STT Yếu tố đo đạc Thiết bị sử dụng
1 Độ cao sóng Chu kỳ sóng Hướng sóng Vận tốc dòng chảy Máy AWACS
2 Mự nước, thủy triều Thướ đo mự nước 3 Mẫu trầm t h lơ lửng Thiết bị lấy mẫu
theo tầng và giấy lọc
c) Phương pháp mơ hình tốn
Với bài tốn cụ th là bồi lấp luồng tàu và cửa sông, quy mô ràng buộc về không gian và thời gian với hiện tượng đang xét ó th xem trên hình 1.16, theo đó q trình xảy ra trong quy mô nhiều ngày đến năm, n phạm vi khoảng vài m đến hàng chục km.
Trên thế giới và trong nước hiện có nhiều mơ hình thủy động lự đang được áp dụng cho nhiều mụ đ h há nhau như nghiên ứu, quy hoạch và thiết kế hệ thống cơng trình..., tiêu bi u có th k đến SORBEK, DELFT 3D (Hà Lan), MIKE (Đan Mạch), tuy nhiên, mỗi mơ hình đều có những ưu nhượ đi m riêng. Sau khi cân nhắc, so sánh các mơ hình tốn có thế áp dụng cho khu vực phù hợp với mụ tiêu đề tài, đã lựa chọn mơ hình MIKE. Các modul MIKE 21 cho phép mô phỏng và tái hiện bức
tranh thủy động lực trên tồn miền nghiên cứu, thay vì chỉ tại một vài đi m như số liệu đo đạc. Trong nghiên cứu này, với mục tiêu mơ phỏng và tính tốn ảnh hưởng của các ng trình lên trường thủy động lực vùng cửa s ng Bình Định.
Cơn bÃo Tháng 1-5 năm 5-10 năm 10-20 năm
Mơ hình ba chiỊu M« hỡnh mt -ng M hỡnh 2 -ng M hình lớn (macro) Quy mô thời gian
Q u y m ô k h ô n g g ia n Tr m m ét V ài k m 10 km
Hỡnh 1.16 S la chn m hình tốn theo quy mơ khơng gian và thời gian (Horikawa, 1987)
Xây dựng m hình lan truyền sóng từ sóng tốn ầu làm đầu vào ho á m hình động lự họ hi tiết ho á ửa i n. Miền t nh toán và á th ng số đầu vào đượ trình ày ở ảng 1.5.
Bảng 1.5 Các thơng số mơ hình MIKE21/3 Couple FM
Thơng số Điều kiện
Thời gian Tháng 10/2012 và tháng 6/2013 Bướ t nh thời gian 60 giây
Lưới tam giá
Mesh 1: Trung Trung Bộ éo dài từ QUảng Nam đến Phú Yên dài 300 m, với 1510 phần tử, hoảng á h lưới là 5 km (hình 1.17)
Mesh 2: Vùng i n nghiên ứu (Tam Quan và Đề Gi) Biên ngoài i n
Số liệu sóng lấy từ ết quả m hình tồn ầu, hiệu hỉnh thời gian theo Việt Nam
Số liệu đo sóng nội suy ủa NOAA năm 1993, sóng thự đo Biên sơng Cá iên s ng thự đo
Hệ số nhám Manning = 32 m1/3/s Hệ số nhớt vis osity 1,8exp-006 m/s2
Sơ đồ vùng tính Nền địa hình Ơ lưới vùng tính Hình 1.17 Sơ đồ miền tính mơ hình Mike 21/3 couple FM
1.4.6 Phương pháp tính tốn cân bằng “ổn định” cửa sông của Escoffier
Cá diễn iến hình thái tại một ửa s ng dưới tá động ủa sóng và d ng hảy là một quá trình phứ tạp. Một phần là do ản thân á tương tá giữa sóng, d ng hảy, vận huy n ùn át và iến đổi địa hình đáy tại hu vự ửa rất phứ tạp và n nhiều vấn đề hưa đượ nghiên ứu một á h đầy đủ và thỏa đáng. Mặt há , á yếu tố động lự tham gia vào quá trình diễn iến ửa như sóng, d ng hảy, mự nướ liên tụ iến đổi theo h ng gian và thời gian.
Th ng thường, một ửa s ng ó th duy trì ở trạng thái ân ằng “ổn định” hi á yếu tố động lự tá động tới ửa ân ằng với nhau. Tuy nhiên trạng thái ân ằng ổn định này ó th ị phá vỡ hi ửa hịu tá động ủa á hiện tượng thời tiết ất thường hoặ do sự an thiệp ủa on người. Cửa ũng ó th huy n từ trạng thái ân ằng ổn định sang trạng thái h ng ổn định do quá trình phát tri n suy tàn tự nhiên ủa ửa. Phân t h trạng thái ổn định ủa á ửa triều phụ thuộ vào á yếu tố tá động ó nghĩa quan trọng trong việ nhận iết á phản ứng ửa hệ thống ửa triều và đầm phá đ tìm ra á phương án quy hoạ h và quản l hệ thống đầm phá một á h hiệu quả ũng như ung ấp th ng tin ho á phương án thiết ế ổn định ửa. Es offier (1940) đã giới thiệu một đường ong ổn định thủy lự , đượ gọi là i u đồ Es offier gồm ó 2 đường: a) đường tương quan Vmax ~ Ac và ) đường ổn định (Ve~Ac) như trình ày ở hình 1.18.
- Đường tương quan (Vmax~Ac) đượ xây dựng từ á đặ trưng triều ngồi i u, hình dạng, h thướ hình họ ủa lạ h triều và ửa s ng và diện t h và th t h lăng trụ triều ủa đầm ên trong ửa.
- Đường ong ổn định (Ve~Ac) đượ xây dựng từ á hệ số inh nghiệm do Es offier thiết lập dựa trên á số liệu đo đạ tại nhiều ửa lạ h triều trên thế giới và đượ hia thành á nhóm ửa ở Thái Bình Dương, Đại Tây Dương và hia thành nhóm ửa ở trạng thái tự nhiên hay đã đượ hỉnh trị.
Mỗi một ửa s ng, ửa lạ h triều ó một đặ t nh thủy động lự họ và hình thái ũng như điều iện địa hất riêng nên việ đánh giá mứ độ ổn định ủa ửa rất hó ó th lượng hóa đượ một á h h nh xá ũng như hó dự áo đượ trạng ổn định ủa ửa theo thời đoạn dài. Diện t h mặt ắt ngang ửa s ng ở trạng thái ân ằng xá định ằng phần mềm t nh toán CEA (Channel Equilibrium Area) (hình 1.19) đượ phát tri n ởi Chương trình Nghiên ứu Cửa s ng (Coastal Inlets Research Program - CIRP) ủa Tổ hợp ỹ thuật Quân đội Mỹ (US Army COE). Phần mềm đượ xây dựng trên l thuyết ân ằng động lự ủa lạ h triều hảy qua ửa s ng và cho phép tính tốn á th ng số ơ ản ủa lạ h triều và d ng hảy qua lạ h triều tại á ửa s ng hi đạt tới trạng thái ân ằng.
Hình 1.18 Bi u đồ Escoffier (1940)
Với á dữ liệu về triều, diện t h hình họ ủa đầm Nướ Ngọt, á th ng số đầu vào ho m hình CEA như sau:.
Diện t h đầm Nướ Ngọt: 16.500.000 m²
Độ lớn triều và hu ỳ triều đượ lấy ho 2 nhóm ị h ản riêng iệt Chiều dài trung ình lạ h triều nối đầm với ửa lạ h triều: 1.650 m Chiều rộng trung ình lạ h triều: 110 m
Chiều rộng ửa lạ h triều: 295 m
Diện t h mặt ắt ngang ửa lạ h triều: A = 660 m²
Hệ số ản tại ửa vào Ken, hệ số ản tại ửa ra Kex, hệ số nhám Manning ủa
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Trịnh Việt An (2012). Một vài nét về ảnh hưởng bồi lấp cửa s ng đến sự ra/vào của thuyền vào cảng á á hu neo đậu trú ão và hướng giải quyết. Ph ng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về động lực học sơng biển.
2. Trần Văn Bình, Trịnh Thế Hiếu (2010) Sự iến đổi hình thái địa hình ãi và đường ờ tại một số hu vự ờ i n Nam Trung Bộ theo thời gian (2007-2008). Tạp h Khoa họ và C ng nghệ i n. Số 2, tr. 15-29.
3. Đỗ Minh Đức, Trần Nghi, Mai Trọng Nhuận, Đào Mạnh Tiến (2003), Phương pháp xá định xu thế vận chuy n trầm tích dựa trên kết quả phân t h độ hạt.Tạp chí
Địa chất số 276 (5-6/2003).
4. Đỗ Minh Đức và nnk (2015). Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ đ khắc phục hiện tượng bồi lấp cửa ra vào các khu neo trú bão của tàu thuyền – áp dụng cho cửa Tam Quan, tỉnh Bình Định. Đề tài mã số 01/2012/HĐ-ĐTK HCN. 5. Đỗ Minh Đức và nnk (2016). Nghiên cứu nguyên nhân và các giải pháp đ khắc phục hiện tượng bồi lấp cửa ra vào khu neo trú bão của tàu thuyền ở cửa Đề Gi, tỉnh Bình Định. Đề tài mã số 13-01-2013.
6. Hồ sơ Đầu tư Xây dựng C ng trình hu neo đậu tránh trú bão cho tàu cá Tam Quan – Bình Định – giai đoạn lập dự án xây dựng. Công ty Tư vấn Xây dựng Cơng
trình Thủy I – WACOSE.
7. Trương Đình Hi n và nnk (2002). Báo cáo nghiên cứu thiết lập các luận cứ khoa họ làm ơ sở an đầu cho việc cải tạo cửa Đề Gi và luồng ra vào đầm Nước Ngọt.
Ủy ban Nhân dân tỉnh Bình Định, Sở Khoa học Cơng nghệ và Mơi trường tỉnh Bình Định, Phân viện vật lý tại TP. Hồ Chí Minh.
8. Nguyễn Tấn Hương (2006). Báo áo ết quả nghiên cứu khoa họ : Đặ đi m khí hậu, thủy văn tỉnh Bình Định”. Sở Khoa học và Cơng nghệ tỉnh Bình Định.
9. Nguyễn Thanh Ngà, Quản Ngọc An và nnk (1995).Hiện trạng và nguyên nhân bồi xói dải bờ bi n Việt Nam. Đề xuất các biện pháp khoa học kỹ thuật bảo vệ và hai thá vùng đất ven bi n. Báo cáo tổng hợp chương trình KT-03, đề tài 14. 185
trang.
10. Đặng Văn Tố (2006). Áp dụng mơ hình vùng vịnh cân bằng dạng parabolic cho vịnh Phan Thiết. Hội nghị Khoa học và Công nghệ gắn với thực tiễn lần II, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, NXB Khoa học Tự nhiên, Hà Nội, 124 – 135, 2006.
11. Trần Hữu Tun (2003).Nghiên cứu q trình bồi tụ, xói lở ở đới ven bi n Bình Trị Thiên và kiến nghị các giải pháp phòng chống. Luận án Tiến sĩ Địa chất.Trường
Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội.
12. Trần Đức Thạnh, (2015). Bàn về phân vùng đới bờ bi n Việt Nam. Tạp chí khoa học và Cơng nghệ Bi n. Số 15(1). Tr. 1-12.
13. Lê Phướ Trình và Bùi Hồng Long, Lê Đình Mầu, Phạm Bá Trung (2011).Về những cấu trúc thủy động lự đặc thù gây xói lở - bồi lấptại dải ven bờ Nam Trung Bộ.Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ biển T11 (2011). Số 3.Tr 1-30.
14. Phạm Bá Trung, Lê Đình Mầu, Lê Phướ Trình (2010). Vấn đề ồi lấp ở á ửa i n Sa Huỳnh (Quảng Ngãi), Tam Quan và Đề Gi (Bình Định) do tá động ủa á i u è mỏ hàn. Tạp h Khoa họ và C ng nghệ i n. Số 2 Tr. 01-13.
15. Đinh Văn Ưu, Nguyễn Kim Cương, Hà Thanh Hương, Nguyễn Nguyệt Minh (2015). Nghiên cứu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu lên trường dịng chảy lớp mặt bi n Đ ng. Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ. Tập 31 số 2S. Tr. 269-279.
Tài liệu tiếng Anh
16. Adarsa Jana, Arkoprovo Biswas, Sabyasachi Maiti, Amit K. Bhattacharya (2014). Shoreline changes in response to sea level rise along Digha Coast, Eastern India: an analytical approach of remote sensing, GIS and statistical techniques. Journal of Coastal Conservation (2014) 18:145–155.
17. Benedet, L., Klein, A., Hsu, J., 2004. Practical Insights and Applicability of Empirical Bay Shape Equations. Notas RACIMAR, UNIVALI, Brasil, pp. 1 – 13. 18. Cambers G. and Gray D.F. (2005). Method for measuring and analyzing beach profiles Annex 2. In: Cambers, G., Ghina, F., 2005. Introduction to Sandwatch: An educational tool for sustainable development. Coastal region and
small island. Paper 19, UNESCO, Paris.
19. Coleman, J.M., Wright, L.D., 1975. Modern river deltas: variability of processes and sand bodies. In M.L. Broussard (Editor), Deltas – Models for exploration. Houston Geol. Soc., Houston, Texas, pp 99-149.
20. Coleman, J.M., 1988. Dynamic changes and process in the Mississippi river delta. Geol. Soc. Am. Bull., 100: 999-1015.
21. Cornish, V. (1898) On sea beaches and sandbanks. Geographical Journal, 11, 528-43 and 628-51.
22. Dean, R. G., and Work, P. A. (1993). Interaction of navigational entrances with adjacent shorelines. Journal of Coastal Research 18: 91-110.
23. Escoffier, F. F., (1940). The stability of tidal inlets. Shore and Beach, 8 (4), 114-115.
24. Escoffier, F. F., (1977). Hydraulics and stability of tidal inlets. GITI report 13.
U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS.
25. Folk, R. L., 1974. Petrology of sedimentary Rock. Hemphill Publishing Company, Austin. TX.
26. Folk, R. L., and Ward, W. C., 1957. Brazos river bar. A study n the significances of grain size parameters. Journal of sedimentary Petrology. Vol 27. Pp 3-26. Gao, S. and Collins, M. (1992). Net Sediment Transport Patterns Inferred from Grain-size Trends, Based upon Definition of “Transport Ve tors”.
Sedimentary Geology, Vol. 80, p. 47-60.
27. Fenster, M.S., and Dolan, R. (1996). Assessing the impact of tidal inlets on adjacent barrier island shorelines. Journal of Coastal Research, 12(1), 294-310. 28. Gao, S. and Collins. M. (1990). A ritique of the “M Laren Method” for defining sediment transport paths – Discussion. Journal of Sedimentary Petrology, Vol. 61, p. 143-146.
29. Gao, S., Collins, M.B., Lanckneus, J., De Moor, G., and Van Lancker, V. (1994). Grain Size Trends Associated with Net Sediment Transport Patterns: An Example from the Belgian Continental Shelf”. Marine Geology, Vol. 121, p. 171- 185.
30. Hsu, J.R.C. and Evans, C., (1989). Parabolic bay shapes and application,
Proc.of the Institute of Civil Engineers. Part 2, 87, 557-570.
31. Nguyen Hai Ha, Do Minh Duc, Vo Ngoc Anh (2012). Coastal erosion and sedimentation in Binh Dinh province, the central part of Vietnam. Proceedings of the International Workshop – Hue Geo Engineering 2012. Pp.248-252.
32. Inman, D. L., 1953. Measures for describing the size distribution. Pp 125-145. 33. Izumiya T., and K. Horikawa, 1987. On the transformation of directional waves under combined refraction and diffraction. Coastal Eng. In Japan, 30 (1). 49-65.
34. McLaren, P., Bowles, D. (1981), “The Effe ts of Sediment Transport on Grain- Size Distri ution”, Journal of Sedimentary Petrology, Vol. 55, No. 4, p. 457-470. 35. McLaren, P. and Bowles, D., (1985). The effects of sediment transport on grain- size impli ations of the „Red Clay‟ (North China) as envidenced by grain-size distribution. Joural of Quaterway Science, 16(1), 89-97.
36. McLaren, P.; Collins, M.B.; Gao, S., and Powys, R.I.L., 1993. Sediment dynamics of the Severn Estuary and inner Bristol Channel. Journal of the
Geological Society, London, 159, 589–603
37. McLaren, P. and Singer, J., (2008). Sediment transport and contaminant behavior in Buffalo River, New York: Implications for river management. Journal of Coastal Research, 24 (4), 954-968
38. McLaren, P. and Braid, M., 2009. Sediment trend analysis in support of unexploded explosive ordnance (UXO) risk assessment. Journal of American
Society for Testing and Materials International, 6(7), JAI102108.
39. McCammon, R. B., 1963. Efficiencies of percentile measures for descrining the mean size and sorting of sedimentary particles. Journal of Geology. Vol.70, pp 453-
465.
40. Mallet, C., Howa, H. L., Garlan, T., Sottolichio, A., and Le Hir, P., Residual transport model in correlation with sedimentary dynamics over an elongate tidal sandbar in the Gironde estuary (Southern France). Journal of sedimentary research,
70. 1005-1016.
41. McCave, I. N. 1971. Sand waves in the North ea of the coast of Holland.
Marine Geology. 10, 199-225.
42. McCave, I. N., and Langhorne, D. N., 1982. Sand waves and sediment transport around the ed of the tidal sand bank. Sedimentology. 29. 95-110.
43. Mayerle, R., Toro, F. M., and Wang, S. S. Y. (1995). Verification of a threedimensional numerical model simulation of the flow in the vicinity of spur dikes. J. Hydraul. Res., 33(2), 243–256.
44. Moreno, L., Kraus, N., 1999. Equilibrium shape of headland-bay beaches for engineering design. Proceedings Coastal Sediments'99: ASCE, 1, pp. 860– 875
45. Meyer-Peter, E. and Muller (1948). Formulas for bedload transport. Proc. Int. Meet. Assoc. Hydraulic Res., Stockholm: 39-64.
46. Melville, B. W., and Raudkivi, A. J. (1977). Flow characteristics in local scour at bridge piers. J. Hydraul. Res., 15(4), 373–380.
47. Otto, G. H., (1939). A modified logarithmic probability graph for the interpretation of mechanical analyses of sediments. Journal of Sedimentary Petrology. Vol. 9, pp. 62-76.
48. Larson, M., Kraus, N.C., 1995. Prediction of cross-shore sediment transport at different spatial and temporal scales. Mar. Geol. 126, 111–127.
49. Elliott, T. 1986. Deltas in Reading, H.G., ed., Sedimentary environments and facies, 2nd edition: Blackwell Scientific Publication, Oxford, p. 113 – 154.
50. Klaus, N. C., and Rosati, J. D. 1997. “Interpretation of Shoreline-Position Data for Coastal Engineering Analysis,” Coastal Engineering Technical Note CETN-H- 39, U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS.
51. Klein, A. H. F., Vargas, A., Raabe, A. L. A., Hsu, J.R.C., Visual assessment of bayed beach stability with computer softwave. Computer and Geosciences, 29 (10).
Pp. 1249-1257.
52. Rosati, J.D., and Kraus, N., 1997. Even – odd Function analysis of shoreline
position and Volume Change. Coastal Engineering Technical Note.
53. Komar, P. D. (1998). Beach Processes and Sedimentation (second edition).