PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN BỜ BIỂN

Một phần của tài liệu (LUẬN án TIẾN sĩ) nghiên cứu cơ chế thủy động lực và vận chuyển bùn cát khu vực bờ biển tỉnh trà vinh, đề xuất giải pháp chính trị (Trang 48 - 51)

Từ tổng hợp các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã được liệt kê ở phần trên, luận án nhận thấy những phương pháp sau đây được sử dụng khá rộng rãi trong nghiên cứu về chế độ thủy động lực và diễn biến bờ biển hiện nay:

Phương pháp nghiên cứu trên mơ hình thực tế 1-1: Nhằm đánh giá

qua khảo sát, điều tra và đo đạc thực địa khu vực cửa sông, ven biển theo các mùa trong một số năm để so sánh, đánh giá diễn biến và để bổ sung số liệu đầu vào cho việc áp dụng mơ hình tốn, thiết lập mơ hình vật lý,... Đây là phương pháp được sử dụng sớm nhất, hiện nay đã được nâng cấp nhờ hiện đại hóa, chính xác hóa các thiết bị đo, như máy đo lưu tốc, lưu lượng ADCP, máy định vị vệ tinh DGPS, thiết bị đo sóng, đo bùn cát, đo độ mặn,... Tuy nhiên mức độ chính xác của phương pháp này hồn tồn phụ thuộc vào số liệu đo đạc, mà độ chính xác của số liệu đo là do phương pháp đo, thiết bị đo và ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết.

Phương pháp thống kê: Với phương pháp này một số yếu tố tự nhiên

ảnh hưởng đến các vùng bờ biển được phân tích nghiên cứu nhằm xác định quy luật thống kê để áp dụng vào các nghiên cứu đề xuất định hướng các giải pháp khoa học công nghệ.

Phương pháp mơ hình vật lý: Các nghiên cứu về diễn biến xói lở, bồi

tụ cửa sơng, bờ biển bằng mơ hình vật lý tập trung đi sâu phân tích trường dịng chảy và các tác động của cơng trình xây dựng. Do tính chất phức tạp của các quá trình thủy động lực hình thái ở cửa sơng, bờ biển mà các nghiên cứu trên mơ hình vật lý có những hạn chế về phạm vi không gian nghiên cứu cũng như thời đoạn nghiên cứu. Nghiên cứu trên mơ hình vật lý bằng mơ hình lịng động có xét tới vận chuyển bùn cát và biến đổi lịng dẫn chỉ có thể thực hiện được một số rất ít phịng thí nghiệm tiên tiến trên thế giới như phịng thí nghiệm biển của Hiệp hội kỹ thuật Quân đội Mỹ, phịng thí nghiệm biển của Đại học Hanover, Đức, hay phịng thí nghiệm thủy lực của Deltares (trước kia là Viện thủy lực Delft, Hà Lan).

Ở Việt Nam, các cơ sở nghiên cứu thí nghiệm trên mơ hình vật lý vẫn cịn rất ít, cũ kỹ, lạc hậu, hoặc là mới chỉ đang bắt đầu được trang bị các thiết bị hiện đại để phục vụ cho các nghiên cứu phức tạp về sóng, triều,... Một số cơ sở thí nghiệm về lĩnh vực này hiện vẫn đang hoạt động ở nước ta hiện nay có: khu thí nghiệm trường Đại học Xây dựng (C6 Bách Khoa), phịng thí nghiệm Cơng

ty Tư vấn Xây dựng đường thủy (thuộc TEDI), phịng thí nghiệm của Viện Điện lực... Ngoài ra, một số khu thí nghiệm mới đã được xây dựng như: phịng thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về động lực học Sơng – Biển (2001-2007), cơ sở thí nghiệm phịng chống thiên tai Hịa Lạc với tổng diện tích 25ha (2010), phịng thí nghiệm Sơng - Biển Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam (2011).

Phương pháp mơ hình tốn: Mơ hình tốn dùng để mơ phỏng và xác

định các quy luật liên quan đến diễn biến bờ biển như vận chuyển bùn cát, quá trình diễn biến đường bờ, diễn biến mực nước, thủy triều và sóng biển. Với sự phát triển của các phương pháp tính và sự tiến bộ vượt bậc của ngành công nghệ thông tin, đã mở ra cơ hội cho hướng nghiên cứu các diễn biến bằng mơ hình tốn. Các cơng cụ nghiên cứu xói lở, bồi tụ, dịch chuyển cửa sơng, bờ biển bằng mơ hình tốn động lực hình thái 2 chiều, 3 chiều mơ phỏng diễn biến hình thái của các cửa sơng, lạch triều ngày càng được hồn thiện và cho phép mơ phỏng chi tiết hơn, sát thực hơn với các hiện tượng diễn biến trong tự nhiên và thời đoạn mô phỏng dài hơn.

Để nghiên cứu diễn biến vùng cửa sơng, ven biển, hiện nay các mơ hình đang được sử dụng là (i)- các mơ hình tính sóng; (ii)- các mơ hình tính thủy lực và (iii)- các mơ hình tính vận chuyển bùn cát và biến đổi đường bờ.

Các mơ hình tốn nhiều chiều, bao gồm cả 2 chiều và 3 chiều, tính tốn thủy động lực – vận chuyển bùn cát bờ biển hiện đại trên thế giới có thể kể tới là:

ROMS, DELFT3D (Deltares), ECOM-SED (Hydroqual), MIKE (DHI), CH3D

(quân đội Mỹ), STORMSED, SEDTRANS, TELEMAC,…

Phương pháp giải đốn ảnh viễn thám: Khai thác thơng tin viễn thám

đa thời gian và thông tin địa lý với sự trợ giúp của hệ thống máy tính được cài đặt các phần mềm xử lý ảnh và bản đồ, để nghiên cứu rất có hiệu quả các vấn đề diễn biến đường bờ, diễn biến cồn bãi, phân bố hàm lượng bùn cát, lưu hướng dịng chảy sơng biển v.v... Tư liệu viễn thám hiện nay rất đa dạng về chủng loại và tính năng, hiện nay đang được sử dụng khá rộng rãi ở nhiều cơ quan chuyên ngành nước ta. Nguồn tư liệu ảnh chủ yếu là các ảnh vệ tinh LANDSAT, SPOT

và ADEOS – AVNIR. Tuy vậy, việc phân tích viễn thám mới chỉ tiến hành cho việc diễn biến đường bờ mà chưa có nghiên cứu sâu hơn như về phân bố độ đục, chuyển động bùn cát, lưu tốc, trạng thái chảy như ở các nước tiên tiến.

Phương pháp đánh dấu phóng xạ: nghiên cứu chuyển động bùn cát

vùng cửa sông, ven biển. Về nguyên tắc, kỹ thuật đánh dấu dựa trên các đặc trưng xác định được của chất đánh dấu để suy ra các đặc trưng của chất nghiên cứu, với giả thiết là chất đánh dấu có cùng đặc trưng động lực của chất nghiên cứu. Sau khi bơm chất đánh dấu vào môi trường nghiên cứu, theo dõi dịch chuyển của chất đánh dấu bằng cách xác định hướng và tọa độ tâm khối lượng của đám mây phóng xạ, từ đó xác định được vận tốc di đẩy của hạt và bề dày vận chuyển trung bình của lớp di đẩy.

Một phần của tài liệu (LUẬN án TIẾN sĩ) nghiên cứu cơ chế thủy động lực và vận chuyển bùn cát khu vực bờ biển tỉnh trà vinh, đề xuất giải pháp chính trị (Trang 48 - 51)