Để giải quyết mục tiêu nghiên cứu, dự báo biến động bờ biển Thuận An Hòa Duân trong nghiên cứu, sử dụng 02 mô đuyn cơ bản là mô đuyn LITLINE và LITDRIFT.Trên cơ sở lý thuyết được trình bày ở chương II, các bước xây dựng mô hình dự báo biến động đường bờ cho đoạn bờ biển cụ thể Thuận An Hòa Duân bao gồm: Xác lập miền tính, lưới tính. Xác lập số liệu đầu vào: các điều kiện về sóng, về mực nước, về bùn cát, dòng chảy và điều kiện công trình. Xây dựng bảng tính lượng vận chuyển bùn cát (sediment transport tables). Kiểm định mô hình, xác lập bộ thông số tính toán.
TÍNH TỐN DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG DIỄN BIẾN ĐƯỜNG BỜ BIỂN THUẬN AN - HÒA DUÂN SAU 01 NĂM, 05 NĂM VÀ 10 NĂM 4.1 Xây dựng mơ hình tính toán: Để giải mục tiêu nghiên cứu, dự báo biến động bờ biển Thuận An Hòa Duân nghiên cứu, sử dụng 02 mô đuyn mô đuyn LITLINE LITDRIFT Trên sở lý thuyết trình bày chương II, bước xây dựng mơ hình dự báo biến động đường bờ cho đoạn bờ biển cụ thể Thuận An - Hòa Duân bao gồm: - Xác lập miền tính, lưới tính - Xác lập số liệu đầu vào: điều kiện sóng, mực nước, bùn cát, dòng chảy điều kiện cơng trình - Xây dựng bảng tính lượng vận chuyển bùn cát (sediment transport tables) - Kiểm định mơ hình, xác lập thơng số tính tốn 4.1.1 Xác lập miền tính lưới tính: Căn vào điều kiện địa hình, vị trí đường bờ thiết lập miền tính lưới tính bao gồm đường bờ biển từ cửa Thuận An - Hòa Duân chiều dài 12.150 m xây dựng sở đồ địa hình đo vẽ 6/2002 với bước lưới 10 m (xem hình 4.1) Các mặt cắt đặc trưng từ prof ÷ prof 8, mặt cắt đường bờ cao kéo dài đến đường đẳng sâu -20 m với ciều dài trung bình 2.170 m bước lưới chia 10 m (xem hình 4.2) Các thông số xác định vào hệ tọa độ với trục x đường sở trục y vng góc với trục x hướng biển so với dường bờ có xu gần vng góc với đường bờ (xem hình 4.1) Hình 4.1 Miền tính lưới tính vùng bờ biển Thuận An - Hòa Dn Hình 4.2a Mặt cắt đặc trưng Prof1_ cho đoạn bờ biển Thuận An - Hòa Duân Hình 4.2b Mặt cắt đặc trưng Prof3_ cho đoạn bờ biển Thuận An - Hòa Duân 4.1.2 Xác lập số liệu đầu vào: a Điều kiện sóng: Đây điều kiện quan trọng có tính định đến trình biến động đường bờ thực tế kết dự báo sau Khu vực nghiên cứu nằm khu vực ven biển đầm phá tỉnh Thừa Thiên Huế Việc nghiên cứu chế độ sóng xuất phát từ việc nghiên cứu chế độ toàn vùng biển Thừa Thiên Huế tính dẫn truyền vào khu vực nghiên cứu Đối với vùng bờ biển Thừa Thiên Huế, sóng chế độ động lực thống trị Việc nghiên cứu chế độ sóng tiến hành kết tính sóng nước sâu theo mơ hình SWAN (tại vị trí 108o kinh Đơng 17o vĩ Bắc độ sâu 80 m) khoảng thời gian liên tục 10 năm từ 1997 ÷ 2006 với bước thời gian 3h sở trường gió bề mặt biển Đơng tổ chức khí tượng Nhật Bản JIMA cung cấp Trên sở tính tốn phân tích, thống kê sóng nước sâu cho phép thiết lập chế độ sóng tính tốn hoa sóng cho vùng biển nghiên cứu (xem bảng 4.1 hình 4.3) Bảng 4.1 Chế độ sóng tính tốn cho vùng biển Thuận An- Hòa Duân Thừa Thiên Huế ( tính truyền mơ hình MIKE21NSW) độ sâu -20m Hướng BDB DB DDB D DDN DN TB BTB B Hrms (m) 1.64 1.97 1.68 1.06 0.77 0.74 1.12 1.12 1.41 Tz ( sec) 4.40538 4.94217 5.19514 4.28198 3.35648 3.2084 3.60945 3.68349 4.1339 MWD( độ) So với hướng Bắc 24.03 46.61 69.38 88.27 112.89 126.9 318.14 337.83 144.29 Hình 4.3 Hoa sóng cho vùng biển Thừa thiên Huế ( theo chuỗi số liệu 10 năm 1997-2006) b Điều kiện mực nước: Điều kiện mực nước xác lập sở chuỗi số liệu đo đạc mực nước liên tục 01 năm cửa Thuận An (từ 10/2004 ÷ 9/2005) sử dụng phương pháp phân tích điều hòa theo phương pháp IOS xác định số điều hòa cho vùng biển nghiên cứu để từ dự báo mực nước triều cho thời gian cần mô dự báo diễn biến đường bờ Bảng 4.2 Bộ số điều hòa vùng biển Thuận An TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Tên Z0 SSA MSM MM MSF MF ALP1 2Q1 SIG1 Q1 RHO1 O1 TAU1 BET1 NO1 CHI1 P1 K1 PHI1 THE1 J1 SO1 OO1 UPS1 OQ2 EPS2 2N2 MU2 N2 NU2 M2 MKS2 LDA2 L2 S2 K2 Biên độ 0.1322 0.0674 0.0126 0.0157 0.0283 0.021 0.002 0.0119 0.0031 0.0124 0.0313 0.0166 0.0018 0.0078 0.0024 0.0141 0.0473 0.003 0.0011 0.0034 0.0021 0.003 0.0009 0.0052 0.0009 0.0149 0.0041 0.0326 0.0061 0.149 0.0068 0.0014 0.006 0.0461 0.0164 Pha 283.53 200.98 222.77 184.3 63.07 225.4 241.85 151.89 335.02 309.52 6.17 287.03 104.97 319.41 133.19 315.63 284.8 337.06 261.28 354.32 71.96 260.95 183.56 120.64 171.04 158.99 266.23 297 250.96 326.19 47.58 359.06 344.95 6.86 66.56 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 MSN2 ETA2 MO3 M3 SO3 MK3 SK3 MN4 M4 SN4 MS4 MK4 S4 SK4 2MK5 2SK5 2MN6 M6 2MS6 2MK6 2SM6 MSK6 3MK7 M8 0.0024 0.0022 0.0074 0.0028 0.0028 0.0045 0.0013 0.0001 0.0003 0.0008 0.0011 0.0009 0.0003 0.001 0.0009 0.0007 0.0015 0.0046 0.0036 0.001 0.0014 0.0008 0.0008 0.0009 352.69 74.31 102.55 294.68 142.49 143.73 173.44 217.48 221.23 215.35 311.08 253.46 113.49 231.61 0.86 16.87 302.58 337.33 17.27 41.61 63.38 141.79 40.53 284.3 c Điều kiện bùn cát: Đối với việc nghiên cứu vận chuyển bùn cát biến động đường bờ việc có đủ số liệu bùn cát đáy để thể phân bố bùn cát khu vực (thông qua D50 độ khơng đồng D84/D16) có ý nghĩa quan trọng việc nghiên cứu vận chuyển bùn cát diễn biến đường bờ Đối với vùng biển Thuận An - Hòa Duân sở phân tích 58 mẫu bùn cát đáy (được lấy theo phân bố đồng phạm vi nghiên cứu) cho phép xác định đặc trưng bùn cát vùng biển nghiên cứu bảng 4.3 Bảng 4.3 Đặc trưng bùn cát đáy khu vực bờ biển Thuận An - Hòa Duân Trên bãi Đường kính hạt D50 0.5 Mép nước Dưới nước đến khoảng cách 300m 0.3 cách mép nước o.25 ( mm) D84/D16 2 4.1.3 Kiểm định mơ hình: Việc kiểm định mơ hình dự báo biến động đường bờ dựa 02 nguyên tắc: - Tính tốn khối lượng vận chuyển cát dọc bờ trung bình năm đối chiếu, so sánh với kết nghiên cứu khu vực lân cận kết nghiên cứu có cơng bố - Mô phỏng, dự báo biến động đường bờ so sánh với kết đo đạc tương ứng 4.1.3.1 Tính tốn lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ trung bình năm cho đoạn bờ biển Thuận An - Hòa Duân: - Kịch tính sóng dùng xác định định khối lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ trung bình năm: + Việc xác định kịch tính sóng dùng xác định khối lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ trung bình năm dọc bờ biển Thuận An - Hòa Dn xác định nhờ mô đuyn LITCONV sở thơng số sóng bảng 4.1 trình bày bảng 4.4 Bảng 4.4 Kịch tính sóng dùng xác định khối lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ biển Thuận An - Hòa Duân TT Tần xuất xuất ( %) 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 Chiều cao sóng Hrms(m) 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 Chu kỳ sóng Tz( sec) 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 Hướng sóng MWD( độ) 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 - Sử dụng mô đuyn LITDRIFT tínhtốn khối lượng vận chuyển bùn cát trung bình năm cho đoạn bờ biển Thuận An - Hòa Dn Kết tính tốn trình bày bảng 4.5 hình 4.4 Bảng 4.5 Lượng vận chuyển dọc bờ tiềm trung bình năm cho dải bờ biển Thuận An hòa Duân Hướng TB BTB B BDB DB DDB D DDN DN Lượng vận chuyển cát dọc bờ tổng cộng GROSS ( m3/năm): Lượng vận chuyển cát dọc bờ dòng NET ( m3/năm): Lượng vận chuyển cát dọc bờ từ Nam lên Bắc ( m3/năm): Lượng vận chuyển cát dọc bờ từ Bắc xuống Nam ( m3/năm): Lượng VC cat dọc bờ(m3/ năm) 1.977,.59 5.973,23 29.489,612 16.050.75 114.135,28 -937.879,98 -137.573,21 -11.907,97 -140,113 1.255.127,743 -919.874,82 -1.087.501,28 167.626,46 Hình 4.4 Biểu đồ lượng vận chuyển bùn cát theo hướng - Theo kết tính tốn Trên mơ hình SETRAND trường đại học Xây dựng, sở nguồn số liệu sóng dự án quy hoạch cảng “The study on port plan the key of central region” cho kết tính tốn khối lượng vận chuyển cát dọc bờ biển Thừa Thiên Huế sau (xem bảng 4.6): Bảng 4.6 Khối lượng vận chuyển cát dọc bờ biển Thừa Thiên Huế Hạng mục tính tốn Giá trị tính tốn: “+”: Từ Bắc xuống Nam “-”: Từ Nam lên Bắc 100.948 m3/năm -973.802 m3/năm 1.074.753,1 m3/năm -872.856,0 m3/năm Lượng bùn cát từ Bắc xuống Nam Lượng bùn cát từ Nam lên Bắc Lượng bùn cát tổng cộng Lượng bùn cát dòng - So sánh kết tính toán khối lượng vận chuyển cát dọc bờ biển Thừa Thiên Huế Thuận An - Hòa Duân cho thấy có phù hợp 4.1.3.2 Kiểm định mơ hình biến động đường bờ LITLINE sở so sánh kết tính tốn dự báo kết đo đạc: - Đường bờ xuất phát (ban đầu): 6/2002 - Đường bờ so sánh: đường bờ đo đạc 6/2006 - Sử dụng mô đuyn LITLINE để dự báo diễn biến đường bờ sau 04 năm, kết trình bày hình 4.5 Hình 4.5 So sánh kết tính tốn biến động đường bờ mơ hình LITLINE với sô liệu đo đạc Qua đánh giá, so sánh kết tính tốn với đo đạc cho thấy: + Xu diễn biến đường bờ phù hợp + Sai số trung bình năm đo đạc tính tốn m Nhình chung, kết bước đầu chấp nhận c Đánh giá kết kiểm định mơ hình biến động đường bờ thơng số tính tốn mơ hình: Trên sở so sánh kết tính tốn khối lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ kết nghiên cứu tương tự kết tính tốn dự báo biến động đường bờ với số liệu đo đạc thực tế cho thấy nhìn chung kết kiểm định chấp nhận sử dụng mơ hình thiết lập để tính tốn, dự báo biến động đường bờ với thơng số tính tốn xác định bảng 4.7 Bảng 4.7 Bộ thông số tính tốn dùng cho mơ đuyn tính tốn dự báo biến động đường bờ LITLINE Thông số Hệ số nhám đáy Đường kính hạt cát D50 (mm) Độ thơ thủy lực hạt bùn cát (m/s) Ứng suất tiếp tới hạn (critical shield parameter) Hệ số rỗng Loại dạng phổ (sử dụng phân bố Rayleigh) Hệ số mở rộng sóng (spreading factor) Độ sâu tích cực (depth active) Giá trị 0,005 0,25 0,033 0,045 0,4 0,35 12 4.2 Tính tốn dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau 01 năm, 05 năm 10 năm: Sử dụng mơ hình biến động đường bờ thiết lập tính tốn, dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau 01 năm, 05 năm 10 năm a Các kịch sóng dùng dự báo biến động đường bờ: Các kịch sóng dùng dự báo biến động đường bờ xác lập nhờ mơ hình LITCON V sở thông số bảng 4.1 Sau kết xác định kịch sóng dùng tính tốn: 10 Bảng 4.8 Kịch tính sóng cho năm TT Tần xuất xuất ( %) 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 Chiều cao sóng Hrms(m) 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 Chu kỳ sóng Tz( sec) 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 Hướng sóng MWD( độ) 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 Bảng 4.9 Kịch tính sóng cho năm TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Tần xuất xuất ( %) 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 Chiều cao sóng Hrms(m) 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 11 Chu kỳ sóng Tz( sec) 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 Hướng sóng MWD( độ) 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 0.68 1.02 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 1.12 1.12 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.60945 3.68349 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 318.14 337.83 Bảng 4.10 Kịch tính sóng cho 10 năm TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Tần xuất xuất ( %) 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 Chiều cao sóng Hrms(m) 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 12 Chu kỳ sóng Tz( sec) 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 Hướng sóng MWD( độ) 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 0.68 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 1.12 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 13 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 318.14 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 5.53 17.29 23.5 0.68 1.02 2.74 5.2 32.57 11.92 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 0.74 0.77 1.06 1.12 1.12 1.41 1.64 1.68 1.97 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 3.2084 3.35648 4.28198 3.60945 3.68349 4.1339 4.40538 5.19514 4.94217 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 126.9 112.9 88.3 318.14 337.83 144.3 24.03 69.4 46.6 b Kết tính tốn, dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau 01 năm, 05 năm 10 năm: Sử dụng mơ hình LITLINE với thơng số tính tốn theo bảng 4.7, bảng vận chuyển bùn cát (sediment transport table) transport table_5crs_Reilay.val kịch tính sóng ( từ bảng 4.8- bảng 4.10) để dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau 01 năm, 05 năm 10 năm: - Đường bờ ban đầu 10/2006 - Kết tính tốn trình bày hình 4.6 hình 4.7 bảng từ đến phụ lục Từ kết tính toán, dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Dn cho thấy: - Q trình bồi, xói, biến động bờ biển q trình bồi, xói xen kẽ xu xói chủ yếu - Trên tồn chiều dài đoạn bờ biển nghiên cứu có chiều dài 12.150 m chia làm 05 đoạn: 14 + Đoạn - đoạn bờ biển Thuận An - Hòa Duân với chiều dài 4.500 m: đoạn bờ biển xói với tốc độ xói trung bình năm -4 m/năm ÷ -7 m/năm lớn -17 m/năm + Đoạn - đoạn dài ≈ 1.440 m (từ 4.500 m ÷ 5.940 m): đoạn biến đổi + Đoạn - đoạn dài 3.280 m (từ 5.940 m ÷ 9.920 m): đoạn bờ biển xói với tốc độ xói trung bình -4,63 m/năm lớn -18,8 m/năm + Đoạn - đoạn dài 500 m (từ 9.220 m ÷ 9.720 m): đoạn bờ biển biến động + Đoạn - đoạn dài ≈ 2.430 m (từ 9.720 m ÷ 12.150 m): đoạn bờ biển bồi chủ yếu với tốc độ bồi trung bình 1,5 m/năm ÷ m/năm lớn m/năm ÷ m/năm - Các kết tính tốn, dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân phù hợp với kết nhận từ phân tích số liệu thực đo (mục 3.2.1 mục 3.2.3 chương III) xu định tính định lượng - Khu vực bờ biển bị xói lở mạnh đoạn bờ biển Thuận An - Hòa Dn khu vực bị xói lở mạnh khu vực bãi tắm Thuận An khu vực cửa sơng 15 Hình 4.6 Kết dự báo biến động đường bờ biển Thuận An- Hòa Duân sau năm; năm, 10 năm 16 Hình 4.7 Mức độ biến động đường bờ biển Thuận An- Hòa Duân sau năm; năm, 10 năm 17 18 - Các kết tính tốn dọc bờ biển Thuận An - Hòa Duân bề rộng vùng sóng đổ (nơi diễn vận chuyển bùn cát mạnh) biến thiên từ 200 m ÷ 400 m (kể từ mép nước) vận tốc dòng ven bờ sóng đạt tới -1,4 m/s (cách bờ khoảng 200 m) mùa gió Đơng Bắc đạt -0,45 m/s (cách bờ khoảng 100 m) mùa gió Đơng Nam (xem hình 4.8 hình 4.9) Hướng thịnh hành dòng chảy ven bờ sóng từ Nam lên Bắc, điều phù hợp với kết tính tốn khối lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ (mục 4.1.3.1) Hình 4.8 Dòng chảy ven bờ sóng gió mùa Đơng Bắc 19 Hình 4.9 Dòng chảy ven bờ sóng gió mùa Đơng Nam 4.3 Tính tốn biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau 01 trận bão: Ở đây, trận bão sử dụng nghiên cứu, tính toán trận bão Xangsane đổ vào vùng bờ biển Thừa Thiên Huế từ ngày 29/9/2006 ÷ 2/10/2006 20 4.3.1 Xác định lượng vận chuyển cát dọc bờ biển Thuận An - Hòa Duân bão Xangsane: a Kịch tính sóng bão Xangsane: Kịch tính sóng bão Xangsane trình bày bảng 4.11 Bảng 4.11 Kịch tính sóng bão Xangsane Bảng 4.11 Kịch tính sóng cho bão Xansane TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Tần xuất xuất ( %) 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 0.0342466 Chiều cao sóng Hrms(m) 1.03921 1.11381 1.21396 1.36513 1.5471 1.78414 1.6721 1.80355 1.95875 1.95726 2.00907 2.05431 1.97097 1.86061 1.69666 1.70228 1.76127 2.00437 2.23515 2.31013 2.36821 2.3223 2.10398 1.82022 1.56118 1.34326 1.16149 1.03641 0.944862 0.882867 0.832907 21 Chu kỳ sóng Tz( sec) 3.96 4.13 4.41 4.87 5.51 6.25 6.97 7.41 7.48 7.69 7.83 7.99 8.25 8.59 9.09 9.19 8.9 8.36 7.71 7.08 6.52 6.04 5.58 5.16 4.78 4.44 4.14 3.92 3.75 3.63 3.53 Hướng sóng MWD( độ) 35.777 36.588 38.259 42.053 48.774 57.087 62.339 63.242 62.317 61.023 59.681 58.4 57.997 57.435 56.803 56.377 57.059 57.416 57.413 57.93 58.06 57.08 54.71 51.392 47.042 42.212 37.173 33.84 33.315 34.981 37.932 b Kết tính tốn khối lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ bão Xangsane trình bày bảng 4.12 Bảng 4.12 Khối lượng vận chuyển cát dọc bờ biển Thuận An - Hòa Duân bão Xangsane Hạng mục tính tốn Giá trị tính tốn: “+”: Từ Bắc xuống Nam “-”: Từ Nam lên Bắc -20.720 m3 20.720 m3 -20.720 m3 Lượng bùn cát từ Bắc xuống Nam Lượng bùn cát từ Nam lên Bắc Lượng bùn cát tổng cộng (Gross) Lượng bùn cát dòng (Net) Như vậy, lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ biển Thuận An - Hòa Duân gây 01 trận bão khơng nhiều: ví dụ bão Xangsane 20.720 m chiếm 2% - 3% tổng lượng vận chuyển bùn cát trung bình năm dải bờ biển 4.3.2 Tính tốn biến động đường bờ biển bão Xangsane: - Kịch tính sóng sử dụng theo bảng 4.11 - Kết tính tốn, dự báo biến động đường bờ bão Xangsane trình bày hình 4.10 bảng từ đến (phụ lục 1) 22 Hình 4.10 Kết tính tốn, dự báo mức độ bồi, xói đường bờ biển Thuận An Hòa Dn bão Xangsane Từ kết tính tốn cho thấy: + Các khu vực bị bão Xangsane gây xói lở lớn tập trung khu vực bãi tắm Thuận An (đoạn 1) đoạn 3; kèm theo tượng xói lở bồi xen kẽ + Mức độ gây xói lở bờ biển bão Xangsane lớn: trung bình vào khoảng -0,85 m lớn -8 m + Mức độ gây bồi bão Xangsane có giá trị tương tự xói với trị số dương 4.4 Kết luận: Qua kết sử dụng mô đuyn LITLINE LITDRIFT phần mềm LITPACK để nghiên cứu, dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân cho phép đến kết luận rằng: - Các kết tính tốn khối lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân phù hợp với kết quan trắc, đo đạc kết nghiên cứu trước đoạn bờ biển - Biến động bờ biển Thuận An - Hòa Dn q trình bồi, xói đan xen xu xói chủ yếu Mức độ xói lở đường bờ trung bình năm -4 m ÷ -7 23 m/năm lớn -16 m ÷ -18 m/năm Các khu vực xói lở trọng điểm bãi tắm Thuận An - Hòa Duân và đoạn bờ biển gần vùng cửa sông - Một trận bão có khả gây lượng vận chuyển bùn cát tương đối nhỏ, chiếm khoảng 2% ÷ 3% tổng lượng vận chuyển trung bình năm Tuy nhiên, khả gây biến động đường bờ lớn (nếu so với mức độ biến động vài ngày so với 01 năm) - Mơ hình LITPACK mơ hình có khả tốt nghiên cứu, dự báo biến động đường bờ không với Thừa Thiên Huế mà với đường bờ biển nước ta Tuy nhiên, liệu đầu vào quan trọng việc xác định chế độ sóng bùn cát Ngồi ra, để kết dự báo mơ hình đạt độ xác cần đòi hỏi nhiều thời gian cơng phu việc lựa chọn thơng số tính tốn cho phù hợp với điều kiện tự nhiên vùng dải ven biển Việt Nam 24 ... 0, 005 0,25 0,033 0,045 0,4 0,35 12 4.2 Tính tốn dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau 01 năm, 05 năm 10 năm: Sử dụng mơ hình biến động đường bờ thiết lập tính tốn, dự báo biến động. .. tốn, dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau 01 năm, 05 năm 10 năm a Các kịch sóng dùng dự báo biến động đường bờ: Các kịch sóng dùng dự báo biến động đường bờ xác lập nhờ mơ hình... table) transport table_5crs_Reilay.val kịch tính sóng ( từ bảng 4.8- bảng 4 .10) để dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau 01 năm, 05 năm 10 năm: - Đường bờ ban đầu 10/ 2006 - Kết tính