Vận chuyển trầm tích dưới tác động đồng thời của thủy triều và dòng chảy trong sông được mô phỏng theo phương án HP10, HP11 (Hình 3.22, 3.23). Kết quả cho thấy quá trình lan truyền trầm tích diễn ra mạnh mẽ dưới tác động tổng hợp của triều và dòng chảy sông. Trầm tích từ 2 cửa Lạch Trach và Nam Triệu phát tán sang tới cửa Lạch Huyện. Đặc biệt đối với phương án HP11, các điều kiện đầu vào tương tự như mùa mưa lũ, trầm tích lan truyền gần như phủ khắp miền tính. Điều này là do quá trình động lực trong sông diễn ra mạnh mẽ. Dòng trầm tích từ các cửa sông được đưa ra khá xa theo dòng chảy sông, trầm tích tiếp tục được lan truyền mạnh
theo dòng triều rút. Trong những ngày triều kếm, quá trình lan truyền trầm tích có suy giảm so với ngầy triều cao, nhưng vẫn cao hơn so với trường hợp không xét đến ảnh hưởng của dòng chảy sông. Một nguyên nhân khác dẫn đến hiện tượng này là do sự tương tác giữa dòng triều và dòng chảy sông xảy ra mạnh mẽ làm tăng cường quá trình khuếch tán trầm tích.
Thời điểm 3h Thời điểm 68h
Hình 3.22. Nồng độ trầm tích lơ lửng tính toán khi tính đến thủy triều, lưu lượng sông nhỏ nhất và nồng độ trầm tích trên biên nhỏ nhất trong mùa kiệt
Thời điểm 3h Thời điểm 68h
Hình 3.23. Nồng độ trầm tích lơ lửng tính toán khi tính đến thủy triều, lưu lượng sông lớn nhất và nồng độ trầm tích trên biên lớn nhất trong mùa lũ
Khi triều dâng, dòng triều dần áp đảo dòng chảy ra từ sông, đẩy trầm tích trở lại các cửa sông, một phần trầm tích bị giữ lại ở các khu vực ven bờ, nơi có đường bờ bị chia cắt mạnh hoặc các bãi ngầm, mà ở đó tốc độ dòng chảy nhỏ. Bên cạnh đó dòng dọc bờ Cát Hải góp phần vào việc vận chuyển một lượng trầm tích sang cửa
Lạch Huyện và ven bờ đảo Cát Bà. Khi triều rút, dòng chảy đổi hướng chảy ra biển đẩy dòng trầm tích ra xa. Như đã phân tích ở trên, tốc độ dòng chảy khi triều xuống lớn hơn khi triều lên, kết hợp với dòng chảy dọc bờ Cát Hải, Đồ Sơn đẩy mạnh quá trình vận chuyển trầm tích ra biển. Trầm tích được dòng ven bờ vận chuyển xuống tới mũi Đồ Sơn và vượt ra ngoài miền tính. Trong điều kiện mùa lũ (lưu lượng và nồng độ bùn cát tại các biên cửa sông lớn nhất) nồng độ trầm tích tại khu vực Đồ Sơn lớn hơn khoảng 50-70 lần so với điều kiện mùa khô (lưu lượng và nồng độ bùn cát tại các biên cửa sông nhỏ nhất).
Sự phân bố nồng độ trầm tích theo tầng sâu khi tính đến tác động của dòng chảy trong sông cũng không có sự biến đổi đáng kể so với phương án HP08 và HP09, nồng độ trầm tích từ tầng mặt đến tầng đáy gần như đồng nhất (Hình 3.24).
Mặt cắt MC2 lúc 24h
Hình 3.24. Nồng độ trầm tích lơ lửng tính toán dọc các mặt cắt khi tính đến thủy triều, lưu lượng sông lớn nhất và nồng độ trầm tích trên biên lớn nhất trong mùa lũ
Như vậy, khi tính đến ảnh hưởng của dòng chảy trong sông, quá trình lan truyền và vận chuyển trầm tích đã có sự thay đổi phức tạp, đặc biệt trong điều kiện tương tự mùa mưa lũ (phương án HP11). Khi triều rút, dòng chảy sông chiếm ưu thế đẩy dòng bùn cát ra xa vượt qua đường đẳng sâu 4 m, đến vùng có độ dốc gia tăng, quá trình động lực biến đổi mạnh mẽ hơn, thủy triều chiếm ưu thế hoàn toàn
so với quá trình động lực có nguồn gốc lục địa. Trầm tích được dòng triều trong khu vực vận chuyển ra khá xa và rộng về các hướng chiếm hầu hết miền tính.
3.3.3. Vận chuyển trầm tích lơ lửng dưới tác động của dòng chảy tổng hợp 2
Kết quả tính vận chuyển trầm tích dưới tác động tổng hợp của triều, dòng chảy sông và gió mùa mùa đông cho thấy ảnh hưởng của trường gió lên quá trình lan truyền trầm tích trong khu vực.
Thời điểm 24h Thời điểm 68h
Thời điểm 120h Thời điểm 180h
Hình 3.25. Nồng độ trầm tích lơ lửng tính toán khi tính đến thủy triều, lưu lượng sông nhỏ nhất, nồng độ trầm tích trên biên nhỏ nhất trong mùa kiệt và gió hướng
Đông
So với các phương án HP10, HP11, trong các phương án HP12, HP13, HP14 quá trình vận chuyển trầm tích sang phía Đông và Đông Nam của khu vực đã suy giảm đáng kể dưới tác động của trường gió Đông, Đông Bắc và Bắc. Tuy nhiên, quá trình vận chuyển trầm tích xuống phía Nam theo dòng chảy ven bờ Đồ Sơn tăng lên
đáng kể. Trầm tích được vận chuyển theo dòng chảy ven bờ Đồ Sơn xuống phía Nam và sang tới ven bờ đảo Cát Bà (Hình 3.25, 3.26). Trong trường hợp gió Đông (HP12), quá trình phát tán trầm tích kém hơn so với trường hợp gió Bắc (HP13). Nguyên nhân do dòng triều rút hướng Nam được tăng cường bởi trường gió Bắc, đẩy nhanh quá trình lan truyền và khuếch tán trầm tích trong nước. Ngược lại trường gió Đông làm suy giảm quá trình này.
Thời điểm 24h Thời điểm 68h
Thời điểm 120h Thời điểm 180h
Hình 3.26. Nồng độ trầm tích lơ lửng tính toán khi tính đến thủy triều, lưu lượng sông nhỏ nhất, nồng độ trầm tích trên biên nhỏ nhất trong mùa kiệt và gió hướng
Bắc
Kết quả tính vận chuyển trầm tích trong trường hợp HP14 và HP15 cho thấy trong điều kiện gió mùa mùa hè, lưu lượng và nồng độ trầm tích tại các cửa sông lớn, quá trình vận chuyển trầm tích diễn ra mạnh mẽ. So với phương án HP11, trong phương án HP14, trầm tích được vần chuyển mạnh xuống phía Nam. Một phần trầm tích được vận chuyển theo dòng dọc bờ Cát Hải sang cửa Lạch Huyện, ven đảo
Cát Bà. Nguyên nhân là do trường gió Đông Nam làm suy giảm ảnh bưởng của dòng chảy sông và dòng chảy dọc bờ Cát Hải (Hình 3.27).
Thời điểm 24h Thời điểm 68h
Thời điểm 120h Thời điểm 180h
Hình 3.27. Nồng độ trầm tích lơ lửng tính toán khi tính đến thủy triều, lưu lượng sông lớn nhất, nồng độ trầm tích trên biên lớn nhất trong mùa lũ và gió hướng
Đông Nam
Kết quả tính toán cho trường hợp gió Nam (HP15) hoàn toàn khác so với các trường hợp kể trên. Quá trình vận chuyển trầm tích xuống phía Nam theo dòng chảy ven bờ Đồ Sơn bị hạn chế. Dưới tác động của gió Nam, trầm tích bị đẩy lên phía Bắc và được vận chuyển ngang cửa Nam Triệu theo dòng dọc bờ Cát Hải sang cửa Lạch Huyện, ven bờ đảo Cát Bà (Phù Long, Hiền Hào). Khu vực có nồng độ trầm tích cao tập trung ở trước cửa Nam Triệu, Lạch Tray, ven biển Cát Hải và các xã Tân Lập, Tân Thạnh. Hình 3.28 thể hiện nồng độ trầm tích tính toán trong trường hợp gió Nam ở một vài thời điểm.
Thời điểm 24h Thời điểm 68h
Thời điểm 120h Thời điểm 180h
Hình 3.28. Nồng độ trầm tích lơ lửng tính toán khi tính đến thủy triều, lưu lượng sông lớn nhất, nồng độ trầm tích trên biên lớn nhất trong mùa kiệt và gió hướng
Nam
Mặt cắt MC2 lúc 24h
Hình 3.29. Nồng độ trầm tích lơ lửng tính toán dọc các mặt cắt khi tính đến thủy triều, lưu lượng sông lớn nhất, nồng độ trầm tích trên biên lớn nhất trong mùa kiệt
Phân tích kết quả tính toán theo tầng sâu cho thấy nồng độ trầm tích không có sự thay đổi đáng kể theo độ sau. Nồng độ trầm tích tại tầng mặt và các tầng sâu có giá trị xấp xỉ nhau (Hình 3.29).
Qua kết quả tính toán cho thấy tác động của trường gió bề mặt đến quá trình vận chuyển trầm tích trong khu vực cửa sông ven biển Hải Phòng rất khác nhau. Trường gió Bắc, Đông Bắc và Đông Nam làm tăng cường quá trình vận chuyển ven bờ đưa bùn cát từ cửa Nam Triệu và Lạch Tray xuống phía Nam dọc theo bờ biển Đồ Sơn. Riêng trường hợp gió Nam Trầm tích còn được tăng cường sang phía cửa Lạch Huyện, ven biển Cát Bà.