- Vay tín dụng: Vốn tự cĩ:
Y = 2 04 log 0.25 Th 1 e1 27r mí
3.1.1 Đặc điểm địa hình vùngcửa sơng Bạch Đằng và các khu vực phụ cận
Theo Hải đồ tỉ lệ 1:100.000, 1:25.000 phép chiếu Kờracốpxki của Bộ Tư lệnh Hải quân nhân dân Việt Nam, phát hành nãm 1995 và các kết quả phân tích sơ liệu đo đạc giai đoạn 1993 -1 9 9 5 của Viện Địa lý, địa hình vùng cửa sơng Bạch Đằng được thể hiện trên hình vẽ 3.1.
Căn cứ vào địa hình khu vực nghiên cứu cĩ thê thấy tổn tại nhiều bãi ngầm ở vùng cửa sơng, bãi ven bờ cĩ cao độ đỉnh bãi dao động từ 0 - l,5m , ở cửa sơng ngưỡng cát ngầm với cao trình từ -1 đến - l,5 m . Xem xét quá trình diễn biến theo thời gian, về mặt tổng quát cĩ thế thấy rằng, địa hình đáy, luồng lạch trong khu vực nghiên cứu bị biến động mạnh với xu thế chung độ sâu luồng và bãi ngày càng bị nơng, đặc biệt luồng Nam Triệu là luồng hàng hải chính ra vào cảng Hải Phịng.
Lưới tính tĩan thuỷ động lực và vận chuyển trầm tích cho khu vực nghiên cứu được xây dựng với 210 X 210 ơ lưới độ dài mỗi cạnh là lOOm, trục chính của lưới quay 320l) so với hướng chính bắc, và lưới tính tốn cho quá trình hình thành
và lan truyền sĩn g g iĩ bao gồm 620 X 420 ơ lưới với độ dài m ỗi cạnh là 50m, hai
lưới tính tốn cĩ cùng gĩc quay, lưới tính sĩng bao phủ khu vực tính tốn lớn hơn các lưới này được thể hiện trên hình vẽ 3.2.
. •/ / /
Hình 3.1 Địa hình vừng cửa s ơ n g Bạch Đ ằng
3.1.2 Đ ặc đ iểm đ ịa hình và trầ m tích lớp m ặ t v ù n g cử a sơng B ạch Đ ằng và các k h u vực p h ụ cận
Theo các thống kê phân tích mẫu đặc điểm trầm tích lớp mặt vùng cửa Nam Triệu sơng Bạch Đằng cho thấy tùy thuộc vào vị trí lấy mẫu m à chi tiêu phân cỡ hạt khác nhau với xu thế chung cỡ hạt giảm dần xuơi theo dịng nước, các hạt nằm tren khu vực bãi cĩ kích thước lớn hơn đo tác động xáo trộn và chọn lọc cua sĩng, dịng chảy chỉ mang các hạt mịn bồi lắng vào luồng tàu, các hat nằm trên khu vực luồng tàu và các bãi lầy là các hạt mịn, ngịai nguyên nhân giảm tốc độ dịng cháy cịn cĩ nguyên nhân tạo bơng kết chùm cua các hạt sét trong mơi trường nước mặn.
Các đặc trưng cơ học trầm tích hiện đại tại tầng mặt của hai đoan sơng Bạch
Đ ằng và cửa Nam Triệu được thể hiện trên bảng 3.1
Theo các số liệu thể hiện trên bảng ta thấy rằng, trầm tích hiện đại trên bể m ặt đáy vùng cửa sơng Bạch Đằng - cửa Nam Triệu là khá phức tạp, đây là mơi trường tích tụ trầm tích hỗn hợp sơng biển bao gồm: cát mịn, cát bột, bột, hột sét và bùn sét được phân bố xen kẽ tạo thành từng dải dài chạy dọc theo các tuyến luồng.
Trầm tích cát nhỏ phân bơ' chủ yếu ở hai bên cửa sơng, tạo thành doi cát tích tụ, hàm lượng cấp hạt 0,25 -T 0 ,lm m chiếm 50% đến 70%, cấp hạt 0,1 -ỉ- 0,01 chiếm 20% đến 30% , phần cịn lại là cấp hạt < 0,0 lm m , đường kính trung bình của dạng trầm tích này d 5() = 0,14mm. t-co-.e ị iva '. 2 [ j - Q 2- 1 □ C- : I I -L ■ c a. Lưới tính thuỷ đ ộ n g lực vả vận c h u y ể n trầm tích
■:c •2 2 í • 2S -27 f 3 f K . v - 2 ' ■Jnde'.nta -1C >2 Ĩ .17 5 b. Lưới tính s ĩ n g
Hình 3.2 Lưới tính c ủ a c á c mơ hình to á n tại vù n g cửa s ơ n g Bạch Đằng.
Trầm tích cát bột phân bố chủ yếu ở độ sáu đến -2 m , hàm lượng cấp hạt > 0 ,lm m chiếm 35%, cấp hạt 0,1 -r 0,01 chiếm 50%, cấp hat < 0,01 chiếm 15%, đường kính trung bình của dạng trầm tích này d 50 = 0,055m m . Trầm tích bột cĩ mặt chủ yếu ở lịng dần cửa sơng, độ sâu từ - 2 m đến -6 m và đáy của các lạch mới, hàm lượng cấp hạt 0,1 -ỉ- 0,01 chiếm 50% đến 70% , cấp hạt < 0,01 chiếm 30% đến 40%, trị số d 5() = 0,02mm.
Trầm tích bột sét phân bố chủ yếu ớ độ sâu trên 6m, hàm lượng cấp hạt 0,1 H- 0,01m m chiếm 30 H- 35%, cấp hạt < 0,01 ram chiếm 45 + 60%. Đường kính trung bình của dạng trầm tích này d 50 = 0,004m m .
Trầm tích bùn sét phân bố khơng liên tục, chủ yếu tập trung ở những độ sâu lớn từ -7 m đến -1 0 m , hàm lượng cấp hạt < 0,01mm chiếm 70% đến 85%, đường kính trung bình của dạng trầm tích này d 50 = 0,007mm.
Với đặc điểm đặc thù của trầm tích khu vực cửa sơng Bạch Đằng, các mơ hình vận chuyển trầm tích đối với cát bở rời sẽ khơng phù hợp, sự lựa chọn sẽ phải định hướng tới dạng mơ hình cĩ khả năng mơ phỏng trầm tích cát hạt mịn hoặc bùn cĩ tính kết dính.
B ảng 3.1 C ác đ ặ c trưng cơ h ọ c c ủ a trầm tích bề mặt khu vực cửa s ơ n g Bạch Đằng
Tên Tên Hàm lượng % cấp hat [mm] Mi50 M dgo
đoạn vị trầm 1 + 0,5 4- 0,25 0,1 + 0,05 0,01 + 0,005 < [mm] [mm] trí lấy tích 0,5 0,25 - 0,1 0,05 - 0,005 - 0,001 mẫu 0,01 0,001 Đ o a n Bột 65,6 7,1 1,2 10,3 15,8 0,065 T— o o c s ơ n g B a c h Bột Bột sét 25,9 16,0 31,2 34,7 3.2 18.2 23,0 14,6 16,7 16,5 0,015 0,013 0,001 0,001 Đ ằ n g Sét 18,8 23,7 19,5 24,6 0,005 0,001 Bột 24,5 42,7 6,2 3,7 22,9 0,022 0,001 Đột 30,0 33,7 10,6 10,0 15,5 0,019 Đ o ạ n Bột sét 11,9 22,4 9,8 36,8 19,2 0,004 c ử a Bột 27,2 25,7 10,7 16,6 19,8 0,015 N a m Bột 35,6 20,8 9,0 20,0 14,6 0,017 Triệu Sét Bột 14,9 22,2 14,0 25,9 23,0 0,005 Sét Bột 5,5 26,5 10,0 31,6 27,0 0,0035 Sét 17,0 22,9 13,9 42,6 22,5 0,007 3.1.3 Mực nước tính tĩan T h ủ y triề u :
Khu vực cửa sơng Bạch Đằng cĩ chế độ nhật triều thuần nhất với biên độ dao động lớn, tại Hịn Dáu, triều cĩ chu kỳ trung bình 24 giờ 45 phút, thời gian triều dâng và triều rút xấp xỉ nhâu, biên độ dao động mực nước triều lớn nhất cĩ thể đạt
tới 4,25m, dao động mực nước thủy triều cĩ tác động mạnh mẽ tới các quá trình thủy động và vận chuyển trầm tích ở khu vực này.
Căn cứ vào tài liệu mực nước quan trắc từ 1963 đến 1997. Tiến hành xây dựng các đường tần suất:
- Đường tần suất mực nước trung bình ngày - Đường tần suất mực nước lớn nhất.
- Đường tần suất mực nước nhỏ nhất.
Kết quả tính tần suất tại trạm Hịn Dáu được tổng kết như sau: + Mực nước lớn nhất ứng với tần suất p = 1% là H j% = +2,55 m + Mực nước nhỏ nhất ứng với tần suất p = 1% là H,c- = -2,55 m + Mực nước lớn nhất ứng với tần suất p = 5% là H 5% = +2,40 m + Mực nước nhỏ nhất ứng với tần suất p = 5% là H 5% = -2,40 m + Mực nước lớn nhất ứng với tần suất p = 10% là H|m - +2,30 m + Mực nước nhỏ nhất ứng với tần suất p = 10% là H U)% = -2,30 m + Mực nước nhỏ nhất ứng với tần suất p = 95% là H9W = - 1,75 m.
Chọn quá trình triều 1 ngày điển hình tại trạm Hịn Dáu thu phĩng đối với mực nước ứng với các tần suất 1%, 5%, 10% và 95% được thê hiện trẽn bảng 3.2 và hình vẽ 3.3. Các mực nước với tần suất 1%, 5% và 10% sẽ được xây dựng thành chuỗi mực nước biến đổi theo thời gian làm biên phục vụ các kịch bản tính tĩan trong mơ hình nhằm đánh giá tác động của các quá trình thúy động lực tới vận chuyển bổi tích trong khu vực nghiên cứu.
Nước d â n g do bão
Do tác dụng giĩ bão từ ngồi khơi thổi vào tại các vùng cửa sơng ven biển sẽ xuất hiện hiện tượng nước dâng. Theo thống kê các cơn bão áp thấp xảy ra trong thời kỳ 1960 - 1990 ở vùng ven bờ Vịnh Bắc Bộ phía Bắc vĩ độ 16'’N cĩ tới 101 cơn bão gây nước dâng ven bờ. Tại đoạn ven bờ nghiên cứu Hải Phịng đến cửa Đáy ta thấy cĩ những đặc trưng thống kê sau (Bảng 3.3)
- Số cơn bão đổ bộ vào lưu vực sơng Hồng và sơng Thái Bình chiếm 17.8% tổng số cơn bão đổ bộ vào M iền Bắc
- Nước dàng xảy ra ở đoan ven biển nghiên cứu khá lớn: cĩ tới 50% cơn bão gây nước dâng > 150cm, trong đĩ cĩ khoảng 33% gây nước nước dáng > 200cm.
- Thời gian xẩy ra nước dâng cực đại thường chậm pha khoảng 1 giờ so với lúc đổ bộ.
- Thời gian tồn tại nước dâng ( Tt) trung bình tại các trạm ven bờ từ 12giờ đến 30 giờ - trung bình khoảng 18 giờ. Thời gian tổn tại đỉnh nước dâng khoảng từ 2 đến 3 giờ chiếm 15% tổng số thời gian tồn tại nước dâng.
B ảng 3.2 Mực nước triều trạm Hịn Dáu tư ơ n g ứng với c á c tầ n s u ấ t
T(giờ)
Mưc nước ứng với tấn suất
1% 5% 10% 50% 95% 1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2 -0,81 -0,76 -0,73 -0,60 -0,55 3 -1,34 -1,26 -1,21 -1,00 -0,92 4 '1,74 -1,64 -1,57 •1,30 -1,20 5 -2,15 -1,98 -1,94 -1,60 -1,47 6 -2.42 -2,30 -2,18 -1,80 -1,66 7 -2,55 -2,40 -2,30 -1,90 -1,75 8 -2,55 -2,40 -2,30 -1,90 -1,75 9 -2,42 -2,28 -2,18 -1,80 -1,66 10 -2,15 -2,03 -1,94 -1,60 -1,47 11 -1,74 -1,64 -1.57 -1,30 -1,20 12 -1,21 -1,14 -1,09 -0,90 -0,83 13 -0,54 -0,50 -0,48 -0,40 -0,37 14 0,13 0,125 0,12 0,10 0,09 15 0,81 0,77 0,73 0,60 0,55 16 1,34 1,27 1,21 1,00 0,92 17 1,88 1,75 1,69 1,40 1,29 18 2,28 2,14 2,06 1,70 1,57 19 2,42 2,28 2,18 1,80 1,66 20 2,55 2,40 2,30 1,90 1,75 21 2,28 2,13 2,06 1,70 1,57 22 1,88 1,77 1,69 1,40 1,29 23 1,48 1,40 1,33 1,10 1,01 24 0,94 0,90 0,85 0,70 0,64 25 0,54 0,50 0,48 0,40 0,37 26 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
3 00
3 00 ... - --- --- ---
Thời gian (giờ)
[ - * - H - » - P = 1 % p - 1 0 % p - 95%J
Hình 3.3 Quá trình m ực nưĩc triều th e o c á c tẩn s u ấ t B ảng 3.3 s ố cơn b ã o đ ổ bộ vào c á c đ o ạ n bờ và tẩ n s u ấ t ___________ gảy n ư ĩ c d â n g c ự c đại tro ng c á c k h o ả n g d ộ cao.
50 100 150 200 250 Sị cơn Đoạn '— đ ổ bộ K ỉ 10 8 3 5 Mĩng Cái - Hải Phịng 38% 30% 12% 19% 26 K II 1 3 5 3 6 Hải Phịng - c ử a Đáy 6% 17% 28% 17% 33% 18 K III 8 5 3 1 Cửa Đáy - c ử a Vạn 44% 33% 17% 6% 18 K IV 3 4 7 1 1
Cửa Vạn - Đèo Ngang 1-9% 25% 44% 6% 6% 16
K V 1
Đèo Ngang - cử a Tùng 6% 47% 29% 6% 6% 6% 17
Thơng thường ớ nước ta nước dâng thường xẩy ra khơng trùng các pha triều cường hoặc nước lớn m à phần lớn xẩy ra lúc triều kém, nước rịng. Nhằm tìm hiếu
quy luật này đã xử lý sơ liệu mực nước tại trạm Hịn Dấu cho 56 cơn bão thời kv 1963 - 1983, kết quả được thể hiện trên bảng 3.4 - 3.5).
B ảng 3.4 Tẩn s u ấ t trù n g hợp giữa ng ày cĩ nước d â n g c ự c đại với c á c n gày tro n g thời kỳ triều cường, triều kém.
(S ố 0 chỉ n gày nước cường, kiệt - ngày âm chỉ ngày trước đĩ ngày dương chỉ ngày sau đĩ).
Ngày -3 -2 -1 0 1 2 3 Tổng
Nước cường 1.54 3.07 7.69 10.77 4.61 7.59 1.51 36.92%
Nước kiệt 4.61 7.69 7.69 13.85 4.64 3.07 0.00 47.69%
Trung gian 15.39%
B ảng 3.5 Tẩn s u ấ t trùng hợp giờ c ĩ nước d ân g cự c dại với giờ n ước lớn, nước rịng
( S ố 0 chỉ giờ nước lớn, nước rịng, giờ âm chỉ các giị trước đĩ - già dương chỉ các giờ sau đĩ).
Giờ -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 Tổng
Nước cường 3.07 6.69 3.07 3.07 7.69 7.68 6.15 3.07 6.15 47.7%
Nước rịng 0.00 3.07 1.54 1.54 10.1 3.07 1.54 3.07 3.07 27.9%
Trung gian 24.6%
Dựa trên kết quả tính tốn của các bảng ( 3.4 -ỉ-3-5) cĩ thê kết luận: khá năng trùng hợp giữa các pha triều với nước dâng cực đại phân bố tường đối đều, khơng cĩ ưu th ế rõ rệt về khả năng nào. Do vậy khi tính tốn nước dâng ở các vùng cứa sơng nghiên cứu trên cần tính đến yếu tơ tổ hợp bất lợi nhất.
Theo 14 TCN - 130-2002 Hướng dẫn thiết k ế đê biển, đối với khu vực Bắc Bộ, căn cứ vào số liệu ở bảng C3 -TCN. Chiều cao nước dâng đo bão ứng với tần suất 10%, nội suy xác định được H ndp=10% = 2,30 m