Luận án tiến sĩ: Ảnh hưởng của nước dâng do sóng đến biến động bãi biển và giải pháp bảo vệ Cửa ...

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Thế
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Thanh Tùng
• Trường học: Trường Đại học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình biển
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của nước dâng do sóng đến biến động bãi biển và giải pháp bảo vệ bãi biển Cửa Đại, Hội An
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
• 0.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 0.6. Cấu trúc của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ NƯỚC DÂNG DO SÓNG VÀ CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ BIỂN
• 1.1. Khái quát chung về nước dâng do sóng và ảnh hưởng của nước dâng do sóng
• 1.2. Các thuật ngữ liên quan đến nước dâng do sóng
• 1.3. Phạm vi ảnh hưởng và tác động của nước dâng do sóng tới bãi biển
• 1.4. Tổng quan các nghiên cứu về nước dâng do sóng trên thế giới
• 1.5. Tổng quan các nghiên cứu tại Việt Nam về nước dâng do bão, nước dâng do sóng và công trình bảo vệ bờ biển
• 1.6. Các nghiên cứu về nước dâng, nước dâng do sóng
• 1.7. Các giải pháp công trình bảo vệ bờ biển đã áp dụng tại Việt Nam
• 1.8. Các nghiên cứu liên quan đến biển Cửa Đại, Hội An
• 1.9. Đặt vấn đề nghiên cứu của luận án
• 1.10. Kết luận Chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH NƯỚC DÂNG DO SÓNG VÀ BIẾN ĐỘNG BÃI BIỂN
• 2.1. Lựa chọn phương pháp xác định nước dâng do sóng trong luận án
• 2.2. Các số liệu cơ bản phục vụ nghiên cứu
• 2.2.1. Tài liệu địa hình
• 2.2.2. Tài liệu thủy, hải văn
• 2.2.3. Số liệu bùn cát đáy
• 2.3. Phương pháp phân tích nước dâng do sóng từ bộ số liệu đo đạc
• 2.3.1. Cơ sở khoa học phân tích nước dâng do sóng từ hình ảnh camera
• 2.3.2. Phân tích ảnh, trích xuất dao động mực nước từ camera và cọc tiêu
• 2.3.3. Tính toán nước dâng do sóng từ chuỗi số liệu đo đạc
• 2.4. Phương pháp mô hình toán mô phỏng nước dâng do sóng
• 2.4.1. Giới thiệu mô hình sử dụng trong nghiên cứu luận án
• 2.4.2. Tính toán lan truyền sóng từ nước sâu vào vùng ven bờ
• 2.4.3. Tính toán nước dâng do sóng và biến động bãi biển
• 2.5. Kết luận Chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC DÂNG DO SÓNG ĐẾN BIẾN ĐỘNG BÃI BIỂN CỬA ĐẠI, HỘI AN
• 3.1. Phân tích và khái quát một số quy luật về biến động mặt cắt ngang bãi
• 3.2. Phân tích biến động mặt cắt ngang bãi biển qua các giai đoạn
• 3.3. Khái quát một số quy luật biến động mặt cắt ngang bãi biển
• 3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nước dâng do sóng đến biến động bãi biển
• 3.4.1. Trường hợp tính toán và vị trí các mặt cắt tính toán
• 3.4.2. Kết quả mô phỏng nước dâng do sóng trong bão ven biển Cửa Đại
• 3.4.3. Phân tích ảnh hưởng của nước dâng do sóng đến biến động bãi biển
• 3.5. Kết luận Chương 3
• 4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BÃI BIỂN CỬA ĐẠI, HỘI AN
• 4.1. Giới thiệu chung
• 4.2. Vị trí địa lý, địa hình và địa mạo khu vực nghiên cứu
• 4.3. Hiện trạng bãi biển Cửa Đại, Hội An
• 4.4. Mục tiêu giải pháp công trình bảo vệ bãi biển Cửa Đại, Hội An
• 4.5. Các căn cứ nghiên cứu đề xuất phương án bố trí công trình bảo vệ bãi biển
• 4.6. Phương án bố trí công trình ngăn cát, giảm sóng
• 4.7. Phương án chung bố trí mặt bằng công trình
• 4.8. Các phương án bố trí công trình
• 4.9. Đánh giá hiệu quả kỹ thuật của các phương án bố trí công trình
• 4.9.1. Phương pháp đánh giá
• 4.9.2. Độ cao sóng sau khi bố trí các phương án công trình bảo vệ
• 4.9.3. Biến động bãi biển theo các phương án bố trí công trình
• 4.10. Lựa chọn phương án công trình
• 4.11. Kết luận Chương 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 0.1. Những kết quả đạt được cửa luận án
• 0.2. Những đóng góp mới của luận án
• 0.3. Những tồn tại và kiến nghị hướng tiếp tục nghiên cứu
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHẦN PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về biến động bãi biển và nước dâng do sóng

Nghiên cứu tập trung vào biến động bãi biển tại khu vực Cửa Đại, Hội An, đặc biệt là tác động của nước dâng do sóng. Nước dâng do sóng là hiện tượng mực nước biển tăng cao do năng lượng sóng truyền vào bờ, gây xói lở và thay đổi địa hình bãi biển. Khu vực Cửa Đại chịu ảnh hưởng nặng nề từ các cơn bão và gió mùa Đông Bắc, dẫn đến tình trạng xói lở nghiêm trọng. Nghiên cứu sử dụng các phương pháp đo đạc và mô hình toán học để phân tích tác động của sóng biển đến biến động địa chất và đề xuất các giải pháp bảo vệ hiệu quả.

1.1. Hiện trạng biến động bãi biển Cửa Đại

Khu vực Cửa Đại đã chứng kiến sự xói lở nghiêm trọng từ năm 2009, đặc biệt tại các khu nghỉ dưỡng ven biển. Các công trình bảo vệ hiện có không đủ hiệu quả, dẫn đến thiệt hại lớn về kinh tế và môi trường. Nghiên cứu chỉ ra rằng sóng biển trong các cơn bão đã gây xói lở chân đụn cát và lấn sâu vào đất liền, đe dọa hạ tầng kỹ thuật và cuộc sống người dân.

1.2. Tác động của nước dâng do sóng

Nước dâng do sóng được xác định là yếu tố chính gây biến động bãi biển. Quá trình truyền năng lượng sóng vào bờ làm tăng mực nước, gây xói lở và thay đổi địa hình. Nghiên cứu sử dụng mô hình SWAN và XBEACH để mô phỏng và phân tích tác động của nước dâng do sóng đến biến động địa chất tại Cửa Đại.

II. Phương pháp nghiên cứu và kết quả phân tích

Nghiên cứu áp dụng các phương pháp đo đạc địa hình, thủy văn và mô hình toán học để phân tích biến động bãi biển. Dữ liệu từ các trạm đo đạc và hình ảnh camera được sử dụng để trích xuất thông tin về nước dâng do sóng và biến động địa hình. Kết quả cho thấy sóng biển trong các cơn bão đã gây xói lở nghiêm trọng tại Cửa Đại, đặc biệt là khu vực bãi Tân Mỹ và bãi Agribank.

2.1. Phương pháp đo đạc và mô hình hóa

Nghiên cứu sử dụng hệ thống camera và cọc tiêu để đo đạc dao động mực nước và biến động địa hình. Mô hình SWAN được sử dụng để tính toán lan truyền sóng, trong khi mô hình XBEACH mô phỏng biến động bãi biển dưới tác động của nước dâng do sóng.

2.2. Kết quả phân tích

Kết quả cho thấy nước dâng do sóng trong các cơn bão đã gây xói lở nghiêm trọng tại Cửa Đại. Độ cao sóng và mực nước dâng được ghi nhận cao hơn mức bình thường, dẫn đến thay đổi địa hình bãi biển. Nghiên cứu cũng chỉ ra sự cần thiết của các giải pháp bảo vệ hiệu quả hơn.

III. Đề xuất giải pháp bảo vệ bãi biển Cửa Đại

Dựa trên kết quả nghiên cứu, các giải pháp bảo vệ được đề xuất bao gồm xây dựng công trình ngăn cát, giảm sóng và bố trí hợp lý các kè mỏ hàn. Các phương án được đánh giá về hiệu quả kỹ thuật và khả năng giảm thiểu biến động bãi biển. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kết hợp các giải pháp công trình và phi công trình để bảo vệ bền vững Cửa Đại, Hội An.

3.1. Các phương án công trình

Nghiên cứu đề xuất các phương án bố trí công trình ngăn cát và giảm sóng, bao gồm đê ngầm và kè mỏ hàn. Các phương án được đánh giá dựa trên khả năng giảm độ cao sóng và biến động bãi biển.

3.2. Đánh giá hiệu quả

Các phương án được đánh giá thông qua mô phỏng và so sánh biến động bãi biển trước và sau khi bố trí công trình. Kết quả cho thấy các phương án đề xuất có khả năng giảm thiểu đáng kể tác động của nước dâng do sóng và biến động địa chất.