Nghiên cứu quy luật biến động trầm tích tại vùng biển ven bờ cửa sông hậu
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (13.45 MB, 181 trang )
Đ I H C QU C GIA HÀ N I
TRƯ NG Đ I H C KHOA H C T
NHIÊN
Nguy n Ng c Ti n
NGHIÊN C U QUY LU T BI N Đ NG TR M TÍCH
T I VÙNG BI N VEN B
C A SÔNG H U
LU N ÁN TI N SĨ H I DƯƠNG H C
Hà N i – 2018
Đ I H C QU C GIA HÀ N I
TRƯ NG Đ I H C KHOA H C T
NHIÊN
_______________________
Nguy n Ng c Ti n
NGHIÊN C U QUY LU T BI N Đ NG TR M TÍCH
T I VÙNG BI N VEN B
C A SÔNG H U
Chuyên ngành: H i dương h c
Mã s : 62440228
LU N ÁN TI N SĨ H I DƯƠNG H C
NGƯ I HƯ NG D N KHOA H C
Hà N i – 2018
CH T CH H I Đ NG
L I CAM ĐOAN
Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên c u c a riêng tôi. Các
k t qu c a lu n án là m i và chưa t ng ñư c ai công b trong b t kỳ
công trình nào khác. Nh ng k t qu vi t chung v i các tác gi khác ñã
ñư c các ñ ng tác gi cho phép khi ñưa vào lu n án.
Tác gi
Nguy n Ng c Ti n
L I C M ƠN
Trư c h t, v i lòng kính tr ng và bi t ơn sâu s!c, tôi xin g"i l#i c m ơn
chân thành t i GS. TS. Đinh Văn Ưu và TS. Đ% Huy Cư#ng là nh ng ngư#i Th&y ñã
dành cho tôi s' quan tâm, nh ng hư ng d(n t n tình và nh ng ñ)nh hư ng khoa h c
hi*u qu nh t trong su t quá trình nghiên c u, th'c hi*n lu n án. Ngoài ra, tôi mu n
bày t+ l#i c m ơn ñ,c bi*t t i Ông Tr&n T n Phúc Ch t)ch H-i ñ ng qu n tr), T.ng
Giám Đ c Công ty CP Tư v n Thi t k C ng - K/ thu t Bi0n ñã cho phép tôi s" d1ng
m-t ph&n s li*u thu-c d' án “Lu ng cho tàu bi0n tr ng t i l n vào sông H u”.
Trong quá trình th'c hi*n lu n án, tôi ñã nh n ñư c nhi2u s' quan tâm, giúp ñ3
nhi*t tình và có hi*u qu c a các th&y cô giáo trong Khoa Khí tư ng - Th y văn và H i
dương h c thu-c Trư#ng Đ4i h c Khoa h c T' nhiên - Đ4i h c Qu c gia Hà N-i; Ban
lãnh ñ4o cũng như các ñ ng nghi*p Vi*n Đ)a ch t và Đ)a v t lý Bi0n – Vi*n Hàn lâm
Khoa h c và Công ngh* Vi*t Nam, ñ,c bi*t là s' quan tâm, giúp ñ3 và ñ-ng viên c a
nh ng ngư#i thân trong gia ñình ñã chia s6, ñ-ng viên góp ph&n không nh+ vào s'
thành công c a lu n án.
Ngoài ra, tôi còn nh n ñư c nh ng ý ki n ñóng góp h t s c quý báu và r t b.
ích c a các giáo sư, phó giáo sư, các nhà khoa h c và ñ ng nghi*p trong và ngoài cơ
quan. Tôi xin chân thành c m ơn./.
M CL C
N i dung
Trang
L#i cam ñoan
L#i c m ơn
M1c l1c
iii
Danh m1c các ký hi*u, các ch vi t t!t
iv
Danh m1c các b ng
v
Danh m1c các hình v6, ñ th)
v
M
Đ U .........................................................................................................
1
CHƯƠNG 1: T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN C U, CƠ S LÝ
LU N VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U .............................................
9
1.1. T NG QUAN CÁC V N Đ NGHIÊN C U CÓ LIÊN QUAN ......
9
1.1.1. T.ng quan các nghiên c u trong và ngoài nư c có liên quan ñ n quy
lu t bi n ñ-ng tr&m tích...............................................................................
9
1.1.2. T.ng quan các k t qu nghiên c u trong nư c và qu c t t4i vùng
bi0n ven b# c"a sông H u và h* th ng sông Mê Kông........................ ......
14
1.2. CƠ S
LÝ LU N ...................................................................................
27
1.2.1. Nghiên c u quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích thông qua nghiên c u cơ
ch hình thành và t n t4i vùng ñ- ñ1c c'c ñ4i .................................... ........
27
1.2.2. Nghiên c u quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích thông qua nghiên c u ñi2u
ki*n ñ-ng l'c chi ph i hình thái trên th2m châu th. ng p nư c .................
28
1.2.3. Nghiên c u bi n ñ-ng tr&m tích thông qua ng d1ng mô hình v n
chuy0n và cân b7ng bùn tích h p dòng ch y và sóng......................................
31
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÁC BƯ C NGHIÊN C U......
33
1.3.1. Phương pháp nghiên c u......................................................................
33
1.3.2. N-i dung các bư c ti n hành nghiên c u.............................................
35
CHƯƠNG 2: CƠ CH HÌNH THÀNH, T N T I VÙNG NƯ C Đ C
C C Đ I VÀ ĐI U KI N Đ NG L C CHI PH I QUY LU T BI N
Đ NG TR M TÍCH..............................................................................................
39
2.1. Đ C ĐI M CÁC Y U T T NHIÊN VÀ NHÂN SINH NH
HƯ NG Đ N CƠ CH HÌNH THÀNH, T N T I VÙNG Đ C C C
Đ I VÀ QUY LU T BI N Đ NG TR M TÍCH C A SÔNG H U
39
2.1.1. Y u t th y, h i văn …………….........................................................
39
i
2.1.2. Y u t ñ)a ch t ñ)a m4o........................................................................
46
2.1.3. Công trình nhân sinh............................................................................
50
2.2. CƠ CH HÌNH THÀNH VÀ PHÂN B VÙNG Đ C C C Đ I
C A SÔNG H U………………………………………………….………….
54
2.2.1. Cơ ch hình thành vùng ñ1c c'c ñ4i ………………………….……...
54
2.2.2. Phân b vùng ñ1c c'c ñ4i theo chu kỳ tri2u mùa mưa và mùa
khô..............................................................................................................
75
2.3. ĐI U KI N Đ NG L C CHI PH I QUY LU T BI N Đ NG
TR M TÍCH TRÊN CHÂU TH NG P NƯ C KHU V C C A SÔNG
H U……………………………………………………………………….……
79
2.3.1. Các ñi2u ki*n ñ-ng l'c chi ph i trên hình thái châu th. ng p nư c..
79
2.3.2. Bi n ñ-ng tr&m tích theo mùa...........................................................
85
CHƯƠNG 3. NG D NG MÔ HÌNH S TR NGHIÊN C U QUY LU T
BI N Đ NG TR M TÍCH VÙNG NGHIÊN C U.........................................
94
3.1. Đ T V N Đ ............................................................................................
94
3.1.1. L'a ch n mô hình ..............................................................................
94
3.1.2. Bài toán nghiên c u quá trình th y ñ-ng l'c và v n chuy0n tr&m tích
vùng c"a sông....................................................................................................
95
3.2. THI T L P MÔ HÌNH CHO VÙNG C A SÔNG H U......................
96
3.2.1. Mi2n tính và lư i tính...........................................................................
96
3.2.2. S li*u ñ&u vào và ñi2u ki*n biên........................................................
98
3.2.3. Hi*u ch8nh và ki0m ñ)nh mô hình........................................................
102
3.3. K T QU ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN TÍCH...............................................
115
3.3.1. Ch ñ- th y ñ-ng l'c...........................................................................
115
3.3.2. Bi n ñ-ng chu kỳ tri2u c a ñ- mu i và vùng ñ1c c'c ñ4i theo ñ- sâu
120
trong mùa mưa và mùa khô................................................................................
3.3.3. Phân b không gian theo chu kỳ tri2u ñ- mu i và vùng ñ1c c'c ñ4i
125
trong mùa mưa và mùa khô................................................................................
3.3.4. Bi n ñ-ng theo mùa ñ- mu i và SSC t4i các t&ng sâu.....
132
3.3.5. Phân b vùng ñ1c c'c ñ4i (SSC max) trong mùa mưa và mùa khô...
133
3.3.6. Bi n ñ.i hình thái.................................................................................
135
K T LU N.......................................................................................................
138
DANH M C CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG B ......................................
140
ii
TÀI LI U THAM KH O..............................................................................
141
PH L C 1......................................................................................................
II
PH L C 2......................................................................................................
IV
PH L C 3......................................................................................................
VII
PH L C 4......................................................................................................
VIII
PH L C 5......................................................................................................
X
PH L C 6......................................................................................................
XV
iii
DANH M C CÁC KÝ HI U VÀ CH! VI T T"T
Ký hi#u
Gi i thích
ADCP
: Acoustic Doppler Current Profiler – Thi t b) ño t c ñ- dòng ch y
CSDL
: Cơ s9 d li*u
NN&PTNT
: Nông nghi*p và phát tri0n nông thôn
DHI
: Danish hydraulic Institute
ĐBSCL
: Đ ng b7ng sông C"u Long
ETM
: Estuarine turbidity Maximum - Vùng ñ1c c'c ñ4i c"a sông
HD
: Hydrodynamics - Th y ñ-ng l'c
KHCN
: Khoa h c công ngh*
KHTL
: Khoa h c Th y l i
MC
: Bi n ñ.i hình thái (Morphological change)
MTZ
: Maximum Turbidity Zone – Vùng ñ1c c'c ñ4i
MT
: Mud Transport – V n chuy0n bùn
NTU
: Nephelometric Turbidity Units – Đơn v) ño ñ- ñ1c
NCS
: Nghiên c u sinh
PORTCOAST
: Công ty c. ph&n k/ thu t c ng ñư#ng th y
Q
: Lưu lư ng dòng ch y
SPM
: Suspended Particulate Matter - Các h4t v t ch t lơ l"ng
SSC
: Suspended Sediment Concentration - Hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng
SW
: Spectral Wave – Ph. sóng
TTLL
: Tr&m tích lơ l"ng
UTM
: H* lư i chi u b n ñ UTM (Universal Transverse Mecator)
KTTV
: Khí tư ng th y văn
VNC
: Vùng nghiên c u
VCS
: Vùng c"a sông
iv
DANH M C CÁC B NG
B ng
1.1
1.2
2.3
3.1
3.2
3.3
N i dung
Trang
H4ng m1c kh o sát thu-c d' án
5
T a ñ- và thi t b) ño thu-c d' án
6
Kh i lư ng cát – s+i (m3/năm) b) khai thác trên dòng sông Mê Kông
52
Các thông s mô hình Mike 3 HD
105
Các thông s mô hình Mike SW
108
Các thông s c a mô hình v n chuy0n bùn MIKE 3 FM MT
110
DANH M C CÁC B N Đ , SƠ Đ , HÌNH V$ VÀ NH
N i dung
Trang
Hình
1.1 Sơ ñ khu v'c kh o sát thu-c d' án lu ng cho tàu l n vào sông H u
5
Sơ ñ khu v'c nghiên c u c a lu n án, v) trí tr4m kh o sát thu-c d'
1.2
7
án Vi*t M/ và v) trí tr4m kh o sát b. sung
1.3 Cơ ch hình thành vùng ñ1c c'c ñ4i trên m,t c!t sông
27
M,t c!t th:ng ñ ng c a sư#n châu th. ng p nư c; a) m,t c!t th:ng
1.4
29
ñ ng ; b) m,t b7ng t.ng th0
Sơ ñ m,t c!t th:ng ñ ng c a sư#n châu th. ng p nư c c a các con
1.5
30
sông l n và sông Mê Kông
1.6 Sơ ñ các mô ñun tính v n chuy0n bùn
32
1.7 Sơ ñ tóm t!t n-i dung các bư c nghiên c u
37
2.1 Bi n trình lưu lư ng tháng t4i tr4m M/ Thu n 2009 - 2015
40
2.2 Bi n trình lưu lư ng tháng t4i tr4m C&n Thơ 2009 - 2015
40
Hàm lư ng ch t lơ l"ng m,t ngang t ng gi# tri2u lên và xu ng Tr4m
41
2.3
M/ Thu n và C&n Thơ (g/m3)
Bi n trình hàm lư ng tr&m tích t&ng m,t mùa mưa t4i các tr4m S0,
2.4
42
D2, S11, S12
Bi n trình hàm lư ng tr&m tích t&ng ñáy mùa mưa t4i các tr4m S0,
2.5
42
D2, S11, S12
Bi n trình hàm lư ng tr&m tích t&ng m,t mùa khô t4i các tr4m S0,
2.6
43
D2, S11, S12
Bi n trình hàm lư ng tr&m tích t&ng ñáy mùa khô t4i các tr4m S0,
2.7
43
D2, S11, S12
Bi n trình v n t c và hư ng dòng ch y trung bình t4i tr4m S11 mùa
2.8
44
mưa
Bi n trình v n t c và hư ng dòng ch y trung bình t4i tr4m S11 mùa
2.9
44
khô
2.10 Bi n trình chi2u cao và chu kỳ sóng trung bình t4i tr4m S11 mùa mưa
45
2.11 Bi n trình chi2u cao và chu kỳ sóng trung bình t4i tr4m S11 mùa khô
45
2.12 Phân b kích thư c h4t trung bình D50 sông H u
48
2.13 Phân b kích thư c h4t trên sư#n châu th. sông H u
48
2.14 M,t c!t ñ)a ch t d c theo tuy n lu ng bi0n
49
v
2.15
2.16
2.17
2.18
2.19
2.20
2.21
2.22
2.23
2.24
2.25
2.26
2.27
2.28
2.29
2.30
2.31
2.32
2.33
2.34
2.35
2.36
2.37
2.38
2.39
2.40
2.41
2.42
2.43
2.44
2.45
2.46
2.47
2.48
2.49
2.50
2.51
Bi n trình ñ- mu i tr4m S0 trong mùa mưa
Bi n trình ñ- mu i tr4m S0 trong mùa khô
Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S0 trong mùa mưa
Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S0 trong mùa khô
Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S0 trong mùa mưa
Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S0 trong mùa khô
Bi n trình lưu lư ng tr4m D3 trong mùa mưa
Bi n trình lưu lư ng tr4m D3 trong mùa khô
Bi n trình ñ- mu i tr4m D3 trong mùa mưa
Bi n trình ñ- mu i tr4m D3 trong mùa khô
Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m D3 trong mùa mưa
Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m D3 trong mùa khô
Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m D3 trong mùa mưa
Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m D3 trong mùa khô
Bi n trình lưu lư ng tr4m S10 trong mùa mưa
Bi n trình lưu lư ng tr4m S10 trong mùa khô
Bi n trình ñ- mu i tr4m S11 trong mùa mưa
Bi n trình ñ- mu i tr4m S11 trong mùa khô
Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S11 trong mùa mưa
Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S11 trong mùa khô
Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S11 trong mùa mưa
Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S11 trong mùa khô
Bi n trình lưu lư ng tr4m S12 trong mùa mưa
Bi n trình lưu lư ng tr4m S12 trong mùa khô
Bi n trình ñ- mu i tr4m S12 trong mùa mưa
Bi n trình ñ- mu i tr4m S12 trong mùa khô
Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S12 trong mùa mưa
Bi n trình t c ñ- và hư ng dòng ch y tr4m S12 trong mùa khô
Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S12 trong mùa mưa
Bi n trình hàm lư ng TTLL tr4m S12 trong mùa khô
Bi n trình tri2u và các v) trí trích xu t s li*u m,t c!t trong mùa mưa
Bi n trình tri2u và các v) trí trích xu t s li*u m,t c!t trong mùa khô
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u cư#ng (C1)
mùa mưa
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u cư#ng (C1)
mùa khô
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u xu ng (X1)
mùa mưa
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u xu ng (X1)
mùa khô
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u ki*t (K1)
mùa mưa
vi
56
56
56
56
56
56
59
59
59
59
59
59
59
59
62
62
62
62
62
62
62
62
64
64
64
64
64
64
64
64
66
66
67
67
69
69
71
2.52
2.53
2.54
2.55
2.56
2.57
2.58
2.59
2.60
2.61
2.62
2.63
2.64
2.65
2.66
2.67
2.68
2.69
2.70
2.71
2.72
2.73
2.74
2.75
2.76
2.77
2.78
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u ki*t (K1)
mùa khô
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u lên (L2)
mùa mưa
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u lên (L2)
mùa khô
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u cư#ng (C2)
mùa mưa
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u cư#ng (C2)
mùa khô
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u xu ng (X2)
mùa mưa
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u xu ng (X2)
mùa khô
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u ki*t (K2)
mùa mưa
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng TTLL t4i th#i ñi0m tri2u ki*t (K2)
mùa khô
Phân b không gian hàm lư ng TTLL t&ng m,t trong mùa mưa (ñ8nh
tri2u)
Phân b không gian hàm lư ng TTLL t&ng m,t trong mùa khô (ñ8nh
tri2u)
Phân b không gian hàm lư ng TTLL t&ng m,t trong mùa mưa (chân
tri2u)
Phân b không gian hàm lư ng TTLL t&ng m,t trong mùa khô (chân
tri2u)
Phân b không gian hàm lư ng TTLL t&ng ñáy trong mùa mưa (ñ8nh
tri2u)
Phân b không gian hàm lư ng TTLL t&ng ñáy trong mùa khô (ñ8nh
tri2u)
Phân b không gian hàm lư ng TTLL t&ng ñáy trong mùa mưa (chân
tri2u)
Phân b không gian hàm lư ng TTLL t&ng ñáy trong mùa khô (chân
tri2u)
Cơ ch hình thành vùng ñ1c c'c ñ4i và b i l p trong mùa mưa
Cơ ch hình thành vùng ñ1c c'c ñ4i và b i l p trong mùa khô
Phân b theo th#i gian ñ- mu i t4i tr4m A
Phân b theo th#i gian ñ- mu i t4i tr4m B
Phân b t c ñ- dòng ch y theo th#i gian tr4m A
Phân b hư ng dòng ch y theo th#i gian tr4m A
Phân b t c ñ- dòng ch y theo th#i gian tr4m B
Phân b hư ng dòng ch y theo th#i gian tr4m B
Bi n ñ-ng theo th#i gian c a SSC và t c ñ- dòng ch y t4i tr4m A
Bi n ñ-ng theo th#i gian c a SSC và t c ñ- dòng ch y t4i tr4m B
vii
71
72
72
73
73
74
74
74
74
76
76
76
76
77
77
77
77
78
78
80
80
81
81
82
82
83
83
2.79
2.80
2.81
2.82
2.83
2.84
2.85
2.86
2.87
2.88
2.89
2.90
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21
3.22
So sánh phân b theo th#i gian v n t c trư t ñáy, v n t c dòng ch y
m,t và ñáy t4i tr4m B
So sánh phân b theo th#i gian v n t c trư t ñáy, v n t c dòng ch y
m,t và ñáy trong mùa khô
Phân b theo th#i gian SSC và ñư#ng kính h4t t4i tr4m A1
Phân b theo th#i gian SSC và ñư#ng kính h4t t4i tr4m A
Phân b theo th#i gian SSC và ñư#ng kính h4t t4i tr4m B
Phân b theo th#i gian SSC và ñư#ng kính h4t t4i tr4m C
Phân b SSC theo th#i gian t4i tr4m A
Phân b SSC theo th#i gian t4i tr4m B
Bi n ñ-ng mùa hàm lư ng SSC l p ñáy t4i tr4m B
So sánh bi n ñ-ng hàm lư ng SSC trong mùa khô t4i tr4m A, B
M,t c!t t m,t t i ñáy hàm lư ng SSC theo chu kỳ tri2u
Quy lu t v n chuy0n tr&m tích trên khu v'c châu th. ng p nư c
Sơ h a mô t các cơ ch và các quá trình l p ra hình thái VCS H u
Mi2n tính, lư i tính, các ño4n biên m9 và các tr4m th y văn, v) trí
các tr4m kh o sát th y – h i văn vào tháng 4 và tháng 9 năm 2009
Đ)a hình ban ñ&u và v) trí tuy n d c sông trích s li*u
So sánh k t qu mô ph+ng và th'c ño m'c nư c t4i 4 tr4m c"a sông
C"u Long t 15 ñ n 30/9/2009
So sánh k t qu mô ph+ng và th'c ño các y u t sóng bi0n t ngày
22 ñ n 6/9/2009
So sánh k t qu mô ph+ng và th'c ño SSC tr4m S12 vào tháng 4 (ñ0
ki0m ñ)nh mô hình MT) và tháng 8 (ñ0 hi*u ch8nh mô hình MT) năm
2009
So sánh k t qu mô ph+ng và th'c ño các thành ph&n v n t c theo vĩ
tuy n và kinh tuy n t ngày 9 ñ n ngày 12/4/2009 t4i tr4m S11
So sánh k t qu mô ph+ng và th'c ño các y u sóng bi0n t4i tr4m ño
sóng S11 và S12 t ngày 9 ñ n 12/04/2009
Trư#ng sóng 9 ñ8nh tri2u (a) và chân tri2u (b) mùa mưa
Trư#ng sóng 9 ñ8nh tri2u (a) và chân tri2u (b) mùa khô
Dòng ch y tri2u xu ng mùa mưa t&ng m,t và t&ng ñáy
Dòng ch y tri2u xu ng mùa khô t&ng m,t và t&ng ñáy
Dòng ch y tri2u lên mùa mưa t&ng m,t và t&ng ñáy
Dòng ch y tri2u lên mùa khô t&ng m,t và t&ng ñáy
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí ñ8nh tri2u mùa mưa
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí ñ8nh tri2u mùa khô
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí tri2u rút mùa mưa
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí tri2u rút mùa khô
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí chân tri2u mùa mưa
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí chân tri2u mùa khô
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí tri2u dâng mùa mưa
Phân b ñ- mu i và hàm lư ng SSC t4i v) trí chân tri2u mùa khô
viii
84
85
87
87
87
88
89
89
89
89
92
92
95
97
97
104
107
109
112
113
116
116
118
118
119
119
121
121
122
122
123
123
124
124
3.23
3.24
3.25
3.26
3.27
3.28
3.29
3.30
3.31
3.32
3.33
3.34
3.35
3.36
3.37
3.38
3.39
3.40
3.41
3.42
Phân b ñ- mu i và SSC mùa mưa t&ng m,t (ñ8nh tri2u)
Phân b ñ- mu i và SSC mùa khô t&ng m,t (ñ8nh tri2u)
Phân b ñ- mu i và SSC mùa mưa t&ng ñáy (ñ8nh tri2u)
Phân b ñ- mu i và SSC mùa khô t&ng ñáy (ñ8nh tri2u)
Phân b ñ- mu i và SSC mùa mưa t&ng m,t (chân tri2u)
Phân b ñ- mu i và SSC mùa khô t&ng m,t (chân tri2u)
Phân b ñ- mu i và SSC mùa mưa t&ng ñáy (chân tri2u)
Phân b ñ- mu i và SSC mùa khô t&ng ñáy (chân tri2u)
Bi n ñ-ng mùa c a ñ- mu i t&ng m,t, t&ng gi a và t&ng ñáy t4i tr4m
S0
Bi n ñ-ng mùa hàm lư ng SSC t&ng m,t, t&ng gi a và t&ng ñáy t4i
tr4m S0
Bi n ñ-ng mùa c a ñ- mu i t&ng m,t, t&ng gi a và t&ng ñáy t4i tr4m
S0
Bi n ñ-ng mùa hàm lư ng SSC t&ng m,t, t&ng gi a và t&ng ñáy t4i
tr4m S0
Phân b vùng ñ1c c'c ñ4i (SSC max) t&ng m,t mùa mưa
Phân b vùng ñ1c c'c ñ4i (SSC max) t&ng m,t mùa khô
Phân b vùng ñ1c c'c ñ4i (SSC max) t&ng gi a mùa mưa
Phân b vùng ñ1c c'c ñ4i (SSC max) t&ng gi a mùa khô
Phân b vùng ñ1c c'c ñ4i (SSC max) t&ng ñáy mùa mưa
Phân b vùng ñ1c c'c ñ4i (SSC max) t&ng ñáy mùa khô
Bi n ñ.i b2 dày l p b i/xói d(n ñ n bi n ñ.i ñ)a hình ñáy sau 1 năm
(năm 2009). Giá tr) âm là xói và giá tr) dương là b i
Bi n trình b2 dày l p l p b i/xói theo th#i gian (1 năm) t4i b n ñi0m
trên khu v'c nghiên c u. Giá tr) âm là b) xói và giá tr) dương là b i
ix
126
126
127
127
130
130
131
131
132
132
133
133
134
134
134
134
134
134
135
136
M
Đ U
1. Tính c%p thi t c&a ñ( tài nghiên c)u
Vùng c"a sông là nơi có h* sinh thái và ñ-ng l'c khác bi*t. Đây là nơi chuy0n
ti p và là vùng x y ra s' tương tác gi a ñ t li2n và bi0n v i quy mô và v) trí bi n ñ.i
theo vai trò nh hư9ng c a dòng v t ch t t l1c ñ)a và dao ñ-ng m'c nư c th y tri2u.
T4i khu v'c c"a sông ven bi0n s' giao thoa ñ ng th#i ba y u t th y ñ-ng l'c bao
g m sóng, lưu lư ng sông và dòng tri2u. Các y u t này chi ph i, nh hư9ng quá trình
v n chuy0n, l!ng ñ ng tr&m tích và toàn b- h* sinh thái phát tri0n vùng c a sông ven
bi0n. M-t trong nh ng k t qu
c a s' tương tác l1c ñ)a bi0n 9 vùng c"a sông là s'
hình thành và t n t4i c a các vùng nư c ñ1c có hàm lư ng cao có th0 ñ4t c'c ñ4i, hi*n
tư ng này chi ph i s' hình thành c a tr&m tích, quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích và quá
trình b i t1 và xói l9 lu ng l4ch t4i vùng c"a sông.
Sông H u là m-t nhánh sông chính c a h* th ng sông Mê Kông thông ra bi0n
qua hai c"a Đ)nh An và Tr&n Đ2, nó có vai trò r t quan tr ng trong m4ng giao thông
v n t i nói chung, giao thông th y nói riêng c a h4 lưu Đ ng b7ng sông C"u Long
(ĐBSCL). Ngoài ra, sông H u còn là vùng có h* sinh thái ñ,c thù, là nơi giao thoa,
tương tác gi a môi trư#ng sông – bi0n và l1c ñ)a, là nơi ch a nhi2u ti2m năng to l n
v2 tài nguyên thiên nhiên, v) th và cũng là nơi ch)u nhi2u tác ñ-ng kh!c nghi*t c a
các y u t ñ-ng l'c c t phía sông và phía bi0n, cũng như y u t nhân sinh gây ra các
quá trình bi n ñ-ng tr&m tích mà h* qu c a nó là b i l!ng, xói l9 bi n ñ.i hình thái
b#, bãi nh hư9ng nghiêm tr ng ñ n ñ#i s ng nhân sinh và phát tri0n kinh t xã h-i.
Các y u t
nh hư9ng ñ n vùng bi0n ven b# c"a sông H u là khác nhau, không
ñ ng nh t v2 không gian và bi n ñ-ng liên t1c theo th#i gian. Chính vì v y, khu v'c
này bi n ñ.i liên t1c theo không gian, theo th#i gian cho t ng mùa khí h u, t ng con
tri2u và t ng nhiñ-ng kh c li*t do bi n ñ.i khí h u, nư c bi0n dâng và phát tri0n kinh t xã h-i 9
thư ng ngu n cũng như h4 lưu sông Mê Kông.
V2 lý thuy t, các v n ñ2 liên quan ñ n quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích ñã ñư c m-t
s nhà khoa h c lý gi i. B c tranh v2 s' v n chuy0n tr&m tích lơ l"ng (TTLL) r t quan
tr ng trong vi*c d' báo, ñánh giá quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích 9 vùng c"a sông ven
bi0n. Tuy nhiên, v2 m,t ñ)nh tính và ñ)nh lư ng, có th0 nói ñây v(n còn là bài toán
chưa có l#i gi i thuy t ph1c. Khi chưa có các s li*u c1 th0 v2 ñ)nh lư ng, m i quy
1
ho4ch phát tri0n s6 d ng l4i m c chung chung, hi*u qu th'c t s6 th p và b p bênh.
Làm ch ñư c quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích, hình thành và phát tri0n th2m châu th.
ng p nư c trên cơ s9 xác ñ)nh cơ ch hình thành và vai trò c a vùng nư c ñ1c c'c ñ4i
và ñi2u ki*n th y ñ-ng l'c chi ph i s6 là cơ s9 khoa h c cho vi*c quy ho4ch ñ)nh
hư ng các phương án t. ch c lãnh th., tri0n khai các d' án kh thi trong tương lai,
xây d'ng các phương án phòng ch ng xói l9 - b i t1, .n ñ)nh bãi, c"a sông ph1c v1
cho giao thông th y, b o v* môi trư#ng và phát tri0n kinh t bi0n b2n v ng.
Trên cơ s9 các v n ñ2 ñang t n t4i, lu n án ñi sâu nghiên c u quy lu t bi n
ñ-ng tr&m tích có ngu n g c t sông – bi0n và bi n ñ-ng tr&m tích trên châu th. ng p
nư c v i tên ñ2 tài “Nghiên c u quy lu t bi n ñ ng tr m tích vùng bi n ven b c a
sông H u”. C1 th0 là xác ñ)nh cơ ch hình thành và t n t4i vùng nư c ñ1c c'c ñ4i khu
v'c c"a sông; xác ñ)nh các ñi2u ki*n ñ-ng l'c chi ph i quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích và
ñ)a hình ñáy (hình thái) trên châu th. ng p nư c; ñánh giá bi n ñ-ng ñư#ng b# qua các
th#i kỳ nh7m tìm ra nguyên nhân gây b i xói và bi n ñ.i ñ)a hình b#, bãi trong th#i
gian trung và dài h4n dư i tác ñ-ng c a y u t t' nhiên và các tác ñ-ng c a con ngư#i,
góp ph&n quy ho4ch ñ)nh hư ng các phương án t. ch c lãnh th. ph1c v1 cho giao
thông th y, b o v* môi trư#ng và phát tri0n kinh t bi0n b2n v ng.
2. M*c tiêu nghiên c)u:
- Xác ñ)nh cơ ch hình thành và phân b vùng nư c ñ1c c'c ñ4i c"a sông H u.
- Làm sáng t+ ñi2u ki*n ñ-ng l'c chi ph i quy lu t v n chuy0n tr&m tích lơ l"ng
và bi n ñ.i hình thái trên châu th. ng p nư c khu v'c c"a sông H u.
3. Nhi#m v* và n i dung nghiên c)u:
Đ0 ñ4t ñư c nh ng m1c tiêu trên, lu n án ñ,t ra các nhi*m v1 sau:
1) Thu th p, kh o sát th'c ñ)a b. sung, x" lý, h* th ng hoá các tư li*u và s li*u
ñã có liên quan ñ n ch ñ- th y ñ-ng l'c, v n chuy0n và bi n ñ-ng tr&m tích, ñ)a hình
và ñ)a m4o vùng nghiên c u.
2) Phân tích, ñánh giá, xác ñ)nh nh ng y u t
nh hư9ng ch y u ñ n quy lu t
bi n ñ-ng dài h4n tr&m tích ñáy và b#, bãi bi0n khu v'c c"a sông H u theo mùa.
3) Nghiên c u cơ ch hình thành, phân b ñ- ñ1c t4i khu v'c c"a sông H u
trong ñó, tr ng tâm là vùng nư c ñ1c c'c ñ4i và ñi2u ki*n ñ-ng l'c chi ph i ñ n quy
lu t bi n ñ-ng tr&m tích trên châu th. ng p nư c theo k t qu phân tích s li*u kh o
sát
2
4) =ng d1ng mô hình s tr) nghiên c u quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích vùng
nghiên c u.
4. Đ+i tư-ng và ph.m vi nghiên c)u c&a lu/n án
Đ i tư ng nghiên c u c a lu n án là quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích t4i vùng ven
bi0n c"a sông H u, ñư c xác ñ)nh thông qua v n chuy0n tr&m tích v i s' t n t4i vùng
nư c ñ1c c'c ñ4i và các ñi2u ki*n th y ñ-ng l'c chi ph i ñ,c ñi0m hình thái trên châu
th. vùng ng p nư c và ñư#ng b# bi n ñ-ng theo th#i gian.
Ph4m vi không gian nghiên c u c a lu n án là vùng ven b# c"a sông H u trong
ñó nơi các quá trình sông – bi0n và th y th4ch ñ-ng l'c có s' tương tác m4nh m6 nh t.
5. Phương pháp nghiên c)u
Đ0 ñ4t ñư c m1c tiêu, n-i dung nghiên c u, lu n án ñã s" d1ng t.ng h p các
lo4i phương pháp nghiên c u truy2n th ng và hi*n ñ4i, bao g m:
Phương pháp th ng kê, t.ng h p và phân tích s li*u.
Phương pháp kh o sát ño ñ4c, ñi2u tra th'c ñ)a.
Phương pháp mô hình toán.
Phương pháp chuyên gia.
6. Nh1ng ñi2m m3i c&a lu/n án
- Xác ñ)nh ñư c s' t n t4i và ph4m vi phân b c a vùng ñ1c c'c ñ4i t4i khu v'c
c"a sông H u.
- Phân tích ñư c các ñi2u ki*n th y ñ-ng l'c chi ph i bi n ñ-ng các ñ,c trưng
hình thái trên châu th. ng&m khu v'c c"a sông H u.
7. Lu/n ñi2m b o v#
Lu n ñi m 1: Quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích ph1 thu-c vào cơ ch hình thành và
bi n ñ-ng vùng nư c ñ1c c'c ñ4i t4i vùng c"a sông H u theo mùa dư i tác ñ-ng và
chi ph i c a quá trình tương tác sông - bi0n nh hư9ng ñ n quá trình l!ng ñ ng và tái
l!ng ñ ng tr&m tích.
Lu n ñi m 2: T các k t qu t.ng h p, phân tích, ñánh giá s li*u kh o sát th'c
t và ng d1ng mô hình s tr) t4i vùng nghiên c u, lu n án ñã xác ñ)nh ñư c cơ ch
hình thành, t n t4i vùng nư c ñ1c c'c ñ4i và các ñi2u ki*n th y ñ-ng l'c chi ph i bi n
ñ-ng tr&m tích trên châu th. ng p nư c góp ph&n làm rõ quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích
và b i xói vùng nghiên c u.
8. Ý nghĩa khoa h c và th5c ti n
3
Ý nghĩa khoa h c:
- Lu n án ñã ch8 ra ñư c quy lu t phân b c a vùng nư c ñ1c c'c ñ4i và bi n
ñ-ng do tác ñ-ng c a sông và bi0n d'a trên các s li*u kh o sát và mô hình toán.
- Tương tác c a vùng nư c ñ1c c'c ñ4i và quá trình v n chuy0n tr&m tích ven
b# khu v'c c"a sông ven b# sông H u.
Ý nghĩa th c ti n:
- Lu n án nghiên c u các quá trình v n chuy0n tr&m tích, b i t1 xói l9 lu ng
l4ch giao thông th y t4i khu v'c c"a sông H u. K t qu thu ñư c là cơ s9 khoa h c
cho vi*c quy ho4ch ñ)nh hư ng các phương án t. ch c lãnh th., tri0n khai các d' án
kh thi trong tương lai, xây d'ng các phương án phòng ch ng xói l9 - b i t1, .n ñ)nh
bãi, c"a sông ph1c v1 cho giao thông th y, b o v* m-i trư#ng và phát tri0n kinh t
bi0n b2n v ng.
9. Cơ s6 tài li#u th5c hi#n lu/n án
1. Cơ s9 d li*u các b n ñ ñ)a hình ñáy và b# vùng nghiên c u và lân c n ñư c
th0 hi*n 9 m1c 3.2.2 (Chương 3).
2. S li*u khí tư ng th y văn t4i các tr4m n2n c a Trung tâm Khí tư ng th y
văn Qu c gia, Vi*n Khí tư ng th y văn và BĐKH cung c p.
3. S li*u kh o sát v2 khí tư ng th y văn, h i văn, s li*u dòng ch y, sóng, tr&m
tích b2 m,t, tr&m tích lơ l"ng thu-c “D' án lu ng cho tàu bi0n có tr ng t i l n vào
sông H u”, “nhi*m v1 h p tác Vi*t M/” và các s li*u kh o sát b. sung tháng 4 năm
2018 do NCS th'c hi*n c1 th0 như sau:
- D' án Lu ng cho tàu bi0n tr ng t i l n vào sông H u: Theo Quy t ñ)nh phê
duy*t ñ2 cương thu th p và kh o sát ñi2u ki*n t' nhiên ph1c v1 thi t k chi ti t d' án
Lu ng cho tàu bi0n tr ng t i l n vào sông H u c a C1c Hàng h i Vi*t Nam do Công
ty c. ph&n tư v n thi t k c ng - K/ thu t bi0n (Portcoast) th'c hi*n ti n hành công tác
ño ñ4c hi*n trư#ng cho hai ñ t ño ng!n h4n là: 03 ngày mùa khô và 03 ngày mùa mưa
cho các tr4m ñư c th0 hi*n trên hình 1.1. T a ñ-, thi t b) và h4ng m1c kh o sát ñư c
th0 hi*n trên b ng 1.1 và b ng 1.2 bao g m:
+ Đ t 1: B!t ñ&u ño t 7h sáng ngày 9/04/2009 và k t thúc ño lúc 7h ngày
12/04/2009 (riêng 02 tr4m S0, S1 th#i gian ño t 09/04/2009 ñ n 24/04/2009).
+ Đ t 2: B!t ñ&u ño t 7h sáng ngày 22/8/2009 và k t thúc ño lúc 7h ngày
25/08/2009 v i t.ng th#i gian ño là 73 gi# (riêng tr4m S0, S1 th#i gian ño kéo dài ñ n
4
7h ngày 6/9/2009).
M c ñích s d ng
+ M c ñích s d ng s li u kh o sát c a d án: Các s li*u v2 dòng ch y, ñmu i, m'c nư c, bùn cát, sóng, gió,… ñã s" d1ng ñ0 thi t l p và hi*u ch8nh mô hình
toán 2 chi2u d' báo .n ñ)nh kênh Quan Chánh B theo yêu c&u c a DHI [60].
+ M c ñích s d ng s li u c a lu n án: S li*u ñư c s" d1ng ñ0 phân tích,
ñánh giá v2 cơ ch hình thành và phân b vùng ñ1c c'c ñ4i, các quá trình tương tác
sông – bi0n chi ph i vùng c"a sông và ñ0 ph1c v1 cho vi*c thi t l p, hi*u ch8nh mô
hình tích h p sóng, dòng ch y và v n chuy0n tr&m tích 3 chi2u.
+ Các s li*u ñư c quan tr!c theo quy ph4m và tham kh o theo quy chu>n Vi*t
Nam. S" d1ng h* t a ñ- VN2000, ñ- cao các ñi0m ño m'c nư c theo h* cao ñ- H i
Đ . M,t “0” h* cao ñ- Hòn D u cao hơn m,t nư c “0” h* cao ñ- H i Đ là 3,117m.
Hình 1. 1. Sơ ñ khu v'c kh o sát thu-c d' án lu ng cho tàu l n vào sông H u
5
B ng 1.1. H4ng m1c kh o sát thu-c d' án
STT
1
2
H.ng m*c kh o sát
(H - Đ- sâu ñáy bi0n)
Mùa khô
(T 09/4/2009 - 12/4/2009)
Mùa mưa
(T 22/8/2009 - 25/8/2009)
Đo lưu t c dòng ch y t4i 13
th y tr'c (S0 ÷ S12)
Đo dòng ch y 3 chi2u t4i 06
m,t c!t (ADCP1 ÷ ADCP6)
Đo t4i 5 t&ng (0.2H, 0.4H, 0.6H,
0.8H, Đáy); M%i gi# ño 1 l&n
Đo t4i 5 t&ng (0.2H, 0.4H, 0.6H,
0.8H, Đáy); M%i gi# ño 1 l&n
M%i gi# ño 1 l&n
M%i gi# ño 1 l&n
3
L y m(u bùn cát lơ l"ng t4i
M(u l y t4i 5 t&ng (0.2H, 0.4H,
M(u l y t4i 5 t&ng (0.2H, 0.4H,
18 th y tr'c (S0 ÷ S12 và D1 ÷ D5) 0.6H, 0.8H, Đáy); M%i gi# ño 1 l&n 0.6H, 0.8H, Đáy); M%i gi# ño 1 l&n
4
L y m(u ño ñ- m,n t4i 18 th y
tr'c (S0 ÷ S12 và D1 ÷ D5)
M(u l y t4i 5 t&ng (0.2H, 0.4H,
M(u l y t4i 5 t&ng (0.2H, 0.4H,
0.6H, 0.8H, Đáy); M%i gi# ño 1 l&n 0.6H, 0.8H, Đáy); M%i gi# ño 1 l&n
5
Đo sóng t4i tr4m W1
Chu kỳ 1h ño 1 l&n; ghi trong 6 phút Chu kỳ 1h ño 1 l&n; ghi trong 6 phút
6
Đo sóng t4i tr4m W2
Chu kỳ 1h ño 1 l&n; ghi trong 6 phút Chu kỳ 1h ño 1 l&n; ghi trong 6 phút
7
L y m(u bùn cát ñáy
1468 v) trí
8
M'c nư c ño t4i 03 tr4m LV1,
LV2, LV3
Quan tr!c trong 15 ngày t
8/4/2009 - 25/4/2009
Quan tr!c trong 15 ngày t
15/8/2009 - 30/8/2009
B ng 1.2. T a ñ- và thi t b) ño thu-c d' án
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Tr4m Đo
S0
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10 & W1
S11
S12 & W2
D1
D2
D3
D4
D5
MC-ADCP1
MC-ADCP2
MC-ADCP3
MC-ADCP4
MC-ADCP5
MC-ADCP6
LV1
LV2
LV3
W2
Kinh ñ(m)
1080026
1062821.531
1063890
1065390.461
1064180.373
1069042.912
1065255
1071321
1079836.987
1075700.324
1056265
1047688
1045871
1062910.297
1062110.206
1061121
1049133
1071193.233
1060995.323
1053096.47
1050586
1056566.124
1069639.374
1080257
1062966.973
1055939.165
1069849.089
1038481.146
Thi t b7 s8 d*ng ño (x - Các tr4m ño tháng 4; c - Các tr4m ño tháng 9)
Đo m'c
Lưu t c Thi t b) Đo dòng Đo sóng
Đo m(u Đo dòng
Vĩ ñH i lưu k
nư c
k
l y m(u
ch y Sontek và
ch y
nư c
(m)
ZSX-3
Level
LS68
nư c
Sontek AWAC
WQC
ADCP
2000
xc
xc
xc
620158
c
642301.225
xc
xc
xc
c
x
xc
xc
647690
c
653355.024
x
xc
xc
c
660073.849
x
xc
xc
c
x
xc
xc
661989.544
c
x
xc
xc
667021
c
670081
xc
xc
c
683170.169
xc
xc
xc
679794.388
xc
xc
c
x
xc
xc
669024
c
652326
xc
xc
xc
659038
xc
xc
xc
xc
639402.099
xc
xc
xc
xc
638964.212
xc
xc
638401
659861
xc
xc
676736.004
xc
xc
xc
638339.709
xc
650177.013
659757
xc
668741.179
xc
677156.732
xc
xc
xc
674791
641160.096
xc
xc
657557.354
671125.243
xc
xc
594123.616
xc
6
- D' án h p tác KH&CN gi a Vi*t Nam và Hoa Kỳ t4i châu th. sông Mê
Kông: Trên cơ s9 th+a thu n th ng nh t h p tác gi a Vi*t Nam và Hoa Kỳ trong
Chương trình
y ban h%n h p hai nư c v2 h p tác KH&CN, các nhà khoa h c hai
nư c (trong ñó có NCS) ñã th'c hi*n 2 chuy n kh o sát t4i khu v'c sông H u (Hình
1.2.) trong mùa mưa (tháng 9/2014) và mùa khô (tháng 4/2014 và tháng 3/2015).
Hình 1. 2. Sơ ñ khu v'c nghiên c u c a lu n án, v) trí tr4m kh o sát thu-c d' án Vi*t
M/ và v) trí tr4m kh o sát b. sung
M1c ñích c a 2 chuy n kh o sát: Đi2u tra s' l!ng ñ ng và phân b theo không
gian, th#i gian c a hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng dư i s' chi ph i ch y u b9i các quá
trình th y ñ-ng l'c như sóng, dòng ch y, lưu lư ng nư c sông và kh o sát nh hư9ng
c a dòng tri2u trong m i tương quan v i hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng trên châu th.
ng p nư c. Ngoài các ñi0m kh o sát trên m,t r-ng, ba tr4m ño liên t1c trong 12 gi# v2
các y u t tr&m tích lơ l"ng, m'c nư c và dòng ch y ñư c ñ,t trên th2m châu th.
(topset) 9 ñ- sâu 6m, sư#n châu th. (foreset) 9 ñ- sâu 15m và chân châu th.
(bottomset) 9 ñ- sâu 20m, các tr4m ñư c ñ,t cách nhau 3km. Trong ñó, n ng ñ- tr&m
7
tích lơ l"ng (SSCs) trong gi i h4n kích thư c h4t t 1,25 ?m ñ n 250 ?m và ñư#ng
kính h4t ñư c ño b7ng máy LISST-25X (Suspended Sediment Sensor), m'c nư c, v n
t c và hư ng dòng ch y ñư c ño b7ng máy ADCP. Đ- mu i (ñơn v) PSU - Practical
Salinity Unit), hàm lư ng tr&m tích lơ l"ng (ñơn v) ño NTU - Nephelometric Turbidity
Units) ñư c ño b7ng thi t b) Compac-CTD (Depth temperature conductivity
chlorophyll turbidity), và thi t b) ño ñ- ñ1c OBS-3A (Turbidity and Temperature
Monitoring System).
10. C%u trúc lu/n án
Chương I. T.ng quan tình hình nghiên c u, cơ s9 lý lu n và phương pháp
nghiên c u
Chương II. Cơ ch hình thành, phân b vùng nư c ñ1c c'c ñ4i và ñi2u ki*n
ñ-ng l'c chi ph i quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích.
Chương III. =ng d1ng mô hình s tr) nghiên c u quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích
vùng nghiên c u.
8
Chương 1: T NG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN C U, CƠ S
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U
LÝ LU N
1.1. T NG QUAN CÁC V N Đ NGHIÊN C U CÓ LIÊN QUAN
1.1.1. T9ng quan các nghiên c)u trong và ngoài nư3c có liên quan ñ n quy
lu/t bi n ñ ng tr:m tích
1.1.1.1. M t s k t qu nghiên c u ngoài nư c liên quan ñ n lĩnh v c tr m
tích ven bi n
Các nghiên c u v2 quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích (ñ-ng l'c v n chuy0n và l!ng
ñ ng tr&m tích, s' di chuy0n tr&m tích lơ l"ng và di ñáy) mà h u qu c a nó là ñ0 l4i
các bi n ñ-ng ñư#ng b#, bi n ñ-ng ñ)a hình ñáy ñã ñư c nghiên c u nhi2u trên th
gi i, ñáng lưu ý là ñ4i di*n các công trình nghiên c u c a Van Rijn (1993) [140], Yang
(1996) [160]... T nh ng năm 1980 ñ n 2012 các nhà khoa h c trên th gi i ñã hư ng
t i nghiên c u vào quá trình tương tác gi a vùng c"a sông và bi0n (ñ-ng l'c tr&m tích)
trong ñó có vùng c"a sông và bi0n c a Vi*t Nam, ñ0 gi i quy t v n ñ2 ñã t p trung
hơn 360 nhà nghiên c u th2m l1c ñ)a t 11 vi*n NERC (H-i ñ ng nghiên c u môi
trư#ng t' nhiên) và 27 trư#ng ñ4i h c, v i s' ñóng góp c a hơn 70 d' án liên k t.
Theo ñó, các nhà khoa h c như Wolanski và nnk (1995) [151], Signell và Harris.
(1999) [123], Harris và Wiberg (2001) [77], Harris và nnk (2003, 2004) [79, 80],
Sherwood và nnk (2002, 2004) [120, 121], Wiberg và nnk (2002) [ 150], Van Maren
và Hoekstra (2004) [139] ñã th'c hi*n các nghiên c u v2 ñ-ng l'c tr&m tích c"a sông
và bi0n ven b# v i quy mô l n và quy t1 nó thành các công trình nghiên c u liên
ngành.
M,c dù có r t nhi2u các nghiên c u v2 s' tương tác gi a các quá trình ñ-ng l'c
9 các vùng c"a sông và bi0n ñ0 xác ñ)nh s' bi n ñ-ng v2 hình thái b# cũng như ñ)a
hình ñáy do s' bi n ñ-ng c a tr&m tích nhưng s' hi0u bi t c a con ngư#i v2 các quá
trình này v(n còn nhi2u h4n ch . Các phương pháp lu n nghiên c u ñ-ng l'c sông bi0n trong ñó có ñ-ng l'c tr&m tích vùng c"a sông ven bi0n [67] và các phương pháp
tính toán bi n ñ-ng hình thái cho ñ n nay v(n chưa ñư c hoàn thi*n, còn nh ng h4n
ch nh t ñ)nh. Các cơ s9 lý lu n và phương pháp lu n c a các nghiên c u trư c ñây
chưa làm sáng t+ cơ ch c a quá trình hình thành m4ng lư i sông g!n li2n v i quá
trình hình thành và phát tri0n delta, nên vi*c áp d1ng vào th'c ti
M-t v n ñ2 quan tr ng trong vi*c gi i quy t bài toán bi n ñ-ng hình thái b# và
9
ñáy bi0n là ph i xác ñ)nh ñư c hi*n tr4ng và xu th bi n ñ.i liên quan ñ n các nguyên
nhân t' nhiên c a ñ-ng l'c sông bi0n (sóng, dòng ch y, th y tri2u, lưu lư ng sông)
[141] cùng các tác ñ-ng c a nhân sinh làm thay ñ.i hình thái ñư#ng b#, ñ)a hình ñáy
t4i các c"a sông. Nh ng bi n ñ-ng ñó di
( quai ñê l n bi0n, khai thác và ch8nh tr) dòng sông, nuôi tr ng th y s n…)
V i nh ng lý do ñó, ñ&u nh ng năm 90 c a th k@ XX ñã xu t hi*n hàng lo4t
các công trình nghiên c u trên th gi i tính toán d' tính th y tri2u vùng ven bi0n, c"a
sông [114], nh hư9ng c a tri2u ñ n v n chuy0n tr&m tích [65]. Đáng lưu ý là các công
trình nghiên c u quá trình truy2n tri2u, xâm nh p m,n vào trong sông, tương tác gi a
thu@ tri2u - nư c dâng - lũ [129], các nghiên c u v2 ch ñ- nư c, ñ-ng l'c tr&m tích
và bi n ñ.i hình thái c"a sông [52]. Nh ng công trình này ch y u t p trung nghiên
c u các di
công trình nghiên c u t p trung vào nh ng khu v'c ch)u tác ñ-ng c a nư c sông
(Regions Of Fresh water Influence - ROFI), như De Kok và nnk. (2001) [59]. M-t báo
cáo tóm t!t v2 ñ-ng l'c h c c a các ROFIs ñư c trình bày trong bài báo c a Simpson
(1996) [124], cho r7ng 9 ph&n l n các ROFIs có s' c4nh tranh gi a tác ñ-ng phân t&ng
c a l'c n.i ñư c ñưa vào và tác ñ-ng xáo tr-n c a gió, sóng và th y tri2u. Rõ ràng là
s' c4nh tranh này khó xác ñ)nh hơn nhi2u so v i s' c4nh tranh gi a nhi*t/xáo tr-n, b9i
vì s c n.i c a lư ng nư c sông ñ. vào không ph i là ñ ng nh t v2 m,t không gian mà
ñ. vào t nhi2u ngu n riêng r6, vì th c&n ph i xác ñ)nh ñư c s' lan truy2n sau ñó. Do
ph c t4p như v y nên Simpson cho r7ng s' hi0u bi t v2 các h* th ng ROFI là m-t
trong nh ng thách th c l n mà các nhà h i dương h c ph i ñ i m,t hi*n nay.
Trong th#i gian g&n ñây v i s' phát tri0n m4nh m6 c a máy tính, nh ng tính
toán v i kh i lư ng l n ñã ñư c gi i quy t m-t cách khá d< dàng. Các sơ ñ tính, thu t
gi i, tham s tính toán c a mô hình ngày càng ñư c t i ưu hơn. Đã có hàng trăm mô
hình ñ-ng l'c, tương tác ñư c thi t l p ñ0 ph1c v1 các m1c tiêu nghiên c u c1 th0
trong ñó có Briand và Kamphuis (1993) [54], Ouillon và Guennec (1996) [112],
Cancino và Neves (1999) [57], Styles và Glenn (2000) [128], Douillet và nnk (2001)
[64], Marchesiello và nnk (2001) [100], Harris và Wiberg (2002) [78], Shchepetkin và
10
McWilliams (2005) [119], Warner và nnk (2008) [148], Amoudry và Laurent (2008)
[48], Bever và nnk (2009) [50], Warner và nnk (2010) [149]. Các nhà khoa h c có th0
t' mình thi t l p và xây d'ng các mô hình ph1c v1 m1c ñích nghiên c u riêng như các
ph&n m2m VISSIM, STELLA, Ecopath with Ecosim... Ngoài ra còn có các mô hình
thu@ th4ch ñ-ng l'c có kh năng ng d1ng m4nh m6 và mang tính th'c ti
SHYFEM (Ý), ERSEM (Vương qu c Anh), ECOHAM (Đ c). Các nghiên c u xây
d'ng và s" d1ng các mô hình trên ñã ph&n nào mô t ñư c b c tranh t.ng th0 v2 tương
tác sông bi0n, các quá trình trong h i dương h c c1 th0 là các quá trình v n chuy0n
tr&m tích và l!ng ñ ng tr&m tích, bi n ñ.i hình thái b# và ñáy thông qua vi*c s" d1ng
các mô hình mô ph+ng. Tuy nhiên h4n ch c a các nghiên c u này là chưa k t h p
gi a mô hình, phân tích d li*u v* tinh và s" d1ng các s li*u kh o sát th'c ñ)a, s' liên
k t gi a quá trình ñ-ng l'c tr&m tích trong sông và vùng bi0n ven b# không ñư c làm
rõ, m i ch8 xem xét ch y u ñ n s' v n chuy0n ngu n tr&m tích lơ l"ng do sông ñ. ra
mà chưa xem xét các quá trình l!ng ñ ng và tái l!ng ñ ng dư i tác ñ-ng h%n h p c a
ñ-ng l'c sông bi0n…
Sau này, m-t s nghiên c u s" d1ng s li*u vi
tr&m tích [66, 127, 161]. D li*u này tuy khá nhi2u vào mùa khô nhưng r t ít vào mùa
mưa vì nhi2u mây, ñi2u này s6 gây khó khăn cho vi*c ư c tính hàm lư ng tr&m tích t
c m bi n c a v* tinh. Chính vì v y, vi*c ño ñ4c s li*u th'c t ho,c s" d1ng mô hình
(sau khi ñã hi*u ch8nh và ki0m ñ)nh t d li*u ño) là hai cách ñánh giá (ư c tính) các
thông lư ng hàng năm ñư c xem là m-t cách k t h p khá t i ưu. N u k t h p ñư c d
li*u vi
mô hình. Khi có các s li*u kh o sát th'c ñ)a cùng v i s' liên k t gi a quá trình ñ-ng
l'c tr&m tích trong sông và vùng bi0n ven b#, xem xét các quá trình l!ng ñ ng và tái
l!ng ñ ng dư i tác ñ-ng h%n h p c a ñ-ng l'c sông bi0n… Trên cơ s9 ñó s6 xác ñ)nh
ñư c quy lu t v n chuy0n và l!ng ñ ng tr&m tích theo các quy mô khác nhau (ng!n,
trung bình và dài) t4i khu v'c nghiên c u.
Như v y có th0 th y, s' k t h p gi a mô hình, phân tích d li*u vi
11
ñ-ng tr&m tích d' ki n s6 ñư c th'c hi*n trong tương lai trên th gi i nói chung và
Vi*t Nam nói riêng.
1.1.1.2. M t s k t qu nghiên c u trong nư c liên quan ñ n lĩnh v c nghiên
c u
Vùng c"a sông ven bi0n là m-t vùng có h* sinh thái ñ,c thù, là nơi giao thoa,
tương tác gi a môi trư#ng l1c ñ)a và bi0n, là nơi ch a nhi2u ti2m năng to l n v2 tài
nguyên thiên nhiên và cũng là nơi x y ra nhi2u tai bi n thiên nhiên v i nh ng hi0m
h a khó lư#ng. Nh n th c ñư c t&m quan tr ng c a vùng c"a sông ven bi0n trong v n
ñ2 phát tri0n kinh t - xã h-i, vi*c nghiên c u v2 các y u t
nh hư9ng ñ n c"a sông
c1 th0 là nghiên c u quy lu t bi n ñ-ng tr&m tích vùng c"a sông ven bi0n ñư c quan
tâm ñ,c bi*t, ñ&u tư thích ñáng nh7m khai thác các ti2m năng và phát tri0n b2n v ng
kinh t - xã h-i.
A Vi*t Nam hi*n nay có các công trình nghiên c u v2 các khu v'c ven bi0n, các
vùng c"a sông có s" d1ng mô hình toán, chúng ñư c b!t ñ&u phát tri0n t kho ng gi a
th p niên 80 c a th k@ XX. Do các tr4m quan tr!c 9 d i ven bi0n và ngoài khơi 9
nư c ta thưa th t, s li*u th'c ño thư#ng r t ng!n và thi u, không ñ ng b- làm cho
hi*u ch8nh mô hình khó ñư c ki0m ch ng chính xác. Các k t qu tính toán b7ng mô
hình r t khó ñư c ki0m ch ng trên c hai phương di*n trong phòng thí nghi*m và
ngoài hi*n trư#ng.
Các nghiên c u tiêu bi0u 9 Vi*t Nam trong lĩnh v'c này ph i k0 ñ n nhóm
nghiên c u c a Bùi H ng Long (2001) [15], nghiên c u vùng Phan Rí, Hàm Ti n,
Phư c Th0 (Bình Thu n). Nhóm nghiên c u c a Nguy
v t li*u và bi n ñ.i ñ)a hình ñáy vùng ven b# là r t ñáng ghi nh n theo hư ng mô hình
hóa ñ0 nghiên c u bi n ñ-ng ñư#ng b# bi0n và vùng c a sông (VCS) v i m1c tiêu
cung c p các thông s k/ thu t, ñưa ra các phương án thi t k và thi công ñê, kè ch ng
xói l9. Các tính toán c a nhóm còn ñi sâu vào vi*c tính toán c,p các y u t th y th4ch ñ-ng l'c như sóng, dòng ch y, m'c nư c vào nghiên c u bi n ñ.i ñáy và v n
chuy0n bùn cát. Ph4m Huy Ti n và nnk (2010) [4] còn ñưa ra m-t s k t qu v2 ñ-ng
l'c c"a sông, d' báo xói l9 - b i t1 b# bi0n và nh ng t.ng k t v2 các k t qu tính toán
ñ-ng l'c, v n chuy0n bùn cát và các mô hình tính bi n ñ-ng ñư#ng b#, nh ng k t qu
áp d1ng c1 th0 cho các VCS ven bi0n Vi*t Nam như c"a L4ch Huy*n - c"a Nam Tri*u
12
