Luận văn thạc sĩ hus nghiên cứu ảnh hưởng của các phương án nạo vét đến chế độ thủy động lực cửa đà diễn

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của các phương án nạo vét đến chế độ thủy động lực cửa Đà Diễn, cung cấp cái nhìn sâu sắc về môi trường.

• Tác giả: Lê Văn Linh
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Tiền Giang
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Thủy văn học
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương án nạo vét đến chế độ thủy động lực cửa Đà Diễn
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
• 1.1.1.1. Vị trí địa lý
• 1.1.1.2. Đặc điểm địa hình
• 1.1.1.3. Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng
• 1.1.1.4. Đặc điểm khí hậu. Lớp phủ thực vật
• 1.1.1.5. Đặc điểm thủy văn. Đặc điểm hải văn
• 1.1.1.6. Đặc điểm kinh tế xã hội
• 1.1.2. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ NẠO VÉT VÀ KHAI THÁC CÁT
• 1.1.2.1. Quá trình hình thành cát lòng sông
• 1.1.2.2. Một số nghiên cứu về nạo vét và khai thác cát trên thế giới
• 1.1.2.3. Một số nghiên cứu về nạo vét và khai thác cát ở Việt Nam
• 1.1.3. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ CHẾ ĐỘ THỦY ĐỘNG LỰC TẠI KHU VỰC. TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN MÔ HÌNH
• 1.1.3.1. Tổng quan các mô hình
• 1.1.3.2. Lựa chọn mô hình toán
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU
• 2.1. CÁC BƯỚC NGHIÊN CỨU. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MIKE21
• 2.2. SỐ LIỆU PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. Số liệu địa hình
• 2.2.2. Số liệu thủy, hải văn
• 2.3. THIẾT LẬP MÔ HÌNH. Miền tính và lưới tính
• 2.3.1. Điều kiện biên
• 2.4. HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH
• 2.4.1. Hiệu chỉnh mô hình. Kiểm định mô hình
• 3. CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘNG NẠO VÉT ĐẾN CHẾ ĐỘ THỦY ĐỘNG LỰC CỦA ĐÀ DIỄN
• 3.1. CHẾ ĐỘ THỦY ĐỘNG LỰC KHU VỰC
• 3.1.1. Trường hợp gió mùa Đông Bắc
• 3.1.1.1. Khu vực trong sông
• 3.1.1.2. Khu vực cửa sông
• 3.1.1.3. Khu vực ngoài biển
• 3.1.2. Trường hợp gió mùa Tây Nam
• 3.1.2.1. Khu vực trong sông
• 3.1.2.2. Khu vực cửa sông
• 3.1.2.3. Khu vực ngoài biển
• 3.1.3. Trường hợp xảy ra sự kiện lũ
• 3.1.3.1. Khu vực trong sông
• 3.1.3.2. Khu vực cửa sông
• 3.1.3.3. Khu vực ngoài biển
• 3.2. KỊCH BẢN TÍNH TOÁN
• 3.3. SỰ THAY ĐỔI CHẾ ĐỘ THỦY ĐỘNG LỰC
• 3.3.1. Trường hợp gió mùa Đông Bắc
• 3.3.1.1. Khu vực trong sông và cửa sông
• 3.3.1.2. Khu vực ngoài biển
• 3.3.2. Trường hợp gió mùa Tây Nam
• 3.3.2.1. Khu vực trong sông và cửa sông
• 3.3.2.2. Khu vực ngoài biển
• 3.3.3. Trường hợp xảy ra sự kiện lũ
• 3.3.3.1. Khu vực trong sông và cửa sông
• 3.3.3.2. Khu vực ngoài biển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu ảnh hưởng nạo vét cửa Đà Diễn

Cửa Đà Diễn, một trong những cửa sông quan trọng tại tỉnh Phú Yên, đang phải đối mặt với tình trạng bồi lấp nghiêm trọng. Nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của các phương án nạo vét đến chế độ thủy động lực tại khu vực này. Việc nạo vét không chỉ giúp khơi thông luồng lạch mà còn ảnh hưởng đến hệ sinh thái và các hoạt động kinh tế địa phương.

1.1. Đặc điểm địa lý và thủy văn cửa Đà Diễn

Cửa Đà Diễn nằm ở vị trí chiến lược, là nơi giao thoa giữa sông Ba và biển Đông. Đặc điểm thủy văn tại đây rất đa dạng, với sự biến đổi theo mùa và ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu. Sự bồi lấp tại cửa sông đã làm giảm độ sâu và ảnh hưởng đến hoạt động của tàu thuyền.

1.2. Tình trạng bồi lấp và nạo vét tại cửa Đà Diễn

Từ năm 2006, cửa Đà Diễn đã liên tục bị bồi lấp, gây khó khăn cho tàu thuyền ra vào. Chính quyền địa phương đã thực hiện nhiều biện pháp nạo vét, nhưng hiệu quả vẫn chưa đạt được như mong muốn. Việc nạo vét cần được thực hiện một cách khoa học để đảm bảo an toàn cho các hoạt động kinh tế.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu ảnh hưởng nạo vét

Nghiên cứu ảnh hưởng của nạo vét đến chế độ thủy động lực không chỉ đơn thuần là vấn đề kỹ thuật mà còn liên quan đến các yếu tố sinh thái và xã hội. Các thách thức chính bao gồm việc đánh giá chính xác tác động của nạo vét đến môi trường và các hoạt động kinh tế địa phương.

2.1. Tác động sinh thái của nạo vét

Nạo vét có thể gây ra sự thay đổi trong cấu trúc sinh thái của khu vực, ảnh hưởng đến các loài thủy sản và hệ sinh thái biển. Việc đánh giá tác động này là rất cần thiết để bảo vệ nguồn lợi thủy sản.

2.2. Thách thức trong quản lý nước và tài nguyên

Quản lý tài nguyên nước tại cửa Đà Diễn đang gặp nhiều khó khăn do sự bồi lấp và khai thác cát. Cần có các giải pháp đồng bộ để đảm bảo nguồn nước và bảo vệ môi trường.

III. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng nạo vét đến thủy động lực

Để đánh giá ảnh hưởng của nạo vét, nghiên cứu sử dụng mô hình toán học để mô phỏng chế độ thủy động lực tại cửa Đà Diễn. Phương pháp này cho phép phân tích các kịch bản khác nhau và đưa ra các giải pháp hợp lý.

3.1. Mô hình toán học MIKE21 trong nghiên cứu

Mô hình MIKE21 được sử dụng để mô phỏng các điều kiện thủy động lực tại cửa Đà Diễn. Mô hình này cho phép đánh giá chính xác các tác động của nạo vét đến dòng chảy và chế độ thủy động lực.

3.2. Các kịch bản nạo vét và phân tích kết quả

Nghiên cứu xây dựng các kịch bản nạo vét khác nhau để phân tích tác động đến chế độ thủy động lực. Kết quả từ mô hình sẽ giúp đưa ra các khuyến nghị cho các phương án nạo vét hiệu quả hơn.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho các cơ quan quản lý trong việc đưa ra các quyết định liên quan đến nạo vét và quản lý tài nguyên nước tại cửa Đà Diễn. Các ứng dụng thực tiễn từ nghiên cứu sẽ giúp cải thiện tình trạng bồi lấp và bảo vệ môi trường.

4.1. Kết quả mô phỏng chế độ thủy động lực

Kết quả từ mô hình cho thấy sự thay đổi rõ rệt trong chế độ thủy động lực sau khi thực hiện nạo vét. Điều này cho thấy nạo vét có thể cải thiện tình trạng bồi lấp tại cửa Đà Diễn.

4.2. Khuyến nghị cho quản lý nạo vét

Dựa trên kết quả nghiên cứu, các khuyến nghị sẽ được đưa ra cho các cơ quan chức năng về cách thức thực hiện nạo vét hiệu quả, bảo vệ môi trường và đảm bảo an toàn cho các hoạt động kinh tế.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu ảnh hưởng nạo vét

Nghiên cứu ảnh hưởng của nạo vét đến chế độ thủy động lực cửa Đà Diễn là một bước quan trọng trong việc quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường. Tương lai của nghiên cứu cần tiếp tục được mở rộng để đánh giá toàn diện hơn về các tác động của nạo vét.

5.1. Tương lai của nghiên cứu và ứng dụng

Nghiên cứu sẽ tiếp tục được mở rộng để bao quát các yếu tố khác như biến đổi khí hậu và tác động của con người đến chế độ thủy động lực. Các ứng dụng từ nghiên cứu sẽ giúp cải thiện quản lý tài nguyên nước tại cửa Đà Diễn.

5.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần có các nghiên cứu sâu hơn về tác động lâu dài của nạo vét đến hệ sinh thái và các hoạt động kinh tế. Việc kết hợp giữa nghiên cứu khoa học và thực tiễn sẽ giúp đưa ra các giải pháp bền vững cho cửa Đà Diễn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1. TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1. Đặc điểm địa lý tự nhiên [2 -4] 1. Vị trí địa lý Lưu vực sông Ba là một trong những lưu vực lớn nhất khu vực miền Trung, với tổng diện tích lưu vực là 13.900 km2, có tọa độ địa lý lý từ 12o35' đến 14038' vĩ độ Bắc và từ 108o00' đến 109o55' kinh độ Đông.

Phía Bắc giáp lưu vực sông Trà Khúc, phía Tây và Nam giáp lưu vực sông Cái (Nha Trang) và sông Srepk, phía Đông giáp lưu vực sông Kone, sông Kỳ Lộ và biển Đông. Diện tích tự nhiên toàn lưu vực nằm trên địa phận hành chính của 15 huyện, thị thuộc 3 tỉnh Gia Lai, Đak Lăk và Phú Yên bao gồm hầu hết diện tích đất đai các huyện K‘bang, An Khê, KonchRô, Mưang Yang, A.Rông H Năng, Mưa Rak, Sơn Hoà, sông Hinh, Tuy Hoà và một phần diện tích các huyện Chư Sê, Ea H Leo, Krông Buk, Eaka. Tổng diện tích đất nông nghiệp trên 350 ngàn ha và tổng dân số trên lưu vực khoảng 1,5 triệu người. Lưu vực sông Ba 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Đặc điểm địa hình Địa hình lưu vực sông Ba khá phức tạp, bị chia cắt mạnh mẽ bởi sự chi phối của dãy Trường Sơn. Đường phân thuỷ của lưu vực có độ cao từ (500- 2000m) bao bọc 3 phía: Bắc, Đông, Nam và chỉ được mở rộng về phía Tây với cao nguyên Pleiku, Mưang Yang, Chư Sê; đồng thời mở ra biển qua vùng đồng bằng Tuy Hoà. Đường phân thủy phía Đông Bắc lưu vực thuộc dải Trường Sơn có độ cao từ 600- 1.300m chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam đến đèo An Khê sau đó chuyển hướng và kết thúc ở thượng nguồn sông Cà Lúi, sông Con ở độ cao (600- 700m). Phía Nam là dãy núi Phượng Hoàng chạy sát ra biển theo hướng Đông Bắc đến Tây Nam và kết thúc tại đèo Cả có cao độ biến đổi (600-2000m).

Hai dãy núi phía Đông và phía Nam của lưu vực tạo thành bức tường chắn gió, cản trở việc hoạt động của hướng gió Đông và Đông Nam. Phía Tây Bắc có các đỉnh núi cao hơn ở phía Đông, nhưng bị chia cắt nhiều. Độ cao các đỉnh núi biến động từ (700-1.700m) và chạy theo hướng Bắc Nam. Các đỉnh cao có thể kể đến là: đỉnh Ngọc Rô cao 1549m, đỉnh Kon Ka Kinh cao 1761m, đỉnh Chư Rơ Pan cao 1571m.

Đến khu vực Cheo Reo, độ cao các đỉnh núi thấp dần chỉ còn khoảng 300-400m. Do các dãy núi phía Tây bị chia cắt mạnh và không liên tục đã hình thành trên lưu vực các thung lũng An Khê, Cheo Reo, Phú Túc và vùng đồng bằng hạ lưu. Dưới tác động của các yếu tố địa hình phức tạp có thể chia lưu vực thành 5 vùng địa hình: - Vùng núi cao: chiếm 60% diện tích lưu vực. Độ cao bình quân trong vùng này (600-800m), địa hình có độ dốc từ thoải đến rất dốc.

- Vùng thung lũng: kéo dài từ An Khê đến Phú Túc. Cao độ phổ biến ở thung lũng An Khê (400-500m), thung lũng Cheo Reo (150-200m) và Phú Túc (100- 150m). - Vùng cao nguyên: có độ cao phổ biến từ (300-500m). - Vùng gò đồi: chủ yếu là vùng An Khê, Sơn Hoà, hạ lưu sông Hinh và lưu vực sông Krông H Năng.

12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - Vùng đồng bằng: tập trung ở hạ lưu sông Ba, Phú Yên. Phía Đông khu vực này là Biển Đông, ba mặt còn lại đều giáp núi (dãy Cù Mông ở phía Bắc, dãy Vọng Phu - Đèo Cả ở phía Nam, phía Tây là rìa đông của dãy Trường Sơn). Do vị trí địa lý và ảnh hưởng của địa hình nên vùng hạ du lưu vực sông Ba thường xuyên chịu tác động mạnh của các yếu tố tự nhiên như mưa, gió, sóng, bão, áp thấp nhiệt đới, phân bố bồi tích không đều … gây nên lũ lụt, bồi lấp, xói lở khu vực cửa sông. Mặt khác, những hoạt động kinh tế như khai thác tài nguyên rừng, khoanh đắp các đầm nuôi hải sản, các công trình dân sinh, thủy lợi, thủy điện… làm thay đổi chế độ dòng chảy và lượng bùn cát từ sông đổ ra biển.

Hiện nay, phía thượng nguồn rừng bị tàn phá làm suy thoái và cạn kiệt dòng chảy mùa vào khô ở hạ lưu dẫn đến suy thoái hệ sinh thái, giảm nguồn lợi thuỷ sản, thay đổi vận chuyển bùn cát của sông, nhiễm mặn và suy giảm chất lượng nước,… 1. Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng Địa tầng: tham gia vào cấu trúc lãnh thổ tỉnh Phú Yên có mặt khá đa dạng các thành tạo trầm tích, trầm tích biến chất và phun trào có tuổi từ Proterozoi đến Kanozoi, theo thứ tự từ già đến trẻ gồm các phân vị địa tầng sau: giới Proterozoi, Paleozoi, Merozoi, Kainozoi. Mác ma xâm nhập: trong phạm vi tỉnh Phú Yên phát triển khá phong phú và đa dạng cả về không gian lẫn thời gian, chiếm trên 50% diện tích tự nhiên và có các phức hệ Bến Giằng- Quế Sơn, Vân Canh, Tây Ninh, Định Quán, Đèo Cả, Cà NáPha 1, Phan Rang, Cù Mông. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo: hệ thống đứt gãy theo phương Đông Bắc -Tây Nam, điển hình là đứt gãy Vĩnh Long - Trung Hòa.

Hệ thống đứt gãy theo phương Tây Bắc - Đông Nam gồm nhiều đứt gãy quy mô nhỏ - vừa, điển hình là đứt gãy sông Ba, sông Kỳ Lộ. Hệ thống đứt gãy theo phương á kinh tuyến là đứt gãy quy mô nhỏ -vừa, phát triển chủ yếu ở phía Bắc. Đất đai Phú Yên được hình thành trên mẫu đất phù sa và ba loại đá chính là: Granit, Ba Zan, trầm tích. 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đất cát ven biển: chiếm 2,6% diện tích tự nhiên, phân bố dọc theo bờ biển.

Thành phần cơ giới chủ yếu là cát, khả năng giữ nước và dinh dưỡng kém. - Đất nhiễm mặn: chiếm 1,4% diện tích tự nhiên, phân bố tập trung ở Hòa Tâm, Hòa Hiệp, Hòa Xuân và dọc ven biển từ Sông Cầu đến cửa Đà Rằng. - Đất phù sa: chiếm 9,8% diên tích tự nhiên, tập trung chủ yếu ở huyện Phú Hòa, huyện Tuy Hòa, Tuy An, Đồng Xuân, sông Cầu. - Đất xám: chiếm 6,9% diện tích tự nhiên được phân bố từ địa hình trung gian nơi tiếp giáp vùng núi và vùng thấp có địa hình chia cắt trung bình, tương đối bằng phẳng tập trung ở Sơn Hòa, Đồng Xuân, Sông Hinh và phía tây huyện Phú Hòa.

- Đất đen: chiếm 3,5% diện tích, phân bố ở phía nam huyện Tuy An, xã Bình Kiến, huyện Sông Hinh và một phần huyện Sơn Hòa. - Đất đỏ vàng: chiếm 65% diện tích tự nhiên phân bố đều khắp ở vùng đồi núi. Ở lưu vực sông Ba, các thành phần trạng thái đặc trưng của đất đá, có các đặc tính chủ yếu tương ứng sau: - Đất có thành phần và trạng thái đặc biệt: Chứa vật chất hữu cơ 5 – 75%, độ ẩm cao, hệ số lỗ rỗng ε < 1, góc ma sát nhỏ φ = 4 – 6o, sức chống nén không đáng kể, lực dính kết khoảng C = 0,08 – 0,1 kg/cm2. - Đất rời: Thành phần hạt thay đổi trong phạm vi rộng, độ ẩm tương đối thấp, hệ số rỗng ε = 0,5 – 0,7, góc ma sát φ = 27 – 40o, sức chống nén không đáng kể, lực kết dính nhỏ C = 0,001 – 0,01 kg/cm2, tính nén lún thấp a = 0,001 – 0,04 cm2/kg.

- Đất dính: Thành phần chủ yếu là sét, sét pha, độ ẩm tương đối cao, hệ số lỗ rỗng lớn ε > 1,3, góc ma sát trong φ = 20 – 30o, lực dính kết C = 0,1 – 0,7 kg/cm2, tính nén lún cao a = 0,01 – 0,121 cm2/kg. 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - Đá nửa cứng: Cường độ kháng nén Rn = 40 – 865 kg/cm2. Cường độ kháng kéo Rk = 5 – 100 kg/cm2. Góc ma sát trong φ = 29 – 36o; lực dính kết C = 10 – 300 kg/cm2.

- Đá cứng: Cường độ kháng nén Rn = 1000 – 1500 kg/cm2. Cướng độ kháng kéo Rk = 80 – 150 kg/cm2. Góc ma sát trong φ = 29 – 36o; lực dính kết C = 310 – 450 kg/cm2. Đặc điểm khí hậu a.

Chế độ gió: Nghiên cứu chuỗi số liệu quan trắc gió tại trạm Tuy Hoà, Miền Tây và Sơn Hòa (Phú Yên) có chiều dài 20 năm từ năm 1987 đến năm 2007 (bảng 1.1), cho thấy vào mùa đông (từ tháng X, XI đến tháng III, IV năm sau) gió ở khu vực Phú Yên và cửa Đà Diễn có hướng thịnh hành nhất là hướng Bắc (tần suất 50 - 60%). Sau đó là gió Đông Bắc với tần suất 30 - 45%. Vào cuối mùa đông còn xuất hiện gió Đông với tần suất dưới 30%. Tần suất (%) và hướng gió thịnh hành khu vực Phú Yên Tháng\Trạm Tuy Hoà Miền Tây Sơn Hoà I N - 63,3 NE - 60,4 E - 36,4 II N - 51,4 NE - 57,6 E - 43,4 III N E - 30,2 NE - 51,0 E - 42,3 IV E - 37,8 NE - 41,1 E - 35,3 V E - 32,3 W - 35,2 W - 31,1 VI W - 45,2 W - 48,4 W - 31,1 VII W - 44,6 W - 60,6 W - 64,0 VIII W - 58,5 W - 64,2 W - 63,7 IX W - 29,6 W - 51,4 W - 45,5 X NE - 44,7 NE - 52,8 E - 28,5 XI N - 50,5 NE - 69,1 NE - 31,2 XII N - 63,8 NE - 66,0 NE - 40,3 (Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn quốc gia) 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Từ tháng VI đến tháng IX gió mùa mùa hạ phát triển mạnh, toàn lãnh thổ Phú Yên thịnh hành gió Tây với tần suất 30 - 65%, tháng VIII tần suất gió Tây lớn nhất trong năm.

Từ cuối tháng IX, gió mùa mùa hạ bắt đầu bước vào thời kỳ suy thoái, đồng thời cũng là thời kỳ tranh chấp của hai thứ gió mùa. Có thể nói chế độ gió ở Phú Yên thể hiện hai mùa rõ rệt, mùa mưa là thời kỳ thịnh hành gió Bắc (Bắc, Đông Bắc và Đông); mùa khô là thời kỳ thịnh hành gió hướng Tây. Tốc độ gió trung bình năm dao động trong khoảng 2 - 2,5 m/s. Nhìn chung các tháng mùa hè tốc độ gió trung bình lớn hơn mùa đông.

Tốc độ gió trong bình lớn nhất vào tháng V, VI và nhỏ nhất vào tháng XII hoặc tháng I. Chế độ mưa Mưa là một yếu tố chính của khí hậu, thủy văn, là một trong những thành phần của cán cân nước.