PHÂN TÍCH XU THẾ QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH VÀ BIẾN ĐỔI ĐƯỜNG BỜ, ĐÁY KHU VỰC CỬA SÔNG ĐÁY BẰNG MÔ HÌNH MIKE

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


DƯƠNG NGỌC TIẾN



TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN


PHÂN TÍCH XU THẾ QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN
TRẦM TÍCH VÀ BIẾN ĐỔI ĐƯỜNG BỜ, ĐÁY
KHU VỰC CỬA SÔNG ĐÁY BẰNG MÔ HÌNH MIKE


LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC





HÀ NỘI – 2012


TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

DƯƠNG NGỌC TIẾN

TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN

PHÂN TÍCH XU THẾ QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN
TRẦM TÍCH VÀ BIẾN ĐỔI ĐƯỜNG BỜ, ĐÁY
KHU VỰC CỬA SÔNG ĐÁY BẰNG MÔ HÌNH MIKE

 : Hc
 : 60.44.97

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NG DN KHOA HC:
PGS.TS. Nguyn Th 


HÀ NỘI – 2012

i
LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng
dẫn PGS.TS. Nguyễn Thọ Sáo. Thầy đã tận tình hướng dẫn tác giả trong suốt
quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này.
Đồng thời, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể thầy cô
giáo trong bộ môn Hải dương học, cán bộ Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải
dương học, cán bộ phòng Sau đại học Trường đại học Khoa học Tự Nhiên đã
giảng dạy, chỉ bảo, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học.

Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo Trung tâm, công đoàn và
toàn thể các đồng nghiệp của Trung tâm Nghiên cứu biển và tương tác biển –
Khí quyển, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường đã tạo điều
kiện, giúp đỡ tác giả để tác giả có thể hoàn thành được khóa học và luận văn
một cách tốt nhất.
Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè và người
thân đã động viên tinh thần, khích lệ tác giả để luận văn được hoàn thành tốt
nhất.



ii
MỤC LỤC
M U 1
I THIU CHUNG V KHU VU 3
1.1. Điều kiện tự nhiên 3
a cha mo 3
1.1.2. Ch  u 3
1.1.2.1. Bc x nhit 3
 4
n 4
1.1.3. Ch  th 5
1.1.4. Ch  h 6
y trip mn 6
n 7
1.2. Hiện trạng bồi lắng và xói lở 7
 8
n 1989-1995 8
n 1995-nay 8
1.3. Cảng trên sông Đáy và kế hoạch nạo vét luồng 11

NG QUAN V U 14
2.1. Tổng quan về quá trình động lực và vận chuyển bùn cát vùng bờ 14
 15
y 16
2.1.3. Vn chuy 17
2.2. Tổng quan các yếu tố ảnh hưởng đến xói lở, bồi tụ và diễn biến đường bờ 21
2.3. Tổng quan các phương pháp nghiên cứu về thủy động lực, vận chuyển bùn
cát, dịch chuyển đường bờ 23
n 23
nh vi 24
 h 26
 27
 28
2.4. Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 32
2.5 Cơ sở lý thuyết các mô hình thủy thạch động lực 34
 34
2.5.1.1. Gii thiu chung 34
2.5.1.2.  35
2.5.1.3.  39
2.5 40

iii
2.5 40
2.5.2.2. y lc Mike 21FM HD 42
n chuyn tr 45
 46
2.5.3.1.   46
 47
N CHUYN TR
BI T 51

3.1. Đặt vấn đề 51
3.2. Xây dựng bộ số liệu cơ sở cho mô hình 52
nh 52
u ki 53
  53
3.3. Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình 54
 54
 55
y lc MIKE 21 FM 56
3.4. Các kết quả trong nghiên cứu 58
h xu th vn chuyn tr 58
ng thy lc 59
 tr 61
3.4.1.3. Nh 65
 bic
bin c 67
3.4.2.1. Kch bc bic c 67
3.4.2.2. Cp nht mc bi 68
 69
3.4.2.4. Kt qu 70
ng b c bin do bin
u 76
u ki 76
3.4.3.2. B   76
3.4.3.3. Kt qu  80
KT LUN 83
U THAM KHO 84


iv

DANH MỤC BẢNG

Bng 3.1. Tn sut (%) c          
(20
0

0
 5
Bng 3.1. t ca t p t ng % ca tng
s ng hp) tr(20
0

0
 5
Bng 3.1.   cao H
1%
i, chu k


(s) c i tr(20
0

0
. 6
Bng 3.1. Mc bich bi cho khu vc Ca
 67
DANH MỤC HÌNH
 Bi  4
 nh v tinh khu vc c 10
 nh v tinh khu vc c 10

 nh v tinh khu vc c 11
 nh v tinh khu vc c 11
 Nhng h thng vn chuy       
CORPS OF ENGINEERS, 2002) 18
   bi i mt ct ca m  n do m   
ARMY CORPS OF ENGINEERS, 2002) 20
.3.  u hm n Abbott 36
  m n Abbott trong mt phng x~t 36
 i xen k 37
 Cm nh 37
 Ci trong m 37
  45
  47
   n s d
cu 51
 u 52
 Minh h dng 53
  tri mt ct tr
55
   55
 V m hiu chm nghi 56
 c thm HC (tr

0

0
 57
  b hng
s tm KN1 (106
0


0
 57

v
  b hng
s tm KN2 (1060) 58
              b
hng s tm KN3 (105
0

0
 58
 Bing qua mt ct ti tr
 59
 Bing qua mt ct ti tr 
 60
 Bing qua mt ct ti trm Ba Lng
 60
 M 61
 M 61
 Bi tri mt ct tr
62
 Bi tri mt ct tr  62
 Bin  tri mt ct trm Ba L . 62
 Bi-6-2010 (th 63
 n ti th-6-2010 (thu
 63
 Bi-10-2011 (thm cu 64
    n ti th    -10-2011(th m

cu 64
 Bi-12-) 65
 n ti th-12-
 65
 Kch bn mc bing ti khu vc c 68
 Bi     y qua mt c  m trong 20
 70
 Bi m gn c
0

19
0
 71
 c cu 71
  bi
 72
  bi
 72
  bi
 72
  bi
 73
  bi
 73
  bi
 73

vi
  bi
 74

  bi
 74
 ng b  77
  s, khu vu ding b 
 78
  mt c du . 79
 ng b ng b 
s liu v  80
 ng b ng b 
s liu v  80
 M bing b khu vc Cn t 
1990 t li nh v tinh) 81
 M bing b khu vc Cn t 
1990 t li nh v tinh) 81






1
MỞ ĐẦU





 x



 



 





 


             


 
- 

2
             
                











  



3
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU VỰC NGHIÊN
CỨU
1.1. Điều kiện tự nhiên
1.1.1. Địa hình, địa chất địa mạo
              

 

- 

v








 




1.1.2. Chế độ khí hậu
Khu vc cu ng ca hai h th
c nhau.
1.1.2.1. Bức xạ nhiệt

4

- 120 Kcal/cm
2
 
- 
     -            
- 

- 23,6
0

(28,2 - 29,4
0
- 16,8
0
C).
1.1.2.2. Lượng mưa
ng t u t
cu n
t-n nht t
0
50
100
150

200
250
300
350
400
450
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
T
háng
XTBNN (mm)

Hình 1.1. Biểu đồ phân phối lượng mưa năm trạm Văn Lý
1.1.2.3. Gió ven biển
- 

- 
- 
- 
- - 40 

5
Bảng 3.1. Tần suất (%) của các hướng gió và lặng gió (%) trạm Văn Lý
(20
0
07’N;106
0
18’E)
Tháng
N
NE

E
SE
S
SW
W
NW
Lặng
I
33.1
10.8
22.9
9.5
5.3
0.8

11.6
6.0
IV
4.8
7.2
32.0
28.7
19.2
1.0
0.8
1.8
4.5
VII
2.4
2.1

4.8
22.9
36.4
13.7
4.7
3.2
11.0
X
30.3
11.9
16.9
9.2
6.0
0.5
1.4
12.9
10.8
Năm
19.6
7.9
19.7
17.3
16.6
4.0
1.4
7.4
8.0
Nguồn : Sổ tay tra cứu các đặc trưng KTTV vùng thềm lục địa Việt Nam, 2000.
Bảng 3.1. Xác suất của tốc độ gió theo các cấp tốc độ (tính bằng % của tổng số
trường hợp) trạm Văn Lý (20

0
07’N;106
0
18’E)
Tháng
Tốc độ gió
0-1
2-3
4-5
6-7
8-9
10-
11
12-
13
14-
15
16-
17
18-
20
21-
24
25-
28
29-
34
35-
40
>40

I
100
78.0
43.0
20.2
4.2
1.1









IV
100
79.0
44.0
20.8
4.4
1.2

VII
100
75.0
50.0
34.3
19.5
6.1
3.0
2.5
1.1
0.7
0.07


0.07

X
100
70.0
37.5
23.2
7.2
2.0

Năm
100
74.0
39.5
23.6
9.0
2.5
1.0
0.5
0.2
0.1
0.03
0.02
0.01
0.06

Nguồn : Sổ tay tra cứu các đặc trưng KTTV vùng thềm lục địa Việt Nam, 2000.
1.1.3. Chế độ thủy văn
h ca tt  ca 
Hng, nhc cng  a phn i  y
phc tp do   chia ct bng, li chu ng c
n h u ng ca thy triu.
i th
ng r  
chic c  cun
t t

6
 ng khong 0,2-    y
 ng chy t n.
1.1.4. Chế độ hải văn
1.1.4.1. Sóng, thủy triều và xâm nhập mặn
  - 
  c vi tn su      ng b   
c -  khu vc cng
 - nh
          
chim 20%. V m l cao ln
u ng mnh cp nhii cao
 ln nht ti 4- -10 m.
Bảng 3.1. Độ cao trung bình h(m) hàng trên, độ cao H
1%
hàng dưới, chu kỳ
trung bình

(s) của sóng và tốc độ gió V(m/s) tại trạm Văn Lý (20
0
07’N;106
0
18’E).
c


X-I
II-IV
V-VII

VIII-X

Sut
m bo
ch 
%1
H
h



V
%1
H
h



V
%1
H
h



V
%1
H
h



V
%1
H
h



V

50

0.4
3.0
3.5
0.4
3.0
3.5
0.5
3.5
4.0
0.5
3.5
4.0
0.5
3.5
4.0
0.8

0.8


1.0


1.0


1.0


20

0.5
3.5
5.5
0.6
3.5
5.5
0.8
4.0
6.0
0.7
4.0
6.0
0.7
4.0
7.0

1


1.2


1.6


1.4


1.4


5

0.8
4.0
7.5
0.9
4.0
7.5
1.1
4.4
9.0
1.1
4.4
9.0
1.0

4.4
10.0
1.7


1.8


2.2


2.2


2.2


1

1.0
4.3
10
1.1
4.4
10.5
1.5
5.5
12.0
1.5
5.5

13.0
1.5
5.5
14.5
2.1


2.3


3.0


3.0


3.0


Nguồn: Sổ tay tra cứu các đặc trưng KTTV vùng thềm lục địa Việt Nam (2000)



7
1,0 - 2,0 m. 




1.1.4.2. Dòng chảy vùng cửa sông, ven biển

y ti khu vu chi phi bn tu
tun tu 
triu sinh ra, t trit trin phi tu
g 
 mt.
y tng cng   y 
cng chy v y  
ng dc theo bng ch . T i khu
vc, xut hin ch  c chiu nhau.  y
ng nam do nh hng ci ven b, tn ti
ng t c. T y tng cn,
ng 20-40cm/s.
 gn b 
  ng t  c na. T  y
 ch khong 20-30cm/s. T y trong c
t ti gn 100cm/s, thi k ng
mnh b
1.2. Hiện trạng bồi lắng và xói lở
ng bi t mnh nh n bt d
h thm   bing
ng mnh.
Khu vc cn rt l
   u bi t l y ni c  a Ba L    ch

8
Giang. Ti khu v ng
ng cc b ng t c t ng (ca Ba
L  i b  
chy cng li  ven b, ly khong trng gia c
cn ngm  i ti khu vc Ct l

khoa cn ng.
1.2.1. Giai đoạn trước năm 1989
Cn mnh v i t din ra ch y
ven bin huy ven bi-
n ra bin ti t m-1982 tip tc quai tuyn
-n bin tt m
chung,  ven bi-i m rng ra
bi   i t  ln bi t 80 -      
c l n ch
bi ch rng 900- n 37-
i t  ca ph
i, Kim Tin
(huy
1.2.2. Giai đoạn 1989-1995
  i k            
nhi v ch  a
n tip tn mnh nh ngun b
thp nhii t din ra ch yu
n huy bin 900 - 1800 m,
 n 150 - i
t m cho vic quai tuy-
i t ch yc c din ra chm
n huy
1.2.3. Giai đoạn 1995-nay

9
i cp t n.
Ven bin huyi ln vi ding t
ti ct mi trong c quai
n bin ln th p huyi vic kh

dng tuy-ng chii 15,5
km. T     n K   
i ven bin huyt
t 300 t
Trong th t
n l ty mnh trng
rng ngp mn bin. Mt mi  huyn
m gi-- rt thp,
u kin bt li cho qui hon trong
t thp ven bin t
nh v 
nh c th v s bing b 
bi t ti khu vc Ci gian t n 2009.

10

Hình 1.2. Ảnh vệ tinh khu vực cửa Đáy Năm 1989

Hình 1.3. Ảnh vệ tinh khu vực cửa Đáy năm 2001

11

Hình 1.4. Ảnh vệ tinh khu vực cửa Đáy năm 2005

Hình 1.5. Ảnh vệ tinh khu vực cửa Đáy năm 2009
1.3. Cảng trên sông Đáy và kế hoạch nạo vét luồng
 


12

              
 


  ( , 
 (, 

- Ninh
,  - ,  -  -  - , Ninh
- 





- 
                
  



 

 
- 




13







-





14
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
2.1. Tổng quan về quá trình động lực và vận chuyển bùn cát vùng bờ






                 


 
 


         

      
          



 



 

15



 


 












     



               
c

2.1.1. Sóng
    



16


 
               

 

 

         
              



2.1.2. Dòng chảy
inh ra,
 









 




17


              
current) t


2.1.3. Vận chuyển bùn cát vùng ven bờ














          

                
        


 

