Nghiên cứu mô phỏng biến động của mặt cắt nuôi bãi đánh giá khả năng ứng dụng tại khu vực phía bắc vịnh nha trang

L I CÁM N Lu n v n th c s k thu t chuyên ngành xây d ng công trình th y v i đ tài "Nghiên c u mô ph ng bi n đ ng c a m t c t nuôi bãi đánh giá kh n ng ng d ng t i khu v c phía B c v nh Nha Trang" đ c hoàn thành v i s c g ng n l c c a b n thân v i s giúp đ nhi t tình c a Phòng đào t o đ i h c & sau đ i h c, khoa Công trình, th y cô giáo tr ng i h c Th y l i c bi t, tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo h ng d n TS Nguy n Xuân Tính PGS.TS Nguy n Trung Vi t tr c ti p h ng d n ch b o t n tình su t trình th c hi n lu n v n Sau cùng, tác gi xin đ c bày t lòng bi t n đ n nh ng ng i thân, gia đình, b n bè đ ng nghi p giúp đ , c v , đ ng viên, khích l đ Lu n v n s mđ c hoàn thành Trong khuôn kh lu n v n th c s , h n ch v m t th i gian c ng nh trình đ chuyên môn có h n nên không th tránh kh i nh ng thi u sót, r t mong đ c s đóng góp ý ki n ch b o chân thành c a Th y cô giáo, anh ch b n bè đ ng nghi p Xin chân thành c m n! TÁC GI NGUY N THÁI BÌNH i L I CAM OAN Tác gi xin cam đoan công trình nghiên c u c a b n thân tác gi Các k t qu nghiên c u k t lu n lu n v n trung th c, không chép t b t k m t ngu n d li u (n u có) đ i b t k hình th c nào.Vi c tham kh o ngu n tài c th c hi n trích d n ghi ngu n tài li u tham kh o quy đ nh Tác gi lu n v n Nguy n Thái Bình ii M CL C L I CÁM N i L I CAM OAN ii DANH M C CÁC HÌNH NH v DANH M C B NG BI U vii M U I- Tính c p thi t c a đ tài II- M c tiêu c a đ tài III- Cách ti p c n ph IV- K t qu đ t đ CH ng pháp nghiên c u c NG T NG QUAN V V N XÓI BÃI BI N VÀ GI I PHÁP NUÔI BÃI 1.1 T ng quan v vùng ven bi n 1.2 Bi n đ i khí h u tác đ ng đ n vùng ven bi n 1.3 Các gi i pháp khoa h c công ngh nuôi, b o v tái t o bãi bi n Vi t Nam 1.3.1 Gi i pháp nuôi bãi nhân t o 1.3.2 Gi i pháp tái t o bãi bi n 11 1.3.3 Các gi i pháp gia c b bi n 12 1.3.4 Các gi i pháp ng n cát gi bãi 13 1.3.5 Các gi i pháp gi m sóng 14 1.4 Các nghiên c u liên quan đ n V nh Nha Trang 16 1.5 Nhi m v nghiên c u c a lu n v n 17 CH NG C S TÍNH TOÁN NUÔI BÃI NHÂN T O 19 2.1 C s lý thuy t nuôi bãi 19 2.1.1 Khái ni m 19 2.1.2 V t li u nuôi bãi 19 2.1.3 Ngu n bùn cát 20 2.2 Ph ng pháp th c nghi m - Tính toán th tích cát c n thi t đ nuôi bãi 20 2.3 Ph ng pháp gi i tích - Tính toán th i gian trì bãi 22 2.3.1 Tr ng h p (a): h t = h * 27 iii 2.3.2 Tr ng h p (b): h t > h * 28 2.3.3 Tr ng h p (c): h t < h * 29 2.4 Ph ng pháp s - Tính toán s thay đ i bãi m t c t ngang sau c n bão 30 2.4.1 C s lý thuy t ph n m m 30 2.4.2 Trình t tính toán 33 CH NG ÁP D NG TÍNH TOÁN NUÔI BÃI CHO KHU V C PHÍA B C C A SÔNG CÁI- NHA TRANG 35 i u ki n t nhiên khu v c v nh Nha Trang 35 3.1 3.1.1 c m t nhiên 35 3.1.2 c m khí h u, th y- h i v n 37 3.1.3 S li u v bùn cát 45 3.2 L a ch n gi i pháp trì bãi khu v c nghiên c u 47 3.3 Tính toán cho gi i pháp nuôi bãi 48 3.3.1 Tính toán th tích cát đ nuôi bãi 48 3.3.2 Tính toán th i gian trì bãi 51 3.3.3 Tính toán xác đ nh kích th c bãi 53 3.4 Trình t th c hi n d án 67 3.5 K t lu n ch ng 69 K T LU N, KI N NGH 70 TÀI LI U THAM KH O 72 iv DANH M C CÁC HÌNH NH Hình 1-1 Hình th c nuôi bãi tr c ti p t b Hình 1-2 Hình th c nuôi bãi xa b Hình 1-3 ê ng m gi m sóng b o v b bi n 11 Hình 1-4 Các ki u t ng kè bi n v i hình dáng hi n đ i 13 Hình 1-5H th ng MHB ch n cát, gây b i b bi n 14 Hình 1-6.Gi i thi u s hình nh v TGS th gi i 15 Hình 2-1M t c t ngang m t b ng bãi nuôi (Dean, 1993) 19 Hình 2-2Ba d ng m t c t nuôi bãi n hình 21 Hình 2-3Ba giai đo n v n chuy n bùn cát t i vùng nuôi bãi 22 Hình 2-4 Thay đ i c a sóng sau nuôi bãi 24 Hình 2-5 Ba k ch b n có th x y 25 Hình 2-6 M t b ng bãi ban đ u đ tính gi i tích v n đ v nuôi bãi 26 Hình 2-7 Các vùng v n chuy n bùn cát d c b khác 32 Hình 2-8 Giao di n ph n nh p m t c t ch ng trình 34 Hình 2-9 Giao di n ph n nh p thông s sóng gió 34 Hình 3-1Bình đ v trí v nh Nha Trang 36 Hình 3-2B n đ v trí v nh Nha Trang (Google map) 36 Hình 3-3 ng c a c n bão n hình tác đ ng m nh đ n v nh Nha Trang 40 Hình 3-4 M c n c trung bình tháng tr m C u (Nha Trang, 1975-2008) 43 Hình 3-5M c n c trung bình n m t i Nha Trang th i k 1990 – 2008(cm) 44 Hình 3-6 Các tr m thu m u tr m tích t i khu v c nghiên c u 45 Hình 3-7 Hi n tr ng bãi khu v c phía B c c a sông Cái 48 Hình 3-8 M t b ng khu v c nuôi bãi 48 Hình 3-9 sâu sóng t i h n t i tháng khác khu v c v nh Nha Trang 49 Hình 3-10 Hai khu v c kh o sát đ khai thác cát 50 Hình 3-11 Bi n đ i m t b ng bãi nuôi 52 Hình 3-12 B r ng m t c t ngang l i t ng ng v i th i gian t, L = 52 Hình 3-13 Các m t c t kh o sát m t c t trung bình 53 Hình 3-14 M t c t ngang đ ng b t nhiên l a ch n 54 Hình 3-15 V trí camera giám sát tr m đo h i v n đ t tháng 5/2013 54 v Hình 3-16 M t b ng nuôi bãi d ki n 55 Hình 3-17 M t c t nuôi bãi ban đ u 56 Hình 3-18 M t c t nuôi bãi sau bi n đ i 56 Hình 3-19 M t c t TH1 57 Hình 3-20 M t c t TH2 57 Hình 3-21 M t c t TH3 58 Hình 3-22 M t c t TH4 58 Hình 3-23 M t c t TH5 58 Hình 3-24 Các thông s sóng gió c n bão Nastri 59 Hình 3-25 Các thông s sóng gió n m 59 Hình 3-26 Thay đ i c n bão (sau 15 ngày) 60 Hình 3-27 M t c t sau c n bão 60 Hình 3-28 M t c t TH2 sau c n bão 61 Hình 3-29 M t c t TH3 sau c n bão 61 Hình 3-30 M t c t TH4 sau c n bão 62 Hình 3-31 M t c t TH5 sau c n bão 62 Hình 3-32 Bi n đ i giai đo n đ u c a m t c t TH2 (sau tháng) 63 Hình 3-33 Bi n đ i giai đo n sau c a m t c t TH2 (sau tháng) 64 Hình 3-34 M t c t TH2 sau n m 64 Hình 3-35 Bi n đ i giai đo n đ u c a m t c t TH3 (sau tháng) 64 Hình 3-36 Bi n đ i giai đo n sau c a m t c t TH3 (Sau 10 tháng) 65 Hình 3-37 M t c t TH3 sau n m 65 Hình 3-38 M t c t TH4 sau n m 65 Hình 3-39 M t c t TH5 sau n m 66 vi DANH M C B NG BI U B ng 1-1 Nguyên nhân xói l b bi n B ng 3-1- Nhi t đ trung bình tháng n m, tr m Nha Trang (1976-2012) 37 B ng 3-2 T n su t h B ng 3-3H ng gió th nh hành tr m Nha Trang (1977-2012) 38 ng gió ng v i c p t n su t (%) 38 B ng 3-4T c đ gió trung bình tháng n m (m/s) 39 B ng 3-5T c đ gió trung bình h ng th nh hành(m/s) 39 B ng 3-6Th ng kê nh ng c n bão nh h B ng 3-7Phân b l u l Trang (Tr m ng tr c ti p đ n t nh Khánh Hòa 41 ng dòng ch y trung bình nhi u n m c a sông Cái, Nha ng Tr ng: 1977-1992) 42 B ng 3-8Thông s bùn cát t i tr m khu v c kh o sát ( o tháng 5/2013) 46 B ng 3-9 Th tích cát c n dùng ng v i tr ng h p khác 51 B ng 3-10 V trí tr m đo h i v n tháng 05/2013 55 B ng 3-11 Các tr ng h p tính toán 57 B ng 3-12 T ng h p k t qu tính toán cho k ch b n c n bão 62 B ng 3-13 T ng h p k t qu tính toán cho k ch b n n m 66 vii M U I- Tính c p thi t c a đ tài V nh Nha Trang n m phía đông thành ph Nha Trang, thu c t nh Khánh Hòa, gi i h n phía b c m i Kê Gà, phía nam m i ông Ba V nh Nha Trang v nh bi n l n th hai sau v nh Vân Phong c a t nh Khánh Hòa v i di n tích kho ng 500 km2 V nh Nha Trang m t 29 v nh đ p nh t th gi i, trung tâm du l ch d ch v có t c đ t ng tr ng nhanh c a t nh Khánh Hòa nói riêng khu v c Nam Trung B nói chung V nh Nha Trang có chi u dài kho ng 16 km chi u r ng kho ng 13 km V nh thông v i bi n b ng hai c a: c a phía đông b c, c a nh h n phía đông nam Ngu n n c ng t đ vào v nh Nha Trang t Sông Cái Bên c nh nh ng th m nh v du l ch, hi n t i khu v c bãi bi n v nh Nha Trang t n t i m t s h n ch sau: a) Bãi bi n ch u tác đ ng c a sóng l n th i k mùa đông, có bão gió mùa đông b c; b) Bãi bi n b tác đ ng b i xói, bi n đ i m nh theo mùa; c) bãi bi n h p, có đ d c l n sâu, gây b t l i cho vi c t m bi n vào th i k mùa đông; d) S phát tri n c a c n ng m t i bãi t m c a sông Cái, Nha Trang tác đ ng lân c n c a Di n bi n đ ng b vùng c a sông Cái- Nha Trang r t ph c t p, khó d đoán, có n i b i, n i xói, th m chí s t l Khu v c phía b c c a sông Cái- Nha Trang hi n bãi bi n b thoái hóa nghiêm tr ng, nhi u đo n b m t h n bãi, không s c h p d n v du l ch Vi c nghiên c u di n bi n h t s c c p thi t, đ có th đ gi i pháp ch nh tr h p lý, làm n đ nh vùng b bi n này, đem l i hi u qu v kinh t xã h i, c ng nh t o ti n đ đ ti p t c nghiên c u vùng b bi n khác c a n c ta II- M c tiêu c a đ tài M c tiêu c a đ tài nghiên c u l a ch n đ c gi i pháp ch nh tr h p lý cho vùng b bi n phía b c c a sông Cái- Nha Trang nh m ph c v du l ch tính toán n hình cho m t gi i pháp c th nuôi bãi nhân t o đánh giá tri n v ng áp d ng III- Cách ti p c n ph ng pháp nghiên c u - Th ng kê t ng h p tài li u, s li u nghiên c u có - Nghiên c u c s lý thuy t mô hình tính toán - L a ch n ph ng pháp tính toán, mô hình tính toán ph n m m h p lý đ tính toán xác đ nh kích th c bãi nhân t o, kh i l ng cát chu k nuôi bãi - Phân tích, đánh giá k t qu IV- K t qu đ t đ c - Khái quát hóa di n bi n b bi n khu v c phía B c c a sông Cái- Nha Trang L a ch n hình th c nuôi bãi nhân t o đ trì bãi ph c v du l ch - T ng h p ph ng pháp tính toán nuôi bãi nhân t o d báo di n bi n c a bãi - Áp d ng tính toán cho bãi bi n phía B c c a sông Cái v nh Nha Trang đãl a ch n đ c ph ng án kích th c bãi h p lý chu k nuôi bãi phù h p CH NG T NG QUAN V V N XÓI BÃI BI N VÀ GI I PHÁP NUÔI BÃI 1.1 T ng quan v vùng ven bi n Quan ni m ph bi n v vùng ven bi n (Coastal area) bãi bi n dài, th ng v i m t bãi cát phía sau, bãi cát phía tr c, c n cát có th m th c v t, d c tho i vùng th m g n b , vùng ti p giáp gi a đ t bi n b d c l n ây quan ni m lý t ng nh ng không ph i chu n m c theo h u h t b bi n Không ph i t t c khu v c ven bi n đ u cát, c ng không ph i t t c b bi n ch b chi ph i b i sóng M t s khu v c ven bi n đ t sét d c, nh ng m i đá, m t s n i khác l p bùn đ t ng p n c nông hay đ m l y r m r p i v i m t s b bi n, dòng th y tri u ho c dòng ch y sông chi m u th v n chuy n bùn cát v t li u b (V t li u b bao g m v n chuy n bùn, phù sa, cát, v sò, s i cu i ) iv i b bi n khác ch u nh ng tác đ ng c a sông b ng , sinh v t bi n (san hô), ho c núi l a đ có th hình thành đ a m o Bãi bi n khu v c ven b c a m t vùng b bi n khu v c ch u tác đ ng m nh m c a bi n ph n ng ch ng l i đ t li n Các h th ng v t lý ph m vi ch y u bao g m chuy n đ ng c a bi n n i mà cung c p n ng l b bi n n i h p th n ng l c a không khí, đ t n ng B i đ c, t ng b bi n giao m ng tác v t lý x y khu v c nh t, r t ph c t p khó kh n đ hi u đ Tr ng cho h th ng, c đ y đ t c b t tay vào nghiên c u b t k ph quan tr ng ph i xác đ nh hi u đ ng tác ng pháp b o v b bi n nào, u c c nguyên nhân ng n h n dài h n d n đ n xói l b bi n N u không làm u có th d n đ n vi c thi t k b trí bi n pháp b o v b bi n s có ph n ng ng c, thúc đ y trình xói l , trái v i m c tiêu đ t ban đ u Nguyên nhân xói l b bi n đ b ng 1-1 c th ng kê 59 Tính toán v i k ch b n: - Thay đ i c a m t c t ngang bãi nuôi sau c n bão (ch n c n bão Nastri g n đây) Hình 3-24 Các thông s sóng gió c n bão Nastri Th i gian tính toán kho ng 1500 gi (~ tháng), chi u cao sóng l n nh t: 4m Cao đ m cn c ko thay đ i nhi u, cao nh t lên t i 0,5m Chu k sóng bi n đ i t ng đ ng v i chi u cao sóng, th i m c n sóng có chi u cao l n nh t c ng lúc có chu k dài nh t 14,5 giây - Thay đ i c a m t c t ngang sau n m (ch n n m 2013 th i m xu t hi n c n bão Nastri tr ng h p b t l i nh t) Hình 3-25 Các thông s sóng gió n m Th i l ng tính toán: c n m 2013 Chi u cao sóng l n nh t đ t đ c: 4m (trùng v i th i m xu t hi n c n bão Nastri) Chu k sóng l n nh t: 17 giây Cao đ m t n c c ng nhi u bi n đ i, dao đ ng t -0,5m đ n 0,5m 60 a)Thay đ i c a m t c t sau c n bão - Tr ng h p 1: Sau có c n bão Nastri, m t c t s thay đ i nh sau: Hình 3-26 Thay đ i c n bão (sau 15 ngày) Hình 3-27 M t c t sau c n bão Có th th y r ng v i B = 1,5m sau c n bão, toàn b ph n đ ho i g n nh hoàn toàn, không đ m b o đ thi t ph i xây d ng bãi có đ ng b b phá c m c đích s d ng Nh v y, c n ng b cao h n đ đ m b o trì đ c bãi nuôi 61 - Tr ng h p 2: Hình 3-28 M t c t TH2 sau c n bão Sau c n bão, chi u dài bãi có th s d ng l i 21m, v n đ m b o đ đích s d ng Tuy nhiên, bãi cát b đùn lên đo n dài kho ng 10m, n đ ng l i - Tr cm c c có th b phía bên bãi ng h p 3: Hình 3-29 M t c t TH3 sau c n bão Sau c n bão, ph n đ đ ng b l i có th s d ng đ c 40m, có th ch p nh n c M t đo n ng n kho ng 5m có cát đùn lên cao, nhiên không nh h nhi u đ n m c đích s d ng ng 62 - Tr ng h p 4: - Mô ph ng thay đ i sau c n bão Hình 3-30 M t c t TH4 sau c n bão Sau bão, W l i kho ng 48m, nh v y có th th y h t l n bùn cát phía g n b khó b trôi - Tr ng h p 5: Hình 3-31 M t c t TH5 sau c n bão Sau c n bão, bãi l i 92m đ ng b , có th ch p nh n đ c B ng 3-12 T ng h p k t qu tính toán cho k ch b n c n bão SAU C N BÃO W (m) 50 25 50 50 100 B (m) 1.5 2.4 2.4 2.4 2.4 h t (m) 4 5 63 V b i (trên đ n v chi u dài) (m3) V b i (t ng c ng) (m3) V xói (trên đ n v chi u dài) (m3) 97.71 100.71 112.398 115.71 136.666 98687.1 101717.1 113521.98 116867.1 138032.7 100.01 104.2 115.0285 117.21 138.062 105242 116178.785 118382.1 139442.6 2.65 2.19 2.7105 1.2 1.5355 2676.5 2211.9 2737.605 1212 1550.855 10 15 40 48 92 5,21 5,1 5,32 5,7 5,53 52,1 43,8 36,5 29,2 25,7 V xói (t ng c ng) (m3) 101010.1 V đùn lên (trên đ n v chi u dài) (m3) V đùn lên (t ng c ng) (m3) W l i (m) sâu t i h n xu t hi n cát trôi (m) V xói /V t ng c ng (%) Nh n xét: - Sau c n bão, l ng bùn cát b xói t ng đ i đáng k , nhiên m t c t l n t l l i gi m M t c t có W ≥ 50m; B ≥ 2,4m; h t ≥ đ t yêu c u b i l - ng bùn cát l i đ đ ph c v nhu c u s d ng sâu t i h n xu t hi n cát trôi c ng x p x v i đ sâu sóng t i h n h * trung bình, nh v y l a ch n đ sâu h * trung bình b ng 5,5m h p lý b)Mô ph ng thay đ i sau n m: - TH2: Hình 3-32 Bi n đ i giai đo n đ u c a m t c t TH2 (sau tháng) 64 Hình 3-33 Bi n đ i giai đo n sau c a m t c t TH2 (sau tháng) Hình 3-34 M t c t TH2 sau n m Sau n m, bãi nuôi ch l i 10m chi u dài có th s d ng đ đ c, không đ m b o c m c đích s d ng đ C n thi t ph i t ng thêm chi u dài bãi đ m t c t cân b ng đ m b o đ c yêu c u s d ng - TH3: Hình 3-35 Bi n đ i giai đo n đ u c a m t c t TH3 (sau tháng) 65 Hình 3-36 Bi n đ i giai đo n sau c a m t c t TH3 (Sau 10 tháng) Hình 3-37 M t c t TH3 sau n m Sau n m, ph n đ ng b l i kho ng 20m h i ít, đ c bi t bùn cát b xói m nh vào phía Có th t ng thêm kích th c m t c t ho c s d ng thêm bi n pháp b o v cho bãi nuôi nh kè bi n hay đê ch n sóng (v trí xu t hi n xói m nh) đ ph n đ ng b m t c t tr v tr ng thái cân b ng dài h n - TH4: Hình 3-38 M t c t TH4 sau n m 66 Sau n m, ph n đ ng b l i v n r t đáng k , có th ch p nh n đ c - TH5: Hình 3-39 M t c t TH5 sau n m Sau n m, m t c t l i 68,5m đ ng đ ph ng b đ ph c v cho nhu c u t m bi n, đáp c nhu c u đ t Tuy nhiên,t ng l ng cát b xói l n n u so v i ng án W = 50m B ng 3-13T ng h p k t qu tính toán cho k ch b n n m SAU M T N M 25 50 W (m) 2.4 2.4 B (m) 4 h t (m) V b i (trên đ n v chi u dài) 118.76 131.55 (m3) 119947.6 132865.5 V b i (t ng c ng) (m3) V xói (trên đ n v chi u dài) 118.65 132.88 (m3) 119836.5 134208.8 V xói (t ng c ng) (m3) V đùn lên (trên đ n v chi u 0 dài) (m3) V đùn lên (t ng c ng) (m3) 0 W l i (m) sâu t i h n xu t hi n cát trôi (m) V xói /V t ng c ng (%) 10 21 5.48 5.51 63,1 58,7 50 2.4 100 2.4 135.71 154.326 137067.1 155869.3 135.21 155.722 136562.1 157279.2 0 43 68.5 6.11 41,2 5.87 36,5 67 Nh n xét: - M t c t l n, l ng bùn cát b i xói c ng s t ng theo Tuy nhiên, t l bùn cát b xói l i gi m d n, th thi t k m t c t l n s có l i vi c trì bãi - Sau n m, ta nh n th y ch có m t c t TH4 TH5 có th đáp ng đ c nhu c u ph c v t m bi n, ch a c n thi t ph i đ thêm cát b sung Các m t c t khác h u nh b phá ho i r t nhi u, n u mu n ti p t c s d ng b t bu c ph i b sung thêm cát hàng n m 3.3.3.3 Phân tích l a ch n ph ng án T k t qu t ng h p trên, có th th y chi u dài c a bãi nuôi W = 50m; đ cao bãi B = 2,4m; đ sâu chân bãi l a ch n h t = 5m đáp ng đ c yêu c u s d ng, nhiên n u có u ki n v n có th xây d ng công trình đê ng m d bi n đ bãi trì đ i c lâu h n 3.4 Trình t th c hi n d án Sau ti n hành tính toán chi ti t bi n đ ng c a m t c t nuôi bãi s b ch n đ c ph b c đ v n hành d án nuôi bãi ch n nh sau: -B ng án nuôi bãi kh d , ta ti n hành sâu vào phân tích, thi t l p c 1: Xác đ nh xem d án có n m g n khu v c s ng c a sinh v t c n b o t n hay n m vùng bãi san hô, r ng san hô ng m hay rong t o bi n Nêu chi ti t tác đ ng c a d án t i khu v c thay đ i đ tránh gây nguy hi m cho môi tr d c c a bãi bi n m i có th đ c ng s ng c a sinh v t bi n nói Ngoài ra, c n l u ý v n đ th i gian đ tránh gây nh h ng t i sinh v t bi n, đ c bi t chu k sinh s n c a chúng -B c 2: Xác đ nh m t c t ngang c a khu v c bãi c n nuôi Vi c đ cát đ c n o vét t n i khác ph i cân nh c c m t c t c a khu v c c n nuôi bãi c ng nh khu v c n o vét N u nh m t c t nuôi bãi đ c đ xu t khác nhi u so v i m t c t t nhiên ban đ u, v t li u s t u ch nh cách nhanh chóng b i h th ng b bi n th ng có xu h bãi L ng tái t o l i d c ban đ u, d n t i vi c gi m sút bùn cát ng v t li u s đ c đ a khu v c g n b chuy n bùn cát có th gây nh h V t li u đ c n o vét nên đ cđ t kh i Vi c v n ng tiêu c c t i tài nguyên bi n lân c n khu v c d i dòng ch đ c n o vét đ gi m 68 thi u vi c bùn cát quay tr l i khu v c này, c ng nh t o thu n l i cho bùn cát di chuy n d c theo bãi -B c 3: Xác đ nh kích c h t c a bãi c n nuôi s thành công c a d án nuôi bãi B m u bùn cát Các b ây m m u ch t quy t đ nh c đ u tiên l p k ho ch phân tích l y c c n làm bao g m: + V trí l y m u + Ph ng pháp l y m u +L ng m u c n ph i l y + Ph ng th c đ k t h p k t qu m u l y + K t lu n s phân b c a bùn cát Nhìn chung, m u bùn cát đ vuông góc v i đ ng kh o sát m t c t ch y ng b , nên bao g m t t c y u t có khu v c d án (c n cát, đ nh bãi, m c n ch lõm đ ng n c thu th p d c theo đ c cao trung bình, m c n c th p trung bình, đ nh sóng, c ) Bãi bi n có s khác bi t v kích c h t c n m u đ phân tích h n Sau thu th p h t bùn cát đ ng kh o sát, ta ti n hành t ng h p m u l i đ t o m u nh t ph c v cho vi c phân tích s phân b c a h t cát Cu i cùng, c m i đ ng kh o sát s cho m u t ng h p -B c 4: đánh giá đ c tính c a v t li u nuôi bãi l a ch n ngu n cát thích h p nh t V i m i v trí có th khai thác cát, c n ph i thu th p m u bùn cát so sánh v i bãi c n nuôi đ xem có thích h p không Thu th p m u toàn b chi u sâu c a khu v c khai thác Nhìn chung, c 3800m3 cát khai thác c n có m u kh o sát Tuy nhiên, s có th thay đ i tùy theo m c đ phân b c a v t li u; có nhi u sai khác, ph i thu th p nhi u m u Sau đó, đánh giá s phân b kích c h t bùn cát t ng m u Có th ph i ti n hành thêm thí nghi m hóa h c đ ki m tra đ s ch c a m u c tính v t lý quan tr ng nh t c n đ đánh giá kh n ng làm v t li u nuôi bãi c a h t đ ng kính h t, s phân b h t, đ b n h t tính ch ng xói -B dõi đ + c 5: Thi t l p d án theo dõi/b o trì b bi n Nhi m v c a d án theo ng b là: đánh giá th ng kê xem d án nuôi bãi có bi n đ ng nh thi t k không 69 + xác đ nh yêu c u b o d + đánh giá tác đ ng c a d án t i bãi ban đ u khu v c lân c n Lý t ng b sung cát ng nh t, d án theo dõi ph i bao g m c đo đ c m t c t bãi đ xác đ nh đ n đ nh c a v t li u Sau n m đ u tiên, c m i mùa c n ph i có đ t đo đ c kh o sát Các n m sau có th ch c n ti n hành l n n m Vi c thu th p s li u m t c t sau bão c ng r t h u ích vi c đánh giá ph n ng c a m t c t ngang tr c sóng bão Vi c quan sát s cung c p thông tin nh sau: +L ng v t li u sót l i so v i ban đ u + S xu t hi n t ng thêm c a dòng ch y trôi d t xu ng bãi bi n + Các sinh v t bi n c n b nh h ng nh th + S xu t hi n c a khu v c b xói m nh + Th tích cát c n thi t đ b sung, trì bãi bi n 3.5 K t lu n ch ng - D a vào s li u thu th p đ c v u ki n t nhiên, đ a hình, th y v n, h i v n c ng nh đ a ch t c a khu v c bãi phía B c c a sông Cái, v nh Nha Trang, lu n v n ti n hành phân tích, t ng h p tinh toán c th đ đ gi i pháp c i t o l i bãi t m Ph ng pháp kh thi nh t nuôi bãi nhân t o, nhiên tr c áp d ng cho ph m vi r ng có th s d ng c đ ti n hành nuôi bãi ph m vi nh , n u thành công có th ti n hành áp d ng cho c khu v c nghiên c u (hình 3-16) - Có th s b ch n đ c m t c t nuôi bãi h p lý cho khu v c nghiên c u: W = 50m; B = 2,4m; h t =5m M t c t đ m b o có th t n t i sau bão, th i gian trì ch p nh n đ c th tích cát c n thi t đ đ vào không l n - D a vào s li u tính toán c th , có th th y m t c t nuôi bãi l n, giá thành c n thi t đ nuôi bãi s cao Tuy nhiên, t l bùn cát m t l i gi m d n, đ ng th i chi u dài đ ng b l i c ng s t ng lên, v y th i gian trì bãi c ng s kéo dài h n, chu k đ cát c ng s t ng lên Ch n đ v i cát khu v c nghiên c u kh quan nh t b i l vào s gi m đi, đ ng th i v n đ m b o đ c bùn cát t ng đ ng ng bùn cát c n thi t ph i đ c m quan bãi bi n - Trong trình s d ng ph n m m SBEACH, lu n v n ti n hành ki m đ nh b s li u v i nhi u thông s khác K t qu thu đ c h p lý, có th ti p t c áp d ng thông s hi n dùng cho khu v c nghiên c u t ng lai 70 K T LU N, KI N NGH I- Các k t qu đ t đ c c a lu n v n Lu n v n t p trung nghiên c u v gi i pháp nuôi bãi đ trì bãi bi n ph c v du l ch, áp d ng cho khu v c phía B c c a Sông Cái, v nh Nha Trang Các k t qu đ tđ c nh sau: 1- B bi n bãi bi n th ng xuyên ch u tác đ ng c a nhi u y u t khác nhau, bao g m c y u t t nhiên y u t ng i c bi t, tác đ ng c a bi n đ i khí h u th i gian g n tác đ ng m nh m t i di n bi n bãi b bi n, gây nhi u khó kh n cho vi c s d ng b bi n nói chung khai thác bãi bi n ph c v du l ch nói riêng 2- Có nhi u gi i pháp khoa h c công ngh đ trì tái t o bãi bi n Tuy nhiên, v i vùng bãi bi n ph c v du l ch gi i pháp nuôi bãi tái t o bãi kh quan có nhi u tri n v ng áp d ng nh t tính hài hòa, thân thi n v i môi tr ng đáp ng t t m c đích s d ng 3- Tính toán nuôi bãi nhân t o bao g m vi c quy ho ch m t b ng xác đ nh kích th c bãi, tính toán kh i l ng cát cho công tác nuôi bãi d báo di n bi n c a bãi theo th i gian Trong Lu n v n trình bày c s s d ng ph n m m SBEACH đ d báo thay đ i m t c t ngang bãi sau c n bão, c ng nh công th c th c nghi m đ tính th tích cát c n thi t cho vi c nuôi bãi ph ng pháp gi i tích xác đ nh th i gian trì bãi 4- Áp d ng tính toán cho khu v c phía B c c a sông Cái- Nha Trang, lu n v n xác đ nh đ c kích th c bãi nuôi h p lý chi u dài W = 50m; chi u cao bãi B = 2,4m; đ sâu chân bãi h t = 5m Lu n v n c ng tính toán d báo đ m t b ng c a bãi (hình 3-11) xác đ nh l c di n bi n ng cát c n thi t cho l n b sung (b ng 3-9) II- M t s m t n t i 1- Di n bi n b bi n ch u tác đ ng c a r t nhi u y u t : sóng, gió, dòng ven b , thành ph n bùn cát, l t sông c y u t ng i Trong lu n v n m i ch xét đ n m t s y u t c b n nh t nh sóng, gió, th y tri u, đ a hình, đ a ch t vùng bãi mà ch a có u ki n xét đ n y u t khác, ho c t h p khác c a y ut 71 2- Lu n v n m i ch xét đ n gi i pháp nuôi bãi mà ch a nghiên c u đ n gi i pháp khác, ho c t h p c a gi i pháp III- H ng ti p t c nghiên c u V i nh ng m t n t i nêu trên, tác gi d ki n th i gian t i s ti p t c m r ng sâu nghiên c u theo h ng đ tài này: m r ng ph m vi thu th p tài li u hi n có, t ch c công tác quan tr c hi n tr ng đ cung c p s li u đ u vào ti n hành tính toán cho t h p gi i pháp khác đ tìm đ c gi i pháp ch nh tr t i u cho khu v c phía B c c a Sông Cái Nha Trang đ ph c v du l ch 72 TÀI LI U THAM KH O Ti ng Vi t [1] Nguy n Tác An (1998), i u tra hi n tr ng môi tr ng ven bi n thành ph Nha Trang, đ xu t gi i pháp c i thi n phát tri n môi tr H p đ ng khoa h c gi a Vi n H i D ng Báo cáo khoa h c - ng h c S KHCN &MT Khánh Hòa Nha Trang [2] L ng Ph ng H u & D ng V n B KC - DL - 95 - 12: "Nghiên c u đ nh h [3] Hà Thanh H ng, inh V n m (1996), tài c p nhà n c mã s ng ch nh tr sông Cái Nha Trang u Nguy n Trung Vi t (2013), Hoàn l u ven b v nh Nha Trang T p chí khoa h c HQGHN, khoa h c t nhiên công ngh , t p 29, s 25 [4] Nguy n T n H ng (2014), Nghiên c u b sung đ c m khí h u th y v n t nh Khánh Hòa, ài Khí t ng Th y v n khu v c Nam Trung B [5] Bùi H ng Long (2002), Các đ c m th y v n, đ ng l c bi n Khánh Hòa Báo cáo H p đ ng khoa h c, Vi n H i D [6] Lê ng h c, Nha Trang ình M u (2007), Tính toán đ c tr ng sóng bão t i vùng bi n Khánh Hòa T p chí KH & CN bi n, s (T.5)/2005, trang 1-17 [7] Nguy n K Phùng, Bùi Chí Nam (2012), N c dâng bi n đ i khí h u tác đ ng đ n công trình ven bi n Báo cáo t i H i th o “Gi i pháp nâng c p bãi bi n Nha Trang ph c v du l ch phát tri n b n v ng “, 8-3-2012,S KH-CN t nh Khánh Hòa [8] Tr n Thanh Tùng nnk (2012), Báo cáo t ng h p đ tài ti m n ng c p nhà n c “Nghiên c u áp d ng gi i pháp Nuôi bãi nhân t o cho đo n b bi n b xói l khu v c mi n trung Vi t Nam” [9] UBND t nh Khánh Hòa (2014), Quy ho ch phát tri n KH&CN t nh Khánh Hòa đ n n m 2020, t m nhìn đ n n m 2030 [10] Nguy n Trung Vi t nnk (2014) Báo cáo t ng h p k t qu đ tài h p tác qu c t v khoa h c công ngh theo ngh đ nh th c p nhà n c “Nghiên c u ch đ th y đ ng l c h c v n chuy n bùn cát vùng c a sông b bi n v nh Nha Trang, t nh Khánh Hòa”, 304 trang 73 Ti ng Anh [11]Campbell et al (1990), "Short course on principles and applications of beach nourishment" [12] Dean; et al (1993)., Beach nourishment and protection NATIONAL ACADEMY PRESS [13] Nguyen V.D., Nguyen T.V., Thuan D.H., Binh L.T., Hung D.V., Nguyen Thai Binh, Lefebvre J-P and Almar R (2014) Evaluation of Long Term Variation of Intertidal Topography of Nha Trang Beach Based on High Frequency Video Processing Proceedings of the 19th Congress of IAHR-APD held 21-24 September 2014 [14] Hallermeier (1981), DEPTH OF CLOSURE - Journals [15] Larson et al (1989), CHETN overwash [16] Pelnard- Considere (1956), Wave transformation for beach nourishment project [17] Nguyen Xuan Tinh (2006), Modelling of coastal overwash - Master thesis Lund Institite of Technology, Sweden, 72 pages [18] US Army Corps of Engineers (1984), Shore Protection Manual (SPM) Washington DC [19]Walton (1994), Beach Nourishment: Theory and Practice [20]Wise and Klaus (1993), Beach nourishment and protection [...]... k nuôi bãi) Ngoài ra đ h n ch xói l , t ng hi u qu nuôi bãi c ng có th k t h p nuôi bãi v i công trình c ng Có hai hình th c nuôi bãi ph bi n là nuôi bãi thu n túy (không s d ng công trình c ng) và nuôi bãi có k t h p v i vi c xây d ng công trình c ng + Hình th c nuôi bãi thu n túy đ c chia thành hai d ng chính: nuôi bãi tr c ti p (beach nourishment) và nuôi bãi xa b (shoreface nourishment) Nuôi bãi. .. u nuôi bãi đ c b sung tr c ti p lên bãi bi n (Hình 1) Hình 1-1Hình th c nuôi bãi tr c ti p t b Nuôi bãi xa b là v t li u nuôi bãi đ n cđ t c, m t ph n v t li u nuôi bãi này s đ khu v c sóng v , ng p hoàn toàn d c sóng và dòng ch y đ a d n vào b (Hình 2) Hình 1-2Hình th c nuôi bãi xa b i 8 + Hình th c nuôi bãi k t h p v i công trình c ng đ c áp d ng trong các tr ng h p mu n nâng cao hi u qu nuôi bãi. .. có kh n ng áp d ng gi i pháp nuôi bãi nhân t o v c mi n Trung Vi t Nam t Hà T nh đ n Phú Yên d khu i d ng Atlas Bên c nh đó, đ tài đã đ xu t 3 mô hình nuôi bãi phù h p cho các bãi bi n d ib bi n mi n Trung bao g m mô hình nuôi bãi áp d ng cho các “đi m nóng” xói l c c b , mô hình nuôi bãi d i d ng chuy n cát nhân t o qua các c a, mô hình nuôi bãi nh m tôn t o, m r ng bãi bi n Các k t qu tính toán di... toán c th cho khu v c phía B c c a sông Cái, Nha Trang theo các b c sau: +T ng h p các tài li u đo đ c, kh o sát v đ a hình, đ a m o, th y l c, th y v n c a khu v c bãi phía B c c a sông Cái, Nha Trang + xu t, phân tích gi i pháp ch nh tr đ gi bãi d a vào các tài li u tham kh o, các công trình nghiên c u đã có c ng nh các bài báo trong n c và n c ngoài + Tính toán c th n i dung nuôi bãi: th tích cát... h c đ c t ng c ng c c p nh t cho phép mô t ng, th y v n, đ ng l c và môi tr ng bi n Khánh Hoà Nh n xét chung các k t qu nghiên c u v v nh Nha Trang: Nhìn chung, các nghiên c u v các quá trình th y th ch đ ng l c v nh Nha Trang là khá nhi u Tuy nhiên, các công trình nghiên c u nêu trên ch d ng l i m c đánh giá các quá trình riêng r v i nh ng m c tiêu đ t ra khác nhau Cho đ n th i đi m đ tài ngh đ nh... pháp nh nuôi bãi, v n chuy n bùn cát nhân t o (sand by pass) Nh v y v b n ch t nuôi bãi là gi i pháp h n ch xói l b bi n b ng cách làm t ng ngu n cung bùn cát cho đo n b bi n đang b xói đ ti n t i đi u ki n cân b ng bùn cát Ph n bãi bi n hi n h u s không b xói, thay vào đó ph n v t li u nuôi bãi s b m t d n theo th i gian (tùy thu c vào m c đ xói l c a khu v c nuôi bãi) Do đó ph i ti n hành nuôi bãi l... tích cát c n s d ng, th i gian duy trì bãi và nghiên c u ph n ng c a bãi tr c 1 c n bão 19 CH NG 2 C S TÍNH TOÁN NUÔI BÃI NHÂN T O 2.1 C s lý thuy t nuôi bãi 2.1.1 Khái ni m Nuôi bãi là vi c đ 1 l ng l n bùn cát lên bãi bi n đang b xói mòn đ làm t ng thêm chi u dài bãi (hình 2-1) Quá trình b sung cát này s ch ng l i vi c bùn cát t nhiên đang m t d n đi ng b đ c nuôi d ng có 2 tác d ng chính: t ng ph... chi u dài), ch c ch n bãi sau đó s d n tr v tr ng thái cân b ng, v i h = A F * y2/3 D a vào t l h t c a bãi t nhiên và v t li u nuôi bãi, A N và A F , cùng v i th tích thêm vào, m t c t bãi nuôi khi cân b ng có th là giao nhau, không giao nhau ho c là m t c t ng p, nh hình 2-2 Hình 2-2Ba d ng m t c t nuôi bãi đi n hình a) M t c t giao nhau A F > A N c) M t c t b) M t c t không giao nhau tr ng thái ng... A F < A N Có th th y nuôi bãi b ng v t li u thô h n h t g c s c n ít cát h n đ t o ra 1 bãi có chi u r ng m t c t ngang t ng đ ng khi dùng v t li u có h t m n h n tính đ n chi u r ng bãi v i các thành ph n h t khác nhau, kho ng cách W a sau khi nuôi bãi đ c tính nh sau: ( )= Trong đó, A F và A N l n l t là t l h t c a v t li u nuôi bãi và cát t nhiên (2-2) 22 Khi v t li u nuôi bãi m n h n, W a > 0,... v n đ đ c đ t ra đây là: chi u dài bãi sau khi nuôi ng v i 1 th tích cát thêm vào; th i gian t n t i c a d án; ch n l a cát h t thô hay h n m n 2.1.2 V t li u nuôi bãi c tính c a v t li u nuôi bãi là v n đ quan tr ng nh t trong công tác thi t k d án nuôi bãi T i thi u, v t li u s d ng ph i s ch và có 1 l ng nh cát h t m n 20 H u h t các d án đ u s d ng cát đ nuôi bãi, tuy nhiên c ng có tr ng h p s ... Nuôi bãi tr c ti p v t li u nuôi bãi đ c b sung tr c ti p lên bãi bi n (Hình 1) Hình 1-1Hình th c nuôi bãi tr c ti p t b Nuôi bãi xa b v t li u nuôi bãi đ n cđ t c, m t ph n v t li u nuôi bãi. .. k nuôi bãi) Ngoài đ h n ch xói l , t ng hi u qu nuôi bãi c ng có th k t h p nuôi bãi v i công trình c ng Có hai hình th c nuôi bãi ph bi n nuôi bãi thu n túy (không s d ng công trình c ng) nuôi. .. tính toán cho bãi bi n phía B c c a sông Cái v nh Nha Trang đãl a ch n đ c ph ng án kích th c bãi h p lý chu k nuôi bãi phù h p 3 CH NG T NG QUAN V V N XÓI BÃI BI N VÀ GI I PHÁP NUÔI BÃI 1.1 T ng