Tải bản đầy đủ (.pdf) (137 trang)

Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình biển: Nghiên cứu chế độ thủy lực và tính toán phương án nuôi bãi khôi phục bãi biển Cửa Tùng, Quảng Trị

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.39 MB, 137 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, thực hiện luận văn Thạc sĩ với đề tài

“Nghiên cứu chế độ thủy động lực và tính tốn phương án nuôi bãi khôiphục bãi biển Cửa Tùng, Quảng Trị” tác giả đã hoàn thành theo đúng nội

dung của đề cương nghiên cứu, được Hội đồng Khoa học và Đào tạo củaKhoa kỹ thuật Biển phê duyệt. Luận văn được thực hiện với mục đích xâydựng được phương án nuôi bãi khôi phục bãi biển Cửa Tùng trên cơ sở kết

quả các nghiên cứu về chế độ thủy động lực từ mơ hình tốn và ngun nhânxói lở bãi biển Cửa Tùng.

Để có được kết quả như ngày hơm nay, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơnsâu sắc tới TS. Trần Thanh Tùng — Khoa Kỹ thuật biển - Trường Đại hocThủy lợi đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và đóng góp các ý kiến quý báu trongsuốt quả trình thực hiện luận văn.

Xin chân thành cảm ơn sự giúp đố nhiệt tình, sự hỗ trợ về mặt chuyênmôn và kinh nghiệm của các thay cô giáo trong khoa Kỹ thuật biển.

Xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp trong cơ quan; Phòng Đào tạo

Đại học và sau đại học; tập thể lớp cao học 19BB- Trường Đại hoc Thuy lợi

cùng tồn thể gia đình và bạn bè đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện thuậnlợi về mọi mặt để tác giả hoàn thành luận văn này.

Trong quá trình thực hiện luận văn, do thời gian và kiến thức cịn hạn

chế nên chắc chan khơng thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, tác giả rấtmong nhận được sự đóng góp y kiến của thay cơ, đồng nghiệp để giúp tác giảhoàn thiện về mặt kiến thức trong học tập và nghiên cứu.

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 26 tháng 5 năm 2013

Tác giả

Lê Đức Dũng

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập — Tự do — Hạnh phúcBAN CAM KET

Kính gửi: Ban Giám hiệu trường Dai hoc Thuỷ lợi

Phong Dao tao DH va Sau DH trường Đại học Thuỷ lợi.Tên tôi là: Lê Đức Dũng

Học viên cao học lớp: I9BB

Chun ngành: Xây dựng cơng trình biénMã học viên: 118605845009

Theo Quyết định số 1775/QD-DHTL, của Hiệu trưởng trường Dai học

Thuỷ Lợi, về việc giao đề tài luận văn và cán bộ hướng dẫn cho học viên cao

học khoá 19 đợt 2 năm 2011. Ngày 19 tháng 12 năm 2012, tôi đã được nhận

đề tài: “Nghién cứu chế độ thủy động lực và tính tốn phương án ni bãikhơi phục bãi biển Cửa Tùng, Quảng Trị” dưới sự hướng dẫn của TS. Trần

Thanh Tùng.

Tôi xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, không sao

chép cua ai. Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thôngtin được đăng tải trên các tải liệu và các trang web theo danh mục tài liệu

tham khảo của luận văn.

Hà Nội, ngày 26 tháng 5 năm 2013

Người làm đơn

Lê Đức Dũng

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

5. Nội dung luận Van ...- --- c1 1211211111111 11 11 1 111111111 11111 11 TH HH HH Hy Hy 3

1.1 Vị trí địa ly và đặc điểm địa hình, địa chất ...-- 2-5 ©++c++zx+zxzEzrsrrxerreee 5

1.1.1 Vị trí địa lý...----scccck 22 1 EE221221211211211211211211012112121 11x eeere 5

1.1.2 Địa chất, địa mạoO... .- - 5s TtEExEEEEEE121EE15111511111111115111111 11x EEx xe. 61.2 Đặc điểm khí tượng, thủy hải văn...- ¿2c se St 2 E21 2E12E1 11111. 71.2.1 Đặc điểm khí tượng...--- ¿+ +2 EEEEE12112112112111111 1111111. 71.2.2 Đặc điểm thủy hải văn...-.---- 2-52 SE EEEEE12112112112111 11111111 xe, 91.3 Đặc điểm kinh tế - xã hội...- -- 2-56 ©E2E2EE9EEEEEE2E122122171711211221 71212 tre. 13

1.3.1 Các cơng trình dân dụng khu vực Cửa Tùng...-.---+--cs+<<sss2 13

1.3.2 Hoạt động khai thác khoáng sản ...-- -- 2c St * + sekrssresrrsrsrs 141.3.3 Hoạt động du lịch, thương mại và dich VỤ... .---- + sc+s+ss+xssexss 14

CHƯƠNG II. HIỆN TRANG VÀ NGUYÊN NHÂN XÓI LO BAI BIEN CUA

CUA CON NQUOL 808 ›ư›. ơồễ®3®Ầ3®""... 23

CHƯƠNG III. NGHIÊN CUU CHE ĐỘ THỦY ĐỘNG LỰC VÀ DIEN BIEN

HÌNH THÁI KHU VUC BÃI BIEN CUA TỪÙNG...---se-s<ssecseessecssesse 26

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

3.1 Tổng quan về mơ hình Mike 2 l ...----2- 22 2 +EE£EE+E+2E+EEE£EEEEEE2EEzEEerkerxrrkx 26

3.1.1 Cơ sở lý thuyết mô đun dòng chảy HD... - 2-55 522S+2EzEzxerxered 283.1.2 Cơ sở lý thuyết mơ đun sóng SW ...---¿ 2+2Ec2Ec2E2EEerEerrrrrrrred 293.1.3 Cơ sở lý thuyết mô đun bùn cát ST...---- -¿¿+2++2xz+zxzzxrzxesrxeee 313.1.4 Cơ sở lý thuyết mô đun LITPROF ...cscccssesssesssessessesssesssesstsssessseesseesess 32

3.2 Thiết lập miền tính, lưới tính ...- -- 2 2 s£+E+EE£EE£EE2E+2EEEEEEEEEEEzEkerkerkrrex 33

3.3 Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình... --- 2t St SE+E‡E£EE+E+EEEEEE+EeEeEErxerererxrree 34

3.3.1 Kiểm định mơ hình triỀU...- - 2 2 5S2E2E22EE£EEtEE2EEEEEeEErrkrrrkrred 353.3.2 Kiểm định mơ hình sóng...---2- 22 +¿+2++2E++Ex+2EEtzE++rx+zzxrzxrerxeee 37

3.3.3 Kiểm định mơ hình dịng chảy... 2-2-2 52522 2+EE+£EzEzEzExerxerxee 393.4 Xây dựng kịch ban mô phỏng chế độ thủy động lực và diễn biến hình thái...4

3.5 Điều kiện biên, điều kiện ban đầu va thời gian tính tốn...- .---s+<xs++ 413.6 Mô phỏng chế độ thủy động lực khu vực biển cửa Tùng ...---5- 43

3.6.1 Chế độ thủy động lực trong mùa Đông...---- 2: 22 sz22xzx++zx+e- 433.6.2 Chế độ thủy động lực trong mùa Hẻ...- ---- 55 + *++sskrssersrrseres 453.7 Mô phỏng diễn biến hình thái khu vực biển cửa Tùng...-- 2-5-5552 41

3.7.1 Mơ phỏng diễn biến hình thái trong mùa Đơng...-- 2-2 5522 473.7.2 Mơ phỏng diễn biến hình thai trong mùa Hè ...-- 2 2 s52 53

CHƯƠNG IV. TINH TỐN PHƯƠNG ÁN NI BAI KHOI PHUC BÃI BIÊN58

90.0wi0ic 5 —...ƠỎ 584.1 Tổng quan về phương án ni bãi...- 2-2 2+ 22E+2EE+EE+EEtEEE2EESEEerxerrezrerred 584.1.1 Phân loại hình thức ni bãi dựa trên quan điểm đối tượng ni bai...584.1.2 Phân loại hình thức nuôi bãi dựa trên quan điểm về nguyên nhân gây xói

I0 —... 60

4.2 Xây dựng phương án ni bãi cho bãi biển Cửa Tùng...- --5- 5552552 62

4.2.1 Xác định khu vực nuôi bãi... ..- --- -- 5c St *t St *+E+SEEkrkirkirkrrrrree 624.2.2 Xác định kích thước vật liệu ni bãi ...---.-- 55525 < <5 +++<ss+<zesss+ 63

4.2.3 Xác định cao trình ni bãi...-- 55 2552222213 *+2EEE++zeEEeezeeeeszeeee 64

4.2.4 Xác định chiều sâu nuôi bãi ...-2- c5 2E 2E9EE2EEEE2EEEEEEEEEErkerrrrrer 68

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

4.2.5 Xác định chiều rộng nuôi bãit...- -- c2 2 12132 131511511111 xe 70

4.2.6 Tính tốn thé tính vật liệu nuôi bãi yêu cầu...--- 2-2 2+5z+s+sze: 70

4.2.7 Xác định chu kỳ nuôi bãi...-- 2-2 5c +S22EE‡EE£EEtEE2EEEEEEEEEEErrrrrrrees 72

4.2.8 Xác định thời điểm ni bãi...- 2-2-5 ©52+SE‡EE£EE2EE2EE2EEEEEeEErrrrrrrees 724.3 Mơ hình hóa và đánh giá hiệu quả của phương án nuôi bãi cho bãi biển Cửa

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

DANH MỤC HÌNH VE

Hình 1.1: Bản đồ khu vực nghiên cứu ...----¿- s¿+¿2+++2++2Ex+2E++zx+zrxzrxrzxeerseee 5

Hình 1.2: Đặc trưng bùn cát khu vực Cửa Tùng... ..-- --c c St trireirey 7

Hình1.3: Hoa gió tháng 1 trạm Cồn Cỏ (1990-2009)...-- 5-5 s+E++E2E2EzEzrxered 8Hình1.4: Hoa gió tháng 7 trạm Cồn Cỏ (1990-2009),...---2¿©2©s22£x+2z++zxz+zsz+e 8Hinh1.5: Hoa sóng tháng 1 trạm Cồn Cỏ (1990-2009)...--2- 25s+++£z+£z+Ezse2 10Hình 1.6: Hoa sóng tháng 7 trạm Cồn Cỏ (1990-2009)...----¿2¿+2z+2sz+z+zz 11Hình 2.1: Sat lở nghiêm trọng tại bờ biển Cửa Tung... cece ess esseseseseesteseeees 15

Hình 2.2: Bề mặt mài mịn do sóng trên đá bazan ở mũi Hàu...---.:--- 17

Hình 2.3: Sơ đồ mặt cắt ngang của bãi biển ở cung bờ lõm từ mũi Hau đến mũi Si18Hình 2.4: Thêm bãi cao 5-6 m đang bị phá hủy...- 2-2 2 2 se££EE+E+2E+Ezxezxeẻ 19Hình 2.5: Vách xói lở ở ria ngồi của thềm cao 5-6 m ở mũi Hàu...-.- 19

Hình 2.6: Các dạng tích tụ ở Cửa Tùng...- nàng HH rht 21Hinh 3.1: Lui 4002: :3ỗiìii8i9 117... ... 34

Hình 3.2: Địa hình khu vực tính tốn...--- - c5 2 1322221112221 122111 2v ng ren, 34Hình 3.3: Trạm đo mực nước, sóng, dịng chảy ... 5c cSccsssskseerserrrrsske 34Hình 3.5: Thời kì triều lên tại Cửa Tùng lúc 11 giờ ngày 03/6/2012... 35

Hình 3.6: Thời kỳ triều xuống tại Cửa Tùng lúc 4 giờ ngày 03/6/2012... 36

Hình 3.7: Kiểm định mực nước Cửa Tủùng(1/6/2012-8/6/2012)...-..--- 36

Hình 3.9: Trường sóng khu vực Cửa Tung lúc 7 giờ ngày 16/8/2009... 38

Hình 3.19: Diễn biến vận chuyên bùn cát mùa Đông tại cuối ky mơ phỏng... 47

Hình 3.20: Diễn biến khu vực bãi biển Cửa Tung tại cuối kỳ mơ phỏng... 47

Hình 3.21: Diễn biến khu vực cửa Tùng tại cuôi ky mơ phỏng... ..-..-- 48

Hình 3.22: Diễn biến bùn cát qua các mặt cắt đại diện...-- 2: 5c cecczcrreở 49Hình 3.23: Biến đơi địa hình ay tal 1001 5 .... ..- 1¬... 50

Hình 3.24: Biến đổi địa hình đáy tại \MC2... -- 52-5252 E2 2 EEEEEEErrkrrrkrred 50Hình 3.25: Biến đổi địa hình đáy tại MC2...--22©52S2 E22 2 EEEEerErrrrrrrrred 50Hình 3.26: Biến đổi địa hình đáy tại MCA...- - 52 52S22EESEE2EE2EEEEEeEErrrrrrrrree 50Hình 3.27: Biến đổi địa hình đáy tại MC5...-¿- 2-52 S22 ke EEEEEErrrrkrryee 51Hình 3.28: Biến đổi địa hình đáy tại MC6.o...ceccceccesceccessessesssessessessessessessessesseesseees 51Hình 3.29: Biến đổi địa hình đáy dọc bãi biển tại MC7)...ceccscssceseesesseesessessessesseeee 51Hình 3.30: Diễn biến bùn cát mùa Hè tại cuối kỳ mô phỏng...--- 2-5: 53

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Hình 3.31: Diễn biến bùn cát khu vực bãi biển Cửa Tùng tại cuối kỳ mơ phỏng ....54

Hình 3.32: Diễn biến bùn cát khu vực Cửa Tùng cuối kỳ mơ phỏng... 54

Hình 3.33: Biến đơi địa hình đáy tại MCI...- 2-52-5252 EcEEEEEEEEEEErkrrkerkee 55Hình 3.34: Biến đơi địa hình đáy tại \MC2...--2-5-©522S22EESEEEEE2EEEEEerkerkrrrrrred 55Hình 3.35: Biến đơi địa hình đáy tại \MC3...-2- 5c 5c SE E2 EEEEEEeEErrrred 55Hình 3.36: Biến đổi địa hình đáy tại \MC4...-- 2-55 2522S22EESEECEE2EEEEEEEErrkrrrrrred 55Hình 3.37: Biến đơi dia hình đáy tai MCS o....ceccecccecsscesessessesssessessesseessessessessesssesseees 56Hình 3.38: Biến đổi địa hình đáy tại MC6 o...c.ccecccscecsesseessecsessesssessessessesssessessesseeeneees 56Hình 3.39: Biến đồi địa hình đáy tại \MC/... -5252S1SEEEEE 2 EEEEerkrrkrrrrrree 56Hình 4.1: Khu vực ni bãii...--- cece cccessccessssecesssscsssssesesssscsessseseesssesesssesees 63Hình 4.2: Sự biến đổi mặt cắt ngang theo thời gian tại vi tri MCI...--- 65

Hình 4.3: Sự biến đổi mặt cắt ngang theo thời gian tại vị trí MC2...-- 66

Hình 4.4: Sự biến đổi mặt cắt ngang theo thời gian tại vị trí MC3...-.. 66

Hình 4.5: Sự biến đổi mặt cắt ngang theo thời gian tại vi trí MC4... 67

Hình 4.6: Sự biến đôi mặt cắt ngang theo thời gian tai vi trí MCS...- 67Hình 4.7: Mặt cắt ngang trước và sau khi ni bãi...---- 2 2 xetxczxzzzrxrred 71

Hình 4.8: Mặt cắt ngang sau khi ni DAI... cecccseeccsse cesses eesesseeeseseesenees 71Hình 4.9: Mặt cắt ngang sau khi ni bãi năm ...--2¿22z2czxzrrxed 71

Hình 4.10: Mat cắt ngang sau khi nuôi bãi 2 năm ooo. eeceeseseeeseesessesseeseeseeeees 74

Hình 4.11: Mặt cắt ngang sau khi ni bãi 3 năm ...---- 22 5¿+c++cz+ccxze 74

Hình 4.12: Kết quả tính tốn ni bãi sau 3 năm...--- 2-5 2+ xeterxerxezrxrred 74

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 1.1: Năng lượng gió tương đương năm ... ... - -- 5 - + S+ + sskssersserseererree 8Bảng 1.2: Năng lượng sóng tương đương NAM... eee series 12

Bảng 2.1: Tình trạng xói lở bờ biển phía Nam Cửa Tùng tại một số điểm khảo sát... 20

Bảng 3.1: Năng lượng sóng tương đương tại trạm Con Cỏ (1990-2009)... 42

Bảng 3.2: Năng lượng gió tương đương tại trạm Cồn Cỏ (1990-2009),...-.- 42

Bang 3.3: Các mặt cắt tính tốn đại điện...-- 2-2-2122 2EEEEEEEEE2EEEEEEEEerkrrrrrred 49Bang 3.4: Suất chuyên cát qua các mặt cắt trong mùa Đông...---- 2-2 2 z+seẻ 52Bảng 3.5: Lượng bùn cát được bồi trong mùa HẺ... «Hee 57

Bang 3.6: Suất chuyên cát qua các mặt cắt trong mùa Hè...---c.-c: 57

Bang 4.1: Chiều cao sóng có nghĩa tại trạm Cồn Cỏ (1990-2009)...- 2 252sz¿ 69

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

MO DAU1. Tính cấp thiết của dé tài

Bãi biển Cửa Tùng, tỉnh Quảng Trị từng là một trong những bãi tắmđẹp nhất nước ta. Từ thời vua Bảo Đại, bãi tắm này cịn được ví như một bãitắm "nữ hoàng". Tuy nhiên trong những năm gần đây, bãi tắm Cửa Tùng ngàycảng bị thu hẹp về không gian do sự xâm thực ngày càng gia tăng cả về quy

mô lẫn cường độ dẫn tới các ton thất kinh tế đặc biệt là du lich. Theo các nhàkhoa học nguyên nhân xói lở có thé do việc xây dựng cầu Tùng Luật kết hợp

xây dựng kè cửa Tùng với chiều dài 430m, cao 1,5m, rộng 6m với kết cấu

bằng đá hộc và cốt thép vươn dai ra biển nhằm mục đích chắn sóng, chắn cát,

giảm xói mịn trụ cầu Tùng Luật và ngăn chặn bồi lap cửa phục vụ giao thơng

thủy và an tồn hàng hải cho cảng cá cửa Tùng. Khai thác cát từ Mũi Hàu

phục vụ cơng cuộc đơ thị hóa đã làm nguồn cát trở nên cạn kiệt mà khơng cónguồn nào bù đắp gây mat cân bằng bùn cát, thay đổi cấu tạo thềm biển, ảnhhưởng đến dòng chảy và suất chuyên bùn cát.

Dé khắc phục hiện tượng xói lở như hiện nay cần phải có một phương

án bảo vệ bãi biển cửa Tùng một các hợp lý và hiệu quả nhằm giảm xói lở bãi

biển. Các phương án cơng trình được đưa ra và thường được coi là phương án

hay được áp dụng cho các khu vực bị xói lở tuy nhiên phương án này sẽ gây

mat thâm mỹ quan cho khu vực bãi tắm đồng thời phương án cơng trình

khơng làm giảm xói mà đơi khi cịn làm gia tăng xói lở cho các khu vực lâncận. Trong khi đó hiện nay trên thế giới rất nhiều nước đã sử dụng phương ánni bãi để bảo vệ những khu vực xói lở mang lại hiệu quả cao đồng thời tiếtkiệm về chỉ phí. Vì vậy,trong luận văn này tác giả nghiên cứu nhằm đưa rađược bức tranh tổng thể về chế độ thủy động lực, xu thế vận chuyên bùn cátvà nguyên nhân gây xói lở cũng như tổng lượng bùn cát vận chuyên hàng nămcủa khu vực bãi biển Cửa Tùng từ đó đề xuất phương án ni bãi hợp lý vàtính tốn phương án ni bãi này dé khơi phục bãi biển Cửa Tùng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Xây dựng các phương án nuôi bãi nhằm khôi phục bãi biển cửa Tùngtrên cơ sở các kết quả nghiên cứu về chế độ thủy động lực từ mơ hình tốn và

ngun nhân xói lỡ bãi biển cửa Tùng,3. Nhiệm vụ và phương pháp ngiNhiệm vụ:

~ Thu thập tai liệu số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, chế độ.khí tượng và thủy hải văn khu vực biển cửa Tùng;

- Phân tích các quy luật diễn biến và nguyên nhân xói lở khu vực biển

cửa Tang;

- Sử dung mơ hình tốn để tính tốn chế độ thủy động lực khu vực cửa

“Tùng làm cơ sở cho việc lựa chọn phương án nuôi bãi hợp lý;

~ Xây dựng và tinh tốn phương án ni bãi khơi phục bãi biển cửa Tùng.Phương pháp nghiên c

<small>- Phương pháp phân tích, 1</small>

<small>vực cửa Tùng;</small>

<small>ng kê số liệu khí tượng, thủy hải văn khu</small>

- Phương pháp khảo sát thực địa và thu thập thông tin về số liệu địahình và số liệu để kiểm nghiệm mơ hình;

<small>- Phương pháp mơ hình tốn, sử dụng mơ hình Mike 21 để nghiên cứu</small>

và tính tốn cho khu vực cửa Tùng;

~ Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia.4, Kết quả đạt được

- Báo cáo hiện trạng và nguyên nhân xói lở bãi biễn cửa Tùng;Báo cáo kết quả nghiên cứu chế độ thủy động lực học cửa Tùng;

Báo cáo kết quả tính tốn phương án ni bãi khôi phục bãi biển cửa Tùng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

5. Nội dung luận văn

5. Nội dung luận văn

CHƯƠNG I: TONG QUAN VE KHU VỰC NGHIÊN CUU

1.1 Vị trí dja ly va đặc điểm địa hình, địa chất1.2 Đặc điểm khí tượng, thủy hải văn.

CHUONG II: HIỆN TRẠNG VA NGUYÊN NHÂN XÓI LG BÃI BIENCUA TÙNG

2.1 Hiện trang và quy luật điễn biển bãi biển Cửa Tùng

2.2 Phân tích, đánh giá các nguyên nhân gây x6i lở bãi biển Cửa Tùng

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CHE ĐỘ THUY ĐỘNG LỰC VÀ DIỄN

BIEN HINH THÁI KHU VỰC BÃI BIEN CUA TUNG3.1 Tổng quan về mơ hình Mike 21

3.2 Thiết

lập miền tính, lưới tính

3.3 Điều kiện biên và điều kiện ban đầu

3.4 Hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình

3.5 Mơ phỏng chế độ thủy động lực khu vực biển cửa Tùng3.5.1 Chế độ thủy động lực trong mùa Đông

3.5.2 Chế độ thủy động lực trong mùa Hè

3.6 Mơ phỏng diễn bién hình thái khu vực biển cửa Tang

3.6.1 Mơ phỏng diễn biến hình thái trong mia Đông.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

BIEN CUA TUNG

4.1 Xây dựng phương án nuôi bãi cho bai biển Cửa Tùng4.2 Mơ hình hóa và đánh giá hiệ

Cita Tùng

quả của phương án nuôi bãi cho bai bi

KET LUẬN VA KIEN NGHỊ1. Kết qua đạt được trong luận văn.2. Tên tại và kiến nghị

TÀI LIEU THAM KHẢO.

PHỤ LỤC

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

CHƯƠNG I

TONG QUAN VE KHU VỰC NGHIÊN CỨU.1.1 VỊ trí địa lý và đặc điểm địa hình, địa chất

1.L1 Vị trí địa lý

Quảng Trị là một tinh ở Bắc Trung Bộ nằm trong khoảng

106°32'-10724 kinh độ đông, 1618-1710! vĩ độ bắc, cách Hà Nội 582 km về phớa‘Nam và cách thành phố Hồ Chí Minh 1121 km về phía Bắc.

Phía bắc tỉnh Quảng Trị giáp Quảng Bình, phía nam giáp Thừa ThiênHuế, phía tây giáp tinh Savanakhet (Lao) và phía đơng giáp Biển Đơng. Vùngtính tốn từ cầu Hiển Lương đến vùng ven biển Cửa Tùng

Bãi biến Cửa Tùng trải dài gần 1 km nằm ở thôn An Đức, xã VĩnhQuang, huyện Vĩnh Linh (Quảng Trị). Kể sát phía Nam bãi biển là cửa của.dong sông Hiền Lương. Vùng nghiên cứu kéo dài từ cầu Hiền Lương đếnvùng ven biển Cửa Tùng. Toa độ địa lý nằm trong khoảng từ 17° 07° 67°" đến

16° 96° 73" vĩ độ Bắc và từ107° 05” 30** đến 107° 05" 70” kinh độ Đông.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

1.1.2 Địa chất, địa mạo

Địa ting phát triển khơng liên tục, các trim tích từ Paleozoi hạ tớiKainozoi trong đó trim tích Paleozoi chiếm chủ yếu, gồm 9 phân vi dia ting,

còn lại 6 phân vị thuộc Mzoi và Kainozoi. Địa chất trong ving có nhữngđút gây chạy theo hướng từ đình Trường Sơn ra biển tạo thành các rạch sơng

chính cắt theo phương Tây Đơng. Tầng đá gốc ở đây nằm sâu, ting phủ day.Phin thém lục địa được thành tạo từ trằm tích sơng biển và sự di đẩy của

đồng biển tạo thành.

Võ phong hoá chủ yếu phát triển trên đắt đá bazan (Vinh Linh) vùng trim tích

biển và phù sa sơng, gồm các tiểu vùng: bazan Vĩnh Linh, cồn cát, bãi cát đọc

bi biển, đất nhiễm mặn cửa Tùng,

Tỉnh Quảng Trị chủ yếu nằm ở phần đơng của dãy Trường Sơn cóđường biên giới chung với Lào dai 206 km thuộc đất liễn và có đường bờ biểnđài 75 km. Địa hình tỉnh đa dạng bao gồm núi, đồi, đồng bằng và cồn cát ven

nhiều loại nhưng nét nồi bật là dốc nghiêng từ tây sang đơng. Ở phía tây là

chạy dọc theo hướng từ tây bắc xuống đơng nam. Địa hình bao gồm.

ving núi cao rồi hạ xuống vùng đồi và núi thấp với tổng diện tích khoảng81% diện tích tồn lãnh thổ, tiếp theo vùng đổi và núi thấp là vùng đồng bằng

<small>11.5% diệ</small>

lưu vực sơng Bến Hải có thể chia làm hai phần rõ rệt

tích và phía đơng là vùng cồn cát ven biển.. Địa hình của

~ Lưu vực sơng Bến Hải bắt nguồn từ day Trường sơn dé về sơng Bến

Hải. Địa hình lưu vực khá phức tạp, sơng trong lưu vực này có độ dốc lớn từ

150/00 đến 800/00, độ dốc sườn núi khoảng 3000/00

- Lưu vực vũng đồng bằng hạ lưu sơng Bến Hải: Nhìn chung địa hìnhđồng bằng khá đơn giản, cao độ tương đổi bằng phẳng và thay đổi từ +0,5 đến+3,ốm, xen kế các đồng ruộng và các khu nudi trồng thủy sản là các cụm dâncư ở cao độ trên +3,0 đến +5,0m. Vùng nghiên cứu có thé đốc chung từ đỉnh.“Trường Sơn dé ra biển. Do sự phát triển của các bình nguyên dồi thấp nên địahình ở vùng này rất phức tạp.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

Đặc trưng bùn cát khu vực Cửa Tùng: Theo kết quả khảo sát bùn cát

đây tại khu vực bai biến Cita Tùng vào tháng 6 năm 2012 thi bùn cát khu vực

có đường .18mm. Biểu đồ phân bồ kích thước hat thé

Hình 1.2: Đặc trưng bùn cát khu vực Cita Ting

1.2 Đặc điểm khí tượng, thủy hải văn1.2.1 Đặc điểm khí tượng

Khí hậu: Vùng dự án thuộc tỉnh Quảng Trị nằm trong vùng khí hậunhiệt đới gió mùa, nóng, am mang đầy đủ sắc thái khí hậu miền Trung Việt

‘Nam, Trong năm có hai mùa rõ rột, mùa khô và mùa mưa. Mùa khô từ tháng

“XI tới tháng VIII, mùa mưa từ tháng IX tới thing XI. Từ tháng II đến thángVIII chịu ảnh hưởng của gió Tây Nam khơ và nóng. Từ tháng IX đến tháng IInăm sau chịu ảnh hưởng của gió Đơng Bắc đi liền với mưa phan và rét dim.Nhiệt độ không khí trong vùng thấp nhất vào mùa đơng (tháng XI tới thángII), cao nhất vào mủa hè (tháng V tới tháng VIII), Nhiệt độ bình quân nhiều.

năm vào khoảng 24,3°C. Chênh lệch nhiệt độ trong ngày từ 7 tới 10°C. Độ âm

tương đối bình quân nhiều năm nằm trong khoảng 85 tới 89%, Bốc hơi bình.

quân nhiều năm nằm trong khoảng 1200 -1300mm. Binh quân số giờ nắng

trong năm khoảng 1840 giờ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<small>0 - 2,2mis. Gió</small>

mùa Tây Bắc hoạt động mạnh từ tháng XII đến tháng III năm sau, tốc độ gió

vào mùa hè từ tháng IV đến tháng XI, tốc độ gió bình qn

bình qn từ 1,7 - 1,9m/s. Thời gian chuyển tiếp các hướng gió Tây Nam và

Tây Bắc là thời gian giao thời và gió Tây khơ nóng hoạt động vào tháng IV,

tháng V (nhân dân địa phương gọi là gió Lào). Thời kỳ có gió Lào là thời kỳ

nóng nhất tỉnh Quảng Trị. Bảo và xoáy thuận nhiệt đới là những biển độngthời tiết trong mùa ha, hoạt động rất mạnh mẽ và that thường. Hướng đi củabão trong vùng như sau: bão theo hướng chính Tây chiếm khoảng 30%;hướng Tây - Tây Bắc chiếm khoảng 45%; hướng Nam chiếm khoảng 24% va

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Các tram đo đạc khí tượng:

Trạm khí tượng Vinh Linh: Cách lưu vue nghiền cứu khoảng 15 km vềhướng Đơng Bắc. Trạm có số liệu đo mưa, nhiệt độ, độ ẩm, bốc hơi, gió từnăm 1960 đến năm 1966 va từ năm 1971 đến năm 1976 (13 năm). Do bị chiế

in chuỗi số liệu không được liên tục, chất lượng tải liệu đo không đáng,

tin cậy chỉ có tính chất tham khảo,

‘Tram khí tượng Cửa Tùng: Cách lưu vực nghiên cứu khoảng 20 km vềhướng Đông - Đơng Bắc. Trạm có số liệu đo mưa, nhiệt độ, độ am, bốc hơi,

gió từ năm 1927 đến năm 1943, chất lượng tài liệu đo khơng đáng tin cậy, chỉ

có tính chất tham khảo.

‘Tram khi tượng Đơng Hà: Cách trung tâm lưu vue nghiên cứu khoảng,

30 Km về hướng Đông Nam. Trạm có số liệu đo lượng mưa và các yếu tố khíhậu khí tượng khác từ năm 1977 đến nay, chất lượng tài liệu đo đáng tin cậy.

Tram khí tượng Quảng Trị: Cách trung tâm của khu vực nghiên cứu khoảng

43 km về hướng Đơng Nam. Trạm có số liệu đo: mưa va các yếu tơ khí tượng

từ năm 1960 đến 1971, đo mực nước sông và lượng mưa từ năm 1977 đến

<small>1.2.2 Đặc điểm thủy hải văn</small>

Thúy triéu: Quảng Trị chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều không

đều, thời gian triều ding nhỏ hơn thời gian triều rút. Hầu hết các ngày trong

tháng đều có hai lần lên và xuống. Biên độ thủy triều tương đổi thấp khoảng0,4 — 0.5m, Trong ky nước cường độ lớn triéu cửa Tùng khoảng trên dưới 0,8- 0.9m. Riêng ving Cửa Tùng chênh lệch thời gian triều lên và triều xuống

hầu như khơng có, chỉ có chênh lệch độ cao của 2 lần nước rịng thể hiện.

tương đổi rõ

Sóng biển: Mùa gió Đơng Bắc, sóng có hướng thịnh hành là Đơng Bắc,

độ cao sóng trung bình 0,7 - 0.8m, lớn nhất 3,0 ~ 4,0 m. Mùa gió Tây Nam,độ cao sóng trung binh 0,55 ~ 0,75m, lớn nhất 2,5 - 3,5m. Khi có bão, sóngcao nhất có thé đạt 6 m (Cơn Cư tháng IX/1974)

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

+ Chế độ sóng tháng 1: Tai tram Cồn Co vào tháng | có 3 hướng sóng

n 26,2%, hướng Tây Ba

lặng sóng là 17,1%. Độ cao sóng lớn nhấtchính là hướng Đơng Bắc chiế chiếm 25,1% và

hướng Bắc chiếm 17,6%. Tan si

14 4m, độ cao sóng trung bình là 0,82m.

Hinh1.5: Hoa sơng thắng 1 tram Cơn Cỏ (1990-2009)

+ Chế độ sóng thing 2: Trong thang 2 tại trạm Cồn Cỏ hướng sóng,

phân bố khơng đồng đều, hướng sóng chủ đạo là hướng Tây Bắc chiếm 24%ngồi ra có hai hướng khác chiếm tỷ lệ cao là Đông Bắc chiếm 16,4% và

hướng Đông Nam chiếm 15,6%. Tần suất lặng sóng là 28,5% Độ cao sóng.

lớn nhất là 3m, độ cao sóng trung bình là 0,63m.

+ Chế độ sóng tháng 3: Trong tháng 3 tại trạm Cén Cỏ hướng sóngphân bố khơng đồng đều, hướng sóng chủ đạo tương tự tháng 2 là hướng TayBắc chiếm 19,4% ngồi ra có ba hướng khác chiếm tỷ lệ cao là Đông Bic

n 12.4%, hướng Đông Nam chiếm 13,4% và hướng Bắc chiếm 10%. Tansuất lặng sóng là 37,9%. Độ cao sóng lớn nhất là 3,5m, độ cao sóng trung.

bình là 0,6m.ch

+ Chế độ sóng tháng 4: Trong tháng 4 tại trạm Cỏ hướng sóng cóxu hướng thay đôi dan từ Tay Bắc sang Đông Bắc và Đơng Nam, hướng sóng.chủ đạo là hướng Đơng Nam chiếm 16,7%, hướng Đông Bắc chiếm 15,

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

hướng Tây Bắc chiếm 13,2%. Tan suất lặng sóng là 36,1%. Độ cao sóng lớnnhất là 3m, độ cao sóng trung bình là 0,57m.

+ Chế độ sóng thing 5: Trong thang 5 tại trạm Cén Cỏ là tháng chuyển

mùa lên hướng sóng phân bố khơng tập trung, hướng sóng chủ đạo là hướngĐơng Nam chiếm 18,5%, ngồi ra hướng Tây Nam chiếm 11.8%, hướng

Đông Bắc chiếm 10,3% và hướng Tây Bắc chiếm 10,5%. Tần suất lặng sóng

là 34,8%. Độ cao sóng lớn nhất là 2,5m, độ cao sóng trung bình là 0,52m,

+ Chế độ sóng thang 6: Trong thắng 6 tai trạm Con Cỏ dưới ảnh hướng,

của gió mùa Tây Nam nên hướng sóng cũng thay đổi theo với hướng chủ đạo

là hướng Tây Nam chiếm 43,5% và hướng Đông Nam chiếm 15,6%. Tần suất

lặng sóng là 26.4%. Độ cao sóng lớn nhất là 3m, độ cao sóng trung bình là0.56m.

+ Chế độ sóng tháng 7: Trong tháng 7 tại trạm Cồn Cỏ dưới ảnh hướngcủa gió mùa Tây Nam nên hướng sóng cũng thay đổi theo với hướng chủ đạo.2%, Tan suấtlà hướng Tây Nam chiếm 418% và hướng Đông Nam chiếm 1

lặng sóng là 27,5%. Độ cao sóng lớn nhất là 2m, độ cao sóng trung bình là

Hình 1.6: Hoa sóng thắng 7 trạm Cơn Cỏ (1990-2009)

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

+ Chế độ sóng tháng 8: Trong thang 8 tại tram Con Co là thời kỳ sóng.

hướng Tây Nam ảnh hưởng mạnh với tin suất sóng hướng Tây Nam chiểm

39,5%. Tần suất lặng sóng là 28,3%. Độ cao sóng lớn nhất là 2,5m, độ cao.sống trung bình là 0,55m,

+ Chế độ sóng tháng 9: Trong thing 9 tại tram Cồn Cư là thời kỳ giao

mùa giữa Đơng Bắc và Tây Nam nên hướng sóng phân bố khơng đồng đều,tần suất xuất hiện lớn nhất là hướng Tây Bắc chiếm 22,7% ngồi ra hướng.Đơng Bắc chiếm 18.7%, hướng Tây Nam chiếm 9,7%. Tần suất lặng sóng là31.3%. Độ cao sóng lớn nhất là 4m, độ cao sóng trung bình là 0,61m.

+ Chế độ sóng tháng 10: Trong tháng 10 tại tram Cén Cỏ dưới anhhưởng của gió mùa Đơng Bắc nên hướng sóng chủ đạo vào thing nảy làhướng Đơng Bắc với tần suất xuất hiện chiếm 43,5%, ngoài ra hướng Bắcchiếm 12,7% và hướng Đông Nam chiếm 6,1%. Tần suất lặng sóng là 19,5%.Độ cao sóng lớn nhất là 4,5m, độ cao sóng trung bình là 0,85m.

+ Chế độ sóng thing 11: Trong tháng 11 tại trạm Cén Co chế độ sóngtương tự tháng 10 dưới ảnh hưởng của gió mùa Đơng Bắc nên hướng sóng

chủ đạo vào tháng nay là hướng Đông Bắc với tin suất xuất hiện chiếm42,9%, ngồi ra hướng Bắc chiếm 12,7% và hướng Đơng Nam chiếm 6,1%

<small>sing là 18,6%. Đội</small> 10 sóng lớn nhất là 4,5m, độ cao sóng trung

+ Chế độ sóng tháng 12: Trong thing 12 tại tram Cdn Có hướng sóng

chủ đạo là hướng Đông Bắc chiếm 24,2%, hướng Tây Bắc chiếm 22,3%. Tanxuất lặng sóng là 14,7%. Độ cao sóng lớn nhất là 4m, độ cao sóng trung bình

là 097m.

Bang 1.2: Năng lượng sóng tương đương năm

Hướng sóng. N [NE JE [se |S [sw [W [NWChiểu cao sóng Him) [1S [16 fia [it [it (i [it [14Chu kỳ sóngT@) [47 [49 |40 |40 [40 [40 [40 [46tr(ngày) 319|?45|24 |408 |3 j474 |32 [S74

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

Nhiệt độ nước biển: Nhiệt độ nước biên tang mặt vào mùa Đơng trung.

bình 21 ~ 24°C, vào mùa Hè từ 28 - 30°C, Mùa Đông nhiệt độ tăng dẫn từ bờ

<small>ra khơi và ngược lại vào mùa Hè. Biên độ dao động nhiệt độ giữa ting mat và</small>

ting đáy trong mùa Đông khoảng 10°C, mùa Hè khoảng 6 — 10°C.

Đồng chảy: Hoạt động của dòng hai lưu tổn tại quanh năm theo chế độ

gió mùa: thời kỳ gió mùa Đơng Bắc dịng chảy theo hướng từ Bắc vào Nam,

thời kỳ gió mùa Tây Nam chảy theo hướng ngược lại từ Nam lên Bắc.

1.3 Đặc điểm kinh tế - xã hội

1.3.1 Các cơng trình dân dụng khu vực Cửa Tùng

Các cơng trình dân dụng tiêu tiểu trong khu vực bao gồm: cầu Tang

Luật, ké Cửa Tùng và cảng các Cửa Tùng.

Câu Tùng Luật: Sở Giao thông Vận tải Quảng Trị và hai huyện GioLinh, Vinh Linh đã cùng khởi công xây dựng cây cầu Cửa Tùng ngay nơidong sơng gặp biển. Cầu có thiết kế dai 461 m, rộng 9 m, tải trọng H30-

XB80, khổ thông thuyền 50 m, tĩnh không 8,5 m. Kết cấu bằng dam hộp bêtông ứng lực liên tục, thi công theo phương pháp đúc hang cân bằng đối xứng.

với kinh phí xây dựng là 44,9 tỷ đồng, cây cầu này đã góp phần quan trongvào việc phát triển hai khu du lịch biển Cửa Tùng và Cửa Việt. Cùng với cây

, dự án mở một tuyến đường ven biển dài 14 km nối hai khu du lịch biển

tạo thành một hệ thống du lịch biển liên hoàn thúc đây phát triển kinh tế - xã

Trước đây, tai vị trí cảng cá Cửa Tùng là một eo biễn kin gió, được một

cát lớn phía ngồi che chắn sóng biển. Khi thực hiện dự án, hơn 200.000

m’ cát ở cồn nay bị mic di dé vào san lắp eo biển tạo thành một bãi cát bằng.phẳng chính là mặt bằng cảng cá hiện nay.

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Kè Cửa Tùng: được xây dựng từ năm 2004, nằm phía bờ Nam CửaTùng, có chiều dai 430 m, cao 1,5 m, rộng 6 m với kết cầu bằng đá hộc va cốt

thép vươn dài ra biển nhằm mục đích chin sóng, chấn cát, giảm xói mịn trụ

cầu Tùng Luật và ngăn chặn bồi lắp cửa phục vụ giao thơng thủy và an tồnhàng hải cho cảng cá Của Tùng.

1.3.2 Hoạt động khai thác khoáng sản

Việc khai thác cát từ Mũi Hau phục vụ cơng cuộc đơ thị hóa đã Limnguồn cát vàng trở nên can kiệt mà thiên nhiên không thé bù dip được gây

nên xói mịn cục bộ, thay đổi cấu tạo thêm biển, ảnh hưởng đến dòng chảycủa nước. Đồng thời ngoài các hoạt động nạo vết luồng đảm bảo hàng hảicảng cá Cửa Tùng cịn có một số hoạt động khai thác cát ngay khu vực lân

cận cầu Tùng Luật. Đây có thé là một trong những nguyên nhân làm suy thoáibãi biên Cửa Tùng.

1.3.3 Hoạt động du lịch, thương mại và dịch vụ

Bãi biển Cửa Tùng từng là một trong những bãi tắm đẹp, thu hút nhiều

du khách. Tuy nhiên hiện nay bãi tắm bị xói lở mạnh, chi cịn một khơng gian

nhỏ. Cửa Ting nằm ở vị trí phức tạp, chịu ảnh hưởng của các điều kiện địa lý

tự nhiên như: sóng biển, thủy triều, hải lưu, nước dâng và dịng bin cát; dong

chảy sơng và các tai biển lũ lụt; gió mùa Đơng Bắc, Đơng Nam và bão, nền

địa chất phức tạp trên khối Bazan cùng với các chu kỳ biến đổi khí hậu tồncầu và các hoạt động kinh tế - xã hội đang diễn ra mạnh mẻ trong khu vực.

"Những năm gin đây, bãi tắm Cửa Ting ngày cảng bị thu hẹp về không gian

do sự xâm thực ngày cảng tăng cả về quy mô lẫn cường độ, dẫn tới các tổn

thất kinh tế, đặc biệt là du lịch. Chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh.

Quảng Trị đặt việc phát triển du lịch như một mũi nhọn ni

đối nghèo và việc khôi phục bãi biển Cửa Tùng để khai thác là một nhiệm vụ

cấp bách.

im đưa tinh thoát

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

‘Nam 2010 do ảnh hưởng của đợt mưa lũ kéo dai làm cho tuyến kè bienchắn sóng, ngăn cát chạy dọc bãi biển Cửa Tùng bi sat lở nghiêm trọng. Cụthể, đã có 150 m trên tổng chiều dai tồn tuyển lả 1000 m bị triều cường và

sóng đánh vỡ hoàn toàn, uy hiếp nghiêm trọng bờ biển và gây nên tình trạng

xói lở mạnh lan sâu vào trong đất liền.

Hiện tượng xói 16 diễn ra cường độ mạnh vào những ngày triểu cường

và sóng lớn. Đặc biệt xói lở xảy ra chủ yếu vào mùa Đơng khi trường gió và

sóng Đơng Bắc chiếm wu thé

Theo người dân địa phương thi trong những năm gin đây xói lở ngày.

cảng gia tăng và nguyên nhân có thé là do việc

Nam làm cho lượng bùn cát giữa phía Bắc và phía Nam không được trao đổigây mat cân bùn cát; việc lao vét bùn cát để xây dựng cảng cá Cửa Tùng vàkhai thác cát phía cửa sơng làm giảm lượng bùn cát từ sơng đồ ra

xây dựng kè chin cát phía

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

2.2 Phân tích, đánh giá các nguyên nhân gây xói lử bãi biển Cửa Tùng.2.2.1 Phân tích, đánh giá nguyên nhân xói lữ bãi biển Cửa Tùng do các

yếu tổ tự nhiên

Bo biển khu vực Cửa Tùng, bao gồm cả hai phía Bắc và Nam của nóđược xác định trong phạm vi nghiên cứu này là khoảng 10 km (phía Bắc S km

và phía Nam 5 km). Đoạn bờ biển phía Bắc có hướng chung là Bắc - Nam

với các cung bờ lõm va mũi nhô (mũi Thừa Long, mũi Hau, mũi Sỉ và mũi LòVoi) được phát triển trên đá bazan và vỏ phong hóa của nó. Đoạn bờ phía

"Nam thẳng và kéo dài theo phương Tây Bắc ~ Đông Nam, được cấu tạo bởi

cát hạt trung đến mịn.

Đã có một số cơng trình nghiên cứu địa mạo bờ biển vùng này. Tuy„ các kết quả nghiên cứu trước đây đều được thực hiện trên quy mô rộng.

lớn, nên chưa nêu được chỉ tiết. Những nghiên cứu như vậy chỉ mang tính

chất điều tra cơ bản. Trong phan trình bảy đưới đây, các đặc điểm địa mạo cụ

thể của vùng nghiên cứu cũng như động lực phát triển của chúng trong thời

kỳ hiện đại cũng sẽ được làm sang t6 hơn.

Địa mạo phan đất

‘Theo đặc điểm hình thái và thành phần vật chất cấu tạo nên địa hình ởphần đất liễn khu vực Cửa Tùng, có thể chia ra 2 đơn vị địa mạo sau:

ẻ mặt bóc rửa trơi — tích tụ hiện đại do tác động của đông chảy tạm

thời được phát triển trên thành tạo phun trio bazan tuổi Đệ tứ (có tuổi tuyệt

đối khoảng 0,44 triệu năm trước), được phân bố ở phía Bắc Cửa Tùng trong

phạm vi của các xã Vĩnh Tân, Vĩnh Quang và Vĩnh Thạch thuộc huyện Vinh

Linh. Các thành tạo bazan này bị phong hóa cho ra lớp đất đỏ có chiều dày.lên tới trên 20 m. Bé mặt tương đối bằng phẳng và có cấu tạo dạng vom thoải.

- Bé mặt tích tụ do sóng biển tuổi Holocen phân bố ở phía Nam Cửa

“Tùng trên phạm vi xã Trung Giang, huyện Gio Linh và một số diện tích nhỏthuộc các xã Vĩnh Quang và Vĩnh Thạch huyện Vĩnh Linh. Bé mặt này được.

cấu tạo bởi cát hạt mịn (chủ yếu ở phía Nam Cửa Tùng) đến thơ (chủ yêu ở

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

phía Bắc Cửa Tùng), Bề mặt bằng phẳng, đây là sản phim<sub>tụ đưới tác</sub>

cực đại thời gian Holocen

giữa. Sau khi thoát khỏi tác động của sóng, bị biển đổi mạnh do tác động của

giỏ tạo nên các cồn cát.

Đoạn vờ Bắc Cửa Tùng

Tại các mũi nhơ ra phía bờ Bắc của Cửa Tùng được cấu tạo bởi đábazan rắn chắc, hoạt động mài mòn do sóng đã dé lại các bãi mai mịn có.chiều rộng đáng kể và tương đối bằng phẳng, hơi nghiêng nhẹ về phía biển.Phin trong của bãi bị phủ bởi một lớp cát mỏng. Ria ngồi của nó vẫn dangtiếp tục bị mài mỏn dưới tác động của sóng.

Hinh 2.2: Bé mặt mài mịn do sóng trên đá bazan ở mũi Hau

“Còn tại các cung bờ lõm, bờ và bãi biển cũng dang bị xói lở mạnh dưới

tác động của sóng. Địa điểm được khảo sát là các cung bờ lõm giữa mũi Thừa

Long ~ mũi Hầu và giữa mũi Hau ~ mũi Sỉ. Đoạn thẳng kéo dai từ mũi Thừa

Long đến mũi Hau khoảng 1 km; đoạn thẳng từ mũi Hau đến mũi Sĩ daikhoảng 2 km. Tuy nhiên, độ cong của cả hai cung bờ lơm nói trên đều gầnnhư nhau và đều hướng về phía Đơng. Địa hình trong các cung bờ này đều có.

cấu tạo phan bậc, tuy nhiên ở cung bờ mùi Hau ~ mỗi Sỉ nó được biểu hiện rõ<small>ràng hơn</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Hinh 2.3: Sơ dé mat cắt ngang của bai biển ở cung bở lõm từ mũi Hàu dén

mũi Si

ai dưới triều, bãi triều và bãi trên triều. BãiBai biển hiện tại có chiều rộng khoảng 40 — 50m và cũng có cỉ

phan bậc bao gồm ba bộ pha

dưới triều luôn bị ngập nước, ngay cả khi triều xuống kiệt là bộ phận ln

được tích tụ và được biểu hiện là một hệ thống máng trăng ngập nước doc bờ.

Bai triều nằm trong phạm vi giữa mực triều cao và myc triểu thấp gồm các

giải cát rãnh trăng với kích thước và độ đốc nhỏ ở phía ngồi và mặt bãi với

độ dốc lớn hơn ở phía trong. Bãi trên triéu là phần trong cùng của bãi biển

hiện tại và không bao giờ bị ngập triều, chỉ khi có sóng lớn thì nước biển do

sống tung lên vượt qua mặt bãi đi vào phía trong. Do đó bãi trên triều khábằng phẳng và hơi nghiêng về phía đất liền.

Phía sau bãi biển hiện tại là một bề mặt đất rit bằng phẳng và gần nhưnằm ngang cao hơn mực triều cao khoảng 5-6 m. Hiện nay, phần ngoài của bề.

mặt này đang bị phá hủy mạnh mẽ dưới tác động của sóng, chủ yếu vào thời

kỳ có bão và tạo ra vách đốc đứng cao tới 1,5-2 m. Chuyển từ bề mặt này vào.phía đất liên là một sườn dốc với độ đốc trên 40°. Bên trên là be mặt cao 16-

18 m, trên sườn này được trồng phi lao làm rừng phịng hộ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Hình 2.4: Thém bai cao 5-6 m dang bị phá hủy

Qua khảo sát từ mũi Hau về phía Bắc, thấy rằng bờ và bãi ở đây dangbị xói lở khá rõ. Bằng chứng là mép ngoài của thềm biên cao 5-6 m là mộtvách đốc đứng có độ cao thay đổi từ khoảng 0,5 m (ở sát ngay mũi Hàu) đến.

1,5-2 m (ở giữa cung bờ lõm mũi Hau - mũi Si), Như vậy, trên đoạn bir phía

Bac Cửa Tùng, cả phía bờ của bãi đá lẫn phía bờ của bãi cát đều khơng có.dang cồn cát tiễn tiêu. Cả hai dầu hiệu trên đều cho thấy bờ biển ở đây đã và

dang bị xói lở

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Đoạn bờ phía Nam Cửa Tang

‘Doan bo phía Nam Cửa Tùng rit thẳng, kéo dai theo hướng Tây Bắc ~

Đơng Nam và được cấu tạo hồn toàn bằng cát. Chiều rộng của bai được mở.

rộng tới khoảng gin 100 m bao gồm cá ba bộ phận: bãi dưới triểu, bãi triểu và

bãi trên triều. Bãi biển bị chia cắt bởi một số lạch nước chảy từ phía lục địa

ra, Có thé, các lạch nước này xun qua bãi để ra biên vào mùa đơng cịn mùahè chúng bị chặn lại. C

mùa hè

-6 những lạch có lưu lượng lớn mới tồn tại cả trong,

Bãi biển hiện tại ở đây cũng có cấu tạo phân bậc. Bãi dưới triều cũng.

quan sát được hệ thống các roi cát và trồng ngim kéo dai song song vớiđường ba. Bãi triều cũng bao gồm hai bộ phận bãi trigu thấp (từ mục nướctriều kiệt đến mực nước triều trung bình) gin như nằm ngang, các cồn cát thểhiện không rõ rằng, chỉ hơi nhô cao một chút và thường xuyên bị chọc thủngbởi các đông rip. Bộ phận bãi triều cao (từ mực nước triều trung bình đến

mực nước triều cao) là mặt bãi có độ nghiêng lớn hơn và khá bằng phẳng.

“Chiều rộng của nó đạt từ 30-40 m, Bai trên triều là một dai hẹp

hơi nghiêng về phía lục địa. Chuyển tiếp vào trong là bộ phận bãi chỉ bị tácđộng khi có sóng lớn, đặc biệt vào thời gian có bão. Tiếp theo về phía đất liên

là dai côn cát, hay thêm bi

cao 4-5 m, nhưng đã bị gió vun lên cao hơn và

được trồng phi lao, dai cồn cát này có chiều rộng khá lớn, thậm chí tới hing

Bãi bién phía Nam Cửa Tùng hiện nay cũng đang bị xói lở với tốc độ

khá mạnh. Trên cơ sở so sánh vị trí hiện nay của các điểm khảo sát và bản đồ.

địa hình tỷ lên 1:50.000 phát hành năm 1964 cho thấy tốc độ x6i lở trung bình

ở đoạn bờ này là gần 5,5 m/năm và dao động trong khoảng từ 3,

Bang 2.1: Tình trạng x6i lở bở biển phía Nam Cửa Tùng tại một số.

Khoảng Tbe độ

Số hiệu VIđộ Bắc | Kinh độ Đông | cách bị xói | trungbình

<small>Tớ (m) (m/năm)</small>

CT-09-08 | 16°58'17,34" | 10708 14.22 250 57CT-09-09 | 16°58'37,26" | 107°08'0,9 150 34CT-09-10 | 16°59'37,38" | 107072040 370 84

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

Các giá trị này được tính chung trong khoảng thời gian tương đối dai

(44 năm). Trong khoảng thời gian này theo các kết quả nghiên cứu ở Việt

Nam cho thay, phan lớn các đoạn bờ bị xói lở mới chỉ xảy ra từ khoảng đầu.

những năm 90 của thé ky trước đến nảy. Trước năm 1990, xu thé bôi tụ là chính.

Cửa Tùng.

Hoạt động bồi tụ trong vùng nghiên cứu chỉ diễn ra ở vùng cửa sôngBến Hải — Cửa Tùng. Theo các tài liệu lịch sử và hiện nay đi

cho thấy Cửa“Tùng có sự bid

dong chảy cũng như tiến ra biển hay lùi vào trong đất liền. Theo quan sát hiện

nay, hoạt động tích tụ ở Cửa Tùng khơng phải theo hướng ra phía biển,các doi tích tụ ở cửa hiện nay có xu hướng dich chuyển vào phía trong cửa

đổi không nhiều, nghĩa là sự dịch chuyển về hai phía của

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

Ngun nhân xói lở bờ biển Cửa Tùng do các yếu tố tự nhiên.

'Những nghiên cửu lý thuyết và thực tiễn về động lực — hình thái đềuxác nhận rằng, năng lượng sóng tới bờ là nguyên nhân trực tiếp gây ra biếnđộng địa hình bờ biển. Điều này xảy ra tuân theo định luật bảo toàn vật chất

và năng lượng: khi năng lượng tập trung thi vật chất được giải phóng và khi

năng lượng phân tin thi vật chất được tích tụ. Cụ thé là khi năng lượng sóngtác động lên bờ tăng thì bờ bị phá hủy tạo ra địa hình mài mịn, xói lở dẫn đến

mắt đắc. Cịn khi năng lượng sóng tác động tới bir giảm thi bờ được xây dựng

tạo nền các dạng địa bình tích tụ dẫn đến tăng điện tích.

- Nhân tổ ảnh hưởng trực tiếp đến sự gia tăng năng lượng sóng chính là

sự gia tăng của bão và áp thấp nhiệt đới trong thời gian qua. Từ năm 1951 đến.nay có 3 chu kỳ; 1951-1969 có 67 lần bão đổ bộ vào Việt Nam, bình qn 3,5lần/năm; chu kỳ 1970-1988 có 90 lần, trung bình 4,7

Nguyễn Ngọc Thuy và nnk (1995) đã tính sự thay đổi mực nước cho 4 điểm

dọc bờ biển nước ta là Đồ Sơn: tốc độ dâng lên trung bình là 2,15 mmínăm;

tương tự ở Đà Nẵng là 1,198 mm/ndm, Quy Nhơn là 0,957 mn/năm và Vũng

Tau là 3.203 mm/nim. Sự dâng lên của mực nước biển làm ngập phần trêncủa bãi Lim cho độ dốc bãi tăng lên. Khi độ dốc bai tăng, năng lượng sóngkhơng bị phân tin nhiều do ma sát với đáy. Lúc đó, năng lượng này tập trungtác động vào bir và phá hủy bờ và bãi.

liệu đo đạc mực nước tại trạm Hòn Dấu từ năm 1957-1994 (34 năm),

~ Một nhân tố quan trong khác gián tiếp làm tăng năng lượng sóng tic

động đến bở tăng là các hoạt động của con người. Các hoạt động của con

người dign ra cả trên phần diện tích các lưu vực sông đổ vào biển, trên vùng

bờ biển ngồi khơi. Các hoạt động của con người có tác động trực tiếp lẫn

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

gián tiếp tới việc cung cấp thêm hoặc lấy di nguồn vật chat tram tích ở bờ.

biến. Trong trường hợp thứ nhất hoạt động của con người làm tăng hiện tượng

bồi tụ để tạo ra vùng đất mới. Trưởng hợp thứ hai là phổ biế

vật liệu trim tích có thể được đưa vào vùng bờ biển được thực hiện đưới

hơn cả, việc lấy

thượng nguồn, khai t

trong những lý do làm tăng cường xói lở bờ biển ở khu vực này trong thờihình thức khác nhau như chặn dịng s ơng, xây hồ chứa nước trênic cát ở bãi biển hay trên đáy biển. Việc làm này là một

<small>gian qua</small>

- Ngoài ra, hiện nay những hoạt động trên lưu vực sơng Bến Hải cũngcó ảnh hưởng đến việc cung cấp vật liệu trim tích cho biển. Chẳng hạn khai

thác cát, cudi, sỏi làm vật liệu xây đựng trên lịng sơng

~ Một số nhân tố khác cũng ảnh hưởng đến xói lở bờ biển ở mức độ.khác nhau. Chẳng hạn, độ bền vững của vật liệu cấu tạo bở, độ cao địa hìnhven biển có ảnh hưởng rit rõ rệt đến tốc độ xói lở. Vật liệu cấu tạo bờ cảng.rắn chắc, tốc độ phá hủy cảng chậm. Củng một loại vật liệu như nhau nhưng.nếu đoạn bờ nảo có độ cao lớn hơn thì tốc độ phá hủy cũng chậm hơn.

2.2.2 Hiện trạng và nguyên nhân xói lở bãi biển Cửa Tùng do các hoạt

động cia con người

Hiện nay nhằm dip ứng các nhu cầu về giao thông, giao thương giữa

hai bờ Nam - Bắc sông Bến Hải cũng như các hoạt động đánh bắt thủy san,giao thương với huyện đảo Côn Cỏ, thời gian gin đây đã có một loạt cơng

trình được xây dựng ma tiêu biểu là cầu Tùng Luật, cảng cá Cửa Tùng và đê

chắn cát mé phía Nam cầu Tùng Luật. Việc xây dựng hệ thống các cơng trìnhtrên đã làm thay đổi chế độ thủy động lực và vận chuyển bùn cát. Theo nhiều

nảy là nguyên nhân chính

nghiên cứu cho rằng việc xây dựng các cơng.

din đến xói lở bãi biển cửa Ting,'Tác động của cảng cá

Việc xây dựng cảng cá với các tác động trực tiếp đến cồn cát chắn cửa.

sông đã mang lại nhiều thay đổi bức tranh thủy động lực. Các phân tích dựa

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

trên kết quả tinh toán với điều kiện địa hình năm 2000 và 2010 cho thay, cảngcá đã làm tăng đáng kể bề rộng mat cắt ngang tại cửa sơng, nhưng cũng làm.thu hẹp một phần phía thượng lưu, dẫn đến thay đổi rõ nét về dòng chảy trong

khu vực, đặc biệt trục động lực cửa sông lệch dần sang phải. Do khơng cịncác doi các che chỉ , sóng tiếp cận trực tiếp đi sâu vào cửa, đặc biệt là sónghướng Nam và Đơng Nam. Cửa sơng được mở rộng nên tạo cơ hội thuận lợihơn cho các trao đổi giữa hai thủy vực sông — biển đồng thời tạo nên các xoáy

cue bộ vũng lân cận cửa làm tăng khả năng lắng đọng các hạt trim tích lơ

‘Tac động của cầu Tùng Luật

Việc xây dựng cầu đã làm cho mặt cắt ngang sơng phía dưới chân cầu.bị thu hẹp và tạo nên các xốy cục bộ phía trụ cầu. Mặt cắt ngang bị thu hẹplâm cho vận tốc đồng chảy lớn đặc biệt trong mùa lồ làm cho xói lở gia tăng

phía chân cầu và khu vực lân cận.“Tác động cũa kè phía Nam

Cơng trình kè chắn cát phía Nam tác động mạnh mẽ đến cả hướng sóngvà đồng chảy. Do hướng vng gốc với ba, về phía Nam có tác dụng chin

tồn bộ sóng Đơng Nam, tạo nên vùng khuất sóng phía trong cửa. Đồng thờivới việc chắn sóng, kè cũng có tác dụng ngăn dịng chảy do sóng dọc bờ.

hướng từ phía Nam lên phía Bắc và kết quả đo đạc cho thấy kẻ đã giữ lại mộtlớn cát ở phía Nam. Kẻ cũng làm xuất hiện một số xoáy cục bộ và làm tin xasống khiến cho sóng di thing vào mồ cầu phía Nam, có thé gây hiện tượng satlờ mồ cầu trong mùa sóng Đơng Bắc. Bên cạnh đó kẻ cũng có tác dụng diyđơng chảy sóng dọc bờ ra xa hơn, khiến cho nguồn bùn cát phía Nam ít có cơ

ếp cận cửa và bãi biển phía Bắc Cửa Ting. Đồ cũng là một trong những,

nguyên nhân gây ra sự thiểu hụt bin cát bãi biển phía Bắc, làm mắt cân bằng.'bủn cát và gây hiện tượng xói lở bãi biển phía Bắc.

“Tác động của hoạt động khai thác cát

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<small>'Việc khai thác cát từ Mũi Hau phục vụ cơng cuộc đơ thị hóa đã làm.</small>

nguồn cát vàng trở nên cạn kiệt mà thiên nhiên không thé bù đắp được gây

nên xói mỏn cục bộ, thay đổi cấu tạo thém biến, ảnh hưởng đến dòng chảy

của nước. Đồng thời ngoài các hoạt động nạo vết luỏng đảm bảo hàng hải

<small>cảng</small> Cita Tùng cịn có một số hoạt động khai thác cát ngay khu vực

cận cầu Tùng Luật. Đây có thể là một trong những nguyên nhân làm suy thoái

bãi biển Cửa Tùng,

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

CHƯƠNG IIL

NGHIEN CỨU CHE BQ THUY DONG LỰC VÀ DI

THAI KHU VỰC BAI BIEN CUA TUNG

3.1 Téng quan vé mé hinh Mike 21

BIEN HÌNH

Vùng cửa sơng ven biển Cửa Tủng là một hệ thống thuỷ van, thuỷ lựchợp nhất chịu tác động đồng thời của các yếu t6 tự nhiên và nhân tao. Các yếu.

tố tự nhiên (ngoại sinh): chế độ dòng chảy sơng, thuỷ triéu, sóng va các cơng.

trình (nhân sinh): edu Tùng Luật, cảng cá Cửa Tùng, kè chắn cát phía Nam,các yếu tổ này có vai trị chủ yếu trong việc chỉ phối chế độ dòng chảy và vậnchu

im tích dẫn đến hệ quả cuối cùng là sự thay đổi địa hình địa mạo bo

biển. Khu vực nghiên cứu tuy chỉ là một vùng nhỏ, nhưng tập hợp đầy đủ tínhphức tạp các yếu tố thủy động lực trong vùng. Số liệu nhận được từ các đợt

khảo sát hiện trường và thu thập được từ các trạm khí tượng thủy văn chỉ nói

lên các diễn biến theo thời gian tại từng điểm, không thể đưa ra bức tranh

thủy thạch động lực cho toàn miễn.

Dé xác định nguyên nhân, định lượng được q trình vận chuyển tram

tích cũng như đánh giá được các ảnh hưởng của các yếu tổ, phương pháp mơ

phỏng bằng mơ hình thủy động lực học là lựa chọn tối ưu. Liên quan đến đốitượng nghiên cứu của chuyên đẻ, cần sử dụng các công cụ mô hình đẻ tính

<small>tốn và mơ phỏng các trường s</small> ng trong khu vực, mơ phỏng dịng chảy và

vận chuyển trim tích và đánh giá sự biến động đường bờ dưới các tác độngcủa các nhân tổ thủy động lực. Do vậy, cách thích hợp nhất là sử dụng mơhình vật lý hoặc tốn học. Mơ hình vật lý rất tốn kém, mắt nhiều thời gian

thiết lập, chỉ sử dụng trong các trường hợp đặc biệt. Do đó trong chuyên đềnày đã sử dụng mơ hình tốn học, trong đó tập trung vào các mơ hình hai

chiều vì chúng đáp ứng được các mục tiêu dé ra.

Trên thé giới và trong nước hiện có nhiều mơ hình thủy động lực dang

được áp dụng cho nhiều mục đích khai thác khác nhau như nghiên cứu, quy

hoạch và thiết kế hệ thống công trình... tiêu biểu có thé kể đến SORBEK,DELFT 3D (Hà Lan), MIKE (Ban Mạch), tuy nhiên, mỗi mơ hình đều có

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

<small>những ưu nhược điểm riêng và cho đến nay vẫn chưa có một đánh giá tồn</small>diện và chỉ tiết về khả năng áp dụng trong thực tế của các mơ hình nói trên<small>Sau khi cân nhắc, so sánh các mơ hình tốn có thé áp dụng cho khu vực phù</small>hợp với mục tiêu chuyên đề, đã lựa chọn mơ hình MIKE 21, Các mơđunMIKE 21 cho phép mô phỏng và tái hiện bức tranh thủy động lực trên tồn

miền nghiên cứu, thay vì chỉ tại một vài điểm như số liệu đo đạc. Trongnghiên cứu này, với mục tiêu mơ phỏng và tính tốn ảnh hưởng của các yếu tố.

đồng chảy từ sơng. ra và sóng triều từ biển vào lên trường thủy động lực vùngcửa sơng ven biển Cửa Đại, Quảng Nam, bộ mơ hình MIKE 21 đã được lựa

chon do đáp ứng được những tiêu chi: a) La bộ phần mềm tích hợp đa tính

năng (tinh tốn trường sóng, dong chảy, vận chuyển trim tích, diễn biển địa

hình day; b) Đã được kiểm nghiệm thực tế ở nhiều quốc gia trên thể giới; ¢)

Giao điện thân thiện,khác.

sử dung và tương thích với nhiều phin mềm GIS

ién biển bin cát khu vực Cửa."Để tính tốn chế độ thủy động lực và

Tùng luận văn đã sử dụng mơ hình Mike 21/3 Coupled Model FM dé tínhtốn, mơ hình này cho phép mơ phóng va tải hiện bức tranh thủy động lựctrên toan miễn nghiên cứu, thay vì chi tại một vải điểm như số liệu đo đạcMơ hình kết hợp MIKE 21/3 Coupled Model FM là một hệ thống mơ hìnhđộng lực đích thực để áp dụng cho vùng cửa sông, ven biển và trong sông.Mô hình bao gồm các mơ dun sau:

~ Mơ dun dong chảy

~ Mô dun tải khuếch tin

~ Mô dun chất lượng nước và sinh thái hoe

~ Mô dun vận chuyên bùn.

~ M6 đun vận chuyển cát (chi áp dụng cho tính tốn 2D)~ Mơ đun phổ sóng

Mơ đun dịng chảy và phơ sóng là hai thành phan cơ bản của mơ hìnhkết hợp MIKE 21/3 Coupled Model FM. Mơ hình nay được sử dụng để tính

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

tốn tương tác giữa sóng va dịng chảy, kết hợp động lực học mơ dun dongchy và mơ dun sóng. Mơ hình cũng bao gồm tỉnh ton kết hợp động lực học

giữa mô đun vận chuyển bùn, mô dun vận chuyển cát, mơ đun dịng chảy vàsóng. Do đó, sự tác động qua lại đầy đủ của những thay đổi về độ sâu đến tinhtốn sóng và dịng chảy cũng được xem xét

<small>3</small>

1 Cơ sở lý thuyết mô dun dong chảy HD

Mô dun dang chảy được giải bằng phương pháp lưới phần từ hữu hạn.Mô dun này dựa trên nghiệm số của hệ các phương trình Navier-Stokes trung

bình Reynolds cho chất lỏng không nén được 2 hoặc 3 chiều kết hợp với giả.thiết Boussinesq và giả thiết áp suất thuỷ tĩnh. Do đó, mơ đun bao gồm cácphương trình: phương trình liên tục, động lượng, nhiệt độ, độ mudi và mật độvà chúng được khép kin bởi sơ đỗ khép kín rối. Với trường hợp ba chiều thisử dụng xắp xỉ chuyểi hệ toa độ sigma.

Việc rời rạc hố khơng gian của các phương trình cơ bản được thực

hiện bằng việc sử dụng phương pháp thé tích hữu hạn trung tâm. Miễn khơnggian được rời rac hố bằng việc chia nhỏ miễn liên tục thành các ô lưới/phẳn

tử không tring nhau. Theo phương ngang thì lưới phi cấu trúc được sử dụngcòn theo phương thẳng đứng trong trường hợp 3 chiều thi sử dụng lưới có cấutrúc. Trong trường hợp hai chiều các phan tir có thé là phan tir tam giác hoặc

tứ giác. Trong trường hợp ba chiều các phần từ có thể là hình lãng trụ tamgiác hoặc lăng trụ tứ giác với các phần tử trên mặt có dang tam giác hoặc tir

“Phương trình cơ bảnPhương trình liên tục

au ơn , Ow<small>a lấy Le</small>

Phương trình động lượng theo phương x và y tương ting

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

“Trong đó, t là thời gian; x, y và z là toa độ Dé các; là dao động mực,

nước; d là độ sâu; =n + là độ sâu tổng cộng; w, v và w là thành phẫn vận

tốc theo phương x, y và z; /=2@siag là tham số Coriolis; ø là gia tốc trọng

trường; là mật độ nước; ứ là nhớt rối thẳng đứng; pa là áp suất khí quyển; ø là

mật độ chuẩn. § là độ lớn của lưu lượng do các điểm nguồn và (us.vs) là vậntốc của đồng lưu lượng di vào miễn tính. Fu, Fv là các số hạng ứng suất theo

Trong đó Dv là hệ số khuếch tán rối thẳng đứng; là số hang nguồn do

trao đổi nhiệt với khí quyền. Ts và ss là nhiệt độ và độ muối của nguồn; FT và

Fs là các số hạng khuếch tin theo phương ngang.

3

2 Cơ sở lý thuyết mô dun song SW

Mike 21 SW là mô đun tính phổ sóng gió được tính tốn dựa trên lưới

phi cấu trúc. Mơ đun này tính tốn sự phát triển, suy giảm và truyền sóng tạo

ra bởi gió và sóng lừng ở ngồi khơi và khu vực ven bờ. Động lực học của

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

sóng trọng lực (the dynamics of the gravity wave) được mô phỏng dựa trên

phương trình mật độ tác động sóng (wave action density). Khi áp dung tính

cho vùng nhỏ thì phương trình cơ bản được s <small>dung trong hệ tog độ Cartesian,</small>còn khi áp dụng cho ving lớn thì sử dụng hệ toa độ cầu (spherical polarcoordinates). Phổ mật độ tác động sóng thay đổi theo không gian và thời gian

là một ham của 2 tham số pha sóng. Hai tham số pha sóng là vevtor sóng kvới độ lớn k và hướng 6. Ngồi ra, tham số pha sóng cũng có thể là hướngsống 0 và tin suất góc trong tương đối. Trong mơ hình này thì hướng sóng 0

và tần suất góc tương đổi được chon để tính tốn. Tác động mật độ N được

thay thé bằng mật độ năng lượng E thông qua công thức:

MIKE 21 SW bao gồm hai công thức khác nhau:ông thức tham số tách hướng

<small>- Công thức phổ tồn phần</small>

Cơng thức tham số tách hướng được dựa trên việc tham số hố phương,trình bảo tồn hoạt động sóng. Việc tham số hố được thực hiện theo miền tin

số bằng cách đưa vào mô men bậc không và bậc một của phổ hoạt động sóng

giống như các giá trị không phụ thuộc (theo Holtuijsen 1989). Xap xi tương.

tự được sử dụng trong mơ đun phổ sóng gió ven bờ MIKE 21 NSW. Cơngthức phổ tồn phần được dựa trên phương trình bảo tồn hoạt động sóng, nhưđược mô tả bởi Komen và cộng sự (1994) và Young (1999), tại đó phố hướngsóng của sóng hoạt động là giá tị phụ thuộc. Các phương trình cơ bản được

xây dựng trong cả hệ toạ độ Đề các với những áp dụng trong phạm vi nhỏ vàhệ toa độ cầu cho những áp dụng trong phạm vi lớn hơn. MIKE 21 SW bao.

g6m các hiện tượng vật lý sau:

<small>- Sóng phat triển bởi tác động của gió;</small>

- Tương tác sóng-sóng là phi tuyển;

- Tiêu tán sóng do sự bạc đầu;

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

<small>- Ảnh hưởng của thay đổi độ s</small> u theo thời gian.

3.1.3 Cơ sở lý thuyết mô đun bùn cát ST

MIKE 21ST là mơ đun tính tốn tốc độ vận chuyển trim tích (cáo)khơng kết dính dưới tác động của cả sóng và dịng chảy. Các thành phần vận.

chuyển trim tích có thé gây ra biến đổi đáy. Việc tính tốn được thực hiện

dưới điều kiện thủy động lực cơ bản tương ứng với độ sâu đã cho. Khơng có

sự tương tác trở lại của thay đổi độ sâu đến sóng và dịng chảy. Do đó, kết quả

cung cấp bởi MIKE 21ST có thể được sử dụng để xác định được việc cập nhật

độ sâu ở c chủ kỷ tính tốn

Đặc trưng chính của mơ đun vận chuyển trầm tích khơng kết dính

<small>MIKE 21ST được mơ tả như sau</small>

= Các đặc trưng của vật chất đáy có thé khơng đổi hoặc biến đổi theo

khơng gian (ví dụ ti Ig và cỡ hạt trang bình)

‘am lý thuyết vận chuyển tram tích khác nhau đều có giá trị cho việctính tốn tốc độ vận chuyển trim tích trong điều kiện chỉ có dịng chảy:

+ Lý thuyết chuyển tải tổng cộng Engelund va Hansen;

+ Lý thuyết chuyển tải tổng công Engelund và Eredsoe (được xác địnhnhư ti đáy + ái lở lửng);

+ Công thức chuyển tải tổng cộng Zyerman và Fredsoe (tái đáy + tải lơlừng)

+ Lý thuyết vận chuyển tải diy Meyer — Pet

+ Công thức chu n tai tổng công Ackers và Whitr;

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

- Hai phương pháp có giá tr để tỉnh tốn tốc độ vận chuyển trim tích

kết hợp giữa song và dịng chảy;

+ Ap dụng mơ dun vận chuyển trim tích ST (Sediment Transort của

+ Phuong pháp chuyển tải tổng cộng của Bijker;

<small>- Phương pháp vận chuyển cát do người sử dụng xác định (2 chiều hoặc</small>

dụng. Tính tốn tốc độ vận chuyển được đẩy mạnh thông qua việc sử dụng

bang vận chuyển trim tích được tạo ra trước đó.

- Sử dụng mơ dun STP cho phép tinh toán ảnh hưởng tổng hợp củadong chảy và sóng đến tốc độ vận chuyển tram tích:

+ Hướng truyền sóng bắt kỳ tác động đến dịng chảy;

+ Song vỡ hoặc sóng khơng vỡ;

+ Cát đồng nhất kích thước hay cắt có kích thước phân tán;

+ Day biển bằng phẳng hay dang gon sóng;

<small>~ Tính én định chuẩn Courant ~ Fridrich ~ Lewy.</small>

Phân bé thing đứng của trim tích lơ lửng trong tính tốn sóng kết hợp.

với dịng chay dùng để đánh giá vận chuyển tram tích trong biển. Cách thông

thường đẻ mô tả phân bổ thing đứng của trim tích lơ lửng đó là áp dụng

phương pháp khuếch tan:

trong đó ¢ là nồng độ tram tích, t là thời gian, w là tốc độ chim lắng của tram

tích lở lửng, y là tọa độ thẳng đứng, „là thừa số trao đổi rối.

3.1.4 Cơ sử lý thuyết mô đun LITPROF

Mô dun LITPROF sử dụng dé mô phỏng diễn biến đường đáy của mặtcắt ngang bờ biển. Mô dun dựa trên giả thiết gradient dọc bờ trong thủy động

</div>

×