TT Cỏc chỉ số Lưới miền lớn Lưới miền nhỏ
1 Sai số trung bỡnh (m) 28,739 4,67
2 Sai số cực đại (m) 70,044 10,22
3 Sai số cực tiểu (m) 0,055 0,01
2.4.3.3. Điều kiện đầu vào phục vụ tớnh toỏn mụ hỡnh:
Cỏc điều kiện đầu vào phục vụ tớnh toỏn diễn biến đường bờ được ỏp dụng cho hai miền lưới tớnh, với cả trường hợp bói tự nhiờn và khi cú cụng trỡnh, bao gồm:
- Số liệu súng phục vụ tớnh toỏn được dẫn xuất từ trạm đo Bạch Long Vĩ và Cồn Cỏ bằng mụ hỡnh MIKE 21, s au đú trớch xuất tại cỏc vị trớ (X0, Y0) ở hai biờn ngoài (O(1) và O(2)) của cả lưới tớnh lớn và nhỏ để làm súng đầu vào.
+ Số liệu súng đầu vào phục vụ tớnh toỏn kiểm định được trớch xuất và tớnh lặp lại từ năm 1985 đến năm 1995;
+ Số liệu súng đầu vào phục vụ tớnh toỏn dự bỏo diễn biến đường bờ cho toàn dải ven biển Hải Hậu được trớch xuất và tớnh lặp lại từ năm 2009 đến năm 2020;
+ Số liệu súng tớnh toỏn diễn biến đường bờ khi cú cụng trỡnh giảm súng được trớch xuất và tớnh lặp lại trong thời gian 5 năm, từ 1/1/2012 đến 31/12/2017 và tớnh cho 10 năm từ 1/1/ 2012 đến 31/12/2022.
- Mực nước cố định với giỏ trị mực nước trung bỡnh nhiều năm tại khu vực Hải Hậu: Htb = +1,86m.
- Cỏc tham số bựn cỏt: d50 = 0,14mm.
- Khi tớnh với những phương ỏn cụng trỡnh, cỏc giỏ trị hệ số giảm súng (Kt) được lấy từ kết quả thớ nghiệm mụ hỡnh vật lý tại cỏc cấp mực nước tương ứng.
2.4.3.4. Cỏc phương ỏn tớnh toỏn trong luận ỏn:
1. Dự bỏo diễn biến đường bờ biển trong điều kiện tự nhiờn:
Tớnh toỏn nhằm đưa ra bức tranh dự bỏo về diễn biến đường bờ biển tự nhiờn trong tương lai tại khu vực nghiờn cứu để cú cơ sở phõn tớch, so sỏnh và đỏnh giỏ với phương ỏn khi cú cỏc cụng trỡnh chỉnh trị.
2. Lựa chọn cỏc tham số cụng trỡnh:
- Đỏnh giỏ ảnh hưởng của chiều dài đờ ngầm tới diễn biến hỡnh thỏi: cỏc kịch bản chiều dài đờ ngầm (L) thay đổi lần lượt là: L = 50m; L = 100m và L = 200m.
- Đỏnh giỏ ảnh hưởng khoảng cỏch X giữa đờ ngầm và đường bờ ban đầu tới diễn biến hỡnh thỏi, tiến hành tớnh toỏn với: X = 50m, X = 80m, X = 100m, X = 150m và X = 200m.
- Đỏnh giỏ ảnh hưởng của độ rộng khe giữa cỏc đờ (G) tới diễn biến đường bờ, tớnh với cỏc trường hợp: G = 25m; G = 50m; G = 80m và G = 150m.
3. Phương ỏn cụng trỡnh chỉnh trị: a)
Bố trớ mặt bằng:
Căn cứ vào thực tế và mục đớch nghiờn cứu, luận ỏn đó đề xuất khu vực cần chỉnh trị, đú là khu vực Hải Hũa đến Hải Triều, huyện Hải Hậu. Ở đõy bố trớ phương ỏn gồm cỏc mỏ hàn chữ T, kết hợp với đờ ngầm phỏ súng với mục đớch ngăn cỏt, giảm súng và tạo bồi bói (Hỡnh 2.19). Chi tiết về phương ỏn cụng trỡnh chỉnh trị đề xuất được thể hiện trong chương 4.
b)
Cỏc thụng số chi tiết của phương ỏn bố trớ:
- Cỏnh chữ T và đờ ngầm bố trớ cỏch bờ khoảng 150m ở cao trỡnh đỏy -1,0m. Khu vực được bảo vệ khoảng từ Km17 ữ Km22 thuộc đờ biển Hải Hậu;
- Chiều dài thõn mỏ chữ T trung bỡnh Lt = 150m, cũng là khoảng cỏch từ bờ đến cỏnh mỏ, và cũng là khoảng cỏch từ bờ đến đờ ngầm;
- Chiều dài cỏnh mỏ chữ T trung bỡnh Lc = 200m, cũng bằng chiều dài trung bỡnh của đờ ngầm;
- Khoảng cỏch trung bỡnh giữa 02 đầu cỏnh mỏ chữ T, hoặc giữa đầu cỏnh chữ T với đầu đờ ngầm và giữa hai đờ ngầm với nhau là G = 110m;
- Cao trỡnh đỉnh đờ ngầm, cũng là cao trỡnh đỉnh chữ T là ∆ = +1,40m; - Bề rộng đỉnh đờ ngầm, cũng là bề rộng đỉnh mỏ chữ T là B = 5,0m.
Hỡnh 2.19. Bố trớ hệ thống cụng trỡnh hỗn hợp giữa 5 đờ ngầm phỏ súng kết hợp với 7 mỏ hàn chữ T tại khu vực Hải Hậu.
2.4.4. Thiết lập mụ hỡnh tớnh cỏc chế độ thủy thạch động lực (Mike 21) và cỏc phương ỏn tớnh toỏn của luận ỏn.
2.4.4.1. Thiết lập lưới và phạm vi tớnh toỏn:
Phạm vi lưới tớnh được chia thành hai miền lớn và nhỏ như sau:
- Lưới miền lớn với biờn mở rộng bao trựm khu vực đảo Bạch Long Vĩ và đảo Cồn Cỏ (Hỡnh 2.20a) để lấy số liệu đầu vào cho biờn ngoài khơi tại cỏc khu vực cú thu thập dữ liệu về súng, giú. Lưới tớnh được chia với 10737 phần tử và 20413 nỳt, bước lưới lớn nhất khoảng 2,0km và bước nhỏ nhất khoảng 500m. Sau đú cỏc số liệu súng được tớnh lan truyền từ ngoài khơi trờn lưới miền lớn, dẫn xuất vào vựng biển Nam Định và được trớch xuất tại biờn của lưới miền nhỏ để phục vụ cho cỏc kịch bản tớnh toỏn tại khu vực cần quan tõm.
- Lưới tớnh miền nhỏ được chia cho toàn vựng biển từ khu vực cửa Ba Lạt đến cửa Lạch Giang (Hỡnh 2.20b). Địa hỡnh cỏc vựng quan tõm và ven bờ sẽ được chia với bước lưới nhỏ nhằm chi tiết húa địa hỡnh tại khu vực đú, cỏc vựng lõn cận và ở vựng nước sõu cỏch xa bờ bước lưới được chia thưa dần. Lưới tớnh được chia với 45223 phần tử và 23039 nỳt, bước lưới lớn nhất khoảng gần 1,0km và bước nhỏ nhất là 30m. Biờn phớa bắc kộo dài từ bờ ra đến độ sõu 20m nước dài khoảng 13km, biờn phớa nam kộo dài từ bờ ra độ sõu 20m nước dài khoảng 15km, biờn ngoài khơi được lấy dọc theo đường đồng mức tại độ sõu 20m nước.
Hỡnh 2.20a. Địa hỡnh và lưới tớnh miền
lớn từ Bạch Long Vĩ đến Cồn Cỏ Hỡnh 2.20b. Địa hỡnh và lưới t ớnh khu vực từ cửa Ba Lạt đến cửa Lạch Giang
2.4.4.2. Hiệu chỉnh và kiểm định mụ hỡnh:
1) Hiệu chỉnh và kiểm định cỏc yếu tố động lực:
Cỏc kết quả tớnh toỏn hiệu chỉnh và kiểm định mụ hỡnh với cỏc yếu tố động lực (mực nước, súng, dũng chảy) được thể hiện trong cỏc hỡnh từ 2.21 ữ 2.25 dưới đõy.
Hỡnh 2.22a. So sỏnh giữa mực nước thực đo và tớnh toỏn tại cửa Ba Lạt
Hỡnh 2.22b. So sỏnh giữa mực nước thực đo và tớnh toỏn tại cửa Lạch Giang
300 250 200 150 100 50 0 00 :00 20 11- 05- 27 00 :00 05 -28 00 :0005 -29 00 :0005 -30 00 :0005 -31 00 :0006 -01 00 :0006 -02 Huong dong chay thuc do [ degree]
Huong do dong chay tinh toan [degr ee]
Hỡnh 2.24. So sỏnh tốc độ dũng chảy ven tớnh toỏn và thực đo tại Hải Hậu
Hỡnh 2.25. So sỏnh hướng dũng chảy ven tớnh toỏn và thực đo tại Hải HậuĐể đỏnh giỏ mức độ sai số của mụ hỡnh, luận ỏn dựng chỉ tiờu Nas h (Nash and Để đỏnh giỏ mức độ sai số của mụ hỡnh, luận ỏn dựng chỉ tiờu Nas h (Nash and Sutcliffe 1970), được tớnh theo cụng thức:
∑N (X0,i − X s ,i )
Nash = 1 − i =1
∑
i=1
0,i − X 0 ) (2.59)
trong đú: X0,i - Giỏ trị thực đo;
Xs,i - Giỏ trị tớnh toỏn hoặc mụ phỏng;
X 0 - Giỏ trị thực đo trung bỡnh.
Hệ số Nash cú giỏ trị cú thể từ -∞ đến 1, nếu đạt giỏ trị bằng 1 cú nghĩa là một sự kết hợp hoàn hảo giữa mụ hỡnh và dữ liệu thực đo. Nếu giỏ trị Nash = 0 chỉ ra
2
(
X
rằng giữa thực đo và tớnh toỏn cú độ chớnh xỏc như nhau, trong khi nếu giỏ trị Nash < 0 thỡ cỏc số liệu đo đạc thực tế tốt hơn kết quả tớnh toỏn.
Áp dụng cụng thức (2.59), cỏc kết quả đỏnh giỏ sai số về mực nước, súng, dũng chảy ven bờ khu vực Hải Hậu được trỡnh bày như trong Bảng 2.5.