Thuỷ động lực học của sóng vỡ và sóng tràn tại bãi biển Nha Trang

MỤC LỤC

PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU VÙNG SểNG VỠ VÀ SểNG TRÀN

Trong hai đợt khảo sát tại bãi biển Nha Trang theo đề tài “Nghiên cứu chế độ thủy động lực học và vận chuyển bùn cát vùng cửa sông và bờ biển Vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa” – Chương trình KH&CN nghị định thư cấp Nhà nước do tác giả của luận văn này đã tiến hành đo dòng chảy trong vùng sóng tràn bằng máy Vectrino II trong tháng 5 và tháng 12 của năm 2013. Vì vùng sóng tràn thay đổi theo dao động của mực nước thủy triều nên khi tác giả tiến hành đo dòng chảy trong vùng sóng tràn bằng máy Vectrino II cũng phải dịch chuyển vị trí đặt máy theo dao động của mực nước thủy triều. Do đó phải chọn vị trí đặt máy Vectrino II trong vùng sóng vỡ và sóng tràn sao cho đầu sensor ngập trong nước nhiều nhất.

Triển khai đo Vectrino II (Nortek) trong vùng sóng vỡ và sóng tràn và sơ đồ nguyên tắc đo. Từ chuỗi số liệu đo đạc tác giả đã tiến hành xử lý bằng một chương trình Matlab.

NT2 NT1Vectrino Raw

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TẠI BÃI BIỂN NHA TRANG 3.1. Kết quả phân tích trường dòng chảy trong vùng sóng vỡ và sóng tràn

Một trong những kết quả đáng chú ý từ số liệu đo đạc đó là khẳng định về các pha nước lên xuống sau khi sóng đổ là không đồng nhất với sự liên tiếp hoặc ngược hướng trên bãi biển thực tế. 7.Biến thiên dòng chảy trong vùng sóng tràn lúc 09h40 ngày 30/5/2013 Như vậy dòng chảy trong vùng sóng vỡ và sóng tràndiễn ra rất nhanh chỉ khoảng vài ba giây và hướng dòng chảy thay đổi liên tục trong thời gian ngắn. Vận tốc dòng chảy trong vùng sóng trànlớn nhất khi pha nước đi lên tới điểm cao nhất có thể của dốc và khi pha nước đi xuống thì vận tốc dòng chảytrong vùng sóng tràn lớn nhất khi pha nước đi xuống tới vị trí đường bờ ở mực nước tĩnh.

Khi vận tốc dòng chảy trong vùng sóng tràn tăng thì năng lượng rối trung bình cũng tăng dần lên, năng lượng rối khi pha nước đi lên thường lớn hơn so với năng lượng rối trung bình khi pha nước đi xuống. Nhưngnăng lượng rối trung bình lớn nhất không xảy ra khi vận tốc dòng chảy đạt giá trị lớn nhất.Do nó còn phụ thuộc vào cấu trúc phân tầng của năng lượng rối trong vùng sóng vỡ và sóng tràn được thể hiện trênhình 3. Vận tốc của dòng chảy trong pha nước lên và xuống càng lớn thì gây ra năng lượng rối trung bình càng lớn.Trong khoảng 35mm (từ tầng 40÷75mm) thì năng lượng rối có sự thay đổi rất lớn theo độ sâu, năng lượng rối diễn ra mạnh ở các cell bên trên và yếu dần ở các cell dưới đáy (hình 3.13).

Trong khoảng 35mm (từ tầng 40÷75 mm) và trong khoảng 5,1 s thì năng lượng rối có sự thay đổi không lớn theo độ sâu mà thay đổi theo thời gian, năng lượng rối diễn ra mạnh ở các cell bên trên và khi pha nước đi xuống gặp pha nước đi lên tiếp theo (hình 3. Trong khoảng 35 mm (từ tầng 40÷75 mm) và trong khoảng 9,5 s thì năng lượng rối có sự thay đổi không lớn theo độ sâu nhưng thay đổi theo thời gian, năng lượng rối diễn ra mạnh ở các tầng cell bên trên khi pha nước đi xuống gặp pha nước đi lên tiếp theo và khi pha nước đi lên được tăng cường thêm từ các pha nước tiêp theo (hình 3. Trong khoảng 35mm (từ tầng 40÷75mm) và trong khoảng 8,5 s thì năng lượng rối có sự thay đổi theo độ sâu và theo thời gian, năng lượng rối diễn ra mạnh ở các tầng cell bên dưới khi pha nước đi xuống gặp pha nước đi lên tiếp theo và khi pha nước đi lên được tăng cường thêm từ các pha nước tiếp theo (hình 3.

Trong khoảng 35mm (từ tầng 40÷75mm) và trong khoảng 11 s thì năng lượng rối có sự thay đổi theo thời gian, năng lượng rối diễn ra mạnh ở các tầng cell bên dưới khi pha nước đi xuống gặp pha nước đi lên tiếp theo (hình 3. Mối quan hệ giữa độ cao sóng ngoài khơi và chiều cao bore sóng tràn Như đã mô tả trên hình 2.6, độ cao của bore nước có thể thu được thông qua xử lý ảnh do Camera đặt trên bãi biển thu được. Về cơ bản, sóng ngoài khơi khi lan truyền vào bờ và do ảnh hưởng của địa hình bãi biển nông nên biến dạng và đổ tạo nên các bore nước lan truyền lên trên bãi biển.

Từ hình 3.25 cho thấy so sánh giữa vận tốc dòng chảy từ mô hình mô phỏng lan truyển bore nước trong vùng sóng tràn với vận tốc dòng chảy đo đạc gần trùng khít với nhau.So sánh giữa năng lượng rối trung bình đo đạc với vận tốc dòng chảy từ mô hình cho thấy khi pha nước đi lên thì năng lượng rối trung bình là lớn nhất và giảm dần trong pha nước đi xuống (hình 3.26). So sánh năng lượng rối trung bình tke đo đạc (đường nét đứt) với vận tốc dòng chảy từ mô hình (đường nét liền) trong vùng sóng vỡ và sóng tràn trong trường hợp 1. So sánh năng lượng rối trung bình tke đo đạc (đường nét đứt) với vận tốc dòng chảy từ mô hình (đường nét liền) trong vùng sóng vỡ và sóng tràn trong trường hợp 3.

Trong khoảng thời gian cuối thì vận tốc dòng chảy đo đạc không trùng khít với vận tốc từ mô hình là vì trong thực tế khi một pha nước đang đi xuống thì lại gặp một pha nước tiếp theo đi lên nên trong khoảng thời gian cuối độ lớn của vận tốc dòng chảy trong pha nước đi xuống không giảm, còn trong mô hình mới chỉ mô phỏng được 1 lần pha nước đi lên và đi xuống. So sánh giữa năng lượng rối trung bình đo đạc với vận tốc dòng chảy từ mô hình cho thấy khi pha nước đi lên thì năng lượng rối trung bình là lớn nhất và giảm dần trong pha nước đi xuống (hình 3.28).

Hình 3. 2.Biến thiên dòng chảy trong vùng sóng tràn lúc 08h49 ngày 29/5/2013
Hình 3. 2.Biến thiên dòng chảy trong vùng sóng tràn lúc 08h49 ngày 29/5/2013