Nghiên cứu vai trò của đầm nước ngọt tới sự ổn định của cửa Đề Gi, tỉnh Bình Định

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết này trình bày các kết quả nghiên cứu tác động do thu hẹp diện tích đầm Nước Ngọt tới trạng thái ổn định của cửa Đề Gi. Các kết quả nghiên cứu sẽ góp phần đánh giá vai trò của đầm Nước Ngọt tới quá trình trao đổi nước triều từ ngoài biển vào trong đầm và mối tương quan giữa diện tích đầm Nước Ngọt với trạng thái cân bằng ổn định của cửa Đề Gi, góp phần xác định các nguyên nhân gây mất ổn định và bồi lấp cửa Đề Gi.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu vai trò của đầm nước ngọt tới sự ổn định của cửa Đề Gi, tỉnh Bình Định

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5 NGHIÊN CỨU VAI TRÒ CỦA ĐẦM NƯỚC NGỌT TỚI SỰ ỔN ĐỊNH CỦA CỬA ĐỀ GI, TỈNH BÌNH ĐỊNH Trần Thanh Tùng Đại học Thủy lợi, email: t.t.tung@tlu.edu.vn 1. MỞ ĐẦU 2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CỦA ESCOFFIER Nằm ở khu vực bờ biển phía Đông huyện Phù Mỹ, tỉnh Bình Định, cửa Đề Gi là nơi Thông thường, một cửa biển có thể duy trì ở dòng chảy từ hệ thống sông La Tinh đổ ra trạng thái cân bằng “ổn định” khi các yếu tố biển. Cửa Đề Gi đóng vai trò quan trọng đối động lực tác động tới cửa cân bằng với nhau. với hoạt động của tàu thuyền neo đậu bên Tuy nhiên trạng thái cân bằng ổn định này có trong cửa, đồng thời cũng là nơi diễn ra quá thể bị phá vỡ khi cửa chịu tác động của các trình trao đổi nước biển với đầm Nước Ngọt hiện tượng thời tiết bất thường hoặc do sự can phục vụ cho việc nuôi trồng thủy hải sản. Vì thiệp của của con người. vậy cửa Đề Gi có một tầm quan trọng đặc Escoffier (1940) [1] đã xây dựng biểu đồ biệt đối với việc phát triển kinh tế - xã hội đánh giá trạng thái ổn định thủy lực của các của tỉnh Bình Định. cửa lạch triều (gọi tắt là biểu đồ Escoffier) gồm Mặc dù đê chắn sóng, ngăn cát dài 400 m có 2 đường: a) đường tương quan Vmax ~ Ac và được xây dựng ở bờ Nam từ năm 2002, b) đường ổn định (Ve~Ac) như ở hình 1. nhưng hiện tại khu vực cửa và luồng cửa Đề Gi vẫn thường xuyên bị bồi cạn, gây nhiều bất lợi cho việc lưu thông và trao đổi nước biển với khu vực đầm, tăng nguy cơ ngập lụt các khu dân cư, cơ sở sản xuất và các hạ tầng xung quanh đầm Nước Ngọt khi xuất hiện lũ trên hệ thống sông La Tinh. Nhiều ý kiến cho rằng việc xây dựng đê chắn sóng, ngăn cát tại bờ nam cửa Đề Gi, cùng với việc diện tích đầm Nước Ngọt đang dần bị thu hẹp do bị lấn chiếm làm nơi nuôi trồng thủy hải sản đã dẫn tới những diễn biến bồi lấp trên. Hình 1: Biểu đồ Escoffier (1940) Báo cáo này trình bày các kết quả nghiên Đường tương quan (Vmax ~ Ac) và đường ổn cứu tác động do thu hẹp diện tích đầm Nước định vận tốc sẽ cắt nhau tại 2 điểm, tương ứng Ngọt tới trạng thái ổn định của cửa Đề Gi. với 2 giá trị diện tích mặt cắt ngang A1 và Ae. Các kết quả nghiên cứu sẽ góp phần đánh giá Trong đó: Ae là diện tích mặt cắt ngang tương vai trò của đầm Nước Ngọt tới quá trình trao ứng với trạng thái ổn định của cửa và A1 là đổi nước triều từ ngoài biển vào trong đầm và diện tích mặt cắt ngang tương ứng với trạng mối tương quan giữa diện tích đầm Nước thái không ổn định. Ngọt với trạng thái cân bằng ổn định của cửa Dựa vào biểu đồ này, cửa lạch triều được Đề Gi, góp phần xác định các nguyên nhân xác định là ổn định về mặt thủy lực nếu diện gây mất ổn định và bồi lấp cửa Đề Gi. tích mặt cắt ngang của nó dao động xung 404
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5 quanh giá trị Ae (diện tích ứng với trạng thái ổn hình thủy động lực với các kịch bản thu hẹp định). Cửa lạch triều có diện tích mặt cắt ngang diện tích đầm tương ứng [2]. nhỏ giá trị A1 (diện tích tương ứng với trạng 3.2. Hiệu chỉnh, kiểm định mô hình CEA thái không ổn định) sẽ được coi là không ổn định về mặt thủy lực và sẽ bị bồi lấp. Mô hình CEA được hiệu chỉnh và kiểm định thông quan việc so sánh các kết quả tính toán 3. PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH CỬA ĐỀ GI DO vận tốc cực đại tại vị trí cửa đầm và dao động THU HẸP ĐẦM NƯỚC NGỌT mực nước trong đầm với các số liệu đo đạc tại cửa Đề Gi năm 2012 và 2013 và so sánh với 3.1. Giới thiệu về mô hình CEA các kết quả mô phỏng trên mô hình MIKE [2]. Mô hình CEA là chương trình tính toán diện Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình CEA tích mặt cắt ngang cửa biển ở trạng thái cân được trình bày tại bảng 1. bằng theo lý thuyết của Escoffier [1] do Đường quá trình mực nước và giá trị vận tốc Chương trình nghiên cứu cửa lạch triều của Tổ cực đại giữa số liệu trích xuất trong mô hình hợp kỹ thuật Quân đội Mỹ xây dựng. Nghiên MIKE và số liệu trích xuất trong mô hình CEA cứu đã sử dụng mô hình CEA [3] để đánh giá tương đối phù hợp. Bộ thông số thiết lập cho trạng thái ổn định cân bằng (động lực) của cửa mô hình CEA đủ độ tin cậy để sử dụng đánh Đề Gi với các kịch bản thu hẹp diện tích đầm giá trạng thái ổn định của cửa Đề Gi. Nước Ngọt. Từ các thông số được cho theo từng trường hợp triều cường và triều kém trong các kịch bản trên, các biểu đồ Escoffier được xây dựng cho cửa Đề Gi cho từng kịch bản cụ thể. Bảng 1. Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình CEA Giá trị CEA MIKE MN đỉnh triều (m) 0.50 0.49 Hiện trạng 0.62 0.56 (KB0) Vmax Giảm 30% 0.51 0.48 (m/s) (KB1) Hình 2: Các kịch bản thu hẹp đầm Nước Ngọt Giảm 50% 0.48 0.46 Mô hình CEA có 4 nhóm thông số sau: (KB2) a) Nhóm thông số triều, bao gồm: Biên độ thủy triều (m); Chu kỳ triều, T (giờ); b) Nhóm thông số đầm: Diện tích đầm Nước 3.3. Các kịch bản mô phỏng Ngọt (m²), thể tích lăng trụ triều (m3); Ba kịch bản mô phỏng được thiết lập trong c) Nhóm thông số lạch triều, bao gồm: nghiên cứu này nhằm đánh giá vai trò của đầm Chiều dài lạch triều (m), Chiều rộng lạch triều, Nước Ngọt tới sự ổn định của cửa Đề Gi: Bán kính thủy lực (m); - Kịch bản 0 (KB0): Mô phỏng diễn biến d) Nhóm thông số cửa biển, bao gồm: Diện thủy động lực khu vực cửa Đề Gi và đầm tích MCN cửa, Hệ số tổn thất cửa vào Ken, Hệ Nước Ngọt theo kịch bản hiện trạng (tương số tổn thất cửa ra Kex, hệ số nhám Manning n. ứng với diện tích mặt nước đầm Nước Ngọt đo Mô hình CEA đã được hiệu chỉnh và kiểm đạc năm 2013 là 1,650 ha) định bằng giá trị mực nước và vận tốc đo đạc - Kịch bản 1 (KB1): Mô phỏng diễn biến tại khu vực cửa Đề Gi và với các giá trị vận tốc thủy động lực khi thu hẹp 30% diện tích đầm được trích xuất từ kết quả mô phỏng trên mô Nước Ngọt (1,155 ha). 405
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5 - Kịch bản 2 (KB2): Mô phỏng diễn biến ngang cửa Đề Gi (Ac) khi diện tích đầm Nước thủy động lực khi thu hẹp 50% diện tích đầm Ngọt bị thu hẹp. Các kết quả tại hình 3 cũng Nước Ngọt (825 ha). cho thấy có sự khác biệt rõ rệt về diện tích mặt Diện tích mặt đầm Nước Ngọt tương ứng cắt ngang cân bằng tương ứng với kỳ triều với 3 kịch bản mô phỏng được trình bày tại cường và kỳ triều kém. Điều này là phù hợp hình 2. với sự phát triển của doi cát bờ nam trong mùa kiệt có vai trò thu hẹp là diện tích mặt cắt cửa 3.4 Ổn định mặt cắt ngang cửa cho các quan sát được từ các ảnh vệ tinh, ảnh chụp kịch bản KB0, KB1 và KB2 ngoài thực địa và kết quả đo đạc địa hình. Kết quả tính toán ổn định cho cửa Đề Gi tại kịch bản KB0 với diện tích mặt nước đầm 5. KẾT LUẬN Nước Ngọt ở trạng thái hiện tại cho thấy không Nghiên cứu đã sử dụng mô hình CEA và lý có sự khác biệt nhiều về diện tích đầm ở trạng thuyết cân bằng ổn định các cửa biển, cửa lạch thái cân bằng tương ứng với kỳ triều cương và triều của Esscoffier để xây dựng biểu đồ ổn kỳ triều kém. Diện tích mặt cắt ngang cửa (Ac) định mặt cắt ngang cửa biển cho cửa Đề Gi với ở trạng thái cân bằng ứng với kỳ triều cường và các kịch bản diện tích đầm Nước Ngọt ở trạng kỳ triều kém đều dao động ở khoảng 1000 m2. thái hiện nay, sau khi thu hẹp 30% và thu hẹp Kết quả tính toán khi diện tích mặt đầm 50% diện tích đầm. Nước Ngọt thu hẹp 30% (KB1) cho thấy nếu Các kết quả tính toán trên mô hình CEA cho Ac nằm trong khoảng từ 430 m2 đến 780 m2 thì thấy xu thế suy giảm diện tích mặt cắt ngang cửa biển sẽ tự điều chỉnh để đạt tới trạng thái ổn định của cửa ở trạng thái cân bằng khi thu cân bằng. Khi Ac nhỏ hơn 140 m2 thì cửa biển hẹp diện tích đầm. Nghiên cứu cho thấy khác sẽ có nguy cơ bị thu hẹp và bồi lấp hoàn toàn. biệt rõ rệt về diện tích mặt cắt ổn định ứng với Kết quả tính toán khi diện tích mặt đầm kỳ triều cường và kỳ triều kém. Kết quả tính Nước Ngọt thu hẹp 50% (KB2) cho thấy nếu toán bằng mô hình CEA cũng chỉ ra rằng, việc Ac nằm trong khoảng từ 310 m2 đến 580 m2 thì duy trì diện tích mặt cắt ngang cửa lớn hơn cửa biển sẽ tự điều chỉnh để đạt tới trạng thái 1000 m2 với diện tích mặt nước đầm hiện tại là cân bằng. Khi Ac nhỏ hơn 150 m2 thì cửa biển không khả thi vì động năng của dòng triều chỉ sẽ có nguy cơ bị thu hẹp và bồi lấp hoàn toàn. có thể duy trì được cửa với diện tích này. 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Escoffier, F.F. 1940. The stability of tidal inlets. Shore and Beach, 8 .4, 114-115. [2] Tùng T.T., Dũng, L.Đ. 2015. Báo cáo phân tích ổn định cửa Đề Gi, tỉnh Bình Định. Đề tài” Nghiên cứu nguyên nhân và các giải pháp để khắc phục hiện tượng bồi lấp cửa ra vào khu neo trú bão của tàu thuyền ở cửa Hình 3: Tương quan diện tích đầm và diện tích Đề Gi, tỉnh Bình Định”. Đại học Thủy lợi. MCN cửa (Ac) cho các kịch bản tính toán [3] Seabergh, W.C. and Kraus, N.C. 1997. PC program for coastal inlet stability analysis Lập tương quan giữa diện tích mặt nước using Escoffier method. ERDC/CHL đầm Nước Ngọt trong các kịch bản tính toán CHETN IV-11, U.S. Army, ERDC KB0, KB1, KB2 với Ac tương ứng của kỳ triều Vicksburg, MS. cường và kỳ triều kém tại hình 3. Có thể thấy rõ xu thế biến đổi giảm của diện tích mặt cắt 406
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN: 978-604-82-1710-5