Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
DÒNG NĂNG LƯỢNG SÓNG HƯỚNG BỜ
VÀ DỌC BỜ BIỂN NAM TRUNG BỘ
Phạm Trung
Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam
Tóm tắt: Năng lượng sóng là một trong những tác nhân quan trọng của hiện tượng sạt lở bờ
biển. Mật độ năng lượng sóng vùng ven biển Nam Trung Bộ có trị số cao nhất so với các vùng ven
biển khác của Việt nam và thay đổi mạnh giữa mùa gió Tây Nam và gió mùa Đông Bắc. Nghiên
cứu các thành phần dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ nhằm đánh
giá nguy cơ sạt lở bờ biển đồng thời làm cơ sở đề xuất giải pháp kỹ thuật để ổn định đường bờ
biển.
Từ khóa: Nam Trung Bộ, Năng lượng sóng biển, sạt lở bờ biển, …
Summary: Wave energy is one of the most important factors in coastal erosion process. Wave
energy density in the South Central Coast area has the highest value compared to other coastal
areas of Vietnam and varies strongly between the southwest monsoon and the northeast monsoon.
Study the components of wave energy flux perpendicular to the coastline and parallel to the
shoreline along the South Central Coast to assess the potential risk of shoreline erosion and to
provide the basis for proposing technical solutions to stabilize the coastline.
1. MỞ ĐẦU*
(đầm phá thông ra biển) như sông Ô Lâu, sông
Hương đổ vào phá Tam Giang thông ra biển qua
Vùng ven biển Nam Trung Bộ được xác định
cửa Thuận An, sông Truồi, sông Nông đổ ra
trong nghiên cứu này gồm 7 tỉnh, thành phố từ
đầm Cầu Hai thông ra biển qua cửa Tư Hiền,
Đà Nẵng đến Bình Thuận có diện tích tự nhiên
sông Kone - Hà Thanh đổ ra đầm Thị Nại thông
trên đất liền là 44.376,8 km2 và dân số (2015)
ra cửa biển Quy Nhơn và (iii) Loại cửa sông di
9.185.000 người.
động như cửa Đà Nông, cửa sông Vệ. Các cửa
Đây là dải đất hẹp kéo dài từ Bắc xuống Nam,
sông có độ rộng thường không lớn, độ sâu trung
mặt phía Đông giáp biển Đông, phía Tây là dãy
bình nhỏ. Các cửa sông lớn như Trà Khúc, Đà
Trường Sơn thành một vách đứng gần như song
Rằng… thường có nhiều bãi cát ngầm, nổi chắn
song với bờ biển chắn gió ẩm từ biển Đông thổi
ngang và phân cách với biển bởi những dải cát
vào, có nhiều dãy núi chạy sát ra biển chia cắt
cao từ 2m÷50m, thường có những đầm phá,
địa hình thành nhiều lưu vực sông suối ngắn và
luôn di chuyển do gió làm cho hình thái cửa
dốc.
sông biến đổi liên tục.
Đường viền các cửa sông ven biển ở Nam
Đường bờ biển Nam Trung Bộ khúc khuỷu hình
Trung Bộ và miền Trung nói chung tạo với
răng cưa. Địa hình bờ bị chia cắt bởi các dãy
đường bờ thành một vệt thẳng, có thể chia thành
núi, cồn cát và các cửa sông, vịnh, đầm. Đây là
3 dạng chính: (i) Loại đổ thẳng ra biển theo
khu vực có điều kiện tự nhiên khắc nghiệt,
hướng chủ đạo của sông chính như cửa Nhật Lệ,
thường xuyên phải hứng chịu những trận mưa
Trà Khúc, Đà Rằng…(ii) Loại đổ vào đầm phá
bão, lũ lụt lớn. Vì vậy đường bờ biển, cửa sông
Ngày nhận bài: 04/10/2018
Ngày duyệt đăng: 10/12/2018
Ngày thông qua phản biện: 26/11/2018
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
1
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
ở khu vực này thường có những diễn biến, thay các cung chịu ảnh hưởng mạnh của 2 mùa gió
đổi rất phức tạp và mạnh mẽ. Đường bờ từ đèo chính là Đông Bắc và Tây Nam.
Hải Vân đến Nha Trang thuộc kiểu xâm thực,
Năng lượng sóng là một trong những yếu tố
bờ đá thấp, bờ đụn cát hoặc vũng vịnh, cửa
quan trọng nhất tác động vào bờ gây ra sạt lở
sông. Đây là quá trình tân kiến tạo, hoạt động
hay bồi tụ. Nicoletta Leonardi, Neil K. Ganju
mạnh có nhiều dãy núi hoặc khối núi nhô ra sát
và nnk, 2015 đã nghiên cứu mối liên hệ giữa
biển.
năng lượng sóng và mức độ xói lở bờ biển ở
Quá trình xói lở bờ biển đang diễn ra trên địa Mỹ, Ý và đã phát hiện mối tương quan bậc nhất
bàn của hầu hết các tỉnh ven biển với mức độ giữa hai đại lượng không thứ nguyên đại diện
khác nhau và với các kiểu cấu tạo bờ khác nhau cho năng lượng sóng (P*) và mức độ xói lở (E*)
song chủ yếu là vật liệu cát. Một số đoạn bờ đã [6]; Trước đó, năm 2010, Prasertsak
có các công trình chỉnh trị như đê, kè nhưng vẫn Ekphisutsuntorn và Prungchan Wongwises
tiếp tục bị xói mòn. Hiện tượng bồi tụ thường cũng đã công bố kết quả nghiên cứu mối tương
diễn ra ở một số cửa sông lớn, quá trình này liên quan giữa chiều cao sóng biển và mức độ xói lở
quan nhiều đến sự gia tăng của bão trong mấy bờ biển Bangkhuntien của Thái Lan [5].
chục năm qua. Vùng ven biển Quảng Ngãi phần
Nghiên cứu về năng lượng sóng vùng biển
lớn là những bãi cát dài và phẳng cho thấy tình
Đông đã được một số tác giả trong nước thực
trạng xói bờ cát xảy ra tại khu vực Mộ Đức, Đức
hiện [1], [2], [3]; Kết quả các nghiên cứu đã chỉ
Phổ. Vùng ven biển tỉnh Bình Định, đường bờ
ra rằng mật độ năng lượng sóng khu vực ven
có hình răng lược rất điển hình và có nhiều vũng
biển Nam Trung Bộ lớn hơn nhiều so với các
kín. Tại vụng kín có nhiều cửa sông đổ ra như
vùng biển phía Bắc và phía Nam. Nghiên cứu
ở Quy Nhơn, đường bờ thường được tích tụ và
này tập trung nghiên cứu chi tiết hơn năng
bồi đắp dần, các cửa sông có xu hướng bị thu
lượng sóng do gió tại vùng biển Nam Trung Bộ
hẹp gây khó khăn cho việc thoát lũ trong mùa
trong đó tác giả đã phân tích dòng năng lượng
mưa và giao thông thủy. Khu vực ven biển Phú
sóng theo hai hướng chính vuông góc và tiếp
Yên từ Sông Cầu đến Tuy Hòa bờ biển có nhiều
tuyến với đường bờ với mong muốn sử dụng
biến động, dải bờ cát chạy dài tại khu bờ thuộc
các đại lượng này giải thích cơ chế, xu hướng
huyện Sông Cầu là nơi xảy ra quá trình xói bờ
xói lở hay bồi tụ dọc theo dải ven biển nghiên
khá mạnh, đường bờ có nơi bị dịch chuyển vào
cứu.
sâu tới 60 m (bờ biển Xuân Hải). Vùng ven biển
2. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP
Khánh Hòa từ Vạn Ninh tới vịnh Cam Ranh có
nhiều đảo và bán đảo lớn. Quá trình tích tụ
thường thấy ở trong các vụng biển điển hình là
vụng Cam Ranh, quá trình xói lở xảy ra ở Thành
phố Nha Trang, Ninh Hòa, Cam Ranh...Vùng
biển từ Ninh Thuận là nơi có nhiều dải cát dài,
đặc biệt ở khu vực Phan Rang, là vùng tích tụ
mài mòn, hẹp, dốc thoải, đường bờ ở đây ít có
biến động lớn, ranh giới giữa đất liền và nước
biển thường rất rõ và không bị gồ ghề. Vùng bờ
biển Bình Thuận đặc trưng bởi các cung đường
cong lớn có đỉnh là các điểm cứng phân chia
cung bờ trên tại mũi La Gàn, mũi Đá Dựng, mũi
Né, mũi Kê Gà,…Xói bồi diễn ra trong phạm vi
2.1. Cách tiếp cận
Trị số năng lượng sóng và thông lượng năng
lượng là hai đại lượng quan trọng để tính toán
các thay đổi của sóng khi truyền vào bờ.
Theo lý thuyết sóng điều hòa, năng lượng toàn
phần của sóng bao gồm phần thế năng Ep và
động năng Ed được xác định bởi biểu thức sau:
ꢅ
ꢅ
ꢅ
ꢂꢃꢄ
ꢆꢇ
ꢂꢃꢄ
ꢉ
E = Eꢀ + Eꢁ =
ꢈ + ꢂꢃꢄ ꢈ =
ꢈ (1)
ꢆꢇ
Lấy trung bình (theo không gian trên một chiều
dài sóng L và theo thời gian trong một chu kỳ),
ta có năng lượng sóng trung bình trên một đơn
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
2
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
vị diện tích bề mặt biển còn gọi là mật độ năng
lượng sóng (Energy density):
Như vậy, thay vì chiếu véc tơ P lên hệ tọa độ
Descartes, có thể sử dụng chính đường bờ biển
để phân tích hướng truyền năng lượng sóng.
Phân tích véc tơ thông lượng sóng P thành hai
thành phần: thành phần vuông góc với đường
bờ, gọi là "Dòng năng lượng sóng hướng bờ"
(Pn) và thành phần song song với đường bờ, gọi
là "Dòng năng lượng sóng dọc bờ " (Pt). Tích
phân giá trị dòng năng lượng sóng hướng bờ và
dọc bờ trong khoảng thời gian nhất định (tuần,
tháng hay mùa) chúng ta có thể xác định được
"Tổng dòng năng lượng sóng hướng bờ" và
"Tổng dòng năng lượng sóng dọc bờ" trong thời
đoạn xác định. Giá trị tổng năng lượng sóng
hướng bờ càng lớn cho thấy nguy cơ tác động
của sóng biển lên đoạn đường bờ đó càng
nghiêm trọng ; giá trị tổng năng lượng sóng dọc
bờ càng lớn cho thấy năng lượng vận chuyển
bùn cát dọc bờ càng cao. Ngoài ra, giá trị dương
hoặc âm của Pt còn cho biết hướng vận chuyển
bùn cát theo mùa dưới tác động của sóng do gió
mùa.
ꢅ
ꢋ
ꢊ = =
ꢌ
ꢂꢃꢄ
ꢉ
(2)
Thông lượng năng lượng sóng trung bình ꢍ
(hay công suất sóng) là số năng lượng trung
bình truyền qua 1 mét dài theo hướng truyền
sóng trong một đơn vị thời gian, qua 1 mặt
phẳng thẳng đứng cố định vuông góc với
phương truyền sóng :
ꢅ
ꢍ = (ꢎꢏꢐ )ꢑꢏ = ꢊꢑꢏ
(3)
ꢉ
Trong đó :
E là mật độ năng lượng sóng (J/m2)
Cg là vận tốc truyền năng lượng sóng (còn gọi
là vận tốc nhóm sóng)
ꢆ
ꢒꢔꢁ
Cꢃ = ꢓ1 + ꢕꢖꢗꢘ(ꢒꢔꢁ)ꢙ
(4)
ꢒ
Với k là số sóng, d là chiều sâu nước;
Sh là hàm sin hyperbol theo định nghĩa
shx = ꢆ (ꢚꢛ − ꢚꢜꢛ)
ꢒ
2.2. Phương pháp
Đối với sóng thực, có thể sử dụng công thức sau
đây để xác định giá trị của thông lượng sóng
[3] :
Trong nghiên cứu này, mô hình toán MIKE21/3
Couple FM Model đã được sử dụng để mô
phỏng chế độ thủy động lực học vùng biển
Đông và sau đó chi tiết hóa cho dải ven biển
Nam Trung Bộ.
ꢒꢤ
ꢡ
(
)
ꢍ = ꢝꢞ
ꢑꢏ(ꢟ, ꢠ)ꢊ ꢟ, ꢠ ꢣꢟꢣꢠ
(5)
∫ ∫
ꢢ
ꢢ
: Mật độ của nước biển
g: Gia tốc trọng trường
f: Tần số sóng
Module phổ sóng MIKE21 SW được tích hợp
trong mô hình MIKE21/3 Coupled Model FM
là một mô hình động lực sóng thế hệ thứ ba, giải
trên lưới phi cấu trúc. Chức năng chính là mô
phỏng sự hình thành, phát triển, phân rã và biến
đổi của sóng gió dưới sự tác động của các yếu
tố quan trọng
: Hướng sóng
Trong (5), P là thông lượng năng lượng của cả
hệ sóng (tất cả các hướng, tất cả các tần số). Để
có thể đánh giá tổng thông lượng đó truyền theo
hướng nào (giả sử xét trong hệ trục tọa độ
Descartes hai chiều XY) ta có [3]:
Sử dụng MIKE21 SW cho phép xác định được
các thành phần của thông lượng sóng tại mỗi
điểm bất kỳ trong miền tính khi chiếu lên hai
trục vĩ tuyến và kinh tuyến (Px, Py). Trong
nghiên cứu này thông lượng sóng P được phân
tích theo hai thành phần vuông góc (Pn) và
song song (Pt) với đoạn đường bờ AB như
ꢥ⃗
ꢍ = (ꢍꢦ, ꢍꢧ)
(6)
ꢒꢤ
ꢡ
(
)
ꢍ = ꢝꢞ
ꢑꢏ(ꢟ, ꢠ)cos(ꢠ)ꢊ ꢟ, ꢠ ꢣꢟꢣꢠ (7)
∫
ꢢ
∫
∫
ꢦ
ꢢ
ꢒꢤ
ꢡ
(
)
ꢍ = ꢝꢞ
ꢑꢏ(ꢟ, ꢠ)ꢨꢩꢪ(ꢠ)ꢊ ꢟ, ꢠ ꢣꢟꢣꢠ (8)
∫
ꢧ
ꢢ
ꢢ
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
3
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
sau:
3.1. Mô hình tính sóng toàn biển Đông và mô
hình Nam Trung Bộ
Y
n
Py
P
B
t
P
t
P
n
X
Px
O
A
Hình 1: Hệ trục tọa độ và các quy ước
ꢍ = ꢍ. cos(ꢬ − ꢭ)
ꢫ
(9)
ꢍ = ꢍ. ꢨꢩꢪ(ꢬ − ꢭ)
ꢮ
(10)
Hình 2: Vùng nghiên cứu chính Nam Trung Bộ
và vùng mở rộng toàn Biển Đông
Trong đó:
P được xác định theo (6)
ꢥꢥꢥ⃗
a (radian): Góc hợp bởi trục X đến ꢍ (chiều quy
ước như Hình 1, có giá trị từ -ꢯ đếꢪ ꢯ)
Chế độ sóng vùng ven biển Nam Trung Bộ đa
phần bị tác động trực tiếp bởi chế độ sóng, dòng
chảy, dao động mực nước, chế độ hải văn biển
của toàn Biển Đông nói chung. Để đảm báo tính
hệ thống và liên tục, miền tính toán vì thế được
mở rộng lên toàn Biển Đông, gọi là vùng tính
toán mở rộng.
α (radian): Góc hợp bởi trục X và đường bờ
(chiều quy ước như Hình 1, có giá trị từ -
ꢯ đếꢪ ꢯ)
∆X, ∆Y : Chênh lệch tọa độ giữa 2 điểm A và B
(∆X = ꢰꢱ − ꢰꢲ,∆Y = ꢳ − ꢳ )
ꢱ
ꢲ
(
)
ꢬ = arctan2 ꢍꢦ, ꢍꢧ
(11)
(12)
Nghiên cứu đã sử dụng số liệu sóng quan trắc
tại trạm hải văn Phú Quý năm 2009 để kiểm
chứng các mô hình trên. Ngoài ra còn sử dụng
số liệu sóng quan trắc từ vệ tinh của tổ chức
AVISO (Pháp) và kết quả sóng mô phỏng của
mô hình WAVEWATCH-III cung cấp bởi
NCEP/NOAA. Thời gian hiệu chỉnh và kiểm
định gồm 2 giai đoạn, giai đoạn 1 từ tháng
7/2009÷9/2009 (mùa gió Tây Nam) và giai
đoạn 2 từ tháng 10/2009÷12/2009 (mùa gió
Đông Bắc).
ꢭ = arctan2( ∆X, ∆Y)
Tổng dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc
bờ cho một thời đoạn (từ T1 đến T2) của mùa
gió mùa Đông Bắc và Tây Nam có thể tính toán
được bằng cách tích phân (9) và (10) trong thời
gian xác định đó.
ꢷꢒ
(
)
ꢍ =
ꢫ
ꢍ. ꢴꢵꢨ ꢬ − ꢭ ꢣꢶ
(13)
(14)
∫
ꢷꢆ
ꢷꢒ
( )
ꢍ. ꢨꢩꢪ ꢬ − ꢭ ꢣꢶ
ꢍ =
ꢮ
∫
ꢷꢆ
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
4
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
WAVEWATCH III với bước lưới tương đối thô
(0.50 x 0.50 tương ứng độ phân giải khoảng 50
Km/điểm), hoàn toàn có thể trích xuất biên tính
toán từ mô hình mở rộng toàn Biển Đông cho
mô hình nghiên cứu chính ven biển Nam Trung
Bộ cũng như các mô hình chi tiết khác.
3.2. Kết quả tính toán dòng năng lượng sóng
cho dải ven biển Nam Trung Bộ
Trong nghiên cứu, đường cơ sở là đường nối
những vị trí lựa chọn tính toán các giá trị đặc
trưng của dòng năng lượng sóng trước khi vào
đến bờ. Đây là đường cong thể hiện hình dáng
của đường bờ nên gần như song song với đường
bờ biển. Việc chọn đường cơ sở có thể xem xét
nhiều phương án đặt ở những độ sâu d khác
nhau, từ đó so sánh đưa ra kiến nghị chọn đường
cơ sở hợp lý (tức là phản ảnh được qui luật xói
bồi).
Có hai vị trí đặc biệt có thể chọn làm đường
cơ sở:
Hình 3: So sánh đồng mức chiều cao,
hướng và chu kỳ sóng tính bằng mô hình
- Vị trí sóng vỡ: Từ vị trí sóng bị vỡ vào đến
bờ là khu vực hoạt động mạnh nhất của chuyển
MIKE21 SW (trái) với WAVEWATCH-III (phải) 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. Đối với sóng thực
là tổng nhiều sóng khác nhau, giá trị đại diện
có thể chọn bằng chiều cao sóng có nghĩa Hs
và MIKE21 SW 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 Hs>0,6d, hay sóng vỡ tại d=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
Hình 4: So sánh kết quả tính toán chiều cao
và nước nông: Vị trí này về lý thuyết là tại
sóng bằng mô hình với số liệu quan trắc
d=L/2. Chiều dài sóng L được tính từ chu kỳ
tại trạm Phú Quý
sóng T và độ sâu d. Ở nước sâu
Mô hình lan truyền sóng toàn vùng biển Đông
cho thấy kết quả mô phỏng các quá trình vật lý
trong thực tế có độ chính xác khá tốt. Thay vì
sử dụng số liệu sóng của mô hình như
L=Lo=(gT2/2π) không phụ thuộc d. Vậy vào
tới d=Lo/2 thì sóng bắt đầu bị ảnh hưởng của
đáy. Với sóng thực, chu kỳ đặc trưng có thể
chọn là Tp (chu kỳ đỉnh phổ sóng), giá trị này
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
5
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
do mô hình MIKE cung cấp. Và cũng như trên, - Tính các thành phần của dòng năng lượng
cần chọn một giá trị Tp trung bình (có thể dễ sóng theo phương tiếp tuyến Pt và pháp tuyến
hơn là chọn Hs trung bình do T thay đổi ít Pn qua mỗi phân đoạn theo công thức tác giả đề
hơn).
xuất từ (9) đến (14).
Dựa vào đặc điểm hướng đường bờ và các tiêu Phần dưới đây minh họa một số kết quả tính
chí phân tích trên, tác giả tiến hành xác định toán thông lượng năng lượng sóng P (kW/m) và
đường cơ sở và tính toán các dòng năng lượng các dòng năng lượng thành phần tiếp tuyến Pt
sóng cho khu vực nghiên cứu ven biển Nam và pháp tuyến Pn cho dải ven biển Nam Trung
Trung Bộ theo 4 vùng từ Nam ra Bắc như sau Bộ trong 1 kỳ triều đại diện vào mùa gió Tây
(Hình 5):
Nam (Tháng 8) và Đông Bắc (Tháng 12). Đây
là thời điểm không có bất kỳ tác động khí tượng
bất thường nào (như bão, ATNĐ).
Vùng 1: Từ Vũng Tàu đến Mũi Sừng Trâu
Vùng 2: Mũi Sừng Trâu đến mũi Đại Lãnh
Vùng 3: Mũi Đại Lãnh đến Ba Làng An
Vùng 4: Từ Mũi Ba Làng An đến Đà Nẵng
Hình 6: Thông lượng năng lượng sóng P
(kW/m) trong mùa gió Tây Nam
Hình 7: Thông lượng năng lượng sóng P
(kW/m) trong mùa gió Đông Bắc
Hình 5: Đường cơ sở và các phân vùng
tính toán dòng năng lượng sóng
Đường cơ sở trong mỗi vùng lại được chia
thành các phân đoạn nhỏ (trung bình 1km/phân
đoạn) để tính toán theo trình tự:
- Tính thông lượng năng lượng sóng P cho mỗi
phân đoạn theo công thức (6).
Hình 8: Dòng năng lượng sóng dọc bờ Pt
(kW/m) trong mùa gió Tây Nam
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
6
KHOA HỌC
nước ta.
CÔNG NGHỆ
Kết quả tính toán năng lượng sóng ở khu vực Nam
Trung Bộ cũng cho thấy sự khác biệt rõ rệt về độ
lớn gấp hàng chục lần giữa các tháng mùa gió
Đông Bắc và gió mùa TâyNam. Năng lượng sóng
mùa gió Đông Bắc chiếm ưu thế trên toàn dải bờ
biển nghiên cứu từ Ninh Thuận ra đến Đà Nẵng
còn mùa Tây Nam là đoạn bờ từ Vũng Tàu đến
mũi Sừng Trâu-La Gàn thuộc Bình Thuận (Hình
6 đến Hình 10).
Dòng chảy ven bờ do sóng là yếu tố rất quan
trọng gây ra xói lở-bồi lấp vùng ven biển Nam
Trung Bộ. Lực tác động của dòng chảy sóng
trực tiếp gây xói lở bờ và vận chuyển các phần
tử vật chất ra xa bờ (thành phần pháp tuyến Pn)
hoặc di chuyển dọc bờ biển đến tích tụ ở nơi
khác (thành phần Pt). Trên Hình 8 và Hình 9,
do tác động của trường sóng trong gió mùa
Đông Bắc đã yếu đi tại vùng số 1 nên khu vực
từ Vũng Tàu đến Bình Thuận dòng ven bờ đa
phần có hướng Tây Bắc-Đông Nam (Pt<0).
Khu vực có dòng năng lượng sóng hướng bờ
lớn (Pn>0) từ Ninh Thuận trở ra (đặc biệt ở
vùng số 3: Phú Yên đến Quảng Ngãi, Hình 10)
trùng hợp với các vùng mà bờ biển bị xâm thực
mạnh, có nhiều trọng điểm về sạt lở.
Hình 9: Dòng năng lượng sóng dọc bờ Pt
(kW/m) trong mùa gió Đông Bắc
Hình 10: Dòng năng lượng sóng hướng bờ Pn
(kW/m) trong mùa gió Tây Nam
3.4. Kết luận
Nhiều công trình thuộc chương trình biển, các
đề tài độc lập cấp Nhà nước, đề tài cấp Bộ, đề
tài của các địa phương và ngành… khi xác định
nguyên nhân gây xói-bồi vùng ven biển đều có
chung nhận định năng lượng sóng và dòng chảy
ven bờ là nguyên nhân chính và phổ biến chi
phối quá trình xói lở-bồi tụ ở khu vực Nam
Trung Bộ. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu
nói trên chủ yếu tập trung vào xác định những
khu vực có năng lượng sóng lớn để đánh giá
tiềm năng khai thác nguồn năng lượng này phục
vụ phát triển kinh tế-xã hội với phạm vi nghiên
cứu năng lượng sóng ở ngoài khơi. Các nghiên
cứu về năng lượng sóng để phục vụ cho tính
toán dòng chảy ven bờ và vận chuyển bùn cát
còn hạn chế.
Hình 11: Dòng năng lượng sóng hướng bờ Pn
(kW/m) trong mùa gió Đông Bắc
3.3. Thảo luận
Kết quả tính toán đã chỉ ra khu vực có năng
lượng sóng lớn chủ yếu tập trung từ Ninh
Thuận đến vịnh Dung Quất-Quảng Ngãi
(vùng số 2 và 3, Hình 6 và Hình 7). Thông
lượng sóng ở vùng này lớn hơn từ 3 đến 7 lần
so với khu vực Bắc Trung Bộ (đoạn từ vịnh
Đà Nẵng đến Cồn Cỏ). Điều này cũng phù
hợp với nghiên cứu trước của Nguyễn Mạnh
Hùng [1] khi cho rằng đây là vùng có dòng
năng lượng sóng lớn nhất trên toàn dải ven bờ
Do đó việc nghiên cứu tác động của dòng năng
lượng sóng đến những đoạn bờ biển cụ thể với
các thành phần xác định trình bày trong nghiên
cứu là vấn đề quan trọng và cần thiết đặc biệt là
khu vực dải bờ biển Nam Trung Bộ, nơi chịu tác
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
7
KHOA HỌC
CÔNG NGHỆ
động trực tiếp của sóng, diễn biến xói lở bờ biển do sóng là thường xuyên và phức tạp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Mạnh Hùng, Dương Công Điển và nnk (2009), Năng lượng sóng biển khu vực
biển Đông và vùng biển Việt Nam, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội.
[2] Đỗ Ngọc Quỳnh (2002÷2003), Đánh giá tiềm năng năng lượng biển Việt Nam, Báo cáo
tổng kết đề tài cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
[3] Trần Thanh Tùng và nnk (2011), Nghiên cứu áp dụng giải pháp nuôi bãi nhân tạo cho các
đoạn bờ biển bị xói lở ở khu vực miền Trung Việt Nam, Đề tài nghiên cứu tiềm năng cấp Nhà
nước, Hà Nội.
[4] MIKE by DHI, Scientific Documentation, Spectral wave module, p.45. 2014.
[5] Prasertsak Ekphisutsuntorn và Prungchan Wongwises, A Study of the Relation of Wave
Height and Erosion at Bangkhuntien Shoreline, Thailand, World Academy of Science,
Engineering and Technology International Journal of Environmental and Ecological
Engineering, Vol:4, No:8, 2010.
[6] Nicoletta Leonardi, Neil K. Ganju và nnk, A linear relationship between wave power and
erosion determines salt-marsh resilience to violent storms and hurricanes,
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019
8
8 trang
21/04/2022
4660
Bạn đang xem tài liệu "Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- dong_nang_luong_song_huong_bo_va_doc_bo_bien_nam_trung_bo.pdf
