Mô hình hóa quá trình diễn biến hình thái cửa biển lý tưởng bằng mô hình động lực hình thái hai chiều - Trần Thanh Tùng

Mô hình động lực hình thái hai chiều, mô hình diễn biến cửa bằng mô hình hình thái hai chiều là những nội dung trong bài viết "Mô hình hóa quá trình diễn biến hình thái cửa biển lý tưởng bằng mô hình động lực hình thái hai chiều". Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình hóa quá trình diễn biến hình thái cửa biển lý tưởng bằng mô hình động lực hình thái hai chiều - Trần Thanh TùngM« h×nh hãa qu¸ tr×nh diÔn biÕn h×nh th¸i cöa biÓn lý tëng b»ng m« h×nh ®éng lùc h×nh th¸i hai chiÒu TrÇn Thanh Tïng Khoa Kỹ thuật Biển, Đại học Thủy lợi Tóm tắt: Bài báo này trình bày các kết quả nghiên cứu diễn biến hình thái, động lực của một cửabiển lý tưởng dưới các tác động khác nhau của sóng và dòng chảy bằng mô hình hình thái dạng quátrình Delft-3D do Viện Thủy lực Delft, Hà Lan (WL| Delft Hydraulics) phát triển. Mặc dù nghiên cứuchỉ tiến hành mô phỏng các diễn biến của một cửa biển lý tưởng nhưng các phân tích diễn biến hìnhthái cho thấy sự phù hợp giữa kết quả mô phỏng với các hệ số tương quan ổn định cửa và các hiệntượng dòng chảy và biến đổi hình thái diễn ra trong tự nhiên. Các kết quả nghiên cứu bổ xung thêmnhững hiểu biết thấu đáo hơn về quá trình diễn biến cửa đồng thời giúp lý giải các hiện tượng diễn biếncửa xảy ra trong thực tế. Bước đầu lượng hóa các hệ số ổn định kinh nghiệm và tương quan giữa cácyếu tố động lực sóng và dòng chảy tới sự ổn định và quá trình diễn biến cửa. 1. Giới thiệu chung và diện tích mặt cắt ngang cửa (V~Ac). Hệ số Các diễn biến hình thái tại một cửa biển dưới kinh nghiệm trong các tương quan trên được xáctác động của sóng và dòng chảy là một quá trình định dựa trên các số liệu đo đạc tại nhiều cửaphức tạp. Một phần là do bản thân các tương tác biển trên thế giới. Tuy nhiên vì mỗi một cửa biểngiữa sóng, dòng chảy, vận chuyển bùn cát và có một đặc tính thủy động lực học và hình tháibiến đổi địa hình đáy tại khu vực cửa rất phức tạp cũng như điều kiện địa chất riêng nên chỉ có thểvà còn nhiều vấn đề chưa được nghiên cứu một đánh giá một cách định tính mức độ ổn định củacách đầy đủ và thỏa đáng. Mặt khác, các yếu tố cửa mà không thể lượng hóa cũng như dự báođộng lực tham gia vào quá trình diễn biến cửa được trạng ổn định của cửa theo thời đoạn dài.như sóng, dòng chảy, mực nước liên tục biến đổi Nghiên cứu diễn biến hình thái cửa biển cótheo không gian và thời gian. thể được tiến hành dựa trên phân tích các tương Thông thường, một cửa biển có thể duy trì ở quan kinh nghiệm thông qua các số liệu đo đạctrạng thái cân bằng “ổn định” khi các yếu tố động địa hình và các đặc trưng hình thái cửa tại cáclực tác động tới cửa cân bằng với nhau. Tuy thời điểm khác nhau trong quá khứ. Tuy nhiên vìnhiên trạng thái cân bằng ổn định này có thể bị không phải lúc nào và tại bất kỳ một cửa biểnphá vỡ khi cửa chịu tác động của các hiện tượng nào cũng có số liệu đo đạc đầy đủ và hệ thống,thời tiết bất thường hoặc do sự can thiệp của của mặt khác các đo đạc này hiếm khi được thực hiệncon người. Cửa cũng có thể chuyển từ trạng thái một cách liên tục nên nếu chỉ dựa vào số liệu đocân bằng ổn định sang trạng thái không ổn định đạc tại các thời điểm rời rạc sẽ rất khó lượng hóado quá trình phát triển suy tàn tự nhiên của cửa. các diễn biến cửa trong thời đoạn dài. NghiênĐể đánh giá khái quát trạng thái ổn định và khả cứu cửa cũng có thể được tiến hành trên mô hìnhnăng bồi lấp của một cửa biển, hệ số ổn định vật lý, tuy nhiên các nghiên cứu dạng này khátương đối của Brunn và Gerritsen (1960) hay phức tạp và tốn kém khi cần phải tái tạo các diễnđường cong ổn định Escoffier (1940) thường hay biến tự nhiên của cửa trong phòng thí nghiệm.được sử dụng. Hệ số ổn định tương đối của Một phần vì chúng được quy định và khống chếBrunn và Gerritsen (1960) biểu thị tương quan bởi các luật tương tự khi sử dụng tỷ lệ thu nhỏgiữa thể tích lăng trụ triều trao đổi qua cửa với mô hình, bị hạn chế bởi kỹ thuật tái tạo các táclượng bùn cát tổng cộng vận chuyển dọc bờ (r = động của sóng, dòng chảy và vận chuyển bùn cátP/Mtot). Đường cong ổn định Escoffier (1940) đối với cửa; bởi kỹ thuật và thiết bị đo đạc và hạnbiểu thị quan hệ giữa vận tốc dòng chảy qua cửa chế bởi phạm vi nghiên cứu cũng như thời đoạn 19nghiên cứu. Chỉ có một số ít phỏng thí nghiệm về mô hình Delft-3D có thể tham khảo tại Lesser ettrên thế giới có đủ điều kiện để tiến hành các mô al. (2004) hoặc Roelvink (2006).phỏng dạng này. Hiện nay, công cụ mô hình toán a/ Mô đun Dòng chảyđang dần thay thế các phương pháp mô phỏng Mô-đun dòng chảy (FLOW) là chương trìnhbằng mô hình vật lý và trở thành công cụ hỗ trợ thủy động lực học mô phỏng chế độ dòng chảyhiệu quả cho các phân tích tương quan kinh xây dựng trên cơ sở giải hệ phương trình thủy lựcnghiệm, khi khả năng mô p ...