Nghiên cứu đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống kè mỏ hàn bảo vệ bờ biển

LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu, thực hiện luận văn Thạc sĩ với đề tài “Nghiên
cứu, đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống kè mỏ hàn bảo vệ bờ biển” tác giả
đã hoàn thành theo đúng nội dung của đề cương nghiên cứu, được Hội đồng Khoa
học và Đào tạo của Khoa kỹ thuật Biển phê duyệt. Luận văn được thực hiện với mục
đích đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống kè mỏ hàn bảo vệ bờ biển khu vực
cửa sông thuộc huyện Nghĩa Hưng, Nam Định.
Để có được kết quả như ngày hơm nay, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc tới TS. Nghiêm Tiến Lam - Khoa Kỹ thuật biển - Trường Đại học Thủy lợi đã
tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và đóng góp các ý kiến quý báu trong suốt quá trình
thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình, sự hỗ trợ về mặt chuyên môn
và kinh nghiệm của các thầy 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 học Thuỷ lợi cùng tồn
thể gia đình và bạn bè đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện thuận lợi 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 chắn khơng thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, tác giả rất mong nhận
được sự đóng góp ý kiến của thầy cơ, đồng nghiệp để giúp tác giả hoàn thiện về mặt
kiến thức trong học tập và nghiên cứu.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng
Tác giả

Nguyễn Văn Cường

năm 2013

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu được sử
dụng trong luận văn là trung thực, có nguồn gốc rõ ràng. Các kết quả nghiên cứu
trong luận văn chưa từng được ai nghiên cứu và công bố trong bất cứ cơng trình
khoa học nào.

Tác giả

Nguyễn Văn Cường


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 ................................................................................................................ 1
T
5
4

T
5
4

TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......................................................... 6
T
5
4

T
5

4

1.1. Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình, địa chất .................................................... 6
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

1.1.1. Vị trí địa lý: ............................................................................................. 6
T
5
4

T
5
4

T
5

4

T
5
4

1.1.2. Điều kiện địa hình: .................................................................................. 6
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

1.1.3. Đặc điểm địa chất ................................................................................... 8
T
5
4

T
5

4

T
5
4

T
5
4

1.2. Đặc điểm khí tượng thuỷ văn - thuỷ lực vùng biển dự án: ............................ 9
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

1.2.1. Đặc điểm khí tượng: ............................................................................... 9
T
5

4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

1.2.2. Đặc điểm thuỷ văn: ............................................................................... 13
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

CHƯƠNG II .............................................................................................................. 20
T
5
4

T
5
4

HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG KÈ MỎ HÀN KHU VỰC HUYỆN NGHĨA HƯNG,
T
5
4

NAM ĐỊNH .............................................................................................................. 20
T
5
4

2.1. Tổng quan về thiết kế Đập mỏ hàn .............................................................. 20
T
5
4

T
5
4

T

5
4

T
5
4

2.1.1. Nguyên tắc chung ................................................................................. 20
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

2.1.2. Các bộ phận của mỏ hàn, gồm: Mũi; Thân; Gốc. ................................. 21
T
5
4

T

5
4

T
5
4

T
5
4

2.2. Hiện trạng hệ thống đập mỏ hàn khu vực nghiên cứu ................................. 22
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

2.3. Hiện trạng cơng trình ................................................................................... 23
T

5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

2.3.1. Hệ thống kè mỏ hàn chữ Y ................................................................... 23
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5

4

2.3.2. Hệ thống kè mỏ hàn chữ T.................................................................... 26
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

CHƯƠNG III. ........................................................................................................... 29
T
5
4

T
5
4

THIẾT LẬP MÔ HÌNH VÀ TÍNH TOÁN KỂM ĐỊNH MÔ HÌNH MIKE 21 ....... 29
T

5
4

T
5
4

3.1. Tổng quan về mơ hình Mike 21 .................................................................. 29
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

3.1.1. Cơ sở lý thuyết mơ hình dịng chảy MIKE 21/3 Coupled Model FM .. 30
T
5
4

T

5
4

T
5
4

T
5
4

3.1.2. Cơ sở lý thuyết mơ hình sóng SW ........................................................ 34
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

3.1.3. Cơ sở lý thuyết mô hình dòng chảy Mike 21FM HD ........................... 35
T

5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

3.1.4. Cơ sở lý thuyết mô hình vận chuyển bùn cát ST .................................. 37
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5

4

3.2. Thiết lập miền tính, lưới tính ....................................................................... 39
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4


3.2.1. Số hóa miền tính lớn ............................................................................. 39
T
5
4

T
5
4

T

5
4

T
5
4

3.2.2. Số hóa miền tính nhỏ ............................................................................ 40
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

3.3. Điều kiện biên, điều kiện ban đầu ............................................................... 43
T
5
4

T

5
4

T
5
4

T
5
4

3.4. Bộ thơng số mơ hình .................................................................................... 45
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

3.5. Kết quả hiệu chỉnh và kiệm định mơ hình ................................................... 45
T

5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

3.5.1. Nguyên tắc kiểm định và hiệu chỉnh mô hình ...................................... 45
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5

4

3.5.2. Kiểm định và hiệu chỉnh mơ hình thủy lực .......................................... 45
T
5
4

T
5
4

T
5
4

T
5
4

3.5.3. Kiểm định và hiệu chỉnh mô hình lan truyền sóng ............................... 48
T
5
4

T
5
4

T
5

4

T
5
4

CHƯƠNG IV. ........................................................................................................... 50
T
5
4

T
5
4

NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THỦY ĐỘNG LỰC VÀ XU THẾ VẬN CHUYỂN BÙN
T
5
4

CÁT CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU .................................................................... 50
T
5
4

4.1 Kịch bản tính tốn chế độ thủy động lực và xu thế vận chuyển bùn cát ........ 50
T
5
4

T
5
4

4.2 Kết quả mô phỏng chế độ dịng chảy mùa Đơng, Mùa Hè và lũ ............... 51
T
5
4

4.3
T
5
4

T
5
4

T
5
4

Kết quả mơ phỏng trường sóng mùa Đơng và mùa Hè ............................... 60
T
5
4

T
5
4

4.3.1 Dữ liệu sóng nước sâu nhiều năm tại trạm Bạch Long Vĩ ...................... 60
T
5
4

T
5
4

4.3.2 Kết quả mơ phỏng lan truyền sóng mùa Đơng ........................................ 62
T
5
4

T
5
4

4.3.3 Kết quả mơ phỏng lan truyền sóng mùa hè ............................................. 64
T
5
4

T
5
4

4.4 Kết quả mô phỏng xu thế vận chuyển bùn cát mùa Đông, mùa Hè và lũ ...... 66
T

5
4

T
5
4


DANH MỤC HÌNH
Hình 1 - Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu ...................................................................6
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 2 – Một số hình ảnh tuyến đê Nghĩa Phúc khi chưa có hệ thống kè chữ T và chữ I
TU
5
4

T
5
4
U

...................................................................................................................................19

Hình 3 – Một số hình ảnh tuyến đê Nghĩa Phúc khi chưa có hệ thống kè chữ T và chữ I
TU
5
4

T
5
4
U

...................................................................................................................................20
Hình 4 – Các bộ phận chính của kè mỏ hàn..............................................................21
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 5 - Hệ thống kè mỏ hàn chữ I ...........................................................................25
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 6 - Hệ thống kè mỏ hàn chữ I ...........................................................................26
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 7 - Một kè mỏ hàn chữ T nhìn từ phần cánh vào đê ........................................28
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 8 - Các thành phần theo phương x và y............................................................34
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 9 - Số hóa địa hình lưới tính miền lớn khu vực biển Nghĩa Phúc, Nghĩa Hưng,
TU
5
4

Nam Định ..................................................................................................................40
T
5
4
U

Hình 10 - Số hóa địa hình miền nhỏ lưới tính khu vực biển Nghĩa Phúc, Nghĩa
TU
5
4

Hưng, Nam Định .......................................................................................................41
T
5
4
U

Hình 11 - Địa hình chi tiết tồn bộ hệ thống kè mỏ hàn - Đoạn bờ biển Nghĩa Phúc ..42
TU
5
4

T
5

4
U

Hình 12 - Địa hình chi tiết hệ thống kè mỏ hàn chữ T- Đoạn bờ biển Nghĩa Phúc..42
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 13 - Địa hình chi tiết hệ thống kè mỏ hàn chữ L- Đoạn bờ biển Nghĩa Phúc..43
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 14 - Các biên miền tính lớn ..............................................................................43
TU
5
4

T
5

4
U

Hình 15 - Các biên miền tính nhỏ .............................................................................44
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 16 - Mực nước thực đo tại cửa sơng từ ngày 1 đến 15/11/2008 ......................45
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 17 – Kết quả kiểm định mực nước triều...........................................................46
TU
5
4

T
5

4
U

Hình 18 - Hệ số tương quan giữa thực đo và tính tốn .............................................46
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 20 - Thời kỳ triều lên tại 23 giờ ngày 2/11/2008 .............................................47
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 21 - Thời kỳ triều xuống tại 14 giờ ngày 2/11/2008 ........................................47
TU
5
4

T
5

4
U

Hình 22 - Chiều cao sóng ven bờ Nam Định ............................................................48
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 23 - Chiều cao sóng ngồi khơi Nam Định ......................................................48
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 24 - Hoa sóng ngồi khơi Nam Định ...............................................................49
TU
5
4

T
5

4
U


Hình 25 - Kết quả tính tốn kiểm định chiều cao sóng thực đo và tính tốn ............49
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 26 - Trường dịng chảy tổng hợp mùa Đơng ....................................................51
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 27 - Trường dòng chảy khi triều lên khu vực bờ biển Nghĩa Phúc..................52
TU
5
4

T

5
4
U

Hình 28 - Trường dịng chảy khi triều lên khu vực bãi biển kè mỏ hàn chữ T ........52
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 29 - Trường dòng chảy khi triều lên khu vực bãi biển mỏ hàn chữ I ..............52
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 30 - Trường dòng chảy khi triều xuống khu vực bờ biển Nghĩa Phúc ............53
TU
5
4

T

5
4
U

Hình 31 - Trường dịng chảy khi triều xuống khu vực bãi biển kè mỏ hàn chữ T ...53
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 32 - Trường dòng chảy khi triều xuống khu vực bãi biển mỏ hàn chữ I .........53
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 36 - Trường dịng chảy tổng hợp mùa Hè ........................................................54
TU
5
4

T

5
4
U

Hình 37 - Trường dòng chảy khi triều lên khu vực bờ biển Nghĩa Phúc..................55
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 38 -Trường dịng chảy khi triều lên khu vực bãi biển kè mỏ hàn chữ T .........55
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 39 - Trường dòng chảy khi triều lên khu vực bãi biển mỏ hàn chữ L .............56
TU
5
4

T

5
4
U

Hình 40 - Trường dịng chảy khi triều xuống khu vực bờ biển Nghĩa Phúc ............56
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 41 - Trường dòng chảy khi triều xuống khu vực bãi biển kè mỏ hàn chữ T ...57
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 42 - Trường dòng chảy khi triều xuống khu vực bãi biển mỏ hàn chữ I .........57
TU
5
4

T

5
4
U

Hình 43 - Trường dịng chảy khu vực tại đỉnh lũ......................................................58
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 44 - Trường dịng chảy khu vực bãi biển kè mỏ hàn chữ T .............................59
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 45 - Trường dòng chảy khu vực bãi biển mỏ hàn chữ I ...................................59
TU
5
4

T

5
4
U

Hình 46 – Hoa sóng tổng hợp tại trạm Bạch Long Vĩ ..............................................61
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 47 -Trường sóng mùa Đơng khu vực bờ biển Nghĩa Phúc ..............................62
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 48 -Trường sóng khu vực hệ thống kè mỏ T hàn vào mùa Đơng ....................62
TU
5
4

T

5
4
U

Hình 49 - Trường sóng khu vực hệ thống kè mỏ hàn I vào mùa Đơng ...................63
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 50 - Trường sóng mùa Hè khu vực bờ biển Nghĩa Phúc ................................64
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 51 - Trường sóng khu vực hệ thống kè mỏ T hàn vào mùa Hè .......................64
TU
5
4

T

5
4
U

Hình 52 - Trường sóng khu vực hệ thống kè mỏ hàn I vào mùa Hè .......................65
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 53 - Diễn biến bồi xói khu vực bờ biển Nghĩa Phúc ........................................66
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 54 - Diễn biến bồi xói ở 3 kè mỏ hàn chữ T đầu tiên cuối chu kỳ mơ phỏng..66
TU
5
4

T

5
4
U

Hình 55 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ T tiếp theo cuối chu kỳ mô phỏng
TU
5
4

T
5
4
U

...................................................................................................................................67


Hình 56 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ T cuối cùng ở cuối chu kỳ mơ
TU
5
4

phỏng .........................................................................................................................67
T
5
4
U

Hình 57 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ I ở cuối chu kỳ mô phỏng .........68
TU

5
4

T
5
4
U

Hình 58 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ I ở cuối chu kỳ mô phỏng .........68
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 59 - Diễm biến bồi xói khu vực bờ biển Nghĩa Phúc.......................................69
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 60 - Diễn biến bồi xói ở 3 kè mỏ hàn chữ T đầu tiên cuối chu kỳ mơ phỏng..69
TU

5
4

T
5
4
U

Hình 61 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ T tiếp theo cuối chu kỳ mơ phỏng
TU
5
4

T
5
4
U

...................................................................................................................................70
Hình 62 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ T cuối cùng ở cuối chu kỳ mơ
TU
5
4

phỏng .........................................................................................................................70
T
5
4
U

Hình 63 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ I ở cuối chu kỳ mơ phỏng .........71
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 64 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ I ở cuối chu kỳ mơ phỏng .........71
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 65 - Diễm biến bồi xói khu vực bờ biển Nghĩa Phúc.......................................72
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 66 - Diễn biến bồi xói ở 3 kè mỏ hàn chữ T đầu tiên cuối chu kỳ mơ phỏng..72
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 67 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ T tiếp theo cuối chu kỳ mơ phỏng
TU
5
4

T
5
4
U

...................................................................................................................................73
Hình 68 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ T cuối cùng ở cuối chu kỳ mơ
TU
5
4

phỏng .........................................................................................................................73
T
5
4

U

Hình 69 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ I ở cuối chu kỳ mơ phỏng .........74
TU
5
4

T
5
4
U

Hình 70 - Diễn biến bồi xói ở các kè mỏ hàn chữ I ở cuối chu kỳ mô phỏng .........74
TU
5
4

T
5
4
U


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1- Lượng mưa nhóm ngày thực đo (1960-1998) ............................................. 10
TU
5
4

T
5
4
U

Bảng 2 - Lượng mưa lớn nhất X1, X3, X5 ngày của các tháng 7,8,9 ....................... 11
TU
5
4

T
5
4
U

Bảng 3 – Mơ hình mưa thiết kế tần suất P=10% các tháng VII, VIII, IX ................ 11
TU
5
4

T
5
4
U

Bảng 4 - Diễn biến bốc hơi ngày đên của các tháng trong năm tại Văn Lý ............. 13
TU
5
4

T
5
4
U

Bảng 5 - Nhiệt độ trung bình các tháng .................................................................... 13
TU
5
4

T
5
4
U

Bảng 6 - Mực nước cao nhất tại bờ biển Nam Định ứng với các mức đảm bảo tần
TU
5
4

suất P=1%, 5%, 10% ................................................................................................. 14
T
5
4
U

Bảng 7 - Số liệu thực đo 22 năm (1970-1991) các trạm cửa sông ............................ 14
TU
5
4

T
5
4
U

Bảng 8 - Số liệu quan trắc về nước dâng và sóng của một số cơn bão điển hình ảnh
TU
5
4

hưởng đến bờ biển Nam Định. .................................................................................. 15
T
5
4
U

Bảng 9 - Theo quy phạm QPTL-C1-78 xác định chiều cao nước dâng với từng cấp
TU
5
4

gió. ............................................................................................................................. 16
T
5
4
U

Bảng 10 - Sự trùng hợp theo ngày ............................................................................ 16
TU

5
4

T
5
4
U

Bảng 11 - Sự trùng hợp theo giờ giữa triều cường và nước dâng ............................. 16
TU
5
4

T
5
4
U

Bảng 12 - Thống kê về sóng mùa khơ tại trạm Văn Lý ............................................ 18
TU
5
4

T
5
4
U


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay đi cùng với hiện tượng trái đất ấm lên là sự thay đổi to lớn và bất
thường của khí hậu thế giới. Thực tế cho thấy những thay đổi của thiên nhiên mang
tính bất lợi đối với con người đang và sẽ diển ra ngày càng khốc liệt, con người
ngày càng khó kiểm sốt và kiềm chế được tính bất thường của tự nhiên hơn. Ngay
những tháng đầu năm 2008 này, khi mùa mưa, bão theo quy luật hàng năm chưa tới,
vậy mà trên thế gới đã xảy ra rất nhiều hiện tượng thiên nhiên bất thường và đã gây
ra thiệt hại vô cùng khủng khiếp cho nhân loại cả về nhân mạng lẫn kinh tế. Gần
đây nhất tính bất thường và bất lợi của thiên nhiên đã được minh chứng rõ ràng qua
cơn bão Nargis tại Myanmar và trận động đất mạnh 8 độ richte tại Trung Quốc.
Cơn bão Nargis đổ bộ vào Myanmar trong khoảng 16h ngày 2 (thứ sáu) và
ngày 3 (thứ 7) tháng 5 năm 2008 gây thiệt hại vô cùng nghiêm trọng cho thành phố
Yangon và các vùng kề cận thuộc vùng đồng bằng châu thổ Irrawaddy
Theo báo cáo đánh giá thiệt hại mới nhất của chính phủ Myanmar về cơn bão
Nargis tính đến thời điểm hiện nay như sau :
- Có khoảng 28,000 người chết và 30,000 người mất tích.
- UN cho rằng khoảng từ 1,215,885 cho đến 1,919,485 triệu người bị ảnh
hưởng của cơn bão; Số người chết có thể lên tới 101,682 và số người mất tích có thể
lên tới 220,000 người.
Trận động đất tại Tứ Xuyên, Trung Quốc lúc 14h31 (giờ địa phương), gây
thương vong lớn. Rung chấn của động đất đã được cảm nhận ở nhiều nơi cách xa
tâm chấn như Hà Nội, Đài Bắc, Bangkok...
Đài quan sát Hong Kong và Cơ quan Khảo sát Địa chấn Mỹ ghi nhận cường
độ trận động đất lên tới 7,8 độ Richter. Tâm chấn nằm ở độ sâu 10 km, tại 31,3 vĩ
độ Bắc và 103,3 kinh độ Đông, cách thành phố Thành Đô (thủ phủ tỉnh Tứ Xuyên)
khoảng 80 km về phía tây bắc.


2

Theo báo cáo đánh giá thiệt hại mới nhất của chính phủ Trung Quốc về trận
động đất này tính đến thời điểm hiện nay như sau :
- Có khoảng 58,000 người chết và 15,000 người mất tích.
- Khoảng 4 triệu người mất nhà cửa, thiệt hại về kinh tế lên tới 10 tỉ USD.
Việt Nam với đặc điểm tự nhiên đặc thù (Khí hậu nhiệt đới gió mùa, bờ biển
dài và hẹp...) cũng là một đất nước chịu ảnh hưởng trực tiếp của sự thay đổi bất
thường của thiên nhiên. Theo thống kê hàng năm nước ta phải gánh chịu rất nhiều
trận bão (trung bình khoảng 8 đến 10 trận / năm) và vơ số các địa chấn nhỏ. Điển
hình nhất trong năm 2005 có đến 3 cơn bão đổ bộ liên tục vào nước ta. Thời gian
cụ thể như sau: Bão số 2 ngày 31/7/2005; Bão số 6 ngày 18/9/2005 và cơn bão số 7
là cơn bão mạnh nhất ngày 27/9/2005. Các cơn bão này vào đã gây vỡ hàng loạt
tuyến đê biển, mặc dù không gây thiệt hại nhiều về người như Myanmar, nhưng với
nước ta, do hệ thống đê và các cơng trình hỗ trợ đê thường khơng đồng bộ và mang
tính chất manh mún, cục bộ. Do đó, khi xảy ra bão với cường độ chưa thật mạnh
nhưng cũng gây ra những tổn thất to lớn về người và của. Mặt khác, những hậu quả
do bão gây ra khng chỉ có trước mắt mà về lâu dài cịn ảnh hưởng lớn đến tình
hình phát triển chung của cả nền kinh tế, cũng như kéo theo hàng loạt vấn đề
nghiêm trọng khác như: dịch bệnh, đói nghèo, dân trí thấp, tiến trình phát triển xã
hội bị chậm lại…
Bờ biển tỉnh Nam Định là vùng có năng lượng sóng lớn nên bãi biển dễ sinh
xói lở, hiện tượng biển tiến, bãi thoái xảy ra nhanh, thường xuyên. Do vị trí địa lý
nằm ở vùng trung tâm bờ biển Vịnh Bắc Bộ có đặc điểm địa hình tương đối thẳng
(hai đầu tuyến nhô ra bởi các bãi bồi Cồn Lu, Cồn Ngạn, Cồn Xanh - Cồn Mở) đoạn
giữa tuyến bị lõm vào (Đê Giao Thuỷ), bãi biển thấp, thoáng khơng có vật che chắn
(đảo) nên về mùa hè chịu ảnh hưởng trực tiếp của các cơn bão vào Vịnh Bắc Bộ; Về
mùa khô chịu ảnh hưởng của các cơn bão muộn đổ vào vùng biển phía Nam và các
đợt nước lớn (nước rươi), gió mùa Đơng Bắc. Như vậy hầu hết các tháng trong năm
tác động của sóng biển đều có trị số khá lớn và thường xuyên gây sạt lở cho tuyến
đê biển Nam Định.

3
Hiện nay để giảm xói lở bờ biển do tác động của sóng, dịng chảy và lũ trong
sơng gây ra huyện Nghĩa Hưng, Nam định đã xây dựng hệ thống kè chữ I và chữ T
phục vụ cho mục đích này, tuy nhiên việc đánh giá ảnh hưởng của việc xây dựng kè
đến chế độ dòng chảy và vận chuyển bùn cát ở khu vực chưa được đưa ra nghiên
cứu cho lên trong luận văn này tác giả nghiên cứu và đưa ra bức tranh tổng thể về
chế độ dòng chảy của khu vực khi xây dựng kè và xu thế vận chuyển bùn cát làm cơ
cở cho việc đánh giá ảnh hưởng và hiệu quả làm việc của hệ thống kè này.
2. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống kè mỏ hàn bảo vệ bờ
biển thuộc huyện Nghĩa Hưng, tỉnh Nam Định.
3. Nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu
Nhiệm vụ:
U

- Thu thập tài liệu, số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, chế độ khí
tượng và thủy hải văn, địa hình khu vực nghiên cứu;
- Đưa ra được hiện trạng của hệ thống kè mỏ hàn chữ I và chữ T khu vực
huyện Nghĩa Hưng, Nam Định;
- Sử dụng mơ hình tốn để tính tốn chế độ thủy động lực và xu thế vận
chuyển bùn cát khu vực nghiên cứu làm cơ sở cho việc đánh giá hiệu quả làm việc
của hệ thống kè mỏ hàn;
- Đánh giá hiệu quả làm việc của hệ thống kè mỏ hàn.
Phương pháp nghiên cứu:
U

- Phương pháp phân tích, tính toán, thống kê số liệu khí tượng, thủy hải văn khu
vực nghiên cứu phục vụ tính toán chế độ dòng chảy và xu thế vận chuyển bùn cát
;

- Phương pháp khảo sát thực địa và thu thập thông tin về số liệu đo

đạc địa

hình và thủy hải văn;
- Phương pháp mô hình toán , sử dụng mô hình Mike 21 để nghiên cứu và
tính toán;
4. Kết quả đạt được


4
- Báo cáo hiện trạng hệ thống kè chữ I và chữ T khu vực huyện Nghĩa Hưng,
Nam Định;
- Báo cáo tính tốn chế độ thủy động lực và xu thế vận chuyển bùn cát khu
vực huyện Nghĩa Hưng, Nam Định;
- Báo cáo đánh giá hiệu quả làm việc của hệ thống kè mỏ hàn chữ I và chữ T.
5. Nội dung luận văn
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
2. Mục đích của đề tài
3. Nhiệm vụ và phương pháp nghiên cứu
4. Kết quả đạt được
5. Nội dung luận văn
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình, địa chất
1.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn – thủy lực vùng biển đề tài
CHƯƠNG II: HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG KÈ MỎ HÀN KHU VỰC HUYỆN
NGHĨA HƯNG, NAM ĐỊNH
2.1 Tổng quan về thiết kế đập mỏ hàn
2.2 Hiện trạng hệ thống đập mỏ hàn khu vực nghiên cứu

2.3 Hiện trạng công trình
CHƯƠNG III: THIẾT LẬP MƠ HÌNH VÀ TÍNH TỐN KIỂM ĐỊNH MƠ HÌNH
MIKE 21
3.1 Tổng quan về mơ hình Mike 21
3.2 Thiết lập miền tính, lưới tính
3.3 Điều kiện biên, điều kiện ban đầu
3.4 Bộ thơng số mơ hình
3.5 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình
CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THỦY ĐỘNG LỰC VÀ XU THẾ VẬN
CHUYỂN BÙN CÁT KHU VỰC NGHIÊN CỨU


5
4.1 Kịch bản tính tốn chế độ thủy động lực và xu thế vận chuyển bùn cát
4.2 Kết quả mô phỏng chế độ dịng chảy mùa Đơng, mùa Hè và lũ
4.3 Kết quả mơ phỏng trường sóng mùa Đơng và mùa Hè
4.4 Kết quả mô phỏng xu thế vận chuyển bùn cát mùa Đông, mùa Hè và lũ
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết quả đạt được trong luận văn
2. Tồn tại và kiến nghị
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤC LỤC


6
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình, địa chất
1.1.1. Vị trí địa lý:
Nghĩa Hưng là một huyện ở phía nam tỉnh Nam Định. phía đơng giáp các

huyện Hải Hậu, Trực Ninh, phía tây giáp Kim Sơn (tỉnh Ninh Bình), phía nam giáp
biển Đơng, phía bắc giáp huyện Nam Trực và Ý Yên. Nghĩa Hưng nằm lọt trong ba
con sông: sông Đào, sơng Ninh Cơ, sơng Đáy.

Hình 1 - Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu
1.1.2. Điều kiện địa hình:
Khu vực dải bờ biển và tuyến đê Nghĩa Phúc, Nghĩa Hưng cần được xây
dựng hệ thống kè mỏ hàn để bảo vệ phần bãi phía trướ đê có những đặc điểm như
sau:


7
- Đoạn đầu tuyến K10+160 đến K10+880 (tại khu vực phía đơng cống số
10) dài 720m:
Phía ngồi biển ko cịn bão, cao độ hạ thấp (-2,1 đến (-3,5) đây là vị trí xung
yếu nhất của tuyến kè hiện tại nơi đây chính là khu vực bị mất bãi và có xu thế diễn
biến ngày một sâu, trong bão số 7 năm 2005 có 2 đoạn đê vỡ dài 38m, phần kè lát
mái bằng đá lát khan từ (+,50) trở lên bị phá hoại toàn bộ; sau bão đã được đầu tư
khôi phục lại mặt cắt đê, sử lý sạt lở mang cống C1 tại K10+880 thay thế mái kè cũ
từ (+3,50) trở lên bằng cấu kiện bê tông lục lăng trong khung BTCT, gia cố đê tại
(+4,70) bằng BT M250# rộng 5,0m và xây tường chắn sóng BTCT trên mặt đê, cao
độ đỉnh tường (+5,20). Mái phía đồng trồng cỏ Vertiver trong khung đá xây; chân
đê phía đồng là các thùng đào cao độ phổ biến từ (-0,10) đến (-0,60), phía trong là
đồng muối Nghĩa Phúc.
- Đoạn tiếp theo từ K10+880 đến K11+358 (tại khu vực phía tây cống số
1) dài 478 m:
Phía biển do tác dụng tốt của 3 mở kè chữ T (xây dựng năm 2004) và 2 mỏ kè
mỏ hàn ống buy (xây dựng năm 2003) đoạn K11+160 đến K11+358 tuy đã được
bồi nhưng bãi còn hẹp và cao độ mặt bãi còn thấp Cao độ dao động trong khoảng
(0.0) đến (+1,0). Sau bão số 7 năm 2005 đã được đầu tư thay thế toàn bộ đá lát mái

kè từ (+3,13) đến (+4,70) bằng cấu kiện lục lăng và thay thế tường chắn sóng mặt
đê đá xây bằng cấu kiện BT lục lăng và thay thế tường chắn sóng mặt đê đá xây
bằng tường BTCT, cao độ đỉnh tường (+5,20); Mặt đê gia cố bê tông rộng 5m, mái
phía đồng trồng cỏ trong khung đá xây; chân đê phía dồng là các thùng đao có cao
độ (-0,40) đến (+0,10), phía trong là đồng muối Nghĩa Phúc.
Như vậy, xét về điều kiện địa hình, sự biến đổi của vùng bãi và hiện trạng đê
kè: Mặt bãi bị hạ thấp và có xu thế tiếp diễn ngày càng tăng, như vậy việc giữ bãi và
xử lý những hư hỏng cục bộ là cần thiết và cấp bách.


8
1.1.3. Đặc điểm địa chất
Phân bố trong khu vực tuyến đê là các thành tạo trầm tích trẻ thuộc kỳ hiện đại
của kỷ Đệ Tứ, nguồn gốc trầm tích sơng – biển hỗ hợp (AQ IV 3 đến amQ IV 3) thuộc
R

RP

P

R

RP

P

hệ tầng Thái Bình (QHTB), thành phần trầm tích hạt vụn với ưu thế là nhóm cát,
bụi, sét, đất, có kiến trúc cát đến bụi cấu tạo phân lớp. Do bề mặt địa hình và hoạt
động của sơng, thủy triều nên sự phân cố, chiều dày, thế nằm của các lớp đất ko
đồng nhất.

Đất ở giai đoạn đầu quá trình trầm tích nên mức độ nén chặt cịn thấp, kết cấu
kém chặt, trạng thái dẻo mềm đến dẻo chảy đối với đất nhóm sét, trạng thái rời đến
chặt vừa đối cới nhóm cát, mức độ cố kết của các trầm tích tăng dần theo chiều sâu
thuộc các nhóm đất: mềm dính, bở rời và đát có thành phần, tính chất, trạng thái đặc
biệt.
Đặc điểm địa tầng: Theo kết quả khảo sát, căn cứ vào thành phần, tính chất
của đất cho thấy địa tầng khu vực kè Nghĩa Phúc – Nghĩa Hưng theo thứ tự từ trên
xuống có các lớp đất như sau:
- Lớp đất đắp (ký hiệu 1) Lớp đất đắp phân bố trên đê, có chiều dày thay đổi
từ 0,40m đến 3,00m.
Đất đắp thành phần là hỗn hợp vác loại đất gồm á sét, á cát, cát, trạng tháo dẻo
cứng đến dẻo mềm đối với đát nhóm sét, trạng thái dẻo – rời đối với đất nhóm cát.
- Lớp cát bụi – cát hạt nhỏ (ký hiệu 2): Lớp cát nhỏ - cát hạt bụi phân bố rộng
trong phạm vi khảo sát, chiều dày từ 3,50 đến 4,50m.
Đất cát màu xám đen, xám nhạt, thành phần kém đồng nhất, trạng thái rời, bão
hòa nước.
- Lớp á sét nặng (ký hiệu 3): Lớp á sét nặng phân bố rộng trong phạm vi khảo
sát, chiều dày lớp đất ≥ 5,50m.
Đất á sét nặng màu sám nâu, thành phần đồng nhất trung bình, trạng thái dẻo
mềm đến dẻo chảy, tính lún lớn.


9
1.2. Đặc điểm khí tượng thuỷ văn - thuỷ lực vùng biển dự án:
1.2.1. Đặc điểm khí tượng:
Vùng ven biển tỉnh Nam Định nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa,
chịu ảnh hưởng trực tiếp của khí hậu và chế độ thuỷ văn vùng thuỷ triều ven biển
Vịnh Bắc Bộ. Các yếu tố khí tượng thuỷ văn - thủy triều – dòng chảy ven bờ - nước
dâng – sóng biển của Vịnh Bắc Bộ có ảnh hưởng rất lớn đến tuyến đê kè biển tỉnh
Nam Định.

a) Các trạm khí tượng thuỷ văn:
Tài liệu dùng trong tính tốn các dự án thuộc khu vực ven biển tỉnh Nam Định
từ trước đến nay, về khí tượng sử dụng tài liệu của trạm khí tượng Văn Lý, về thuỷ
văn sử dụng tài liệu của trạm Hòn Dấu và các trạm thuỷ văn ở các cửa sông Hồng,
sông Ninh Cơ, sông Đáy.
- Trạm khí tượng Văn Lý đặt tại xã Hải Lý huyện Hải Hậu ngay sát đê biển,
nằm ở trung tâm tuyến đê biển Hải Hậu tỉnh Nam Định, trạm có tài liệu quan trắc
liên tục từ năm 1945 đến nay.
- Trạm thuỷ văn Hòn Dấu là trạm đo mực nước biển chung cho khu vực Vịnh
Bắc Bộ, các số liệu của trạm dùng để tính tốn cho các dự án thuộc các tỉnh đồng
bằng ven biển Bắc Bộ.
Ngoài 2 trạm trên trong dự án còn tham khảo tài liệu của một số trạm đo mực
nước tại khu vực các cửa sơng.
- Trạm Phú Lễ ở cửa sơng Ninh Cơ, có tài liệu từ năm 1970 đến nay.
- Trạm Như Tân ở cửa sơng Đáy, có tài liệu từ năm 1960 đến nay.
Các trạm này đều là trạm cấp I trong mạng lưới trạm quốc gia do Trung tâm
khí tượng thuỷ văn Nam Định quản lý, số liệu quan trắc liên tục trên 30 năm đảm
bảo độ tin cậy, đáp ứng u cầu tính tốn các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các cơng
trình XDCB trong vùng.


10
b) Các đặc trưng khí hậu:
Khí hậu trong một năm của khu vực ven biển tỉnh Nam Định được chia thành
2 mùa rõ rệt:
Mùa mưa (hè) từ tháng V đến tháng X.
Mùa khô (đông) từ tháng XI đến tháng IV
Các yếu tố khí hậu như sau:
 Mưa: Nằm trong vùng có lượng mưa lớn của đồng bằng Bắc Bộ, lượng mưa
phân bố khơng đều trong năm.

- Lượng mưa trung bình nhiều năm là:

1.777mm

- Lượng mưa năm lớn nhất là:

3.330 mm (1982)

- Lượng mưa năm nhỏ nhất là:

1.128 mm (1988)

Về mùa mưa: Lượng mưa chiếm 80-85% tổng lượng cả năm, thường tập trung
vào các tháng 7,8,9 cùng thời gian xuất hiện nhiều cơn bão lớn và triều cường làm
cho mực nước trong nội đồng và ngồi sơng, biển đều dâng cao gây bất lợi cho việc
tưới, tiêu và không đảm bảo an tồn cho đê biển, đê sơng, đặc biệt khi có bão đổ bộ
vào thường có mưa rất to ở trong đồng gây ngập úng ảnh hưởng đến sản xuất và đời
sống của người dân trong vùng, làm xói lở nhiều đoạn đê biển, tạo cơ hội cho sóng
có thể vỡ đê.
Theo tài liệu thực đo của trạm khí tượng Văn Lý từ 1960 đến 1998 như sau:
Bảng 1- Lượng mưa nhóm ngày thực đo (1960-1998)
Đơn vị: mm
Trị số

Tháng VII

Tháng IX

X3

X5

X1

X3

X5

X1

X3

X5

X T.bình 67.9

102

125

114

156

183

116

182

213

X max

316

382

346

374

442

377

542

572

-

X1

Tháng VIII

173

Lượng mưa nhỏ nhất tập trung vào các tháng 12 & tháng 1 năm sau.

11
Bảng 2 - Lượng mưa lớn nhất X1, X3, X5 ngày của các tháng 7,8,9
Đặc trưng
Loại

Ký

Đơn

hiệu

vị

trưng
thiết kế

Tháng IX

X5

X1

X3

X5

X1

X3

X5

9

102

125

114

156

183

116

182

213

0.8

0.8

0.8

0.6

0.6

0.6

0.7

0.6

Cv

0

0

0

9

4

3

0.77

1

7

Cs/Cv

2

2

2

2.5

2.5

3

2.5

2.5

2.5

383

411

mm

X1

Tháng VIII

X3

X

Đặc

Tháng VII

67.

Tần

185.

suất

X10%

mm

139

210

321

218

287

331

6

Bảng 3 – Mơ hình mưa thiết kế tần suất P=10% các tháng VII, VIII, IX
Đơn vị: mm
Ngày
1

2

3

4

5

76.8

139

29.3

41.7

34.2

24.4

38.9

218

30.1

10.6

95.5

6.30

21.9

102.2

185.6

Tháng
VII (Từ 2226/VII/1980)
VIII (Từ 711/VIII/1979)
6IX (Từ 913/IX/1996)

 Gió: Hướng gió thổi vào vùng dự án thịnh hành theo 2 mùa:


12
- Mùa hè từ tháng 5 đến tháng 10 chủ yếu là gió Đơng Nam, tốc độ trung bình
v = 4 m/s, tốc độ lớn nhất xuất hiện khi có bão khoảng 40m/s (Cơn bão số 4 ngày
13/9/1985 và cơn bão số 5 (Darmey) ngày 27/9/2005 có tốc độ 50m/séc). Gió Đơng
Nam mang nhiều hơi nước từ biển vào thường gây mưa lớn cho khu vực ven biển.
- Mùa đông: Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau chủ yếu là gió Đơng Bắc khơ
hanh, tốc độ trung bình 3.75 m/sec. (Có những đợt gió mùa Đơng Bắc mạnh đạt tốc
độ 15-20 m/séc).

Ngồi 2 hướng gió thịnh hành theo mùa ở trên, vùng ven biển mùa hè cịn có
gió Đất, gió Biển với chu kỳ 1 ngày đêm. Giữa 2 mùa có gió chuyển tiếp hướng Tây
Nam ảnh hưởng lớn cho đê biển Nam Định.
Đối với bờ biển Nam Định, gió khơng chỉ có tác dụng trực tiếp làm bay cát từ
ngoài bãi, trên mặt đê vào trong đồng mà nó cịn gián tiếp gây xói lở bãi biển, đê
biển bằng cách tạo ra sóng lớn, dịng chảy ven bờ là những yếu tố trực tiếp gây ra
xói lở bờ, sạt lở mái đê. Gió trong giơng bão có thể bốc đi một khối lượng đáng kể
cát ở bờ biển, song tác động chính gây xói lở bãi, vỡ đê là do các hậu quả của bão
đó là sóng và dịng chảy trong bão tạo ra.
 Độ ẩm khơng khí: Theo tài liệu trạm Văn Lý
-

Độ ẩm trung bình năm

-

Độ ẩm lớn nhất

91% (Tháng 3)

Ngày cao nhất 100%

-

Độ ẩm nhỏ nhất

81% (Tháng 11)

Ngày thấp nhất 18%

86%

 Bốc hơi:
-

Lượng bốc hơi bình quân năm là: 808 mm

-

Lượng bốc hơi năm nhỏ nhất là: 608.7mm

-

Lượng bốc hơi năm lớn nhất là: 1.077,9 mm

-

Lượng bốc hơi tháng trung bình là: 67.4 mm

-

Tháng nhỏ nhất:

31 mm (tháng 3)

-

Tháng lớn nhất:

96 mm (tháng 7)

13
Bảng 4 - Diễn biến bốc hơi ngày đên của các tháng trong năm tại Văn Lý
Tháng

1

Bốc hơi 53

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Cả năm

35

31

40

71

89

96

94

84

85

71

58

808

 Nhiệt độ:
-

Nhiệt độ trung bình trong năm:

23.4oC

-

Nhiệt độ tháng lớn nhất:

29.2 oC (Tháng 7)

-

Nhiệt độ tháng nhỏ nhất:

16.7 oC (Tháng 1)

P

P

P

P

P

P

Bảng 5 - Nhiệt độ trung bình các tháng

Thán

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Cả
nă

g

m
T oC
P

P

16.

17.

19.

23.

26.

28.

29.

28.

27.

24.

21.

18.

23.

7

1

7

3

9

9

2

4

1

5

3

0

4

1.2.2. Đặc điểm thuỷ văn:

a) Thuỷ triều:
Thuỷ triều vùng biển tỉnh Nam Định mang đặc tính chung của vùng biển Vịnh
Bắc Bộ là chế độ nhật triều, trong 1 ngày có 1 lần nước lên và 1 lần nước xuống,
diễn ra hầu hết các ngày trong tháng (một tháng trung bình có 2 chu kỳ con nước,
mỗi chu kỳ 14 ngày).
Biên độ thuỷ triều dao động từ 1-2 mét có khi từ 3-3.5 mét.
Khi tính tốn thiết kế đê biển và các cống dưới đê biển Nam Định đều được sử
dụng tài liệu từ trạm Hòn Dấu (Hải Phòng) chuyển về tới các vị trí cần tính tốn.
Theo kết quả tính toán của Viện nghiên cứu Khoa học Thủy lợi cho thấy mối
tương quan giữa trạm Hòn Dấu và vùng ven biển Nam Định có hệ số tương quan
như sau:


14
Hệ số tương quan

K = 0.93

Hệ số đỉnh triều

K đỉnh triều = 0.89

Hệ số chân triều

K chân triều = 0.87

Theo bảng thuỷ triều của Tổng cục Khí tượng thuỷ văn: Hệ số thuỷ triều của
Văn Lý so với Hòn Dấu có K = 0.95. Như vậy giữa số liệu thực đo tại Văn Lý so
với số liệu dự báo của trạm Hịn Dấu là sai số khơng đáng kể đối với những ngày
triều cường.

Trong thiết kế đê biển cần quan tâm đến mực nước triều cường, cụ thể phải
xác định được mực nước triều lớn nhất theo tần suất thiết kế (hiện tại P = 5%) từ đó
tính tốn kết hợp với các yếu tố khác về sang và nước dâng do bão gây ra để xác
định cao trình, mặt cắt đê, kè biển thiết kế. Vì vậy sử dụng số liệu nước của trạm
Hịn Dấu để tính tốn cho các dự án đê biển Nam Định.
Bảng 6 - Mực nước cao nhất tại bờ biển Nam Định ứng với các mức đảm bảo
tần suất P=1%, 5%, 10%
Mức đảm bảo

P = 2%

P = 5%

P = 10%

Mực nước cao nhất

2.42

2.29

2.21

Bảng 7 - Số liệu thực đo 22 năm (1970-1991) các trạm cửa sơng
Trạm đo

Đỉnh triều
Lớn nhất

Trung bình

Nhỏ nhất

Cồn Nhất (K210+670 Hữu Hồng)

1.64

1.32

0.99

Trực Phương (K1 Hữu Ninh Cơ)

1.79

1.35

1.06

Như Tân (K199 Tả Đáy)

1.45

1.29

0.93

b) Nước dâng do bão:
Bờ biển Nam Định nằm ở khoảng giữa bờ biển Vịnh Bắc Bộ. Vì vậy bất cứ
cơn bão nào đổ bộ vào Vịnh Bắc Bộ hoặc các đợt gió mùa Đơng Bắc mạnh đều trực

tiếp gây ra nước dâng cho bờ biển Nam Định
Mặt khác trong thời kỳ chuyển tiếp khí hậu trong tháng 9, 10 hàng năm, gió
chuyển dần từ hướng Tây Nam sang Đơng Bắc. Vì vậy những cơn bão muộn đổ bộ


15
vào miền Trung, miền Nam đều gây nước dâng và sóng lừng ảnh hưởng tới bờ biển
Nam Định.
Tại các khu vực đê trực diện với biển, do bãi thấp (+0.50) – (-1.50) nên nước
dâng đều tác động trực tiếp đến đê.
Khi mực nước dâng cao, khả năng sóng tác động mạnh vào lớp cát ngoài bãi,
vào lớp đất, đá, cấu kiện kè lát mái đê sẽ cao hơn do đó dễ bị xói lở hơn. Khi có bão
nước sẽ dâng cao tới 3-4m trong thời gian duy trì đỉnh từ 3-4 giờ, hoặc khi có gió
mùa Đơng bắc mạnh về tuy nước chỉ dâng cao 30-40cm nhưng có thể kéo dài tới một
tuần hoặc lâu hơn, tạo thời gian dài hơn cho sóng đánh vào bãi bãi vào mái đê, đặc
biệt khi gặp thời kỳ triều cường “nước rươi” (tháng 9, tháng 10 âm lịch) rất dễ sinh
sạt lở bờ, mái đê kè khu vực trực diện với biển, mặt bãi bị hạ thấp.
Theo kết quả: “Khảo sát nghiên cứu các yếu tố tự nhiên của vùng biển Nam
Định” từ 1975-1990 của Viện nghiên cứu khoa học Thuỷ lợi quốc gia đã khảo sát
được nước dâng ở vùng bờ biển Nam Định tại một số cơn bão điển hình như sau:
Bảng 8 - Số liệu quan trắc về nước dâng và sóng của một số cơn bão điển hình
ảnh hưởng đến bờ biển Nam Định

T
T

Tên

Ngày

cơn

bộ

bão

đất liền

đổ
vào

Vận

Mực

tốc

nước

gió

dự

W(m/s) báo(m)

Chiề
u cao
nước
dâng
H(m)

Chiề
u cao Khu
max

vực

đổ bộ

Hs(m)

1

Aliee

20/9/1975

25

0.5

1

3.2

Thanh Hố

2

Carle

4/9/1977

14

0.7

0.5

2.5

Nghệ Tĩnh

3

Ruth

16/09/1980

25

0.95

1

3.1

Thanh Hố

4

Kenny

3/7/1981

18

0.5

0.8

2.5

Thanh Hố

5

Rarry

22/8/1987

22

1.4

1

3

Quảng Ninh

6

Dot

11/6/1989

27

0.9

1.2

3.4

T.Bình-N.Hà

7

Rrian

3/10/1989

24

0.6

0.9

2.9

T.Hố-N.Tĩnh


16
8

Angela

10/10/1989

19

0.7

0.7

2.6

Quảng Bình

9

Cecil

25/5/1989

18

0.5

0.6

2.3

QN-ĐN

10

Army

30/7/1994

0.98

Thanh Hố

Qua số liệu ở trên cho thấy:
- Với gió cấp 7, cấp 8 có chiều cao nước dâng ∆H=0.5-0.8m
- Với gió cấp 9, cấp 10 có chiều cao nước dâng ∆H=0.90-1.20m
Bảng 9 - Theo quy phạm QPTL-C1-78 xác định chiều cao nước dâng với từng cấp gió
Cấp gió

7

8

9

10

11

12

Chiều cao nước dâng

0.51

0.72

0.97

1.35

1.80

2.15

c) Sự trùng hợp giữa triều cường và nước dâng:
Qua số liệu phân tích 65 cơn bão đo được tại trạm Hòn Dấu và 59 cơn bão đo
được tại tạm Cửa Hội của Viện cơ học Việt Nam cho thấy sự trùng hợp giữa triều
cường và nước dâng do bão ở 2 trạm như sau:
Bảng 10 - Sự trùng hợp theo ngày
Trường hợp

Tại trạm Hòn Dấu

Tại trạm Cửa Hội

Nước cường

36.92%

37.28%

47.69%

45.76%

15.39%

16.96%

Nước kiệt
Trung gian

Bảng 11 - Sự trùng hợp theo giờ giữa triều cường và nước dâng
Trường hợp

Tại trạm Hòn Dấu

Tại trạm Cửa Hội

Nước cường

47.68%

45.76%

27.69%

27.29%

Nước kiệt


17

Trung gian

24.63%

26.95%

Tóm lại: Tại Hịn Dấu sự trùng hợp nước dâng và triều cường theo ngày là
37%. Theo giờ là 48%. Đây là vấn đề cần được quan tấm trong các dự án đê biển
tỉnh Nam Định.
d) Chế độ sóng:
Nguyên nhân chính sinh ra xói lở bờ biển tỉnh Nam Định là do sóng biển và
dịng chảy ven bờ quyết định nhưng vai trị quyết định chính là là do sóng biển,
sóng vỗ vào gây sạt lở đê, kè. Được hình thành dưới tác động của gió và gió bão.
Bờ biển Giao Thuỷ tỉnh Nam Định đoạn trực diện với biển tương đối thẳng,
nằm theo hướng Đông Bắc – Tây Nam. Vùng biển thống, khơng có cản, vật che
chắn. Bãi biển thấp, các đường đẳng sâu ép sát bờ. Đó là những điều kiện bất lợi về
địa hình tạo cho sóng hoạt động mạnh, thường xuyên gây nguy hiểm cho đê, kè
biển. Các đặc trưng của sóng phụ thuộc vào mực nước, hướng gió và cường độ gió,
do đó phải quan tâm nghiên cứu chế độ sóng theo mùa.
 Sóng trong mùa hè: (Từ tháng V đến tháng X).
Quy luật chung của sóng mùa hè ở vùng biển tỉnh Nam Định như sau:

- Hướng sóng vng góc với bờ biển.
- Phần lớn các cơn bão trong mùa hè đổ bộ vào bờ biển các tỉnh miền Bắc,
miền Trung đều ảnh hưởng trực tiếp đến bờ biển tỉnh Nam Định hoặc nằm trong
phạm vi bán kính ảnh hưởng.
- Khi bão về kèm theo hiện tượng nước dâng và sóng lừng, gặp bờ, chúng biến
thành sóng mặt xơ va lên mái có sức phá hoại gần như sóng bão trực tiếp.
Những đặc điểm địa hình và quy luật của bão làm cho sóng ở vùng bờ biển
Nam Định có hệ số lớn. Kết quả quan sát tính tốn đã xác định chiều cao sóng tại
bờ biển Nam Định là:
Bão cấp 7, cấp 8 chiều cao sóng là 2.3 - 2. 6m