Luận án Nghiên cứu diễn biến hình thái vùng ven biển Nam Trung Bộ trong điều kiện nước biển dâng do biến đổi khí hậu
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu diễn biến hình thái vùng ven biển Nam Trung Bộ trong điều kiện nước biển dâng do biến đổi khí hậu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu diễn biến hình thái vùng ven biển Nam Trung Bộ trong điều kiện nước biển dâng do biến đổi khí hậu
n vị thời gian 1s). Tổng -58- hợp Px và Py thành 1 véc tơ, ta có hướng truyền năng lượng chính và tổng năng lượng truyền theo hướng này. Độ lớn của véc tơ P (Px, Py) theo (2.33) khi đó không giống so với đại lượng P trong công thức (2.32). Mô hình MIKE21 SW đã sử dụng các công thức từ (2.32) đến (2.36) [59] để xác định thông lượng sóng tại mỗi điểm bất kỳ trong miền tính. Xác định giá trị thông lượng năng lượng sóng theo các thành phần dọc bờ (Pt) và hướng bờ (Pn) Để có thể tính thông lượng năng lượng sóng tác động đến một đoạn bờ biển (dài hàng chục, trăm km) cần phải tích phân P trên cả đoạn bờ biển đó. Phương pháp mà tác giả đã thực hiện trong Luận án là chia đường bờ biển cần tính toán thành nhiều đoạn nhỏ AB (vài trăm mét đến 1km), mỗi đoạn sẽ có hình chiếu trên hệ trục tọa độ Descartes là (∆x=𝑋𝐵 − 𝑋𝐴,, ∆y=𝑌𝐵 − 𝑌𝐴) và thông lượng sóng qua đoạn AB là véc tơ có hai thành phần (Px. ∆y và Py. ∆x). Bằng cách định nghĩa hệ trục tọa độ mới sao cho trục hoành mới gắn liền với đoạn bờ AB và trục tung mới vuông góc với đoạn bờ AB theo quy ước phương của đường bờ t (có chiều dương dọc theo chiều véc tơ AB) và phương pháp tuyến n (vuông góc và hướng vào đoạn bờ AB) như trên Hình 2.10, Luận án đề xuất công thức tính toán độ lớn thành phần thông lượng sóng dọc bờ Pt và thành phần Pn hướng vào bờ cho đoạn AB tại một thời điểm như sau: 𝑃𝑡(𝑡) = 𝑃. cos (𝑎 − 𝛼) (2.37) 𝑃𝑛(𝑡) = 𝑃. 𝑠𝑖𝑛 (𝑎 − 𝛼) (2.38) Với: �⃗� = (Px. ∆y, Py. ∆x): Xác định theo công thức (2.33) a (radian): Góc hợp bởi trục X đến 𝑃 ⃗⃗ ⃗ (chiều quy ước như Hình 2.10, có giá trị từ -𝜋 đế𝑛 𝜋). α (radian): Góc hợp bởi trục X và đường bờ (chiều quy ước như Hình 2.10, có giá trị từ -𝜋 đế𝑛 𝜋). ∆X, ∆Y : Chênh lệch tọa độ giữa 2 điểm A và B (∆X = 𝑋𝐵 − 𝑋𝐴,∆Y = 𝑌𝐵 − 𝑌𝐴) 𝑎 = arctan2(𝑃𝑋 , 𝑃𝑌 ) (2.39) 𝛼 = arctan2(∆X, ∆Y) (2.40) -59- Hình 2.10: Hệ trục tọa độ và các quy ước sử dụng trong Luận án Hàm Arctan2 (sử dụng trong Microsoft Excel) sẽ trả về giá trị arctang, hay tang nghịch đảo của một góc có số gia tọa độ xác định. Arctang là góc từ trục x đến đường thẳng chứa tọa độ gốc (0, 0) và một điểm có tọa độ (x_num, y_num). Góc được tính bằng radian và có giá trị từ -pi đến pi, không bao gồm –pi. Kết quả dương thể hiện góc quay ngược chiều kim đồng hồ tính từ trục x; kết quả âm ngược lại. Lưu ý ATAN2 (a,b) bằng ATAN (b/a), ngoại trừ rằng a có thể bằng 0 trong ATAN2. Nếu cả x_num và y_num đều là 0, ATAN2 trả về giá trị lỗi #DIV/0!. Nếu xét trong một khoảng thời gian từ T1 đến T2 (1 kỳ triều, 1 mùa gió), ta sẽ xác định được thông lượng năng lượng (hay công suất sóng) trung bình tác động theo các phương tiếp tuyến (Pt) và pháp tuyến với đường bờ (Pn) trong khoảng thời gian đó bằng cách lấy tổng hay tích phân: 𝑃𝑡 = 1 (T2 − T1) ∫ 𝑃. 𝑐𝑜𝑠(𝑎 − 𝛼)𝑑𝑡 𝑇2 𝑇1 (2.41) 𝑃𝑛 = 1 (T2 − T1) ∫ 𝑃. 𝑠𝑖𝑛(𝑎 − 𝛼)𝑑𝑡 𝑇2 𝑇1 (2.42) Theo quy ước dấu trong Hình 2.10, khi tính toán cho dải ven biển Nam Trung Bộ, chiều dương của Pt được xác định từ phía Nam lên phía Bắc (dọc theo đường bờ biển các điểm tính luôn nằm bên trái hướng ngược chiều kim đồng hồ), ngược lại thì A B Px Py P Y X Pn O Pt a (a- n t -60- Pt<0. Đối với thành phần Pn, chiều dương là chiều hướng vào phía trong bờ. Giá trị của Pn có thể <0 trong trường hợp sóng truyền sau các mũi đất (Hình 2.11). Hình 2.11: Các trường hợp đổi dấu của thành phần dòng năng lượng sóng Pn Như vậy, Luận án đã thừa kế kết quả tính toán tại các điểm rời rạc bằng mô hình MIKE21 SW trong hệ tọa độ Descartes, sau đó xây dựng hệ trục tọa độ mới gắn liền với đường bờ để xác định các thành phần của dòng năng lượng sóng tác động đến từng đoạn bờ nhằm lý giải các hiện tượng xói bồi và dự báo diễn biến hình thái cho vùng ven biển Nam Trung Bộ. 2.2.5. Đường cơ sở và trình tự tính toán trong Luận án Xác định đường cơ sở tính toán Trong phần trên đã trình bày lý thuyết xác định thông lượng năng lượng sóng tác động đến một đoạn bờ biển bằng cách tích phân P trên cả đoạn bờ biển đó. Thực tế khi vào đến bờ, qua vùng sóng vỡ, tùy theo độ sâu nước (hoặc cao độ đường bờ) tại vị trí xem xét, năng lượng sóng đã bị tiêu hao đi đáng kể. Vì thế, tác giả đã đưa ra định nghĩa "đường cơ sở" là "đường thể hiện hình dáng của đường bờ biển thực và cách đường bờ hay đường mép nước biển thấp nhất trung bình trong nhiều năm một khoảng cách nhất định". Mục đích là để sử dụng tính toán và phân tích các giá trị đặc trưng của dòng năng lượng sóng trên đường cơ sở (trước khi vào đến bờ biển thực). -61- Việc chọn vị trí đường cơ sở có thể xem xét đặt ở những độ sâu d khác nhau, từ đó so sánh đưa ra kiến nghị hợp lý nhất (tức là phản ảnh được qui luật xói bồi). Có ba vị trí đặc biệt sau có thể chọn làm đường cơ sở: - Vị trí sóng vỡ: Từ vị trí sóng bị vỡ vào đến bờ là khu vực hoạt động mạnh nhất của chuyển động bùn cát ven biển, vì vậy để phản ảnh tình trạng xói bồi thì đường cơ sở lấy ở ranh vùng hoạt động bùn cát là hợp lý. Theo lý thuyết sóng điều hòa thì ở độ sâu d, sóng có chiều cao H >0,78d sẽ bị vỡ hay chiều cao sóng lớn nhất ở độ sâu d sẽ có giá trị bằng 0,78d (Hình 2.4). Nói cách khác, sóng có chiều cao H sẽ vỡ ở độ sâu bằng 1,0/0,78=1,28d. Đối với sóng thực, giá trị đại diện có thể chọn bằng chiều cao sóng có nghĩa HS (significant wave height) và kết quả mô hình MIKE21 SW sẽ cho giá trị này ở mọi điểm tính. Với sóng thực, giới hạn độ sâu vỡ thường được thừa nhận (trong nhiều TCVN dẫn theo Hà Lan) là d<HS/0,6=1,67HS. Tuy nhiên là chiều cao sóng lại thay đổi dọc theo đường cơ sở, và thay đổi theo thời gian, nên cần ước lượng một giá trị trung bình của HS để xác định độ sâu của đường cơ sở. - Vị trí thứ hai là ranh giới phân biệt nước sâu và nước nông (Hình 2.4): Vị trí này về lý thuyết là tại d = L0/2. Ở nước sâu, chiều dài sóng L0 = (gT2/2π) không phụ thuộc d còn vào tới d = L0/2 thì sóng bắt đầu bị ảnh hưởng của đáy L=L0th( 2πd L ). Với sóng thực, chu kỳ đặc trưng có thể chọn là Tp (chu kỳ đỉnh phổ sóng), giá trị này do mô hình MIKE21 SW cung cấp. Và cũng như trên, cần chọn một giá trị Tp trung bình (có thể dễ hơn là chọn HS trung bình do Tp thay đổi ít hơn). - Vị trí thứ ba là tại các độ sâu xói tới hạn hay độ sâu đóng (depth of closure): Vị trí độ sâu đóng ở ngoài vùng sóng vỡ (thường khá gần bờ), giá trị khoảng 6-10m, là vị trí giới hạn phạm vi có chuyển động bùn cát ven bờ. Đây cũng là vị trí hợp lý cho đường cơ sở. Tuy nhiên độ sâu đóng được xác định dựa vào các công thức kinh nghiệm và phụ thuộc vào chế độ sóng (thay đổi theo thời gian) nên cũng chỉ xác định được một cách tương đối gần đúng. Để đơn giản hóa thuật toán tính toán trên phạm vi toàn vùng Nam Trung Bộ, có thể chọn đường cơ sở cố định, gần với phạm vi có hoạt động bùn cát ven bờ. Khi cần đánh giá cụ thể bồi xói cho một khu vực hẹp, quanh công trình chẳng hạn, sẽ sử dụng -62- các mô hình đầy đủ trên nền địa hình chi tiết có tính đến tất cả các yếu tố ảnh hưởng của sóng, dòng, bùn cát, địa hình Theo những phân tích nêu trên đồng thời căn cứ Quyết định số 1790/QĐ- BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường ngày 06 tháng 6 năm 2018 về "Ban hành và công bố Danh mục các điểm có giá trị đặc trưng mực nước triều vùng ven biển và 10 đảo, cụm đảo lớn của Việt Nam; Bản đồ đường mép nước biển thấp nhất trung bình trong nhiều năm và đường ranh giới ngoài cách đường mép nước biển thấp nhất trung bình trong nhiều năm một khoảng cách 03 hải lý vùng ven biển Việt Nam", Luận án đã tiến hành chọn vị trí đường cơ sở là đường cách đường mép nước biển thấp nhất trung bình trong nhiều năm một khoảng cách 1,0 km để tính toán các đặc trưng của dòng năng lượng sóng (Hình 2.12). Hình 2.12: Minh họa vị trí đường cơ sở định nghĩa trong Luận án Từ đường cơ sở trở vào bờ chính là vùng sóng đổ, là khu vực hoạt động mạnh của chuyển động bùn cát ven biển. Điều này có thể nhận biết được trên bản đồ Google Map với các vệt màu sậm hơn trên toàn dải ven biển Nam Trung Bộ. Tính toán các thành phần của dòng năng lượng sóng cấp độ chi tiết Trên mỗi đoạn của đường cơ sở có chiều dài trung bình ds=500m÷1km ta có một giá trị �⃗� (Px. ∆y, Py. ∆x) theo công thức (2.33) đến (2.36) từ kết quả mô hình MIKE21 SW. Chiếu vectơ này xuống phương tiếp tuyến và pháp tuyến với đường bờ ds có Pt, Pn theo (2.37), (2.38) và tiến hành tích phân trong một khoảng thời gian -63- theo (2.41), (2.42). Vẽ đồ thị dọc theo đường cơ sở để tìm liên hệ với tình hình bồi xói của các đoạn ds (xem trong phần 3.2 sau). Có thể gọi đó là cấp nghiên cứu chi tiết cho từng đoạn ds. Tính toán các thành phần của dòng năng lượng sóng cấp độ tổng quát Ta cần đánh giá ở phạm vi rộng hơn, ví dụ một cung bờ cong như từ mũi Kê Gà đến Phan Thiết hay từ Phan Thiết đến Mũi Né (Bình Thuận) ... tức là ở mức hàng chục km. Để có đánh giá chung cho một đoạn dài AB (cỡ 10 km) như vậy, tiến hành tích phân (cộng) Px, Py dọc theo đường cong cơ sở đã chọn. Kết quả được véctơ (Px, Py) của đoạn AB. Bây giờ mới chiếu vectơ tổng này lên hướng AB để xác định �⃗� (𝑃𝑡 , 𝑃𝑛) và đánh giá chung cho đoạn bờ AB. Như vậy khảo sát tìm kiếm qui luật liên hệ giữa Pt, Pn với diễn biến bờ được phân làm 2 cấp, cấp chi tiết khảo sát trực tiếp trên các đoạn ds vài trăm mét, so sánh với thực tế để tìm qui luật. Cấp tổng quan hơn cho khu vực khoảng chục km thì tính ra Pt, Pn đại diện chung cho đoạn AB rồi căn cứ vào qui luật đã khẳng định ở bước chi tiết để đưa ra đánh giá chung cho đoạn AB. Xác định vị trí có nguy cơ xói lở-bồi tụ theo gradient dòng năng lượng sóng Trong giải tích vectơ, gradient của một trường vô hướng là một trường vectơ có chiều hướng về phía mức độ tăng lớn nhất của trường vô hướng, và có độ lớn là mức độ thay đổi lớn nhất. Giả sử f là một hàm số từ Rn đến R nghĩa là f = f (x1, x2,,xn). Theo định nghĩa, gradient của f (ký hiệu grad hay f) là một vectơ n chiều mà mỗi thành phần trong vector đó là một đạo hàm riêng phần (Partial derivative) theo từng biến của hàm f. f= ( 𝑑𝑓 𝑑𝑥1 , 𝑑𝑓 𝑑𝑥2 , 𝑑𝑓 𝑑𝑥𝑛 ) Nếu lấy gradient của thành phần năng lượng sóng dọc bờ Pt theo đường cơ sở (tức là d/ds), ta có nhận xét sau: Vì Pt đặc trưng cho khả năng tải cát dọc bờ nên nếu Pt đoạn sau lớn hơn đoạn trước (Gradient dọc bờ dương), có nghĩa khả năng tải cát tăng dần, lấy đi cát ở đáy, gây xói. Ngược lại nếu gradient dọc bờ âm thì gây bồi. -64- Xét sự thay đổi theo thời gian, nếu giá trị của Pt thời điểm sau lớn hơn thời điểm trước (d/dt>0), có nghĩa khả năng tải cát của đoạn đó tăng dần, lấy đi cát ở đáy, có khả năng gây xói nếu hai đoạn bên không bổ sung thêm trầm tích (vẫn phụ thuộc gradient Pt dọc bờ). Còn Pn ở thời điểm sau lớn hơn của thời điểm trước thì năng lượng sóng vào bờ tăng dần, khả năng tải cát tăng dần, dẫn đến nguy cơ gây xói. Cơ sở khoa học các mô hình tính toán Cơ sở khoa học lựa chọn bộ công cụ mô hình toán sử dụng trong Luận án là các quá trình sóng, dòng chảy, dao động mực nước, vận chuyển bùn cát, xói-bồi, diễn biến đáy và bờ ở vùng nghiên cứu ven biển Nam Trung Bộ (VNC). Các quá trình này thay đổi liên tục vì chúng phụ thuộc vào nhiều cơ chế biến đổi theo không-thời gian, trong đó các yếu tố chính bao gồm [20]: - Tác động của gió lên mặt biển và tương tác biển-khí quyển. Các yếu tố này còn gọi là biên Khí tượng. - Sự cưỡng bức của dao động thủy triều, sóng biển, dòng hải lưu và dòng vật chất từ biển Đông tới. Các yếu tố này tác động qua biên mở của VNC nối với biển Đông, nên còn gọi là biên mở hạ lưu. - Dòng nước, bùn cát từ các lưu vực sông đến VNC. Các yếu tố này tác động qua biên mở của VNC và lân cận nối với các hệ thống sông, gọi là biên mở thượng lưu. Tại VNC, ảnh hưởng của các lưu vực sông chỉ diễn ra trong thời gian ngắn vào mùa lũ và không đáng kể vào mùa kiệt. - Cấu trúc trường nhiệt muối của VNC và lân cận. Chúng là hệ quả tương tác giữa VNC với khí quyển, biển Đông và các lưu vực sông thông qua các biên nêu trên. Tại VNC khá đồng nhất về nhiệt độ và độ mặn, nên chúng ta có thể bỏ qua ảnh hưởng của bất đồng nhất nhiệt độ. - Sự tương tác giữa sóng, dòng chảy và dao động mực nước làm thay đổi độ sâu. Cơ chế này đặc biệt quan trọng tại vùng nước nông. - Sự tương tác bên trong giữa các thành phần phổ sóng. - Cấu tạo hình học và chất liệu trầm tích địa hình đáy VNC và lân cận. Chúng là các yếu tố ít thay đổi, gọi là biên cứng. Khi xây dựng công trình, hoạt động chỉnh -65- trị, lấy cát, đào luồng chạy tàu... sẽ dẫn đến sự thay đổi rất đáng kể cấu tạo hình học của đáy biển và đường bờ. Ảnh hưởng của biên cứng lên quá trình sóng, dòng chảy, vận chuyển bùn cát, xói-bồi và cân bằng vật chất thể hiện chủ yếu qua các cơ chế: (1) Trường độ sâu cột nước; (2) Ma sát đáy và bờ; (3) Tốc độ xói lở/bồi lắng; (4) Sự tán xạ năng lượng sóng, dòng chảy; (5) Sự hấp thụ và phân hủy vật chất tại đáy và bờ. - Khái niệm biên cứng và vị trí của nó trong các mô hình toán hiện đại cho vùng ven biển đã được mở rộng thành khái niệm biên mềm và biên di dộng. Chúng là các mô hình toán tích hợp đồng thời các quá trình trình thủy động lực học, phổ sóng, vận chuyển bùn cát, xói-bồi và cân bằng vật chất có tính đến sự tương tác giữa chúng trong hệ thống khép kín. Biên mềm là vì ảnh hưởng của sự vận chuyển bùn cát và xói bồi lên địa hình đáy và bờ lòng dẫn “biên cứng” được cập nhật liên tục trong mô hình loại này. Biên di động là vì vị trí đường “biên cứng” được xem là một biến phụ thuộc vào dao động mực nước do triều, lũ, mưa, nước dâng do gió.... Đây là những đặc điểm nổi bật, đặc biệt hữu ích và phù hợp với thực tế tại vùng biển ven bờ của các mô hình toán hiện đại tích hợp đồng thời các quá trình trình thủy động lực học, phổ sóng, vận chuyển bùn cát, bồi/ xói và cân bằng vật chất so với các mô hình toán cổ điển (thường nghiên cứu chúng một cách riêng rẽ). Ngoài ra, để chọn ra mô hình phù hợp tác giả còn dựa trên các tiêu chí sau: - VNC bao gồm cả vùng nước sâu và vùng nước nông, do đó mô hình số về chế độ thủy lực (HD) và phổ sóng (SW) không ổn định 2 chiều ngang là công cụ đáng tin cậy và hiệu quả, đôi khi có thể cần đến mô hình 3 chiều không gian khi độ phân tầng của nước trở nên đáng kể. - Các quá trình thủy động học, sóng, vận chuyển bùn cát và xói-bồi tại VNC diễn ra trên một vùng có địa hình đáy và bờ bị chia cắt, đường bờ nhiều đoạn khúc khủu nên mô hình số trên lưới phi cấu trúc là lựa chọn hợp lý, lưới tính với các phần tử tam giác cho vùng gần bờ và phần tử tứ giác cho vùng xa bờ là lựa chọn tối ưu. Việc sử dụng mô hình số trên lưới như vậy cho phép nâng cao độ phân giải theo phương ngang để mô phỏng, xấp xỉ các đường bờ quanh co, các luồng tàu, các công trình chỉnh trị, góp phần rất quan trọng để tăng độ tin cậy của kết quả tính toán. -66- Đối với việc ứng dụng phương pháp mô hình toán để nghiên cứu các quá trình trong vùng ven biển, vấn đề có được lưới tính hợp lý, tối ưu là vấn đề quan trọng hàng đầu. Qua phân tích và so sánh các mô hình số đang áp dụng tại Việt Nam và trên thế giới, tác giả thấy rằng: Mô hình tích hợp MIKE 21/3 Couple FM sử dụng trong Luận án (Chi tiết học thuật trình bày trong phần Phụ lục 1) do Viện thủy lực Đan Mạch (DHI) xây dựng là một trong số rất ít các mô hình toán hiện đại đáp ứng được tất cả các yếu tố và tiêu chí nêu trên. Đây là sản phẩm tiến bộ nhất của bộ phần mềm họ MIKE mô phỏng các quá trình thủy lực liên quan chặt chẽ với nhau trên vùng nước nông (là thủy động lực, sóng, vận chuyển vật chất và bồi xói) cho miền tính có đường biên di động (theo dao động mực nước) và có thể cài đặt các công trình nhân tạo (đê, kè, cầu cống) lên lưới tính phi cấu trúc. Các module cần sử dụng đồng thời bao gồm: (1) Module thủy động lực học để xác định trường dòng chảy và trường độ sâu cột nước; (2) Module phổ sóng để xác định trường sóng và ứng suất tán xạ sóng; (3) Module vận chuyển cát để tính toán diễn biến hình thái trong VNC. Dưới đây phân cấp mức độ chi tiết các mô hình sử dụng trong Luận án và cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE21/3 Couple Model FM. 2.3.1. Phân cấp các mô hình trong Luận án Luận án đã sử dụng 3 cấp độ mô hình, gồm: (i) Bài toán tổng quát với mô hình Biển đông để cung cấp số liệu "đầu vào" cho mô hình khu vực; (ii) Mô hình khu vực mô phỏng cho toàn bộ dải ven biển Nam Trung Bộ và (iii) Mô hình chi tiết để giải quyết cho các dự án cụ thể. Luận án đã kế thừa và sử dụng các kết quả nghiên cứu trước từ các mô hình với tỉ lệ và mức độ chi tiết như sau: Hình 2.13: Mức độ chi tiết của các mô hình sử dụng trong Luận án -67- 2.2.1.1. Mô hình 1 (Mô hình sóng và triều biển Đông) Mục đích của mô hình 1 là mô phỏng chế độ thủy động lực (thủy triều, dòng chảy) và chế độ sóng trong phạm vi toàn bộ vùng biển Đông và vịnh Thái Lan để đảm bảo tính hệ thống và liên tục nhằm cung cấp biên mở hạ lưu phía biển cho các mô hình có quy mô nhỏ hơn (mô hình 2). Mô hình sử dụng cho nghiên cứu này là MIKE21/3 Coupled FM với các module HD và SW. Lưới tính toán là lưới phi cấu trúc phần tử tam giác. Tại các vùng biển nông ven bờ, lưới tính được chia mịn hơn và được tiến hành theo trình tự thử dần nhằm đảm bảo cả 2 yếu tố là tốc độ tính toán và độ chính xác của mô hình. Biên tính toán của mô hình 1 gồm các eo biển: Taiwan, Bashi, Philipines, Indonesia và Malacca (Hình 2.14). Với module thủy lực HD, các biên này là các biên mực nước với số liệu mực nước triều được xây dựng từ các hằng số điều hòa. Còn module tính phổ sóng SW, các biên này được giả thiết là “lateral boundary” (biên cạnh). Mô hình sóng và triều biển Đông được kế thừa từ kết quả nghiên cứu thực hiện bởi Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam trong các đề tài, dự án trước đây [39]. Hình 2.14: Lưới và biên tính toán của mô hình sóng và triều Biển Đông -68- 2.2.1.2. Mô hình 2 (Mô hình thủy động lực ven biển Nam Trung Bộ) Mô hình được sử dụng để mô phỏng chế độ thủy động lực cho toàn bộ dải ven biển Nam Trung Bộ và phụ cận. Trong khuôn khổ Luận án, nhằm giảm thiểu tác động tới các vùng nghiên cứu chi tiết hơn cũng như tối ưu hóa về thời gian mô phỏng, phạm vi mô hình Nam Trung Bộ bao trùm từ Đà Nẵng đến Bà Rịa-Vũng Tàu có chiều dài khoảng 940Km, khoảng cách từ bờ tới các vị trí biên mở ngoài biển từ 70÷80Km (Hình 2.15). Kích thước ô lưới nhỏ nhất vùng sát bờ có giá trị khoảng 100m. Các thông số trên biên mở về mực nước, sóng, dòng chảy được trích xuất từ mô hình sóng và triều biển Đông (mô hình 1). Hình 2.15: Lưới và biên tính toán của mô hình ven biển Nam Trung Bộ 2.2.1.3. Mô hình 3 (Mô hình chi tiết các khu vực ven biển) Để làm rõ quá trình diễn biến hình thái tại các vùng ven biển, cần thiết xây dựng các mô hình nghiên cứu chi tiết hơn nữa (mô hình 3, Hình 2.13). Điều kiện biên tính toán cho các mô hình nghiên cứu chi tiết được trích xuất từ kết quả của mô hình Nam -69- Trung Bộ (mô hình 2) kể cả các kịch bản về nước biển dâng tương ứng tại các biên phía biển với các modules sử dụng sẽ là MIKE21/3 Couple FM (HD, SW, ST) Hình 2.16: Lưới và biên tính toán của mô hình chi tiết vùng ven biển LaGi 2.3.2. Cơ sở lý thuyết mô hình MIKE21/3 Couple Model FM Chi tiết của các mô hình tính sẽ được trình bày kỹ trong Phụ lục 1, dưới dây chỉ đưa ra những phương trình cơ bản. Phương trình liên tục và hệ phương trình nước nông 2 chiều trên toàn bộ độ sâu h=+d trong module MIKE 21HD : h u hv hS t x y (2.43) 2 2 0 0 0 0 0 2 1 a xysx bx xx xx xy s phu hu hvu h gh fvh gh t x y x x x ss hT hT hu S x y x y (2.44) 2 2 0 0 0 0 0 2 1 a sy by yx yy xy yy s phv huv hv h gh fuh gh t x y y y y s s hT hT hv S x y x y (2.45) Trong đó: t: Thời gian x, y: Các thành phần trong tọa độ
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_dien_bien_hinh_thai_vung_ven_bien_nam_tru.pdf
- 2-TTLA_PhamTrung_VIE.pdf
- 3-TTLA_PhamTrung_EN.pdf
- 4 -Trich yeu Luan an (tiếng Việt + Anh)_(NCS. Phạm Trung).pdf