Chế độ vận chuyển bùn cát vùng ven biển, bên ngoài các cửa sông Mekong và Đồng Nai

Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu chế độ vận chuyển bùn cát vùng ven biển bên ngoài các cửa sông Mekong và Đồng Nai. Bộ mô hình họ MIKE 1D và 2D đã được sử dụng cho các m ô hình tỉ lệ khác nhau theo hướng tiếp cận từ tổng thể đến chi tiết.

KHOA HỌC CÔNG NG HỆ CHẾ ĐỘ VẬN CHUYỂN B ÙN CÁT VÙNG V EN BIỂN B ÊN NGOÀI CÁC CỬA SÔN G MEKO NG V À ĐỒ NG NAI TS Nguyễn Duy Khang, TS Trần Bá H oằng Viện Khoa học Thủy lợi m iền Nam Tóm tắt: Bài báo nà y trình bày kết nghiên cứu chế độ vận chu yển bùn cá t vùng ven biển bên ng ồi cá c cửa sơng Meko ng Đồng Nai Bộ mơ hìn h họ MI KE 1D 2D sử dụng cho m ô hình tỉ lệ khác th eo h ướng tiếp cận từ tổng th ể đến chi tiết Nghiên cứu tậ p trun g o vận chuyển bùn cát hạt m ịn (b ùn chủ yếu) trình ven biển quan tâm q trình cửa sơng Kết mơ vận chu yển bùn cát chứng minh nhận đ ịnh: tron g m ùa gió Tâ y Nam, chủ yếu xảy trình bồi tụ bùn cát vùng cửa sơng ven b iển ; mùa gió Đơng Bắ c, bùn cát bồ i tụ m ùa gió Tây Nam bị đào xới, lơ lửng h óa vận chu yển ph ía Nam, h ướn g vận chuyển bùn cát thực khu vực Có thể nhận đ ịnh kết mô thủ y động lực vận chuyển bù n cá t ngh iên cứu nà y có đ ộ tin cậ y cần th iết sử dụng làm số liệu đầu vào ch o cá c nghiên cứu ch i tiết Summ ary: This paper presents the results of the study on sed im ent transpo rt regim e in coasta l area o ff M ekong and Dong Nai river system estua ries MI KE modelling family (1 D and 2D) wa s used fo r th e multi-sca le (from regional to loca l scale) models This research fo rcu s on th e fin e sedim ent fraction transpo rt in the coastal a rea rather than in the estuaries Th e m odel simulation results confirm that the d eposition p rocess of fine sed iment is dom inant in the south west m onsoon period In contrast, the disposited sedim ent in southwest m onsoon is resusp ended b y strong wave a ction in the no rtheast monsoon period and transported south wa rd by the nearshore current This is th e direction of net sed iment tran sport in th e area It can b e suppo sed that th e m odel sim ulation results in this research a re reasonable and can be u sed as the input for further local studies MỞ ĐẦU * Vùng ven biển bên n goài cửa sô ng Mekon g Đồn g Nai tron g n ghiên cứu n ày h iểu kh u vực cửa sôn g ven biển trải dài từ vịnh Gàn h Rái đến Bạc Liêu Chế độ vận chuy ển bùn cát trìn h liên quan khu vực trên, yếu tố quy ết định đến vấn đề bảo vệ bờ biển, quản lý bến cản g luồng tàu, nuôi trồn g khai thác th ủy hải sản, hệ sin h thái ven Người phản bi ện: PGS.TS Lê Mạnh Hùng Ngày nhận : 19/ 12/ 2014 Ngày thông qua phản bi ện:06/ 01/2015 Ngày duyệt đăn g: 05/ 02/2015 biển chịu chi phối yếu tố: ( i) chế độ dòn g chảy /bùn cát hệ thốn g sông Mekon g Sài Gòn -Đồng Nai, (ii) ch ế độ th ủy triều biển Đơn g, ( iii) chế độ són g v dòn g chảy ven bờ Nằm kh u v ực khí hậu nhiệt đới gió m ùa với hai m ùa gió gió m ùa Tây Nam v Đông Bắc, tươn g ứng hai mùa thủy văn (m ùa lũ m ùa kiệt) phía thượn g nguồn, nên chế độ v ận chuy ển bùn cát v ùng nghiên cứu có qui luật biến độn g tươn g ph ản th eo m ùa Nh iều n ghiên cứu trước đưa nhận định rằn g tron g thời kỳ gió m ùa Tây Nam -m ùa lũ, tượn g bồi t ụ xảy kh u vực cửa sơn g ven TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔ NG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CÔNG NG HỆ biển ĐBSCL (ph ía biển Đơn g) Ngược lại, m ùa gió Đôn g Bắc, bùn cát kh u vực só n g đào xới, lơ lửn g hóa v ận ch uyển v ề phía Nam dịn g hải lưu v en bờ, gây xó i lở bờ bãi biển tron g k h u vực (W olansk i et al., 19 96, 199 8; Trần Nh Hối, 2002; Tam ura et al., 201 0; Lê Mạnh Hùn g et al., 2011 a, Hein et al., 2013 ) Bài báo n ày trình bày kết ngh iên cứu mơ hình to án mơ đồn g thời q trình dịn g chảy- gió-són g v ận chuyển bùn cát để x ây dựn g lại tranh, h ay i cách khác để khẳng địn h qui luật lặp h ệ thốn g Ngh iên cứu tập tr ung ch ủ yếu trình động lực v ận ch uy ển, xói lở bồ i tụ bùn cát hạt mịn (bùn chủ yếu) kh u vực thềm nôn g với n guồn cung cấp ch ính từ h ệ thốn g sôn g Mekon g Đồng Nai Hệ thốn g m hình 1D 2D (MIKE11 MI KE21FM) sử dụng cho m ục đích nói Trong n ghiên cứu này, trình ven biển quan tâm trình cửa sơng Kết nghiên cứu sử dụng làm điều kiện biên cho n ghiên cứu cho v ùng ch i tiết hơn, nh vấn đề sa bồ i luồn g tàu t ại cửa sôn g SƠ LƯỢ C ĐẶC ĐIỂM TH ỦY VĂN BÙN C ÁT SÔ NG M EKO NG VÀ ĐỒ NG NAI 2.1 Đặc điểm thủy văn dòng chảy bùn cát sơng Mekong Tổng lượng dịn g chảy năm trung bình nhiều năm đồng bằn g châu thổ sông Mekon g khoảng 500 tỷ m3, khoảng 30 tỷ m h ình thành v ùn g lưu vực phía Cam puchia ĐBSCL, 470 tỷ m3 xuất phát từ trung thượn g lưu sông Mekon g (KHKTTV & MT, 2010) Tương ứng với phân bố lượng mưa khơng hàng năm, dịn g chảy sơn g Mekong cũn g phân bố theo m ùa rõ rệt Mùa lũ hàng năm thường xuất từ thán g - 11 ( Hình ) Lượn g dịn g ch ảy mùa lũ chiếm khoảng 70 ÷ 85 % lượng dịn g chảy năm Mùa khơ từ thán g 12 đến thán g năm sau, lượn g dịn g chảy mùa khơ chiếm khoảng 15 ÷ 30 % dòn g chảy năm , tháng liên tục có dịng chảy nhỏ xuất vào tháng 2-4 hay 3-5 Dòng chảy khỏi hồ (m3) MÙA KHÔ MÙA KHÔ Lưu lượ ng TB năm (1924‐2006) Dòng chảy vào hồ (m3) Q =13,600  m3/s Thời đoạn lũ (a) MÙA MƯA (b) Hình Biểu đồ lưu lượng dịng chả y sơng Mekong tạ i trạm Kratie lưu lượng vào hồ Tonle Sap từ tài liệu thực đo trạm Prek Kdam giai đoạn 7/1960-6/1973 (Nguồn: Viện KHTLM N MRC, 2005) TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CƠNG NG HỆ Hình Q trình lưu lượng hàm lượng bùn cát lơ lửng th ực đo trạm Tân Châu (trái) Châu Đố c giai đoạn 2008 - 2010 Theo nghiên cứu trước (Milliman Meade, 1983; ICEM, 2010, Walling, 2005; Lu Siew, 2006, W ang et al.,2011), tổng lượng bùn cát hàng năm từ sông Mekon g cung cấp cho v ùng đồng bằn g châu thổ Kratie khoảng 145 - 165 triệu tấn, chủ yếu tập trung vào m ùa lũ Phân bố bùn cát đồn g Mekong gắn bó chặt chẽ với phân bố dòng chảy lũ Với khoảng 15 - 20% tổng lượn g lũ điều tiết hồ Tonle Sap thơng qua dịng dịn g chảy tràn bờ dọc sông Tonle Sap, m ột phần bùn cát v ận chuyển vào hồ lắng đọn g lòng hồ, m ột phần lắng đọn g v ùn g n gập lũ dọc sôn g Tonlesap Juh a nnk (2010) sử dụng m hình tốn 2D 3D ước tính lượng bùn cát từ sông Mekon g vào hồ Tonle Sap khoảng 5.1 triệu tấn/năm lượng bùn cát khỏi hồ khoản g 1.4 triệu tấn/năm, đồng n gh ĩa lượn g bùn cát bồ i lắng hồ vùng n gập lũ khoảng 3.7 triệu Biểu đồ phân bố hàm lượn g bùn cát lơ lửng trạm Tân Châu Châu Đốc (Hình) cho thấy biến độn g r ất rõ bùn cát dịng chín h sơng Cửu Lon g theo mùa Nồn g độ bùn cát lơ lửn g Tân Ch âu m ùa lũ từ 200 - 500 mg/l đạt giá trị lớn khoảng thời gian đỉnh lũ, vào m ùa kiệt khoảng 30 - 100 m g/l Nồng độ bùn cát lơ lửn g Châu Đốc m ùa lũ thấp nhiều so với Tân Châu, từ 100 - 300 mg/l Tổng lượng bùn cát trung bình 03 năm 2008 - 2010 trạm Tân Châu, Châu Đốc 46.2 5.6 triệu m 3, tươn g đươn g khoảng 76.2 9.2 triệu (Lê Mạnh Hùn g nnk, 2013) Con số nhỏ nhiều so với ước tính n ghiên cứu trước đề cập 2.2 Đặc điểm thủy văn dòng chảy, bùn cát sơng Sài Gịn-Đồng Nai Hệ thốn g sơ ng Đồng Nai hệ thống sôn g lớn thứ ba Việt Nam, sau h ệ thống sôn g Hồn g-Thái Bìn h sơng Meko n g Lưu vực nằm gần trọn tron g lãnh thổ nên biết đến n hư hệ thốn g sôn g nộ i địa lớn nước Khí hậu tr ên tồn lưu vực phân ho theo m ùa rõ rệt tron g năm m ùa mưa v m ùa khô tươn g tự nh sôn g Mekon g Lượn g mưa bình quân hàng năm toàn lưu v ực kho ản g 2,1 00 mm , tập tr ung ch ủ yếu vào m ùa mưa Lượng bốc bình quân năm lưu v ực đạt từ 600-1,3 50 mm Dòn g chảy hệ thốn g sơn g Sài Gịn -Đồn g Nai chủ yếu m ưa nên dòng chảy phân ch ia th ành h m ùa r õ r ệt m ùa lũ v m ùa kiệt, với m ùa lũ thường ch ậm m ùa m ưa 1-2 tháng m ùa kiệt thườn g tr ùn g với m ùa khô Hệ thống sông Đồn g Nai bao gồm dịn g Đồn g Nai sơn g nhánh La Ngà, sơn g Bé, Sài Gịn Vàm Cỏ Địa hình phía thượn g lưu lưu v ực Đồn g Nai nhìn ch ung có độ dốc tươn g TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CƠ NG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CƠNG NG HỆ đối lớn, đặc biệt sơ ng chín h Đồ n g Nai, hìn h thành n ên đặc trưn g lũ lưu vực lên nh an h v xuống nhanh, kh ác hẳn với lũ ĐBSCL lên chậm v x uốn g chậm Hiện nay, dòn g ch ảy dị n g chín h phía thượn g lưu điều tiết h ệ thống h chứa nước th ủy lợi bậc thang thủy điện (x em) nên lũ p hía h du lưu v ực (ph ía hạ lưu h chứa Dầu Tiến g, Tr ị An ) giảm nhiều Điều làm cho dòng chảy dịn g ph ía h du bị ch i phối yếu tố triều chính, biến động theo m ùa lưu lượn g dòn g chảy kh u vực k há m nhạt trình bày lưu lượn g xả hồ Dầu Tiếng (sơ ng Sài Gị n) Trị An ( sô n g Đồn g Nai) , cũn g lưu lượn g trạm Ph ước Hịa (trên sơng Bé, trước kh i xây hồ ) lắng đọn g phần lớn hồ chứa Kết quan trắc dự án điều tra trước ( Viện QHTLMN, 2005) m ột số vị trí sơng Đồng Nai Sài Gịn trình bày Tại trạm Tà Lài phía thượng lưu đập Trị An thấy qui luật hàm lượng bùn cát mùa lũ (80 - 100 g/m ) cao nhiều so với mùa kiệt (10 - 30 g/m ), thường hàm lượng bùn cát có giá trị cao vào đầu mùa lũ Tuy nhiên, trạm Thiên Tân sau đập hàm lượng bùn cát nhỏ, phần lớn 10 g/m kể mùa m ưa lũ Hình Quá trình lưu lượng xả hồ Dầu Tiếng, Trị An quan trắc tạ i trạm Phước Hòa năm 2000-2004 Hình Sơ đồ bậ c thang cá c hồ chứa dịng sơng Đồng Nai ( Viện QHTLMN) Việc xây dựn g hồ ch ứa phía thượn g nguồn khơng ch ỉ làm thay đổi chế độ thủy v ăn dòng chảy mà làm suy giảm nghiêm trọng nguồn bùn cát phía hạ du bùn cát bị Trên sôn g Sài Gịn, vị trí Thủ Dầu Một, ngã tư Bình Phước, hàm lượn g bùn cát phần lớn nhỏ 50 g/m Trên sôn g Đồn g Nai hàm lượng bùn cát Biên Hòa chí cịn nhỏ h ơn Nh vậy, hàm lượn g bù n cát hệ thống sôn g Đồn g Nai thấp nhiều so với sôn g Cửu Lon g Từ nh ận định : nguồn bùn cát cho vùn g ven biển kh u vực n ghiên cứu ch ủ yếu sông Mekon g cung cấp, n guồn bùn cát từ hệ thống sôn g Đồn g Nai khơng đán g kể TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CƠNG NG HỆ Hình Hàm lượng bùn cát lơ lửng quan trắc trạm sông Sài Gòn Đồng Nai giai đoạn 1999-2004 (Viện QHTLMN, 2005) PH ƯƠ NG PH ÁP NG HIÊN CỨU Hình minh họa cách t iếp cận chung v ề v iệc sử dụn g mơ hình tỉ lệ kh ác n hau tro ng nghiên cứu theo hướn g từ tổn g thể đến chi tiết Mô hình m h ình th ủy độn g lực v ùng cho to àn biển Đông v biển Tây Mơ hình sử dụn g cho vùn g n gh iên cứu MIKE 21 Co up led FM với m odule HD (th ủy độ ng lực) , SW (phổ són g) Mục đích mơ hình mơ ch ế độ dòng chảy (thủy triều, dòn g chảy ven bờ) ch ế độ só ng nhằm cun g cấp biên m p hía biển cho m hình với ph ạm vi nhỏ h ơn (nhóm mơ hình 2) Nhóm mơ hình bao gồm m hình: (i) 1D cho h ệ thốn g sơn g k ênh M ekong Sài Gịn - Đồng Nai, (ii) 2D ch o v ùng ngh iên cứu m rộng ph ía biển từ Bạc Liêu đến Ph an Thiết Hai loại m hình th ực h iện m ô phỏn g độc lập (MI KE 11, MI KE2 1) nố i kết với (MIKE FLOOD) t ùy theo từn g m ục đích khác Mơ hình MIKE FLOOD (MI KE 11 /MI KE21 Co upled với mo dule HD) sử dụng để xây dựn g biên thủy lực (lưu lượng dòn g chảy) cho mơ hình vận chuy ển bùn cát diễn biến hình thái D (ch o h ệ thống sơn g phía thượn g n guồn) D (cho v ùng cửa sông, ven biển ) độc lập Mơ hình 1D độ c lập sử dụn g để xây dựn g biên bùn cát phía cửa sơn g cho m h ình vùn g D m rộn g, m hình gồm sơng k ênh ch ính Mơ hình 2D độ c lập dùng để nghiên cứu chế độ thủy độn g lực v v ận ch uyển bùn cát vùn g cửa sông ven biển phạm vi rộn g trải dài từ Bạc Liêu đến Bà Rịa- Vũng Tàu Đối với mơ hình 1D độc lập, module sử dụn g MIKE 11 HD, AD Đố i với m ô h ình 2D độ c lập, mo dule sử dụn g MI KE 21 FM HD, SW v MT TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CƠ NG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CƠNG NG HỆ Hình Cách tiếp cận mơ hình nghiên cứu HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH Kết m thủy động lực mơ hình m hình kiểm định số liệu thực đo trạm thủy văn quốc gia kết khảo sát dự án đề tài nghiên cứu trước Tuy số khác biệt từ kết kiểm định kết luận mơ hình m ô chế độ thủy động lực học vùn g nghiên cứu với độ xác tốt Báo cáo đầy đủ chi tiết việc hiệu chỉnh kiểm định m hình m thủy động lực trình bày nghiên cứu trước khuôn khổ đề tài cấp nhà nước "Nghiên cứu biến động chế độ thủy thạch động lực vùng cửa sôn g ven biển chịu tác động Dự án đê biển Vũn g Tàu - Gò Công" Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam thực (Lê Mạnh Hùng et al., 2011b; Nguyễn Duy Khang nnk, 2012 2013) So với việc hiệu chỉnh mơ hình mơ thủy động lực học (dịng chảy, sóng), việc hiệu chỉnh kiểm định mơ hình mô vận chuyển bùn cát vùng nghiên cứu thường khó khăn nhiều Lý lý thuyết tất địn h nhằm m ô tả trình vật lý bùn cát, đặc biệt bùn cát dín h, m ang tính quy luật tự nhiên chưa xây dựng có vơ số ngoại lực đồng thời tác động đến q trình vật lý phức tạp Các m tả tốn học q trình xói lở/bồi tụ mang tính kinh ngh iệm , cho dù chún g xây dựn g dựa sở “được cho” mang tính qui luật vật lý Các công thức kinh nghiệm thường kèm theo nhiều tham số liên quan đến đặc điểm lớp trầm tích phân bố bề dày lớp trầm tích, thành phần hạt trầm tích đáy, trầm tích lơ lửng, ứn g suất đáy tới hạn xói/bồi, Tuy nhiên, số liệu khảo sát thực đo hạn chế nên tham số lại phải xem xét thông số hiệu chỉnh m hình Ngay biên bùn cát mơ hình, hầu hết xây dựng từ chuỗi số liệu thực đo rời rạc, phải xem xét m ột thông số hiệu chỉnh mơ hình Với lý đề cập trên, m hình vận chuyển bùn cát, diễn biến hình thái ln tiềm ẩn n hữn g phép sai số TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC lớn Do vậy, dù mơ hình kiểm định hay khơng, người sử d ụng ln phải CƠNG NG HỆ xem xét đánh giá kết m ô có phù hợp với (xu thế) thực tế hay khơng Hình So sánh nồng độ bùn cát mơ với tài liệu thực đo năm 2009 vị trí cửa sơng Cửu Long Trong nghiên cứu này, bên cạnh việc hiệu chỉnh mơ hình số liệu nồng độ bùn cát lơ lửng số trạm quan trắc cửa sông ven biển vốn thực khoảng thời gian ngắn, việc hiệuchỉnh mơ hình thực việc so sánh kết tính tốn mơ hình phân bố bùn cát ven biển Nam Bộ với kết phân tích từ ảnh vệtinh Kết hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình với số liệu thực đo trạm cửa sông Cửu Long dự án điều tra năm 2009 ( Viện KHTLMN, 2009a,b) thể Hình Có thể thấy cịn số khác biệt số liệu thực đo kết mơ hình, nhìn chung độ xác mơ hình chấp nhận Hình ÷ Hình trình bày so sánh phân bố bùn cát vùng cửa sông ven biển theo không gian kết phân tích từ ảnh vệ tinh dự án Kalicotier kết m hình thời điểm khác thời kỳ gió mùa Tây Nam (11/06/2009) Đơng Bắc (06/12/2009 24/02/2010) Mơ hình dự báo hợp lý xu vận chuyển bùn cát mùa gió Tây Nam Đơng Bắc Từ nhận định mơ hình m q trình động lực dịng chảy bùn cát với độ tin cậy chấp nhận Kết m ô cho thấy việc bao gồm đồng thời q trình vật lý thủy động lực-sóng-vận chuyển bùn cát đóng vai trị quan trọng m chế độ vận chuyển bùn cát diễn biến hình thái vùng nghiên cứu tác động m ùa khí hậu khác biệt năm TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CƠ NG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CƠNG NG HỆ Hình 10 Phân bố bùn cát tạ i thời điểm 10h 11/06/2009 (m ùa gió Tây Nam ) theo phân tích ảnh vệ tinh (trái) kết mô (phải) Hình 11 Phân bố bùn cát thời điểm 10h 06/12/2009 (mùa gió Đơng Bắc) theo phân tích ảnh vệ tinh (trái) kết mơ (phải) Hình 12 Phân bố bùn cát thời điểm 10h 24/02/2010 (mùa gió Đơng Bắc) theo phân tích ảnh vệ tinh (trái) kết m ô (phải) TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC Q UI LUẬT VẬN CHUYỂN BÙN C ÁT VEN BIỂN VÙNG NGHIÊN C ỨU Như đề cập trên, chế độ vận chuy ển bùn cát khu vực cửa sôn g ven biển ĐBSCL tương quan mật thiết với chế độ thủy văn thượng n guồn sông Mekon g Việc mô m ô hình thực v ới m ột năm khí hậu trọn vẹn, từ 5/2009 – 4/2010 Đây năm m lũ ph ía thượn g n guồn sơng Mekon g trung bình, điều kiện khí hậu v ùng nghiên cứu bình thườn g Hình 14 thể tương quan diễn biến bùn cát phía cửa sơng ven biển với điều kiện khí hậu, chế độ thủy văn thượng nguồn ( dòng chảy bùn cát), chế độ thủy động lực phía biển (sóng, ứng suất tiếp đáy) với chu kỳ m ột năm khí hậu Thời kỳ gió mùa Tây Nam mùa m ưa lũ, mùa có nguồn ph ù sa từ sơng dồi năm, thời kỳ m ùa lũ từ CÔNG NG HỆ tháng 7- 10 coi thời kỳ cung cấp bùn cát chủ yếu cho vùn g ven biển Đồn g thời hướng gió m ùa ngược với h ướng mở đường bờ vùng nghiên cứu nên vai trị sóng q trình ven bờ mùa yếu Điều m inh họa rõ nét biểu đồ phân bố són g ứng suất tiếp đáy tổng hợp gây dịn g chảy sóng Hình 14 Trong thời kỳ này, bùn cát từ cửa sơn g hình thành luồng bùn cát (sediment flum e) khu vực thềm nông Trong thời kỳ từ tháng đến tháng 10, dòng dư gió có hướng Tây Nam Đơng Bắc (Hình 13a) nên hướng vận chuyển bùn cát cũn g th eo hướng này, đến cuối tháng 10, hướng vận ch uyển bắt đầu ngược lại tác động dòn g ven bờ gió m ùa Đơn g Bắc Kết m ô phân bố bùn cát diễn biến hình thái (Hình 15, Hình 16) cho thấy thời kỳ trình bồi tụ bùn cát chiếm ưu thế, tượng xói lở xảy Hình 13 Kết mơ phân bố dịng chảy trung bình (a) tháng 8/2009 (thời kỳ gió mùa Tây Nam ) (b) tháng 1/2010 (thời kỳ gió mùa Đơng Bắc) Trong thời kỳ gió mùa Đơng Bắc, gió thường thổi theo hướng: Đơng Bắc, Đơng Đơng Bắc Đơng, chủ yếu hướng Đông Bắc Đông Đông B ắc Với tần suất xuất vượt trội, tốc độ gió lớn nh iều so với hướng khác, hướng gió gần trực diện với đường bờ biển m phía biển Đơng, nên xác định gió m ùa Đơng Bắc hướn g gió chi phối đến q trình xói lở bờ biển khu vực Ứng suất tiếp đáy thời kỳ lớn nhiều so với thời kỳ gió m ùa Tây Nam Chính lý m thời kỳ mùa kiệt, dòng chảy nguồn bùn cát từ sông đổ thấp hàm lượng bùn cát lơ lửng ven biển TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CƠ NG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CÔNG NG HỆ cao (Hình 15) Bên cạnh đó, dịng dư (hồn lưu) thời kỳ có hướng Đơng Bắc - Tây Nam có cường độ mạnh nhiều so với thời kỳ gió m ùa Tây Nam (Hình 13) Đây minh chứng cho n hận định sóng gây gió mùa Đơng Bắc đào xới làm tái lơ lửng phần lớn bùn cát bồi tụ m ùa gió Tây Nam , tạo dòng chảy ven bờ, với dòng triều dịng hải lưu vận chuyển bùn cát phía Nam Đây hướng di chuyển bùn cát thực dải ven biển từ Tp Hồ Chí Minh đến Cà Mau Trong thời kỳ này, phần bùn cát theo dịng triều ngược vào cửa sơng gây bồi lắng cửa sơng (Hình 16) Hình 14 Tương quan biến động bùn cát phía cửa sơng ven b iển với mùa khí hậu, thủy văn th ượng nguồn (dòng chảy, bùn cát), thủy động lực ph ía biển (sóng, ứng suất tiếp đá y) với chu kỳ năm khí hậu 10 TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC CƠNG NG HỆ Hình 15 Phân bố bùn cát vùng nghiên cứu thời điểm tháng (a), tháng 10 (b), tháng 11 (c), tháng (d), tháng 4, tháng ( c) TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CƠ NG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 11 KHOA HỌC CÔNG NG HỆ Hình 16 Phân bố xói bồi vùng ven b iển thời điểm (a) cuối tháng 7, (b) tháng 10, (c) tháng 11, (d) cuối tháng KẾT LUẬN Mơ hình tốn ứn g dụn g để mô thành công chế độ vận chuy ển bùn cát xói bồi kh u vực cửa sôn g ven biển Nam Bộ từ Bà Rịa - Vũn g Tàu đến Bạc Liêu Phân bố hàm lượn g bùn cát theo không gian mô m hình phù hợp với thực tế theo thời kỳ khí hậu khác theo chu kỳ năm Kết mô vận ch uyển bùn cát chứng minh nhận định: m ùa gió Tây Nam, chủ yếu xảy r a trình bồi tụ bùn cát vùng cửa sông ven biển; m ùa gió Đơng Bắc, bùn cát bồi tụ m ùa gió Tây Nam bị đào xới, tái lơ lửng v ận ch uyển 12 phía Nam, cũn g hướng vận ch uyển bùn cát thực kh u vực Có thể nhận định kết mô thủy động lực vận ch uyển bùn cát n ghiên cứu có độ tin cậy cần thiết sử dụn g làm biên cho m hình ngh iên cứu chi tiết Tuy nhiên, hạn chế ngh iên cứu tập trung vào trình ven biển, chưa xem xét nhiều đến trình cửa sông Để khắc phục hạn ch ế này, phạm vi mơ hình cửa sơn g cần ph ải mở rộng đủ xa phía thượng n guồn mà q trình biển chi phối, lý tưởng vị trí có trạm đo thủy văn bùn cát, chẳng hạn nh TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 KHOA HỌC Cần Thơ sông Hậu Mỹ Thuận sôn g Tiền Bên cạnh đó, tranh diễn biến hình thái kh u v ực n ghiên cứu đầy đủ trình v ận chuy ển cát cũn g CƠNG NG HỆ bao gồm mơ mơ hình, thay thành phần bùn n ghiên cứu Các hạn chế kh ắc phục nghiên cứu sau TÀI LIỆU TH AM KHẢO [1] Brunier, G., Anthony, E., Provancal, M., an d Dusso uillez, P., 2012 Morpholo gical evolution of Mekong channel in the delta area: natural or disr upted f unctioning? WW F/MRCS Workshop on " Kno wledge of sediment transport and discharges in relation to fluvial geom orpholo gy for detecting the impact of large- scale hy dropo wer project", 2223rd May, 2012, Phnom Penh, Cam bo dia [2] Hein H., Hein B., Pohlmann T., 2013 Recent sedim ent dynamics in the region of Mekon g water influence Global an d Planetary Change 110, 183–194 [3] Juha S., Jorma K., Hannu L., Markk u V., an d Kum mu, M., 2010 Origin, fate an d role of Mekong sedim ents Mekong River Comm ission, Inform ation an d Kno wledge Management Program me (IKMP) [4] Kum mu, M and Var is, O., 2007 Sediment-related impacts due to up stream reservoir trapping, the lo wer Mekon g River Geom orphology, 85, pp 275–293 [5] Lê Mạnh Hùng, Đinh Côn g Sản, Nguy ễn Duy Khan g, v cộn g sự, 2013 Báo cáo đề tài độ c lập cấp nh nước ĐTĐL.2010T/29 "Ngh iên cứu ảnh h ưởn g hoạt độn g khai thác cát đến thay đổi lịn g dẫn sơn g Cửu Long (sơn g Tiền, sôn g Hậu) đề x uất giải ph áp quản lý, quy hoạch khai thác hợp lý" Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam [6] Lê Mạnh Hùn g, Nguyễn Duy Khang, cộn g sự, 2011a Báo cáo tổn g kết đề tài cấp Bộ "Nghiên cứu xác định n guyên nhân gây sạt lở đề xuất giải pháp bảo vệ khu vực bờ biển từ cửa Tiểu đến cửa Soài Rạp tỉnh Tiền Gian g" Viện Khoa học thủy lợi miền Nam [7] Lê Mạnh Hùn g, Nguy ễn Duy Khan g, Tăng Đức Thắn g, 2011 b Mơ phỏn g sóng kh í hậ u biển Đơng: k ết kiểm định m hình MI KE 21 SW FM Tạp chí Khoa học Cơn g nghệ Thủy lợi, 3, 15-21 [8] Milliman, J D an d Meade, R.H 1983 World- wide delivery of river sediment to the oceans Journal of Geology, 91, 1–21 [9] Nguyễn Duy Khan g, Trần Bá Hoằng, cộn g sự, 2012 Báo cáo ch uyên đề "Hiệu chỉnh v kiểm định mô hình tổng thể tồn vùng biển Đơng" Đề tài độc lập cấp nhà nước ĐTĐL.2011-G/39 "Nghiên cứu biến độn g chế độ thủy thạch độn g lực vùng cửa sôn g ven biển chịu tác độn g dự án đê biển Vũng Tàu - Gị Cơn g" Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam [10] Tam ura, T., Horaguch i, K., Saito, Y., Nguyen, V.L., Tateishi, M., Ta, T.K.O., Nanay ama, F., Watanabe, K., 2010 Monsoon-influen ced variations in morphology an d sedim ent of a mesotidal beach on the Mekong River delta coast Geomorphology 116 (1–2), 11–23 (1 Mar 2010) TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔ NG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 13 CHUY ỂN GIAO CÔNG NG HỆ [11] Viện KHKTTV & MT (Viện Khoa họ c Khí tượn g th ủy văn Môi trường), 2010 Báo cáo kết dự án "Tác độn g biến đổ i khí hậu lên tài n guyên nước biện pháp thích ứng đồn g sôn g Cửu Lon g" [12] Viện QHTLMN ( Viện Qui hoạch Th ủy lợi Miền ), 2005 Báo cáo tổng kết dự án “Điều tra diễn biến chất lượn g n ước vùn g hạ lưu hệ thống sôn g Đồng Nai sơn g Sài Gịn” [13] Vũ Kiên Trun g, Nguyễn Hữu Nh ân, cộn g sự, 2011 Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ "Nghiên cứu đề xuất giải pháp tổng hợp khai thác bền vữn g bãi bồi ven biển kh u vực từ cửa Tiểu đến cửa Định An" Trườn g Đại học thủy lợi Hà Nội [14] Wallin g DE 2005 Evaluation an d analysis of sediment data from the Lo wer Mekon g Riv er, Report prepared for the Mekon g River Comm ission, 61 pp [15] Wang, J.J., Lu, X X., Kum mu, M 2009 Sedim ent Load Estim ates an d Variation s in the Lower Mekong River Riv er Research an d Applications John W iley & Son s, Lt d [16] Wolanski, E., Ngoc Huan, N., Trong Dao, L., Huu Nhan, N., Ngoc Thuy, N., 1996 Fin e sediment dynam ics in the Mekon g Riv er estuary, Vietnam Estuar Coast Shelf Sci 43 (5) , 565–582 [17] Wolanski, E., Nguyen, H.N., Spagnol, S., 1998 Sediment dyn amics durin g lo w f lo w conditions in the Mekong Riv er Estuary, Vietnam J Co ast Res 14, 472–482 14 TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 25 - 2015 ... thủy động lực-sóng -vận chuyển bùn cát đóng vai trị quan trọng m chế độ vận chuyển bùn cát diễn biến hình thái vùng nghiên cứu tác động m ùa khí hậu khác biệt năm TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔ NG NGHỆ THỦY... nồng độ bùn cát mô với tài liệu thực đo năm 2009 vị trí cửa sông Cửu Long Trong nghiên cứu này, bên cạnh việc hiệu chỉnh mơ hình số liệu nồng độ bùn cát lơ lửng số trạm quan trắc cửa sông ven. .. hình vận chuy ển bùn cát diễn biến hình thái D (ch o h ệ thống sôn g phía thượn g n guồn) D (cho v ùng cửa sông, ven biển ) độc lập Mô hình 1D độ c lập sử dụn g để xây dựn g biên bùn cát phía cửa