây nên diễn biến bãi biển theo mùa ảnh hưởng trường sóng tới điều kiện địa hình khu vực nghiên cứu 2.2 Các số liệu phục vụ nghiên cứu Luận án sử dụng tài liệu địa hình; thủy, hải văn; bùn cát đáy Đề tài Nghị định thư Trường ĐHTL Viện nghiên cứu phát triển Pháp (IRD) khảo sát, đo đạc vào tháng tháng 12 năm 2013 Bổ sung thêm số liệu thủy hải văn thời gian thả phao trôi nghiên cứu dòng chảy tổng hợp ven bờ vào cuối tháng 11 năm 2015 tác giả thực 2.3 Mô hình chuyển động bùn cát dọc bờ đới bờ biển Để định lượng dòng vận chuyển bùn cát (VCBC) dọc bờ khu vực nghiên cứu, luận án sử dụng mô hình diễn biến đường bờ (one-line model) trình bày Pelnard-Considere (1956), Hình 2.172.17 Phương trình liên tục vận chuyển bùn cát ven bờ biểu diễn dạng tổng quát qua phương trình (2.1) y  Q    q  t (D C  D B )  x  (2.1)  y,  yi  Q  (D C  D B ) i x  t  (2.7) Hình 2.17 Sơ đồ cân bùn cát vận chuyển dọc bờ 2.4 Các phương pháp nghiên cứu chế biến động đới bờ biển 2.4.1 Nghiên cứu biến động theo mùa bãi biển từ hình ảnh thu Camera Trong khuôn khổ đề tài Nghị định thư cấp nhà nước hợp tác với Viện Nghiên cứu phát triển Pháp (IRD) “Nghiên cứu chế độ thủy động lực học vận chuyển bùn cát vùng cửa sông bờ biển vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa”, hệ thống giám sát diễn biến đường bờ Camera lắp đặt để quan trắc đường bờ theo thời gian thực thời gian dài hạn từ tháng năm 2013 Sự biến đổi hình thái bờ biển tham số động lực sóng quan trắc liên tục, sau chuyển đổi liệu ảnh trung bình với quãng thời gian giãn cách 10 phút Luận án sử dụng hình ảnh thu Camera kết giải đoán đường bờ đề tài để nghiên cứu bến động theo mùa bãi biển Nha Trang 2.4.2 Sử dụng phương pháp phao trôi nghiên cứu dòng chảy tổng hợp ven bờ biển Quan trắc dòng chảy gần bờ, chủ yếu quan trắc dòng tổng hợp dòng triều dòng phi triều Làm rõ hướng chuyển động dòng chảy tổng hợp xác định xu chuyển động bùn cát đới bờ biển Chính luận án sử dụng phương pháp phao trôi để nghiên cứu dòng chảy tổng hợp ven bờ 2.4.2.1 Lựa chọn thiết kế phao trôi 10 2.4.3.3 Kết hiệu chỉnh mô hình EFDC theo số liệu khảo sát tháng 05 năm 2013 Thời gian mô để hiệu chỉnh mô hình toàn năm 2013 trích xuất số liệu kết tính toán tháng để so sánh với số liệu khảo sát tháng Kết so sánh vận tốc dòng chảy mô hình số liệu thực đo trạm A trạm B cho kết phù hợp độ lớn Kết so sánh hiệu chỉnh mực nước cho thấy số Nash đạt 96% chứng tỏ kết mô hình xác 2.4.3.4 Kết kiểm chứng mô hình EFDC theo số liệu khảo sát tháng 12 năm 2013 Sử dụng số liệu khảo sát tháng 12 năm 2013 để kiểm chứng kết tính toán mô hình hiệu chỉnh phần Kết so sánh vận tốc dòng chảy mô hình số liệu thực đo trạm A trạm C cho kết phù hợp độ lớn Kết so sánh mực nước tính toán thực đo hai trạm A C cho thấy số Nash trạm 95% 93% chứng tỏ mô hình hiệu chỉnh cho mực nước đạt độ xác cao 2.4.3.5 Hiệu chỉnh kiểm chứng mô hình lan truyền sóng SWAN a) Kết hiệu chỉnh mô hình SWAN theo số liệu khảo sát tháng 5/2013 Kết mô hình mô diễn biến độ cao sóng chu kỳ sóng tương đồng với số liệu thực đo Độ lệch sai số trung bình quân phương cho chuỗi độ cao sóng thực đo: BIAS = -0.23m; RMSE = 0.2m b) Kiểm chứng kết tính toán trường sóng theo số liệu khảo sát tháng 12/2013 Các kết so sánh độ cao chu kỳ sóng trạm A suốt thời gian tiến hành khảo sát cho thấy có phù hợp tốt so với kết hiệu chỉnh đợt tháng trường sóng hướng đông bắc lớn ổn định Độ lệch sai số trung bình quân phương cho chuỗi độ cao sóng thực đo tháng 12 năm 2013 sau BIAS = 0.13m; RMSE = 0.18m 2.4.3.6 Kiểm chứng kết mô dòng chảy tổng hợp theo mô hình hạt Lagrange Trong thời gian từ ngày 26/11 đến 30/11/2015, tác giả thực đợt khảo sát đo quỹ đạo dòng chảy tổng hợp phương pháp thả phao yếu tố thủy hải văn lưu lượng, mực nước, sóng khơi thông số gió Kết so sánh mực nước cầu Trần Phú thu hệ số Nash 92% chứng tỏ mô hình thủy lực cho kết đáng tin cậy 13 1000 1500 2000 WRU-S02 Mo hinh Do dac WRU-S04 WRU-S05 500 1000 1500 2000 Van toc (m/s) WRU-S03 0.88 0.66 0.44 0.22 0.81 0.54 0.27 0.00 0.51 0.34 0.17 0.00 0.81 0.54 0.27 0.00 0.78 0.52 0.26 0.00 0.81 0.54 0.27 0.00 0.81 0.54 0.27 0.00 100 200 300 400 500 Mo hinh Do dac WRU-S01 500 1000 1500 0.75 0.50 0.25 WRU-S06 WRU-B12 0.00 0.88 0.66 0.44 WRU-S07 WRU-S08 WRU-S09 0.22 Van toc (m/s) 500 WRU-B13 0.60 0.45 0.30 0.15 WRU-B14 0.56 0.42 0.28 WRU-S10 0.14 WRU-B15 0.78 WRU-S11 0.26 0.00 Khoang cach (m) 100 200 300 400 500 Mo hinh Do dac 0.52 WRU-B16 Khoang cach (m) 500 1000 1500 Khoang cach (m) Hình 2.42 Kết so sánh quỹ đạo phao thực đo mô Hình 2.43 Kết so sánh vận tốc phao trôi vận tốc dòng chảy tính toán Như vậy, mô hình mã nguồn mở thủy động lực học chiều EFDC có tích hợp kết mô hình tính toán sóng SWAN mô đun hạt Lagrange hiệu chỉnh, kiểm chứng có độ tin cậy cao để áp dụng tính toán, mô nghiên cứu chế độ thủy động lực học, vận chuyển bùn cát ven bờ khu vực nghiên cứu 2.5 Kết luận chương Chương đưa sở khoa học nhiều phương pháp nghiên cứu chế biến động đới bờ biển khác đạt kết sau: Đã xây dựng sở liệu đầy đủ, đồng chi tiết cho việc nghiên cứu chế biến động đới bờ giải pháp ổn định bãi biển: Đã ứng dụng thành công công nghệ phao trôi (drifter) để nghiên cứu dòng chảy tổng hợp vùng ven bờ: Xây dựng thành công mô hình thủy lực sử dụng mô hình mã nguồn mở EFDC có tích hợp kết mô hình tính toán sóng SWAN mô hình dòng chảy tổng hợp Lagrange cho khu vực vịnh Nha Trang 14 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ BIẾN ĐỘNG ĐỚI BỜ BIỂN XƯƠNG HUÂN, VỊNH NHA TRANG 3.1 Phân tích quy luật bồi, xói bãi biển từ kết quan trắc Camera Phân tích số liệu hình ảnh từ Camera 3.1.1 Trong gần năm hoạt động (2013-2014), với giãn cách 10 phút ảnh, thiết bị Camera thu hàng ngàn ảnh bãi biển khu vực nghiên cứu đoạn tiếp giáp với Khách sạn 378 dài khoảng 300m So sánh vị trí tương đối đường tường bờ kè bê tông đường bờ biển, nhận biết bồi tụ hay xói lở bãi biển Từ ngân hàng số liệu ảnh Camera trên, trích ảnh đặc trưng để quan sát phân tích Từ biết cách định tính tính chất biến động (mở rộng thu hẹp) với chu kỳ theo mùa bãi biển khu vực nghiên cứu 3.1.2 Phân tích quy luật biến đổi mặt bãi biển khu vực nghiên cứu 3.1.2.1 Biến động đường bờ biển khu vực nghiên cứu Hình 3.2 Diễn biến đường bờ biển mặt khu vực nghiên cứu Ở khu vực nghiên cứu, xói lở bờ biển xuất suốt thời kỳ gió mùa Đông Bắc, bồi đắp đường bờ xảy suốt thời kỳ lại Điều cho thấy đường bờ có thay đổi theo mùa năm 3.1.2.2 Quy luật biến động chiều rộng bãi biển Phân tích biến đổi chiều rộng bãi biển qua Hình 3.4 Chiều rộng bãi biển thay đổi khu vực gần Khách sạn 378 (vùng 1, x300m) khoảng 7m 15 Bồi mạnh Xói mạnh Vùng Hình 3.4 Biến đổi chiều rộng bãi biển số vị trí trắc ngang đặc trưng Qua phân tích ta thấy chiều rộng bãi biển khu vực nghiên cứu biến đổi theo mùa với chu kỳ hình sin biên độ theo biến đổi địa hình Hiện tượng bồi tụ chủ yếu vào tháng đến tháng xói lở vào tháng 10 đến khoảng tháng năm sau 3.2 3.2.1 Tính toán lượng phương vận chuyển bùn cát dọc bờ Tính toán lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ theo công thức thực nghiệm Pelnard- Considere với số liệu từ Camera Phương pháp tính toán lượng bùn cát dọc bờ Pelnard-Considere trình bày mục 2.3 Chương hai Trong công thức (2.7), đại lượng biến đổi theo thời gian vị trí đường bờ (∆ys /∆t) thu từ kỹ thuật phân tích ảnh từ hệ thống giám sát Camera Từ công thức (2.7), với số liệu liên tục đường bờ từ tháng 5/2013, ta tính giá trị Qx theo thời gian biểu thị biểu đồ vận chuyển bùn cát dọc bờ Hình 3.6 50 100 150 200 250 300 Y13-06-28 Y13-07-31 Y13-08-26 Y13-09-29 Y13-10-31 Y13-11-28 Y13-12-30 Y14-01-30 Y14-03-02 Q (m3/ngày) Q (m3/ngay) -1 -2 -3 -4 -5 50 100 150 200 250 300 Khoảngcach cáchdoc dọcbo bờ(m) (m) Khoang Hình 3.6 Biểu đồ xác định lưu lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ tháng 16 3.2.2 Xác định phương chuyển động bùn cát dọc bờ theo quỹ đạo dòng chảy tổng hợp Theo phương pháp phao trôi trình bày mục 2.4.2 Chương hai, với loại phao tác giả tự chế tạo theo mẫu Davis 1985, tiến hành thả phao đo đạc quỹ đạo phao trôi trường khu vực nghiên cứu từ ngày 25 đến 30/11/2015 Kết cho ta thấy dòng chảy tổng hợp ven bờ có hướng từ Bắc xuống Nam Hình 3.9 có vận tốc thể Bảng 3.2 Hình 3.9 Kết đo quỹ đạo dòng chảy tổng hợp ven bờ khu vực nghiên cứu Bảng 3.2 Kết đo vận tốc dòng chảy tổng hợp ven bờ (m/s) Tên phao WRU-B 12 WRU-B 13 WRU-B 14 WRU-B 15 WRU-B 16 3.3 3.3.1 Vận tốc lớn Vmax (m/s) 0.83 0.83 0.56 0.83 0.56 Vận tốc nhỏ Vmin (m/s) 0.00 0.08 0.14 0.08 0.11 Vận tốc trung bình VTB (m/s) 0.21 0.45 0.47 0.47 0.44 Nghiên cứu biến đổi địa hình đới bờ biển Xương Huân mô hình toán Chế độ thủy động lực học khu vực nghiên cứu Kết tính toán thời kỳ gió mùa Tây Nam thể Hình 3.12 Hình 3.13, ta thấy thời kỳ dòng chảy tổng hợp ven bờ hai phía cửa sông Cái có hướng phía Bắc Dòng chảy sông Cái không ảnh hưởng nhiều đến khu vực đới bờ biển Xương Huân Trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc, theo kết mô Hình 3.14, Hình 3.15 thấy dòng chảy ven bờ hai phía cửa sông Cái có hướng phía Nam Dòng chảy sông Cái có ảnh hưởng lớn đến dòng chảy tổng hợp ven bờ biển Xương Huân Hình 3.14 (d) 17 (a) (b) (d) (c) Hình 3.12 Ảnh hưởng dòng chảy sông Cái đến khu vực nghiên cứu gió mùa Tây Nam 23/5/2013 đến 02/6/2013 23/5/2013 đến 02/6/2013 Vận tốc (m/s) Vận tốc (m/s) 23/5/2013 đến 02/6/2013 Vận tốc (m/s) 23/5/2013 đến 02/6/2013 Vận tốc (m/s) 23/5/2013 đến 02/6/2013 Vận tốc (m/s) Hình 3.13 Hoa dòng chảy khu vực nghiên cứu gió mùa Tây Nam (a) (b) (d) (c) Hình 3.14 Ảnh hưởng dòng chảy sông Cái đến khu vực nghiên cứu gió mùa Đông Bắc 18 3/12/2013 - 13/12/2013 Vận tốc (m/s) 3/12/2013 - 13/12/2013 Vận tốc (m/s) 3/12/2013 - 13/12/2013 Vận tốc (m/s) 3/12/2013 - 13/12/2013 Vận tốc (m/s) 3/12/2013 - 13/12/2013 Vận tốc (m/s) Hình 3.15 Hoa dòng chảy khu vực nghiên cứu gió mùa Đông Bắc Dòng chảy tổng hợp dư ven bờ khu vực nghiên cứu 3.3.2 Để nghiên cứu chế độ dòng chảy khu vực ven bờ, thiết lập mặt cắt ngang kiểm tra rộng 700m khu vực nghiên cứu Qua kết tính toán ta thấy dòng chảy có hướng chủ đạo hướng Bắc thời kỳ gió mùa Tây Nam từ tháng đến tháng chảy hướng Nam thời kỳ gió mùa Đông Bắc từ tháng 10 đến tháng năm sau 750 Legend Lưu lượng qua MCN/giờ Cat Ngang LưuMat lượng TB ngày Trung Binh Ngay dư 3(m chảy (m dòngchay Lưu /s) /s) Luu lượng luong dong 625 500 375 250 125 -125 -250 -375 Tháng -500 Jan-13 Feb-13 1/2013 2/2013 Mar-13 3/2013 Apr-13 4/2013 May-13 5/2013 Jun-13 Jul-13 6/2013 7/2013 Date Aug-13 8/2013 Sep-13 Oct-13 Nov-13 Dec-13 9/2013 10/2013 11/2013 12/2013 Hình 3.17 Lưu lượng dòng chảy dư qua mặt cắt ngang năm 2013 3.3.3 Kết nghiên cứu tác động sóng dòng chảy tổng hợp ven bờ đến đới bờ biển khu vực nghiên cứu 3.3.3.1 Kết tính toán phân bố ứng suất đáy mặt 19 Kết cho thấy ứng suất đáy tổng cộng thời kỳ gió mùa Đông Bắc lớn nhiều thời kỳ gió mùa Tây Nam phân bố lớn khu vực cửa sông Cái giảm dần phía Nam Hình 3.18 Trường ứng suất đáy tổng cộng gió mùa Đông Bắc 3.3.3.2 Hình 3.19 Trường ứng suất đáy tổng cộng gió mùa Tây Nam Kết tính toán phân bố ứng suất đáy điểm điển hình Trích xuất biến thiên ứng suất đáy tổng cộng, sóng dòng chảy theo thời gian điểm khảo sát (Hình 3.1) Hình 3.1 Các điểm khảo sát ứng suất đáy 20 Bảng 3.1 Ứng suất đáy tổng cộng sóng dòng chảy tổng hợp gây (N/m2) Ứng suất gió mùa Đông Bắc Nhỏ Trung Lớn bình 0.02606 2.59335 11.04081 0.00107 1.50541 7.04616 0.00041 0.58920 3.47106 0.18818 6.98954 24.69806 0.00037 1.24569 6.05634 0.00068 0.51585 3.08132 0.27523 8.19320 29.98253 0.00008 1.25419 6.07702 0.00085 0.46295 2.82096 TT Điểm 01 Điểm 02 Điểm 03 Điểm 04 Điểm 05 Điểm 06 Điểm 07 Điểm 08 Điểm 09 Ứng suất gió mùa Tây Nam Nhỏ Trung Lớn nhất bình 0.00018 0.84029 6.14089 0.00006 0.07451 0.62306 0.00014 0.05706 0.48170 0.00006 0.55704 4.03345 0.00006 0.04720 0.41821 0.00006 0.05644 0.43925 0.00008 0.62912 4.65869 0.00013 0.04910 0.41629 0.00002 0.06002 0.42575 5.7 3.8 1.9 0.0 0.33 0.22 0.11 0.00 0.45 0.30 0.15 0.00 3.6 2.4 1.2 0.0 0.219 0.146 0.073 0.000 0.42 0.28 0.14 0.00 4.5 3.0 1.5 0.0 0.222 0.148 0.074 0.000 0.42 0.28 0.14 0.00 2013-05-22 22/5/2013 Ứng suấtdo dodong dòngchay chảy Ung suat Ung suat Ứng suấtdo dosong sóng Diem 01 01 Điểm Diem 02 02 Điểm Diem 03 03 Điểm Diem 04 04 Điểm Diem 05 05 Điểm Diem 06 Điểm 06 Điểm Diem 07 Diem 08 Điểm 08 Điểm Diem 09 2013-05-26 2013-05-30 26/5/2013 30/5/2013 Thoi gian Thời gian 2013-06-03 03/6/2013 Hình 3.30 Biến thiên ứng suất đáy thời kỳ gió mùa Tây Nam 3.3.4 Ung suat (N/m2) đáy(N/m2) suất day Ứng Ung suất suat day (N/m2) đáy(N/m2) Ứng Ứng suấtdo dodong dòng chảy Ung suat chay Ung suat Ứng suấtdodosong sóng 8.7 5.8 2.9 0.0 2.52 1.68 0.84 0.00 22.2 14.8 7.4 0.0 5.1 3.4 1.7 0.0 2.19 1.46 0.73 0.00 25.2 16.8 8.4 0.0 4.6 2.3 0.0 1.8 0.9 0.0 Diem 01 01 Điểm Diem 02 02 Điểm Diem 03 03 Điểm Diem 04 04 Điểm Diem 05 05 Điểm Diem 06 Điểm 06 Điểm Diem 07 Diem 08 08 Điểm Điểm Diem 09 2013-12-02 02/12/2013 2013-12-06 2013-12-10 06/12/2013 10/12/2013 Thoigian gian Thời 2013-12-14 14/12/2013 Hình 3.31 Biến thiên ứng suất đáy thời kỳ gió mùa Đông Bắc Kết mô diễn biến bồi, xói khu vực nghiên cứu Kết mô diễn biến bồi, xói đới bờ biển khu vực nghiên cứu năm 2013 thể Hình 3.32 Quá trình bồi diễn mạnh mẽ từ tháng đạt lượng bồi cực đại vào tháng Sau tới tháng xuất khu xói nằm 21 khu vực kè chữ Y gần Khách sạn 378 Khu vực xói mở rộng phía Nam hết tháng 12 Bồi xói (m) -0.3 02/2013 0.5 Bồi xói (m) -0.3 03/2013 0.5 Bồi xói (m) -0.3 05/2013 0.5 Bồi xói (m) -0.3 06/2013 0.5 Bồi xói (m) -0.3 08/2013 0.5 Bồi xói (m) -0.3 07/2013 0.5 Bồi xói (m) -0.3 09/2013 0.5 Bồi xói (m) -0.3 12/2013 0.5 Hình 3.32 Biến đổi địa hình đới bờ biển khu vực nghiên cứu năm 2013 3.4 Kết luận chương Chương nghiên cứu làm rõ vấn đề sau; (i) Mô tả định tính lý giải chế bồi, xói theo mùa bãi biển (ii) Làm sáng tỏ chế độ thủy động lực học chế vận chuyển bùn cát khu vực nghiên cứu (iii) Làm rõ nguyên nhân xác định cách chi tiết tác động yếu tố sóng, dòng chảy tổng hợp ven bờ đến biến đổi địa hình đới bờ biển (iv) Để hạn chế biến đổi địa hình tôn tạo bãi biển khu vực nghiên cứu, phải có giải pháp công trình giảm tác động sóng hướng Đông Đông Bắc vào bãi biển Ngăn dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ phía Nam thời kỳ mùa đông giữ lại bùn cát vận chuyển tới từ phía Nam thời kỳ mùa hè 22 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ỔN ĐỊNH, TÔN TẠO BÃI BIỂN XƯƠNG HUÂN, VỊNH NHA TRANG 4.1 Hiện trạng khu vực mục tiêu cải tạo 4.1.1 Hiện trạng bãi biển khu vực nghiên cứu Bãi biển tôn tạo nằm sát phía Nam kè biển Yersin, từ Khách sạn 378 theo hướng Bắc Nam chạy dọc theo đường Trần Phú đến ngã ba Trần Phú - Yersin Bãi biển thường xuyên bị biến động theo mùa Vào mùa đông, bãi biển bị xói lở mạnh, hẹp 10m độ dốc 2% Vào mùa hè, bờ biển khôi phục mở rộng gần 40m thoải dốc khoảng 2% Ngoài ra, bãi biển vào mùa đông hẹp dốc, tạo điều kiện cho sóng tác động sát vách bờ tuyến đường ven biển, gây nguy hiểm cho người tắm biển gây ổn định cho công trình ven bờ 4.1.2 Mục tiêu cải tạo Hạn chế xói lở, khôi phục tăng bề rộng, giảm độ dốc cho bãi biển khu vực nghiên cứu Công trình cải tạo phải tạo thành yếu tố cảnh quan, thân thiện với môi trường không gây ảnh hưởng tiêu cực đến khu vực lân cận 4.2 Các khoa học đề xuất phương án Theo kết nghiên cứu thực nghiệm kết mô số Chương ba luận án; TCVN 9901:2014 Công trình thủy lợi - yêu cầu thiết kế đê biển Chương Đề tài Thiết kế sơ công trình cải tạo nâng cấp bãi biển khu vực UBND tỉnh Khánh Hòa 4.3 Các phương án bố trí tổng thể công trình ngăn cát, giảm sóng Bố trí mỏ hàn chắn sóng Đông Bắc phía đầu bãi Một hệ thống đê ngầm giảm sóng song song với đường bờ để giảm sóng hướng Đông vào bãi, đưa bùn cát sóng Đông Nam tải đến vào bờ tạo khối bồi tụ dạng tombolo gần bờ mỏ hàn để ngăn chặn dòng bùn cát dòng ven bờ thời kỳ gió mùa Đông Bắc đẩy phía Nam 4.4 Đánh giá hiệu kỹ thuật phương án bố trí công trình 4.4.1 Phương pháp đánh giá Hiệu kỹ thuật phương án bố trí công trình đánh giá kết tính toán mô hình tổng hợp hiệu chỉnh kiểm chứng luận án đề xuất Chương hai sở hiệu giảm sóng, gây bồi 23 4.4.2 Biến đổi địa hình đới bờ biển theo phương án bố trí công trình 4.4.2.1 Kết tính toán bồi, xói mặt Kết trích xuất hình ảnh bồi, xói khu vực nghiên cứu sau 12 tháng (Hình 4.10) cho thấy phương án có kết bồi tốt tác dụng mỏ hàn phía Bắc hệ thống đê ngầm giảm sóng có mỏ hàn phía Nam đặt cuối hệ thống ngăn dòng chảy tổng hợp ven bờ giữ cát cho khu vực chỉnh trị Hình 4.1 Bồi xói khu vực nghiên cứu sau 12 tháng theo phương án 4.4.2.2 So sánh kết bồi, xói theo mặt cắt ngang phương án Các mặt cắt ngang lựa chọn để trích xuất kết biến đổi địa hình đáy năm 2013 nhằm tìm ảnh hưởng phương án công trình tới trình bồi, xói khu vực nghiên cứu Qua kết tính toán, thấy phương án hiệu 4.5 Kết luận chương Chương đề xuất giải pháp công trình cho mục tiêu ổn định tôn tạo bãi biển Thực đánh giá tính hiệu phương án đề xuất xác định phương án hiệu phương án đề xuất Giải pháp đề xuất lựa chọn tổ hợp công trình ngăn cát, giảm sóng dạng ngầm bán ngầm nên không ảnh hưởng nhiều đến cảnh quan bãi tắm 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết đạt luận án Từ kết nghiên cứu tổng quan, tổng hợp tài liệu, quan trắc trường nghiên cứu mô hình toán, luận án đạt kết sau Tổng quan tình hình nghiên cứu chế biến động đới bờ biển giải pháp công trình ổn định bãi biển Nghiên cứu chi tiết kết điển phương pháp quy trình nghiên cứu chế biến động đới bờ phổ dụng Các mô hình toán mô dòng chảy lan truyền, biến dạng sóng thông dụng Các nghiên cứu vận chuyển bùn cát ven bờ giải pháp công trình ổn định bờ, tôn tạo bãi biển nghiên cứu làm rõ Từ lựa chọn vấn đề nghiên cứu cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu phù hợp cho luận án Làm rõ sở khoa học nghiên cứu chế biến động đới bờ quan trắc trường sử dụng mô hình toán i) Luận án sử dụng đồng nhiều thiết bị phương pháp quan trắc đại, tiên tiến đặc biệt, ứng dụng thành công công nghệ phao trôi lần Việt Nam để nghiên cứu dòng chảy tổng hợp ven bờ Thành công luận án mở khả sử dụng công cụ cho nghiên cứu dòng chảy ven bờ thực tiễn cho khu vực rộng chi phí phù hợp với điều kiện Việt Nam ii) Đã lựa chọn sử dụng mô hình thủy động lực học mã nguồn mở EFDC ghép nối thành công với mô hình lan truyền sóng SWAN, mô hình hạt Lagrange mô dòng chảy tổng cộng thành công cụ tổng hợp để nghiên cứu chế độ thủy động lực, chế vận chuyển bùn cát ven bờ biến đổi địa hình đới bờ biển khu vực nghiên cứu Lượng hóa trình biến động đới bờ biển khu vực nghiên cứu tác động sóng, dòng chảy tổng hợp ven bờ Đã mô tả định tính lý giải chế bồi, xói theo mùa bãi biển, làm sáng tỏ chế độ thủy động lực học chế vận chuyển bùn cát ven bờ làm rõ nguyên nhân xác định cách chi tiết tác động yếu tố sóng, dòng chảy tổng hợp ven bờ đến biến đổi địa hình đới bờ biển Từ đưa sở khoa học cho việc định hướng lựa chọn giải pháp công trình ổn định bãi biển khu vực nghiên cứu 25 Đề xuất định hướng giải pháp công trình ổn định, tôn tạo bãi biển khu vực nghiên cứu Đã đề xuất giải pháp công trình cho mục tiêu ổn định tôn tạo bãi biển khu vực nghiên cứu Thực đánh giá tính hiệu phương án đề xuất mô hình thủy thạch động lực tổng hợp hiệu chỉnh, kiểm chứng Chương xác định phương án hiệu phương án đề xuất Giải pháp đề xuất lựa chọn tổ hợp công trình ngăn cát, giảm sóng dạng ngầm bán ngầm nên không ảnh hưởng nhiều đến cảnh quan bãi tắm II Những tồn kiến nghị hướng nghiên cứu Một số tồn Chưa tính hết điều kiện thiên nhiên khắc nhiệt tác động đến vấn đề nghiên cứu Chưa xét đến vận chuyển bùn cát ngang bờ Quan trắc dòng chảy tổng hợp ven bờ trường chưa đủ dài thời gian Phao trôi chưa kiểm định máy đo ADCP hiên trường Kiến nghị hướng tiếp tục nghiên cứu Nghiên cứu để hoàn thiện công nghệ lập quy trình ứng dụng phao trôi vào nghiên cứu dòng chảy tổng hợp ven bờ để làm sở tin cậy cho việc hiệu chỉnh, kiểm chứng khả áp dụng thực tiễn mô hình toán mô dòng chảy tổng hợp ven bờ biển Việt Nam Tiếp tục nghiên cứu sâu giải pháp công trình lựa chọn để tiến tới thực hóa phương án Mở rộng phạm vi nghiên cứu để áp dụng phương pháp công cụ sử dụng cho vị trí khác vịnh Nha Trang khu vực xói lở bờ biển miền trung Việt Nam 26 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ N.V Duc, N.X Tinh, N.T.Viet and B.M Hoa (2015) Investigation of Hydrodynamic Regimes for Nha Trang Bay using the 3D Open-source EFDC Model Proceedings of Vietnam-Japan Workshop on Estuaries, Coasts and Rivers, 7-8 September 2015, Hoi An, Vietnam, pp 147-151 N.V Duc, N.T Viet, D.H Thuan, D.V Hung, N.T Binh, Almar R., Lefebvre J-P (2014) Evaluation of Long-term Variation of Intertidal Topography of Nha Trang Beach Based on High Frequency Video Processing Proceedings of the 19th IAHRAPD, 21-24 September 2014, Hanoi, Vietnam N.V Duc, N.T Viet, D.H Thuan, H Tanaka, N Chien (2014) Study on hydrodynamics of Nha Trang bay by using FVCOM model Proceedings of the 19th IAHR-APD, 21-24 September 2014, Hanoi, Vietnam N.T Viet, N.V Duc, L.T Binh, D.H Thuan, T.T Tung, N.V Thin, D.V Uu, Almar R., Lefebvre J-P and H Tanaka (2014) Seasonal Evolution of Shoreline Changes in Nha Trang Beach, Vietnam Proceedings of the 19th IAHR-APD, 21-24 September 2014, Hanoi, Vietnam N.T Viet, N.V Duc, V.C Hoang, H Tanaka, D.V Uu, T.T Tung, Almar R., Lefebvre JP (2014) Investigation of Erosion Mechanics of Nha Trang Coast, Vietnam Proceedings of the 19th IAHR-APD, 21-24 September 2014, Hanoi, Vietnam Almar R., Bonneton N., Bonneton P., Lefebvre J-P, D.V Uu, N.T Viet, L.T Binh, N.V Duc (2014) Swash Hydro-Morphodynamics at a Low-Tide Terrace Beach during Post-Typhoon Recovery Period, Nha Trang Bay, Vietnam Proceedings of the 19th IAHR-APD, 21-24 September 2014, Hanoi, Vietnam N.T Việt, N.V Đức, V.C Hoang, H Tanaka (2014) Khảo sát chế xói lở bờ biển vịnh Nha Trang Tuyển tập hội nghị Cơ học Thủy khí Toàn quốc 2014 N.T Viet, N.V Duc, V.C Hoang, Tanaka H (2014) Study on Seasonal Erosion of Nha Trang Coast, Vietnam Journal of Coastal Engineering, JSCE, Vol 70, pp 1456-1460 Lefebvre J.P, Almar R., N.T Viet, D.V Uu, D.H Thuan, L.T Binh, R Ibaceta, N.V Duc (2014) Contribution of the swash generated by low energy wind waves in the recovery process of a beach impacted by extreme events: Nha Trang, Vietnam Journal of Coastal Research, Special Issue 70, pp 663-668 10 L.T Bình, N.V Đức, N.T Việt, D.H Thuận, N.V Thìn, T.T Tùng, Đ.V Ưu, R Almar, J.P Lefebvre H Tanaka (2013) Ứng dụng công nghệ VIDEO-CAMERA phân tích ảnh hưởng bão Nari (số 11) tới diễn biến bờ biển Nha Trang Tạp chí Thủy lợi môi trường, số đặc biệt tháng 11/2013 kỷ niệm 10 năm thành lập Khoa Kỹ thuật Biển (2003-2013), trang 81-88 11 L.T Bình, N.V Đức, N.T Việt, D.H Thuận, N.V Thìn, T.T Tùng, Đ.V Ưu, R Almar, J.P Lefebvre (2013) Một số kết nghiên cứu ban đầu diễn biến đường bờ vịnh Nha Trang sử dụng công nghệ giám sát hình ảnh Tuyển tập Hội nghị khoa học thường niên năm 2013, Trường Đại học Thủy lợi (ISBN: 978-604-82-0066-4) NXB Xây dựng, trang 179-181 (bản tóm tắt) 27 [...]... từng yếu tố sóng, dòng chảy tổng hợp ven bờ đến biến đổi địa hình đới bờ biển Từ đó đưa ra cơ sở khoa học cho việc định hướng lựa chọn giải pháp công trình ổn định bãi biển khu vực nghiên cứu 25 4 Đề xuất định hướng giải pháp công trình ổn định, tôn tạo bãi biển khu vực nghiên cứu Đã đề xuất được các giải pháp công trình cho mục tiêu ổn định và tôn tạo bãi biển khu vực nghiên cứu Thực hiện đánh giá tính... đưa ra những cơ sở khoa học cùng nhiều phương pháp nghiên cứu cơ chế biến động đới bờ biển khác nhau và đã đạt được những kết quả sau: 1 Đã xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu đầy đủ, đồng bộ và chi tiết cho việc nghiên cứu cơ chế biến động đới bờ và giải pháp ổn định bãi biển: 2 Đã ứng dụng thành công công nghệ phao trôi (drifter) để nghiên cứu dòng chảy tổng hợp vùng ven bờ: 3 Xây dựng thành công mô hình... cát ven bờ và biến đổi địa hình đới bờ biển khu vực nghiên cứu 3 Lượng hóa được quá trình biến động đới bờ biển khu vực nghiên cứu dưới tác động của sóng, dòng chảy tổng hợp ven bờ Đã mô tả định tính và lý giải được cơ chế bồi, xói theo mùa của bãi biển, làm sáng tỏ được chế độ thủy động lực học và cơ chế vận chuyển bùn cát ven bờ và làm rõ nguyên nhân chính và xác định một cách chi tiết tác động của... ổn định bãi biển Nghiên cứu chi tiết các kết quả điển hình cũng như các phương pháp và quy trình nghiên cứu cơ chế biến động đới bờ phổ dụng Các mô hình toán mô phỏng dòng chảy và lan truyền, biến dạng sóng thông dụng hiện nay Các nghiên cứu về vận chuyển bùn cát ven bờ và giải pháp công trình ổn định bờ, tôn tạo bãi biển cũng đã được nghiên cứu làm rõ Từ đó đã lựa chọn được vấn đề nghiên cứu cũng... giải pháp công trình giảm tác động của sóng hướng Đông và Đông Bắc vào bãi biển Ngăn dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ về phía Nam trong thời kỳ mùa đông và giữ lại bùn cát vận chuyển tới từ phía Nam trong thời kỳ mùa hè 22 CHƯƠNG 4 NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH ỔN ĐỊNH, TÔN TẠO BÃI BIỂN XƯƠNG HUÂN, VỊNH NHA TRANG 4.1 Hiện trạng khu vực và mục tiêu cải tạo 4.1.1 Hiện trạng bãi biển khu vực nghiên. .. Mô tả định tính và lý giải được cơ chế bồi, xói theo mùa của bãi biển (ii) Làm sáng tỏ được chế độ thủy động lực học và cơ chế vận chuyển bùn cát khu vực nghiên cứu (iii) Làm rõ nguyên nhân chính và xác định được một cách chi tiết tác động của từng yếu tố sóng, dòng chảy tổng hợp ven bờ đến biến đổi địa hình đới bờ biển (iv) Để hạn chế sự biến đổi địa hình và tôn tạo bãi biển khu vực nghiên cứu, phải... công trình ngăn cát, giảm sóng ở dạng ngầm và bán ngầm nên sẽ không ảnh hưởng nhiều đến cảnh quan của bãi tắm 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết quả đạt được của luận án Từ kết quả nghiên cứu tổng quan, tổng hợp tài liệu, quan trắc hiện trường và nghiên cứu bằng mô hình toán, luận án đã đạt được những kết quả sau 1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu cơ chế biến động đới bờ biển và giải pháp công trình ổn định. .. cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu phù hợp cho luận án 2 Làm rõ cơ sở khoa học nghiên cứu cơ chế biến động đới bờ bằng quan trắc tại hiện trường và sử dụng mô hình toán i) Luận án đã sử dụng đồng bộ nhiều thiết bị và phương pháp quan trắc hiện đại, tiên tiến và đặc biệt, đã ứng dụng thành công công nghệ phao trôi lần đầu tiên ở Việt Nam để nghiên cứu dòng chảy tổng hợp ven bờ Thành công của luận... mùa của bãi biển khu vực nghiên cứu 3.1.2 Phân tích quy luật biến đổi trên mặt bằng của bãi biển khu vực nghiên cứu 3.1.2.1 Biến động của đường bờ biển khu vực nghiên cứu Hình 3.2 Diễn biến đường bờ biển trên mặt bằng khu vực nghiên cứu Ở khu vực nghiên cứu, sự xói lở của bờ biển xuất hiện trong suốt thời kỳ gió mùa Đông Bắc, còn sự bồi đắp của đường bờ xảy ra trong suốt thời kỳ còn lại Điều này cho thấy... áp dụng thực tiễn của các mô hình toán mô phỏng dòng chảy tổng hợp ven bờ biển tại Việt Nam 2 Tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về giải pháp công trình được lựa chọn để tiến tới hiện thực hóa phương án này 3 Mở rộng phạm vi nghiên cứu để áp dụng phương pháp và bộ công cụ đã sử dụng cho các vị trí khác của vịnh Nha Trang cũng như các khu vực xói lở của bờ biển miền trung Việt Nam 26 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG