Phân bố dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào trong các trường gió điển hình tại vùng biển Tuy An, Phú Yên

Bài báo trình bày kết quả tính toán phân bố dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào phía ngoài đầm Ô Loan thuộc vùng biển Tuy An, Phú Yên ứng với các đợt gió mùa điển hình cấp 6 (Vnk = 13 m/s, hướng Đông Bắc (NE), Đông (E) và Đông Nam (SE). So sánh độ chính xác của 2 công thức thực nghiệm tính tốc độ dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào theo qui phạm bảo vệ bờ biển của Hải quân Mỹ (SPM, 1984) và Rattanapitikon – Shibayama (2006) với số liệu thực đo. Kết quả tính toán cho thấy công thức Rattanapitikon – Shibayama (2006) khá phù hợp. Với sóng hướng NE: dòng có hướng từ bắc xuống nam với vận tốc đạt giá trị cực đại 0,7 m/s tại cửa An Hải và tại vị trí cách cửa An Hải khoảng 2 km về phía nam. Với sóng hướng E, nhìn chung dòng có hướng từ nam lên bắc, xuất hiện các điểm hội tụ dòng có vận tốc nhỏ hơn 0,1 m/s. Vận tốc dòng đạt giá trị cực đại 0,91 m/s tại cửa An Hải. Tại cửa Lễ Thịnh dòng có vận tốc từ 0,25 đến 0,5 m/s. Với sóng hướng SE, dòng có hướng từ nam lên bắc và vận tốc dòng lớn hơn so với các trường hợp sóng hướng NE và E. Vận tốc dòng cực đại 1,02 m/s tại cửa An Hải. Khu vực hội tụ sóng có vận tốc từ 0,5 đến 0,7 m/s.

pdf10 trang | Chia sẻ: thanhuyen291 | Ngày: 09/06/2022 | Lượt xem: 348 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Phân bố dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào trong các trường gió điển hình tại vùng biển Tuy An, Phú Yên, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
17 Tuyển Tập Nghiên Cứu Biển, 2013, tập 19: 17-26 PHÂN BỐ DÒNG CHẢY DỌC BỜ DO SÓNG ĐỔ NHÀO TRONG CÁC TRƯỜNG GIÓ ĐIỂN HÌNH TẠI VÙNG BIỂN TUY AN, PHÚ YÊN Đỗ Như Kiều1, Lê Đình Mầu2 1Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP. HCM 2Viện Hải dương học, Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam Tóm tắt Bài báo trình bày kết quả tính toán phân bố dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào phía ngoài đầm Ô Loan thuộc vùng biển Tuy An, Phú Yên ứng với các đợt gió mùa điển hình cấp 6 (Vnk = 13 m/s, hướng Đông Bắc (NE), Đông (E) và Đông Nam (SE). So sánh độ chính xác của 2 công thức thực nghiệm tính tốc độ dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào theo qui phạm bảo vệ bờ biển của Hải quân Mỹ (SPM, 1984) và Rattanapitikon – Shibayama (2006) với số liệu thực đo. Kết quả tính toán cho thấy công thức Rattanapitikon – Shibayama (2006) khá phù hợp. Với sóng hướng NE: dòng có hướng từ bắc xuống nam với vận tốc đạt giá trị cực đại 0,7 m/s tại cửa An Hải và tại vị trí cách cửa An Hải khoảng 2 km về phía nam. Với sóng hướng E, nhìn chung dòng có hướng từ nam lên bắc, xuất hiện các điểm hội tụ dòng có vận tốc nhỏ hơn 0,1 m/s. Vận tốc dòng đạt giá trị cực đại 0,91 m/s tại cửa An Hải. Tại cửa Lễ Thịnh dòng có vận tốc từ 0,25 đến 0,5 m/s. Với sóng hướng SE, dòng có hướng từ nam lên bắc và vận tốc dòng lớn hơn so với các trường hợp sóng hướng NE và E. Vận tốc dòng cực đại 1,02 m/s tại cửa An Hải. Khu vực hội tụ sóng có vận tốc từ 0,5 đến 0,7 m/s. DISTRIBUTION OF LONGSHORE CURRENT INDUCED BY BREAKING WAVE CORRESPONDING TO TYPICAL WIND CONDITIONS ALONG TUY AN COAST, PHU YEN PROVINCE Do Nhu Kieu1, Le Dinh Mau2 1University of Science, Vietnam National University – Ho Chi Minh City 2Institute of Oceanography, Vietnam Academy of Science & Technology Abstract This paper presents the calculated results of wave and longshore current induced by breaking wave along Tuy An coast, Phu Yen province corresponding to typical wind conditions (Vnk = 13 m/s in NE, E and SE directions). Comparing the accuracy degree between two experimental formulae of SPM (1984) and Rattanapitikon–Shibayama (2006) for calculation of longshore current induced by breaking wave and the practical data. Study results show that Rattanapitikon–Shibayama formula is more suitable for calculation of longshore current induced by breaking wave in Tuy An area. For NE wave direction, the current flows from north to south. The maximum current velocity is 0.7 m/s at An Hai inlet and the position from An Hai inlet about 2 km towards south. For E wave direction, the current flows from south to north and appear the convergence points with 18 small velocity, less than 0.1 m/s. The maximum current velocity is 0.91 m/s at An Hai inlet. The current velocity is from 0.25 to 0.5 m/s around Le Thinh inlet. For SE wave direction, the current flows from south to north. The current velocity attains the highest value in three calculated cases. The maximum current velocity is 1.02 m/s at An Hai inlet. The velocity in the area where occurs convergent phenomenon is from 0.5 to 0.7 m/s. I. MỞ ĐẦU Việc nghiên cứu cơ chế hình thành cũng như tính toán phân bố dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào đã và đang thực hiện bởi nhiều tác giả khác nhau. Đồng thời, các tác giả cũng đưa ra một số công thức khác nhau cho việc tính toán nhưng hầu hết đều là các công thức thực nghiệm như: Longuet– Higgins (1970), Komar và Inman (1970), Galvin (1987), Rattanapitikon và Shibayama (2006). Các công thức trên được thể hiện ở Bảng 1. Ngoài ra, một số mô hình động lực khác cũng được tích hợp thêm module tính dòng dọc bờ do sóng đổ nhào như: mô hình hoàn lưu ven bờ SYMPHONIE, mô hình động lực ven bờ MORPHODYN hoặc được tính toán dựa trên các phương trình cân bằng năng lượng và phương trình liên tục. Bảng 1. Một số công thức thực nghiệm tính dòng dọc bờ do sóng đổ nhào Table 1. Some experimental formulae for calculation of longshore current induced by breaking wave Năm Tác giả Công thức thực nghiệm Ghi chú 1970 Longuet – Higgins 5 sin cos 8L b b bf S v gh C pi ς α α= Hb: độ cao sóng vỡ (m) Hbs: độ cao sóng vỡ có nghĩa (m) S: độ dốc hb: độ sâu sóng vỡ (m) γ : chỉ tiêu sóng vỡ Cf: hệ số ma sát kéo αb : góc sóng vỡ (độ) H0: độ cao sóng nước sâu (m) L0: chiều dài sóng nước sâu (m) kb: số sóng trong vùng sóng vỡ T: chu kì sóng (s) 1970 Komar và Inman 2.7 sin cosL m b bv u α α= / m b bu gh gH γ= = 1.0 sin cosα α=L bs b bv gH 1984 Longuet –Higgins (trong SPM, 1984) 20.7 sin(2 )L b bv S gH α= 1987 Galvin sin 2L bv gST α= 1999 Pilirczyk (trong Kamran và cs., 2012) sin 2L b bLv K gH α= LK = 0.3 ÷ 0.6 2006 Rattanapitikon – Shibayama ˆ2.7 sin cosL b b bv u α α= ( ) ( ) 0.832 0 2 0 0.57 0.31 0.58 ˆ tanh b b b b S S C H u k h L pi− + +   =     Tại Việt Nam, hiện nay có rất ít nghiên cứu và tính toán về dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào. Các tính toán này hầu hết dựa trên các nghiên cứu, giả thiết của Longuet–Higgins (trong SPM, 1984) và phần lớn chỉ mang tính chất định tính vì chỉ đúng về hướng, riêng độ lớn vận tốc dòng có sự khác biệt tương đối lớn so với số liệu thực đo như: “Đặc điểm phân bố các đặc trưng sóng tại vịnh Nha Trang trong các trường gió mùa điển hình” (Lê Đình Mầu và cs., 2010). “Đặc điểm phân bố các đặc trưng sóng tại vùng biển Lagi (Bình Thuận) và tác động của chúng đến quá trình xói lở – bồi tụ” (Lê Đình Mầu, 2010). Trong bài báo này, phân bố dòng chảy dọc bờ do sóng 19 đổ nhào trong các điều kiện gió mùa điển hình được tính toán theo quy trình như sau: - Xác định các đặc trưng sóng ngoài khơi vùng biển Tuy An từ các đặc trưng gió thống kê tại trạm Tuy Hòa: 1988 – 2007 (Hình 2) bằng mô hình Dolphin (Mandal và Holthuijsen, 1985). - Xác định các đặc trưng sóng ven bờ bằng mô hình SWAN (Holthuijsen và cs., 2003) với các điều kiện biên là sóng ngoài khơi, gió địa phương và phân bố độ sâu vùng nghiên cứu. - Tính vận tốc dòng dọc bờ do sóng đổ nhào bằng 2 mô hình thực nghiệm: Longuet–Higgins (trong SPM, 1984) và Rattanapitikon–Shibayama (2006). Trong đó, mô hình Longuet–Higgins là một trong những mô hình đơn giản nhất, được phát triển sớm nhất là công thức chuẩn để tính tốc độ dòng dọc bờ do sóng đổ nhào của Hải quân Mỹ. Tuy nhiên, hệ số thực nghiệm dao động rất lớn, điều này yêu cầu phải có nhiều số liệu đo đạc thực địa đồng bộ nhằm xác định chính xác hệ số thực nghiệm này. Mô hình Rattanapitikon–Shibayama mới hơn, hiện đại hơn, có xét đến nhiều quá trình có liên quan hơn. Thường mô hình Longuet–Higgins phù hợp hơn cho vùng biển thoáng, điều kiện sóng mạnh (bên bờ đại dương) nên nó cho tốc độ dòng lớn hơn thực tế nếu áp dụng tại Việt Nam. Trong nghiên cứu này, cả hai mô hình đều được tiến hành tính toán và so sánh với số liệu thực đo. Từ đó, chọn công thức phù hợp để tính toán cho khu vực nghiên cứu. Phạm vi tính toán được thể hiện trong Hình 1. Địa hình khu vực nghiên cứu là vùng biển nông ven bờ, có địa hình đáy khá phức tạp. Độ dốc giảm dần từ bắc xuống nam. Tuy nhiên, do đường bờ có dạng vòng cung và được che chắn bởi mỏm đá phía bắc cửa Lễ Thịnh và đảo Mái Nhà nên năng lượng sóng truyền vào vùng ven bờ phân bố không đồng đều, dẫn đến sự phân bố không đồng đều về vận tốc dòng chảy dọc bờ sinh ra do sóng đổ nhào. Vị trí khu vực tập trung năng lượng sóng tác động vào bờ phụ thuộc vào hướng sóng tới. Do khuôn khổ bài báo, chúng tôi chỉ trình bày phân bố dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào theo các hướng sóng tác động chính: Đông Bắc (NE), Đông (E) và Đông Nam (SE). Hình 1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu Figure 1. Feature of study area 20 Hình 2. Hoa gió tại trạm Tuy Hòa (1988 – 2007) Figure 2. Wind rose diagram at Tuy Hoa station (1988 – 2007) II. TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 1. Tài liệu Số liệu gió được thu thập tại trạm Tuy Hòa, Phú Yên (1988 – 2007) được phân tích, thống kê từ số liệu lưu trữ của đề tài độc lập cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST): “Đánh giá tác động của các trường sóng trong gió mùa đến dải ven biển Nam Trung Bộ từ Phú Yên đến Bình Thuận và đề xuất các giải pháp giảm nhẹ thiệt hại phục vụ phát triển bền vững” (2007-2009). Độ sâu tại khu vực nghiên cứu được lấy từ hải đồ tỉ lệ 1/50.000 xuất bản năm 2005 của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Các đặc trưng sóng đo bằng máy ALEC AWH – 16M tại điểm 109017’54”E, 13017’28” N (bờ phía nam cửa An Hải) được sử dụng để kiểm chứng mô hình SWAN, dòng chảy đo bằng phương pháp thả phao trôi và gió đo bằng máy đo gió cầm tay ANEMOMETER – AVM 01. Các dữ liệu trên được lấy từ đề tài bảo vệ môi trường: “Áp dụng các mô hình hiện đại nhằm đánh giá, phòng tránh và giảm thiểu thiệt hại các tác động môi trường của hiện tượng đóng/mở các cửa sông, đầm phá phục vụ chiến lược phát triển bền vững kinh tế xã hội, bảo vệ môi trường tại dải ven biển Nam Trung Bộ (Đà Nẵng – Bình Thuận)” do Viện Hải dương học chủ trì (2010-2014). 2. Phương pháp 2.1. Tính toán các đặc trưng sóng biển sâu Mô hình số trị tính sóng biển khơi Dolphin (Mandal và Holthuijsen, 1985) tính toán kết hợp sóng gió và sóng lừng. Phương trình cân bằng năng lượng phổ sóng hai chiều: - Trường hợp sóng gió trên hướng θ: ∫ ∞ += 0 21 1 ),()()( dffSS dt dE θθθ (1) Trong đó: E1(θ) là mật độ năng lượng phổ của sóng gió theo hướng θ. S1(θ): tốc độ biến đổi của E1(θ). S2(f, θ) là tốc độ chuyển giao năng lượng sóng lừng 2 chiều E2 sang sóng gió có cùng tần số f. - Trường hợp sóng lừng từ hướng θ: ),(),(),( 32112 θθθ fSfSfBSdt dE −−−= (2) 1 1 1 0 0 0 B khi S B khi S = <  = > 21 Trong đó: E2(f,θ) là mật độ năng lượng phổ của sóng lừng với tần số f theo hướngθ. S11 là tốc độ biến đổi của E2. S2 là tốc độ chuyển giao năng lượng sóng lừng E2 sang sóng gió có cùng tần số. S3 là tốc độ biến đổi năng lượng sóng lừng gây bởi hiệu ứng nước nông. Số liệu đầu vào của mô hình: hướng và tốc độ gió, thời gian gió tác động được chọn từ việc thống kê số liệu gió nhiều năm. Số liệu đầu ra của mô hình: độ cao sóng có nghĩa Hs, chu kỳ đỉnh phổ sóng Tp, độ phân tán phổ năng lượng DSPR và hướng sóng θ. 2.2. Tính toán các đặc trưng sóng nước nông ven bờ Các đặc trưng sóng tại vùng biển ven bờ được xác định bằng mô hình SWAN (Holthuijsen và cs., 2003) trên cơ sở phương trình cân bằng tác động phổ. σθσ θσ SNCNCNC y NC x N t yx = ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ (3) Trong đó: N là mật độ phổ tác động (action density); Cx, Cy là tốc độ lan truyền của N theo không gian x và y; Cσ, Cθ là tốc độ biến đổi của N theo tần số tương đối σ và hướng θ; S = S(σ, θ) là hàm nguồn. Mô hình SWAN tính hiệu ứng nước nông, khúc xạ, tạo sóng do gió địa phương, sóng bạc đầu, tương tác sóng – sóng, ma sát đáy, sóng đổ nhào,Phạm vi áp dụng mô hình là khu vực vùng biển bên ngoài đầm Ô Loan với diện tích khoảng 56 km2. Kích thước mỗi ô lưới là 48 m x 48 m. Số liệu đầu vào của mô hình: - Các tham số sóng ngoài khơi: Hs, Tp, DSPR và θ được lấy từ kết quả của mô hình Dolphin. - Trường gió địa phương ổn định theo thời gian (V = 10 m/s, hướng NE, E và SE). - Phân bố độ sâu của vùng nghiên cứu. 3. Tính toán dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào gây ra Các đặc trưng sóng đổ nhào (độ cao, hướng, vị trí) được lấy từ kết quả tính sóng của mô hình SWAN và theo tiêu chuẩn γ =b b bH h với γ b được lấy ≥ 0.6 do độ cao sóng sử dụng để tính toán là độ cao sóng có nghĩa và là sóng ngẫu nhiên (SPM, 1984). Vận tốc dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào gây ra được tính theo công thức của Longuet–Higgins (trong SPM, 1984) và Rattanapitikon – Shibayama (2006). So sánh kết quả tính toán với số liệu đo đạc. Chọn công thức tính phù hợp cho khu vực nghiên cứu. + Longuet – Higgins (trong SPM, 1984): 20.7 sin(2 )L b bv S gH α= (4) + Rattanapitikon – Shibayama (2006): ˆ2.7 sin cosL b b bv u α α= (5) Với: ( ) ( ) 0.832 0 2 0 0.57 0.31 0.58 ˆ tanh b b b b S S C H u k h L pi− + +   =     (6) Trong đó: vL là vận tốc dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào gây ra (m/s). ûb là vận tốc truyền sóng tại vị trí sóng vỡ. S là độ dốc bãi biển. kb là số sóng tại vị trí sóng vỡ. hb là độ sâu tại vị trí sóng vỡ. H0, L0 là độ cao sóng và chiều dài sóng nước sâu. αb là hướng sóng tại vị trí sóng vỡ. III. KẾT QUẢ 1. Các đặc trưng sóng ngoài khơi vùng biển Tuy An Kết quả tính toán từ mô hình Dolphin cho các đặc trưng sóng ngoài khơi vùng biển nghiên cứu ứng với trường gió ngoài khơi điển hình Vnk = 13 m/s theo các hướng NE, E và SE được trình bày trong Bảng 2. 2. Các đặc trưng sóng ven bờ và dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào ứng với các trường sóng tác động tại khu vực nghiên cứu 2.1. So sánh kết quả tính toán dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào theo Longuet – Higgins (trong SPM, 1984) và Rattanapitikon – Shibayama (2006) 22 Kết quả so sánh cho thấy các giá trị vận tốc dòng dọc bờ do sóng đổ nhào được tính từ công thức của Longuet–Higgins (trong SPM, 1984) quá lớn so với kết quả khảo sát thực tế sơ bộ. Ngược lại, kết quả tính toán sử dụng công thức của Rattanapitikon– Shibayama (2006) lại cho các giá trị vận tốc dòng nhỏ hơn giá trị thực đo nhưng với sai số nhỏ hơn rất nhiều so với công thức Longuet–Higgins (trong SPM, 1984). Do đó, công thức Rattanapitikon–Shibayama (2006) được chọn để tính toán dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào tại khu vực nghiên cứu. Những dữ liệu tính toán, so sánh được trình bày tại Bảng 3. Bảng 2. Các đặc trưng sóng ngoài khơi vùng biển Tuy An Table 2. Offshore wave characteristics in Tuy An waters Các đặc trưng sóng vùng khơi Độ lớn Độ cao sóng có nghĩa (Hs) 2,33 m Chu kỳ sóng đỉnh phổ (Tp) 6,95s Hệ số phân tán của phổ sóng (DSPR) 27,080 Bảng 3. So sánh vận tốc dòng dọc bờ do sóng đổ nhào đo đạc với kết quả tính toán theo Longuet– Higgins (trong SPM, 1984) và Rattanapitikon – Shibayama (2006) Table 3. Comparison between calculated results of longshore current induced by breaking wave corresponding to Longuet–Higgins (in SPM, 1984) và Rattanapitikon–Shibayama (2006) Điểm Tọa độ Thực đo Tính toán Longuet – Higgins Rattanapitikon – Shibayama Hướng x y Vận tốc (m/s) Hướng Vận tốc (m/s) Vận tốc (m/s) 1 109,295 13,2916 0,2 Bắc xuống Nam 0,41 0,17 Bắc xuống Nam 2 109,2929 13,2961 0,26 Nam lên Bắc 1,03 0,22 Nam lên Bắc 3 109,2896 13,3023 0,22 Nam lên Bắc 0,42 0,18 Nam lên Bắc 4 109,2964 13,2902 0,28 Bắc xuống Nam 0,44 0,24 Bắc xuống Nam 5 109,286 13,3342 0 0,18 0,03 Bắc xuống Nam Hình 3. So sánh vận tốc dòng dọc bờ do sóng đổ nhào thực đo với kết quả tính toán theo Longuet – Higgins (trong SPM, 1984) và Rattanapitikon – Shibayama (2006) Figure 3. Comparison between calculated results of longshore current induced by breaking wave corresponding to Longuet –Higgins (in SPM, 1984) và Rattanapitikon – Shibayama (2006) 23 2.2. Dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào + Trường hợp sóng hướng Đông Bắc (NE): Kết quả mô phỏng trường sóng cho thấy, phần hứng sóng của đảo Mái Nhà và mỏm đá phía bắc cửa Lễ Thịnh là khu vực chịu tác động mạnh nhất của sóng. Tuy nhiên, đoạn bờ từ cửa An Hải dài khoảng 1,5 km về phía nam là khu vực đáng chú ý nhất với đường đẳng độ cao sóng 2 m tiến sát vào bờ. Đoạn bờ tiếp theo đến mỏm đá phía nam và từ cửa An Hải về phía bắc gần 3 km, sóng đi vào bờ có độ cao khoảng 1,5 m. Đoạn bờ dài khoảng 1,5 km gần cửa Lễ Thịnh có độ cao sóng giảm dần từ 1,0 đến 0,5 m tại cửa (Hình 4a). Kết quả tính toán dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào cho thấy, vận tốc phân bố không đều trên toàn khu vực tính toán. Các vị trí có độ dốc thay đổi nhiều thường có vận tốc dòng lớn. Vùng bờ gần cửa Lễ Thịnh có vận tốc dòng rất nhỏ do nằm trong vùng được che chắn. Vận tốc dòng trung bình trên tổng số điểm sóng vỡ khoảng 0,14 m/s. Vận tốc cực đại tại vị trí phía bắc gần cửa An Hải và vị trí phía nam cách cửa An Hải khoảng 2 km với giá trị 0,7 m/s. Tại cửa Lễ Thịnh vận tốc dòng đạt giá trị cực tiểu. Các khu vực phía bắc cửa An Hải có vận tốc dòng từ 0,05 đến 0,5 m/s. Nhìn chung, dòng có hướng từ bắc xuống nam (Hình 4b). (a) (b) Hình 4. (a) Trường độ cao sóng hữu hiệu; (b): Trường dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào. Gió ngoài khơi: Vnk = 13 m/s; Gió ven bờ: Vvb = 10 m/s; Hướng: NE Figure 4. (a) Pattern of significant wave height; (b): Pattern of longshore current induced by breaking wave. Offshore wind: Vnk = 13 m/s; Nearshore wind: Vvb = 10 m/s; Direction = NE + Trường hợp sóng hướng Đông (E): Trong trường hợp này, gần như toàn khu vực bờ vùng nghiên cứu chịu tác động mạnh bởi sóng với độ cao sóng từ 1,5 đến 2,0 m trừ cửa Lễ Thịnh và đoạn bờ 500 m gần mỏm đá phía nam có độ cao sóng khi vào bờ khoảng 1,0 m. Vùng khuất sóng gần đảo Mái Nhà có độ cao sóng nằm trong khoảng 0,5 đến 1,0 m và tăng dần khi càng ra xa đảo. Vùng tập trung năng lượng sóng lớn nhất có chiều dài khoảng 1,5 km, cách cửa An Hải khoảng 500 m về phía bắc (Hình 5a). Nhìn chung, dòng có hướng từ nam lên bắc do đặc trưng địa hình khu vực nghiên cứu có xu hướng dốc về phía bắc và vận tốc dòng phân bố không đồng đều. Tuy nhiên, xuất hiện một số vị trí hội tụ dòng, điển hình là khu vực gần cửa Lễ Thịnh và 24 vị trí cách cửa An Hải khoảng 2 km về phía nam (được đánh dấu trên hình 5b). Vận tốc dòng có xu hướng giảm nhanh về các vị trí dòng hội tụ và có giá trị nhỏ hơn 0,1 m/s. Vận tốc dòng mạnh nhất đạt giá trị 0,91 m/s gần An Hải. Tại khu vực cửa Lễ Thịnh độ lớn vận tốc dòng từ 0,25 đến 0,5 m/s. Vận tốc dòng trung bình khoảng 0,142 m/s (Hình 5b). (a) (b) Hình 5. (a) Trường độ cao sóng hữu hiệu; (b): Trường dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào. Gió ngoài khơi: Vnk = 13 m/s; Gió ven bờ: Vvb = 10 m/s; Hướng: E Figure 5. (a) Pattern of significant wave height; (b): Pattern of longshore current induced by breaking wave. Offshore wind: Vnk = 13 m/s; Nearshore wind: Vvb = 10 m/s; Direction: E + Trường hợp sóng hướng Đông Nam (SE): Sóng tác động vào bờ khu vực nghiên cứu trong trường hợp này nhỏ hơn nhiều so với các trường hợp sóng hướng NE và E. Khu vực hứng sóng của đảo Mái Nhà chịu tác động bởi sóng với độ cao 2 m. Mỏm đá phía bắc cửa Lễ Thịnh và khu vực từ mỏm đá phía nam về phía nam chịu tác động bởi sóng có độ cao 1,5 m. Toàn bộ khu vực đường bờ nghiên cứu chịu tác động bởi sóng có độ cao khoảng 1,0 m. Riêng vị trí phía bắc cửa An Hải, cách bờ khoảng 200 m xảy ra hiện tượng hội tụ sóng. Vùng khuất sóng gần đảo Mái Nhà có độ cao sóng khoảng 1,0 m và tăng dần khi càng ra xa đảo (Hình 6a). Kết quả tính toán dòng dọc bờ do sóng đổ nhào cho thấy, khu vực xuất hiện hội tụ sóng có vận tốc dòng từ 0,5 đến 0,7 m/s, lớn hơn nhiều so với hầu hết các khu vực khác. Mặc dù, vận tốc dòng phân bố không đồng đều nhưng nhìn chung vùng bờ phía nam cửa An Hải được che chắn bởi đảo Mái Nhà và mỏm đá phía nam, vận tốc dòng có xu hướng giảm dần về phía cửa An Hải với giá trị từ 0,6 đến 0,3 m/s. Vận tốc dòng cực đại khá lớn, đạt giá trị 1,02 m/s tại gần cửa An Hải (bờ phía bắc). Vận tốc trung bình trong trường hợp này là 0,213 m/s. Tại cửa Lễ Thịnh, vận tốc dòng có giá trị nhỏ hơn 0,3 m/s. Vận tốc nhỏ nhất tại khu vực sát bờ đoạn bờ uốn cong (Hình 6b). 25 (a) (b) Hình 6. (a) Trường độ cao sóng hữu hiệu; (b): Trường dòng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào. Gió ngoài khơi: Vnk = 13 m/s; Gió ven bờ: Vvb = 10 m/s; Hướng: SE Figure 6. (a) Pattern of significant wave height; (b): Pattern of longshore current induced by breaking wave. Offshore wind: Vnk = 13 m/s; Nearshore wind: Vvb = 10 m/s; Direction: SE IV. THẢO LUẬN Các vù
Tài liệu liên quan