Mô hình thủy động lực học cho khu vực bờ biển Quảng Nam - Đà Nẵng

Bài viết Mô hình thủy động lực học cho khu vực bờ biển Quảng Nam - Đà Nẵng được nghiên cứu nhằm mục đích thiết lập một mô hình thủy động lực học hoàn chỉnh và đảm bảo độ chính xác cho khu vực dọc theo bờ biển Quảng Nam và Đà Nẵng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình thủy động lực học cho khu vực bờ biển Quảng Nam - Đà Nẵng ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL. 19, NO. 1, 2021 19 MÔ HÌNH THỦY ĐỘNG LỰC HỌC CHO KHU VỰC BỜ BIỂN QUẢNG NAM - ĐÀ NẴNG HYDRODYNAMIC MODELLING FOR THE COASTAL AREA OF QUANG NAM – DA NANG Nguyễn Quang Bình1, Nguyễn Công Phong2, Vũ Huy Công1, Võ Ngọc Dương1 1 Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; nqbinh@dut.udn.vn; vhcong@dut.udn.vn; vnduong@dut.udn.vn 2 Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam; nguyencongphongg7@gmail.com (Nhận bài: 16/7/2020; Chấp nhận đăng: 18/12/2020) Tóm tắt - Nghiên cứu này nhằm mục đích thiết lập một mô hình thủy Abstract - This study aims to establish a complete hydrodynamic động lực học hoàn chỉnh và đảm bảo độ chính xác cho khu vực dọc model and ensure the accuracy for the area along the coasts of theo bờ biển Quảng Nam và Đà Nẵng. Mô hình đã phản ánh được các Quang Nam and Da Nang. The model has reflected the actual khía cạnh thủy động lực học của khu vực nghiên cứu so với thực tế hydrodynamic aspects of the study area based on the use of the dựa trên việc sử dụng mô hình MIKE 21/3 của viện thủy lực Đan MIKE 21/3 model of the Danish hydraulic institute. The model is Mạch. Mô hình được xây dựng dựa trên phương pháp đa tỷ lệ, bắt built on a multi-scale method, starting with the East Sea model to a đầu bằng mô hình Biển Đông đến khu vực nghiên cứu cụ thể cho bờ specific study area for the coast of Quang Nam - Da Nang. Both biển khu vực Quảng Nam - Đà Nẵng. Cả hai mô hình được hiệu chỉnh models are calibrated and validated with water level, wave, flow và kiểm định với các thông số mực nước, sóng, vận tốc dòng chảy và velocity parameters and give very good results. This study will cho kết quả tốt. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cơ sở dữ liệu để thực provide a database for conducting more detailed and deeper studies hiện các nghiên cứu chi tiết hơn như diễn biến đường bờ, nghiên cứu in the coastal area of Quang Nam - Da Nang such as shoreline về bão và sự cố tràn dầu. changes, studies of storms and oil spills. Từ khóa - E 21/3; mô hình thủy động lực; phương pháp đa tỷ lệ; mô Key words - MIKE 21/3; Hydrodynamic modeling; Multi-ratio hình biển Đông; Quảng Nam - Đà Nẵng. method; East Sea model; Quang Nam – Da Nang. 1. Giới thiệu Mạnh, “Nghiên cứu để cập nhật, chi tiết hóa bộ số liệu cơ Với lợi thế bãi biển kéo dài, với nhiều công trình quan bản về triều, nước dâng dọc bờ biển từ Quảng Ninh đến trọng và nằm ngay trên tuyến hàng hải chính của quốc tế qua Quảng Nam phục vụ tính toán thiết kế, củng cố nâng cấp Biển Đông. Quảng Nam - Đà Nẵng được xem trung tâm kinh đê biển” [3]; Lê Văn Khoa, “Nghiên cứu lập bản đồ khoanh tế của khu vực Miền Trung – Tây Nguyên và là một trong vùng dòng Rip, phục vụ quy hoạch và phát triển du lịch những động lực tăng trưởng kinh tế cho Việt Nam. Tuy biển thành phố Đà Nẵng” [4]; Báo cáo tính toán chế độ nhiên, vùng biển của 2 tỉnh nằm trong vùng tác động mạnh sóng thuộc dự án khu đô thị mới quốc tế Đa Phước năm của nhiều yếu tố như thủy triều biển Đông, dòng chảy và bùn 2017 [5]. Trong các nghiên cứu này, điều kiện biên đa số cát đổ ra từ hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn, sông Cu Đê đều được trích xuất từ mô hình lớn hơn, tuy nhiên có 1 số nên có chế độ thủy lực động lực khá phức tạp. Ngoài ra, hàng nghiên cứu sử dụng hai mô hình số với lời giải số và sai số năm Quảng Nam - Đà Nẵng thường xuyên phải gánh chịu khác nhau để thiết lập cho hai khu vực nghiên cứu, làm ảnh các hậu quả do thiên tai, đặc biệt là lũ lụt và mưa bão. Hậu hưởng đến độ chính ssssxác của kết quả tính toán cũng như quả này dự kiến sẽ trở nên nghiêm trọng hơn trong tương lai quá trình lan truyền sóng, gió và mực nước triều. dưới tác động của biến đổi khí hậu. Để đánh giá và giảm Qua phân tích ưu nhược điểm kết quả của các nghiên cứu thiểu những tác động này, cần phải có những nghiên cứu cụ trước đây, trong nghiên cứu này nhóm tác giả đã cập nhật thể để hiểu được chế độ thủy động lực cho khu vực này. thêm dữ liệu địa hình của một số công trình mới được xây Ngày nay, việc ứng dụng mô hình số trong nghiên cứu chế dựng dọc theo bờ biển, phạm vi đường bờ được xử lý và trích độ thủy động lực học vùng biển và cửa sông rất phổ biến. Hiệu xuất từ ảnh viễn thám để phản ánh đúng hình thái hiện trạng quả của phương pháp này đã được chứng minh trong nhiều của khu vực nghiên cứu. Dòng chảy từ lưu vực sông Cu Đê, công trình nghiên cứu khác nhau [1]. Đối với tất cả các mô sông Vu Gia – Thu Bồn được cập nhật và tính toán. Mô hình hình số, điều kiện biên là một yêu cầu quan trọng. Do việc tổng thể và chi tiết được thiết lập trên cũng 1 phần mềm quan trắc, đo đạc các dữ liệu về biển thường rất khó khăn và MIKE 21/3 của viện thủy lực Đan Mạch theo phương pháp tốn kém, nên dữ liệu sóng, gió và dòng chảy thường rất hạn đa tỷ lệ. Trong đó, lưới của mô hình chi tiết được cập nhật chế để mô phỏng trong các mô hình. Để khắc phục khó khăn và chạy mô phỏng đồng thời với mô hình tổng thể. Đảm bảo này, dữ liệu cho các mô hình số thường được trích xuất từ các kết quả cũng như quá trình lan truyền sóng, gió, mực nước mô hình lớn hơn hoặc được lấy từ dữ ...