Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

62 417 0
Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY. Sự biến động bãi biển trong vùng nước nông ven bờ là kết qủa tác động của các quá trình tự nhiên...

ĐẠI HỌC QUỐC GIA H À NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHI ÊN Dương Công Điển TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG DÒNG CH ẢY LUẬN VĂN THẠC KHOA HỌC Hà Nội - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA H À NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHI ÊN Dương Công Điển TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG DÒNG CH ẢY Chuyên ngành: Hải dương học Mã số: 60 44 97 LUẬN VĂN THẠC KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Nguyễn Minh Huấn Hà Nội - 2012 i MỤC LỤC MỞ ĐẤU ………………………………………………………………………… 1 Chương 1 – TỔNG QUAN ……………………………………………………… 2 1.1. Đặt vấn đề …………………………………………………………. 2 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ……………………………………………… 3 1.3. Giới hạn nghiên cứu ……………………………………………… 3 1.4. Phương pháp nghiên c ứu …………………………………………… 4 Chương 2 – ĐIỀU KIỆN TỰ NHI ÊN HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ………………………………. 5 2.1. Đặc điểm tự nhiên, điều kiện khí tượng thủy văn khu vực cửa Thuận An …………………………………………………………………. 6 2.2. Hiện trạng công trình bảo vệ bờ tại cửa Thuận An ………………… 6 Chương 3 – MÔ HÌNH VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH CÁC KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ………………………………………………………………. 9 3.1. Cơ sở lý thuyết CMS-flow………………………………………… 9 3.2. Cơ sở lý thuyết CMS-wave ………………………………………… 19 3.3. Kết nối giữa CMS-flow CMS-wave …………………………… 22 3.4. Thiết lập lưới tính, điều kiện biên, điều kiện ban đầu ……………… 22 3.5. Phân tích số liệu, xây dựng kịch bản tính toán ……………………… 27 3.6. Thiết lập các thông số hiệu chỉnh mô hình …………………… 33 3.7. Kết quả tính toán …………………………………………………… 40 KẾT LUẬN ……………………………… ……………………………………… 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………. 56 ii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình1: Bản đồ khu vực phá Tam Giang – Cầu Hai ……………………………… 5 Hình2. Hệ thống kè biển tại cửa Thuận An ……………………………………… 7 Hình 3. Chi tiết kết cấu kè (S1, S2 B) tại phía bờ bắc cửa Thuận An …………. 7 Hình 4. Chi tiết kết cấu kè (N) tại bờ nam cửa Thuận An ……………………… 8 Hình 5. Lưới tính CMS-wave với biên sóng nước sâu vị trí củabiển 23 Hình 6. Lưới tính CMS-flow với biên mực nước vị trí các kè biển 24 Hình 7. Lưới tính CMS-flow tại khu vực cửa Thuận An với địa h ình đáy biển 25 Hình 8. Vị trí các kè trong miền tính 26 Hình 9. Dao động mực nước trong một chu kỳ triều tại Thuận An 27 Hình 10. So sánh độ cao sóng tính toán v à đo đạc tại trạm MSP-1 thời gian: 10 - 12/2002 28 Hình 11. Đường đi, so sánh độ cao sóng tính toán v à đo đạc trong cơn bão frankie 7/1996 28 Hình 12. Đường đi, so sánh độ cao sóng tính toán v à đo đạc trong cơn bão Wukong 9/2000 28 Hình 13. Đường đi, so sánh độ cao sóng tính toán v à đo đạc trong cơn bão Linda 11/1997 29 Hình 14. Vị trí điểm lấy các tham số sóng n ước sâu 29 Hình 15. Hoa sóng tại trạm ngoài khơi trong nhiều năm 30 Hình 16. Hoa sóng tại trạm ngoài khơi trong mùa gió đông bắc mùa gió tây nam 31 Hình 17. Quy định về hướng sóng trong mô h ình CMS-wave 32 Hình 18. Vị trí các trạm quan trắc dao động mực n ước dòng chảy 21/4/2007 34 Hình 19. Thiết lập các thông số chính của CMS -wave 34 Hình 20. Điều kiện phổ sóng tại bi ên CMS-wave 35 Hình 21. Thiết lập các thông số chính tron g mô hình CMS-flow 35 Hình 22. Các thông số tính toán vận chuyển trầm tích 36 Hình 23. Điều kiện biên dao động mực nước 36 Hình 24. Giao diện điều khiển tính toán cặp đồng thời giữa hai mô hình 37 Hình 25. So sánh mực nước tính toán đo đạc tại trạm V1từ 10 giờ ngày 21/4 đến 10 giờ ngày 22/4/2007 37 Hình 26. So sánh tốc độ dòng chảy tính toán với tốc độ d òng chảy đo đạc tại các tầng mặt, giữa đáy tại trạm V1từ 10 giờ ngày 21/4 đến 10 giờ ngày 22/4/2007 38 Hình 27. So sánh hướng dòng chảy tính toán với h ướng dòng chảy đo đạc tại các tầng mặt, giữa đáy tại trạm V1từ 10 giờ ngày 21/4 đến 10 giờ ngày 22/4/2007 38 iii Hình 28. Trường dòng chảy tại khu vực cửa Thuận An trong pha triều l ên 39 Hình 29. Trường dòng chảy tại khu vực cửa Thuận An trong pha triều xuống 39 Hình 30. Kết qủa tính toán bồi xói sau 30 ngày v ới sóng tác động có hướng từ 120 đến 150 độ 40 Hình 31. Địa hình đáy biển khu vực cửa Thuận An sau thời gian tính toán 30 ng ày dưới tác động của sóng có h ướng từ 120 đến 150 độ 41 Hình 32. Kết qủa tính toán bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có h ướng từ 90 đến 120 độ 41 Hình 33. Địa hình đáy biển khu vực cửa Thuận An sau thời gian tính toán 30 ng ày dưới tác động của sóng có hướng từ 90 đến 120 độ 42 Hình 34. Kết qủa tính toán bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có h ướng từ 60 đến 90 độ 42 Hình 35. Địa hình đáy biển khu vực cửa Thuận An sau thời gian tính toán 30 ng ày dưới tác động của sóng có hướng từ 60 đến 90 độ 43 Hình 36. Kết qủa tính toán bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có h ướng từ 30 đến 60 độ 43 Hình 37. Địa hình đáy biển khu vực cửa Thuận An sau thời gian tính toán 30 ng ày dưới tác động của sóng có hướng từ 30 đến 60 độ 44 Hình 38. Kết qủa tính toán bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có h ướng từ 0 đến 30 độ 44 Hình 39. Địa hình đáy biển khu vực cửa Thuận An sau thời gian tính toán 30 ng ày dưới tác động của sóng có hướng từ 0 đến 30 độ 45 Hình 40. Kết qủa tính toán bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có h ướng từ 330 đến 0 độ 45 Hình 41. Địa hình đáy biển khu vực cửa Thuận An sau thời gian tính toán 30 ng ày dưới tác động của sóng có hướng từ 330 đến 0 độ 46 Hình 42. vị trí các mặt cắt từ 1 đến 5 47 Hình 43. So sánh bi ến động địa hình tại mặt cắt số 1 dưới tác động của các hướng sóng khác nhau 47 Hình 44. So sánh bi ến động địa hình tại mặt cắt số 1 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóng với độ sâu ban đầu 48 Hình 45. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 2 dưới tác động của các h ướng sóng khác nhau 48 Hình 46. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 2 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóng với độ sâu ban đầu 49 Hình 47. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 3 dưới tác động của các h ướng sóng khác nhau 49 iv Hình 48. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 3 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóng với độ sâu ban đầu 50 Hình 49. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 4 dưới tác động của các h ướng sóng khác nhau 50 Hình 50. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 4 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóng với độ sâu ban đầu 51 Hình 51. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 5 dưới tác động của các h ướng sóng khác nhau 51 Hình 52. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 5 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóng với độ sâu ban đầu 52 Hình 53. Kết quả đo đạc đường bờ tại Thuận An tháng 6 năm 2 012 52 Hình 54. Ảnh chụp khu vực bồi cát phía nam k è tại cửa Thuận An 6/2012 53 Hình 55. Ảnh chụp vị trí các bar cát ngầm tại cửa Thuận An 6/2012 54 Hình 56. Ảnh chụp các bar cát tại trung tâm luồng ra vào tại cửa Thuận An 6/2012 54 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng1: Các đợt đo đạc tại cửa Thuận An từ 1/2007 đến nay …………………… 8 Bảng 2. Bảng tần suất sóng trung b ình nhiều năm 30 Bảng3. Bảng tần suất sóng n ước sâu theo các hướng tác động tới đường bờ 32 Bảng4. Kết quả phân tích các yếu tố sóng theo h ướng tác động 33 Bảng 5. Lượng trầm tích vận chuyển qua các mặt cắt 55 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Giải nghĩa SMS Surface-water Modeling System CMS – wave Coastal Model ing System - wave CMS – flow Coastal Model ing System - flow 1 MỞ ĐẦU Sự biến động bãi biển trong vùng nước nông ven bờ là kết qủa tác động của các quá trình tự nhiên như gió, sóng, d òng chảy, sóng thần biến động của mực nước biển. Tuy nhiên sự tác động của con ng ười cũng có ảnh hưởng đáng kể thông qua các công trình nhân t ạo như xây dựng kè, đê chắn sóng, tường đứng ven biển v à các quá trình nạo vét luồng cũng như nuôi bãi. Do vậy nghiên cứu sự biến động bãi biển trong vùng ven bờ là hết sức cần thiết quan trọng đối với các công trình ven bờ như: xây dựng cảng, thiết kế luồng tầu v à các công trình bảo vệ bờ. Trong nghiên cứu này, tôi tiến hành các phân tích số liệu thủy động lực học có tác động tới các quá trình vận chuyển trầm tích biến đổi đáy trong vùng nước nông ven bờ. Áp dụng mô hình số (CMS) tính toán mô phỏng sự biến động b ãi biển tại vùng cửa Thuận An sau khi xây dựng công tr ình kè biển. Trong quá trình tính toán kiểm chứng mô hình, Các tham số sóng dòng chảy được hiệu chỉnh kiểm chứng kỹ lưỡng. Ngoài ra bộ số liệu đo đạc biến động đ ường bờ trong khuôn khổ dự án VS\RDE-03 được sử kiểm chứng với các kết quả biến động b ãi biển của mô hình. Các kết quả mô phỏng chỉ ra rằng, b ước đầu các công tr ình xây dựng kè biển với mục đích bảo vệ, ngăn chặn xói lở bờ biển ở khu vực Hải D ương – Thuận An – Hòa Duân đã có những kết quả nhất định. Khu vực bờ biển Hải D ương đã được bảo vệ khỏi các tác động gây xói lở, khu vực phía nam cửa Thuận An chuyển từ trạng thái xói lở sang bồi tụ. Các kết quả tính toán đ ưa ra được bức tranh khá ph ù hợp với các kết quả đo đạc thực tế. Để hoàn thành bài luận văn này tôi xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới: Ban giám hiệu tr ường Đại học Khoa học tự nhi ên, Khoa Khí tượng - Thủy văn Hải dương học, phòng sau đại học đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi ho àn thành luận văn này. Viện Cơ học, Viện KH CN Việt Nam (địa chỉ; 18 Hoàng Quốc Việt, Nghĩa Đô Cầu Giấy, H à Nội), cơ quan nơi tôi công tác đ ã cử đi đào tạo cũng như tạo điều kiện về mặt thời gian, kinh phí các thủ tục hành chính trong suốt quá trình học tập. Ban giám đốc, các đồng nghiệp của Trung tâm Khảo sát Nghiên cứu Tư vấn Môi trường Biển dự án hợp tác Việt Nam – Thụy Điển VS\RDE-03 góp ý, cung cấp số liệu, tạo điều kiện đi khảo sát đo đạc tại khu vực cửa biển Thuận An. PGS. TS Nguyễn Minh Huấn - người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ v à tạo mọi điều kiện trong quá tr ình nghiên cứu hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Khí t ượng – Thủy văn và Hải dương Học đã tận tính dạy dỗ truyền thụ kiến thức cho tôi trong những năm học vừa qua 2 Chương 1 - TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Trong những năm gần đây dưới sự phát triển mạnh của nền kinh tế cũng nh ư sự phát triển nhanh của ng ành du lịch dịch vụ, nhiều các công tr ình ven bờ như đê biển, kè chắn sóng, mỏ hàn được xây dựng với mục đích chỉnh trị nhằm đạt đ ược mục tiêu phục vụ phát triển kinh tế, bảo vệ các vùng dân cư kh ỏi sự xâm thực từ phía biển. Khu vực cửa biển Thuận An – Thừa Thiên Huế là một trong những cửa ng õ quan trọng của giao thông đường thủy kết nối hầu hết các con sông của tỉnh Thừa Thiên Huế trong khu vực đầm phá Tam Giang – Cầu Hai trong đó có cảng Thuận An với Biển Đông. Đây cũng là cửa chính tiêu thoát lũ trong mùa mưa là kênh trao đổi nước giữa đầm phá v à biển. Thêm vào đó phía b ắc cửa là khu dân cư thuộc xã Hải Dương với số lượng dân cư lớn phía nam cửa là khu du lịch bãi tắm biển Thuận An. Đây là hai khu vực đang có hiện tượng xói lở mạnh gây ra t ình trạng nguy hiểm tới đời sống dân cư cũng như phát triển du lịch trong khu vực [3]. Với chủ trương ngăn chặn sự bồi lấp luồng t àu tại Thuận An bảo vệ bờ hai phía bắc phía nam, đầu năm 2005 Ủy ban nhân dân Tỉnh Thừa Thi ên Huế đã ra quyết định phê duyệt dự án xây dựng “xử lý khẩn cấp khắc phục xói lở bờ biển H ải Dương chỉnh trị luồng cảng Thuận An, tỉnh Thừa Thi ên Huế”. Giai đoạn 1 xây dựng công trình chống xói lở bờ biển Hải D ương – Thuận An – Hòa Duân. Công trình đã được xây dựng vào đầu năm 2008 hoàn thành vào cuối năm 2010. Với mục tiêu bảo vệ các vùng bị xói lở, công trình bước đầu đã có một số hiệu quả nhất định. Khu vực phía bắc (khu bờ biển x ã Hải Dương) có các kè S1, S2 B bảo vệ cách ly khu vực bờ khỏi các tác động của sóng v à dòng chảy nên quá trình xói lở bờ biển tại đây không c òn diễn ra. Khu vực phía nam gần cửa (khu bờ biển Thuận An – Hòa Duân) hiện tượng xói lở không còn (đặc biệt là bãi biển phía nam kè) và thay vào đó là quá tr ình bồi diễn ra mạnh mẽ dưới sự che chắn của các công trình. Khu vực phía trong cửa Thuận An, quá trình bồi xói biến động bãi biển đường bờ diễn ra phức tạp. Khu vực phía nam xa công tr ình quá trình bồi xói diễn ra theo mùa dưới tác động của các h ướng sóng khác nhau trong gió m ùa Đông Bắc gió mùa Tây Nam. Như vậy kết quả sau khi xây dựng các k è biển trong giai đoạn 1 của dự án đ ã có các tác động đến các quá trình thủy động lực kết quả là tác động đến sự tiến triển của đường bờ bãi biển khu vực cửa Thuận An v à vùng lận cận như sau: 3 - Quá trình sóng dòng chảy khu vực gần công tr ình cửa Thuận An có sự thay đổi. - Các công trình cách ly hoặc ngăn cản dòng vận chuyển trầm tích dọc bờ, làm thay đổi bức tranh vận chuyển trầm tích . - Với mục tiêu bước đầu là ngăn cản sự xói lở tại các bờ biển Hải D ương – Thuận An – Hòa Duân, Các công trình kè đã phát huy được tính hiệu quả tại các vùng bờ biển lận cận công trình, tuy nhiên chưa giải quyết được sự bồi lấp luồng tàu xói lở tại các khu vực bờ phía trong cửa. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu: Để hiểu rõ quy luật các quá trình vận chuyển trầm tích biến động đáy biển , cần có sự nghiên cứu chi tiết về các quá trình động lực gây ra quá trình vận chuyển trầm tích trong khu vực cửa Thuận An, đặc biệt l à các tác động của công trình. Có các nghiên cứu định lượng mô phỏng, đưa ra bức tranh vận chuyển trầm tích và biến đổi đáy biển, từ đó có các giải pháp khắc phục các yếu điểm trong giai đoạn 1 của công trình cũng như đưa ra hướng giải quyết trong giai đoạn tiếp theo. Các mục tiêu chính của nghiên cứu gồm có: - Nghiên cứu phân tích các quá trình động lực (sóng dòng chảy) tác động đến quá trình vận chuyển trầm tích trong khu vực cửa Thuận An. - Nghiên cứu ứng dụng mô hình SMS (các mô đun CMS-flow CMS-wave) trong việc tính toán vận chuyển trầm tích khu vực cửa Thuận An dưới tác động của công trình. 1.3 Giới hạn của nghiên cứu Trong nghiên cứu này, tác giả tập trung nghiên cứu vận chuyển trầm tích tại khu vực của Thuận An, đặc biệt l à khu vực lận cận công trình, dưới tác động chủ yếu của hai yếu tố sóng v à dòng chảy. Các thông số của công trình cũng được đưa vào mô hình tính nh ằm mục đích mô phỏng đ ược các tác động của nó t ới sự vận chuyển trầm tích biến động đáy biển. Do việc sử dụng mô hình hai chiều trung bình theo độ sâu để mô phỏng các quá trình thủy động lực biến đổi đáy, cho nên các kết quả chỉ mô phỏng đ ược quá trình biến đổi đáy biển, sự biến đổi đ ường bờ không được mô phỏng ở đây. Tuy nhiên các kết quả đo đạc biến động đ ường bờ vẫn được sử dụng để so sánh sự tương quan giữa kết quả tính biến động đáy biển với sự biến động của đ ường bờ. Các kịch bản tính toán sử dụng các kết quả phân tích sóng theo các hướng tác động khác nhau, mỗi hướng tác động tiến h ành lấy trung bình các tham số sóng theo một khoảng thời gian. Dao động mực nước áp dụng tại biên được lấy bằng sự 4 biến động mực nước trong một chu kỳ triều đặc tr ưng. Lưu lượng trong các sông không được sử dụng trong các nghi ên cứu tính toán. 1.4 Phương pháp nghiên c ứu Dựa trên các đặc điểm khu vực nghi ên cứu vùng đầm phá Tam Giang – Cầu Hai và vùng cửa sông lạch triều Thuận An, cho nên phương pháp nghiên c ứu được hình thành trên cơ sở: - Nghiên cứu các tài liệu liên quan tới vùng đầm phá, cửa sông v à công trình. Dựa vào các thông tin phù h ợp với vùng nghiên cứu. Dựa trên thông tin, số liệu các kết quả của các nghiên cứu, công trình khoa học các đề tài, dự án đã tiến hành tại khu vực. Xem xét phân tích các s ố liệu, văn bản có li ên quan. - Thu thập các số liệu cơ bản về địa hình, đường bờ, thông số của công tr ình, các số liệu về mực nước, chế độ sóng tính chất trầm tích. - Phân tích số liệu làm cơ sở thiết lập mô hình xây dựng các kịch bản tính toán. - Xác định mô hình phù hợp với nguồn số liệu v à khu vực nghiên cứu. - Thiết lập mô hình dựa trên các số liệu cơ bản, lựa chọn điều kiện tr ên biên và điều kiện ban đầu. - Hiệu chỉnh kiểm chứng mô hình. - Mô phỏng mô hình theo các kịch bản tính toán. - Phân tích kết quả tính toán. [...]... tính toán v n chuyển trầm tích v biến đổi đáy biển được tính toán theo ba công thức : - Công thức của Wantanabe (1987), tính toán v n chuyển trầm tích tổng cộng bao gồm: tính toán v n chuyển trầm tích lơ lửng v di đáy - Công thức tính v n chuyển trầm tích của Lund-CIRP (Camenen v Larson 2006) Công thức tính lượng trầm tích tổng cộng kết hợp từ công thức tính v n chuyển trầm tích lơ lửng v công. .. đường bờ Biến động đường bờ Biến động đường bờ Biến động đường bờ Chương 3 - MÔ HÌNH V N CHUYỂN TRẦM TÍCH V À CÁC KẾT QUẢ TÍNH TOÁN Hệ thống mô hình ven bờ là tổ hợp của các mô hình tính toán sóng, dòng chảy, v n chuyển trầm tích v biến động bãi biển trong khu v c ven bờ Hệ thống đ ược xây dựng nhằm áp dụng tính toán trong các luồng tầu v v n chuyển trầm tích tại các cửa sông v biến động của bãi biển. .. v sóng Mô hình động lực dựa trên phương trình bảo toàn trong v ng nước nông v các thành phần lực Coriolis, ứng suất gió, ứng suất sóng, ứng suất đáy, ma sát do v t cản, ảnh hưởng của đáy v khuyếch tán rối Có ba phương pháp tính toán v n chuyển trầm tích là: Mô hình tính toán v n chuyển trầm tích tổng cộng của Wantanabe ( 1997), tính toán v n chuyển trầm tích kết hợp tính toán trầm tích lơ lửng v ... thức tính v n chuyển trầm tích di đáy - Tính toán v n chuyển trầm tích tổng cộng dựa theo công thức tính v n chuyển trầm tích lơ lửng của VanRijn kết hợp công thức tính v n chuyển trầm tích di đáy của Lund-CIRP Trong báo cáo này các tác gi sử dụng công thức tính toán v n chuyển trầm tích của Lund-CIRP Công thức Lund – CIRP sử dụng trong CMS-flow theo hai phương th ức: Thứ nhất, tính toán lượng v n chuyển. .. do dòng chảy được tính là (45) Ứng suất trượt cực đại do sóng được tính như sau: (46) ứng suất trung bình được xác định là 0.5 (47) Công thức tính v n chuyển trầm tích đáy Công thức tính toán v n chuyển trầm tích đáy qb dưới tác động của sóng v dòng chảy được Camenen v Larson (2005) đưa ra như sau: 1 , , (48) Trong đó chỉ số w v n tương ứng theo hướng của sóng v hướng vuông góc v i hướng truyền sóng, ... xạ sóng hệ số κ được lấy >0 v không tính đến nhiễu xạ sóng κ = 0 Trong CMS-wave hệ số κ được lấy giá trị mặc định =4 Tương tác sóng v dòng chảy Các thành phần v n tốc C x, Cy v Cθ được viết như sau: (67) (68) (69) ở đây U v V là thành phần v n tốc dòng chảy theo hướng x v y k là số sóng v h là độ sâu nước Mối liên hệ giữa tần số góc tương đối σ, tần số góc tuyệt đốiv ω, số sóng k v v n tốc dòng. .. lơ lửng v di đáy theo công thức của Lund-CIRP (Camenen v Larson 2006) v tính toán v n chuyển trầm tích lơ lửng theo công thức của Van Rijn kết hợp v i công thức v n chuyển trầm tích di đáy của Lund-CIRP Trong trường hợp này các tác giả lựa chọn phương pháp thứ hai – tính toán v n chuyển trầm tích theo các công thức của Lund-CIRP Phương trình chuyển động CMS-flow sử dụng phương pháp thể tích hữu... khi sóng truyền v o bờ biển hoặc công trình Năng lượng này được tính toán dựa trên góc của sóng đến v sóng phản xạ Mật độ năng lượng tác động của sóng phản xạ biểu thị bằng một h àm tuyến tính của mật độ tác động của sóng đến (72) Trong đó K là hệ số phản xạ của sóng K=0 – không tính đến phản xạ sóng K=1 – tính đến phản xạ sóng Sóng đổ do địa hình đáy: Khi sóng truyền v o v ng nước nông, độ cao của sóng. .. (62) v i utide là v n tốc dòng chảy do thủy triều, uwind là tốc độ dòng chảy do tác động của gió uwaves là v n tốc dòng chảy sinh ra do sóng, utributary là tốc độ dòng chảy do sông đổ ra Trong các v ng có dòng chảy mạnh, như là tại v ng thuỷ triều dâng, rút mạnh (lạch triều) dòng triều chiếm ưu thế còn trong v ng sóng đổ, dòng chảy sinh ra do sóng có thể mạnh hơn đáng kể so v i dòng triều Tại các v ng... môdun là một phần trong hệ thông mô hình SMS, được xây dựng v phát triển tính toán v i nhiều công cụ hỗ trợ v công nghệ GIS v được triển khai trên hệ thống máy tính cá nhân cũng nh ư hệ máy tính song song [7,8,9,10,11] 3.1 Cơ sở lý thuyết CMS-flow CMS- Flow là mô hình tính toán trường dòng chảy v v n chuyển trầm tích Mô hình tính toán v n chuyển các chất hòa tan (muối) v trầm tích dưới tác động của . 1997), tính toán v n chuyển trầm tích kết hợp tính toán trầm tích lơ lửng v di đáy theo công thức của Lund-CIRP (Camenen v Larson 2006) v tính toán v n chuyển. Flow là mô hình tính toán tr ường dòng chảy v v n chuyển trầm tích . Mô hình tính toán v n chuyển các chất hòa tan (muối) v trầm tích dưới tác động của thủy

Ngày đăng: 13/02/2014, 16:48

Hình ảnh liên quan

Hình1: Bản đồ - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 1.

Bản đồ Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình2. Hệ thống kè biển tại cửa Thuận An - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 2..

Hệ thống kè biển tại cửa Thuận An Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 3. Chi tiết kết cấu kè (S1, S2 và B) tại phía bờ bắc cửa Thuận An - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 3..

Chi tiết kết cấu kè (S1, S2 và B) tại phía bờ bắc cửa Thuận An Xem tại trang 13 của tài liệu.
gồm cửa Thuận An và vùng lận cận (xem trong hình 5). Vùng tính có kích thước 15.000m (300  ô  lưới) theo  hướng  song  song  với  đường  bờ,  12000m (480  ô  lưới) - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

g.

ồm cửa Thuận An và vùng lận cận (xem trong hình 5). Vùng tính có kích thước 15.000m (300 ô lưới) theo hướng song song với đường bờ, 12000m (480 ô lưới) Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 8. Vị trí các kè trong miền tính 3.4.4Điều kiện biên - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 8..

Vị trí các kè trong miền tính 3.4.4Điều kiện biên Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 11. Đường đi, so sánh độ cao sóng tính tốn và đo đạc trong cơn bão Frankie 7/1996 - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 11..

Đường đi, so sánh độ cao sóng tính tốn và đo đạc trong cơn bão Frankie 7/1996 Xem tại trang 34 của tài liệu.
Hình 13. Đường đi, so sánh độ cao sóng tính tốn và đo đạc trong cơn bão Linda - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 13..

Đường đi, so sánh độ cao sóng tính tốn và đo đạc trong cơn bão Linda Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 16. Hoa sóng tại trạm ngồi khơi trong mùa gió đơng bắc và mùa gió Tây nam - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 16..

Hoa sóng tại trạm ngồi khơi trong mùa gió đơng bắc và mùa gió Tây nam Xem tại trang 37 của tài liệu.
Bảng4. Kết quả phân tích các yếu tố sóng theo hướng tác động - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Bảng 4..

Kết quả phân tích các yếu tố sóng theo hướng tác động Xem tại trang 39 của tài liệu.
Hình 19. Thiết lập các thơng số chính của CMS-wave - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 19..

Thiết lập các thơng số chính của CMS-wave Xem tại trang 40 của tài liệu.
3.6.2 Thiết lập các thông số trong mơ hình CMS-flow - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

3.6.2.

Thiết lập các thông số trong mơ hình CMS-flow Xem tại trang 41 của tài liệu.
Hình 22. Các thơng số tính tốn vận chuyển trầm tích. - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 22..

Các thơng số tính tốn vận chuyển trầm tích Xem tại trang 42 của tài liệu.
Hình 24. Giao diện điều khiển tính tốn cặp đồng thới giữa hai mơ hình - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 24..

Giao diện điều khiển tính tốn cặp đồng thới giữa hai mơ hình Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 25. So sánh mực nước tính tốn và đo đạc tại trạm V1từ 10 giờ ngày 21/4 - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 25..

So sánh mực nước tính tốn và đo đạc tại trạm V1từ 10 giờ ngày 21/4 Xem tại trang 43 của tài liệu.
Hình 27. So sánh hướng dịng chảy tính tốn với hướng dòng chảy đo đạc tại các - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 27..

So sánh hướng dịng chảy tính tốn với hướng dòng chảy đo đạc tại các Xem tại trang 44 của tài liệu.
Hình 31. Địa hình đáy biển khu vực cửa Thuận An sau thời gian tính toán 30 - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 31..

Địa hình đáy biển khu vực cửa Thuận An sau thời gian tính toán 30 Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 32 Kết quả tính tốn bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có hướng từ 90 - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 32.

Kết quả tính tốn bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có hướng từ 90 Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 34. Kết quả tính tốn bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có hướng từ 60 - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 34..

Kết quả tính tốn bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có hướng từ 60 Xem tại trang 48 của tài liệu.
Hình 36. Kết quả tính tốn bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có hướng từ 30 - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 36..

Kết quả tính tốn bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có hướng từ 30 Xem tại trang 49 của tài liệu.
Hình 38. Kết quả tính tốn bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có hướng từ - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 38..

Kết quả tính tốn bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có hướng từ Xem tại trang 50 của tài liệu.
Hình 40. Kết quả tính tốn bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có hướng từ - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 40..

Kết quả tính tốn bồi xói sau 30 ngày với sóng tác động có hướng từ Xem tại trang 51 của tài liệu.
Kết quả tính tốn cho từng hình thế hướng sóng tại mỗi mặt cắt được trình bày trên hai hình v ẽ: Hình vẽ biểu diễn sự biến động đáy biển tại mỗi mặt cắt d ưới - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

t.

quả tính tốn cho từng hình thế hướng sóng tại mỗi mặt cắt được trình bày trên hai hình v ẽ: Hình vẽ biểu diễn sự biến động đáy biển tại mỗi mặt cắt d ưới Xem tại trang 53 của tài liệu.
Hình 44. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 1 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóngvới độ sâu ban đầu - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 44..

So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 1 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóngvới độ sâu ban đầu Xem tại trang 54 của tài liệu.
Hình 46. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 2 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóngvới độ sâu ban đầu - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 46..

So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 2 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóngvới độ sâu ban đầu Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 47. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 3 dưới tác động của các - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 47..

So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 3 dưới tác động của các Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 49. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 4 dưới tác động của các hướng sóng khác nhau - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 49..

So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 4 dưới tác động của các hướng sóng khác nhau Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 48. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 3 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóng với độ sâu ban đầu - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 48..

So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 3 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóng với độ sâu ban đầu Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 51. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 5 dưới tác động của các hướng sóng khác nhau - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 51..

So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 5 dưới tác động của các hướng sóng khác nhau Xem tại trang 57 của tài liệu.
Hình 50. So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 4 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóng với độ sâu ban đầu - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

Hình 50..

So sánh biến động địa hình tại mặt cắt số 4 dưới tác động tổng hợp của tất cả các hướng sóng với độ sâu ban đầu Xem tại trang 57 của tài liệu.
Từ các hình 44, 46 và 48 ta thấy trên mặt cắt 1,2 và 3 có sự bồi lắng trầm tích mạnh - Luận văn thạc sĩ TÍNH TOÁN VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH V À BIẾN ĐỘNG ĐÁY BIỂN TẠI VÙNG LÂN CẬN CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA SÓNG VÀ DÒNG CHẢY

c.

ác hình 44, 46 và 48 ta thấy trên mặt cắt 1,2 và 3 có sự bồi lắng trầm tích mạnh Xem tại trang 58 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan