Mùa khô
Dòng chảy tổng hợp vào mùa khô ở vùng cửa sông ven biển Hải Phòng biến
động mạnh theo pha dao động của mực nước triều. Trong pha triều lên, trường dòng chảy có hướng từ biển vào phía trong các sông. Ở phía ngoài, hướng dòng chảy chủ
yếu là đông nam- tây bắc (Hình 3. 1). Trong pha triều này, các khối nước đi từ phía vịnh Hạ Long vào vùng ven bờ phía tây đảo Cát Bà. Vận tốc dòng chảy ở khu vực nghiên cứu trong pha triều này phổ biến trong khoảng 0-2-0.5m/s. Một số khu vực có vận tốc dòng chảy lớn hơn (0.7-1.0m/s) như ở cửa Lạch Huyện, phía trong cửa Nam Triệu, sông Bạch Đằng và Cấm (Hình 3. 1).
Trong pha triều xuống, do có sự kết hợp với các khối nước sông nên vận tốc dòng chảy lớn hơn (đặc biệt là các lớp nước trên mặt) so với pha triều lên. Vận tốc dòng chảy ở pha triều này phổ biến dao động trong khoảng 0.3-0.7m/s (Hình 3. 2). Hướng dòng chảy trong pha triều này chủ yếu định hướng theo hướng từ bờ ra phía ngoài (tây bắc- đông nam)
Ở thời kỳ nước lớn, vận tốc dòng chảy khá nhỏ (đặc biệt là phía ngoài các cửa sông), sự ảnh hưởng của khối nước sông vào thời điểm này rất hạn chế nên khối nước biển xâm nhập sâu hơn vào phía trong các cửa sông. Đáng chú ý là thời điểm nước lớn, vẫn xuất hiện dòng chảy ở phía trong các cửa sông với vận tốc khoảng 0.1-0.3m/s trong khi phía ngoài biển vận tốc dòng chảy rất nhỏ (Hình A. 1, Phụ lục
Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3d
Trong thời điểm nước ròng của mùa khô, trường dòng chảy khu vực ven biển Hải Phòng có vận tốc khá nhỏ và phân tán mạnh về vận tốc và hướng chảy. Cũng do tải lượng nước của các sông nhỏ nên thời gian dừng chảy vào thời điểm nước ròng ngắn hơn, trường dòng chảy nhanh chóng chuyển trạng thái từ dừng chảy thành chảy lên (Hình A. 2, Phụ lục A).
Sự biến động của trường dòng chảy ở khu vực nghiên cứu trong mùa khô theo
độ sâu là không lớn, sự phân tầng dòng chảy xảy ra rõ rệt hơn ở các pha triều lên và triều xuống (Hình 3. 1 và Hình 3. 2). Trong khi đó vào các thời điểm nước lớn hoặc nước ròng, chênh lệch dòng chảy giữa các tầng là khá nhỏ (Hình A. 1, Hình A2).
Trong những ngày triều kém của mùa khô, xu hướng biến động của trường dòng chảy tổng hợp ở vùng cửa sông ven biển Hải Phòng cũng tương tự như trong những ngày triều cường nhưng giá trị vận tốc dòng chảy cực đại nhỏ hơn nhiều so với những ngày triều cường (Hình A. 3, Hình A. 4, Phụ lục A). Trường dòng chảy trong những ngày triều kém phân bốđều hơn, ít xuất hiện những khu vực có vận tốc quá lớn so với khu vực khác.
Do độ sâu nhỏ lên sự phân tầng về giá trị vận tốc và hướng dòng chảy không lớn. Vận tốc dòng chảy theo cáo tầng khác nhau khá đồng nhất ở vùng phía trong gần các cửa sông và có chênh lệch tương đối lớn ở các vùng nước sâu phía ngoài. Hướng dòng chảy theo độ sâu ít thay đổi trong pha triều lên hoặc xuống nhưng phân hóa mạnh ở các thời điểm quanh khoảng thời gian mực nước đạt cực trị.
Mùa mưa
Vào mùa mưa, mặc dù lưu lượng nước sông đưa ra lớn hơn mùa khô lớn, nhưng do ảnh hưởng của trường gió nên dòng chảy từ biển hướng vào phía các cửa sông vận có giá trị khá lớn. Trong pha triều này, hướng dòng chảy chủ yếu là đông nam- tây bắc với giá trị vận tốc biến đổi từ 0,2-0,7m/s. Một số khu vực có vận tốc dừng chảy lớn hơn như Lạch Huyện cửa Nam Triệu và cửa Bạch Đằng, Cấm (Hình 3. 3).
So với mùa khô, sự kết hợp giữa dòng chảy sông và dòng triều được thể hiện rõ nét vào pha triều xuống tạo ra dòng chảy tổng hợp với vận tốc khá lớn so với các
Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3d
pha triều khác. Hướng dòng chảy trong trường hợp này định hướng theo hướng của các các của sông ra phía biển, và chủ yếu là hướng đông nam và nam. Giá trị vận tốc dòng chảy biến đổi trong khoảng từ 0,4-1.0m/s. Một số nơi do lòng dẫn hẹp như
khu vực cửa Lạch Huyện, cửa Nam Triệu vận tốc dòng chảy tầng mặt có thểđạt đến giá trị trên 1,0m/s (Hình 3. 4).
Vào thời điểm nước lớn của mùa mưa, cũng tương tự như trong mùa khô vẫn thấy xuất hiện dòng chảy hướng vào sâu các sông với giá trị vận tốc khoảng 0.1- 0.4m/s trong khi ở các khu vực phía ngoài có dòng chảy khá nhỏ (Hình A. 5). Sau thời điểm nước lớn khoảng 1-2 giờ, giá trị vận tốc dòng chảy nhỏ nhất và đổi hướng chảy xuống. Trường dòng chảy cuối pha triều lên tăng từ phía ngoài vào trong các cửa sông, trong khi đầu pha triều xuống lại có xu hướng giảm dần từ phía trong các cửa sông ra phía ngoài biển.
Ở thời điểm nước ròng, khối nước từ sông có điều kiện phát triển mạnh mẽ ra phía biển, nhưng do địa hình khu vực bị phân hóa mạnh khi mực nước xuống thấp nên trường dòng chảy vào mùa mưa ở thời điểm nước dòng khá phân tán cả về
hướng và các giá trị vận tốc. Một số khu vực vẫn có vận tốc dòng chảy lớn như phía trong các sông, khu vực cửa nam Triệu, Lạch Huyện (Hình A. 6, Phụ lục A)
Trong những ngày triều kém của mùa mưa, biến động của trường dòng chảy tổng hợp theo các pha dao động mực nước cũng tương tự như trong những ngày triều cường nhưng giá trị vận tốc dòng chảy cực đại ở khu vực phía trong các cửa sông thường có giá trị nhỏ hơn nhiều (30-60%) so với những ngày triều cường. Cũng tương tự như trong mùa khô, phân bố theo không gian của trường dòng chảy vào những ngày triều kém trở lên đồng nhất hơn, chênh lệch giá trị vận tốc ở một số
khu vực có giá trị cục bộ lớn so với nhưng khu vực còn lại nhỏ hơn so với những ngày triều cường. Vào pha triều lên trường dòng chảy hướng vào các cửa sông có giá trị rất nhỏ (dưới 0.2m/s) so với thời điểm đó trong ngày triều cường (Hình A. 7). Trong khi đó vào thời điểm nước lớn của ngày triều kém, dòng chảy hướng ra phía ngoài vẫn có giá trị khá lớn (khoảng 0.1-0.3m/s) ở phía ngoài biển (Hình A. 8).
Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3d
Hình 3. 1. Trường dòng chảy vùng cửa sông ven biển Hải Phòng giữa pha triều lên – mùa khô
(Đơn vị: m/s. Trong kỳ triều cường-18h, 19/3/2009; H=2.1m; a- tầng mặt; b- tầng đáy)
(a)
Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3d
Hình 3. 2. Trường dòng chảy vùng cửa sông ven biển Hải Phòng giữa pha triều xuống – mùa khô
(Đơn vị: m/s. Trong kỳ triều cường-7h, 20/3/2009; H=1.3m; a- tầng mặt; b- tầng đáy)
(a)
Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3d
Hình 3. 3. Trường dòng chảy vùng cửa sông ven biển Hải Phòng giữa pha triều lên – mùa mưa
(Đơn vị: m/s. Trong kỳ triều cường-12h, 19/8/2009; H=2.5m; a- tầng mặt; b- tầng đáy)
(a)
Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3d
Hình 3. 4. Trường dòng chảy vùng cửa sông ven biển Hải Phòng giữa pha triều xuống – mùa mưa
(Đơn vị: m/s. Trong kỳ triều cường-23h, 19/8/2009; H=1.6m; a- tầng mặt; b- tầng đáy)
(a)
Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3d
Sự phân tầng của các trường dòng chảy theo pha dao động của mực nước trong mùa mưa ở khu vực nghiên cứu thể hiện rõ rệt hơn so với mùa khô. Trong mùa mưa, sự phân tầng của dòng chảy (dù không lớn) không chỉ thể hiện rõ rệt ở các thời điểm triều lên, triều xuống (Hình 3. 3, Hình 3. 4) mà cả trong các trường hợp mực nước đạt giá trị cực trị (Hình A. 5, Hình A. 6, Phụ lục A). Sự phân tầng cũng tăng dần từ vùng cửa sông ra khu vùng biển phía ngoài nơi có độ sâu lớn hơn.