NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐÁY CHẠY TÀU HỢP LÝ TRONG TRƯỜNG HỢP CÓ BÙN LOÃNG TẠI MỘT SỐ LUỒNG HÀNG HẢI Ở VIỆT NAM

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PT NÔNG THÔN

VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI VIỆT NAM

NGUYỄN ANH TUẤN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐÁY CHẠY TÀU HỢP LÝ
TRONG TRƯỜNG HỢP CĨ BÙN LỖNG TẠI MỘT SỐ
LUỒNG HÀNG HẢI Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THUỶ

HÀ NỘI, NĂM 2020


BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP & PT NÔNG THÔN

VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI VIỆT NAM

ĐỀ TÀI LUẬN ÁN

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐÁY CHẠY TÀU HỢP
LÝ TRONG TRƯỜNG HỢP CĨ BÙN LỖNG TẠI
MỘT SỐ LUỒNG HÀNG HẢI Ở VIỆT NAM
CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THUỶ
MÃ SỐ: 09-58-02-02

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

NGHIÊN CỨU SINH

Cán bộ hướng dẫn 1

GS. TSKH Nguyễn Ngọc Huệ
Cán bộ hướng dẫn 2

PGS. TS Nguyễn Khắc Nghĩa

Hà Nội, 2020

Nguyễn Anh Tuấn


i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả
nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chƣa từng
đƣợc bảo vệ ở bất kỳ học vị nào.
Tơi xin cam đoan các thơng tin trích dẫn trong luận án này đều đƣợc chỉ
rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2020
Tác giả luận án

Nguyễn Anh Tuấn

ii
LỜI CÁM ƠN
Tác giả xin chân thành cám ơn Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã đào
tạo, hƣớng dẫn và tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện
luận án.
Chân thành cảm ơn Cục Hàng hải Việt Nam và gia đình đã tạo điều kiện về
thời gian và cơ hội tiếp cận, sử dụng nhiều nguồn số liệu phục vụ cho quá trình
thực hiện luận án.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hƣớng dẫn
GS.TSKH. Nguyễn Ngọc Huệ và PGS.TS. Nguyễn Khắc Nghĩa đã tận tình
hƣớng dẫn, định hƣớng giúp tác giả hoàn thành luận án này.


iii
MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN
LỜI CÁM ƠN
DANH MỤC HÌNH VẼ
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ
CHẠY TÀU TRONG LUỒNG CĨ BÙN LỖNG
1.1. Tổng quan các nghiên cứu về bùn lỗng
1.1.1. Các vấn đề nghiên cứu
1.1.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
1.2. Một số kết quả nghiên cứu trên thế giới

1.2.1. Nghiên cứu về bùn loãng
1.2.2. Nghiên cứu về đáy chạy tầu và độ sâu chạy tầu
1.2.3. Nghiên cứu về tính khả thi của chạy tầu trên bùn loãng
1.2.4. Các ứng dụng xử lý lớp bùn loãng
1.3. Kết quả nghiên cứu ở Việt Nam
1.3.1. Kết quả nghiên cứu ứng dụng tại luồng Nam Triệu, Hải Phịng
1.3.2. Kết quả nghiên cứu tại luồng Sồi Rạp
1.3.3. Kết quả nghiên cứu tại luồng tầu nhà máy nhiệt điện Duyên Hải
1.3.4. Kết quả nghiên cứu tại luồng Sơng Hậu
1.4. Phân tích chung các vấn đề nghiên cứu ở Việt Nam
1.5. Định hƣớng nghiên cứu của luận án
Kết luận chƣơng 1
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU XÁC ĐỊNH LỚP BÙN LOÃNG VÀ ĐÁY CHẠY TẦU
TRONG LUỒNG CĨ BÙN LỖNG
2.1. Cơ sở lý thuyết của các vấn đề nghiên cứu
2.1.1. Cơ sở lý thuyết về chuyển động bùn dƣới tác động của các yếu tố
động lực cửa sông ven biển
2.1.2. Cơ sở lý thuyết về phép phân tích Fourier
2.1.3. Cơ sở lý thuyết mơ hình hồi quy đa biến
2.2. Cơ sở số liệu phục vụ cho nghiên cứu
2.2.1. Số liệu địa hình
2.2.2. Số liệu thủy hải văn, bùn cát

Trang
i
ii
vi
ix
x

1
6
7
8
8
13
13
18
21
23
27
27
28
29
30
31
32
34

36
36
36
46
48
50
50
54


iv

2.2.3. Ảnh viễn thám
2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu sử dụng trong luận án
2.3.1. Phƣơng pháp khảo sát tại hiện trƣờng
2.3.2 Phƣơng pháp phân tích Fourier
2.3.3. Phƣơng pháp phân tích mơ hình hồi quy đa biến xây dựng tƣơng
quan giữa chiều dày lớp bùn loãng và một số yếu tố thủy hải văn, bùn
cát
Kết luận chƣơng 2
CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN ÁP DỤNG CHẠY TẦU TRÊN BÙN
LỖNG, PHÂN TÍCH FOURIER VÀ MƠ HÌNH HỒI QUY ĐA
BIẾN XÁC ĐỊNH QUY LUẬT SA BỒI VÀ CHIỀU DÀY LỚP
BÙN LOÃNG
3.1. Kết quả nghiên cứu về điều kiện sử dụng công nghệ chạy tầu trên
bùn loãng tại các luồng tầu biển ở Việt Nam
3.1.1. Điều kiện khai thác, vận tải
3.1.2. Điều kiện tự nhiên
3.1.3. Thực tế bùn lỗng và cao trình đáy luồng tại một số luồng hàng
hải
3.2. Xây dựng phƣơng trình xác định chiều dày lớp bùn lỗng bằng mơ
hình hồi quy đa biến
3.2.1. Xác định các tham số đầu vào
3.2.2. Tính tốn xây dựng công thức đặc trƣng xác định chiều dày lớp
bùn lỗng bằng mơ hình hồi quy đa biến
3.3. Xây dựng mơ hình tính tốn biến động sa bồi luồng tầu theo tháng
3.3.1. Dữ liệu đầu vào
3.3.2. Chƣơng trình tự động hóa tính tốn
3.3.3. Quy trình tính tốn
3.3.4. Kết quả xây dựng hàm chiều dày sa bồi theo tháng cho luồng
Bạch Đằng
Kết luận chƣơng 3

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Ứng dụng cơng thức đặc trƣng tính tốn độ dày lớp bùn loãng xác
định đáy chạy tầu và đáy nạo vét hợp lý trong trƣờng hợp có bùn lỗng
luồng Sồi Rạp – Hiệp Phƣớc
4.1.1. Tính tốn thử nghiệm dự báo chiều dày lớp bùn loãng
4.1.2. Xác định đáy chạy tầu và thiết kế đáy nạo vét
4.2. Xác định thời điểm nạo vét hợp lý theo tiêu chí về hiệu quả khai

55
56
56
58
60

64

65
65
65
67
78
81
81
90
99
100
100
102
102
107

109

109
109
117


v
thác luồng Bạch Đằng.
Kết luận chƣơng 4
KẾT LUẬN
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

119
123
124
128
129


vi
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Băng đo sâu ở các tần số 210 kHz và 33 kHz ……………………..

7

Hình 1.2. Kết quả mơ phỏng tƣơng tác sóng và bùn lỗng …………..……........ 12
Hình 1.3. Tính chất lƣu biến của bùn lỗng ………………..……………....... 16

Hình 1.4. Độ sâu luồng đƣợc đo bằng thiết bị hồi âm đa tần (h.vẽ minh họa).

19

Hình 1.5. Cảng Savannah và vùng lân cận, bẫy bùn cát và cửa ngăn triều ….

26

Hình 1.6. Giải pháp cơng trình cửa sơng Tapi: (a) phƣơng án kết hợp đê
chìm hƣớng dịng dọc tuyến luồng; (b) phƣơng án đào bẫy bùn tại vũng quay 27
tầu
Hình 1.7. Vị trí lấy mẫu bùn cát lỗng trên tuyến luồng Sồi Rạp ..................

29

Hình 1.8. Luồng tầu nhà máy nhiệt điện Duyên Hải 3 ………………….….

30

Hình 2.1. Sơ đồ biến động của lớp bùn lỗng ..……………………………...

37

Hình 2.2. Biểu đồ mơ tả khởi động và bứt phá của bùn loãng ………………

38

Vw  V

Hình 2.3. Biểu đồ quan hệ S

be

gh

……………………………………

40
Hình 2.4. Phân bố nồng độ khi sự kết bông đƣợc lựa chọn ..………………... 42
Hình 2.5. Tính tốn tốc độ chìm lắng khi bị cản trở …………………………

43

Hình 2.6. Các quá trình trong vận chuyển bùn ….…………………………...

44

Hình 2.7. Kỹ thuật đo sâu hồi âm (hình vẽ minh họa) ……………………….

57

Hình 2.8. Sơ đồ quá trình phân tích Fourier ……... .………………………... 59
Hình 2.9. Lƣợc đồ quy trình thiết lập phƣơng trình dự báo ............................. 62
Hình 3.1. Cao độ đáy luồng tại các tần số 33kHz và 200kHz – Đoạn luồng
Lạch Huyện …..……………………………………….……………….

79

Hình 3.2. Cao độ đáy luồng tại các tần số 33kHz và 200kHz – Đoạn luồng
Sồi Rạp ……………………………………………………….……….

79

Hình 3.3. Cao độ đáy luồng tại các tần số 33kHz và 200kHz – Đoạn luồng
Quan Chánh Bố ………………………………………………………...

80

Hình 3.4. Cao độ đáy luồng tại các tần số 33kHz và 200kHz – Đoạn luồng
Vũng Tầu Thị Vải ……………………………………………...………

80


vii
Hình 3.5. Bản đồ phân bố bùn lỏng tồn tuyến 2018………………………… 83
Hình 3.6. Bản đồ phân bố bùn lỏng (mặt cắt 30-42) năm 2016-2017………... 84
Hình 3.7. Bản đồ phân bố bùn lỏng (mặt cắt 30-42) năm 2018……….……...

84

Hình 3.8. Lựa chọn khu vực lựa chọn tính tốn ..…………………………….

88

Hình 3.9. Xây dựng mơ hình khu vực tính tốn (a) địa hình lịng dẫn; (b)
lƣới tính; (c) điều kiện biên ....................................................................

88

Hình 3.10. Kiểm định mực nƣớc, theo mực nƣớc theo số liệu thực đo ……..

89

Hình 3.11. Kiểm định vận tốc dịng chảy …………………………………...

89

Hình 3.12. Kiểm định hƣớng dịng chảy …..…...…………………………....

90

Hình 3.13. Đồng bộ dữ liệu trên cùng một hệ thống lƣới trực giao ..……...… 91
Hình 3.14. Sơ đồ quá trình định dạng đồng bộ dữ liệu ………………………

92

Hình 3.15. Sơ đồ tính tốn xây dựng hàm hồi quy đa biến …………………

93

Hình 3.16. Sơ đồ rút gọn quy trình tính tốn hồi quy đa biến ………………

95

Hình 3.17. Scatter plot giữa giá trị thu đƣợc từ phƣơng trình hồi quy và giá
trị quan trắc thực sử dụng 3 nhân tố dự báo……………………………

98

Hình 3.18. So sánh kết quả tính tốn độ dày lớp bùn lỗng bằng các hàm hồi
quy 5 biến, 3 biến và 1 biến, luồng Sồi Rạp

99

Hình 3.19. Sơ đồ thuật tốn mơ hình tính tốn sa bồi tháng (SBThang) …… 100
Hình 3.20. Sơ đồ giản lƣợc q trình tính tốn ……………………………… 101
Hình 3.21. Biểu đồ độ dày sa bồi trung bình luồng Bạch Đằng……………... 102
Hình 3.22. So sánh kết quả dự báo sa bồi luồng Bạch Đằng với chuỗi trung
bình tháng sử dụng các công thức BĐ1-BĐ3 và hàm hồi quy bậc 2 …...…… 105
Hình 3.23. Hình 3.20. So sánh lựa chọn các cơng thức theo hệ số tƣơng

105

2

quan R ……...………………………………………………………………
Hình 4.1. Đoạn luồng lựa chọn tính tốn thử nghiệm (Phao 49 đến phao 58
Luồng Sồi Rạp) ……………………………………………………………. 109
Hình 4.2. Trƣờng vận tốc tính tốn trung bình năm (từ P49 đến P58) ……... 110
Hình 4.3. Trƣờng hệ số kéo tính tốn ……………………………....………. 110
Hình 4.4. Trƣờng SPM (độ đục) trung bình đƣợc tính tốn từ ảnh Landsat8... 111
Hình 4.5. Phân bố độ dày trung bình lớp bùn loãng ………………………… 111


viii
Hình 4.6. Độ dày lớp bùn lỗng đoạn từ P54 đến đoạn P56 ………………… 112
Hình 4.7. Độ dày lớp bùn loãng cho đoạn luồng từ phao 49 đến phao 54…… 112
Hình 4.8. Sơ đồ mật cắt dọc tuyến nghiên cứu thử nghiệm gồm 79 điểm …... 113
Hình 4.9. Biểu đồ tổng giá trị hcl khi tổ chức nạo vét vào các tháng khác nhau

luồng Bạch Đằng …………………...………………………………….. 122


ix
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Nguyên nhân hình thành bùn loãng ……………………....………

15

Bảng 1.2. Chỉ tiêu cơ lý của bùn ứng với từng loại bùn …...………………...

18

Bảng 1.3. Tiêu chí xác định độ sâu hành hải theo McAnally & cộng sự
(2007) ...............................................................................................................

21

Bảng 1.4. Kết quả thí nghiệm xác định khối lƣợng riêng của bùn lỗng theo
độ sâu ở luồng Sồi Rạp....................................................................................

28

Bảng 2.1. Tổng hợp số liệu địa hình …………………………………………

51

Bảng 2.2. Tổng hợp số liệu thủy hải văn, bùn cát……………………….........

54

Bảng 2.3. Các cảnh ảnh sử dụng tính tốn độ đục tại luồng Sồi Rạp ...........

55

Bảng 3.1. Thông số kỹ thuật và nhu cầu khai thác cho các cỡ tầu lớn hơn
thiết kế tại một số luồng hàng hải chính ..........................................................

65

Bảng 3.2. Phân vùng địa mạo động lực học hình thái ven biển Việt Nam và
điều kiện xuất hiện bùn loãng ..........................................................................

72

Bảng 3.3. Cao trình đáy luồng đo hồi âm ứng với tần số 33kHz và 200kHz ..

78

Bảng 3.4. Các tham số trong mô hình hồi quy đa biến ………..……………..

81

Bảng 3.5. Bảng quy ƣớc các tham số trong mơ hình hồi quy đa biến …...…..

91

Bảng 3.6. Kết quả chạy mơ hình hồi quy đa biến (11.237 mẫu) …………….

97

Bảng 3.7. Kết quả chạy chƣơng trình SBThang – luồng Bạch Đằng ………. 103
Bảng 3.8. Kết quả tính tốn chiều dày sa bồi trung bình tháng tƣơng ứng với 104
các hàm BĐ1, BĐ2, BĐ3……………………………………………………..
Bảng 4.1. Thông số mặt cắt dọc tuyến ............................................................. 114
Bảng 4.2. Diễn biến độ dày bùn loãng dự báo theo các đoạn .......................... 116
Bảng 4.3. Tính tốn chiều sâu chạy tầu u cầu (h)

118

Bảng 4.4. Bảng tính tốn cao độ đáy nạo vét luồng

118

Bảng 4.5. Kết quả tính tốn giá trị Hcl và Hhd theo cơng thức tốc độ sa bồi
trung bình tại luồng Bạch Đằng ....................................................................... 121


x
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ADCP: Thiết bị đo dòng chảy
CĐĐCT: Cao độ đáy chạy tầu
CPTu: (Cone Penetration Test) Thiết bị xuyên tĩnh điện tử
DGPS: (Differential Global Positioning System) Hệ thống định vị toàn cầu vi sai

DHI: (Denish Hydraulic Institute) Viện Thủy lực Đan Mạch
EPS: (Extracellular pollymeric substances) Chất polyme dính ngoại bào
IAPH: (International Association of Ports and Harbors)
Hiệp hội Cảng biển quốc tế
IHO: (International Hydrographic Organization) Tổ chức Thủy văn quốc tế

MAE: Sai số trung bình tuyệt đối
MIKE21FM: (Mike 21 Flow Model) Mơ hình dịng chảy mặt 2D Mike 21
MIKE21MT: (Mike 21 Mud Transport) Mơ hình tính tốn vận chuyển bùn cát
MNCT: Mực nƣớc chạy tầu
NDTI: (Normalized Difference Turbidity Index) Chỉ số khác biệt độ đục
PIANC: (World Association for Waterborne Transport Infrastructure)
Hiệp hội Hạ tầng Giao thông đƣờng thủy thế giới
SONAR: Thiết bị lắp đặt triên tầu biển để định vị vật thể bằng sóng âm.
SSC: (Suspended Sediment Concentration) Nồng độ trầm tích lơ lửng
TOA: (Top of Atmosphere) Trên bầu khí quyển
TOC: (Total organic carbon) Hàm lƣợng các bon hữu cơ
USACE: (United States Army Corps of Engineers)
Liên đoàn kỹ sƣ quân đội Hoa Kỳ


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hệ thống cảng biển Việt Nam được phân chia thành 06 nhóm cảng biển với 45 cảng
biển đang hoạt động trong đó: 02 cảng biển loại IA (cảng cửa ngõ quốc tế); 12 cảng
biển loại I (cảng tổng hợp đầu mối khu vực); 18 cảng biển loại II (cảng tổng hợp địa
phương) và 13 cảng biển loại III (cảng dầu khí ngồi khơi). Hiện nay, tổng số bến
cảng đang hoạt động là 286 bến cảng với khoảng 82,8 km dài cầu cảng, với tổng
công suất trên 550 triệu tấn/năm. Về luồng hàng hải, hiện cả nước có 45 luồng hàng
hải cơng cộng với tổng chiều dài là 1.105 km và 34 luồng hàng hải chuyên dùng,
chiều dài 159,2km.
Trừ số ít cảng nằm trong vịnh kín, hầu hết các cảng biển của Việt Nam đều được
xây dựng trong sông hoặc các cửa sông, do đó hầu hết các tuyến luồng hàng hải đều
gặp khó khăn trong việc duy trì độ sâu vì chịu ảnh hưởng của hiện tượng sa bồi do

phù sa từ thượng nguồn các dịng sơng cũng như các hiện tượng bão, lũ, thủy hải
văn... Để duy trì chiều sâu hành hải trên các tuyến luồng, hàng năm Nhà nước phải
tiến hành nạo vét duy tu với kinh phí lớn nhưng cũng chỉ có thể thực hiện nạo vét
duy tu khoảng 15 - 20 tuyến luồng quan trọng với mức độ nạo vét hạn chế.
Bên cạnh đó, các tuyến luồng sau khi nạo vét duy tu thường sa bồi trở lại khá
nhanh, lớp sa bồi lại này phần lớn đều là lớp phù sa hạt mịn có nồng độ thấp (bùn
lỗng), thực chất vẫn có thể tận dụng để chạy tàu ở một mức độ nhất định. Trong
thực tế khai thác trên nhiều tuyến luồng đã ghi nhận hiện tượng bùn loãng ở các
mức độ khác nhau, nhiều khu vực hoa tiêu đã dựa trên kinh nghiệm để giảm chân
hoa tiêu trong quá trình dẫn tàu lớn hành hải qua luồng. Tuy nhiên, việc giảm chân
hoa tiêu vẫn dựa chủ yếu trên kinh nghiệm chưa có đầy đủ các cơ sở về khoa học kỹ
thuật, pháp lý nên vẫn tiềm ẩn nhiều rủi ro.
Bên cạnh đó, một yếu tố rất quan trọng để nâng cao hiệu quả nạo vét duy tu, hiệu
quả khai thác luồng là xác định được chu kỳ nạo vét và thời điểm nạo vét thích hợp
để đạt hiệu quả cao nhất về thời gian duy trì độ sâu chạy tàu, đặc biệt trong điều
kiện hiện một số tuyến luồng tàu biển đang được khai thác với cỡ tàu lớn hơn so với


2

thiết kế ban đầu như ở một số tuyến luồng khu vực Sài Gòn - Vũng Tàu, Hải Phòng,
Định An Cần Thơ... Tại các tuyến luồng đó, tàu lớn thường phải chuyển tải, giảm tải
và đợi thủy triều, làm phát sinh chi phí, giảm hiệu quả khai thác. Việc tận dụng
được một phần lớp bùn lỗng mới hình thành ở đáy luồng để giảm độ sâu dự trữ
dưới sống tàu, tăng cỡ tàu hoặc lượng hàng chuyên chở sẽ rất có ý nghĩa trong việc
nâng cao hiệu quả khai thác luồng tàu.
Vì các lý do trên, việc xem xét nghiên cứu xác định độ sâu đáy chạy tàu hợp lý
trong trường hợp có bùn lỗng, tăng thêm thời gian giữa các lần nạo vét hoặc giảm
dự phịng sa bồi có ý nghĩa thực tiễn cao.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án

-

Làm rõ các cơ sở lý thuyết về việc sử dụng lớp bùn lỗng chạy tàu;

-

Phân tích các đặc điểm cửa sông, đường bờ, điều kiện tự nhiên để đánh giá
khả năng xuất hiện bùn loãng tại các luồng tàu ở Việt Nam;

-

Xây dựng phương pháp xác định chiều dày lớp bùn loãng và đáy chạy tàu
trong trường hợp có bùn lỗng (bằng phương pháp phân tích thống kê, mơ
hình tốn);

-

Xây dựng phương pháp tính tốn sa bồi tháng và xác định thời điểm hợp lý
nạo vét duy trì đáy chạy tàu dựa trên tiêu chí về hiệu quả khai thác.

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của luận án
-

Đối tượng nghiên cứu: quy luật sa bồi và việc hình thành lớp bùn lỗng trên
một số tuyến luồng hàng hải ở Việt Nam.

-

Nghiên cứu chi tiết đối với một số luồng hàng hải đặc trưng cho khu vực Bắc
Bộ và Nam Bộ: đoạn luồng Lạch Huyện, Nam Triệu (Hải Phịng), luồng Sồi

Rạp.

4. Cách tiếp cận và các phƣơng pháp nghiên cứu của luận án
4.1. Cách tiếp cận
a) Sử dụng số liệu trong quá trình đo đạc khảo sát định kỳ, đột xuất và số liệu thu
thập từ các cơng trình dự án liên quan để nghiên cứu phương pháp đánh giá quy luật
sa bồi thực tế của luồng tàu;


3

b) Kế thừa các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước; tổng hợp, chỉnh lý số liệu
liên quan về địa hình, thủy hải văn, số liệu đo đạc thơng báo hàng hải và số liệu đo
đạc bổ sung, kết hợp với các lý thuyết thống kê hồi quy, mô hình tốn, phân tích
viễn thám… để nghiên cứu phương pháp tính tốn, dự báo chiều dày lớp bùn lỗng;
c) Từ kinh nghiệm và thực tiễn quản lý, khai thác, nạo vét duy tu các tuyến luồng
hàng hải trong điều kiện cụ thể của Việt Nam, nghiên cứu đưa ra phương pháp đánh
giá quy luật sa bồi các tháng trong năm, xây dựng tiêu chí xác định hiệu quả duy trì
luồng tàu và thời điểm nạo vét duy tu để duy trì đáy chạy tàu hợp lý.
4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận án đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
-

Phương pháp nghiên cứu tổng quan: phân tích, xử lý thơng tin, tài liệu, các cơng
trình nghiên cứu có liên quan;

-

Phương pháp điều tra thực địa, khảo sát hiện trường, thống kê tổng hợp, xử lý
các dữ liệu, số liệu thực đo;

-

Phương pháp nghiên cứu mơ hình tốn; phân tích ảnh viễn thám;

-

Phương pháp thống kê (hồi quy đa biến, phân tích Fourier)

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
5.1. Ý nghĩa khoa học
Luận án tập trung nghiên cứu làm sáng tỏ và giải quyết những vấn đề sau:
-

Xác lập cơ sở khoa học và công nghệ để chọn tiêu chí xác định lớp bùn lỗng có
thể tận dụng chạy tàu, xác định đáy chạy tàu hợp lý;

-

Làm rõ một số nội dung khoa học về sa bồi tại các luồng tàu biển có bùn lỗng,
sử dụng cơng cụ và phương pháp, công nghệ hợp lý để xác định ở tuyến luồng
cụ thể nào xuất hiện bùn loãng đủ điều kiện để nghiên cứu quyết định việc chạy
tàu trên bùn lỗng;

-

Xây dựng phương pháp tính tốn tương quan độ dày bùn loãng với một số yếu tố
thủy lực và bùn cát;

4

-

Xây dựng phương pháp tính tốn, đánh giá tốc độ sa bồi theo các thời điểm
trong năm, xác định thời điểm nạo vét duy tu hợp lý dựa trên tiêu chí hiệu quả
khai thác, duy trì luồng tàu và phương pháp phân tích số liệu thống kê.

5.2. Ý nghĩa thực tiễn
-

Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng để đánh giá việc chạy tàu trong trường hợp
xuất hiện lớp bùn loãng nhằm gia tăng năng lực vận tải và nâng cao hiệu quả
khai thác luồng tàu;

-

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn đối với công tác quản lý Nhà nước, xây
dựng các chương trình, kế hoạch nâng cao hiệu quả khai thác luồng tàu, xác định
thời điểm nạo vét, chu kỳ nạo vét hợp lý.

6. Đóng góp mới của luận án
-

Đề xuất phương pháp đánh giá khả năng xuất hiện bùn loãng và ứng dụng chạy
tàu trên luồng có bùn lỗng của các tuyến luồng. Trên cơ sở phân tích các điều
kiện tự nhiên và đặc điểm khai thác của các luồng hàng hải ở Việt Nam, xác định
được một số tuyến luồng tàu biển có xuất hiện lớp bùn lỗng có thể tận dụng
chạy tàu.

-

Xây dựng phương pháp xác định độ dày sa bồi tháng dựa trên phân tích Fourier.

-

Xây dựng phương pháp và quy trình tính tốn độ dày lớp bùn lỗng theo các yếu
tố thủy lực, bùn cát, ứng dụng cho việc xác định đáy chạy tàu hợp lý.

-

Xây dựng chỉ tiêu hiệu quả duy trì luồng tàu làm cơ sở xác định thời điểm nạo
vét hợp lý.

7. Nội dung nghiên cứu của luận án
-

Tổng quan, đánh giá khả năng xuất hiện bùn loãng tại một số tuyến luồng
hàng hải của Việt Nam.

-

Nghiên cứu quy luật sa bồi trong năm tại các luồng tàu biển Việt Nam bằng
phương pháp thống kê kết hợp phương pháp phổ Fourier. Nghiên cứu xác
định thời điểm nạo vét duy tu hợp lý theo tiêu chí hiệu quả khai thác luồng
tàu.


5

-

Nghiên cứu phương pháp xác định chiều dày lớp bùn loãng sử dụng hàm hồi
quy đa biến.

8. Cấu trúc của luận án
Cấu trúc luận án gồm Mở đầu, Kết luận, các Phụ lục tính tốn và 04 chương nội
dung chính gồm:
-

Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu về chạy tàu trong luồng có bùn
lỗng.

-

Chương 2: Cơ sở lý thuyết, số liệu và phương pháp nghiên cứu xác định lớp
bùn lỗng và đáy chạy tàu trong mơi trường bùn lỗng

-

Chương 3: Điều kiện áp dụng chạy tàu trên bùn loãng, phân tích Fourier và
mơ hình hồi quy đa biến xác định quy luật sa bồi và chiều dày lớp bùn loãng.

-

Chương 4: Ứng dụng kết quả nghiên cứu.


6

CHƢƠNG 1:
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CHẠY
TÀU TRONG LUỒNG CĨ BÙN LỖNG
Do bồi lắng bùn cát, cơng việc nạo vét duy tu luồng lạch giao thông thủy phải tiến
hành thường xuyên để đảm bảo các tàu thuyền hành hải an toàn thuận lợi. Trong
trường hợp đáy luồng cứng như đá, sét hay cát, đáy luồng cũng được lấy là đáy chạy
tàu. Trường hợp đáy là bùn loãng, biên giữa nước và đáy khó có thể xác định, thì
các khái niệm “Đáy luồng” và “Độ sâu luồng” được thay thế bằng “Đáy chạy tàu”
và “Chiều sâu chạy tàu”. Trong luận án này, các thuật ngữ “bùn loãng”, “đáy chạy
tàu”, “độ sâu chạy tàu” được hiểu như sau:
-

Bùn loãng (Fluid Mud)

Theo William và cộng sự, bùn loãng là thuật ngữ dùng để chỉ loại dung dịch gồm
nước, bùn sét hạt mịn lơ lửng (đường kính nhỏ hơn 62,5 µm), với hàm lượng bùn
sét cao trong trạng thái kết bông, chưa đủ nặng để lắng đọng xuống đáy [51], [52].
-

Đáy chạy tàu (nautical bottom)

Trong tài liệu “Hướng dẫn thiết kế luồng vào Cảng” (1997, 2014) [37], [38], PIANC
(Hiệp hội hạ tầng giao thông đường thủy thế giới) đưa ra khái niệm về đáy chạy tàu
như sau:“Đáy chạy tàu là cao trình mà các tính chất vật lý của đáy luồng đạt tới
giá trị tới hạn mà khi nó tiếp xúc với sống tàu sẽ làm hư hỏng tàu hoặc gây ảnh
hưởng bất lợi (khơng thể chấp nhận) đến việc kiểm sốt và chạy tàu”.
-

Độ sâu chạy tàu (Nautical depth)

Độ sâu luồng tàu dưới mực nước thiết kế bằng mớn nước đầy tải của tàu thiết kế (T)
cộng với các độ sâu dự phòng khác (ΔT) được gọi là độ sâu chạy tàu, ký hiệu là H.
Đối với luồng tàu có đáy cứng, độ dự phòng tối thiểu dưới sống tàu (minimum
underkeel clearance - UKC) được tính tốn để tránh va chạm với đáy địa hình khi
tàu di chuyển. Trong các thành phần tạo thành ΔT, có z 4 là độ dự phòng cho bồi
lắng trở lại.


7

Trong trường hợp đáy luồng cứng, như đá, sét hay cát, chiều sâu chạy tàu có thể
được xác định bằng máy đo sâu hồi âm (Echo-sound) có tần số 200 kHz.
Trong trường hợp đáy luồng có lớp bùn lỗng, với dung trọng nhỏ (1.050 – 1.300
3

kg/m ) và cường độ yếu (ứng suất tiếp nhỏ), đáy luồng và chiều sâu luồng sẽ không
xác định được rõ ràng. Phương pháp đo sâu bằng thiết bị hồi âm sẽ có nhiều tín hiệu
âm thanh với các tần số khác nhau có thể dẫn đến các giá trị độ sâu khác nhau. Thiết
bị có sóng âm thanh tần số cao ứng với bề mặt lớp bùn, cịn thiết bị có sóng âm
thanh với tần số thấp (< 33kHz) lại xuyên qua lớp bùn lỗng, phản xạ ở bề mặt bùn
có mật độ cao hơn. Độ sâu chạy tàu lúc đó chỉ là khoảng cách từ mực nước chạy tàu
đến cao trình đáy chạy tàu. Nhiều quốc gia lấy tiêu chuẩn đáy chạy tàu ở cao trình
3

mà mật độ bùn lỗng đạt giá trị khoảng 1.200kg/m , do đó máy đo sâu có tần số 33
kHz thường được sử dụng như một trong các tiêu chí để xác định đáy chạy tàu.

Hình 1.1. Băng đo sâu ở các tần số 210 kHz và 33kHz [24]
1.1.

Tổng quan các nghiên cứu về bùn loãng

Về việc tận dụng lớp bùn lỗng để chạy tàu, đã có những nghiên cứu từ những năm
80 của thế kỷ trước. Nhiều quốc gia trên thế giới đã sử dụng phương thức chạy tàu
này. Việt Nam cũng đã đề cập nội dung này khi giải quyết vấn đề của luồng vào
cảng Hải Phịng vào các năm 1998÷2004.
Đây là nội dung có tính thực tiễn và ứng dụng cao nhưng cũng khá phức tạp về khoa
học, công nghệ, liên quan đến một loạt những vấn đề khó của cơ học lưu chất, lý
thuyết về bùn cát, sa bồi, thủy hải văn, chỉnh trị cửa sông ven biển…


8

Trong phần này, luận án sẽ trình bày tổng quan về các vấn đề nghiên cứu, phương
pháp nghiên cứu và các kết quả cơ bản của một số số công trình khoa học, dự án
nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam đã đạt được, được thừa nhận và áp dụng trong
thực tế.
1.1.1. Các vấn đề nghiên cứu
Để đánh giá tính khả thi và sử dụng phương pháp chạy tàu trong luồng có bùn
lỗng, các nhà khoa học trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu các vấn đề sau:
(1) Các đặc trưng của bùn lỗng và các tiêu chí để xác định bùn loãng trong
thực tế;
(2) Khái niệm về đáy chạy tàu và phương pháp xác định đáy chạy tàu trong
luồng lạch có bùn lỗng;
(3) Nội hàm khoa học và phương pháp xác định độ sâu chạy tàu trong mơi
trường bùn lỗng;
(4) Tính khả thi chạy tàu trong mơi trường bùn loãng;
(5) Phương pháp xử lý bùn loãng.
1.1.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
1.1.2.1.

Nghiên cứu hiện trƣờng và phân tích số liệu thực đo

Trong nghiên cứu lớp bùn loãng ở tầng gần đáy, các phép đo tại hiện trường rất
quan trọng vì các hỗn hợp bùn kết dính lơ lửng và lớp bùn đáy mềm cố kết dễ bị
xáo trộn. Việc lấy mẫu, vận chuyển và công tác đo lường trong phịng thí nghiệm có
thể ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý. Các phương pháp nghiên cứu thường được sử
dụng bao gồm phương pháp đo đạc ngoài hiện trường, phương pháp thí nghiệm
trong phịng và phương pháp mơ hình hóa. Phương pháp đo đạc ngoài hiện trường
thường sử dụng thiết bị đo đa tần. Phương pháp này sử dụng đồng thời các tần số
khác nhau để tách các lớp vật chất bởi mỗi một tần số sẽ có khả năng xuyên qua các
lớp vật chất với các đặc điểm cơ lý khác nhau.
Hiện nay trên thế giới cũng như tại Việt Nam, đo sâu hồi âm là kỹ thuật phổ biến
nhất để xác định độ sâu hành hải cho tàu biển, độ sâu luồng tàu, khu nước, vũng
quay tàu, bể cảng... Kỹ thuật đo sâu hồi âm (Echo sounding) sử dụng một Sonar chủ


9

động công suất nhỏ, xác định độ sâu nước, bằng cách phát xung siêu âm vào nước
và thu nhận tín hiệu phản xạ từ đáy nước, từ đó xác định ra độ sâu. Tín hiệu từ đầu
thu hiện trên màn hình hoặc in băng ghi có dạng một đường ghi có mã hóa cường
độ tín hiệu theo thang độ xám hoặc thang màu.
Có hai loại máy hồi âm phổ biến được sử dụng cho các mục đích khác nhau là máy
hồi âm đơn tần và máy hồi âm sử dụng đa tia, đa tần. Những máy này làm việc ở hai
dải tần số: tần số thấp (15- 33 kHz), và tần số cao (100- 210 kHz).
Phương pháp đo sâu hồi âm đưa ra một dấu hiệu định tính để xác định sự hiện diện
lớp bùn lỗng. Các tín hiệu tần số cao (100 - 210 kHz) ghi rõ bề mặt nước - bùn,
trong khi mức tần số thấp (15 - 33 kHz) đi sâu hơn vào các lớp bùn và thường được
phản xạ từ đáy cố kết.

Tuy nhiên, hạn chế của việc đo sâu sử dụng tần số thấp là phản xạ của các tín hiệu
tần số sóng âm thấp trong bùn trong một số điều kiện cụ thể còn bị ảnh hưởng bởi
nhiều thơng số (bong bóng khí, tầng cát, biến thiên dung trọng, kinh nghiệm của
người vận hành, vv...), đôi khi phản ánh ở nhiều cấp độ, không rõ ràng.
Ngoài việc đo đạc xác định độ dày lớp bùn loãng sử dụng thiết bị đa tần, các nghiên
cứu còn được bổ sung bằng các đo đạc nhằm xác định đặc điểm bùn và các đặc
trưng về động lực [32].
Về thí nghiệm xác định lớp bùn ở hiện trường: để mơ tả đặc điểm và phân loại bùn
lỗng, các thí nghiệm về quan hệ giữa lưu biến của bùn lỗng tự nhiên với các thơng
số khác như dung trọng, độ nhớt là căn cứ xây dựng các mơ hình nghiên cứu số hoá.
Một nghiên cứu đã được triển khai tại cửa sông Ems ở Đức để đo cường độ và áp
suất lỗ rỗng của cả bùn đặc và bùn lỗng [26]. Đồng thời với việc thí nghiệm xun
CPTU ở biển Baltic là việc lấy mẫu trầm tích nhằm nghiên cứu đặc tính trầm tích,
phân tích các đặc tính địa kỹ thuật cũng như mức độ phản ánh của các thiết bị hồi
âm tại các vị trí được lựa chọn. Kết quả cho thấy nồng độ trầm tích lơ lửng có thể
được xác định bằng cả phép đo độ áp lực lên mặt đĩa thiết bị xuyên và đo áp suất lỗ
rỗng. Kết quả đo cịn cho thấy q trình chuyển hố từ bùn lỗng sang bùn đặc khi


10

nồng độ bùn tăng lên. Đối với các nghiên cứu đặc tính lớp bùn lỗng, thí nghiệm
CPTU động là phương pháp linh hoạt để kiểm tra nhanh đặc tính của bùn. Tùy
thuộc vào tính chất vật lý của bùn lỗng, bùn hữu cơ hiếu khí và các lớp bán trầm
tích và trầm tích, các đặc tính về kháng cố kết và áp suất lỗ rỗng cho phép xác định
và đánh giá nhanh các lớp trầm tích này.
Ngồi kiểm tra tại chỗ bằng thí nghiệm CPTU, các hỗn hợp bùn lỗng từ cửa sơng
Ems được lấy mẫu và thí nghiệm (nồng độ trầm tích lơ lửng (SSC), phân bố cỡ hạt,
hàm lượng hữu cơ (TOC) và thành phần khoáng chất...). Để phục vụ công tác so
sánh, mẫu được lấy từ hai địa điểm khác nhau, từ sông Ems và từ cảng liền kề của

Emden. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng sự phân bố kích cỡ hạt và thành phần
khống chất là các thông số không ảnh hưởng nhiều đến trạng thái lưu biến. Sự thay
đổi độ mặn, loại chất hữu cơ và độ bền của khối chất rắn hình thành do phản ứng
sinh hố là các thơng số có ảnh hưởng nhiều nhất đến trạng thái lưu biến của bùn
loãng.
1.1.2.2.

Nghiên cứu thí nghiệm trên mơ hình vật lý

Thí nghiệm mơ hình tàu dầu tiếp xúc với các lớp bùn được mơ phỏng bằng hỗn hợp
parafin clo hóa và dầu lửa được thực hiện năm 1976, tại Marin (Wageningen, the
Netherlands: Sellmeijer et al., 1983).
Trong những năm 1986 - 1989, thí nghiệm mơ hình vật lý mơ phỏng tàu tự hành và
thực nghiệm chạy tàu thực tế được tiến hành tại Viện nghiên cứu thủy lực Flanders
Hydraulics Research (Antwerp, Belgium: Van Craenenbroeck et al., 1991; Vantorre,
1991) để nghiên cứu các tác động đối với vận hành của tàu trong tuyến luồng có
bùn lỗng.
Tại SOGREAH (Grenoble, Pháp. Brossard et al, 1990) một thí nghiệm kéo với một
mơ hình tàu chở dầu đã được thực hiện vào năm 1989.
Gần đây hơn, các thí nghiệm mơ hình vật lý được thực hiện các Trung tâm nghiên
cứu Bundesanstalt für Wasserbau tại Hamburg (Uliczka, 2005).
Bên cạnh các thí nghiệm mơ hình đã được tiến hành, các báo cáo về kinh nghiệm
thực tế với các tàu hàng hải giảm chân hoa tiêu liên quan đến bề mặt tiếp xúc giữa


11

nước và bùn ở Rotterdam, Nantes - Saint-Nazaire và Zeebrugge đã được thực hiện
trong thập niên 1970 và thập niên 1980.
1.1.2.3.

Nghiên cứu trên mơ hình tốn

a. Mơ hình chạy tàu của Flanders
Vào các năm từ 1990 đến 2001, Viện nghiên cứu Thủy lực Flanders (Flanders
Hydraulics Research) - Bỉ đã phát triển mơ hình tốn chạy tàu (mathematical
manoeuvring model) cho các tổ hợp của mơ hình tàu, điều kiện đáy và chân hoa tiêu
[26]. Mơ hình này bao gồm một tập hợp các phương trình thể hiện các thành phần
lực theo chiều dọc (X), ngang (Y) và mô men xoay (N) như là một hàm của chuyển
động tàu (vận tốc, gia tốc) và các thơng số kiểm sốt (bánh lái và chân vịt). Các mơ
hình tốn học là các mơ-đun, các thành phần lực và mô men được thể hiện là tổng
của các phản lực lên thân tàu, các số hạng gây ra bởi chân vịt và bánh lái.
Các mơ hình toán học được chạy với các điều kiện: trong suốt quá trình hành hải, tất
cả các tổ hợp tốc độ (trước và phía sau), tốc độ chân vịt (về phía trước và ngược lại)
xảy ra đồng thời, do đó mơ hình sẽ có thể để mơ phỏng hành động chân vịt bốn
phần tư, cùng với góc lệch và góc xoay từ 0 đến 360 độ. Các thành phần lực xây
dựng qua vai trị của các thơng số khơng thứ ngun dưới hình thức bảng.
b. Mơ hình của Tian Jian Hsu
Có hai loại mơ hình chính được sử dụng là mơ hình một chiều và mơ hình hai chiều.
Mơ hình của Tian-Jian Hsu và Peter A. Traykovski (2007) [43] được ứng dụng khá
rộng rãi. Hình 1.2 sau đây thể hiện kết quả mơ phỏng sóng và bùn lỗng. Kết quả
nghiên cứu cho thấy sóng có tác động lớn đến độ dày lớp bùn lỏng với vai trò khuấy
động, xáo trộn và hóa lỏng vật liệu đáy. Vì vậy trong trường hợp có sóng chiều dày
lớp bùn lỏng sẽ lớn hơn trường hợp khơng có sóng.


12

Hình 1.2. Kết quả mơ phỏng tương tác sóng và bùn lỗng
[42] c. Mơ hình MIKE21MT

Mơ hình MIKE21MT trong bộ MIKE của Viện Thủy lực Đan Mạch DHI cũng
thường được ứng dụng để nghiên cứu chuyển động của bùn loãng trong mơi trường
biển [28]. Đây là mơ hình được sử dụng khá rộng rãi trên tồn thế giới.
Mơ hình Mike 21 sử dụng phương trình Tession 1991. Phương trình này mơ tả hai
q trình bao gồm q trình vận chuyển và q trình trầm tích hóa. Trong đó q
trình trầm tích hóa bị chi phối bởi chế độ động lực và đặc điểm trầm tích (chủ yếu là
mật độ). Trong điều kiện tĩnh, do tác động của trọng lực bùn sẽ tự chuyển hóa cơ kết
đặc q trình này có thể được hiểu là sự dịch chuyển của dòng mật độ (flow
density). Q trình trầm tích hóa là q trình biến đổi tính chất của bùn (thay đổi
đặc điểm về mật độ, ứng suất….). Với phương trình cơ bản này mơ hình Mike có
khả năng mơ phỏng tổng thể tồn bộ quá trình vận chuyển và biến đổi đặc điểm
bùn. Tuy nhiên, mức độ chính xác của kết quả mơ phỏng cần được làm rõ trong các
tính tốn chi tiết cho một vùng đặc trưng có đủ số liệu kiểm chứng. Trong phạm vi
luận án, mơ hình Mike 21 được sử dụng để tính tốn thiết lập các thơng số về động
lực, bùn cát kết hợp với bộ số liệu thực đo về phân bố bùn loãng tại khu vực nghiên
cứu để xây dựng các quan hệ đặc trưng phục vụ các nội dung nghiên cứu của luận
án.


13

1.2.

Một số kết quả nghiên cứu trên thế giới

Các nghiên cứu trên thế giới hầu hết gắn với một luồng tàu, cửa sơng cụ thể với các
đặc trưng địa hình, thủy hải văn, tính chất cơ lý của bùn đáy đặc thù riêng, một số
kết quả nghiên cứu quan trọng đã được thừa nhận, áp dụng rộng rãi tương ứng với 4
nhóm vấn đề liên quan đến bùn lỗng và chạy tàu trên bùn loãng như sau:
1.2.1. Nghiên cứu về bùn loãng

1.2.1.1.

Định nghĩa về bùn loãng

Theo William và cộng sự [51, 52], lớp bùn loãng là dung dịch gồm nước, bùn sét
hạt mịn lơ lửng (đường kính nhỏ hơn 62,5 µm), trạng thái kết bông, chưa đủ nặng
để lắng đọng xuống đáy. Hiện tượng kết bông thường xuất hiện ở vùng cửa sơng,
nơi có sự gặp nhau của nước ngọt mang theo bùn sét và nước mặn từ biển chảy vào,
với độ mặn vượt q 0,2 g/l.
1.2.1.2.

Mơ tả bùn lỗng

Có 2 tiêu chí để mơ tả bùn lỗng [26, 32, 39]:
(1) Tính lưu biến (Rheology): bùn có thể chảy xuống đáy của mái dốc như là
dòng mật độ, hoặc lan ra theo hướng ngang dưới tác động của dòng chảy và sóng.
(2) Dung trọng hoặc mật độ (Density): Bùn lỗng thường có dung trọng từ
3

1.080 kg/m đến 1.200 kg/m

3

Do những nhược điểm của phép đo lưu biến tại chỗ: khó khăn trong việc khảo sát
lưu biến liên tục, ảnh hưởng của phương pháp lấy mẫu… Đây là một hệ quả của
tính lưu biến của bùn: các ứng suất, biến dạng giảm khi vật liệu bị xáo trộn, nên bùn
ứng xử gần giống như một chất lỏng sau khi nó đã được khuấy động [21, 43]. Vì
vậy, trong thực tế người ta thường mơ tả bùn lỗng bằng yếu tố dung trọng.
1.2.1.3.

Ngun nhân hình thành bùn lỗng

Bùn lỗng được hiểu là hỗn hợp lơ lửng, lỗng đến sệt, có dạng huyền phù, cấu tạo
gồm các hạt rời có độ chặt yếu và khó lắng đọng cố kết. Về tổng quan, lớp bùn
lỗng được hình thành bởi tổng hợp của các q trình vật lý, hóa học và sinh học.
Q trình hình thành và biến động của bùn loãng chịu ảnh hưởng bởi đặc tính thủy
động lực của nước và ảnh hưởng của dòng chảy tới sự chuyển động của bùn. Quá