Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3D

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3D, cung cấp cái nhìn sâu sắc về môi trường.

• Tác giả: Vũ Duy Vĩnh
• Người hướng dẫn: GS. Đinh Văn Ưu
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Hải dương học
• Đề tài: Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3D
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ khoa học
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu
• 1.1.1. Nghiên cứu ngoài nước
• 1.1.2. Nghiên cứu trong nước
• 1.2. Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu
• 1.2.1. Vị trí địa lý và địa hình
• 1.2.2. Đặc điểm thủy văn
• 1.2.3. Đặc điểm hải văn
• 1.2.4. Đặc điểm trầm tích
• 2. CHƯƠNG 2: TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Phương pháp
• 2.2. Xử lý số liệu
• 2.3. Mô hình toán học
• 2.3.1. Thiết lập mô hình
• 2.3.2. Hiệu chỉnh và kiểm chứng kết quả của mô hình
• 2.3.3. Các kịch bản tính toán
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thủy động lực
• 3.1.1. Biến động theo không gian
• 3.1.2. Biến động theo thời gian
• 3.2. Vận chuyển trầm tích lơ lửng
• 3.2.1. Theo không gian
• 3.2.2. Biến động theo thời gian
• 3.2.3. Tác động của một số yếu tố
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu vận chuyển trầm tích lơ lửng ven biển Hải Phòng

Nghiên cứu vận chuyển trầm tích lơ lửng (TTLL) ven biển Hải Phòng là một lĩnh vực quan trọng trong hải dương học. Khu vực này có chế độ động lực phức tạp, chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố như sóng, dòng chảy và thủy triều. Mô hình Delft3D được sử dụng để mô phỏng và phân tích các đặc điểm vận chuyển TTLL, từ đó cung cấp thông tin quý giá cho việc quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường.

1.1. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội vùng ven biển Hải Phòng

Vùng ven biển Hải Phòng không chỉ có hệ thống cảng biển quan trọng mà còn là khu vực có nhiều hoạt động kinh tế. Đặc điểm tự nhiên như địa hình, thủy văn và hải văn ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển TTLL. Các yếu tố này cần được nghiên cứu kỹ lưỡng để hiểu rõ hơn về sự tương tác giữa chúng.

1.2. Tình hình nghiên cứu vận chuyển trầm tích lơ lửng trên thế giới

Nghiên cứu về TTLL đã được thực hiện rộng rãi trên thế giới, với nhiều mô hình toán học được phát triển. Các mô hình này giúp dự đoán và phân tích các quá trình vận chuyển trầm tích trong môi trường biển, từ đó cung cấp cơ sở cho các quyết định quản lý.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu vận chuyển trầm tích lơ lửng

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về vận chuyển TTLL, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này. Các vấn đề như ô nhiễm, biến đổi khí hậu và sự phát triển đô thị đều có thể tác động đến vận chuyển TTLL, gây ra những khó khăn trong việc quản lý và bảo vệ môi trường.

2.1. Ảnh hưởng của ô nhiễm đến vận chuyển trầm tích

Ô nhiễm từ các hoạt động công nghiệp và đô thị có thể làm thay đổi tính chất của nước và trầm tích, ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển TTLL. Việc nghiên cứu mối liên hệ này là cần thiết để đưa ra các biện pháp khắc phục hiệu quả.

2.2. Biến đổi khí hậu và tác động đến môi trường ven biển

Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi lớn trong điều kiện tự nhiên, ảnh hưởng đến dòng chảy và sự phân bố của TTLL. Nghiên cứu các tác động này giúp hiểu rõ hơn về tương lai của vùng ven biển Hải Phòng.

III. Phương pháp nghiên cứu vận chuyển trầm tích lơ lửng bằng mô hình Delft3D

Mô hình Delft3D là một công cụ mạnh mẽ trong việc mô phỏng và phân tích vận chuyển TTLL. Phương pháp này cho phép nghiên cứu các yếu tố động lực và tương tác giữa chúng trong môi trường biển. Việc thiết lập mô hình và hiệu chỉnh kết quả là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác của nghiên cứu.

3.1. Thiết lập mô hình Delft3D cho khu vực nghiên cứu

Quá trình thiết lập mô hình bao gồm việc thu thập dữ liệu địa hình, thủy văn và hải văn. Các thông số này được sử dụng để tạo ra mô hình chính xác, phản ánh đúng điều kiện tự nhiên của vùng ven biển Hải Phòng.

3.2. Hiệu chỉnh và kiểm chứng kết quả mô hình

Sau khi thiết lập, mô hình cần được hiệu chỉnh và kiểm chứng bằng cách so sánh với dữ liệu thực tế. Quá trình này giúp đảm bảo rằng mô hình có thể dự đoán chính xác các đặc điểm vận chuyển TTLL trong khu vực nghiên cứu.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu từ mô hình Delft3D cung cấp cái nhìn sâu sắc về đặc điểm vận chuyển TTLL ở vùng ven biển Hải Phòng. Những thông tin này có thể được ứng dụng trong việc quản lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững khu vực.

4.1. Đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng theo không gian

Nghiên cứu cho thấy sự phân bố của TTLL không đồng đều, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như dòng chảy, sóng và gió. Việc hiểu rõ các đặc điểm này giúp cải thiện các biện pháp quản lý và bảo vệ môi trường.

4.2. Tác động của các yếu tố tự nhiên đến vận chuyển TTLL

Các yếu tố như thủy triều, gió và sóng có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận chuyển TTLL. Nghiên cứu này giúp xác định rõ hơn vai trò của từng yếu tố trong việc hình thành và biến đổi môi trường ven biển.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu vận chuyển TTLL ven biển Hải Phòng bằng mô hình Delft3D đã cung cấp nhiều thông tin quý giá. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện độ chính xác của mô hình và mở rộng ứng dụng của nó trong các lĩnh vực khác nhau.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu trong quản lý tài nguyên

Nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về vận chuyển TTLL mà còn cung cấp cơ sở cho việc quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường ven biển. Các kết quả có thể được áp dụng trong các chính sách phát triển bền vững.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục phát triển các mô hình toán học và công nghệ mới để nâng cao khả năng dự đoán và phân tích vận chuyển TTLL. Việc kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho khu vực ven biển Hải Phòng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Vùng cửa sông ven biển Hải Phòng giữ vị trí chiến lược đặc biệt quan trọng trong tam giác kinh tế trọng điểm phía Bắc, tiếp nhận nguồn vật chất khổng lồ từ hệ thống sông Hồng - Thái Bình với lưu lượng nước hàng năm lên tới 120 tỷ m³ và tải lượng phù sa vượt mức 114 triệu tấn. Khu vực nghiên cứu bao quát diện tích mặt nước khoảng 1.500 km², trải dài qua 5 cửa sông huyết mạch gồm Bạch Đằng, Cấm, Lạch Tray, Văn Úc và Thái Bình. Sự đan xen phức tạp giữa động lực sông, sóng biển và chế độ nhật triều đều với biên độ triều lớn từ 2,6 m đến 3,6 m tạo nên chế độ thủy thạch động lực biến động mạnh mẽ.

Thực trạng sa bồi luồng hàng hải tại khu vực cảng Hải Phòng đang là rào cản lớn, khiến các tàu trọng tải lớn chỉ có thể ra vào trong thời điểm đỉnh triều cường, gây phát sinh chi phí nạo vét định kỳ hàng trăm tỷ đồng mỗi năm. Đồng thời, hiện tượng đục nước kéo dài tại bãi tắm Đồ Sơn ảnh hưởng trực tiếp đến cảnh quan sinh thái và tiềm năng du lịch biển của thành phố.

Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là ứng dụng hệ thống mô hình số trị ba chiều Delft3D để mô phỏng, phân tích định lượng cơ chế vận chuyển, phân bố không gian và biến động theo thời gian của trầm tích lơ lửng dưới tác động đồng thời của dòng chảy, thủy triều, sóng và gió. Phạm vi dữ liệu bao gồm chuỗi quan trắc khí tượng hải văn giai đoạn 1960 - 2011 kết hợp số liệu khảo sát chi tiết mùa khô (tháng 2 - 3) và mùa mưa (tháng 7 - 9) năm 2009. Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học tin cậy giúp nâng cao độ chính xác dự báo bồi lắng luồng tàu lên trên 85% và hỗ trợ tối ưu hóa 20 - 30% chi phí quản lý nạo vét công trình hàng hải.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng thủy động lực học vùng nước nông và cơ học vận chuyển bùn cát cửa sông ven biển. Khung lý thuyết bao gồm ba trụ cột chính:

• Hệ phương trình thủy động lực ba chiều giải phương trình Navier-Stokes cho chất lỏng không nén dưới phép gần đúng Boussinesq và phân bố áp suất thủy tĩnh trên hệ tọa độ trực giao cong sigma với 7 lớp độ sâu.
• Mô hình sóng phổ SWAN giải phương trình cân bằng tác động sóng phi tuyến tính, tích hợp các quá trình phát triển sóng do gió, sóng vỡ nông, ma sát đáy và tương tác khúc xạ sóng - dòng chảy.
• Phương trình bình lưu - khuếch tán trầm tích ba chiều kết hợp công thức thực nghiệm Partheniades-Krone để tính toán thông lượng xói và bồi lắng cục bộ tại đáy biển.

Các khái niệm then chốt được lượng hóa gồm: ứng suất cắt đáy tổng hợp do sóng và dòng chảy ($\tau_{max}$), vận tốc lắng đọng trầm tích trong môi trường nước ngọt ($w_{s,f}$ đạt mức 0,0001 m/s) có hiệu chỉnh theo độ mặn nhằm mô phỏng quá trình kết keo hạt mịn, và hệ số nhám đáy Manning ($n$) biến thiên trong khoảng 0,015 đến 0,025 $\text{m}^{-1/3}\text{s}$ phù hợp với đặc tính trầm tích từ cát mịn ($M_d = 0,17\text{ mm}$) đến bùn sét ($M_d = 0,01\text{ mm}$).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu đầu vào được tổng hợp toàn diện từ các cơ quan chuyên môn: địa hình số hóa tỷ lệ 1:25.000 và 1:50.000 kết hợp cơ sở dữ liệu GEBCO độ phân giải 0,5 phút; số liệu khí tượng trạm Hòn Dáu 51 năm (1960 - 2011) và trạm Bạch Long Vỹ; cơ sở dữ liệu độ mặn - nhiệt độ WOA09 và hằng số điều hòa thủy triều FES2004 cho 4 sóng chính $O_1, K_1, M_2, S_2$.

Về quy mô và phương pháp chọn mẫu: Cỡ mẫu chuỗi thời gian khí tượng thủy văn gồm hơn 44.000 giờ quan trắc liên tục tại trạm Hòn Dáu; dữ liệu trầm tích tầng mặt gồm 68 điểm khảo sát phân bố đồng đều tại các vùng cửa sông theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng không gian kết hợp quan trắc mặt cắt định kỳ 1 giờ/lần trong mùa mưa và mùa khô.

Phương pháp phân tích số trị sử dụng kỹ thuật lưới lồng (Nesting) liên kết đồng thời (online coupling) giữa mô hình dòng chảy, sóng và bùn cát. Miền tính chi tiết vùng cửa sông Hải Phòng gồm 293 x 455 điểm lưới, kích thước ô lưới mịn từ 21 m đến 350 m, lồng trong lưới thô ngoài khơi 424 x 150 điểm lưới (kích thước 379 m đến 1.500 m) với bước thời gian tích phân 0,5 phút, bảo đảm số Courant luôn ổn định dưới ngưỡng 10 - 30. Lý do lựa chọn phương pháp này xuất phát từ bản chất tương tác phi tuyến 3D phức tạp giữa dòng nước ngọt phân tầng và trường sóng ven bờ mà các mô hình 1D hoặc 2D đơn giản không thể phản ánh chính xác. Timeline nghiên cứu được thực hiện qua ba giai đoạn: xử lý số liệu biên, hiệu chỉnh - kiểm chứng mô hình theo chuỗi đo thực tế năm 2009, và chạy các kịch bản mô phỏng tương tác động lực.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Mô phỏng số trị đã chỉ ra những quy luật phân bố và vận chuyển bùn cát nổi bật tại vùng biển ven bờ Hải Phòng:

• Phân hóa rõ rệt theo mùa của hàm lượng trầm tích lơ lửng: Trong mùa mưa, tải lượng phù sa từ sông Cấm và Văn Úc tăng vọt khiến hàm lượng trầm tích lơ lửng vùng cửa sông đạt 0,20 - 0,25 $\text{kg/m}^3$, cao gấp 2,0 - 2,5 lần so với mùa khô (dao động từ 0,05 - 0,10 $\text{kg/m}^3$). Vệt phù sa đục lan xa khỏi cửa sông từ 12 km đến 18 km ra phía ngoài vịnh.
• Chế độ nhật triều chi phối hướng vận chuyển: Trong kỳ triều rút, vận tốc dòng chảy đạt cực đại từ 0,8 đến 1,2 m/s tại các luồng hẹp như Nam Triệu và Lạch Huyện, cuốn lượng lớn trầm tích lơ lửng từ trong sông đổ ra biển. Khi triều lên, vận tốc giảm còn 0,4 - 0,6 m/s kết hợp nước mặn lấn sâu đẩy một phần trầm tích bồi tụ ngược lại các bãi triều ven đảo Cát Hải và Đình Vũ.
• Sóng gió mùa Đông Bắc gây xáo trộn đáy mạnh mẽ: Gió hướng Đông Bắc với vận tốc 8 - 13 m/s tạo sóng cao trung bình 2,0 - 2,5 m tại vùng biển Đồ Sơn. Ứng suất cắt đáy do sóng kết hợp dòng triều vượt ngưỡng xói tới hạn 0,10 $\text{N/m}^2$, làm tái lơ lửng lớp bùn sét tầng mặt và duy trì độ đục cao 0,15 - 0,18 $\text{kg/m}^3$ dọc bãi biển Đồ Sơn suốt mùa đông.
• Cửa Lạch Huyện và nam đảo Cát Hải là bẫy bồi tích trọng điểm: Tốc độ sa bồi luồng tàu tại các khu vực này ước tính đạt 0,02 - 0,05 m/tháng trong mùa mưa, chịu ảnh hưởng cộng hưởng từ sự suy giảm đột ngột của dòng chảy khi mở rộng ra vịnh nước sâu.

Thảo luận kết quả

Cơ chế bồi lắng và duy trì độ đục ven bờ Hải Phòng là kết quả tổng hòa của lưu lượng nước sông mùa lũ (đạt từ 300 đến 2.200 $\text{m}^3\text{/s}$ so với 50 - 300 $\text{m}^3\text{/s}$ mùa khô) và quá trình kết keo hạt mịn khi gặp ranh giới mặn 10 - 25‰. Trầm tích tầng mặt khu vực Đồ Sơn chủ yếu là cấp hạt bùn sét mịn ($< 0,01\text{ mm}$ chiếm 20 - 45%), rất nhạy cảm với năng lượng sóng vỡ vùng nước nông, giải thích triệt để nguyên nhân bãi tắm Đồ Sơn thường xuyên bị đục ngay cả khi lưu lượng xả từ sông Cấm ở mức thấp.

So sánh với các nghiên cứu trước đây dùng mô hình 2D MIKE 21 hoặc Delft3D-WAQ không xét sóng, việc tích hợp tương tác sóng - dòng chảy 3D trong nghiên cứu này giúp tăng độ chính xác trong tính toán ứng suất đáy lên 35%, đồng thời phản ánh đúng hiện tượng phân tầng nồng độ bùn cát giữa lớp mặt và lớp sát đáy.

Dữ liệu kết quả nghiên cứu được trực quan hóa toàn diện qua các hệ thống hiển thị chuyên sâu: bản đồ raster 2D/3D biểu diễn trường vector dòng chảy và các dải nồng độ trầm tích theo từng pha triều; biểu đồ đường so sánh chuỗi thời gian mực nước và nồng độ chất lơ lửng thực đo với giá trị mô phỏng tại trạm Hòn Dáu và điểm quan trắc B2 đạt hệ số tương quan $R^2 > 0,88$; bảng tổng hợp tần suất gió - sóng 51 năm (1960 - 2011) cung cấp cái nhìn định lượng đối chiếu trực tiếp giữa các mùa.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các quy luật thủy thạch động lực đã xác lập, nghiên cứu đề xuất 4 nhóm giải pháp công trình và quản lý cụ thể:

• Quy hoạch và điều chỉnh chu kỳ nạo vét luồng hàng hải Hải Phòng và Lạch Huyện: Thiết lập kế hoạch nạo vét duy tu tập trung vào cuối mùa khô (từ tháng 3 đến tháng 5 hàng năm) nhằm tránh giai đoạn bồi lắng cực đại trong mùa lũ, giảm thiểu 20 - 30% khối lượng bùn cát tái lắng đọng; chủ thể thực hiện là Cục Hàng hải Việt Nam cùng các doanh nghiệp khai thác cảng, triển khai định kỳ giai đoạn 2024 - 2026.
• Xây dựng hệ thống đê ngầm giảm sóng kết hợp kè mỏ hàn bảo vệ bãi biển Đồ Sơn: Đầu tư tuyến đê ngầm dài 1,5 - 2,0 km cách bờ 300 - 500 m nhằm tiêu hao 40 - 50% năng lượng sóng Đông Bắc, triệt tiêu ứng suất xáo trộn đáy giúp giảm độ đục cục bộ tại bãi tắm; cơ quan chủ trì là Ủy ban nhân dân thành phố Hải Phòng và Sở Nông nghiệp & PTNT, thực hiện trong giai đoạn 2025 - 2028.
• Hiện đại hóa mạng lưới quan trắc hải văn tự động thời gian thực: Lắp đặt 05 trạm đo tự động tích hợp cảm biến sóng, dòng chảy ADCP và độ đục quang học (tần suất ghi nhận 15 phút/lần) tại cửa sông Cấm, Lạch Tray, Văn Úc và luồng Lạch Huyện; cơ quan chủ quản là Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Đông Bắc, hoàn thành trong năm 2025.
• Ứng dụng mô hình số trị 3D vào hệ thống hỗ trợ ra quyết định quản lý vận hành cảng: Chuyển giao gói công nghệ dự báo sa bồi thủy động lực Delft3D vận hành trực tuyến với độ phân giải lưới 20 m cho Ban quản lý Cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phòng; lộ trình chuyển giao hoàn tất trước quý IV/2026.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho nhiều nhóm chuyên môn:

• Các nhà nghiên cứu và học viên cao học ngành Hải dương học, Thủy văn công trình và Kỹ thuật bờ biển: Tiếp cận quy trình chi tiết thiết lập mô hình lưới lồng trực giao cong Delft3D 3D, phương pháp liên kết đồng thời Flow-Wave-Sed và kỹ thuật xử lý dữ liệu biên FES2004, WOA09.
• Cơ quan quản lý nhà nước và ban quản lý cảng biển (Cục Hàng hải Việt Nam, Cảng Hải Phòng): Sử dụng các bản đồ trường dòng chảy và số liệu phân vùng sa bồi định lượng để hoạch định tuyến luồng, tối ưu hóa ngân sách nạo vét hàng năm lên đến hàng chục tỷ đồng.
• Đơn vị tư vấn thiết kế công trình thủy công và chỉnh trị sông biển: Khai thác bộ thông số ứng suất cắt đáy, chế độ sóng 51 năm và phân bố cấp hạt trầm tích đáy tỷ lệ 1:25.000 làm căn cứ tính toán ổn định kết cấu kè bờ, đê chắn sóng và đê biển Cát Hải.
• Ngành du lịch và quản lý môi trường thành phố Hải Phòng: Nắm bắt cơ chế khoa học của hiện tượng đục nước bãi biển Đồ Sơn để xây dựng các giải pháp kỹ thuật chỉnh trang bãi tắm, nâng cao sức hút du lịch sinh thái biển bền vững.

Câu hỏi thường gặp

• Mô hình 3D Delft3D có ưu điểm gì vượt trội so với các mô hình 2D trong nghiên cứu này? Mô hình 3D giải quyết chính xác sự phân tầng vận tốc dòng chảy và nồng độ phù sa theo 7 lớp độ sâu sigma. Trong thực tế, dòng chảy mặt và dòng sát đáy tại cửa Lạch Huyện có thể chênh lệch vận tốc từ 0,3 đến 0,5 m/s, điều mà mô hình 2D trung bình tầng bỏ qua, dẫn đến sai số dự báo bồi lắng đáy biển.

• Nguyên nhân chính khiến bãi biển Đồ Sơn thường xuyên bị đục nước là gì? Độ đục cao tại Đồ Sơn do hai yếu tố cộng hưởng: thành phần trầm tích đáy chứa 20 - 45% bùn sét mịn ($< 0,01\text{ mm}$) và tác động của sóng gió hướng Đông Bắc mùa đông (chiều cao sóng 2,0 - 2,5 m) tạo ứng suất cắt đáy vượt ngưỡng xói 0,10 $\text{N/m}^2$, liên tục khuấy đục trầm tích đáy biển.

• Thủy triều đóng vai trò như thế nào trong quá trình vận chuyển bùn cát tại Hải Phòng? Chế độ nhật triều đều với biên độ lớn từ 2,6 đến 3,6 m tạo dòng triều mạnh 0,8 - 1,2 m/s trong luồng Nam Triệu. Dòng triều rút đóng vai trò động lực chính vận chuyển bùn cát từ hệ thống sông Cấm, Văn Úc phân tán ra thềm lục địa ngoài khơi cách bờ hơn 15 km.

• Phương pháp lưới lồng trực giao cong mang lại lợi ích gì cho nghiên cứu? Phương pháp lưới lồng cho phép tích hợp miền tính ngoài khơi rộng lớn (kích thước ô 1.500 m) với lưới chi tiết ven bờ (ô mịn 21 m). Kỹ thuật này vừa tiết kiệm 60% thời gian tính toán của máy tính, vừa bảo đảm độ phân giải hình học cao tại các luồng lạch hẹp quanh đảo Cát Hải.

• Dữ liệu thực tế nào được sử dụng để kiểm chứng độ tin cậy của mô hình số trị? Mô hình được kiểm chứng nghiêm ngặt với chuỗi số liệu đo mực nước 1 giờ/lần tại trạm Hòn Dáu năm 2009, chuỗi đo dòng chảy 2 tầng và hàm lượng bùn cát lơ lửng tại trạm Đồ Sơn và trạm B2. Kết quả kiểm chứng đạt hệ số phù hợp tương quan vượt $R^2 = 0,88$.

Kết luận

• Luận văn đã thiết lập thành công hệ thống mô hình số trị ba chiều Delft3D liên kết đồng thời (Flow-Wave-Sed) với 293 x 455 điểm lưới mịn 21 - 350 m, mô phỏng chân thực bức tranh thủy thạch động lực vùng cửa sông Hải Phòng.
• Xác định rõ sự phân hóa mùa: hàm lượng trầm tích lơ lửng mùa mưa (0,20 - 0,25 $\text{kg/m}^3$) cao gấp 2,0 - 2,5 lần mùa khô, tạo ra vệt phát tán phù sa mở rộng 12 - 18 km ra biển.
• Làm sáng tỏ cơ chế xáo trộn đáy do sóng gió Đông Bắc (sóng cao 2,0 - 2,5 m) gây hiện tượng đục nước bãi tắm Đồ Sơn và cơ chế sa bồi 0,02 - 0,05 m/tháng tại luồng Lạch Huyện.
• Cung cấp gói 4 giải pháp khoa học gồm điều chỉnh lịch nạo vét, xây đê ngầm giảm sóng 1,5 - 2,0 km, nâng cấp 05 trạm quan trắc tự động và chuyển giao phần mềm quản trị bồi lắng cảng biển giai đoạn 2024 - 2028.
• Các đơn vị quản lý cảng hàng hải và quy hoạch đô thị ven biển cần chủ động ứng dụng ngay cơ sở dữ liệu số trị của luận văn để nâng cao hiệu quả đầu tư và bảo vệ bền vững tài nguyên biển Hải Phòng.