Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3d

Header Page of 128 Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng mơ hình Delft3d Vũ Duy Vĩnh Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS chuyên ngành: Hải dương học; Mã số: 60 44 97 Người hướng dẫn: GS.TS Đinh Văn Ưu Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Trình bày sơ lược tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nước có liên quan tới vấn đề: tổng quan điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển mơ hình Delft3d; yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp đến vận chuyển (trầm tích lơ lửng) TTLL khu vực nghiên cứu chế độ gió, đặc điểm thủy văn sơng, hải văn trầm tích Tìm hiểu thơng tin tài liệu để thiết lập mơ hình, sở tốn học mơ hình (thủy động lực) TĐL vận chuyển TTLL; phương pháp xử lý số liệu để thiết lập điều kiện biên cho mơ hình; trình bày chi tiết việc thiết lập mơ hình tốn học để mơ điều kiện TĐL vận chuyển TTLL cho vùng cửa sông ven biển Hải Phòng Một số kết hiệu chỉnh kiểm chứng mơ kịch tính tốn Keywords: Hải dương học; Trầm tích lơ lửng; Ven biển; Mơ hình Delft3d; Hải Phòng Content MỞ ĐẦU Vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng có chế độ động lực phức tạp với tác động ảnh hưởng yếu tố sóng, dòng chảy, thủy triều dòng nước từ sông đưa Khu vực có hệ thống cảng biển quan trọng, đầu mối biển tỉnh phía bắc Tuy nhiên nhiều nguyên nhân khác mà xu hướng bồi lắng khu vực cảng Hải Phòng ln diễn mạnh mẽ, tàu hàng lớn thường khó vào cảng mà phải chờ đến thời gian nước lớn vào khỏi cảng luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 Cũng khu vực này, bãi biển Đồ Sơn bãi tắm tiếng phát từ thời Pháp Đây bãi tắm đẹp, sơn thủy hữu tình có đường giao thơng thuận lợi Hà Nội tỉnh phía bắc Chính bãi biển Đồ Sơn có ý nghĩa quan trọng ngành du lịch nói riêng phát triển kinh tế xã hội thành phố Hải Phòng nói chung Tuy nhiên vấn đề đục nước bãi biển Đồ Sơn làm giảm sức hấp dẫn khu du lịch Mặc dù có số nghiên cứu để tìm nguyên nhân tượng kết nghiên cứu hạn chế Vì vậy, kết đề tài góp phần tăng cường hiểu biết nguyên nhân tượng đục nước vùng ven bờ Đồ Sơn Do nguyên nhân mà đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng (TTLL) khu vực quan tâm nghiên cứu nhiều Tuy nhiên nguyên nhân khác mà kết nghiên cứu hạn chế Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng hệ thống mơ hình tổng hợp chiều thủy động lực- sóng- vận chuyển TTLL dựa mơ hình Delft3D Hà Lan với mục tiêu nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng Với mục tiêu trên, cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu chủ yếu là: thu thập, xử lý tài liệu liên quan để thiết lập đầu vào, kiểm chứng hiệu chỉnh mơ hình; triển khai phương án ứng dụng mơ hình thủy động lực (TĐL), sóng vận chuyển TTLL khu vực nghiên cứu theo kịch khác nhau: theo mùa, theo yếu tố tác động Phạm vi khu vực nghiên cứu vùng cửa sông ven biển Hải Phòng chủ yếu tập trung vào khu vực phía đơng bắc bán đảo Đồ Sơn Sau thời gian tiến hành nghiên cứu kết nhận cung cấp đặc điểm vận chuyển TTLL vùng ven biển Hải Phòng, vai trò số yếu tố thủy triều, gió, sóng kết hợp với gió đến đặc diểm vận chuyển TTLL khu vực nghiên cứu Báo cáo trình bày kết cấu trúc sau: Mở đầu: Giới thiệu sơ lược mục tiêu nội dung phương pháp nghiên cứu luận văn Phần thứ báo cáo trình bày sơ lược tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nước có liên quan tới vấn đề Cũng phần này, tổng quan điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu đưa ra, chủ yếu tập trung vào yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp đến vận chuyển TTLL khu vực nghiên cứu chế độ gió, đặc điểm thủy văn sơng, hải văn trầm tích luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 Các tài liệu phương pháp để thực nội dung mục tiêu nghiên cứu đặt luận văn trình bày phần thứ báo cáo Trong phần này, cung cấp thông tin tài liệu để thiết lập mơ hình, sở tốn học mơ hình TĐL vận chuyển TTLL Ngoài ra, phương pháp xử lý số liệu để thiết lập điều kiện biên cho mơ hình trình bày phần Cũng phần thứ báo cáo, trình bày chi tiết việc thiết lập mơ hình tốn học để mơ điều kiện TĐL vận chuyển TTLL cho vùng cửa sông ven biển Hải Phòng Một số kết hiệu chỉnh kiểm chứng mơ kịch tính tốn trình bày Các kết phân tích đánh giá điều kiện TĐL, vận chuyển TTLL khu vực nghiên cứu trình bày phần thứ báo cáo Cuối vài kết luận khuyến nghị luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 CHƢƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu 1.1.1 Nghiên cứu ngồi nƣớc Trầm tích lơ lửng (TTLL) có vai trò quan trọng nhiều khía cạnh khác mơi trường biển cơng trình bờ Tuy nhiên môi trường vùng cửa sông ven biển phức tạp, nơi diễn tương tác khối nước sơng- biển, dòng triều, sóng, gió, lực Coriolis…nên hiểu biết người trình lắng đọng, tái lơ lửng, kết keo nhiều hạn chế Ngồi phương pháp phân tích đánh giá đặc điểm vận chuyển TTLL từ số liệu đo đạc khảo sát người ta phát triển ứng dụng mơ hình tốn học để dự báo đặc điểm vận chuyển TTLL vùng cửa sông ven biển Các mơ hình thơng thường chương trình tính để giải toán học chất lỏng phương trình vận chuyển trầm tich Các phương trình học chất lỏng giải theo sơ đồ không gian chiều (1D), hai chiều (2D) chiều (3D) Tương ứng với phương trình mơ hình số chiều, chiều chiều đồng thời tính phức tạp tăng dần Trong tự nhiên, hầu hết trình TĐL vận chuyển trầm tích vùng sơng ven biển dòng chảy rối, thủy triều, ứng suất gió, tác động sóng, phân tầng nhiệt-muối, dòng chảy nói chung trình chiều Vì vậy, áp dụng phát triển mơ hình tốn vào vùng cửa sông ven biển người ta cố gắng lựa chọn mơ hình chiều Các mơ hình chiều bình lưu tổng hợp theo độ sâu Một mơ hình bình lưu giải phương trình động lượng liên tục cho chất lỏng pha (phases) trầm tích Những ứng dụng mơ hình chiều thiết kế mương thoát nước hệ thống thủy lợi Các mơ hình vận chuyển trầm tích chiều dựa phương trình động lượng trung bình theo độ sâu phương trình liên tục cho trầm tích Mực nước, vận tốc dòng chảy, hàm lượng TTLL số yếu tố khác tính điểm Các tham số mơ hình giả thiết đồng theo độ sâu điểm tính Những ví dụ mơ hình chiều kể đến nghiên cứu Struiksma nnkvà Wang Struiksma nnk tính tốn biến động đáy đoạn sơng với việc ứng dụng mơ hình vận chuyển trầm tích sở công thức Engelund Hansen Wang nghiên cứu phân bố trầm tích gần cửa sơng với trường hợp dòng chảy biến đối Các mơ hình vận chuyển trầm tích chiều sử dụng rộng rãi thực tế MIKE 21 TABS-MD Mô luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 hình MIKE 21 phát triển Viện Thủy lực Đan Mạch mơ hình sai phân hữu hạn Mơ hình cho kết tốt sử dụng nhiều Mỹ Tương tự vậy, mô hình TABS-MD sử dụng rộng rãi lĩnh vực cơng trình bờ từ đời năm 1970 Một mơ hình chiều cần thiết tính đến kiểu hồn lưu phức tạp dòng chảy không ổn định Tuy nhiên so với mô hình chiều, mơ hình chiều đòi hỏi thời gian tính tốn nhiều hơn, số liệu cung cấp biến đầu vào nhiều Vì số trường hợp cân nhắc lựa chọn mơ hình chiều chiều Mơ hình chiều dựa phương trình cân khối lượng hay khuyếch tán đối lưu TTLL Trong phần lớn mơ hình chiều, trường dòng chảy hàm lượng TTLL tổng hợp (intergated) tính tốn bước thời gian Mơ hình chiều tính đến thành phần bình lưu đối lưu q trình vận chuyển trầm tích dùng có phân tầng dòng chảy vận chuyển trầm tích Các mơ hình chiều cung cấp đầy đủ bao gồm số lượng biến hệ TĐL Việc hiệu chỉnh mô hình đòi hỏi lượng số liệu lớn phức tạp hơn, chương trình yêu cầu phải thể tất trình phức tạp điều kiện TĐL diễn hướng Thông thường số liệu đầu vào cho mô hình chiều có từ số liệu gần tài liệu nghiên cứu từ số liệu khảo sát việc khảo sát tham số điều kiện chiều nhiều khó khăn Các mơ hình TĐL - vận chuyển bùn cát chiều cung cấp hiểu biết sâu sắc diễn biến tương tác trình diễn thủy vực Một ví dụ kết mơ hình TĐL chiều kết đánh giá biến động nêm mặn vùng cửa sơng Nhiều mơ hình chiều áp dụng với qui mô khác phòng thí nghiệm, hay quy mơ khu vực nhỏ Việc áp dụng mơ hình chiều quy mơ vùng lớn thường gặp khó khăn thời gian gian tính tốn lâu, người ta thường mô phạm vi vài ngày chu kỳ triều Việc ứng dụng mơ hình chiều cần thiết vùng có cấu trúc thủy động lực q trình trầm tích phức tạp với xốy biến động mạnh theo khơng gian Một số mơ hình sử dụng rộng rãi phải kể đến RMA11, ECOMSED, CH3D-SED, Delft-3D Khi mô hình CH3D-SED áp dụng gần vùng cửa sơng Mississippi-Atchafalaya, mơ hình dùng để kiểm tra tính xác giả thuyết xếp đường cong trầm Người ta đến kết luận mơ hình chiều xử lý thiết lập tốt trở thành công cụ kỹ thuật chuyên nghiệp cho nghiên cứu động lực học cơng trình bờ Một ví dụ khác, O’Connor Nicholson cung cấp mơ hình chiều đầy đủ bao gồm mơ hình vận chuyển luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 TTLL, trình ngưng keo kết Katopodi Ribberink thông báo mô hình tựa chiều (quasi-3D) cho TTLL dựa việc giải gần phương trình khuếch tán- bình lưu cho sóng dòng chảy Briand Kamphuis đưa cách tiếp cận chi tiết việc tính tốn vận chuyển trầm tích dựa kết hợp tính dòng chảy chiều phân bổ hàm lượng TTLL theo phương thẳng đứng Một mơ hình sai phân hữu hạn chiều cho TĐL vận chuyển TTLL mô tả Cancino Neves Gần đây, số nghiên cứu Châu Âu vùng cửa sông thuộc dự án Khoa học Công nghệ biển (MAST) Một kết dự án mô hình kết hợp TĐLsinh thái vùng thềm lục địa gọi mơ hình COHERENS Đây mơ hình tổng hợp thành phần vật lý dòng chảy, nhiệt độ, độ muối, module sinh vật phù du, q trình sinhđịa- hóa, TTLL module phát tán vật chất theo công thức Eulerian Lagrangian Tuy nhiên, phần vận chuyển trầm tích mơ hình chưa tính đến biến động địa hình đáy Viện Thủy lực Delft phát triển hệ thống mô hình tổng hợp (2D/3D) để mơ điều kiện TĐL vận chuyển trầm tích ảnh hưởng lực khí tượng thủy triều Mơ hình tính đến biến động địa hình đáy, trình lắng đọng, xói lở tính kết hợp (coupling) điều kiện TĐL - sóng vận chuyển trầm tích bước thời gian (Online) trình tính tốn Đáng ý phần lớn mơ hình TĐL - vận chuyển trầm tích giả thiết phân bố áp suất thủy tĩnh dùng sơ đồ phần tử hữu hạn sai phân hữu hạn, phương pháp chuyển đổi hệ tọa độ thẳng đứng sigma, ảnh hưởng lực phân chia giống lên toàn cột nước Phần lớn mơ hình dùng biểu diễn đại số để tham số hóa hệ số rối dùng phương trình bán thực nghiệm với hệ số đơn giản hóa Những so sánh, đánh giá tính năng, khả áp dụng, mức độ mạnh yếu mơ hình sử dụng rộng rãi so sánh thảo luận chi tiết “A Review on Coastal Sediment Transport Modelling” Laurent Amoudry 1.1.2 Nghiên cứu nƣớc Với 3200 km chiều dải bờ biển, vùng ven bờ biển Việt Nam tiếp nhận lượng trầm tích lớn từ hệ thống sơng Hơng-Thái Bình Bắc Bộ hệ thống sơng Mê Kơng Nam Bộ Dòng trầm tích từ lục địa vào vùng ven bờ khơng gây tác động môi trường nhiễm, đục hóa mà nguyên nhân gây sa bồi luồng lạch cản trở luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 hoạt động giao thông thủy Chính nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích vùng cửa sơng ven biển Việt Nam có ý nghĩa lý luận thực tiễn nhận quan tâm nhà quản lý nhà khoa học Trong giai đoạn đầu mơ hình tốn chưa phát triển, nghiên cứu vận chuyển TTLL vùng biển Việt Nam chủ yếu dựa phân tích đánh giá từ số liệu khảo sát Tiêu biểu số nghiên cứu động lực vùng ven biển cửa sông Việt Nam Trong nghiên cứu này, tác giả dựa việc phân tích số liệu đo đạc để đánh giá tương quan yếu tố động lực q trình trầm tích vùng cửa Văn Úc Ba Lạt Một nghiên cứu khác thủy thạch động lực chủ yếu dựa số liệu quan trắc Theo đó, dòng bồi tích dọc bờ vùng ven biển Hải Thịnh- Hà Nam Ninh tính tốn cơng thức CERC vận động dòng bùn cát ven bờ chủ yếu TTLL (chiếm tới 90%) Trong năm gần đây, phát triển công cụ tính tốn nên mơ hình tốn học dần đưa vào sử dụng việc tính tốn TĐL vận chuyển bùn cát Các mơ hình sử dụng nhiều Việt Nam Mike 21 (Viện Địa lý, ĐH Thủy lợi, Viện KTTV MT), SMS (Viện KTTV MT, Viện Cơ học, trường ĐHKHTN), MDEC (Trường ĐHKHTN), Delft3D (Viện Tài nguyên Môi trường biển, Đại học Thủy lợi) Những lĩnh vực ứng dụng nhiều mô hình vận chuyển trầm tích phục vụ đánh giá bồi tụ xói lở vùng cửa sơng ven biển Bắc Bộ, vùng ven biển miền Trung vùng biển Nam Bộ, đánh giá xu bồi tụ- xói lở khu vực Cửa Đáy, vận chuyển trầm tích biến đổi địa hình đáy vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng Trong nghiên cứu trên, mơ hình vận chuyển trầm tích chủ yếu dùng để tính tốn dự báo cân dòng bùn cát vùng ven bờ Ứng dụng khác liên quan đến mơ hình vận chuyển TTLL liên quan đến lĩnh vực môi trường đánh giá phân bố TTLL vùng cửa sông ven biển Một số nghiên cứu tiêu biểu lĩnh vực ứng dụng mơ hình Mike SMS đánh giá ảnh hưởng hoạt động nhà máy nhiệt điện Mơng Dương đến q trình vận chuyển bùn cát lơ lửng khu vực này; ứng dụng mơ hình chiều để nghiên cứu lan truyền TTLL vùng biển ven bờ Quảng Ninh; nghiên cứu phân bố biến động TTLL, biến động địa hình đáy khu vực vịnh Hạ Long- Bái Tử Long mơ hình chiều (Dellft3D) để phục vụ đánh giá sức tải môi trường khu vực này; sở ứng dụng mơ hình Delft3D tác giả Viện Tài nguyên Môi trường biển thiết lập đồng thời mơ hình thủy động lực-sóng vận chuyển TTLL để đánh giá ảnh hưởng đập Hòa Bính đến phân bố TTLL vùng ven bờ châu thổ sông Hồng luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 Vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng nơi năm tiếp nhận lượng trầm tích lớn từ lục địa hệ thống sơng Hồng- Thái Bình qua cửa sơnng Bạch Đằng, Cấm, Lạch Tray, Văn Úc Thái Bình Trong sơng Cấm Văn Úc số cửa biển dòng vật chất từ sơng Hồng- Thái Bình vùng ven bờ châu thổ sơng Hồng Dòng bùn cát từ lục địa đưa vùng cửa sông ven biển góp phần hình thành nên bãi bồi phì nhiêu, tăng nhanh trình lấn biển mở rộng đất đai, cung cấp nguồn dinh dưỡng cho sinh vật Tuy nhiên, dòng bùn cát gây vấn đề môi trường khác đục nước, sa bồi luồng lạch Chính đặc điểm vận chuyển trầm tích vùng ven biển Hải Phòng quan tâm nghiên cứu từ lâu Điển hình nghiên cứu điều kiện TĐL vận chuyển trầm tích mối liên hệ với tượng biến dạng bờ xói lở bờ đảo Cát Hải Cũng dựa số liệu khảo sát, nghiên cứu động lực vùng cửa Văn Úc, Nguyễn Văn Cư nnk đưa đánh giá quan hệ yếu tố động lực với trình vận chuyển trầm tích khu vực Một nghiên cứu tổng hợp khác dựa điều kiện địa chất- thủy động lực- vận chuyển trầm tích để xác định nguyên nhân đục nước bãi biển Đồ Sơn tiến hành Những nghiên cứu liên quan vận chuyển trầm tích khu vực tiến hành thơng qua ứng dụng mơ hình tốn học thời gian gần Đáng ý nghiên cứu áp dụng mơ hình Mike21 để đánh giá điều kiện động lực, dự báo vận chuyển trầm tích khu vực cửa Văn Úc Lạch Huyện Một số nghiên cứu khác mơ hình chiều (3D) thực khu vực Trong Luận văn cao học với nội dung đánh giá đặc trưng TTLL vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng, tác giả Trần Anh Tú sử dụng module chất lượng nước (Delf3d-WAQ) mơ hình Delft3d để mơ điều kiện TĐL – vận chuyển TTLL Tuy nhiên nghiên cứu này, tác giả dùng mơ hình chiều khơng tính đến yếu tố sóng nên khơng thể ảnh hưởng tương tác trình thủy động lực- sóng vận chuyển TTLL diễn khu vực nghiên cứu Việc ứng dụng mơ hình tốn học nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích nước ta nhiều có hạn chế, đặc biệt vấn đề số liệu đầu vào cho mơ hình Nguồn số liệu cung cấp cho mơ hình nước ta thường thiếu số lượng, thiếu đồng bộ, hệ thống độ xác Do việc xử lý số liệu đầu vào, hiệu chỉnh tham số tính tốn để lựa chọn tham số phù hợp cho mơ hình vấn đề tồn cần giải thời gian tới luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page of 128 1.2 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 1.2.1 Vị trí địa lý địa hình Khu vực nghiên cứu nằm khoảng tọa độ 20.5-20.9 độ vĩ bắc 106.5- 107.1 độ kinh đông, vùng biển ven bờ tây vịnh Bắc Bộ, rìa Đơng Bắc châu thổ sơng Hồng thuộc thành phố Hải Phòng, cách Hà Nội khoảng 102km phía đơng Khu vực tạo thành q trình động lực sơng, biển sông - biển hỗn hợp Đây vùng biển có chế độ nhật triều với biên độ triều lớn, lại nằm vành đai khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, vai trò động lực thuỷ triều thực vật ưa mặn đóng vai trò quan trọng cho thành tạo phát triển địa hình Mặt khác, hoạt động giao thơng thuỷ, quai đê lấn biển, khai thác tài nguyên thiên nhiên vùng cửa sông người làm cho động lực phát triển địa hình khu vực nghiên cứu thêm phức tạp Bờ biển ven bờ Hải Phòng có dạng đường cong lõm bờ tây vịnh Bắc Bộ, thấp phẳng, cấu tạo chủ yếu bùn cát năm cửa sông đổ Địa hình vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng có độ sâu không lớn, độ dốc nhỏ 1.2.2 Chế độ gió Các kết phân tích thống kê dựa số liệu quan trắc gió Hòn Dáu (1960-2011) cho thấy trung bình nhiều năm hướng gió có tần suất xuất lớn E, SE, NE S Vận tốc gió khu vực với giá trị nhỏ 3m/s chiếm tần suất tới 50% Tần suần xuất gió có vận tốc từ 3-5m/s chiếm khoảng 26.3% Tần suất xuất gió 5m/s chiếm khoảng 6.5% Trong mùa khơ, hướng gió thịnh hành chủ yếu E, N NE với tần suất 35.2, 16.6 11.1% Vận tốc gió lớn 6m/s mùa chiếm tần suất khoảng 29% Trong mùa mưa hướng gió thịnh hành E, SE, S, N NE Vận tốc gió lớn 6m/s chiếm tần suất khoảng 37.9% 1.2.3 Đặc điểm thủy văn Hàng năm, hệ thống sông Hồng- Thái bình cung cấp khoảng 120 tỷ m3 nước 114 triệu phù sa cho vùng ven bờ Lượng vật chất chủ yếu qua cửa sơng chính: Bạch Đằng, Cấm, Lạch Tray, Văn Úc, Thái Bình, Trà Lý, Ba Lạt, Ninh Cơ Đáy Trong vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng chịu tác động trực tiếp sông Bạch Đằng, Cấm, Lạch Tray, Văn Úc luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page of 128 Header Page 10 of 128 Thái Bình Chế độ dòng chảy sơng sơng khác thuộc hệ thống sơng HồngThái Bình có đặc điểm biến động mạnh theo mùa Phân tích từ chuỗi số liệu nhiều năm cho thấy tải lượng nước năm tập trung chủ yếu vào tháng mùa mưa (từ tháng đến tháng 9) năm Trong tháng lại lượng chảy nhỏ [14] Trong mùa mưa, lưu lượng chảy trung bình sơng biển biến đổi khoảng 300-2200m3/s, tháng mùa khô, lưu lượng nước trung bình dao động quanh giá trị 50-300m3/s 1.2.4 Đặc điểm hải văn Dao động mực nước (DĐMN) vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng thuộc kiểu nhật triều điển hình với hầu hết số ngày tháng nhật triều, bán nhật triều xuất 2-3 ngày kì nước Trong pha triều có lần nước lớn lần nước ròng Trong tháng mặt trăng có hai kỳ nước cường, kỳ 11-13 ngày, biên độ trung bình dao động 2,6-3,6m hai kỳ nước kém, kỳ 3-4 ngày có biên độ 0,5-1,0m Sóng triều có tính chất sóng đứng với ưu thuộc sóng nhật triều O 1, K1 có biên độ 70-90cm, sóng bán nhật triều M2, S2 có vai trò thứ yếu với biên độ nhỏ 1.2.5 Đặc điểm trầm tích Trầm tích lơ lửng nước vùng cửa sơng ven bờ Hải Phòng ven bờ chủ yếu sơng cung cấp, ngồi sóng khuấy đục Hàm lượng TTLL nước cửa sông từ cửa Thái Bình, Văn Úc đến cửa Cấm, Bạch Đằng vào mùa mưa có giá trị dao động khoảng 0.09- 0.2kg/m3 khoảng 0.05- 0.1kg/m3 vào mùa khô CHƢƠNG TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 2.1 Tài liệu Để thực nội dung nghiên cứu luận văn, tài liệu cần thiết thu thập xử lý Đây tài liệu tổng hợp từ kết nghiên cứu có liên quan đến đối tượng nội dung nghiên cứu luận văn 2.2 Phƣơng pháp 2.2.1 Xử lý số liệu Để phục vụ cho việc thiết lập mơ hình theo kịch tính tốn dự báo khác nhau, cần thiết phải xử lý số liệu thu thập để tạo số liệu đầu vào cho mơ hình Các phương pháp xử lý luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 10 of 128 Header Page 15 of 128 vận tốc số khu vực có giá trị cục lớn so với khu vực lại nhỏ so với ngày triều cường Vào pha triều lên trường dòng chảy hướng vào cửa sơng có giá trị nhỏ (dưới 0.2m/s) so với thời điểm ngày triều cường Trong vào thời điểm nước lớn ngày triều kém, dòng chảy hướng phía ngồi có giá trị lớn (khoảng 0.10.3m/s) phía ngồi biển Sự phân tầng trường dòng chảy theo pha dao động mực nước mùa mưa khu vực nghiên cứu thể rõ rệt so với mùa khô Trong mùa mưa, phân tầng dòng chảy (dù khơng lớn) khơng thể rõ rệt thời điểm triều lên, triều xuống mà trường hợp mực nước đạt giá trị cực trị Sự phân tầng tăng dần từ vùng cửa sơng khu vùng biển phía ngồi nơi có độ sâu lớn 3.1.2 Biến động theo thời gian Để đánh giá biến động theo thời gian giá trị vận tốc dòng chảy khu vực nghiên cứu, kết tính tốn mơ hình số điểm phân tích đánh giá tương quan với DĐMN Các khu vực bao gồm khu vực cửa Nam Triệu, tây nam Cát Hải, phía ngồi cửa Lạch Huyện, phía tây nam đảo Cát Bà phía ngồi vùng biển Đồ Sơn Các kết phân tích cho thấy biến động giá trị vận tốc dòng chảy khu vực khác vùng nghiên cứu phụ thuộc chặt chẽ vào DĐMN triều Trong chu kỳ triều thường xuất bốn cực trị vận tốc dòng chảy: hai cực đại hai cực tiểu Cực đại dòng chảy xuất nửa cuối pha triều lên lớn cực trị dòng chảy nửa cuối pha triều xuống Độ lớn dòng chảy chênh lệch tầng khu vực thường có giá trị lớn ngày triều cường nhỏ vào ngày triều Vận chuyển trầm tích lơ lửng 3.2.1 Theo không gian Mùa khô Đặc điểm vận chuyển lan truyền TTLL có liên quan chặt chẽ đến chế độ thủy động lực nguồn cung cấp trầm tích Vào mùa khơ hàm lượng TTLL sơng Hải Phòng thường có giá trị khơng lớn 0.12kg/m3 Tuy nhiên sông khác có phân tán lớn, số sơng có hàm lượng trầm tích cao sơng lại sông Cấm Văn Úc Cũng mùa khô, tải lượng nước từ sông đưa nhỏ nên phạm vi phát tán TTLL luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 15 of 128 Header Page 16 of 128 vùng biển phía ngồi hạn chế Trong pha triều lên trường dòng chảy có hướng từ phía biển vào cửa sơng vùng có hàm lượng TTLL cao bị đẩy dần phía lục địa Ảnh hưởng vùng nước có hàm lượng TTLL cao (khoảng 0.07kg/m3) sát phía ngồi cửa Lạch Tray phía cửa Nam Triệu Các khu vực khác hàm lượng TTLL có giá trị nhỏ Trong pha triều xuống, khối nước từ sông hướng biển có điều kiện phát triển mạnh nên dòng TTLL phát triển phía biển nhiều Tuy nhiên lưu lưu lượng nước mùa khô nhỏ nên chênh lệch phạm vi vùng nước có hàm lượng TTLL cao pha triều lên triều xuống vào mùa khô không lớn Đáng ý hàm lượng TTLL pha triều xuống có giá trị nhỏ so với pha triều lên, TTLL pha triều lên chủ yếu xói đáy tác dụng dòng triều từ sông đưa Sự xâm nhập khối nước biển mạnh vào thời điểm nước lớn Trong pha triều này, diễn biến lan truyền TTLL tiếp tục xu hướng pha triều lên, đẩy khối nước sơng vào sát phía lục địa Sự phát tán tán TTLL từ sông vùng ven biển bị hạn chế thấy xuất phía sâu sơng Trong thời điểm nước ròng, khối nước sơng dòng TTLL từ lục địa có điều kiện phát triển mạnh phía ngồi, đặc biệt phía cửa Nam Triệu, cửa Lạch Tray ven bờ phía tây nam đảo Cát Hải Tuy nhiên, lưu lượng nước sông mùa khô hạn chế nên phạm vi phát tán TTLL dừng lại khu vực phía tây Cát Hải Hàm lượng TTLL khu vực phía ngồi cửa Lạch Huyện pha triều vào mùa khô có giá trị nhỏ (dưới 0.01kg/m3) Vào ngày triều mùa khô, xu hướng biến động TTLL qua pha triều giống ngày nước cường Tuy nhiên có đặc điểm riêng Vào thời điểm triều lên, xâm nhập nước biển vào phía cửa sông bị hạn chế so với ngày triều cường, làm cho TTLL có điều kiện phát triển phía ngồi thời điểm Vào thời điểm nước lớn vào ngày triều kém, TTLL gây đục nước vùng biển phía ngồi cửa Nam Triệu, tây nam đảo Cát Hải phía ngồi cửa Lạch Tray Trong thời kỳ nước ròng ngày triều kém, TTLL từ sông đưa bị giảm nhẹ khả phát tán phía ngồi so với ngày triều cường Mùa mưa luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 16 of 128 Header Page 17 of 128 Trong mùa mưa, xu biến động TTLL theo pha triều tương tự mùa khô tải lượng nước từ sông đưa lớn nên phát tán TTLL từ lục địa phía mạnh mẽ Trong pha triều lên, khối nước với hàm lượng TTLL (lớn 0.1kg/m3) bị dồn lại khu vực phía tây nam đảo Cát Hải- ven bờ Lạch Tray phần khu vực cửa Lạch Huyện Ở phía ngồi xa hơn, hàm lượng TTLL giảm dần Ở pha triều xuống mùa mưa, dòng bùn cát lơ lửng từ sơng có điều kiện phát triển phía ngồi, ảnh hưởng đến phần khu vực ven bờ đảo Cát Bà bãi biển Đồ Sơn với giá trị hàm lượng TTLL khoảng 0.03kg/m3 Vào thời điểm nước lớn mùa mưa, xâm nhập khối nước biển đẩy vùng nước có hàm lượng TTLL cao vào sát phía cửa Nam Triệu Lạch Tray Ở khu vực phía ngồi hàm lượng TTLL có giá trị khoảng 0.01-0.003kg/m3 Trong thời điểm nước ròng mùa mưa, khối nước sơng với hàm lượng TTLL cao có điều kiện phát triển mạnh phía ngồi làm cho vùng nước phía nam tây nam Cát Hải phía bắc Đồ Sơn có đục cao với hàm lượng TTLL lên tới 0.1kg/m3 Tuy nhiên vùng nước ven bờ phía tây nam Cát Bà khu vực phía ngồi cửa Lạch Huyện hàm lượng TTLL có giá trị khơng vượt q 0.04kg/m3 Vào ngày triều mùa mưa, xu hướng biến động TTLL qua pha triều giống ngày nước cường Tuy nhiên có đặc điểm riêng Vào thời điểm triều lên, lượng TTLL bị dồn lại phía khu vực cửa sông giảm mạnh so với ngày nước cường nên khu vực có hàm lượng TTLL cao phía ngồi cửa sông giảm rõ rệt Trong thời điểm triều xuống, TTLL từ sông đưa phát tán hạn chế với phạm vi nhỏ sát cửa sông so với ngày triều cường Vào thời điểm nước lớn vào ngày triều kém, TTLL vùng phía ngồi cửa Nam Triệu giảm mạnh hàm lượng (khá khác so với mùa khô) so với thời điểm kỳ nước cường, hieệu ứng dồn nước TTLL vào ngày triều yếu Trong thời kỳ nước ròng ngày triều kém, TTLL từ sông đưa bị giảm mạnh khả phát tán phía ngồi so với ngày triều cường phân bố tập trung phía ngồi cửa Lạch Tray, phía tây tây nam đảo Cát Hải 3.2.2 Biến động theo thời gian Biến động theo thời gian hàm lượng TTLL vị trí khác vùng cửa sông ven luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 17 of 128 Header Page 18 of 128 biển Hải Phòng dược phân tích đánh giá tương quan với dao động mực nước Các khu vực bao gồm khu vực cửa Nam Triệu, tây nam Cát Hải, phía ngồi cửa Lạch Huyện, phía tây nam đảo Cát Bà phía ngồi vùng biển Đồ Sơn Các kết phân tích cho thấy biến động hàm lượng TTLL khu vực khác vùng nghiên cứu phụ thuộc chặt chẽ vào dao động mực nước triều Trong chu kỳ triều thường xuất hai lần cực trị hàm lượng TTLL: cực đại cực tiểu Cực đại hàm lượng TTLL thường xuất vào thời điểm nước ròng TTLL từ sơng đưa cực tiểu thường xuất vào thời điểm nước lớn nước biển xâm nhập trở lại Hàm lượng TTLL và chênh lệch giá trị tầng vùng biển Hải Phòng khu vực thường có giá trị lớn ngày triều cường nhỏ vào ngày triều 3.2.3 Tác động số yếu tố Ngoài yếu tố quan trọng dòng bùn cát từ sơng đưa ra, đặc điểm vận chuyển TTLL vùng cửa sông ven biển Hải Phòng chịu ảnh hưởng số yếu tố thủy triều, gió kết hợp sóng gió Ảnh hưởng thủy triều Với biên độ triều lớn, thủy triều làm tăng cường hạn chế phát tán TTLL từ vùng cửa sơng phía ngồi Vào mùa khơ dòng TTLL lưu lượng nước đưa nhỏ lên ảnh hưởng thủy triều đến đặc điểm vận chuyển TTLL rõ rệt Trong mùa mưa, pha triều lên, ảnh hưởng thủy triều làm tăng cường xâm nhập nước biển vào sâu cửa sông thêm khoảng 1-2.5km Vào pha triều xuống, yếu tố làm tăng cường phát tán TTLL phía ngồi khoảng thêm khoảng 4-8km Với điều kiện khác dâng mực nước thời điểm nước lớn không làm cho khối nước sông bị đẩy lại sâu vào sông nhiều mà phân bố TTLL theo chiều thẳng đứng trở lên đồng so với trường hợp khơng có thủy triều vào thời điểm Thời điểm nước ròng tăng cường phát tán TTLL từ lục địa phía ngồi thêm khoảng 5-10 km Những ảnh hưởng thủy triều đến phân bố TTLL theo không gian thể tương tự tác động đến profile TTLL Ảnh hưởng thủy triều làm tăng cường xáo trộn, khuyếch tán TTLL từ tầng lên tầng mặt, mở rộng phạm vi ảnh hưởng TTLL phía ngồi pha triều xuống hạn chế phát triển TTLL từ sông luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 18 of 128 Header Page 19 of 128 pha triều lên Trong mùa khơ dòng bùn cát từ lục địa đưa nhỏ nên tác động thủy triều nhỏ Ảnh hưởng gió Đánh giá ảnh hưởng gió thực qua phân tích kết tính tốn kịch khơng có gió với kịch với hướng gió khác NE, E SE Trong mùa khơ, tải lượng nước TTLL đưa phía ngồi nhỏ nên tác động trường gió đến profile TTLL tất pha triều rõ rệt Vào mùa mưa, dòng TTLL đưa lớn nên ảnh hưởng trường gió trở nên rõ rệt + Gió NE pha triều lên làm cho xâm nhập nước biển (với hàm lượng TTLL nhỏ hơn) tầng vào sâu phía cửa sơng khoảng 0.5-1.2km, làm cường khuếch tán TTLL lên tầng mặt vùng biển phía ngồi Trong pha triều xuống, ảnh hưởng gió làm tăng cường xáo trộn phát tán TTLL lớp nước phía lại hạn chế mở rộng nước sông tầng gần đáy Ở thời kỳ nước lớn, gió hướng NE làm tăng nhẹ xâm nhập nước biển tầng mặt phía cửa sơng Trong thời kỳ nước ròng, ảnh hưởng gió E đến profile TTLL nhỏ + Gió hướng E pha triều lên vào mùa mưa làm cho lớp nước biển mặt tiến sâu vào phía khoảng 0.5-1.0km TTLL lớp mở rộng phía biển so với trường hợp khơng có gió Trong pha triều xuống, gió hướng E làm tăng cường xáo trộn TTLL cột nước phía ngồi vùng ảnh hưởng nước sông khoảng 10-16km từ cửa sông Ở thời kỳ nước lớn, gió E làm tăng cường xâm nhập khối nước biển vào phía sơng, giảm hàm lượng TTLL tầng mặt Trong thời kỳ nước ròng, ảnh hưởng gió E đến phân bố TTLL nhỏ + Gió hướng SE pha triều lên vào mùa mưa làm cho lớp nước biển mặt đáy tiến sâu vào phía khoảng 0.5-1.5km so với trường hợp khơng có gió Trong pha triều xuống, gió hướng SE làm tăng cường xáo trộn TTLL cột nước phía ngồi vùng ảnh hưởng nước sông khoảng 10-16km từ cửa sơng làm cho vùng nước có hàm lượng TTLL mở rộng phía ngồi Ở thời kỳ nước lớn, gió SE làm khối nước biển xâm nhập sâu vào vùng cửa sông (lớn với gió hướng E), giảm hàm lượng TTLL tầng luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 19 of 128 Header Page 20 of 128 mặt phía ngồi Trong thời kỳ nước ròng, gió SE làm hạn chế phát tán TTLL phía ngồi nhỏ Phân bố không gian TTLL thể tác động trường gió với xu hướng phân tích Vào mùa khơ, gió làm tăng cường độ đục phía ngồi vùng ảnh hưởng TTLL từ sơng đưa với vai trò nhỏ Vào mùa mưa ảnh hưởng gió đến vận chuyển TTLL khoảng 8-18km từ cửa sông trở lên rõ rệt hơn, có ảnh hưởng làm tăng độ đục cửa nước ven bờ Đồ Sơn, đặc biệt pha triều xuống xuất gió hướng E SE Ảnh hưởng sóng gió Những ảnh hưởng đồng thời sóng gió khảo sát thơng qua kịch tính tốn phân tích trường hợp khơng có yếu tố sóng-gió có tính đến yếu tố sóng- gió Các kết cho thấy: Trong mùa khơ, trường hợp khác tải lượng nước TTLL từ sông đưa nhỏ nên tác động sóng-gió làm hạn chế phát tán TTLL phía ngồi, tăng cường xâm nhập nước biển vào sâu sơng ảnh hưởng nhỏ Vào mùa mưa ảnh hưởng sóng- gió đến vận chuyển TTLL vùng cửa sông ven biển Hải Phòng thể rõ rệt + Sóng gió hướng NE pha triều lên làm tăng cường khuyếch tán TTLL tầng nước phía lên tầng mặt Vào pha triều xuống, ảnh hưởng sóng- gió làm độ đục phía (khoảng 10-18km) tăng lên đáng kể so với trường hợp khơng có sóng gió) Ở thời điểm nước lớn, sóng- gió làm cho khối nước có độ đục lớn mở rộng phía ngồi khoảng 1-4km so với trường hợp khơng có ảnh hưởng sóng- gió, đồng thời lớp nước tầng mặt trở lên đục có tác động sóng- gió hướng E vào thời điểm nước lớn Vào thời điểm nước ròng ảnh hưởng sóng gió làm cho vùng nước khoảng cách 16-19km tăng mạnh độ đục so với trường hợp khơng có tác động sóng- gió + Sóng gió hướng E pha triều lên làm tăng cường khuyếch tán TTLL nước phía ngồi từ tầng lên tầng mặt Vào pha triiều xuống, ảnh hưởng sóng- gió làm độ đục phía ngồi (khoảng 10-19km) tăng lên đáng kể so với trường hợp khơng có sóng gió Ở thời điểm nước lớn, sóng- gió làm cho khối nước có độ đục lớn mở rộng phía ngồi khoảng 1-3km so với trường hợp khơng có ảnh hưởng sóng- gió, đồng thời lớp luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 20 of 128 Header Page 21 of 128 nước tầng mặt trở lên đục có tác động sóng- gió hướng E vào thời điểm nước lớn Khi mực nước xuống thấp nhất, sóng gió làm cho vùng nước khoảng cách 16-20km tăng mạnh độ đục so với trường hợp khơng có tác động sóng- gió + Sóng gió hướng SE pha triều lên làm tăng cường khuyếch tán TTLL nước phía ngồi từ tầng lên tầng mặt Vào pha triiều xuống, ảnh hưởng sóng- gió làm độ đục phía ngồi (khoảng 10-20km) tăng lên đáng kể so với trường hợp sóng gió Ở thời điểm nước lớn, sóng- gió hướng SE không làm thay đổi nhiều phân bố Trong vào thời điểm nước ròng ảnh hưởng sóng gió làm cho vùng nước khoảng cách 1620km tăng mạnh độ đục so với trường hợp khơng có tác động sóng- gió Những ảnh hưởng sóng- gió thể qua phân bố theo khơng gian TSS đặc biệt thời điểm triều lên triều xuống Vào mùa khơ, hướng gió NE, E SE làm tăng độ đục phía ngồi ảnh hưởng lớn hướng gió SE Cũng mùa khơ, ảnh hưởng sóng gió lớn vào thời điểm triều xuống Trong mùa mưa, ảnh hưởng gió-sóng đến phân bố TTLL rõ rệt Khi khơng có tác động sóng gió pha triều lên, ảnh hưởng TTLL từ cửa sơng hạn chế phía ngồi cửa Nam Triệu, đưa ảnh hưởng sóng gió vào vùng đục nước xuất phía đông đông bắc Đồ Sơn xuất tất hướng sóng gió NE, E SE, hướng SE tác động mạnh Tương tự vậy, pha triều xuống ảnh hưởng gió-sóng hướng NE, E, SE làm xuất vùng nước đục phía ngồi vùng ảnh hưởng khối nước sơng có vùng biển Đồ Sơn KẾT LUẬN Một hệ thống mơ hình thủy động lực- sóng-vận chuyển TTLL sở mơ hình Delft3d ứng dụng tính tốn đồng thời để nghiên cứu đặc điểm vận chuyển TTLL vùng ven biển Hải Phòng Để phục vụ cho việc thiết lập kiểm chứng kết mơ hình, số liệu liên quan khu vực thu thập xử lý tương đối đầy đủ hệ thống Các kết so sánh tính tốn mơ hình quan trắc cho thấy có phù hợp tương đối mơ hình sử dụng công cụ để nghiên cứu đặc điểm vận chuyển TTLL cho vùng ven biển Hải Phòng luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 21 of 128 Header Page 22 of 128 - Đặc điểm vận chuyển TTLL vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng biến đổi mạnh theo mùa Vào mùa khô suy giảm lưu lượng nước hàm lượng TTLL nên phát tán TTLL từ sơng phía ngồi hạn chế quanh cửa sơng vùng nước phía cửa Nam Triệu, phía tây nam Hồng Châu sát cửa Lạch Tray với hàm lượng nhỏ 0.07kg/m3 Các khu vực khác chịu ảnh hưởng TTLL từ sông đưa số ngày triều cường, ngày triều kém, TTLL từ sông mùa khô gần không ảnh hưởng đến khu vực khác phía Nam Cát Hải, phía cửa Lạch Huyện, khu vực Đồ Sơn – Cát Bà Trong vào mùa mưa tải lượng nước TTLL từ sông đưa lớn nên TTLL có điều kiện phát tán mạnh tới vùng nước khu vực đảo Cát Hải – Đồ Sơn- Cát Bà với số thời điểm hàm lượng TTLL 0.1kg/m3 Tuy nhiên thời gian tính tốn khối nước có hàm lượng TTLL lớn 0.1kg/m3 khơng vượt q khu vực có độ sâu 5m - Sự phân tầng TTLL vùng cửa sông ven biển Hải Phòng khơng lớn Sự phân tầng chủ yếu diễn mùa mưa vào thời điểm triều lên triều xuống khu vực cách cửa sông khoảng 8-16km - Thủy triều vùng ven biển Hải Phòng có ảnh hưởng quan trọng đến đặc điểm lan truyền TTLL khu vực này, đặc biệt mùa mưa: tăng cường vận chuyển TTLL pha triều xuống hạn chế phát tán TTLL phía ngồi pha triều lên Trong pha triều lên, ảnh hưởng thủy triều làm tăng cường xâm nhập nước biển vào sâu cửa sông thêm khoảng 1-2.5km Vào pha triều xuống, yếu tố làm tăng cường phát tán TTLL phía ngồi khoảng 4-8km Sự dâng mực nước thời điểm nước lớn không làm cho khối nước sông bị đẩy lại sâu vào sông nhiều mà phân bố TTLL theo chiều thẳng đứng trở lên đồng Thời điểm nước ròng tăng cường phát tán TTLL từ lục địa phía ngồi khoảng 510 km - Những tác động trường gió đến vận chuyển TTLL vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng thể rõ mùa mưa tải lượng TTLL từ lục địa đưa lớn Ảnh hưởng gió pha triều lên làm cho xâm nhập nước biển tầng vào sâu phía cửa sơng khoảng 0.5-1.5km, làm cường khuyếch tán TTLL lên tầng mặt vùng biển phía ngồi Trong pha triều xuống, ảnh hưởng gió làm tăng cường xáo trộn TTLL cột nước phía ngồi vùng ảnh hưởng nước sông khoảng 10-16km từ cửa sơng Ở thời kỳ nước lớn, gió làm tăng nhẹ xâm nhập nước biển tầng mặt phía cửa sơng Trường luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 22 of 128 Header Page 23 of 128 gió có vai trò định ảnh hưởng làm tăng độ đục nước ven bờ Đồ Sơn vào mùa mưa, đặc biệt pha triều xuống xuất gió hướng E SE - Sóng gió kết hợp có ảnh hưởng quan trọng đến đặc điểm vận chuyển TTLL vùng cửa sông ven biển Hải Phòng, mùa mưa Dưới ảnh hưởng sóng gió, TTLL pha triều lên tăng cường khuyếch tán tầng phía lên tầng mặt Vào pha triều xuống, ảnh hưởng sóng- gió làm độ đục phía (khoảng 10-20km) tăng lên đáng kể so với trường hợp khơng có sóng gió Ở thời điểm nước lớn, sóng- gió làm cho khối nước có độ đục lớn mở rộng phía ngồi khoảng 1-4km so với trường hợp khơng có ảnh hưởng sóng- gió, đồng thời lớp nước tầng mặt trở lên đục có tác động sónggió Vào thời điểm nước ròng ảnh hưởng sóng gió làm cho vùng nước khoảng cách 1619km tăng mạnh độ đục so với trường hợp khơng có tác động sóng- gió Tác động sóng gió đến phân bố theo khơng gian TTLL thể rõ rệt mùa mưa, tạo thành vùng đục nước phía ngồi cửa Nam Triệu, khu vực phía đơng bắc bãi biển Đồ Sơn Trong hướng gió tác động mạnh SE Trong nghiên cứu này, đặc điểm vận chuyển TTLL vùng cửa sông ven biển Hải Phòng xét đến điều kiện thời tiết bình thường mà chưa tính đến ảnh hưởng tượng thời tiết cực đoan gió mùa, bão đến vận chuyển TTLL khu vực Trong khuôn khổ luận văn thạc sỹ, vai trò yếu tố DĐMN, gió, sóng đến vận chuyển TTLL khu vực ven biển Hải Phòng đánh giá bước đầu Những hạn chế khắc phục nghiên cứu References Tiếng Việt Đỗ Trọng Bình, Trần Anh Tú, Vũ Duy Vĩnh (2010), “Nghiên cứu đánh giá lan truyền chất gây ô nhiễm khu vực cửa sơng ven biển Hải Phòng mơ hình tốn học” Báo cáo tổng hợp Đề tài cấp Thành phố Hải Phòng Mã số: ĐT.MT.2008.500 Nguyễn Văn Cư nnk (1990), “Động lực vùng ven biển cửa sông Việt Nam - Phần nghiên cứu cửa sông” Báo cáo TK đề tài 48B - 02 - 01 Chương trình nghiên cứu biển 48B-02 (1986 - 1990), Viện KHVN Hà Nội Nguyễn Văn Cư nnk (1994), “Đặc điểm trình động lực trạng bồi xói luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 23 of 128 Header Page 24 of 128 ven biển đồng sông Hồng” Báo cáo tổng kết đề tài VIE 89/034 Hà Nội Nguyễn Văn Cư nnk (1995), “Báo cáo tổng kết đề tài: Nguyên nhân giải pháp khắc phục đục nước bãi biển Đồ Sơn” (thuộc chương trình nghiên cứu khoa học triển khai đổi cơng nghệ cấp thành phố (Hải Phòng) Nguyễn Văn Cư, Phạm Huy Tiến (2003), “Sạt lở bờ biển miền Trung Việt Nam” NXB KH&KT Hà Nội Nguyễn Văn Cư nnk (2008), Báo cáo đề tài cấp thành phố Hải Phòng: “Nghiên cứu q trình động lực, dự báo vận chuyển bùn cát, bồi tụ, xói lở vùng ven biển cửa sơng phục vụ phát triển hệ thống cảng bến cụm công nghiệp sông Văn Úc” Lưu trữ Viện Địa lý Nguyễn Văn Cư nnk (2010), “Nghiên cứu trình động lực, dự báo vận chuyển, bồi lắng bùn cát Lạch Huyện, Nam Đồ Sơn trước sau xây dựng cảng nước sâu giải pháp khắc phục” Báo cáo tổng kết đề tài KC.08.10/06-10 Nguyễn Đức Cự nnk (2011), “Nghiên cứu, đánh giá tác động cơng trình hồ chứa thượng nguồn đến diễn biến hình thái tài ngun - mơi trường vùng cửa sông ven biển đồng Bắc Bộ” Báo cáo tổng hợp Đề tài độc lập cấp Nhà nước (Mã số: ĐTĐL 2009T/05) Nguyễn Đức Cự, Nguyễn Văn Thảo, Vũ Duy Vĩnh (2011), “Nghiên cứu đánh giá tác động thủy thạch - động lực hệ thống đê quai lấn biển phục vụ xây dựng Sân bay quốc tế khu vực ven bờ Tiên Lãng - Hải Phòng” Báo cáo tổng hợp Nhiệm vụ cấp thành phố Hải Phòng 10 Nguyễn Xuân Hiể n , Dương Ngọc Tiế n , Ngũn Th ọ Sáo (2012), “Tính tốn phân tích xu thế bờ i t ụ xói lở khu vực Cửa Đáy, Tuyể n tập báo cáo Hợi thảo Khoa học Q́ c gia về Khí tượng, Thủy văn, Mơi trường Biế n đở i khí hậu lầ n thứ XV Tâ ̣p Thủy văn - Tài nguyên nước, môi trường Biể n NXB Khoa học Kỹ thuâ ̣t Hà Nô ̣i , tháng năm 2012, tr 241-246 11 Bùi Hồng Long nnk (2001), “Nghiên cứu quy luật dự báo xu xói lở- bồi tụ vùng ven bờ cửa sông Việt Nam” Báo cáo đề tài cấp Nhà nước KHCN-5C Viện Hải dương học Nha Trang 12 Trần Hồng Thái, Lê Vũ Việt Phong, Nguyễn Thanh Tùng, Phạm Văn Hải (2010), “Mơ phỏng, dự báo q trình vận chuyển bùn cát lơ lửng khu vực Cửa Ông” Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10, Viện Khoa học KTTV&MT; tr 332- 341 13 Trần Đức Thạnh, Nguyễn Đức Cự, Nguyễn Chu Hồi nnk (1998), “Đặc điểm biến dạng bờ giải pháp phòng chống xói lở bờ đảo Cát Hải, Hải Phòng” Tài ngun Môi trường biển tập IV NXB KH&KT, Hà Nội 14 Trần Đức Thạnh, Vũ Duy Vĩnh, Yoshiki Saito, Đỗ Đình Chiến, Trần Anh Tú (2008), “Bước đầu đánh giá ảnh hưởng đập Hòa Bình đến mơi trường trầm tích ven bờ châu thổ sơng Hồng” Tạp chí Khoa học Công nghệ Biển số 3-2008 tr1-16 luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 24 of 128 Header Page 25 of 128 15 Trần Đức Thạnh, Cao Thị Thu Trang, Vũ Duy Vĩnh, Vũ Thị Lựu (2010), “Nghiên cứu đánh giá sức tải môi trường đề xuất giải pháp phát triển bền vững khu vực Vịnh Hạ Long – Vịnh Bái Tử Long” Đề tài cấp tỉnh Quảng Ninh 16 Trần Đức Thạnh nnk (2001), “Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt bờ biển bắc Bộ từ Quảng Ninh tới Thanh Hóa Báo cáo dự án KHCN-5A” Phân Viện Hải dương học Hải Phòng 17 Trần Anh Tú (2012), “Đánh giá dặ trưng trầm tích lơ lửng khu vực cửa sơng ven biển Hải Phòng” Luận Văn cao học, trường ĐHKHTN 18 Đinh Văn Ưu, (2009), “Mơ hình vận chuyển trầm tích biến động địa hình đáy áp dụng cho vùng biển cửa sơng cảng Hải Phòng” Tạp chí ĐHQG Hà Nội, KHTN Công Nghệ số 1S (2009) 133-139 19 Đinh Văn Ưu, Đoàn Văn Bộ, Hà Thanh Hương, Phạm Hoàng Lâm, (2005), “Ứng dụng mơ hình dòng chảy ba chiều (3D) nghiên cứu trình lan truyền chất lơ lửng vùng biển ven bờ Quảng Ninh” Tuyển tập cơng trình Hội nghị Khoa học Cơ học thuỷ khí tồn quốc năm 2005, Hà Nội, trang 623-632 20 Vũ Duy Vĩnh, Đỗ Đình Chiến Trần Anh Tú, (2008), “Mơ đặc điểm thuỷ động lực vận chuyển trầm tích lơ lửng khu vực cửa sơng ven biển Hải Phòng” Tài nguyên môi trường biển, tập XIII Nxb KH&KT, Hà Nội 2008 21 Vũ Duy Vĩnh, Nguyễn Đức Cự Trần Đức Thạnh, (2011), “Ảnh hưởng đập Hòa Bình đến phân bố trầm tích lơ lửng vùng ven bờ châu thổ sông Hồng” Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Công nghệ biển lần thứ V, Tiếng Anh 22 Abbott, M B (1992), “Computational Hydraulics” Ashgate Publishing Company, Brookfield, Vermont 05036, USA 23 Amoudry, Laurent., (2008), “A review on coastal sediment transport modelling” Liverpool, Proudman Oceanographic Laboratory (POL Internal Document No.189) 24 Arcement, G.J., Jr and V.R Schneider (1989), “Guide for Selecting Manning’s Roughness Coefficients for Natural Channels and Flood Plains” U.S Geological Survey Water Supply Paper 2339, 38 p 25 Battjes, J and J Janssen (1978), “Energy loss and set-up due to breaking of random waves”, In Proceedings 16th International Conference Coastal Engineering, ASCE, pages 569-587 47, 133, 134, 138, 139, 188 26 Becker, J.J., Sandwell, D.T., Smith, W.H.F., Braud, J., Binder, B., Depner, J., Fabre, D., Factor, J., Ingalls, S., Kim, S.-H., Ladner, R., Marks, K., Nelson, S., Pharaoh, A., Trimmer, R., Von Rosenberg, J., Wallace, G., Weatherall, P (2009), “Global bathymetry and elevation data at 30 arcsec resolution: SRTM30_PLUS” Mar Geodesy 32, 355–371 doi: 10.1080/01490410903297766 luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 25 of 128 Header Page 26 of 128 27 Boer, S., DeVriend, H J and Wind, H G (1984), “A Mathematical Model for the Simulation of Morphological Processes in the Coastal Area”, Proc 19th ICCE, Houston, USA, pp 1437-1453 28 Briand, M.H.G and Kamphuis, J.W (1993), “Sediment Transport in the Surf Zone: a Quasi 3-D Numerical model”, Coastal Engineering, Vol 20, pp 135-166 29 Cancino, L and Neves, R (1999), “Hydrodynamic and Sediment Suspension Modeling in Estuarine Systems Part I: Description of the Numerical Models.” Journal of Marine Systems, Vol 22, pp.105-116 30 Chanson, H (1999), “The Hydraulics of Open Channel Flow: An Introduction” John Wiley and Sons Inc., New York 31 Chapman, R S., Johnson, B.H and Vemulakonda, S.R (1996), "User’s Guide for the Sigma Stretched Version of CH3D-WES." Technical Report HL-96-21, US Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS 32 Celik, I., and Rodi, W (1988), “Modeling Suspended Sediment Transport in NonEquilibrium Situations” Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol 114, No 10 33 Dean, R G and R A Dalrymple (1991), “Water wave mechanics for enginieers and scientists”, vol of advanced series on ocean engineering World Scientific Publishing Company 242 34 35 Delft Hydraulics (2003), “Delft3D-FLOW User Manual; Delft3D-WAVE User Manual” 36 Eckart, C (1958), “Properties of water, Part II The equation of state of water and sea water at low temperatures and pressures” American Journal of Science 256: 225-240 37 Engelund, F and Hansen, E (1967), “A monograph on Sediment Transport”, Technisk Forlag, Copenhagen, Denmark 38 Hasselmann, K., T P Barnett, E Bouws, H Carlson, D E Cartwright, K Enke, J Ewing,H Gienapp, D E Hasselmann, P Kruseman, A Meerburg, P M• uller, D J Olbers, K Richter, W Sell and H Walden, (1973), “Measurements of wind wave growth and swell decay during the Joint North Sea Wave Project (JONSWAP)” Deutsche Hydrographische Zeitschrift (12) 39 40 HydroQual, Inc (2003), One Lethbridge Plaza, Mahwah, NJ 07430, USA DHI Inc (2003), 301 South State Street, Newtown, http://www.dhisoftware.com/general/Contact_info.htm PA 18940, USA Katopodi, I and Ribberink, J.S (1992), “Quasi-3D Modeling of Suspended Sediment Transport by Currents and Waves”, Coastal Engineering, Vol 18, pp 83-110 41 Lefevre F, Lyard F, Le Provost C, Schrama EJO (2002), “FES99: a global tide finite element solution assimilating tide gauge and altimetric information” Atmos Ocean Tech 19:1345–1356 42 Lesser, G., J van Kester and J A Roelvink (2000) “On-line sediment transport within luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 26 of 128 Header Page 27 of 128 Delft3D-FLOW” Tech Rep Z2899, WL 43 Louisiana Hydroelectric Limited (1999), “Lower Mississippi River Sediment Study”, Final Report Vidalia, Louisiana 44 Luyten P J., E Deleesnijder, J Ozer, and K G Ruddick (1996), “Presentation of a family of turbulence closure models for stratified shallow water flows and preliminary application to the Rhine outow region” Continental Shelf Res., 16:101-130, 1996 45 Luyten P J., P J Jones, R Proctor, A Tabor, P Tett, and K Wild-Allen, (1999), “Coherens a coupled hydrodynamical-ecological model for regional and shelf seas”, Belgium Technical Report MUMM report, Management unit of the Mathematical Models of North Sea, 914pp, COSINUS, 1999 46 Lyard F., F Lefevre, T Letellier, and O Francis (2006), “Modelling the global ocean tides: modern insights from FES2004” Ocean Dynamics, 56:394–415, 2006 47 Martin, J L and McCutcheon, S C (1999), “Hydrodynamics and Transport for Water Quality Modeling” Lewis Publications, Boca Raton, Florida 48 Merri T Jone, Pauline W., Raymond N Cramer (2009), “User Guide to the centernary edition of the GEBCO digital atlas and its datasets” Natural environment research council 49 McAnally, W H., Letter, J V., and Thomas, W A (1986), “Two and ThreeDimensional Modeling Systems for Sedimentation” Proc Third Int Symp., River Sedimentation, Jackson, USA 50 Moffatt & Nichol Engineers (2000), “Barataria Basin Existing Data and Numerical Model Review and Analysis” Draft Report Submitted to: State of Louisiana, Department of Natural Resources Report Prepared by: Moffatt & Nichol Engineers, 2209 Century Drive, Suite 500, Raleigh, NC 27612 July 28, 2000 51 O'Connor, B A., and Nicholson, J (1988), “A Three-Dimensional Model of Suspended Particulate Sediment Transport”, Coastal Engineering 12 52 Resource Management Associates, Inc (2003) 4171 Suisun Valley Road, Suite J, Suisun City, CA 94585, USA 53 Partheniades, E (1965) “Erosion and Deposition of Cohesive Soils”, Journal of the Hydraulics Division, ASCE 91 (HY 1): 105-139 54 Schumm, S A and Winkley, B R (1994), “The Variability of Large Alluvial Rivers” ASCE Press, New York, 467 pp 55 Smith, T J., and O'Connor, B A (1977), “A Two-Dimensional Model for Suspended Sediment Transport”, IAHR-congress, Baden-Baden, West Germany 56 Simons, D.B., and Senturk, F., (1992), “Sediment Transport Technology – Water and Sediment Dynamics”, Water Resources Publications 57 Soulsby, R L., L Hamm, G Klopman, D Myrhaug, R R Simons and G P Thomas, luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 27 of 128 Header Page 28 of 128 (1993), “Wave-current interaction within and outside the bottom boundary layer” Coastal Engineering 21: 41-69 58 Stelling, G S., (1984), “On the construction of computational methods for shallow water flow problems” Tech Rep 35, Rijkswaterstaat 59 Struiksma, N., Olesen, K W., Flokstra, C and DeVriend, H J., (1984), “Bed Deformation in Curved Alluvial Channels” Journal of Hydr Research, Vol 23, No 60 Thomas, W A., McAnally, W H., Jr (1990), “User's Manual for the Generalized Computer Program Systems for Open Channel Flow and Sedimentation: TABS-2 system” US Army Corps of Engineers, Waterways Experiment Station, Hydraulics Laboratory, Vicksburg, MS 61 Uittenbogaard, R.E., (1998), “Model for eddy diffusivity and viscosity related to sub-grid velocity and bed topography” Note, WL | Delft Hydraulics 62 Van Rijn, L.C., Van Rossum, H., and Termes, P.P., (1989), “Field Verification of 2D and 3D Suspended Sediment Models”, Submitted to Journal of Hydr Eng ASCE 63 Van Rijn, L.C (1987), “Mathematical modeling of Morphological processes in the case of Suspended Sediment Transport”, Thesis, Delft Tech Univ., Delft, The Netherlands 64 Van Vossen, B., (2000), “Horizontal Large Eddy Simulations; evaluation of computations with DELFT3D-FLOW” Report MEAH-197, Delft University of Technology 65 Van Rijn, L., (1993), “Principles of Sediment Transport in Rivers, Estuaries and Coastal Seas”, Aqua Publications, The Netherlands 66 Van Ballegooyen, R and Taljaard, S., (2001), “Application of Delft3D – FLOW to stratified estuaries in South Africa” 67 Van Rijn, L C (1989), “The State of the Art in Sediment Transport Modeling, in Sediment Transport Modeling”, edited by Sam S.Y Wang, 1989 American Society of Civil Engineers, New York 68 Wang, Z B (1989), “Mathematical Modeling of Morphological Processes in Estuaries”, Dissertation, Delft Univ of Techn Delft, The Netherlands 69 Winterwerp, J.C., (1999), “On the dynamics of high-concentrated mud suspensions”, Doctoral Thesis for the Technical University of Delft 70 71 Whitham G.B (1974), "Linear and Nonlinear Waves" New York: John Wiley & Sons 72 UNESCO (1981), “Background papers and supporting data on the international equation of state 1980” Tech Rep 38, UNESCO 208, 330 World Ocean Atlas (2009), “National Oceanographic Data Center 30-03-2010 http://www.nodc.noaa.gov/OC5/WOA09/pr_woa09.html” Retrieved 19-5-2010 luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 28 of 128 Header Page 29 of 128 luan van thac si - luan van kinh te - khoa luan - tai lieu -Footer Page 29 of 128 ... vấn đề môi trường khác đục nước, sa bồi luồng lạch Chính đặc điểm vận chuyển trầm tích vùng ven biển Hải Phòng quan tâm nghiên cứu từ lâu Điển hình nghiên cứu điều kiện TĐL vận chuyển trầm tích. .. Đáy, vận chuyển trầm tích biến đổi địa hình đáy vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng Trong nghiên cứu trên, mơ hình vận chuyển trầm tích chủ yếu dùng để tính tốn dự báo cân dòng bùn cát vùng ven bờ... dụng hệ thống mơ hình tổng hợp chiều thủy động lực- sóng- vận chuyển TTLL dựa mơ hình Delft3D Hà Lan với mục tiêu nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích vùng cửa sơng ven biển Hải Phòng Với mục