4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
3.2.3. Dự báo hiệu quả các phương án qua mô hình MIKE21/3 Coupled Model FM
FM
3.2.3.1. Tạo CSDL đầu vào trường hợp có công trình phương án 1(PA1) và phương án 2(PA2)
Để đánh giá hiệu quả của các giải pháp công trình tác giả đã nghiên cứu phân tích ảnh hưởng của công trình đến dòng chảy, sóng, bồi xói bờ và đáy biển tại VNC trên mô hình toán thông qua các phương án đã nêu trong mục 3.1.2.2. Từ đó thấy được tác dụng trước và sau khi xây dựng công trình chỉnh trị tại VNC.
Phương án 1(PA1) : Tính toán phân tích chế độ thủy động lực (dòng chảy, sóng) và diễn biến bồi xói theo đề xuất phương án 1, cụ thể như sau:
- Kè kiên cố hóa bờ tại bờ biển xã Dân Thành có chiều dài 4,5 km
Hình 3.8: Lưới tính và cao độ số được xây dựng cho kịch bản một số công trình đề xuất (PA1) cho kịch bản 1
Hình 3.9: Ma trận hệ số Manning cho mô hình dòng chảy 2D được xây dựng cho kịch bản một số công trình đề xuất (PA1)
Phương án 2(PA2): Tính toán phân tích chế độ thủy động lực (dòng chảy, sóng) và diễn biến bồi xói theo đề xuất phương án 2, cụ thể như sau:
- Đê ngầm giảm sóng tại khu vực bờ biển xã Dân Thành với chiều dài 4,5 km
Hình 3.10: Lưới tính và cao độ số được xây dựng cho kịch bản một số công trình đề xuất (PA2)
KVNC
Hình 3.11: Ma trận hệ số Manning cho mô hình dòng chảy 2D được xây dựng cho kịch bản một số công trình đề xuất (PA2)
Như vậy kết quả xây dựng và cập nhật dữ liệu về địa hình tính toán tại VNC theo 2 phương án được tiến hành cẩn thận và đáng tin cậy tạo cơ sở khoa học để tiến hành tính toán dự báo hiệu quả và hậu quả của các phương án công trình đề xuất.
3.2.3.2.Kết quả tính toán trường sóng, dòng chảy, và vận chuyển bùn cát phương án 1
Hình 3.12: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Đông Bắc, tốc độ gió 15m/s vào thời điểm triều dâng phương án PA1
KVNC
Hình 3.13: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Đông Bắc, tốc độ gió 15m/s vào thời điểm triều dâng phương án PA1
Hình 3.14: Trường mực nước vùng nghiên cứu tại thời điểm chân triều phương án PA1
KVNC
Hình 3.15: Trường mực nước vùng nghiên cứu tại thời điểm đỉnh triều phương án PA1
Hình 3.16: Trường dòng chảy vùng nghiên cứu khi triều rút phương án PA1
KVNC
Hình 3.17: Trường dòng chảy vùng nghiên cứu khi triều dâng phương án 1
Hình 3.18: Diễn biến bồi xói vùng nghiên cứu theo PA1
KVNC
3.2.3.3.Kết quả tính toán trường sóng, dòng chảy, và vận chuyển bùn cát phương án 2
Hình 3.19: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Đông Bắc, tốc độ gió 15m/s vào thời điểm triều dâng phương án PA2
Hình 2.20: Trường sóng tại vùng nghiên cứu trong gió mùa Tây Nam, tốc độ gió 15m/s vào thời điểm triều dâng phương án PA2
KVNC
Hình 3.21: Trường mực nước vùng nghiên cứu tại thời điểm chân triều phương án PA2
Hình 3.22: Trường mực nước vùng nghiên cứu tại thời điểm đỉnh triều phương án PA2
KVNC
Hình 3.23: Trường dòng chảy vùng nghiên cứu khi triều rút phương án PA2
Hình 3.24: Trường dòng chảy vùng nghiên cứu khi triều dâng phương án 2
KVNC
Hình 3.25: Diễn biến bồi xói vùng nghiên cứu theo PA2
3.2.3.4.Nhận xét
Với kết quả tính toán thủy thạch động lực học khu vực bờ biển xã Dân Thành trong trường hợp có công trình với hai phương án, ta thấy rằng mỗi phương án đều có tác động tích cực nhằm ổn định bờ biển, tuy nhiên có thể nhận thấy một số điểm khác nhau sau đây:
+ Với PA1 tác giả đề xuất kè kiên cố bảo vệ trực tiếp mép bãi cao, đây là phương án có ưu điểm lớn là bảo vệ triệt để xói lở bờ biển. Với các kết quả tính toán sóng và dòng chảy tại khu vực bố trí công trình ta thấy hầu hết bờ biển khu vực này ổn định, tác động của sóng và dòng chảy là không đáng kể tuy nhiên khi bố trí công trình theo phương án 1 thì không bảo vệ chống xói được bãi biển phía ngoài nhằm hỗ trợ khôi phục hệ rừng phòng hộ giảm sóng, hơn nữa với kết quả tính toán bùn cát tại khu vực bãi phía trước kè và tại một số khu vực lân cận 2 đầu kè hiện tượng xói lở bắt đầu xảy ra.
+ Với PA2 tác giả đề xuất sử dụng biện pháp đê ngầm giảm sóng, đây là phương án có ưu điểm lớn là hỗ trợ tạo bãi, gây bồi, phát triển thảm rừng giảm sóng ven biển, với các kết quả tính toán sóng và dòng chảy ở mục 3.2.3.3 rõ ràng sự tác động của sóng và dòng chảy tại khu vực bố trí công
trình giảm đi đáng kể so với trong điều kiện hiện trạng, năng lượng sóng tại khu vực trước và sau đê chắn sóng này theo tính toán giảm từ 30-50%. Dòng chảy theo mùa gió Đông Bắc vẫn còn tác động đáng kể đến khu vực kè, tuy nhiên sự tác động này không làm ảnh hưởng nhiều đến bờ biển phía trong, Kết quả tính toán bùn cát tại khu vực bố trí công trình cho thấy hiện tượng bồi tụ diễn ra mạnh mẽ tại khu vực phía sau đê ngầm giảm sóng, các khu vực lân cận không bị tác động nhiều.