Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á

Động lực học và vận chuyển bùn cát khu vực cửa Mỹ Á trong thời kỳ mùa cạn được mô hình hoá bằng mô hình Delft3D. Mô hình mô phỏng các quá trình ảnh hưởng của sóng, thuỷ triều, dòng chảy từ sông ra, vận chuyển bùn cát và biến đổi địa hình đáy.

Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á trang 1

Trang 1

Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á trang 2

Trang 2

Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á trang 3

Trang 3

Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á trang 4

Trang 4

Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á trang 5

Trang 5

Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á trang 6

Trang 6

Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á trang 7

Trang 7

Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á trang 8

Trang 8

Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á trang 9

Trang 9

Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á trang 10

Trang 10

pdf 10 trang Danh Thịnh 10/01/2024 3620
Bạn đang xem tài liệu "Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á

Tính toán vận chuyển bùn cát và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á
 133 
Morphodynamic modeling and causes of closure 
of My A inlet 
Nghiem Tien Lam1, Le Dinh Thanh2, Vu Minh Cat1, Vu Thi Thu Thuy2 
Abstract: Morphodynamics and sediment transport of the My A inlet in the low flow season are modeled 
using Delft3D. The simulation model takes into account the forcing of waves, tides and river flows. Model 
outputs of sediment transport and morphological changes of allow analysing the mechanism and cause of 
inlet closure. The analysis shows that longshore sediment is accreted on the northern side of the inlet both on 
the ebb tidal delta and along the north coast, but onshore sediment transport by wave reworking is the main 
process to close the inlet. 
Keywords: simulation model, morphodynamics, sediment transport, inlet closure 
Tính toán vận chuyển bùn cát 
và nguyên nhân bồi lấp cửa Mỹ Á 
Nghiêm Tiến Lam1, Lê Đình Thành2, Vũ Minh Cát1, Vũ Thị Thu Thuỷ2 
Tóm tắt: Động lực học và vận chuyển bùn cát khu vực cửa Mỹ Á trong thời kỳ mùa cạn được mô hình hoá 
bằng mô hình Delft3D. Mô hình mô phỏng các quá trình ảnh hưởng của sóng, thuỷ triều, dòng chảy từ sông 
ra, vận chuyển bùn cát và biến đổi địa hình đáy. Kết quả tính toán các quá trình thuỷ động lực học và vận 
chuyển bùn cát cho phép phân tích nguyên nhân xói lở bờ biển và bồi lấp cửa. Cân bằng bùn cát cho thấy cửa 
bị bồi lấp có nguyên nhân là do cả dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ và dòng vận chuyển bùn cát ngang bờ 
vào cửa dưới tác động chủ đạo của sóng gây ra. 
Từ khoá: mô hình mô phỏng, thuỷ động lực học, vận chuyển bùn cát, diễn biến cửa sông 
1. Giới thiệu 
Cửa Mỹ Á thuộc xã Phổ Quang, huyện Đức Phổ là một trong 4 cửa biển quan trọng của 
Quảng Ngãi. Cửa Mỹ Á có vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế xã hội của vùng 
vì cửa là luồng giao thông chính cho tầu thuyền trong vùng ra vào đánh bắt thuỷ hải sản. 
Kể từ sau trận lũ lịch sử năm 1999, cửa Mỹ Á bị bồi lấp nghiêm trọng nên luồng tàu ra vào 
bị nhỏ dần. Hàng năm, sau mỗi mùa biển động từ tháng 1 đến tháng 4 thì cửa biển Mỹ Á 
lại bị cát bồi lấp, tàu thuyền ra vào đánh bắt thuỷ sản gặp rất nhiều khó khăn. Ngoài ra, cửa 
Mỹ Á là cửa tiêu thoát nước của các lưu vực sông Thoa, sông Trà Câu, sông Rớ, và nam 
sông Vệ (huyện Mộ Đức) nên nó có vai trò quan trọng trong thoát lũ, tiêu úng ngập, ổn 
định dân cư và phát triển sản xuất nông nghiệp trong vùng. Sự bồi lập cửa biển làm cho 
nước sông Thoa đổ về dâng cao gần một mét vẫn không thể thoát được ra biển và đe doạ 
ngập úng trên 45 ha lúa ven sông. Sự bồi lấp cửa Mỹ Á có ảnh hưởng to lớn đến sản xuất 
và đời sống xã hội trong vùng. Cho đến nay đã có nhiều dự án nghiên cứu quy hoach tiêu 
thoát lũ cho lưu vực sông Thoa nhưng vấn đề ổn định và chống bồi lấp cửa Mỹ Á vẫn chưa 
được giải quyết một cách trọn vẹn do sự hạn chế về số liệu cơ bản ở khu vực cửa sông và 
1 Faculty of Marine and Coastal Engineering, Water Resources University; 175 Tay Son, Hanoi, Vietnam; E-
mail: lam.n.t@wru.edu.vn 
2 Water Resources University; 175 Tay Son, Hanoi, Vietnam 
 134
biển. Để giải quyết được tình trạng bồi lấp cửa Mỹ Á thì cần thiết phải nắm bắt được 
nguyên nhân và quy luật diễn biến của cửa. 
Cửa Mỹ Á nói riêng và các cửa sông Miền Trung nói chung nằm trong khu vực nhiệt đới 
gió mùa nên chịu ảnh hưởng rất lớn của chế độ gió mùa và có quy luật biến đổi theo mùa. 
Chế độ gió mùa quyết định đến sự biến đổi của khí hậu sóng biển và dòng chảy từ sông ra, 
do đó quyết định đến các quá trình dòng ven và vận chuyển bùn cát ven bờ, quá trình dòng 
chảy và bùn cát từ sông ra. Diễn biến của cửa sông là kết quả của sự cân bằng giữa các quá 
trình vận chuyển bùn cát trong khu vực dưới tác động chính của sóng, thuỷ triều và dòng 
chảy từ sông ra. 
Hình 1. Bản đồ khu vực cửa Mỹ Á, Quảng Ngãi 
Chế độ thuỷ văn của khu vực dưới tác động của chế độ gió mùa được chia ra thành mùa lũ 
và mùa cạn. Căn cứ vào số liệu quan trắc thuỷ văn của trạm An Chỉ (sông Vệ) giai đoạn 
1978-1999, mùa lũ trong khu vực kéo dài 3 tháng từ tháng X đến tháng XII, mùa cạn kéo 
dài 9 tháng từ tháng I đến tháng IX. Trong mùa lũ, dòng chảy các sông Miền Trung bị chi 
phối chủ yếu bởi dòng chảy các sông. Dòng chảy lũ được coi là tác nhân chính duy trì độ 
mở của cửa. Trong mùa cạn, dòng chảy từ sông rất nhỏ và dòng chảy qua cửa chủ yếu là 
dòng triều. Chế độ thuỷ triều khu vực cửa Mỹ Á là chế độ triều hỗn hợp chủ yếu là nhật 
triều không đều với độ lớn thuỷ triều khoảng 1.5 m. Tuy nhiên trong thời kỳ này tác động 
của sóng là chủ đạo và tạo nên dòng bùn cát dọc bờ gây ra bồi lấp cửa. 
Báo cáo này sẽ trình bày các kết quả nghiên cứu quy luật vận chuyển bùn cát và nguyên 
nhân bồi lấp cửa trong thời kỳ mùa cạn dựa trên phương pháp mô hình mô phỏng. 
2. Phương pháp nghiên cứu 
Để xác định nguyên nhân và định lượng được quá trình vận chuyển bùn cát do sóng, 
phương pháp mô hình mô phỏng đã được sử dụng trong nghiên cứu với bộ phần mềm 
 135 
Delft3D của Delft Hydraulics (Hà Lan) (WL | Delft Hydraulics, 2006a). Delft3D cho phép 
mô hình hoá các quá trình thuỷ động lực học như lũ, thuỷ triều, sóng, các quá trình vận 
chuyển bùn cát do sóng, dòng chảy và biến đổi địa hình đáy. 
Mô hình sóng 
Tác động của sóng được mô phỏng bằng môđun Delft3D-WAVE (WL | Delft Hydraulics, 
2006b) dựa trên cơ sở của mô hình SWAN (The SWAN team, 2007) cho sự lan truyền và 
biến đổi của sóng khu vực nước gần bờ. Miền tính toán và lưới tính của mô hình như trong 
hình 2. Lưới tính được chia thô ở khu vực ngoài khơi và mịn hơn ở khu vực cửa và ven bờ. 
Điều kiện biên của mô hình sóng là số liệu sóng của các đợt khảo sát bằng tàu tại khu vực 
biển tỉnh Quảng Ngãi từ năm 1966 đến năm 1980. Các hoa sóng thể hiện khí hậu sóng của 
khu vực trong thời kỳ mùa cạn (I-IX) và tất cả các tháng như trong hình 3. Trong mô hình 
có xét đến các quá trình biến đổi sóng do ma sát đáy, sóng vỡ theo độ sâu (mô hình 
ENDEC của Battjes và Janssen, 1978), sóng phát triển và vỡ bạc đầu, các quá trình khúc 
xạ và biến đổi n ...  các mẫu khảo sát trong khu vực ở các bãi biển với D50 = 0.2 
mm và D90 = 0.314 mm. 
Việc tính toán các quá trình thuỷ động lực học, sóng, vận chuyển bùn cát cho thời kỳ mùa 
cạn kéo dài 9 tháng từ tháng I đến tháng IX theo cách tuần tự thông thường sẽ đòi hỏi rất 
nhiều thời gian tính toán. Để giảm thiểu thời gian tính toán, kỹ thuật tăng tốc độ tính toán 
do Roelvink (2006) đề xuất được áp dụng trong quá trình mô phỏng. Kỹ thuật này giả thiết 
sự biến đổi của đáy do chênh lệch của vận chuyển bùn cát tịnh là khá chậm so với các biến 
đổi của dòng chảy hay sóng, do đó sự biến đổi của đáy có thể được “tăng tốc” lên bằng 
một hệ số hình thái mà vẫn ít ảnh hưởng đến sai số tính toán sóng và dòng chảy. Bằng cách 
này, thời gian mô phỏng cho một thời kỳ dài sẽ được giảm thiểu đi rất nhiều lần. 
 137 
3. Kết quả tính toán và thảo luận 
3.1. Vận chuyển bùn cát dọc bờ 
Bảng 1 trình bày kết quả tính toán vận chuyển bùn cát khu vực cửa Mỹ Á cho 2 lần chạy 
mô phỏng: lần mô phỏng thứ nhất cho tất cả các tháng trong năm và lần mô phỏng thứ 2 
cho các tháng mùa cạn (I-IX). Chiều dương của vận chuyển bùn cát dọc bờ là hướng từ bắc 
xuống nam. Vị trí và tên các mặt cắt thể hiện trên hình 2. 
Từ kết quả tính toán trong bảng 1 cho thấy lượng vận chuyển bùn cát tịnh dọc bờ (Qnet) vào 
khoảng từ 0.51 – 0.81 triệu m³/năm và hướng theo chiều từ bắc xuống nam. Lượng vận 
chuyển bùn cát tịnh ở phía bắc cửa lớn hơn ở phía nam cửa. Hình 5 trình bày trường dòng 
vận chuyển bùn cát tịnh thể hiện rõ xu thế này. Ở phía bắc cửa Mỹ Á, Qnet biến đổi dần từ 
0.7 triệu m³/năm ở mặt cắt N15 lên đến 0.81 triệu m³/năm ở mặt cắt N11 sau đó lại giảm 
dần đến còn 0.525 triệu m³/năm ở mặt cắt N01 ngay sát cửa. Sự biến đổi này chủ yếu là do 
sự thay đổi của hướng đường bờ gây ra. Từ hình 3b và hình 4 cho thấy hướng sóng chủ 
đạo trong cả năm chủ yếu đến từ hướng đông bắc (NE) có góc 45° trong khi hướng pháp 
tuyến đường bờ của khu vực vào khoảng β≈62°. Do vậy sóng NE chủ đạo sẽ tạo ra dòng 
vận chuyển bùn cát tịnh dọc bờ hướng từ bắc xuống nam. Ở bờ bắc cửa Mỹ Á, càng gần 
đến cửa thì góc pháp tuyến đường bờ càng giảm làm cho Qnet giảm tương ứng. Ở phía nam 
của cửa Qnet nhỏ hơn và biến đổi từ 0.52 triệu m³/năm ở mặt cắt S01 đến 0.55 triệu m³/năm 
ở mặt cắt S15. Như vậy chênh lệch vận chuyển bùn cát dọc bờ theo xu thế giảm dần lượng 
vận chuyển bùn cát tịnh ở bờ bắc của cửa Mỹ Á và hướng từ bắc xuống nam làm cho khu 
vực bờ bắc gần cửa và mũi cát ở bờ bắc của cửa bị bồi lấp và làm cho cửa bị đóng dần. 
So sánh với các kết quả tính toán vận chuyển bùn cát khu vực Thừa Thiên-Huế (ví dụ Lee, 
1970; Trần Thanh Tùng, 2001; Trịnh Việt An et al., 2007) thì các kết quả tính toán ở trên 
là chấp nhận được. Khu vực cửa Thuận An có Qnet khoảng 0.3 triệu m³/năm và khu vực 
cửa Tư Hiền có Qnet ≈ 0.95 triệu m³/năm trong khi chế độ sóng yếu hơn (độ cao sóng trung 
bình ≤ 1 m) và phân tán hơn, bùn cát thô hơn (D50 = 0.39 mm), hướng pháp tuyến đường 
bờ nhỏ hơn (β ≈ 35°) và chế độ thuỷ triều cũng yếu hơn (độ cao thuỷ triều 0.41 m). Nếu so 
sánh với kết quả tính toán vận chuyển bùn cát của KBR cho khu vực cửa Mỹ Á với lượng 
vận chuyển bùn cát xuống phía nam 0.3 triệu m³/năm, lượng vận chuyển bùn cát lên phía 
bắc 0.2 triệu m³/năm, và Qnet = 0.1 triệu m³/năm hướng từ bắc xuống nam thì các kết quả 
của KBR xem ra khá nhỏ so với khu vực. 
Từ bảng 1 cho thấy lượng vận chuyển bùn cát theo chiều từ bắc xuống nam chủ yếu diễn ra 
vào các tháng mùa cạn. Lượng vận chuyển bùn cát từ bắc xuống nam (Qs
+) vào khoảng 
0.92 – 1.2 triệu m³/năm và riêng mùa cạn có Qs
+ vào khoảng 0.75 – 1.0 triệu m³/năm, còn 
lại khoảng 0.15 – 0.26 triệu m³/năm được vận chuyển từ bắc xuống nam trong 3 tháng mùa 
lũ. Lượng vận chuyển bùn cát theo chiều từ nam lên bắc chủ yếu diễn ra vào các tháng mùa 
lũ trong thời kỳ đầu của gió mùa đông bắc và sự hoạt động của bão và áp thấp nhiệt đới. 
Với dòng vận chuyển bùn cát theo chiều ngược lại từ nam lên bắc (Qs
-) thì tất cả các tháng 
trong năm có Qs
- = 0.35 – 0.44 triệu m³/năm, riêng mùa cạn có Qs
- = 0.053 – 0.081 triệu 
m³/năm và còn lại Qs
- = 0.30 – 0.37 triệu m³/năm của 3 tháng mùa lũ. Lượng vận chuyển 
bùn cát dọc bờ hướng từ bắc xuống nam trong mùa cạn chủ yếu diễn ra vào thời kỳ cuối 
của gió mùa đông bắc trong các tháng I-IV khi biển động và sóng tương đối lớn. Các tháng 
còn lại nhất là thời kỳ có gió mùa tây nam hoạt động mạnh thì độ cao sóng khá nhỏ tạo ra 
dòng dọc bờ yếu và gây ra lượng vận chuyển bùn cát hướng từ nam lên bắc cũng nhỏ hơn 
rất nhiều. Điều này làm cho vận chuyển bùn cát tịnh trong mùa cạn Qnet = 0.70 – 0.93 triệu 
m³/năm lại lớn hơn lượng vận chuyển bùn cát tịnh của cả năm. 
 138
Bảng 1. Kết quả tính toán vận chuyển bùn cát dọc bờ khu vực cửa Mỹ Á 
Mặt cắt 
Bắc-Nam: Qs
+ (m³) Nam-Bắc: Qs
- (m³) Tịnh: Qnet (m³) 
Cả năm Mùa cạn Cả năm Mùa cạn Cả năm Mùa cạn 
N01 945 360 788 228 -419 836 -64 185 525 524 724 043 
N02 961 576 804 979 -428 263 -68 594 533 313 736 385 
N03 979 059 827 101 -431 331 -69 251 547 728 757 849 
N04 988 915 844 064 -436 591 -67 996 552 324 776 068 
N05 1 015 971 848 181 -440 711 -69 399 575 260 778 782 
N06 1 060 501 828 596 -426 888 -72 114 633 613 756 482 
N07 1 139 287 925 054 -428 543 -72 813 710 744 852 241 
N08 1 168 227 932 538 -421 614 -66 472 746 613 866 066 
N09 1 209 020 951 576 -414 975 -68 532 794 045 883 045 
N10 1 193 684 999 671 -411 747 -64 472 781 937 935 199 
N11 1 212 300 968 076 -400 882 -60 413 811 418 907 663 
N12 1 191 129 954 438 -399 631 -60 631 791 497 893 807 
N13 1 171 455 961 572 -400 392 -63 563 771 063 898 009 
N14 1 099 294 943 275 -389 982 -61 816 709 312 881 459 
N15 1 101 370 940 062 -401 083 -59 999 700 286 880 063 
S01 932 820 788 927 -415 903 -60 633 516 917 728 294 
S02 939 568 801 668 -421 527 -67 895 518 041 733 773 
S03 943 160 799 674 -427 949 -74 903 515 212 724 771 
S04 942 523 801 786 -432 444 -79 848 510 079 721 938 
S05 938 751 796 643 -432 706 -81 245 506 045 715 398 
S06 944 044 806 780 -425 467 -76 286 518 576 730 494 
S07 965 454 822 684 -415 799 -73 533 549 655 749 151 
S08 962 302 799 777 -402 776 -69 351 559 526 730 425 
S09 934 444 773 358 -387 517 -62 877 546 927 710 481 
S10 922 318 766 655 -370 451 -57 236 551 867 709 419 
S11 929 492 773 337 -364 900 -57 254 564 593 716 082 
S12 953 839 803 595 -371 211 -59 619 582 628 743 976 
S13 929 397 767 659 -364 736 -57 021 564 661 710 638 
S14 913 455 756 636 -355 042 -53 695 558 413 702 940 
S15 916 968 765 656 -366 138 -53 021 550 830 712 634 
Hình 4. Trường độ cao sóng hướng đông bắc 
 139 
Hình 5. Trường vận chuyển bùn cát tịnh khu vực cửa Mỹ Á 
3.2. Vận chuyển bùn cát ngang bờ 
Bảng 2 trình bày kết quả tính toán vận chuyển bùn cát qua cửa Mỹ Á cho cả năm và cho 
mùa cạn (I-IX). Chiều dương của vận chuyển bùn cát qua cửa là từ sông ra biển. Vị trí và 
tên các mặt cắt thể hiện trên hình 2. Các kết quả vận chuyển bùn cát này chỉ do tác động 
của sóng và thuỷ triều mà chưa xét đến vận chuyển bùn cát do dòng chảy từ sông ra. Điều 
này có thể chấp nhận được bởi vì trong mùa lũ, dòng chảy lũ thường chủ yếu vận chuyển 
bùn cát từ sông ra biển. Lưu tốc dòng lũ mạnh xói mở rộng mặt cắt cửa và vận chuyển bùn 
cát ra phía ngoài cửa. Còn trong mùa cạn thì lượng bùn cát trong sông hầu như không đáng 
kể nên bùn cát chủ yếu do dòng ven bờ vận chuyển vào cửa dưới tác dụng của sóng. 
Lượng đi từ ngoài vào chủ yếu là do dòng ven bờ do sóng đưa vào cửa từ hai phía cùng với 
lượng bùn cát vận chuyển do sóng bào mòn và vận chuyển từ các doi cát ở bãi bồi triều rút 
(ebb-tidal delta) đưa khu vực cửa sau đó được dòng triều lên vận chuyển vào lòng dẫn cửa 
và bồi lắng tại đó. Sự vận chuyển bùn cát ngang bờ từ bãi bồi triều rút vào cửa được chứng 
minh trên bảng 2 bằng lượng vận chuyển bùn cát tịnh âm và tăng dần về độ lớn từ ngoài xa 
(22 nghìn m³/năm tại mặt cắt D05) vào gần đến cửa (57 nghìn m³/năm tại mặt cắt D02). 
Lượng vận chuyển bùn cát phía trong cửa chủ yếu là hướng ra ngoài biển. Tại mặt cắt hẹp 
nhất của cửa E01, lượng bùn cát đi vào là 9.5 nghìn m³/năm lượng bùn cát đi ra là 15.4 
nghìn m³/năm. Lượng bùn cát được vận chuyển ra ngoài cửa là do tác dụng của dòng chảy 
từ sông ra và dòng triều rút (thường mạnh hơn dòng triều lên, thể hiện ở bãi bồi triều rút 
phát triển hơn). Hình 6 cho thấy dòng triều rút khá mạnh chảy ép sát vào bờ phía nam cửa 
ra ngoài. Lượng vận chuyển bùn cát tịnh ra ngoài cửa tăng dần từ phía trong (0.9 nghìn 
m³/năm tại mặt cắt E06) ra đến cửa (5.8 nghìn m³/năm tại mặt cắt E01) cho thấy tác dụng 
cố gắng đào xói để duy trì lòng dẫn cửa của dòng triều và dòng chảy từ sông. Tuy nhiên 
vận chuyển này là quá nhỏ so với lượng vận chuyển bùn cát tịnh vận chuyển vào cửa theo 
cả 2 hướng ngang bờ từ bãi bồi triều rút và dọc bờ từ 2 phía bờ biển vào cửa. Đây là 
nguyên nhân chính gây ra sự bồi lấp của cửa. 
 140
Bảng 2. Kết quả tính toán vận chuyển bùn cát qua cửa Mỹ Á 
Mặt cắt 
Sông-Biển: Qs
+ (m³) Biển-Sông: Qs
- (m³) Tịnh: Qnet (m³) 
Cả năm Mùa cạn Cả năm Mùa cạn Cả năm Mùa cạn 
E01 15 366 13 420 -9 556 -7 442 5 810 5 978 
E02 12 107 10 320 -9 205 -5 831 2 902 4 489 
E03 9 391 7 600 -8 079 -3 780 1 311 3 820 
E04 6 557 4 696 -7 014 -2 461 -457 2 235 
E05 2 620 1 169 -1 638 -559 982 610 
E06 1 394 586 -442 -345 952 242 
D01 38 402 13 522 -71 075 -49 693 -32 673 -36 171 
D02 16 882 2 567 -76 238 -59 330 -59 356 -56 763 
D03 10 793 90 -69 881 -40 091 -59 088 -40 001 
D04 5 856 135 -42 303 -19 944 -36 446 -19 809 
D05 163 199 -22 064 -8 702 -21 901 -8 503 
Hình 6. Trường vận tốc dòng chảy ứng với pha triều rút 
a) Trái: kết quả tính toán xói bồi 
b) Phải: địa hình đáy khảo sát tháng 3/2005 
Hình 7 Biến đổi địa hình đáy biển khu vực cửa Mỹ Á 
 141 
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
0 500 1000 1500 2000 2500
Khoáng cách ngang bờ (m)
Đ
ộ
 c
a
o
 (
m
)
MC09-Bắc cửa Mỹ Á 12 km
MC13-Bắc cửa Mỹ Á 8 km
MC21-Nam Cửa Mỹ Á
Hình 8. Mặt cắt ngang bãi biển lân cận cửa Mỹ Á 
Hình 7a (trái) cho thấy tình hình diễn biến bồi xói đáy biển khu vực cửa ở cuối thời kỳ tính 
toán. Địa hình đáy bị xói mạnh tại khu vực bãi bồi triều rút và kéo dài đến khu vực phía 
nam cửa (gần Núi Cửa) trong đới sóng vỡ. Do độ cao sóng khá lớn có hướng đông bắc chủ 
đạo nên ngoài hiện tượng vận chuyển bùn cát dọc bờ khá mạnh còn xảy ra hiện tượng vận 
chuyển bùn cát ngang bờ (có nguyên nhân một phần do sóng phản xạ) trên suốt dọc dải bờ 
biển, đặc biệt là bờ biển phía bắc. Vận chuyển bùn cát ngang bờ tạo thành cồn cát biến 
động xa bờ từ 200 đến 500 m thể hiện trên hình 7a và được thể hiện rõ bởi sự nhiễu động 
của các đường đẳng sâu từ kết quả khảo sát của Viện khoa học Thuỷ lợi tháng 3 năm 2005 
trên hình 7b cũng như trên mặt cắt ngang bờ biển MC09 hoặc MC13 (xây dựng từ hải đồ) 
trên hình 8. 
4. Kết luận 
Báo cáo đã trình bày một ứng dụng của mô hình mô phỏng tính toán vận chuyển bùn cát và 
biến đổi cửa Mỹ Á tỉnh Quảng Ngãi trong thời kỳ mùa cạn. Mô hình Delft3D đã được ứng 
dụng để mô hình hoá các quá trình sóng, gió, dòng chảy từ sông, thuỷ triều, vận chuyển 
bùn cát và biến đổi đáy sử dụng các số liệu quan trắc của khu vực. Mặc dù số liệu cơ bản 
bị hạn chế nhưng mô hình mô phỏng đã cho phép nghiên cứu và tìm hiểu được nguyên 
nhân và cơ chế bồi lấp cửa. 
Từ kết quả mô hình mô phỏng cho thấy lượng vận chuyển bùn cát tịnh dọc bờ vào khoảng 
0.51 – 0.81 triệu m³/năm hướng từ bắc xuống nam. Sự vận chuyển bùn cát dọc bờ theo cả 
hai chiều nam, bắc diễn ra chủ yếu trong 3 tháng mùa lũ từ tháng X đến XII (thời kỳ đầu 
mùa gió đông bắc). Trong thời kỳ mùa cạn từ tháng I-IX, lượng vận chuyển bùn cát cũng 
diễn ra chủ yếu từ bắc xuống nam trong các tháng cuối của mùa gió đông bắc (tháng I-IV). 
Các tháng mùa cạn còn lại, nhất là thời kỳ gió mùa tây nam hoạt động mạnh, sự vận 
chuyển bùn cát do sóng diễn ra ít hơn. 
 142
Nguyên nhân chính của sự bồi lấp cửa Mỹ Á là do dòng vận chuyển bùn cát dưới tác động 
của sóng theo cả hướng ngang bờ từ ngoài bãi bồi triều rút vào cửa và theo cả hướng dọc 
bờ chủ yếu từ bờ phía bắc vào cửa. Dòng triều lên có tác dụng vận chuyển một phần bùn 
cát vào bồi lấp luồng cửa. Dòng chảy từ sông ra và dòng triều rút mạnh hơn có tác dụng 
khôi phục lại luồng cửa bằng việc xói và vận chuyển bùn cát ra ngoài song lượng vận 
chuyển bùn cát được vận chuyển ra ngoài là quá nhỏ so với vai trò chủ đạo của sóng trong 
thời kỳ mùa cạn. 
Tài liệu tham khảo 
________, 2006, Báo cáo nghiên cứu khả thi” Giải pháp kỹ thuật cho khu vực cửa biển và cảng neo trú tầu 
thuyền cửa Mỹ á huyện Đức phổ-tỉnh Quảng Ngãi”, Dự án “Giảm nhẹ thiên tai tỉnh Quảng Ngãi”, Công 
ty KBR – Australia và Trung tâm Động lực Cửa sông ven biển và Hải đảo, Viện Khoa học Thuỷ lợi. 
Trịnh Việt An, Lương Phương Hậu, 2007. Dự án đầu tư xây dựng Công trình chỉnh trị ổn định cửa Tư Hiền, 
tỉnh Thừa Thiên-Huế, Tập II – Báo cáo chính. Viện Khoa học Thuỷ lợi. 
Battjes, J.A. and Janssen, J.P.F.M., Energy loss and set-up due to breaking of random waves. In: Proceedings 
of the 16th International Conference on Coastal Engineering, American Society of Civil Engineers, 
Hamburg, Germany. pp. 569-587. 
Bijker, E.W., 1971. Longshore Transport Computations. Journal of the Waterways, Harbours and Coast 
Engineering Division, 97(WW4): 687-701. 
Lee, T.T., 1970. Estuary inlet channel stabilization study using a hydraulic model, Proc. of the 12th Conf. on 
Coastal Engineering. ASCE, Washington, D.C., pp. 1117-1121. 
Roelvink, J.A., 2006. Coastal morphodynamic evolution techniques. Coastal Engineering, 53(2-3): 277-287. 
The SWAN team, 2007. SWAN Technical Documentation - SWAN Cycle III version 40.51AB 
Tung, T.T., 2001. Coastal erosion along the sand barrier, case study in Hue – Vietnam. MSc Thesis, IHE 
Delft, Delft. 
WL | Delft Hydraulics, 2006a. Delft3D-FLOW User Manual Version 3.13, Delft. 
WL | Delft Hydraulics, 2006b. Delft3D-WAVE User Manual Version 3.02, Delft. 

File đính kèm:

  • pdftinh_toan_van_chuyen_bun_cat_va_nguyen_nhan_boi_lap_cua_my_a.pdf