C ao độ (m ) C ao độ (m ) C ao độ (m )
- Nếu bóo xảy ra gặp lỳc triều kộm, nước rũng chỉ cú quỏ trỡnh xúi bói và quỏ trỡnh xúi bói lỳc này xảy ra mónh liệt hơn nhiều so với lỳc triều cường nước lớn. Nếu bóo xảy ra gặp lỳc triều cường, nước lớn quỏ trỡnh xúi bói và xúi lở đờ kố xảy ra đồng thời. Dưới tỏc động của bóo, phần bói ngồi xa hơn 100m (tớnh từ chõn đờ) bị biến động khụng lớn, chỉ cú vựng sỏt chõn đờ bói bị biến động mạnh nhất.
- Bói biển ngày càng bị thu hẹp là do tớch luỹ của quỏ trỡnh xúi hàng năm mà mónh liệt nhất là trong thời kỳ “Nước rươi” (đầu thời kỳ giú mựa Đụng Bắc).
- Qua phõn tớch tài cỏc tài liệu nghiờn cứu về khụng ảnh mới nhất thỡ chiều dài
bờ biển xúi mũn kộo dài từ cửa Hà Lạn đến Cồn Trũn. Tại khu vực này xảy ra sự mất cõn bằng bựn cỏt nghiờm trọng. Từ số liệu đó đo đạc bựn cỏt của Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam cho thấy, đường kớnh trung bỡnh hạt cỏt tại khu vực Hải Lý, Hải Chớnh, Hải Triều bị “thụ hoỏ” so với thời kỳ 1975, cụ thể: d50 (1975) = 0,09mm, d50 (1985) = 0,09 - 0,12mm và đến nay d 50 (2009) = 0,14 - 0,16mm. Điều này núi lờn rằng khu vực này lượng bựn cỏt bự đắp từ cỏc cửa sụng đến ngày càng ớt đi.
- Trong vũng 40 năm trởlạiđõy hiện tượng xúi lởcú xu hướng tiến dần về phớa nam: những năm 1970 xung quanh khu vực Hải Lý, những năm 1980 - 2000 tiến xuống khu vực Hải Chớnh, Hải Triều và từ 1995 đến nay biến động xúi bói đó lan đến Hải Thịnh.
3.2.2. Mặt cắt ngang đặc trưng ven biển Hải Hậu - Nam Định
Mặt cắt ngang bói biển đặc trưng là những mặt cắt được hỡnh thành, cấu tạo bởi cỏc chế độ thủy thạch động lực điển hỡnh tại khu vực đú. Việc đưa ra được phương trỡnh, hỡnh dạng, cấu tạo mặt cắt bói đặc trưng và ứng với cỏc chế độ thủy thạch động lực tại từng khu vực sẽ làm cơ sở để giỳp cỏc nhà thiết kế cụng trỡnh lựa chọn, bố trớ và thiết kế loại cụng trỡnh chỉnh trị trờn bói (cụng trỡnh giảm súng, ngăn cỏt) phự hợp và phỏt huy hiệu quả đối với khu vực cần chỉnh trị [4], [59], [83].
3.2.2.1. Lựa chọn dạng mặt cắt đặc trưng phự hợp với vựng nghiờn cứu
Ứng với những điều kiện nhất định của súng, mực nước, dũng chảy, thủy triều và bựn cỏt sẽ tồn tại một hỡnh dạng tương ứng của mặt cắt ngang bói biển, mặt cắt đú gọi là mặt cắt ngang ở trạng thỏi cõn bằng [78].
Biểu thức toỏn học mụ tả hỡnh dạng bói biển phổ biến nhất là biểu thức do Bruun và Dean xõy dựng (mặt cắt ngang dạng Bruun/Dean)
y(x)= A xρ (3.1)
Trong đú:
A: Hệ số kinh nghiệm thứ nguyờn ρ: Hệ số mũ khụng thứ nguyờn
Bằng cỏch dựng phương phỏp thống kờ Bruun tỡm ra được hệ số mũ ρ = 2/3
y(x)= A x2/3 (3.2)
Trong đú:
y: Độ sõu nước tại điểm x theo phương ngang từ mộp nước A: Hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào cỏc đặc điểm trầm tớch
Larson (1991) đề xuất hỡnh dạng mặt cắt ngang thể hiện bởi phương trỡnh sau
y (x) = A (x + xs)2/3 (3.3)
với xs- tham số biểu thị khoảng cỏch ngang, được lấy từ trường dữ liệu bằng cỏch sử dụng bỡnh phương tối thiểuđểgiảm lỗi (Larson 1991).
Hỡnh dạng mặt cắt ngang bói biển ở trạng thỏi cõn bằng được xe m như là kết quả của sự cõn bằng giữa cỏc lực phỏ hoại và lực thành tạo nờn mặt cắt ngang bói biển. Hay núi cỏch khỏc nếu xột theo quan điểm vận chuyển bựn cỏt theo phương vuụng gúc với đường bờ thỡ mặt cắt ngang bói biển sẽ đạt tới trạng thỏi cõn bằng khi lượng vận chuyển bựn cỏt theo phương ngang bằng khụng.
Trong điều kiện tự nhiờn, khi cỏc điều kiện biờn như: súng, mực nước, dũng chảy,… liờn tục thay đổi theo thời gian thỡ cỏc ảnh hưởng do chỳng tạo nờn đối với bói biển sẽ rất khú đạt tới trạng thỏi cõn bằng “tĩnh” mà chỉ cú thể đạt tới trạng thỏi cõn bằng “động” tương ứng với từng thời kỳ trong năm.
Một mặt cắt ngang bói biển ở trạng thỏi cõn bằng “động” cú thể mụ tả vắn tắt như sau: mặt cắt ngang ban đầu, sau khi cú sự biến đổi của cỏc điều kiện biờn, sẽ cú sự thay đổi về hỡnh dạng. Trải qua một thời đoạn xỏc định, một hỡnh dạng mặt cắt cuối cựng sẽ được xỏc lập với sự biến đổi rất nhỏ theo thời gian. Trong tự nhiờn, cú thể coi trạng thỏi cõn bằng này là trạng thỏi cõn bằng về mặt động lực của cỏc lực
tỏc dụng, đối với trường súng ngẫu nhiờn và sự biến thiờn liờn tục của mực nước trong tự nhiờn. Bằng cỏch lấy trung bỡnh húa cỏc hỡnh dạng mặt cắt trong một thời đoạn xỏc định, một hỡnh dạng mặt cắt trung bỡnh ở trạng thỏi cần bằng cú thể được xỏc lập.
Trong nghiờn cứu của luận ỏn kiến nghị ba phương trỡnh để mụ tả mặt cắt ngang cõn bằng dựa trờn hàm cơ bản, hàm số mũ, hàm logarit lần lượt như sau:
Hàm cơ bản cú dạng:
y(x)= A(x + xs)ρ (3.4)
Hàm số mũ Komar và McDougal như sau:
y(x)= B(1-e-kx+C) (3.5)
Hàm logarit do Lee (1994) đề xuất cú dạng:
h(x) = D + (1/F)ln(x/ G+1) (3.6)
Hệ số G cú liờn quan đến đường kớch hạt trầm tớch và F được ước tớnh bằng cỏch sử dụng chu kỳ T thụng qua mối quan hệ F = 4π2/gT2. D được hiểu như tham sốx s trong phương trỡnh (3.3)ởtrờn.
Kết quả tớnh toỏn cỏc hệ số trong cỏc hàm lý thuyết bởi phương phỏp đường cong phự hợp được thể hiện trong Bảng 3.2. Để thấy rừ sự biến đổi của hệ số R (Hệ số tương quan) và RMSE (Sai số trung bỡnh toàn phương). Từ kết quả tớnh toỏn sẽ lựa chọn được dạng mặt cắt phự hợp nhất với mặt cắt tự nhiờn tại khu vực nghiờn cứu (Hỡnh 3.10a, b, c).
Bảng 3.2. Hệ số đặc trưng ứng với từng dạng phương trỡnh
Dạng hàm Hệ số MC HH1 MC HH2 MC HH3 h(x)= A (x + xs)ρ (Funtion[1]) A(m -ρ) -0,012 -0,174 -0,040 xs(m) -1,000 -1,000 -1,000 ρ 0,568 0,472 0,695 R 0,862 0,944 0,898 RMSE 0,568 0,256 0,484 h(x)= B(1-exp(-kx+C)) (Funtion[2]) B (m)C -0,070-4,635 -5,4040,147 k (m- ) 0,003 0,002 R 0,949 0,945 RMSE 0,245 0,354 h(x) = D + 1/F.ln(x/G+1) (Funtion[3]) D(m) 4,032 0,86 4 1,342 F(m- ) 0,435 0,693 0,393
Dạng hàm Hệ số MC HH1 MC HH2 MC HH3
G(m) 30,590 27,840 101,3 0
R 0,940 0,963 0,964
RMSE 0,292 0,209 0,373