NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ SÓNG DÒNG CHẢY VÀ VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH VÙNG NƯỚC BIỂN VEN BỜ NAM ĐỊNH

đại học quốc gia hμ nội Trường đại học khoa học tự nhiên... đại học quốc gia hμ nội Trường đại học khoa học tự nhiên... Tính toán tr ng dòng ch y sóng..... Tuy n đê phòng h phía trong cá

đại học quốc gia hμ nội Trường đại học khoa học tự nhiên

đại học quốc gia hμ nội Trường đại học khoa học tự nhiên

L i c m n

hoàn thành lu n v n này, tác gi mong mu n đ c bày t lòng bi t

n sâu s c nh t t i TS Nguy n Minh S n – Vi n Công ngh Môi Tr ng –

Vi n Khoa h c và Công ngh Vi t Nam, đã đ nh h ng, tr c ti p h ng d n

và t n tình giúp đ v nhi u m t

Tác gi xin g i l i c m n t i TS Lê Xuân Hoàn - Vi n C h c Hà N i

đã giúp đ v s li u c ng nh ph ng pháp lu n đ ti p c n đ n bài toán

th c t

Tác gi luôn bi t bi t n sâu s c đ i v i các th y cô trong B môn H i

D ng h c - Khoa KT – TV - HDH đã truy n đ t nh ng kinh nghi m quý báu trong quá trình đào t o, nh đó h c viên đ c nâng cao trình đ , m r ng

t m hi u bi t khi ti p c n đ n th c t

Cu i cùng, Tôi xin đ c c m n Phòng Quy ho ch Môi tr ng – Vi n Công ngh Môi tr ng đã t o đi u ki n thu n l i đ b n lu n v n đ c hoàn thành

Trong quá trình th c hi n, lu n v n ch c ch n không tránh kh i thi u sót Vì v y, r t mong nh n đ c s góp ý c a th y cô và các b n đ ng nghi p

M c l c

L i c m n 1

M c l c 4

M U 6

Ch ng 1: T NG QUAN V KHU V C NGHIÊN C U 9

1.1 Ch đ gió 10

1.2 Ch đ sóng 11

1.3 Ch đ th y tri u và n c dâng 12

1.4 c đi m đ a m o 13

1.5 c đi m đ a hình vùng ven b 15

1.6 Ch đ dòng ch y 15

1.7 Di n bi n các c a sông 17

1.8.Tình hình xói l và bi n đ i đ ng b khu v c H i H u 18

Ch ng 2 GI I THI U CÁC MÔ UN TRONG H TH NG MÔ HÌNH MIKE C ÁP D NG TRONG NGHIÊN C U C A LU N V N 21

2.1 S l c v các b ch ng trình th y đ ng l c 21

2.2 Gi i thi u mô hình MIKE 21FM 26

2.3 Gi i thi u mô đun tính sóng Mike21 SW 28

2.4 Gi i thi u mô đun dòng ch y Mike21 HD FM 34

2.5 Gi i thi u mô đun tính v n chuy n tr m tích Mike21 ST FM 37

2.6 S liên k t gi a các mô đun 40

Ch ng 3 S D NG MÔ HÌNH MIKE TÍNH TOÁN CÁC C TR NG SÓNG, DÒNG CH Y VÀ V N CHUY N TR M TÍCH VÙNG N C BI N VEN B NAM NH 42

3.1 Thu th p s li u kh o sát th c đ a 42

3.2 Tính toán các đ c tr ng tr ng sóng 44

3.2.1 Hi u ch nh và ki m tra mô hình sóng 48

3.2.2 Tính toán các đ c tr ng tr ng sóng 53

3.3 Tính toán tr ng dòng ch y sóng 58

3.4 Tính toán v n chuy n tr m tích 59

Ch ng 4: K T QU VÀ TH O LU N 60

4.1 K t qu các ph ng án tính sóng 60

4.2.K t qu các ph ng án tính dòng ch y sóng 67

4.3 K t qu tính toán v n chuy n tr m tích 73

K T LU N VÀ KI N NGH 76

TÀI LI U THAM KH O 78

Ph l c 1: K t qu tính toán phân b tr ng sóng c a 20 ph ng án. 82

Ph l c 2: K t qu các ph ng án tính dòng ch y sóng 103

Ph l c 3: K t qu các ph ng án tính v n chuy n tr m tích 109

M U Tính c p thi t c a đ tài:

Lan truy n sóng bi n, v n chuy n tr m tích và b i xói là nh ng l nh

v c khoa h c quan tr ng, đ c các nhà khoa h c r t quan tâm Trong th c t , sóng và v n chuy n tr m tích nói chung, gây xói l và gây nh h ng tiêu c c

đ n các ho t đ ng kinh t xã h i nhi u vùng ven bi n Nhi u gi i pháp qu n

lý, k thu t khác nhau đã đ c xây d ng nh m gi i quy t v n đ trên và tính toán mô hình là m t trong nh ng công c quan tr ng giúp ích cho vi c xây

d ng các gi i pháp đó

T nh Nam nh có trên 72 km b bi n và là h l u c a nhi u sông l n

nh : sông H ng, sông Ninh C , sông áy ây là khu v c đ c thù, th hi n

đ y đ các tác đ ng nh h ng đ n bãi bi n, b bi n

Nguyên nhân gây ra s b i xói vùng ven bi n là do tác đ ng c a sóng

và dòng ch y làm cho bùn cát d ch chuy n theo hai h ng: vuông góc v i b (cross shore) và d c theo b (long shore) Quá trình b i xói x y ra trong th i gian dài (long term) s làm bi n đ i đ ng b và đ c xem nh là h q a c a

s chuy n d ch bùn cát d c b Nhi u khu v c t i vùng b bi n Nam nh,

đ c bi t là đo n b trong kho ng t V n Lý t i Th nh Long đã và đang b xói

l m nh Trong nh ng n m g n đây, quy mô và c ng đ xói l có chi u

h ng gia t ng c bi t, trong c n bão s 7 ngày 27 tháng 9 n m 2005, r t nhi u đo n đê bi n trong khu v c này nh đê bi n H i Tri u, H i Hoà, H i

Th nh đã b v , gây ng p l t cho nh ng khu v c r ng l n ven b c bi t, t i

m t s đ a đi m du l ch nh bãi bi n Th nh Long, sóng k t h p v i n c dâng trong bão phá hu toàn b con đ ng ven bi n và nhi u nhà ngh

Thông th ng, t i m t s vùng bi n, đ c bi t là bi n mi n Trung, hi n

t ng xói l x y ra vào mùa đông, khi sóng l n k t h p v i tri u c ng t n công vào b , đào các h xói t i bãi và làm s t l b bi n và các công trình xây

d ng trên b Vào mùa hè, sóng l ng h n và sóng l ng mang cát t ngoài xa vào b i l i bãi Tuy nhiên, c ch xói l t i bãi bi n Nam nh v n ch a rõ ràng i v i vùng bi n này, hi n t ng xói l x y ra th ng xuyên trong c

n m, nh ng m nh h n vào mùa đông Quá trình di n bi n xói l b bi n do tác đ ng c a sóng là m t quá trình khá ph c t p, nó b tác đ ng b i các y u t

nh chi u cao sóng, v trí sóng v , dòng ch y do sóng v , ng su t do sóng tác d ng trên đáy, l ng bùn cát chuy n d ch và cách th c bi n d ng mái d c

b bi n

Hình 1 M t s hình nh xói l b bi n Nam nh nghiên c u bài toán xói l đ i v i khu v c bi n Nam nh, c n nghiên c u trong m i quan h t ng th gi a các tác đ ng liên quan ho t đ ng kinh t xã h i và do t nhiên gây ra V m t t nhiên, c n xét đ n s tác đ ng

t ng h p c a các tác nhân, sóng, dòng ch y, th y tri u, n c dâng, … Vì

v y, đ tài Nghiên c u ch đ song, dòng ch y và v n chuy n tr m tích đ c

l a ch n Tuy nhiên, trong khuôn kh c a lu n v n này, ch t p chung vào

nghiên c u, tính toán phân b tr ng sóng, dòng ch y sóng và l ng v n chuy n cát gây ra do sóng đ i v i vùng n c bi n ven b H i H u - Nam

nh

Mô hình là công c quan tr ng, h tr xây d ng các gi i pháp qu n lý

nh m gi m thi u thi t h i và phòng ng a các tác đ ng c a bi n Mô hình MIKE đ c s d ng nhi u n c trên th gi i và Vi t Nam, có đ các ch c

n ng đáp ng vi c gi i quy t bài toán th c t Mô đun liên h p Mike21 coupled model FM (hai chi u) trong b ch ng trình đ c s d ng cho nghiên c u này Mô đun này liên k t gi a các mô đun tính toán dòng ch y (Mike21HD FM), mô đun tính toán sóng (Mike21 SW FM), mô đun tính toán

v n chuy n cát (Mike21ST FM) v i l i phi c u trúc (ph n t h u h n) phù

h p t t v i các d ng đ ng b và đ a hình ph c t p

th c t còn nhi u khó kh n và h n ch Trong t c t , th ng không có nhi u

th c nghi m v các h s c a mô hình c ng nh các s li u đo đ c hi n

tr ng ph c v cho các tham s đ u vào Vì v y, m c đích c a nghiên c u này là th nghi m áp d ng các mô đun c a b ch ng trình MIKE nh m tính toán các đ c tr ng tr ng sóng, dòng ch y sóng và v n chuy n t m tích gây

ra do sóng Do v y, b c c c a lu n v n g m các ph n nh sau:

Ch ng 1: T NG QUAN V KHU V C NGHIÊN C U

T nh Nam nh có đ ng b bi n dài ch y theo h ng Tây Nam và ông B c (l ch kho ng 45o so v i h ng B c) và m t s c a sông nh c a

áy, c a Ninh C , c a Ba L t c đi m c a các c a sông này là l ng phù

sa v n chuy n hàng n m ra bi n khá l n Chính vì v y, t i các vùng c a sông này t n t i r t nhi u bãi cát, doi cát và c n cát ng m Vì cát do các sông đ a

ra là cát m n nên đ d c bãi trên toàn vùng bãi bi n Nam nh là r t nh T i nhi u v trí, đ d c bãi bi n là nh h n 1%

Hình 1.1 B n đ t nh Nam nh (D án VNICZM, Hà N i)

1.1 Ch đ gió

T i vùng bi n Nam nh t n t i hai mùa gió rõ ràng, gió mùa đông b t

đ u vào kho ng tháng 10 hàng n m và k t thúc vào kho ng gi a tháng 3 n m sau, gió mùa hè (nam, đông nam và tây nam) trong th i gian còn l i c a n m,

t tháng 5 đ n tháng 9 Gió mùa đông đ c đ c tr ng b i t c đ m nh th i t phía B c, nhi t đ th p h n và l ng m a th p h n Gió mùa hè đ c đ c

tr ng b i gió v a, th i t phía nam, nhi t đ cao h n và l ng m a cao h n Ngoài ra, có m t giai đo n chuy n ti p gi a hai gió mùa chính (tháng 4 và tháng 10), đ c tr ng b i gió m u d ch h ng đông mang theo lu ng khí mát

Xung quanh khu v c H i H u có 4 tr m đo gió, cho th y tr ng gió trong V nh B c B b nh h ng b i đ a hình r t rõ Vì tr m B ch Long V

n m gi a V nh B c B (trên đ o B ch Long V ), cách xa đ t li n, d li u gió ghi nh n t i tr m này s đ i di n cho tính sóng n c sâu bãi bi n H i

H u [18], [26]

Hình 1.2 Hoa gió t i các tr m xung quanh khu v c H i H u

(d a trên chu i s li u t n m 1976 - 1995)

1.2 Ch đ sóng

Ch đ sóng n c sâu V nh B c B có các tính ch t rõ ràng theo mùa D a trên nh ng d li u quan tr c t i tr m Hòn D u, các tác gi Pruszak (2002) và Vinh (1996) đã ch ra r ng; trong mùa đông, sóng th nh hành đ n t phía đông b c, trong khi đó vào mùa hè sóng đ n t phía đông và đông nam

T c đ gió trong mùa đông m nh h n trong mùa hè, t o ra sóng cao h n so

v i mùa hè c tính đ cao sóng trung bình trong n c sâu vào kho ng 2,0m đ i v i mùa đông và 1,2-1,4 m đ i v i mùa hè Tuy nhiên, s khác bi t theo mùa rõ r t nh t có l là t n s xu t hi n đ cao sóng ý ngh a (Hs) Vào mùa ông, Hs đ t giá tr 3m chi m t i 10%, trong khi vào mùa hè Hs đ t giá

đ t đo sóng t i bãi bi n H i H u đ c th c hi n vào n m 2005 và 2006 [14], [20] Tuy nhiên, các đ t đo này th c hi n trong đi u ki n th i ti t ôn hòa và trong th i gian ng n h n (kho ng 10 ngày) Các t n xu t xu t hi n đ cao sóng ý ngh a d a trên d li u đo đ c t i đ sâu 20m (tr m S1), cho th y r ng trong mùa đông, đ cao c a sóng đo đ c cao h n trong mùa hè Trong mùa đông, đ cao sóng ý ngh a l n h n 1,0m chi m t i 10% , trong khi đó vào mùa hè đ cao sóng ý ngh a l n h n 0,6m chi m t i 10% [12]

Hình 1.3 T n xu t đ cao sóng ý ngh a d a trên s li u đo trong các

đ t kh o sát n m 2005 và 2006

V nh B c B n i v i bi n ông qua c a v nh m r ng theo h ng ông - Nam nên các sóng l ng s x y ra trong v nh B c B khi có sóng l n trong vùng bi n ông Các phép đo đ ng th i t i các tr m ven v H i H u trong các đ t c a n m 2005 và 2006 cho th y xu t hi n sóng l ng cao h n 1m trong đi u ki n l ng gió [14] Nh v y, các sóng l ng phát sinh phía Nam c a

bi n ông có th truy n vào và làm nh h ng đ n bãi bi n H i H u

Thu tri u đóng vai trò đ ng l c quan tr ng khu v c ven bi n và c a sông nói chung và khu v c đ ng b ng B c B nói riêng Thu tri u đây mang tính ch t nh t tri u đ u v i đ cao tri u t i trên 3,5m Trong n m, đ

l n tri u đ t giá tr c c đ i vào các tháng đ u n m, gi a n m và cu i n m Các sóng tri u truy n t Bi n ông và m t ph n b ph n x khu v c cu i

v nh B c B V i đ dài 50km và đ sâu 50m, th i gian c ng h ng trong vinh vào c 25h [23], kho ng th i gian này x p x v i chu k c a các sóng tri u O1, K1 d n đ n s c ng h ng làm t ng biên đ tri u d c b bi n Vi t Nam [10] Dòng tri u trung bình đ t 20-30cm/s, dòng tri u l n nh t đ t

60cm/s và các bãi tri u là 50cm/s (Thanh, 1997) cao trung bình đ t 1,92m, l n nh t 3,64m (23-12-1987 đ n 01-07-1988) [15]

Hi n t ng n c dâng do gió mùa ch y u xu t hi n vào mùa đông do

nh h ng c a h th ng gió mùa ông B c v i t c đ cao và h ng khá n

đ nh Các k t qu phân tích các tài li u quan tr c trong 40 n m (1962 - 2002) qua cho th y tr s n c dâng do gió mùa ông B c k t h p v i sóng l n đây x p x c 50 - 80cm Hi n t ng n c dâng do bão x y ra t ng t nh gió mùa nh ng tr s cao và c ng đ m nh trong kho ng th i gian ng n gây tác đ ng r t m nh vùng ven bi n gây ra hi n t ng phá hu , làm h h ng

đ n các công trình ven b nói chung và đê kè nói riêng Các k t qu nghiên

c u tr c đây cho th y n c dâng c c đ i t i vùng bi n Nam nh khá cao,

có th đ t trên 2m Thí d trong c n bão s 7 ngày 27 tháng 9 n m 2005,

n c dâng do bão v i đ cao c c đ i t i Qu t Lâm kho ng 1,90m, t i Th nh Long trên 1,8m, k t h p v i tri u c ng đã gây ra v đê bi n và ng p l t t i nhi u xã [2]

T t c các v trí b bi n b xói mòn t i vùng bi n Nam nh đ u là vùng b cát V i các vùng b này, sóng ph i l n h n m t giá tr nào đó m i

có kh n ng gây v n chuy n cát và bi n đ i đ a hình đáy m t cách đáng k

i v i vùng b bi n Nam nh, các tính toán s b cho th y ch có sóng v i

đ cao l n h n 0,75 m m i có kh n ng gây v n chuy n cát m t cách đáng k [1]

Hinh 1.4 ng cong c p ph i h t t i bãi bi n Nam nh (Vi n C

1.5 c đi m đ a hình vùng ven b

a hình khu v c bãi bi n h i h u có đ d c tho i, t o ra đ i r ng làm

gi m n ng l ng sóng [17], các đ ng đ ng sâu ch y d c theo đ ng b

Tuy nhiên, khu v c c a Ba L t có đ d c l n và đ a hình ph c t p t o lên s

m t tr m tích khu v c ngoài [25] d c trung bình tính t b đ n đ sâu kho ng 7-8m vào kho ng 1–1,6% Xung quanh c a Ba L t, g n các

1.6 Ch đ dòng ch y

Các thành ph n dòng ch y ch y u trong đ i ven b bao g m dòng

ch y phát sinh do sóng, dòng th y tri u, dòng ch y gió và ch y ra t các c a sông Nh ng thành ph n dòng ch y t ng tác v i đ a hình hình t o ra các

Theo tác gi Ph m V n Ninh, v n t c dòng ch y gió t i vùng bi n ven

b Nam nh có th đ t t i 25-30cm/s vào mùa đông và 10-15 cm/s vào mùa

hè [2]

Dòng tri u th hi n vai trò ch đ o trong quá trình hình thành bãi tri u

và l ch tri u khu v c ven b và các đ m phá V nh B c B , các sóng tri u truy n t phía Nam đ n B c, d n đ n dòng tri u h ng lên phía B c trong

th i gian c a pha tri u lên và h ng xu ng phía Nam trong pha tri u rút Dòng tri u trung bình trong khu v c g n b , đ sâu kho ng 5m, có v n t c trong kho ng 25 đ n 40cm/s V n t c t i đa có th đ t 60 đ n 80cm/s [17] Do

s b t đ i x ng c a dòng tri u khu v c ven b , th i gian tri u lên ng n h n

so th i gian tri u lên xu ng, t ng ng 42% và 58% th i gian, d n đ n dòng tri u th c h ng xu ng phía Nam khu v c ven bi n [24]

áng chú ý là d a trên d li u đo và mô hình s , Ninh, Qu nh, Vi t Liên (2001) và Van Mar en và Hoekstra (2004) cho th y hoàn l u do gió quay

ng c chi u kim đ ng h , trung tâm c a nó n m gi a V nh B c B trong c mùa gió đông và mùa hè Do đó, trong vùng ven b bi n H i H u, dòng d luôn h ng v phía nam Nh đã đ c p trên, t c đ gió trong mùa đông là

m nh h n trong mùa hè và dòng ch y gió trong mùa đông l n h n trong mùa

hè [24]

Trong d án SIDA, đ t 4 tr m đo t i khu v c bi n ven b H i H u trong 2 các đ t (10 ngày m i đ t) n m 2005 và 2006, tháng 2 đ c tr ng cho mùa đông và tháng 8 đ c tr ng cho mùa hè Ch đ dòng ch y d a trên các

đ t đo cho th y dòng d luôn h ng xu ng phía Nam trong c mùa đông và mùa hè, ngo i tr tr m S2 Dòng ch y trung bình trong các đ t đo kho ng 30cm/s và dòng ch y l n nh t đ t kho ng 50–80 cm/s [12]

Hình 1.5 Ch đ dòng ch y d a trên các đ t đo t i 4 tr m (2005 và 2006)

1.7 Di n bi n các c a sông

Sông H ng mang đ n m t l ng l n tr m tích đ c th i vào v nh B c

B qua 7 c a sông L ng tr m tích đ ra bi n hàng n m thay đ i theo mùa rõ ràng L ng m a trong mùa hè cao h n r t nhi u so v i mùa đông (kho ng 80% t ng l ng m a hàng n m), d n đ n t i l ng tr m tích đ c v n chuy n vào mùa hè chi m kho ng 91- 96% t ng t i l ng c a n m T ng t i

l ng tr m tích do sông H ng v n chuy n ra bi n kho ng 75-100 tri u

t n/n m Trong đó, kho ng 30% b i khu v c g n b t o thành các bãi tri u (đ sâu d i 2m) và các roi cát, ph n còn l i v n chuy n qua các l ch tri u ra ngoài n c sâu (đ sâu 2m đ n 30m [8], [17] T i l ng tr m tích do h

th ng sông h ng đ c phân b qua các c a sông; c a V n Úc kho ng 19%,

c a Thái Bình kho ng 6%, c a Trà Lý kho ng 9%; c a Ba L t kho ng 21%;

c a L ch Giang kho ng 6%, c a áy kho ng 19%, và 20% cho t t c các phân l u nh h n [24] M t s hình nh v s bi n đ i các c a sông [3];

Hình 1.6 C a sông Ba L t trong giai

đo n 1912-1965

Hình 1.7 C a sông Ba L t trong giai

đo n 1965-2001

Hình 1.8 C a sông áy trong giai đo n

đ c H i H u có 10,4 km b r t nguy hi m, do tính xung y u c a đê kè và

m t đ dân c t p trung cao [3], [15]

o n b thu c xã H i ông (dài kho ng 2,5km) Trong đó 1km đ u tiên giáp xã H i L c, b đang b xói l m nh làm s p mái đê t o vách đ ng 2m Kho ng 1,5km đê thu c làng Xuân Hà hi n đang b xói l , phía tr c c n cát

l ra l p bùn nâu đ

o n b thu c xã H i Lý (dài 3km), v i 1,8km đo n phía B c giáp H i ông ti p giáp tr c ti p v i bi n nh các c n cát, phi lao-d a d i r ng 50-100m Phía trong là đ ng đê đ t đ p cao không kè S t l b cát t nhiên đã

t o ra vách xói cao 0,6 – 1,0m Kho ng 1,2km phía Nam đo n b V n Lý có

kè lát mái và kè ô vuông ch ng xói l o n đê này hi n nay là đo n đ u tiên

xu t hi n quá trình xói l mãnh li t nh t t đ u nh ng n m 70 c a th k

tr c Hi n nay, tuy n đê bi n 1 t i khu v c này h u nh b phá h y hoàn toàn o n đê này th ng b phá hu nghiêm tr ng nhi u giai đo n, đ c bi t vào mùa gió mùa ông B c và bão

o n b thu c xã H i Chính (dài kho ng 3,4km), có 1,6km b đê tuy n ngoài đã b phá hu g n nh hoàn toàn, ch còn 320m n n đê c sót l i đ u phía B c n i tuy n giáp xã H i Lý và 120m đê n i tuy n c sót l i phía B c

xã Tuy n đê chính di n v i sóng bi n đã đ c kè lát mái PAM và đã hình thành m t tuy n đê trong cách 100-250m

o n b thu c xã H i Tri u (dài kho ng 3,6km) có 2km đ u tiên giáp xã

H i Chính c ng đang b s t l nghiêm tr ng Tuy n đê ngoài đang b phá ho i

v i c ng đ m nh nh t vào nh ng n m 80, vào th i k cu i nh ng n m 90 nhà th “Lái Tim” thu c xóm Quang Ph c b phá hu hoàn toàn tr c sóng

bi n Trong đo n này có 1,2km kè bê tông c a d án PAM và 0,8km đê đang

đ c tu b , đ p cao và kè Kho ng 1,5km đê còn l i phía Nam t ng đ i n

đ nh b i phía tr c c a tuy n đê ngoài có c n cát - phi lao r ng 100m Tuy n

đê trong đang đ c hình thành, cách 120m

o n b thu c xã H i Hoà (dài kho ng 4km) có 0,5km đ u tiên giáp xã

H i Tri u Tuy n đê ngoài đã đ c kè bê tông theo d án PAM, phía tr c

m t kè có c n cát phi lao th a r ng 40-70m Tuy n đê phòng h phía trong cách tuy n đê ngoài kho ng 200m Trong c n bão s 7/2005 khu v c C n

Tròn t i đây b tràn trên chi u dài 40m, sau đó b tràn v tuy n đê chính, chi u dài đê b tràn v trên 300m

o n b xã H i Th nh (dài 7km): Chi u dài 1,4km b phía B c giáp xã

H i Hoà có di c n cát-phi lao-d a d i, r ng kho ng 50-100m áp sát đê bi n Trong c n bão s 7/2005 đo n H i Th nh III (Th tr n Th nh Long): V chi u dài 40m, lúc 11 gi 53 phút, sau đó l v ti p t c m r ng thêm; chi u dài

đo n đê v t i 174m, có ch sâu t i (- 2,5)m; (k p gi a 2 đê có dân c c a làng Tân Anh - th tr n Th nh Long (trích d n t “Báo cáo Hi n tr ng s t l

b bi n, phá ho i đê, kè bi n H i H u- Giao Thu - Nam nh th i k g n đây”)

Hình 1.10 Các đo n đ ng b b xói

Ch ng 2 GI I THI U CÁC MÔ UN TRONG H TH NG MÔ

C A LU N V N

Hi n nay, có r t nhi u mô hình, ph n m m tính toán quá trình thu

đ ng l c đ c xây d ng trên th gi i M i ph n m m đ u có đ c thù riêng do

m i quan tâm c th khác nhau Vì v y, nó c ng có nh ng u đi m và h n

ch riêng Có th k đ n m t s ph n m m tiên ti n, gi i quy t đ c khá đ y

đ các m i quan tâm v đ c tr ng th y đ ng l c vùng c a sông, ven bi n,

bi n đ c áp d ng r ng rãi trên th gi i và Vi t Nam nh sau:

Ph n m m SMS: do Trung tâm Nghiên c u và Phát tri n Công trình

Quân đ i M và Phòng Nghiên c u ng thu và Phòng Nghiên c u Thu

đ ng l c xây d ng Ph n m m có th tính toán dòng ch y m t chi u, hai chi u và ba chi u n đ nh và không n đ nh SMS đ c có các h p ph n khác nhau (SMS, manual, version 8.1):

 RMA2, HIVEL2D và Flo2dh dùng đ tính toán dòng ch y hai chi u cho các khu v c trong sông và vùng c a sông;

 RMA10 và CH3D dùng đ tính toán dòng ch y ba chi u cho các khu

v c trong sông và c a sông;

 ADCIRC và M2D dùng đ tính toán dòng ch y trong các bi n và đ i

d ng;

 CGWAVE và BOUS2D dùng đ tính toán sóng n đ nh;

 STWAVE dùng đ tính toán sóng không n đ nh;

 RMA4 và SED2D-WES dùng đ tính toán lan truy n ch t ô nhi m và

v n chuy n tr m tích;

 HEC-RAS dùng đ tính toán dòng ch y m t chi u trong sông và trong kênh h

Ph n m m Telemac: do Phòng Th y đ ng l c và Môi tr ng Qu c gia (LNHE) thu c C c Nghiên c u và Phát tri n, y ban N ng l ng Pháp (EDF-DRD) xây d ng TELEMAC đ c thi t k đ tính toán các quá trình v t lý

di n ra trong sông, c a sông và các vùng n c ven b TELEMAC d a trên

nh ng k thu t ph n t h u h n áp d ng cho l i tam giác phi c u trúc cho phép mô t th c t v i d ng đ ng b ph c t p và bi n đ i đ sâu B

ch ng trình có th áp d ng mô ph ng đ i v i c n c m t và n c ng m

Ph n m m bao g m các mô đun sau (TELEMAC Packages, manual):

 TELEMAC-2D: mô đun dòng ch y hai chi u;

 TELEMAC-3D: mô đun dòng ch y ba chi u k t h p v i v n chuy n

 ARTEMIS: mô đun tính toán th y đ ng l c cho vùng c ng;

 TOMAWAC: mô đun tính sóng;

 ESTEL-2D: mô đun thu đ ng l c n c ng m hai chi u;

 ESTEL-3D: mô đun thu đ ng l c n c ng m ba chi u

Ph n m m Delft3D: là h th ng t ng h p các mô đun thành ph n c a

Vi n Thu l c Delft – Hà Lan, bao g m nhi u mô đun khác nhau và th hi n

đ c m i quan h gi a các mô đun đó Ngoài ra, còn có các công c h tr

nh khác đ bi u di n k t qu tính toán, t o l i tính toán, nh p và x lý các

s li u đ u vào (Delft3D, manual 2002)

 Delft3D FLOW: tính dòng ch y không n đ nh

 Delft3D WAVE: tính toán s lan truy n sóng ng n không n đ nh vùng n c nông, tính đ n tác đ ng c a gió, s tiêu tán n ng l ng do ma sát đáy, sóng v , khúc x , hi u ng n c nông

 Delft3D-WAQ: tính toán ch t l ng n c và lan truy n v t ch t, s phát tán, phân hu , chuy n đ i gi a các ch t

 Delft3D-PART: đánh giá phân b n ng đ theo quá trình đ ng l c và theo không gian và th i gian c a các h t

 Delft3D-ECO: mô hình sinh thái tính toán quá trình đ ng l c phát tri n loài t o và ch t dinh d ng, …

 Delft3D-SED: tính toán v n chuy n tr m tích, xói l và b i l ng tr m tích k t dính, không k t dính, h u c và vô c , l l ng và đáy

 Delft3D-MOR: tính toán bi n đ i hình thái đáy bi n do s chênh l ch

v n chuy n tr m tích, là h qu c a tác đ ng c a c dòng ch y và sóng

Ph n m m Mike Zero: đ c phát tri n b i Vi n Tài nguyên và Môi

tr ng n c an M ch (DHI Water & Environment), MIKE Zero là tên chung c a t t c các mô hình liên quan đ n môi tr ng n c c a DHI, bao

g m (Mike Zero, manual, 2008):

 MIKE 11 - mô hình 1 chi u cho sông và kênh;

 MIKE 21 - mô hình 2 chi u cho c a sông, vùng n c ven b và bi n;

 MIKE 31 - mô hình 3 chi u cho bi n sâu, vùng c a sông và ven b ;

 LITPACK - mô hình cho các quá trình vùng ven bi n, đ ng b ;

 MIKE SHE - mô hình th y v n cho l u v c sông

Vi t Nam c ng có nhi u t ch c, c quan, ti n hành xây d ng các

mô hình toán tính dòng ch y và ch t l ng n c 2 chi u Tuy nhiên các mô hình đó ch y u ph c v cho m c đích nghiên c u ch a đ t đ c yêu c u ng

d ng trong th c ti n, k c v tính t ng, đ tin c y và s thu n ti n trong vi c khai thác c bi t, các mô hình ch t l ng n c v n đang m c đ s khai

H u nh ch có m t s mô hình tính toán s lan truy n c a các ch t b o toàn,

nh đ m n là đ m b o đ tin c y, còn đ i v i các ch t không b o toàn nh

tr m tích (có s t ng tác gi a n c và n n đáy), ch t gây ô nhi m (có s phân hu v t ch t) thì ch a đ t đ c đ tin c y c n thi t Ngoài ra, vi c quan

tr c và thu th p các s li u đ hi u ch nh và ki m ch ng các mô hình ch t

l ng n c r t khó kh n và t n kém; đi u đó c ng h n ch s phát tri n c a các mô hình này

M t xu h ng ph bi n Vi t Nam trong th p k qua là chuy n giao

và áp d ng các ph m m m th ng m i tiên ti n trên th gi i Vi c ti p c n

đ n các ph n m m tiên ti n nh v y đã h tr gi i quy t đ c m t s bài toán trong th c t (nh ki m soát l , thi t k c ng, qu n lý ngu n th i ), đ ng

th i nâng cao n ng l c c a các chuyên gia ph n m m trong n c Các ph n

m m th ng m i trên th gi i li t kê trên đã đ c chuy n giao cho m t s

c quan khác nhau Vi t Nam và đ c áp d ng cho m t s vùng c a Vi t Nam

Ph n m m Delft3D đã đ c chuy n giao cho các c quan c a Vi t nam

nh : Vi n Nghiên c u và Kinh t Thu l i, Trung tâm Khí t ng Thu v n,

Vi n Nghiên c u Tài nguyên và Môi tr ng bi n (H i Phòng), Vi n Khí

t ng Th y v n (B TN&MT) và đ c áp d ng trong m t s nghiên c u

nh : Mô ph ng ch t l ng n c H Tây (Lu n án Ti n s c a TS Hoàng

D ng Tùng - C c B o v Môi tr ng; 2004); hay: ng d ng mô hình

Delft3D nghiên c u s nh h ng c a th y tri u đ n hình thái c a sông ven

bi n H i Phòng (ThS Nguy n Th Ph ng Th o - Vi n Khoa h c Thu l i, 2003)

Ph n m m Mike Zero c ng đã đ c chuy n giao cho m t s c quan:

Vi n Quy ho ch Thu l i, Vi n Nghiên c u và Kinh t Thu l i, Vi n Thi t

k Giao thông và Công trình ng thu , Vi n Công ngh Môi tr ng M t

s mô đun c a ph n m m đã đ c tính toán và áp d ng trong m t s đ tài: Trong đ tài nghiên c u khoa h c c p nhà n c KC08.11, Trung tâm ng

l c Sông thu c Vi n Khoa h c Th y l i đã ng d ng Mike21C cho b n khu

v c tr ng đi m trên h th ng sông H ng và sông Thái Bình trong vi c đánh giá nh ng bi n đ ng v th y l c, bùn cát và di n bi n lòng d n d i nh ng

k ch b n v đ a hình, v dòng ch y khác nhau N m 2006 - 2007, trong khuôn

kh c a đ tài c p B “Nghiên c u ng d ng công ngh m i (MIKE 21) vào

đánh giá và d báo phòng ch ng s t l b sông (mi n B c, mi n Trung, mi n Nam)” v i 2 tr ng đi m mi n B c đ c l a ch n là đo n sông ngã ba Thao

- à, đã ng d ng mô hình Mike 21 vào đánh giá, d báo bi n đ ng lòng d n

2 khu v c D án “Thi t l p quy ho ch c b n phát tri n sông H ng đo n qua Hà N i” là m t d án quy ho ch l n có s ph i h p th c hi n gi a các

chuyên gia Hàn Qu c và Vi t Nam M t trong nh ng n i dung quan tr ng c a

D án là s d ng mô hình toán đ đánh giá hi u qu v kh n ng thoát l và

d báo m c đ b i, xói lòng sông khi th c hi n các ph ng án quy ho ch tuy n đê m i và ch nh tr lòng d n trên đo n sông H ng dài 40km thu c đ a

ph n thành ph Hà N i Sau khi phân tích các u nh c đi m c a m t s mô hình, D án đã l a ch n mô hình Mike 21

Ngoài ra, mô hình MIKE 21 còn đ c ng d ng trong nghiên c u ch

đ thu l c do Công ty Thi t k và Xây d ng C ng đ ng thu th c hi n n m 2001; đánh giá nh h ng c a đ p ng n m n Hà Ra, xóm Bóng đ i v i thoát

l sông Cái Nha Trang- Vi n Khoa h c Thu l i th c hi n, n m 2006

Các ph n m m khác c ng đ c chuy n giao cho m t s c quan và

vi n nghiên c u khác nh : Ph n m m SMS đ c chuy n giao cho i h c Khoa h c T nhiên Hà N i, Vi n C h c Ph n m m TELEMAC đ c chuy n giao cho Vi n C h c, i h c à N ng

Nhìn chung, vi c s d ng các mô hình chuy n giao này v n ch y u

m i d ng m c đ nghiên c u khoa h c, h u nh r t ít đ c áp d ng vào

th c t , đ c bi t ch a đ c s d ng nh m t công c h tr vi c qu n lý và ra quy t đ nh v nh ng v n đ liên quan đ n tài nguyên, môi tr ng n c t i các

đ a ph ng

2.2 Gi i thi u mô hình MIKE 21FM

MIKE 21FM là ph n m m k thu t tác nghi p đ tính toán dòng ch y, sóng, v n chuy n tr m tích và sinh thái h c trong sông, h , c a sông, v nh, các vùng bi n ven b và bi n ngoài kh i MIKE 21FM cung c p môi tr ng thi t k hoàn ch nh và có hi u qu cho các ng d ng k thu t, qu n lý và l p

k ho ch đ i v i vùng bi n ven b S k t h p gi a giao di n đ h a d s

d ng v i k thu t tính toán có hi u qu đã t o ra m t công c h u ích cho các nhà qu n lý c ng nh nhà thi t k công trình trên toàn th gi i Trong b

ch ng trình tính toán 2D có các mô đun sau:

 PP – Pre and Post Processing: đây là công c chu n b s li u đ u vào

 MT – Mud Transport: mô hình v n chuy n bùn là mô hình k t h p gi a

mô hình nhi u l p, đ c s d ng đ mô t các quá trình xói l v n chuy n và b i l ng bùn (tr m tích k t dính) ho c h n h p bùn và cát

 CAMS – Coastal Morphology: mô hình hình thái - đ ng b là h

th ng t ng h p tính toán k t h p sóng dòng ch y và v n chuy n tr m tích d n t i bi n đ i hình thái - đ ng b , đ ng th i quá trình này c ng

nh h ng ng c tr l i t i các quá trình đ ng l c

 PA – Particle: mô hình ph n t PA tính toán v n chuy n và t n t i c a các ch t l l ng và hòa tan Mô hình này đ c s d ng đ đánh giá r i

ro, các s c ng u nhiên…

 SA – Spill Analysis: mô hình tràn d u SA tính toán quá trình lan truy n

và phân rã các ch t l l ng hòa tan và đ c s d ng đ d báo tràn d u, đánh giá các k ch b n tràn d u…

 ECO Lab – Ecological Modelling: mô hình sinh thái đ c phát tri n đ

mô t các quá trình v t lý, hóa h c, sinh h c,,sinh thái và t ng tác gi các bi n tr ng thái

 SW - Spectral Wave Model: mô hình ph sóng SW tính toán s phát tri n, suy gi m và truy n sóng gió và sóng l ng vào vùng ven b

 NSW – Near Shore Spectral Wind-Wave model: mô hình ph sóng gió ven b mô t s lan truy n, phát tri n và tiêu tán c a các sóng ng n trong vùng g n b

 PMS – Parabolic Mild Slope Wave model: là mô hình tính toán nhi u

x và khúc x sóng tuy n tính đ c s d ng đ nghiên c u s bi n đ i sóng trong vùng có đ d c tho i

 EMS – Elliptic Mild Slope Wave model: mô hình sóng đ c s d ng

đ nghiên c u sóng trong vùng ven b có k đ n các hi u ng khúc x ,

 nhi u x , ph n x , phù h p t t v i s có m t c a các công trình BW – Boussinesq Wave model: mô hình sóng Boussinesq đ c s d ng đ nghiên c u và phân tích s bi n đ i sóng trong các c ng, bãi neo đ u và vùng ven b

Trong b n khóa lu n này, s d ng mô đun liên h p, k t h p 3 mô đun tính sóng (Mike21SW), dòng ch y (Mike21HD) và v n chuy n cát (Mike21ST) Các mô đun này đ u s d ng l i phi c u trúc (ph n t h u h n không đ u) phù h p t t v i các d ng đ ng b và đ a hình ph c t p

Mike21 SW là mô hình ph sóng th h m i d a trên l i phi c u trúc

Mô hình này mô ph ng s phát tri n sóng, s phân h y sóng và s bi n đ i

c a sóng gió, sóng l ng vùng ven b , ngoài kh i

Mike21 SW g m hai công th c khác nhau:

- Công th c tham s hóa đ c l p v i h ng sóng

- Công th c ph sóng đ y đ

Công th c tham s hóa đ c l p v i h ng sóng d a trên vi c tham s hóa ph ng trình b o toàn tác đ ng sóng Vi c tham s hóa này đ c t o ra trong mi n t n s b ng vi c đ a ra mô men b c không và b c m t c a ph tác

đ ng sóng nh là các bi n ph thu c (Holthuijsen 1989)

Công th c ph sóng d y đ d a trên ph ng trình b o toàn tác đ ng sóng (đ c mô t b i Komen 1994 và Yoang 1999) Trong đó, ph tác đ ng sóng là ph t n s và h ng ch a các bi n ph thu c

Ph ng trình b o toàn tác đ ng sóng đ c thi t l p trong h t a đ Các đ i v i vi c áp d ng trong các bài toán quy mô nh và trong h t a đ

c u v i vi c áp d ng trong các bài toán quy mô l n

Các quá trình v t lý đ c xét trong mô hình sóng Mike21SW:

- Hi u ng nhi u x và n c nông do bi n đ i đ sâu

- S t ng tác gi a sóng và dòng ch y

- Hi u ng bi n đ i theo th i gian c a đ sâu

Vi c r i r c ph ng trình ch đ o đ c th c hi n theo ph ng pháp th tích h u h n trung tâm v i l i tính toán là phi c u trúc Theo th i gian,

Mô đun này có th liên k t đ ng v i mô đun tính toán dòng ch y đ xét

s t ng tác sóng và dòng ch y, k t l i đ ng v i mô đun v n chuy n tr m tích mà đó quá trình v n chuy n ch y u là do sóng hay dòng ch y sóng do gradient c a tr ng ng su t b c x sóng trong vùng sóng đ Mike21 SW

đ a ra các đ c tr ng sóng và tr ng ng su t b c x ph c v tính toán v n chuy n tr m tích

ng l c sóng tr ng l c đ c mô t b i ph ng trình truy n t i m t đ tác đ ng sóng i v i các quy mô nh , ph ng trình truy n t i này th ng



 2

 ho c t n s góc tuy t đ i   2 f a Trong mô hình, công

th c ph đ i v i h ng sóng và t n s góc t ng đ i đ c s d ng M t đ tác đ ng sóng N( , ) quan h v i m t đ n ng l ng Q(,) theo bi u th c

)

( tan

21

ng ng và ph n phân tích chu n đoán đ i v i các t n s l n h n t n s

ng ng T n s ng ng ph thu c vào t c đ gió và t n s trung bình (đ c

s d ng trong mô hình WAM4) Ph n xác đ nh tr c c a ph đ c xác đ nh

b ng cách gi i s ph ng trình truy n t i m t đ tác đ ng sóng Ph n trên t n

s ng ng c a mi n xác đ nh tr c thì ph n tham s đ c áp d ng

  E 

E   

max max,

so v i m c bi n trung bình Ph n chu n đoán còn l i đ c s d ng trong tính toán ph n chuy n đ i phi tuy n và tính toán các tham s nguyên trong các hàm ngu n Ph n ph có t n s nh h n t n s min thì m t đ ph đ c gi thi t là tri t tiêu

, ,

B n đ c trung c a t c đ lan truy n đ c xác đ nh b i:

  c U

dt

x d c

d d dt

d d k dt

d c

Trong đó; s là t a đ không gian theo h ng sóng  và m là t a đ vuông góc

v i s x là toán t đ o hàm riêng theo hai bi n c a x(x,y)

Các hàm ngu n:

S h ng ngu n là s t ng h p các ngu n mô t các quá trình v t lý khác nhau

surf bot

ds nl

S

Trong đó; là s h ng ngu n do gió, là ngu n n ng l ng chuy n do

t ng tác phi tuy n gi a sóng v i sóng là ngu n n ng l ng tán x do sóng đ b c đ u, là ngu n n ng l ng tán x do ma sát đáy là ngu n

0

y

m C x

m C t

1

y

m C x

m C t

Theo không gian, vi c r i r c hóa đ c th c hi n b ng ph ng pháp

th tích h u h n trung tâm i v i mô hình sóng trong phiên b n này, các

ph n t đ c xét là các tam giác Hàm m t đ tác đ ng sóng là h ng s trong

m i m t ph n t , đ c tính toán t i tâm c a m i ph n t

Hình 2.1 Mô t l i tính toán Theo th i gian, tích phân theo th i gian th c hi n theo ph ng pháp

t ng t ng b c B c th nh t (b c tính lan truy n), gi i ph ng trình báo toàn tác đ ng sóng không có s h ng ngu n Trong b c này, s đ Euler

hi n đ c áp d ng B c th 2 (b c các s h ng ngu n), nghi m tìm đ c trong b c th nh t c ng thêm nh h ng c a các s h ng ngu n Các s

h ng ngu n đ c tính toán theo s đ n Trong b c th nh t, b c th i

gian đ c l a ch n sao cho đi u ki n n đ nh CFL hay s Courant Cri, l, m nh

h n 1,

(2.15)

i u ki n biên:

Các biên đ t, đi u ki n biên h p th hoàn toàn đ c áp d ng

T i biên l ng (biên m ), cho đi u ki n đ u vào c a sóng (ch xét v i sóng truy n vào mi n tính, sóng truy n t trong mi n tính ra ngoài coi nh truy n t do) Ph n ng l ng đ c xác đ nh t i các biên l ng

Mô đun th y l c là thành ph n c b n nh t c a h th ng mô hình

h th ng mô hình MIKE 21 FM Mô đun này tính toán dòng ch y hai chi u (2D) b ng ph ng pháp ph n t h u h n không đ u đ gi i h ph ng trình

Theo không gian, mi n tính đ c r i r c b ng các ph n t (ô l i) liên

t c là các tam giác không đ u, l i phi c u trúc (unstrucked mesh) S đ Euler hi n đ c s d ng đ i v i các tính toán hai chi u

hS y

hV x

hU t

V i; U, V là các thành ph n v n t c trung bình theo đ sâu c a các thành

ph n v n t c u, v theo các h ng to đ x, y, đ c xác đ nh theo công th c:

dz u h

y

hT x x

S x S

x

gh x

p h x gh fVh y

hUV x

hU t

hU

s xy

xx xy

xx bx

2

0 0 0

0

2 0

hT x x

S x S

y

gh y

p h y gh fUh y

hUV x

hV t

hV

s yy xy

xy xx by

2

0 0 0

0

2 0

x

U A

U A

T xy (2.20)

M t đ đ c xét là hàm c a nhi t đ và đ mu i M i quan h này

đ c th hi n thông qua ph ng trình tr ng thái d ng chu n c a n c bi n đã

đ c t ch c th gi i UNESCO công nh n N u trong mô hình có xét đ n s

bi n đ i c a m t đ theo không gian và theo th i gian do s bi n đ i c a

tr ng nhi t đ và đ m i thì khi đó mô hình tích h p giá tr c a m t đ sau

m i m t b c th i gian nh modul TEMPERATURE/SALINITY (S bi n

đ i c a tr ng nhi t đ và đ m i đ c tính toán nh modul tính truy n t i

Biên đ t: D c theo biên đ t, thông l ng đ c gán b ng không đ i v i

t t c các giá tr V i ph ng trình đ ng l ng đi u này gây ra s tr t toàn

th là h ng s , bi n đ i theo th i gian nh ng c đ nh d c biên, ho c v a bi n

đ i theo th i gian v a bi n đ i d c biên

S v n chuy n bùn cát vùng ven b bi n là do sóng và dòng ch y gây

ra Tác d ng c a sóng lên quá trình v n chuy n bùn bùn cát có hai m t M t

m t, sóng tr c ti p tác đ ng lên các h t bùn cát và làm cho chúng chuy n

đ ng M t khác, sóng khu y đ ng bùn cát, nâng chúng lên đ dòng ch y ven

b v n chuy n chúng đi Nh v y, trong b t c tr ng h p nào, sóng c ng là

y u t quy t đ nh s v n chuy n cát ven b Thông th ng, h ng v n chuy n cát s trùng v i h ng sóng lan truy n trong đ i sóng v ven b N u sóng có h ng vuông góc v i b , sóng s gây ra v n chuy n cát theo h ng vuông góc v i b N u sóng có h ng xiên góc v i b , sóng s gây ra dòng

v n chuy n cát c theo h ng vuông góc v i b và d c theo b

Mô đun tính v n chuy n cát đ c xây d ng d a trên hai lo i v n chuy n:

- Lý thuy t sóng Stoke b c 1, 3, 5 (Fenton 1985)

- Lý thuy t sóng Croidal b c 1, 3, 5 (Fenton 1990)

- Lý thuy t sóng Vocoidal (Swart, 1982)

Các lý thuy t sóng bán th c nghi m:

- Lý thuy t sóng Isobe và Horikawa (1982)

- Lý thuy t sóng Doerinh và Bowen (1995)

S hình thành l p biên sóng trong chuy n đ ng k t h p c a sóng và dòng ch y đ c mô t theo ph ng trình vi phân b c 1 (Fredsoe 1984),

ph ng trình này đ c gi i theo ph ng pháp Rung Kutta b c 4 trong m i chu k sóng Chuy n đ ng r i phát sinh t l p biên sóng đ c tính theo mô hình l p biên c a Fredsoe 1984 Chuy n đ ng r i do dòng trung bình đ c xét theo khái ni m quãng đ ng xáo tr n c a Eflrink 1996 Chuy n đ ng r i

do sóng đ đ c xét theo ph ng trình khu ch tán đ ng n ng r i c a Deigaard 1986

ph ng pháp c a Bijker

qt = qb + qs = qb(1+1,83Q) (2.22)Trong đó; Q là đ i l ng phi th nguyên đ c tính theo công th c,

(2.23)

V i h là đ sâu, r là đ nhám đáy, I1, I2 là các bi n nguyên Enstein đ c đ nh

l ng theo các đ i l ng phi th nguyên A = r/h và z*

;

(2.24)

Trong đó, w là t c đ l ng đ ng c a tr m tích l l ng là h ng s Von Karman, Uf,wc là v n t c tr t do s k t h p sóng và dòng ch y nh h ng

c a sóng đ n tr m tích l l ng đ c tính thông qua v n t c tr t Uf,wc;

(2.25)

V i Uf,c là v n t c tr t do dòng ch y, V là v n t c trung bình theo đ sâu U,

là biên đ c a v t c t i đáy phát sinh do sóng, là đ i l ng phi th nguyên bi u di n theo h s ma sát sóng f

(2.28)

V n chuy n di đáy và v n chuy n l l ng đ c tính theo công th c

(2.29)

S nh h ng c a sóng đ c th hi n thông qua s h ng khu y (s

h ng exp (…) S h ng v n chuy n do dòng ch y th hi n qua Uf,c B là h s

v n chuy n phi th nguyên là m t đ t ng đ i c a tr m tích, là nhân t dòng rip

2.6 S liên k t gi a các mô đun [7]

Mô đun liên h p (Mike21 Coupled Model FM) là h th ng liên k t

đ ng, có th liên k t các mô đun sau;

- Mô đun dòng ch y (Mike21HD FM)

- Mô đun v n chuy n (Mike21AD FM)

- Mô đun sinh thái (Mike21 Ecolab FM)