Tải bản đầy đủ

TÍNH TOÁN DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG DIỄN BIẾN ĐƯỜNG BỜ BIỂN THUẬN AN HÒA DUÂN SAU 01 NĂM, 05 NĂM VÀ 10 NĂM

TÍNH TOÁN DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG DIỄN BIẾN ĐƯỜNG BỜ BIỂN
THUẬN AN - HÒA DUÂN SAU 01 NĂM, 05 NĂM VÀ 10 NĂM
4.1. Xây dựng mô hình tính toán:
Để giải quyết mục tiêu nghiên cứu, dự báo biến động bờ biển Thuận An Hòa Duân trong nghiên cứu, sử dụng 02 mô đuyn cơ bản là mô đuyn LITLINE và
LITDRIFT.
Trên cơ sở lý thuyết được trình bày ở chương II, các bước xây dựng mô hình
dự báo biến động đường bờ cho đoạn bờ biển cụ thể Thuận An - Hòa Duân bao
gồm:
- Xác lập miền tính, lưới tính.
- Xác lập số liệu đầu vào: các điều kiện về sóng, về mực nước, về bùn cát,
dòng chảy và điều kiện công trình.
- Xây dựng bảng tính lượng vận chuyển bùn cát (sediment transport tables).
- Kiểm định mô hình, xác lập bộ thông số tính toán.
4.1.1. Xác lập miền tính và lưới tính:
Căn cứ vào điều kiện địa hình, vị trí đường bờ thiết lập miền tính và lưới tính
bao gồm đường bờ biển từ cửa Thuận An - Hòa Duân trên chiều dài 12.150 m được
xây dựng trên cơ sở bản đồ địa hình đo vẽ 6/2002 với bước lưới là 10 m (xem hình
4.1). Các mặt cắt đặc trưng từ prof 1 ÷ prof 8, mỗi mặt cắt được bắt đầu từ đường
bờ cao kéo dài đến đường đẳng sâu -20 m với ciều dài trung bình là 2.170 m và
bước lưới chia là 10 m (xem hình 4.2).
Các thông số này được xác định căn cứ vào hệ tọa độ với trục x là đường cơ

sở và trục y vuông góc với trục x và hướng ra biển so với dường bờ và có xu thế
gần vuông góc với đường bờ (xem hình 4.1).

1


Hình 4.1. Miền tính và lưới tính vùng bờ biển Thuận An - Hòa Duân

Hình 4.2a. Mặt cắt đặc trưng Prof1_ cho đoạn bờ biển Thuận An - Hòa Duân
2


Hình 4.2b. Mặt cắt đặc trưng Prof3_ cho đoạn bờ biển Thuận An - Hòa Duân

4.1.2. Xác lập các số liệu đầu vào:
a. Điều kiện về sóng:
Đây là điều kiện rất quan trọng có tính quyết định đến sự đúng của quá trình
biến động đường bờ trên thực tế và kết quả dự báo sau này.
Khu vực nghiên cứu nằm trong khu vực ven biển đầm phá tỉnh Thừa Thiên
Huế. Việc nghiên cứu chế độ sóng được xuất phát từ việc nghiên cứu chế độ của
toàn vùng biển Thừa Thiên Huế và tính dẫn truyền vào khu vực nghiên cứu.
Đối với vùng bờ biển Thừa Thiên Huế, sóng là chế độ động lực thống trị.
Việc nghiên cứu chế độ sóng được tiến hành trên kết quả tính sóng nước sâu theo
mô hình SWAN (tại vị trí 108o kinh Đông và 17o vĩ Bắc ở độ sâu 80 m) trong
khoảng thời gian liên tục 10 năm từ 1997 ÷ 2006 với bước thời gian là 3h trên cơ sở
trường gió bề mặt biển Đông do tổ chức khí tượng Nhật Bản JIMA cung cấp.
Trên cơ sở tính toán và phân tích, thống kê sóng nước sâu cho phép thiết lập
chế độ sóng tính toán và hoa sóng cho vùng biển nghiên cứu (xem bảng 4.1 và hình
4.3).

3


Bảng 4.1 Chế độ sóng tính toán cho vùng biển Thuận An- Hòa Duân
Thừa Thiên Huế ( tính truyền bằng mô hình MIKE21NSW) tại độ sâu -20m

Hướng
BDB
DB
DDB
D
DDN
DN
TB
BTB
B

Hrms (m)
1.64
1.97
1.68
1.06
0.77
0.74
1.12
1.12
1.41

Tz ( sec)
4.40538
4.94217
5.19514
4.28198
3.35648
3.2084
3.60945
3.68349
4.1339

MWD( độ)
So với hướng Bắc
24.03
46.61
69.38
88.27
112.89
126.9
318.14
337.83
144.29

Hình 4.3. Hoa sóng cho vùng biển Thừa thiên Huế
( theo chuỗi số liệu 10 năm 1997-2006)

b. Điều kiện mực nước:
4


Điều kiện mực nước được xác lập trên cơ sở chuỗi số liệu đo đạc mực nước
liên tục trong 01 năm tại cửa Thuận An (từ 10/2004 ÷ 9/2005) và sử dụng phương
pháp phân tích điều hòa theo phương pháp IOS xác định bộ hằng số điều hòa cho
vùng biển nghiên cứu để từ đó dự báo mực nước triều cho các thời gian cần mô
phỏng dự báo diễn biến đường bờ.
Bảng 4.2. Bộ hằng số điều hòa vùng biển Thuận An
TT
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
29
30
31
32
33
34
35
36

Tên
Z0
SSA
MSM
MM
MSF
MF
ALP1
2Q1
SIG1
Q1
RHO1
O1
TAU1
BET1
NO1
CHI1
P1
K1
PHI1
THE1
J1
SO1
OO1
UPS1
OQ2
EPS2
2N2
MU2
N2
NU2
M2
MKS2
LDA2
L2
S2
K2

Biên độ
0.1322
0.0674
0.0126
0.0157
0.0283
0.021
0.002
0.0119
0.0031
0.0124
0
0.0313
0.0166
0.0018
0.0078
0.0024
0.0141
0.0473
0.003
0.0011
0.0034
0.0021
0.003
0.0009
0.0052
0.0009
0.0149
0.0041
0.0326
0.0061
0.149
0.0068
0.0014
0.006
0.0461
0.0164
5

Pha
0
283.53
200.98
222.77
184.3
63.07
225.4
241.85
151.89
335.02
309.52
6.17
287.03
104.97
319.41
133.19
315.63
284.8
337.06
261.28
354.32
71.96
260.95
183.56
120.64
171.04
158.99
266.23
297
250.96
326.19
47.58
359.06
344.95
6.86
66.56


37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60

MSN2
ETA2
MO3
M3
SO3
MK3
SK3
MN4
M4
SN4
MS4
MK4
S4
SK4
2MK5
2SK5
2MN6
M6
2MS6
2MK6
2SM6
MSK6
3MK7
M8

0.0024
0.0022
0.0074
0.0028
0.0028
0.0045
0.0013
0.0001
0.0003
0.0008
0.0011
0.0009
0.0003
0.001
0.0009
0.0007
0.0015
0.0046
0.0036
0.001
0.0014
0.0008
0.0008
0.0009

352.69
74.31
102.55
294.68
142.49
143.73
173.44
217.48
221.23
215.35
311.08
253.46
113.49
231.61
0.86
16.87
302.58
337.33
17.27
41.61
63.38
141.79
40.53
284.3

c. Điều kiện bùn cát:
Đối với việc nghiên cứu vận chuyển bùn cát và biến động đường bờ thì việc
có đủ các số liệu về bùn cát đáy để thể hiện được đúng sự phân bố bùn cát khu vực
(thông qua D50 và độ không đồng đều D84/D16) có ý nghĩa khá quan trọng và cơ bản
trong việc nghiên cứu vận chuyển bùn cát và diễn biến đường bờ.
Đối với vùng biển Thuận An - Hòa Duân trên cơ sở phân tích 58 mẫu bùn cát
đáy (được lấy theo sự phân bố khá đồng đều trong phạm vi nghiên cứu) đã cho
phép xác định được các đặc trưng bùn cát tại vùng biển nghiên cứu như trong bảng
4.3.
Bảng 4.3. Đặc trưng bùn cát đáy khu vực bờ biển Thuận An - Hòa Duân
Trên bãi
Đường kính hạt D50

0.5

Mép nước

Dưới nước đến khoảng cách 300m

0.3

cách mép nước
o.25

( mm)
6


D84/D16

2

2

2

4.1.3. Kiểm định mô hình:
Việc kiểm định mô hình dự báo biến động đường bờ về cơ bản được dựa trên
02 nguyên tắc:
- Tính toán khối lượng vận chuyển cát dọc bờ trung bình năm đối chiếu, so
sánh với các kết quả nghiên cứu ở khu vực lân cận hoặc các kết quả nghiên cứu đã
có được công bố.
- Mô phỏng, dự báo biến động đường bờ và so sánh với kết quả đo đạc tương
ứng.
4.1.3.1. Tính toán lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ trung bình năm cho đoạn bờ
biển Thuận An - Hòa Duân:
- Kịch bản tính sóng dùng xác định định khối lượng vận chuyển bùn cát dọc
bờ trung bình năm:
+ Việc xác định kịch bản tính sóng dùng xác định khối lượng vận chuyển
bùn cát dọc bờ trung bình năm dọc bờ biển Thuận An - Hòa Duân được xác định
nhờ mô đuyn LITCONV trên cơ sở các thông số sóng trên bảng 4.1 được trình bày
trên bảng 4.4.
Bảng 4.4. Kịch bản tính sóng dùng xác định khối lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ
biển Thuận An - Hòa Duân
TT
1
2
3
4
5
6
7
8

Tần xuất xuất hiện
( %)
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57

Chiều cao sóng
Hrms(m)
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68

Chu kỳ sóng
Tz( sec)
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514

Hướng sóng
MWD( độ)
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4

- Sử dụng mô đuyn LITDRIFT tínhtoán khối lượng vận chuyển bùn cát trung
bình năm cho đoạn bờ biển Thuận An - Hòa Duân. Kết quả tính toán được trình bày
trên bảng 4.5 và hình 4.4.
Bảng 4.5 Lượng vận chuyển dọc bờ tiềm năng trung bình năm
cho dải bờ biển Thuận An hòa Duân
7


Hướng
TB
BTB
B
BDB
DB
DDB
D
DDN
DN
Lượng vận chuyển cát dọc
bờ tổng cộng GROSS
( m3/năm):
Lượng vận chuyển cát dọc
bờ dòng NET ( m3/năm):
Lượng vận chuyển cát dọc
bờ từ Nam lên Bắc
( m3/năm):
Lượng vận chuyển cát dọc
bờ từ Bắc xuống Nam
( m3/năm):

Lượng VC cat dọc bờ(m3/ năm)
1.977,.59
5.973,23
29.489,612
16.050.75
114.135,28
-937.879,98
-137.573,21
-11.907,97
-140,113
1.255.127,743
-919.874,82
-1.087.501,28
167.626,46

Hình 4.4 Biểu đồ lượng vận chuyển bùn cát theo các hướng

8


- Theo kết quả tính toán Trên mô hình SETRAND của trường đại học Xây
dựng, trên cơ sở nguồn số liệu sóng của dự án quy hoạch cảng “The study on port
plan the key of central region” cho kết quả tính toán khối lượng vận chuyển cát dọc
bờ biển Thừa Thiên Huế như sau (xem bảng 4.6):
Bảng 4.6. Khối lượng vận chuyển cát dọc bờ biển Thừa Thiên Huế
Hạng mục tính toán

Giá trị tính toán:
“+”: Từ Bắc xuống Nam
“-”: Từ Nam lên Bắc
100.948 m3/năm
-973.802 m3/năm
1.074.753,1 m3/năm
-872.856,0 m3/năm

Lượng bùn cát từ Bắc xuống Nam
Lượng bùn cát từ Nam lên Bắc
Lượng bùn cát tổng cộng
Lượng bùn cát dòng

- So sánh kết quả tính toán về khối lượng vận chuyển cát dọc bờ biển Thừa
Thiên Huế và Thuận An - Hòa Duân cho thấy có sự phù hợp.
4.1.3.2. Kiểm định mô hình biến động đường bờ LITLINE trên cơ sở so sánh kết
quả tính toán dự báo và kết quả đo đạc:
- Đường bờ xuất phát (ban đầu): 6/2002.
- Đường bờ so sánh: là đường bờ đo đạc 6/2006.
- Sử dụng mô đuyn LITLINE để dự báo diễn biến đường bờ sau 04 năm, kết
quả được trình bày trên hình 4.5.

9


Hình 4.5. So sánh kết quả tính toán biến động đường bờ
trên mô hình LITLINE với sô liệu đo đạc
Qua đánh giá, so sánh kết quả tính toán với đo đạc cho thấy:
+ Xu thế diễn biến đường bờ là khá phù hợp.
+ Sai số trung bình năm giữa đo đạc và tính toán là 8 m .
Nhình chung, kết quả bước đầu là chấp nhận được.
c. Đánh giá về kết quả kiểm định mô hình biến động đường bờ và bộ thông số tính
toán của mô hình:
Trên cơ sở so sánh kết quả và tính toán khối lượng vận chuyển bùn cát dọc
bờ các kết quả nghiên cứu tương tự và kết quả tính toán dự báo biến động đường bờ
với số liệu đo đạc thực tế cho thấy nhìn chung các kết quả kiểm định là chấp nhận
được và có thể sử dụng mô hình thiết lập để tính toán, dự báo biến động đường bờ
với bộ thông số tính toán được xác định ở bảng 4.7.

Bảng 4.7. Bộ thông số tính toán dùng cho mô đuyn tính toán dự báo biến động
đường bờ LITLINE
Thông số
Hệ số nhám đáy
Đường kính hạt cát D50 (mm)
Độ thô thủy lực của hạt bùn cát (m/s)
Ứng suất tiếp tới hạn (critical shield parameter)
Hệ số rỗng
Loại dạng phổ (sử dụng phân bố Rayleigh)
Hệ số mở rộng sóng (spreading factor)
Độ sâu tích cực (depth active)

Giá trị
0,005
0,25
0,033
0,045
0,4
2
0,35
12

4.2. Tính toán dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau 01
năm, 05 năm và 10 năm:
Sử dụng mô hình biến động đường bờ được thiết lập tính toán, dự báo biến
động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau 01 năm, 05 năm và 10 năm.
a. Các kịch bản sóng dùng trong dự báo biến động đường bờ:
Các kịch bản sóng dùng trong dự báo biến động đường bờ được xác lập nhờ
mô hình LITCON V trên cơ sở các thông số trên bảng 4.1. Sau đây là kết quả xác
định các kịch bản sóng dùng trong tính toán:
10


Bảng 4.8 Kịch bản tính sóng cho 1 năm
TT
1
2
3
4
5
6
7
8

Tần xuất xuất hiện
( %)
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57

Chiều cao sóng
Hrms(m)
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68

Chu kỳ sóng
Tz( sec)
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514

Hướng sóng
MWD( độ)
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4

Bảng 4.9 Kịch bản tính sóng cho 5 năm
TT
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

Tần xuất xuất hiện
( %)
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53

Chiều cao sóng
Hrms(m)
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
11

Chu kỳ sóng
Tz( sec)
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084

Hướng sóng
MWD( độ)
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9


26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44

17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
0.68
1.02

0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
1.12
1.12

3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.60945
3.68349

112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
318.14
337.83

Bảng 4.10 Kịch bản tính sóng cho 10 năm
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

Tần xuất xuất hiện
( %)
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5

Chiều cao sóng
Hrms(m)
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
12

Chu kỳ sóng
Tz( sec)
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198

Hướng sóng
MWD( độ)
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3


22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67

0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5
0.68

1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
1.12

3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
13

318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3
318.14


68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90

1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92
5.53
17.29
23.5
0.68
1.02
2.74
5.2
32.57
11.92

1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97
0.74
0.77
1.06
1.12
1.12
1.41
1.64
1.68
1.97

3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217
3.2084
3.35648
4.28198
3.60945
3.68349
4.1339
4.40538
5.19514
4.94217

337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6
126.9
112.9
88.3
318.14
337.83
144.3
24.03
69.4
46.6

b. Kết quả tính toán, dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau
01 năm, 05 năm và 10 năm:
Sử dụng mô hình LITLINE với bộ thông số tính toán theo bảng 4.7, bảng
vận chuyển bùn cát (sediment transport table) transport table_5crs_Reilay.val và các
kịch bản tính sóng ( từ bảng 4.8- bảng 4.10) để dự báo biến động đường bờ biển
Thuận An - Hòa Duân sau 01 năm, 05 năm và 10 năm:
- Đường bờ ban đầu là 10/2006.
- Kết quả tính toán được trình bày trên hình 4.6 và hình 4.7 và các bảng
từ ............ đến ............ phụ lục 1.
Từ kết quả tính toán, dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân
cho thấy:
- Quá trình bồi, xói, biến động bờ biển là quá trình bồi, xói xen kẽ nhưng xu
thế xói là chủ yếu.
- Trên toàn chiều dài đoạn bờ biển nghiên cứu có chiều dài 12.150 m có thể
chia làm 05 đoạn:

14


+ Đoạn 1 - đoạn bờ biển Thuận An - Hòa Duân với chiều dài 4.500 m: đây là
đoạn bờ biển xói với tốc độ xói trung bình năm là -4 m/năm ÷ -7 m/năm và lớn nhất
là -17 m/năm.
+ Đoạn 2 - tiếp theo đoạn 1 dài ≈ 1.440 m (từ 4.500 m ÷ 5.940 m): là đoạn ít
biến đổi.
+ Đoạn 3 - tiếp theo đoạn 2 dài 3.280 m (từ 5.940 m ÷ 9.920 m): là đoạn bờ
biển xói với tốc độ xói trung bình là -4,63 m/năm và lớn nhất là -18,8 m/năm.
+ Đoạn 4 - tiếp theo đoạn 3 dài 500 m (từ 9.220 m ÷ 9.720 m): đoạn này bờ
biển ít biến động.
+ Đoạn 5 - tiếp theo đoạn 4 dài ≈ 2.430 m (từ 9.720 m ÷ 12.150 m): đoạn bờ
biển bồi là chủ yếu với tốc độ bồi trung bình là 1,5 m/năm ÷ 3 m/năm và lớn nhất là
4 m/năm ÷ 5 m/năm.
- Các kết quả tính toán, dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa
Duân là phù hợp với các kết quả nhận được từ phân tích số liệu thực đo (mục 3.2.1
và mục 3.2.3 chương III) cả về xu thế định tính cũng như định lượng.
- Khu vực bờ biển bị xói lở mạnh vẫn là đoạn bờ biển Thuận An - Hòa Duân
trong đó khu vực bị xói lở mạnh nhất vẫn là khu vực bãi tắm Thuận An và khu vực
cửa sông.

15


Hình 4.6 Kết quả dự báo biến động đường bờ biển Thuận An- Hòa Duân sau 1 năm; 5 năm, 10 năm

16


Hình 4.7 Mức độ biến động đường bờ biển Thuận An- Hòa Duân sau 1 năm; 5 năm, 10 năm

17


18


- Các kết quả tính toán còn chỉ ra rằng dọc bờ biển Thuận An - Hòa Duân bề
rộng của vùng sóng đổ (nơi diễn ra sự vận chuyển bùn cát mạnh) biến thiên từ 200
m ÷ 400 m (kể từ mép nước) và vận tốc dòng ven bờ do sóng có thể đạt tới -1,4 m/s
(cách bờ khoảng 200 m) trong mùa gió Đông Bắc và đạt -0,45 m/s (cách bờ khoảng
100 m) trong mùa gió Đông Nam (xem hình 4.8 và hình 4.9). Hướng thịnh hành của
dòng chảy ven bờ do sóng là từ Nam lên Bắc, điều này cũng phù hợp với kết quả
tính toán về khối lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ (mục 4.1.3.1).

Hình 4.8 Dòng chảy ven bờ do sóng trong gió mùa Đông Bắc
19


Hình 4.9 Dòng chảy ven bờ do sóng trong gió mùa Đông Nam
4.3. Tính toán biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân sau 01 trận bão:
Ở đây, trận bão được sử dụng trong nghiên cứu, tính toán là trận bão
Xangsane đổ bộ vào vùng bờ biển Thừa Thiên Huế từ ngày 29/9/2006 ÷ 2/10/2006.

20


4.3.1. Xác định lượng vận chuyển cát dọc bờ biển Thuận An - Hòa Duân
do cơn bão Xangsane:
a. Kịch bản tính sóng trong cơn bão Xangsane:
Kịch bản tính sóng trong cơn bão Xangsane được trình bày ở bảng 4.11.
Bảng 4.11. Kịch bản tính sóng trong cơn bão Xangsane
Bảng 4.11 Kịch bản tính sóng cho cơn bão Xansane

TT
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
29
30
31

Tần xuất xuất hiện
( %)
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466
0.0342466

Chiều cao sóng
Hrms(m)
1.03921
1.11381
1.21396
1.36513
1.5471
1.78414
1.6721
1.80355
1.95875
1.95726
2.00907
2.05431
1.97097
1.86061
1.69666
1.70228
1.76127
2.00437
2.23515
2.31013
2.36821
2.3223
2.10398
1.82022
1.56118
1.34326
1.16149
1.03641
0.944862
0.882867
0.832907

21

Chu kỳ sóng
Tz( sec)
3.96
4.13
4.41
4.87
5.51
6.25
6.97
7.41
7.48
7.69
7.83
7.99
8.25
8.59
9.09
9.19
8.9
8.36
7.71
7.08
6.52
6.04
5.58
5.16
4.78
4.44
4.14
3.92
3.75
3.63
3.53

Hướng sóng
MWD( độ)
35.777
36.588
38.259
42.053
48.774
57.087
62.339
63.242
62.317
61.023
59.681
58.4
57.997
57.435
56.803
56.377
57.059
57.416
57.413
57.93
58.06
57.08
54.71
51.392
47.042
42.212
37.173
33.84
33.315
34.981
37.932


b. Kết quả tính toán khối lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ do cơn bão
Xangsane được trình bày trên bảng 4.12.
Bảng 4.12. Khối lượng vận chuyển cát dọc bờ biển Thuận An - Hòa Duân
trong cơn bão Xangsane
Hạng mục tính toán

Giá trị tính toán:
“+”: Từ Bắc xuống Nam
“-”: Từ Nam lên Bắc
0
-20.720 m3
20.720 m3
-20.720 m3

Lượng bùn cát từ Bắc xuống Nam
Lượng bùn cát từ Nam lên Bắc
Lượng bùn cát tổng cộng (Gross)
Lượng bùn cát dòng (Net)

Như vậy, lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ biển Thuận An - Hòa Duân gây
ra do 01 trận bão là không nhiều: ví dụ như cơn bão Xangsane chỉ là 20.720 m 3
chiếm 2% - 3% của tổng lượng vận chuyển bùn cát trung bình năm của dải bờ biển
này.
4.3.2. Tính toán biến động đường bờ biển do cơn bão Xangsane:
- Kịch bản tính sóng được sử dụng theo bảng 4.11.
- Kết quả tính toán, dự báo biến động đường bờ do cơn bão Xangsane được
trình bày trên hình 4.10 và các bảng từ ........... đến ............ (phụ lục 1).

22


Hình 4.10. Kết quả tính toán, dự báo mức độ bồi, xói đường bờ biển Thuận An Hòa Duân do cơn bão Xangsane
Từ kết quả tính toán cho thấy:
+ Các khu vực bị bão Xangsane gây xói lở lớn tập trung ở khu vực bãi tắm
Thuận An (đoạn 1) và đoạn 3; kèm theo hiện tượng xói lở là bồi xen kẽ.
+ Mức độ gây xói lở bờ biển do bão Xangsane là khá lớn: trung bình vào
khoảng -0,85 m và lớn nhất là -8 m.
+ Mức độ gây bồi do bão Xangsane là có giá trị tương tự như xói nhưng với
trị số dương.
4.4. Kết luận:
Qua kết quả sử dụng các mô đuyn LITLINE và LITDRIFT trong bộ phần
mềm LITPACK để nghiên cứu, dự báo biến động đường bờ biển Thuận An - Hòa
Duân cho phép đi đến kết luận rằng:
- Các kết quả tính toán khối lượng vận chuyển bùn cát dọc bờ và biến động
đường bờ biển Thuận An - Hòa Duân là phù hợp với các kết quả quan trắc, đo đạc
và các kết quả nghiên cứu trước đây của đoạn bờ biển này.
- Biến động bờ biển Thuận An - Hòa Duân là một quá trình bồi, xói đan xen
nhưng xu thế xói là chủ yếu. Mức độ xói lở đường bờ trung bình năm là -4 m ÷ -7
23


m/năm lớn nhất là -16 m ÷ -18 m/năm. Các khu vực xói lở trọng điểm vẫn là bãi
tắm Thuận An - Hòa Duân và và đoạn bờ biển gần vùng cửa sông.
- Một trận bão chỉ có khả năng gây ra lượng vận chuyển bùn cát tương đối
nhỏ, chỉ chiếm khoảng 2% ÷ 3% tổng lượng vận chuyển trung bình năm. Tuy nhiên,
khả năng gây biến động đường bờ lớn (nếu so với mức độ biến động của một vài
ngày so với 01 năm).
- Mô hình LITPACK là một mô hình có khả năng tốt trong nghiên cứu, dự
báo biến động đường bờ không chỉ với Thừa Thiên Huế mà với đường bờ biển nước
ta. Tuy nhiên, các dữ liệu đầu vào quan trọng vẫn là việc xác định chế độ sóng và
bùn cát.
Ngoài ra, để kết quả dự báo của mô hình đạt độ chính xác cần đòi hỏi nhiều
thời gian và công phu trong việc lựa chọn bộ thông số tính toán sao cho phù hợp với
điều kiện tự nhiên từng vùng của dải ven biển Việt Nam.

24



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×