IV. Môphỏngdòngchảytạikhuvực nghiêncứu 4.1 Giới thiệu mô hình MIKE 21 Flow Model FM
4.2.Môphỏngtrườngdòngchảytạikhu vựcnghiêncứu
4.2.1. Mô phỏng trường dòng chảy trong trường hợp chưa có đập chắn bùn cát tại bờ Nam (Kịch bản 1) tại bờ Nam (Kịch bản 1)
Hình 3.20. Trường dòng chảy tháng III – 2001 khi triểu lên (Kịch bản 1)
Hình 3.21. Trường dòng chảy tháng III – 2001 khi triểu rút (Kịch bản 1) Từ kết quả mô phỏng trên, tác giả đã cho trích rút một số điểm đẻ so sánh mực nước, lưu tốc, từ đó nhận thấy hướng dòng chảy phù hợp với hướng dòng chảy tự nhiên. Dòng chảy trong thời gian này có xu thế di chuyển từ nam lên bắc.
Hình 3.22. Vị trí các điểm trích
Hình 3.23. So sánh mực nước tại các vị trí – tháng III (Kịch bản 1)
Nhận thấy, độ lớn của mực nước không thay đổi nhiều. Trong đó, độ lớn mực nước lớn nhất là 1,94 m; thấp nhất là 0,73 m; và độ lớn trung bình là 1,38 m.
Đối với lưu tốc tại các điểm trích, lưu tốc dòng chảy tăng dần từ trong cửa ra phía biển. Lưu tốc có pha thay đổi theo thời gian triều lên và xuống, lưu tốc trung bình đạt 0.3 m/s, lớn nhất tại đỉnh triềulà 0.6 m/s và nhỏ nhất tại chân triều là 0.06 m/s.
b. Trường dòng chảy tháng X – 2000
Hình 3.25.Trườngdòng chảy tháng X – 2000 khi triểu lên (Kịch bản 1)
Vào tháng X, dòng chảy có xu hướng di chuyển từ bắcxuống nam, với mực nước độ lớn trung bình 1,33 m. Trong đó, mực nước cao nhất 1,83 m; mực nước thấp nhất 0,77 m (Hình 3.29.).
Hình 3.27. So sánh mực nước tại các vị trí – tháng X (Kịch bản 1)
Tương tự như dòng chảy trong tháng III, mực nước tại các điểm trích tương đối bằng nhau; mực nước lớn nhất, mực nước nhỏ nhất tương ứng là 1,83 m và 0,77 m.
Hình 3.28. So sánh lưu tốc tại các vị trí – tháng X (Kịch bản 1)
Lưu tốc dòng chảy cũng có pha thay đổi theo thời gian triều lên và rút. Lưu tốc tại cửa lớn nhất là 0,24 m/s nhỏ hơn so với lưu tốc dòng chảy tại cùng vị trí trong tháng III; lưu tốc nhỏ nhất cũng tại cửa là 0,03 m/s.
4.2.2. Mô phỏng trường dòng chảy trong trường hợp có đập chắn bùn cát tại bờ Nam (Kịch bản 2) bờ Nam (Kịch bản 2)
a. Trường dòng chảy tháng III – 2001
Hình 3.29.Trường dòng chảy tháng III – 2001 khi triểu lên (Kịch bản 2)
Hình 3.31. Vị trí điểm trích rút
Hình 3.32. So sánh lưu tốc dòng chảy tại hai điểm sát đê phía bắc và nam công trình – tháng III (kịch bản 2)
Từ kết quả trích rút ở hai vị trí sát đê chắn sóng ở phía bắc và phía nam (Hình 3..), nhận thấy lưu tốc tại điểm phía nam có lưu tốc lớn hơn nhiều lần so với phía bắc. Lưu tốc lớn nhất ở điểm phía nam (nằm khá gần với điểm đầu đê) là 0,3 m/s, vào thời điểm triều lên, dòng chảy gặp phải đập chắn gây ra các hiệu ứng nhiễu xạ và khúc xạ. Khi dòng chảy đi qua đầu đê, các xoáy nước được tạo ra, kết hợp với lưu tốc dòng không lớn, gây ra lắng đọng bùn cát ở đầu đê.
Ở phía bắc, lưu tốc nằm trong khu nước có lưu tốc nhỏ hơn nhiều, tạo điều kiện thuận lợi cho tàu bè đi lại. Tuy nhiên, dòng chảy nhỏ (ngay cả khi triều lên lưu tốc lớn nhất chỉ là 0,05 m/s) không đẩy được cát từ cửa ra ngoài sẽ tạo ra các điểm bồi tụ cục bộ trong khu nước này.
b. Trường dòng chảy tháng X – 2000
Hình 3.33. Trường dòng chảy tháng X – 2000 khi triểu lên (Kịch bản 2)
Hình 3.35. So sánh lưu tốc dòng chảy tại hai điểm sát đê phía bắc và nam công trình – tháng X (kịch bản 2)
Tương tự như dòng chảy trong tháng III, đê chắn sóng cũng tạo ra sự chênh lệch lưu tốc tại hai vị trí. Lưu tốc tại điểm phía nam đê lớn nhất đạt 0,26 m/s; vào các thời điểm giao thoa giữa triều lên và rút, lưu tốc giảm gần bằng 0 m/s. Vai trò của đê chắn sóng ở đây cũng đã được phân tích giống như dòng chảy tháng III.
Thông qua các kết quả mô phỏng, trường thủy động lực đã có sự thay đổi đối với các kịch bản mô phỏng khác nhau. Các phân tích kết quả tính toán được đề cập trong chương tiếp theo (Chương IV: Phân tích nguyên nhân và cơ chế gây bồi lấp cửa).