Ứng dụng mô hình MIKE21 mô phỏng và đánh giá sự thay đổi các đặc trưng thủy động lực và địa hình đáy biển của hệ thống kè biển chữ T khi chịu tác động của bão

BÀI BÁO KHOA HỌC

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE21 MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI

CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY ĐỘNG LỰC VÀ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN

CỦA HỆ THỐNG KÈ BIỂN CHỮ T KHI CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA BÃO

Vũ Minh Cát¹, Nguyễn Văn Hạnh²

Tóm tắt: Nam Định hàng năm chịu tác động thường xuyên của các thiên tai như bão, nước dâng và

hậu quả là bờ biển Nam Định bị xói lở nghiêm trọng. Để đảm bảo an toàn cho hệ thống đê biển, hệ

thống các mỏ hàn đã được xây dựng ở các huyện Giao Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng và đã chứng

minh hiệu quả gây bồi bãi biển, giảm xói do làm thay đổi các đặc trưng sóng, dòng chảy khi truyền

qua khu vực xây dựng mỏ hàn. Mô hình MIKE21-FM được sử dụng để mô phỏng tác động của trận

bão Damrey từ 21/9/2005 đến 27/9/2005 đến các đặc trưng thủy động lực và địa hình đáy biển tại

Đông Bình và Xuân Đài (Hải Hậu), nơi áp dụng hệ thống mỏ hàn chữ T. Kết quả mô phỏng cho thấy

trường sóng giảm từ 3m ở ngoài xa xuống chỉ còn 1.5m khi đến mặt trước và <1m ở mặt sau hệ thống

kè chữ T; Vận tốc dòng chảy lớn và biến động trên vùng hẹp là nguyên nhân hình thành các hố xói ở

mặt trước mỏ hàn, trong khi mặt sau lớp xói giảm đi đáng kể. Kết quả mô phỏng giúp các nhà thiết kế

lựa chọn các thông số hợp lý, vừa ổn định hệ thống công trình, giảm tối đa tình trạng xói trong bão

và góp phần ổn định hệ thống đê biển, phục vụ phát triển kinh tế xã hội tính Nam Định.

Từ khóa: Mike21-FM, Xói lở - bồi tụ, bờ biển Nam Định, kè mỏ hàn biển, kè chữ T.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ¹

Nhằm giảm thiểu tình trạng vỡ đê, giải pháp

Nam Định là tỉnh ven biển, nằm ở phía nam

châu thổ sông Hồng có diện tích tự nhiên 1.637

km². Nam Định có ba huyện ven biển, gồm

Giao Thuỷ, Hải Hậu và Nghĩa Hưng với đường

bờ biển khoảng 90 km và 3 cửa sông Ba Lạt,

cửa Lạch Giang, cửa Đáy.

xây dựng các hệ thống kè mỏ hàn biển (chữ I và

chữ T) nhằm bảo vệ bãi đã và đang được xây

dựng và tỏ ra rất hiệu quả trong việc bảo vệ

những vùng xói đặc biệt nghiêm trọng (Chi cục

đê điều và PCLB Nam Định, 2006).

Trong nội dung nghiên cứu, mô hình

MIKE21-FM được sử dụng để mô phỏng và

đánh giá sự biến động của các yếu tố thủy động

lực cũng như bãi biển trước và sau những cơn

bão lớn với việc chọn bão Damrey làm ví dụ.

Việc mô phỏng đã lượng hóa được thay đổi địa

hình đáy ở khu vực xây dựng kè chữ T sau bão

so với trước bão. Kết quả nghiên cứu sẽ là gợi ý

để đề xuất các thông số thiết kế mỏ hàn nhằm

giảm nhỏ chiều cao sóng, dòng chảy và tình

trạng xói ở khu vực công trình.

2. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MIKE21-FM

Mô hình MIKE-FM là một mô hình toán có

thể áp dụng mô phỏng cho vùng cửa sông, ven

biển và trong sông. Mô hình tích hợp các modul

dòng chảy, sóng với vận chuyển bùn cát, do đó

sự tương tác qua lại giữa sóng, dòng chảy, vận

chuyển bùn cát và ảnh hưởng của công trình

Trong nhiều năm qua, bờ biển tỉnh Nam

Định biến động mạnh do quá trình bồi tụ và xói

lở dưới tác động của tư nhiên và các hoạt động

kinh tế xã hội của con người. Theo nghiên cứu

về xói lở bờ biển Nam Định (Nguyễn Văn Hạnh

và nnk, 2015); Nghiên cứu đề xuất mặt cắt

ngang hợp lý đê biển (Vũ Minh Cát và nnk,

2010) và nghiên cứu diễn biến đường bờ sử

dụng các ảnh viễn thám (Phạm Quang Sơn,

2006) thì các cửa sông Ba Lạt, Lạch Giang và

cửa Đáy có tốc độ bồi tụ mạnh, trong khi bờ

biển các huyện Hải Hậu, Giao Thuỷ lại có tốc

độ xói lở nhanh và là vùng bờ biển bị xói lở

thuộc loại mạnh nhất ở nước ta hiện nay và đã

diễn ra trong nhiều thập kỷ qua.

¹Đại học Thủy lợi.

²Trung tâm Thông tin, dữ liệu biển và hải đảo.

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)

121

được xem xét một cách đầy đủ (Hướng dẫn sử

dụng MIKE-FM-HD, 2007).

- Phương trình cơ bản trong hệ tọa độ Đề Các

của module MIKE21 HD

h hu hv h

(1)



 hS

t

x'

y'



hu hu²hvu hu



h

hg ^

1

s_xy

y





p_a

s_xx







 fvh  gh



dz 





t

x'

y'

u



x' ₀x' _ox

_ox





z

v









v

 hF_u

 hu S



s

 h 

hv huv hv²hv





hg ^

1

s







p_a



h

^yy

yx



  fuh  gh



dz 







t

x'

y'



y' ₀y' _oy

_ox

y





z

v



u





v

 hF_v

 hv S







s

 h 



D

T

 h 



hT huT hvT hT









v

ˆ

(2)



 hF_T

 hH  hT S



s

t

x'

y'





D

hs hus hvs hs



s





v



 hF_s

 hs S

(3)

(4)

(5)

(6)







s

t

x'

y'



 h 







v_t

hk huk hvk hk

1 

k







 hF 

 h(P  B )

k

t

x'

y'



h  _k









v_t

h hu hv h

1 





k







 hF 

 h



c_1P  c_3B c_2





t

x'

y'



h  _





D

hC huC hvC hC



C







v



 hF_C

 hk C  hC



p

s

t

x'

y'



 h 





 Mô đun sóng MIKE21 SW

MIKE 21 SW là mô đun tính phổ sóng gió

được tính toán dựa trên lưới phi cấu trúc

(Hướng dẫn sử dụng MIKE21-SW, 2007). Mô

đun này tính toán sự phát triển, suy giảm và

truyền sóng được tạo ra bởi gió và sóng lừng ở

ngoài khơi và khu vực ven bờ. MIKE 21 SW

bao gồm hai công thức khác nhau: (i) Công thức

tham số tách hướng và Công thức phổ toàn

phần.

là thời gian;

là toạ độ Đề các đối với

x 



x, y



hệ toạ độ Đề các x 

cầu trong tọa độ cầu với  là vĩ độ và  là kinh

c_x,c_y,c_,c_

độ; v  là vận tốc truyền nhóm



x, y



và x 



,

là toạ độ







sóng trong không gian bốn chiều v, ,  và S là

số hạng nguồn cho phương trình cân bằng năng

lượng;  là toán tử sai phân bốn chiều trong

không gian v,  và .

Phương trình cân bằng sóng được xây dựng

cho cả hệ toạ độ Đề các

 Mô đun vận chuyển bùn cát MIKE 21 MT

Vận chuyển bùn cát được mô phỏng bởi

phương trình bảo toàn vật chất trong module

MIKE21- AD được tính theo phương trình 8

(Hướng dẫn sử dụng MIKE-FM-MT, 2007):

(7)

Trong đó:

là mật độ hoạt động; t

N



x, ,,t



hc huc hvc



x

c

x y



c

y





(hD_x)  (hD_y) Q_LC_L S

(8)

t

x

y

S

Số hạng nguồn bùn do xói hoặc bồi (kg/m³/s). Khi S > 0 quá trình xói đáy và bờ xảy ra

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)

122

và ngược lại; khi S<0 sẽ là quá trình bồi lấp đáy và bờ.

Lưu lượng nguồn trên một đơn vị diện tích (m³/s/m²)

Hàm biểu thị lưu lượng nguồn (kg/m³)

Q_L

C_L

Tóm lại, để tính vận chuyển bùn cát trong mô

- Với các biên lỏng ngoài biển: Sử dụng mô

hình MIKE21-FM, phải sử dụng 3 module: hình triều toàn cầu để xác định biên mực nước

MIKE21-HD, MIKE21-AD và MIKE21-MT. trên lưới tính 0.125° x 0.125° cho 10 phổ

Liên kết giữa các modul được thể hiện trên hình 1. sóng triều chính. Mô hình đã sử dụng chuỗi số

liệu đo đạc 17 năm từ vệ tinh TOPEX/

Poseidon, Jason-1 và Jason-2 để phân tích

thành phần dư của mực nước biển. Dựa trên số

liệu đo đạc, đã tính toán được các thành phần

sóng bán nhật triều M2, S2, K2, N2 và sóng

nhật triều S1, K1, O1, P1, Q1 và sóng nước

nông M4.

- Tài liệu sóng: Biên mô hình sóng được trích

từ 2 vị trí của mô hình sóng toàn cầu

WaveWatchIII với lưới tính là (10 x 1.250).

4. XÂY DỰNG MIỀN TÍNH VÀ LƯỚI

TÍNH CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Hình 1. Hệ thống tối thiểu để tính vận chuyển bùn

Lưới tính của mô hình được thiết lập như

hình 2, bao gồm toàn bộ châu thổ sông Hồng,

mở rộng ra phía biển đến độ sâu nước 30 – 40m.

Lưới tính dạng phi cấu trúc với mắt lưới mịn

vùng cửa sông và bãi biển gần bờ và thưa dần ra

ngoài, vừa đảm bảo độ chính xác cần thiêt khi

mô phỏng, nhưng dung lượng cần tính cũng

không quá lớn.

Kích thước lưới biến đổi từ 15m khu vực

trong sông, cửa sông và dải ven biển ra ngoài

biển lên đến 200m. Miền tính từ Yên Hưng,

Quảng Ninh (phía bắc) tới Thanh Hóa (phía

nam) với chiều dài khoảng 200 km và đến độ

sâu nước h = 30m ra phía biển, cách bờ biển

khoảng 40 km (hình 2).

3. CÁC NGUỒN TÀI LIỆU SỬ DỤNG

- Số liệu địa hình vùng biển ven bờ do Viện

Địa lý và Viện Khoa học thủy lợi đo đạc với tỉ lệ

1:10.000; số liệu ngoài khơi là bản đồ tỷ lệ 1:

50.000 do Trung tâm trắc địa bản đồ biển đo đạc.

- Số liệu thủy văn trong sông gồm 7 biên

thủy văn là trạm Do Nghi (sông Bạch Đằng);

Cửa Cấm (sông Cấm), Đông Xuyên (sông Văn

Úc), Định Cư (Sông Trà Lý), trạm Ba Lạt (Sông

Hồng), trạm Phú Lễ (Sông Ninh Cơ) và trạm

Như Tân (Sông Đáy).

- Tài liệu bùn cát: là độ đục thực đo được

quan trắc tại các trạm biên trong sông tương ứng

với tài liệu thủy văn/đường kính hạt cát trung

bình d₅₀.

Hình 2. Miền tính, lưới tính và cao độ đáy vùng nghiên cứu

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)

123

5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

tháng 7/2009.

5.1 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định khá tốt đối

- Hiệu chỉnh và kiểm định mực nước tại trạm với mực nước (NASH = 0.91); đạt yêu cầu đổi

Hoàng Châu và điểm đo trên sông Rút (Yên Hưng) với trường sóng (NASH = 78%), trường dòng

- Hiệu chỉnh mô hình sóng từ 19/7 đến chảy (NASH = 71%) và biến đổi địa hình đáy

25/7/2010.

- Hiệu chỉnh mô hình dòng chảy tháng tương đối phù hợp với thực đo nên có thể sử

2/2006 và kiểm định 22/4-22/5/2011. dụng bộ thông số đã hiệu chỉnh và kiểm định để

(NASH = 69%). Pha và giá trị các đặc trưng

- Thời gian hiệu chỉnh mô hình bùn cát là mô phỏng các phương án.

Hình 3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

gió cấp 11 – 12, giật cấp 13, kèm theo mưa lớn,

triều cường và kéo dài tới 14 giờ, gây thiệt hại

5.2. Mô phỏng, đánh giá diễn biến bãi biển

trong bão Damrey (tháng 9 năm 2005)

Bão Damrey (bão số 7/2005) hình thành nghiêm trọng cho tỉnh Nam Định, đặc biệt 3

ngoài Thái Bình Dương, phía đông Philippines huyện Giao Thuỷ, Hải Hậu, Nghĩa Hưng. Tổng

vào ngày 19/9/2005 và được PAGASA đặt tên chiều dài các đoạn đê kè biển bị phá hoại do bão

là Labuyo. Bão đổ bộ vào bờ biển tỉnh Nam là 19.054m và thiệt hại do cơn bão gây ra cho 3

Định lúc 7 giờ 45 phút ngày 27/9/2005 với sức huyện ven biển là 827 tỷ đồng.

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)

124

a) Phương án mô phỏng

Như đã trình bày ở phần trên, việc mô

phỏng được thực hiện khi xây dựng thêm 2

cụm kè chữ T tại Xuân Đài và Đông Bình (Hải

Hậu), là vị trí có nguy cơ xói cao với bố trí

không gian giống như các cụm kè đã có như tại

Hải Chính, Thịnh Long. Tại mỗi vị trí bố trí 6

mỏ hàn chữ T với các thông số như sau: Chiều

dài từ bờ ra 120m; chiều dài cánh chữ T là

120m; khoảng hở giữa 2 đầu cánh chữ T là

80m. Kè đá đổ bảo vệ bằng khối Tetrapod.

Thời gian mô phỏng từ 12:00 ngày 21/9 đến

23:00 ngày 28/9/2005.

5.3. Kết quả mô phỏng

Hai phương án được trích xuất để phân tích sự

thay đổi lần lượt là PA0 (trường hợp chưa có thêm

2 cụm kè tại Xuân Đài và Đông Bình và PA5 là

trường hợp có thêm 2 cụm kè mỏ hàn trên.

a) Trường sóng

Hình 4. Sơ đồ bố trí 2 cụm kè mới.

Hình 5. Trường sóng trong bão Damrey

tại khu vực nghiên cứu

b) Trích xuất kết quả mô phỏng

- Từ hình 5 thấy rằng hướng sóng trong bão

gần như vuông góc với bờ biển, hay vuông góc

với cánh chữ T của kè. Chiều cao sóng tại điểm

sau kè đều nhỏ hơn khi không có kè, như vậy áp

lực sóng sẽ giảm đi kéo theo hiện tượng xói

giảm xuống.

Kết quả mô phỏng trường sóng, dòng chảy

và biến đổi địa hình đáy được trích xuất tại 9

điểm ven bờ và 1 điểm xa bờ. Tọa độ các điểm

trích xuất trong bảng 1 và hình 5.

- Từ kết quả bảng 2 thấy rằng, tại các điểm

P4, P6 và P7 chiều cao sóng trung bình khá

nhỏ (<10cm), vì các điểm này nằm sâu trong

sông, bị che chắn bởi đường bờ và các vật cản

sát bờ.

- Các điểm dọc bờ xa cửa sông (P1, P2, P3, P8,

P9), độ cao sóng trung bình từ 0.50 đến 0.7m

cao hơn rất nhiều so với trong điều kiện sóng

khí hậu. Riêng điểm P10 ở cách xa bờ khoảng

3km, chiều cao sóng khoảng 1 m, gấp 2 lần

chiều cao sóng gần bờ.

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)

125

Bảng 2. Kết quả trích xuất chiều cao sóng tại khu vực nghiên cứu

Chiều cao sóng trung bình (m) tại các điểm

Điểm

Không kè

Có kè

P1

0.39

P2

0.56

P3

0.56

P4

0.07

0.02

P5

0.55

0.17

P6

0.06

0.18

P7

0.03

0.04

P8

0.73

0.72

P9

0.48

P10

1.01

1.02

Chiều cao sóng lớn nhất (m) tại các điểm

Không kè

Có kè

1.61

1.60

1.94

1.95

1.90

0.37

0.13

1.85

0.71

0.69

0.72

0.40

0.20

2.34

2.32

1.70

1.69

3.44

3.46

- Chiều cao sóng lớn nhất đều lớn hơn

1.80m, trong khi ở điểm P10 đạt tới 3.50m.

Chiều cao sóng lớn hướng vuông góc với đường

bờ, kết hợp với triều cường là nguyên nhân tạo

ra dòng chảy do sóng vuông góc với bờ tạo

dòng rút lấy bùn cát từ bãi biển gần bờ mang ra

ngoài khơi.

Kết quả trích xuất lưu tốc dòng chảy được

ghi trên bảng 3. Từ bảng 3, có một số nhận xét

như sau:

- Vận tốc dòng chảy trung bình không cao,

đại diện cho tình trạng vận chuyển bùn cát tạo

nên đáy biển gần bờ sau bão, nhưng vận tốc cực

đại hay là vận tốc tức thời sinh ra dòng chảy cục

bộ tại các điểm trên đáy biển lại khá lớn.

- Dòng chảy tổng cộng bao gồm 2 thành phần

là dòng dọc bờ và dòng ngang bờ. Khi gặp bão

do thời gian gió có tốc độ lớn chỉ tập trung trong

một thời khoảng ngắn (thường từ 4 – 5 giờ), nên

thông thường vận tốc dòng chảy vuông góc với

bờ lớn hơn nhiều vận tốc dòng dọc bờ.

b) Trường dòng chảy

- Trường dòng chảy trong khu vực nghiên

cứu được thể hiện trong hình 6, theo đó thấy

rằng khu vực gần kè, hướng dòng chảy hỗn

loạn, trong khi ở khu vực giữa các cụm kè hình

thành hướng dòng chảy dọc bờ khá rõ nét.

- Vận tốc lớn nhất gấp từ 2 đến 4 lần vận tốc

trung bình tại từng điểm, và vượt xa vận tốc

không xói của bùn cát mịn trong vùng nghiên

cứu.

- Do ảnh hưởng của hướng đường bờ và độ

sâu đáy biển thay đổi, cụ thể có xu hướng sâu

dần khi đi từ cửa Giao Thủy xuống Hải Hậu và

từ cửa Lạch Giang ngược lên Hải Hậu, do vậy

vận tốc dòng tổng cộng nhỏ nhất tại điểm P1 và

tăng dần khi đi về phía nam.

Hình 6. Trường dòng chảy trong bão

tại khu vực nghiên cứu

Bảng 3. Kết quả trích xuất vận tốc dòng chảy tại khu vực nghiên cứu

Vận tốc dòng chảy tổng cộng trung bình (m/s) tại các điểm

P1

0.03

P2

0.05

P3

0.06

P4

0.41

0.38

P5

0.17

0.37

P6

0.02

0.01

P7

0.30

P8

0.09

P9

0.14

0.13

P10

0.13

Không kè

Có kè

Vận tốc dòng chảy tổng cộng lớn nhất (m/s) tại các điểm

Không kè

Có kè

0.12

0.13

4.30

0.11

2.2

0.19

3.2

1.39

1.33

3.5

0.59

1.23

3.3

0.14

0.12

12.0

0.79

2.6

0.20

2.2

0.36

0.35

2.7

0.32

2.5

V_max/V_tb

c) Biến đổi địa hình đáy biển

Dưới tác động của trường dòng chảy tổng

hiện trong hình 7, theo đó thấy rằng:

- Ở khu vực đầu các cụm kè và khu vực lân

cộng, bùn cát mang theo dòng nước sẽ thay đổi cận, dưới tác dụng của trường dòng chảy, vận

theo trường vận tốc. Kết quả trích xuất được thể tốc tăng lên dẫn tới xói ở đầu kè mỏ hàn.

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)

126

- Ở phía sau cánh chữ T và giữa các mỏ hàn biển ban đầu sẽ được trả lại sau một thời gian

vẫn xảy ra hiện tượng xói, nhưng mức độ nhẹ dài sau bão trong điều kiện khí tượng biển bình

hơn.

- Kết quả mô phỏng thay đổi đia hình đáy

thường.

được thể hiện trong bảng 4 cho ta một số nhận

xét sau:

- Nhìn chung sau bão, trên toàn bộ không

gian vùng nghiên cứu, đáy biển bị bào mòn với

lớp có độ dày từ 0.02m đến 0.30m (bảng 4).

- Bùn cát xói đáy sẽ được mang ra ngoài khơi

và bằng chứng cho thấy đáy biển tại điểm P10

dường như được bồi và bùn cát cũng mang theo

dòng dọc bờ gây bồi cho khu vực lân cận (điểm

P8, P9). Có thể hình dung rằng sau bão từ một

mặt phẳng ban đầu, địa hình đáy mấp mô, có

nơi bị đào xói (đặc biệt là mặt trước của kè mỏ

hàn) và nơi khác lại bị vụn thành đống. Đáy

Hình 7. Biến đổi địa hình đáy sau bão tại khu

vực các cụm kè

Bảng 4. Kết quả trích xuất thay đổi địa hình đáy biển tại khu vực nghiên cứu

Thay đổi địa hình đáy (m) tại các điểm

P1

Không kè -0.021 -0.320 -0.351 -0.194

Có kè -0.025 -0.250 -0.284 -0.080

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

P10

-0.211 -0.004 -0.175 0.110

-0.268 -0.004 -0.202 0.100

0.041

0.047

0.002

6. KẾT LUẬN

biến đổi rất mạnh theo cả thời gian, trong khu

1) Trên cơ sở các số liệu thu thập về các công vực kè chữ T.

trình kè đã xây dựng ở Nam Định bao gồm hệ

thống mỏ hàn chữ T Đông Tây cống Thanh Niên xói sau bão và khẳng định vai trò giảm xói, gây

(Giao Thủy); Hệ thống mỏ hàn chữ T Kiên bồi khi xây dựng hệ thống các cụm kè, đặc biệt

Chính (Hải Hậu); Hệ thống mỏ hàn chữ T Hải là kè chữ T bảo vệ đê biển.

Thịnh 2 (Hải Hậu) và hệ thống mỏ hàn thẳng,

mỏ hàn chữ T Nghĩa Phúc (Nghĩa Hưng) có thể

khẳng định rằng sau khi xây dựng, các hệ thống

này có hiệu quả khá tốt, giữ bùn cát, gây bồi bãi

biển phía sau các mỏ hàn và giảm tác động của

sóng trong điều kiện khí hậu bình thường và cả

trong bão.

4) Kết quả mô phỏng đã lượng hóa được lớp

2) Kết quả mô phỏng trong bão cho thấy hệ

thống mỏ hàn chữ T có tác dụng làm giảm đáng

kể chiều cao sóng, vận tốc dòng chảy ở khu vực

được kè bảo vệ.

3) Khi gặp bão địa hình đáy biển đều bị hạ

thấp, tùy thuộc các vị trí khác nhau. Vùng bị xói

nhiều nhất là mặt trước cánh chữ T, trong khi có

những điểm được bồi cục bộ ở phía trong cánh

chữ T. Điều này chứng tỏ vận tốc dòng chảy

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)

127

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nguyễn Văn Hạnh và nnk (2015) “Nghiên cứu, đánh giá và đề xuất một số giải pháp giảm thiểu xói

lở bờ vùng bờ biển tỉnh Nam Định”.

Vũ Minh Cát và nnk (2010). Nghiên cứu, đề xuất mặt cắt ngang đê biển hợp lý với từng loại đê và

điều kiện từng vùng từ Quảng Ninh đến Quảng Nam, Đề tài cấp Bộ.

Phạm Quang Sơn, 2006. Nghiên cứu diễn biến các cửa sông và vùng ven biển tỉnh Nam Định trong

hơn 90 năm (1912-2003).

Chi cục PCLBC-QLĐ Nam Định (2006). Đánh giá sự ổn định công trình, tác động gây bồi và bảo

vệ đê của hệ thống kè mỏ hàn Hải Thịnh II (Hải Hậu), Nghĩa Phúc (Nghĩa Hưng) – Kiến nghị các

giải pháp hoàn thiện công trình - Đề tài NC cấp tỉnh.

Hướng dẫn sử dụng MIKE21-SW, 2007.

Hướng dẫn sử dụng MIKE-FM-HD, 2007.

Hướng dẫn sử dụng MIKE-FM-MT, 2007.

Abstract:

APPLYING MIKE21-FM TO SIMULATE AND ASSESS THE CHANGE

OF HYDRAULIC PARAMENTERS AND SEABED TOPOGRAPHY

AT T GROIN SYSTEM SUFFERED FROM TYPHOONS

Nam Dinh coasts are suffered from natural disasters such as typhoons, storm surges annually,

resulting severe damages of sea dike. In order to strengthen sea dikes, one of solutions is to build

the groin systems along the coasts at Giao Thuy, Hai Hau and Nghia Hung districts. After the

sometimes operation, it shows that foreshore was deposited significantly and hydraulic parameters

such as wave, current are reduced at the groin places. Mike21-FM is used to simulate and assess

the the impact of typhoon namely Damrey that landed to Nam Dinh Coast from 21 to 27,

September, 2005 to hydraulic parameters as well as sea bottom at Dong Binh and Xuan Dai (Hai

Hau), where T groin system is supposed to apply. Result shows that wave height is reduced from 3m

at the location 3 km far from the coastline to 1.5m at the front side and less than 1m in the back side

of the T groin; significantly changing of velocity fields in the narrow areas around the groin system

is caused to create large scoured holes in front of T groins, while the erosion in the back side of the

groins is slightly reduced. The simulated results help to select appropriate design parameters for

stabilization of structural system as well as reduce of erosion during the typhoon period. The strong

sea dike system will support to socio-economic development of Nam Dinh province.

Key words: Mike 21 FM, erosion and deposition, T groin and sea groin system.

BBT nhận bài: 20/8/2015

Phản biện xong: 25/3/2016

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)

128