zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

» Môi trường

Tổng quan về quá trình truyền sóng qua rạn ngầm trên thềm đảo nổi xa bờ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

25
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết này nhằm tổng hợp và đánh giá những nghiên cứu đã có về quá trình truyền sóng qua rạn ngầm trên thềm đảo. Nhìn chung, đây là quá trình suy giảm và biến đổi năng lượng sóng từ vùng nước sâu tới đảo và trên thềm đảo có bố trí rạn ngầm.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tổng quan về quá trình truyền sóng qua rạn ngầm trên thềm đảo nổi xa bờ

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH TRUYỀN SÓNG QUA RẠN NGẦM TRÊN THỀM ĐẢO NỔI XA BỜ Phạm Thị Thúy1, Lê Hải Trung2, Trần Thanh Tùng2 1 Đại học Kỹ thuật Lê Quý Đôn, email: thuy39vtl@gmail.com 2 Trường Đại học Thủy lợi 1. GIỚI THIỆU CHUNG tại hiện trường, mô hình toán và mô hình vật lý. Chính vì vậy, bài báo này nhằm tổng hợp Đánh giá hiệu quả giảm sóng của rạn ngầm và đánh giá những nghiên cứu đã có về quá nhân tạo đặt trên thềm đảo nổi san hô xa bờ là trình truyền sóng qua rạn ngầm trên thềm đảo. vấn đề phức tạp do đặc điểm địa hình rất khác Nhìn chung, đây là quá trình suy giảm và biến biệt so với vùng ven bờ. Các đảo san hô này đổi năng lượng sóng từ vùng nước sâu tới đảo thường có một thềm dốc, với đáy chuyển gấp và trên thềm đảo có bố trí rạn ngầm. từ rất sâu (vài trăm mét) đến rất nông (một vài mét). Tiếp nối là thềm san hô tương đối phẳng 2. TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SUY GIẢM và rộng, trong cùng là lõi đảo (hình 1). SÓNG TRÊN THỀM ĐẢO 2.1. Quá trình truyền sóng từ nước sâu vào vùng nước nông Các nghiên cứu trước đây chủ yếu nghiên cứu hiện tượng truyền sóng đối với bờ biển thông thường (độ dốc
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 triều (0,32 với thủy triều thấp và 0,62 với Mandives, 360 tấn bê tông với kết cấu khác thủy triều cao) Lugo-Fernondez (1998). nhau được sử dụng; sau 3,5 năm có 500 loài Bằng mô hình toán, Sheppard; Charles & san hô sinh sống và phát triển. Tại Sigapore, nnk (2005) nghiên cứu ảnh hưởng của chiều sự đa dạng của các sinh vật biển tăng lên đáng rộng rạn san hô, độ nhám bề mặt và mực nước kể sau 10 năm thả rạn nhân tạo. Hệ số đa dạng tới sự tiêu tán năng lượng cho 14 rạn san hô ở sinh học tăng từ 0,6 đến 1,3 năm 2014 so với Seychelles. Tom E. Baldock và nnk(2019) sử năm 2004. Tại Rio de Janeiro - Brazil, sau khi dụng mô hình số hai chiều để mô phỏng chế quần thể rạn san hô có diện tích 1500m2 bao độ thủy động lực trên rạn san hô lý tưởng [1]. gồm bê tông và lốp xe được thả đã tạo hiệu Với một chiều dài rạn nhất định, chiều cao quả với 51 loài cá được ghi nhận; tần suất, sự sóng sẽ giảm khi bề rộng của rạn tăng. Nếu bề đa dạng của các loài cá trên các kết cấu bê rộng của rạn tiếp tục tăng thì chiều cao sóng tông cao hơn so với lốp xe (24% so với 11%). tăng và đạt đỉnh tạm thời khi bề rộng của rạn Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hình dáng, xấp xỉ chiều dài của rạn. Nếu chiều rộng của kết cấu, vật liệu chế tạo rạn nhân tạo có ảnh rạn tiếp tục tăng lớn hơn chiều dài rạn thì hưởng rõ rệt đến sự thu hút sinh vật đến sinh chiều cao sóng khi đó lại giảm, do đó các rạn sống tại khu vực rạn. san hô ngắn và rộng, dài và hẹp có chiều cao b) Hiệu quả giảm sóng của rạn ngầm sóng ở khu vực trung tâm rạn tương tự nhau. nhân tạo Các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng của rạn cũng cho thấy ra các đặc tính quan trọng gồm ngầm nhân tạo được thực hiệu chủ yếu trong sóng lan truyền trên thềm đảo là sóng ngoại phòng thí nghiệm trên mô hình vật lý. Từ đó, trọng lực (IG) với chiều cao sóng giảm so với công thức thực nghiệm được xây dựng để sóng tới, chu kỳ dài trong khoảng 20 ~ 300s đánh giá hiệu quả giảm sóng của các kết cấu và hình thành sóng leo [2]. Tuấn và Cường ngầm nhân tạo. [2] chỉ ra hai khu vực: vùng sóng vỡ tại vách + Tương tác giữa sóng và rạn ngầm dốc đứng (năng lượng sóng bị tiêu tán do sự Sóng ngoại trọng lực khi truyền đến kết cấu suy giảm đột ngột của độ sâu) và vùng phía ngầm sẽ va đập với mặt ngoài rạn (từ các khối sau khu vực vách dốc đứng (năng lượng sóng có độ rỗng) sóng truyền trực tiếp qua thân rạn bị tiêu tán do ma sát với thềm san hô). Các ngầm, các phần tử chất lỏng chuyển động hỗn yếu tố chi phối chế độ thủy động lực sóng loạn và có sự trao đổi động lượng. Tại đây sinh trên vùng sóng vỡ, và sự lan truyền của sóng ra dòng chảy rối, sóng tương tác với nhau cũng vỡ là độ ngập tương đối (d/H0) trên thềm, độ như va đập từ thành khối này sang thành khối dốc phía trước của thềm dốc và độ sâu nước kia giữa lỗ rỗng của các khối làm năng lượng tương đối so với đỉnh thềm san hô (hc/H0). sóng tiếp tục giảm. Khi ra khỏi rạn ngầm, năng lượng sóng giảm đi đáng kể ví dụ (hình 2). 2.2. Quá trình giảm sóng trên rạn ngầm a) Rạn ngầm nhân tạo (Artificial Reef) là các dạng kết cấu ngầm nhân tạo được đặt trên đáy biển, để tái tạo lại một số chức năng của rạn san hô tự nhiên như bảo vệ, tái sinh, tập trung hoặc tăng cường các quần thể tài Hình 2. Tương tác giữa sóng nguyên sinh vật biển (FAO, 2015). và rạn ngầm nhân tạo Reef Ball (RB) Gần đây các nghiên cứu trên rạn ngầm nhân tạo với mục đích chủ yếu là phục hồi rạn san + Hiệu quả giảm sóng qua rạn ngầm hô và hệ sinh thái biển khu vực gần bờ, với độ nhân tạo sâu thả rạn khá lớn đã được nghiên cứu, ứng Johnson & nnk (1951) đã xây dựng công dụng thành công trên hơn 50 nước. Tại thức tính hệ số truyền sóng qua rạn ngầm dựa 553
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 trên kết quả thí nghiệm trên mô hình vật lý Buccino & nnk (2014) đã phân tích hệ số cho sóng đều: truyền sóng và đưa ra công thứctruyền sóng qua đê ngầm từ các khối bê tông rỗng RB: sinh 2k  D  S   2k  D  S  1 Rce Kt  1  (1) Kt  0 , 71   1, 47 sinh  2kh   2kD   H si   * H si 1  0 ,3   1,5  b Trong đó: k - số sóng; D - độ sâu nước tại   Rce   rạn; S - độ ngập của đỉnh rạn so với mực   2 R nước; h - chiều cao của rạn ngầm. K t   0 , 249 min 4;b*  0 ,9474  ce  1, 47 (6)   H si Van der Meer (1991) đề xuất công thức hệ Rce Rce số truyền sóng qua đê đỉnh hẹp: Kt  a b 0, 4   0 , 71 H si H si 2,0 < Rc/Hs< 1,13 Kt = 0,8 Có thể nói các nghiên cứu dựa trên mô 1,13 < Rc/Hs< 1,2 Kt = 0,46–0,3Rc/Hi (2) hình vật lý đã chỉ khá đầy đủ các tham số cơ 1,2 < Rc/Hs< 2,0 Kt = 0,1 bản ảnh hưởng đến hiệu quả giảm sóng của với Rc là chiều cao lưu không hoặc độ ngập rạn ngầm như Rc,0p, B, độ rỗng. Một số của đỉnh đê sovới mực nước tính toán. công thức kinh nghiệm về sự suy giảm đã D'Angremond & nnk (1996) đã xây dựng được thiết lập cho khu vực bãi thoải gần bờ. công thức tính toán hệ số truyền sóng cho hai trường hợp đê thấm và không thấm nước: 3. KẾT LUẬN 0 ,31 Nghiên cứu quá trình tương tác giữa sóng K t  0 , 4 Rc Hs   a 1 e  0 ,5op  B    Hs   (3) với rạn ngầm nhân tạo đã được quan tâm gần đây, tuy nhiên được sử dụng với 2 mục đích với a = 0,64 cho đê thấm nước và a = 0,8 cho chính: (1) phục hồi lại hệ sinh thái biển; (2) giảm sóng, bảo vệ bờ cho những khu vực đê không thấm nước,0p là số Iribarren. xung yếu, bãi đê nơi biển bồi hoặc được che Tuấn & nnk đã nghiên khả năng giảm sóng chắn bởi rừng ngập mặn, độ dốc bãi tương của đê ngầm kết cấu rỗng cho bãi của rừng đối thoải. Những nghiên cứu với mục đích ngập mặn dựa trên công thức có sẵn của kết hợp giảm sóng và phục hồi hệ sinh thái Angremond et al (1996): cho các đảo nổi nơi có địa hình khác biệt như   R 0 ,26om 1,0 đã nêu trên thì hầu như chưa có cần được K t  0, 22. c  0 ,75. 1  e (4) xem xét và nghiên cứu sâu hơn. Hs với khoảng áp dụng của công thức: 4. TÀI LIỆU THAM KHẢO Rc/Hmo = -0,76~ 2; Sop = 0,016~0,03; [1] Armono, H.D. & Hall, K. R. 2003. Wave Som = 0,01~0,025; Kt = 0,22~ 0,77. transmission on submerged breakwaters made of hollow hemispherical shape Dhinakaran & nnk (2002, 2009, 2011) đã artificial reefs. In: Canadian coastal nghiên cứu sự truyền sóng khi truyền qua đê conference. pp. 313-322. ngầm được tạo thành từ các khối bê tông [2] Dhinakaran, G., Sundar, V., & rỗng (SBW) để chỉ ra độ rỗng tối ưu là 11% Sundaravadivelu, R. (2012). Review of the research on emerged and submerged và tổng chiều cao đê ngầm trong mô hình nên semicircular breakwaters. Proceedings of bằng 1,25 lần độ sâu của nước. the Institution of Mechanical Engineers, Armono & Hall (2003) đã đề xuất công Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment, 226(4), 397-409. thức truyền sóng qua rạn ngầm nhân tạo từ [3] Tuan, T.Q., Cuong, Đ.Q. 2019. Wave các nghiên cứu trong máng sóng cho kết cấu Transmission Across Steep Submerged nhân tạo là các khối Reefball (RB): Reefs. In: International Conference on Asian and Pacific Coasts (APAC 2019). Hi h h Springer, Singapore. pp 687-694. Kt  1,616  31,322. 2  1,099  0, 265 (5) gT d B [4] Tuấn, T. Q., Sản, Đ. C., Tú, L.X. và Dương Đ.V. 2018. Nghiên cứu hiệu quả giảm sóng với phạm vi áp dụng: Hi/gT2 = 0,001~ 0,015; của đê kết cấu rỗng trên mô hình máng sóng. h/B=0,35~0,583 và h/d = 0,7~1. Tạp chí KHCN Thủy lợi, số 49. pp 95-102. 554

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.