This paper presents some research results on the distribution characteristics of
suspended sediment in coastal waters of Mekong river under the influence of hydrodynamic factors
by using numerical model. The model was built on unstructured grid and calibrated with observed
data to verify water levels at My Thanh, Thuan An stations. The calculated results showed the role
of wind, wave, river discharges during both the rainy and dry seasons, and water level fluctuation
to the distribution characteristics of suspended sediment in coastal waters of Mekong river mouth
area. Accordingly, under the influence of waves, wind, the concentration of suspended sediment in
the flood tidal phase was enhanced from the bottom floor to the surface, and a significant increase
in turbidity occurred off Mekong River mouth. On the other hand, the distributions of suspended
sediment concentration in tributaries were different, and depended on the tidal fluctuations.
9 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 555 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ảnh hưởng của các yếu tố thủy động lực đến đặc điểm phân bố bùn cát lơ lửng vùng biển ven bờ sông Mê Kông, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
150
Tạp chí Khoa học và Công nghệ Biển; Tập 15, Số 2; 2015: 150-158
DOI: 10.15625/1859-3097/15/2/6503
ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ THỦY ĐỘNG LỰC ĐẾN ĐẶC ĐIỂM
PHÂN BỐ BÙN CÁT LƠ LỬNG VÙNG BIỂN VEN BỜ SÔNG MÊ KÔNG
Nguyễn Ngọc Tiến
Viện Địa chất và Địa vật lý biển-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
E-mail: nntien@imgg.vast.vn
Ngày nhận bài: 20-11-2014
TÓM TẮT: Bài báo giới thiệu một số kết quả nghiên cứu đặc điểm phân bố bùn cát lơ lửng
dưới ảnh hưởng của một số yếu tố thủy động lực tại vùng biển ven bờ sông Mê Kông bằng mô hình
số trị. Để thiết lập mô hình tính, các chuỗi số liệu quan trắc đã được thu thập, xử lý hệ thống và
đồng bộ để tạo ra các điều kiện biên trong sông, biên mở phía biển được xác định bằng phương
pháp lưới lồng từ một mô hình tính sóng phía ngoài. Mô hình được xây dựng trên lưới phi cấu trúc
và được hiệu chỉnh kiểm chứng với số liệu đo mực nước tại trạm Mỹ Thanh, An Thuận. Các kết quả
tính toán đã cho thấy vai trò của điều kiện sóng, lưu lượng nước sông, dao động mực nước đến đặc
điểm phân bố bùn cát lơ lửng ở vùng biển ven bờ cửa sông Mê Kông. Theo đó, hàm lượng bùn cát
lơ lửng trong pha triều lên được tăng cường từ các tầng phía dưới lên tầng mặt và tăng đáng kể độ
đục ở phía ngoài biển trong pha triều xuống. Mặt khác, phân bố hàm lượng bùn cát lơ lửng tại các
nhánh sông là khác nhau và đều phụ thuộc chặt chẽ vào dao động mực nước triều.
Từ khóa: MIKE, mô hình, bùn cát, sông Mê Kông.
MỞ ĐẦU
Sông Mê Kông là hệ thống sông lớn nhất
Đông Nam Á và cũng là hệ thống sông phức
tạp nhất nước ta. Sông Mê Kông có diện tích
lưu vực là 795.000 - 800.000 km2, chiều dài
dòng chính là 4.350 km, tổng lượng dòng chảy
năm xấp xỉ trên 500 tỷ m3 nước. Hệ thống sông
Mê Kông trải dài qua nhiều quốc gia như Trung
Quốc, Myanmar, Lào, Thái Lan, Campuchia và
Việt Nam. Đến Việt Nam sông Mê Kông được
chia thành 2 nhánh: sông Tiền và sông Hậu đổ
ra Biển Đông tại các cửa như: Tiểu, Đại, Ba
Lai, Hàm Luông, Cung Hầu, Cổ Chiên, Định
An, Tranh Đề [1].
Quá trình tương tác giữa động lực sông -
biển tại đây diễn ra rất phức tạp, lưu lượng bùn
cát tải ra hàng năm khoảng 160 triệu tấn. Trong
số này, phần được giữ lại bồi tích cho vùng
châu thổ hạ lưu chiếm khoảng 50%, khoảng
10% lắng đọng ở vùng biển ven bờ cửa sông,
còn lại 40% sẽ được vận chuyển dọc bờ đi nơi
khác do các quá trình thủy động lực, xa nhất có
thể tới 500 km [2-4].
Bài báo nghiên cứu các vấn đề thủy động
lực của quá trình tương tác biển - lục địa với
các kết quả đưa ra là đặc điểm phân bố bùn cát
lơ lửng dưới ảnh hưởng của các yếu tố khí
tượng, hải văn. Đây là nơi có điều kiện động
lực phức tạp với sự tác động tổng hợp của các
yếu tố khí tượng, hải văn như: lưu lượng nước
và phù sa từ các nhánh sông đưa ra khá lớn và
biến động mạnh theo mùa (mùa kiệt, mùa lũ);
dao động mực nước mang tính bán nhật triều
không đều với độ lớn triều lên tới 3,7 m [5],
trường gió và sóng biến đổi theo mùa. Trong đó
ngoài tính chất tuần hoàn của dao động mực
nước, các yếu tố khác như lưu lượng nước
sông, sóng gió biến đổi mạnh theo mùa. Đây
cũng là nơi tiếp nhận một lượng lớn trầm tích
Ảnh hưởng của các yếu tố thủy động lực
151
từ lục địa đưa ra qua các nhánh sông như cửa
sông Hậu và cửa sông Tiền [6]. Lượng bùn cát
lơ lửng bị chi phối bởi lưu lượng nước từ các
con sông đổ ra, trong khi đó chu kỳ mùa về lưu
lượng nước và phù sa đổ ra từ các con sông gây
ra bởi chế độ nhiệt đới gió mùa điển hình. Chu
kỳ này được phản ánh về tỷ lệ xói mòn trong
vùng nghiên cứu [7], nó có vai trò quan trọng
trong việc cung cấp dinh dưỡng, bồi tích cho
vùng ven bờ châu thổ nhưng mặt khác cũng
gây ra các vấn đề tiêu cực cho giao thông vận
tải biển trong khu vực. Chính vì vậy xu thế vận
chuyển và lắng đọng trầm tích cũng như đặc
điểm phân bố bùn cát lơ lửng ở khu vực này đã
được nhiều tác giả quan tâm ở nhiều khía cạnh
khác nhau như phân tích từ các số liệu đo đạc
và sử dụng mô hình toán để mô phỏng các quá
trình trên [8].
Trong bài báo, tác giả đã sử dụng các mô
đun tích hợp trong họ mô hình Mike để tính
toán phân bố bùn cát lơ lửng tại vùng biển ven
bờ sông Mê Kông dưới tác động của các yếu tố
khí tượng và hải văn. Trong quá trình tính toán,
dựa trên phương pháp phân tích thống kê để tạo
ra các chuỗi số liệu theo thời gian làm đầu vào
cho các biên sông của mô hình Mike Couple
được tích hợp các mô đun sóng, dòng chảy và
vận chuyển bùn cát lơ lửng.
TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Tài liệu sử dụng
Hình 1. Lưới tính cho khu vực nghiên cứu
Lưới tính khu vực Biển Đông và khu vực
nghiên cứu (hình 1 và 2) được thiết lập trên cơ
sở số liệu độ sâu và đường bờ khu vực ven bờ
cửa sông Mê Kông số hóa từ các bản đồ địa
hình UTM và hệ tọa độ địa lý VN 2000 với các
tỷ lệ khác nhau. Độ sâu ngoài biển sử dụng cơ
sở dữ liệu GEBCO -1/8 có độ phân giải 0,5
phút được xử lý từ ảnh vệ tinh kết hợp với các
số liệu đo sâu [9, 10].
Số liệu đầu vào sóng và gió được thu thập từ
dữ liệu vệ tinh của tổ chức AVISO của Pháp để
tính cho cả Biển Đông và được kiểm tra với kết
quả tính từ mô hình toàn cầu WAVEWACH III
[11]. Sau khi tính toán cho cả Biển Đông, kết
quả tính sóng từ mô đun MIKE21 SW tại các
dãy điểm An, n = 1, 30 sẽ được lấy làm biên để
tính toán lan truyền sóng bằng mô hình MIKE
21/3 FM COUPLE cho khu vực nghiên cứu.
Nguồn thứ hai được thu thập là số liệu trung
bình tháng từ năm 1999 đến năm 2012 từ hai
trạm quan trắc gió, sóng tại các trạm Sóc Trăng
và Ba Tri được cung cấp bởi Trung tâm Hải văn
- Tổng cục Biển và Hải đảo.
Số liệu mực nước được thu thập tại 3 trạm
trong sông và ven biển với tần suất đo (1 h/lần)
bao gồm các trạm tại An Thuận, Bến Trai, Mỹ
Thanh từ năm 1990 đến tháng 9 năm 2013. Số
liệu này được sử dụng hiệu chỉnh và kiểm định
độ chính xác của mô hình. Ngoài ra, các số liệu
dao động mực nước ngoài khơi được thu thập
và xử lý để làm đầu vào cho các điều kiện biên
mở phía biển của mô hình từ 4 sóng triều chính
là O1, K1, M2, S2. Các hằng số điều hòa thủy
triều ở phía ngoài khơi được thu thập từ cơ sở
dữ liệu FES2004 của LEGOS và CLS [12].
Hình 2. Lưới tính cho khu vực Biển Đông
Số liệu về nhiệt độ và độ muối nước biển
được thu thập từ cơ sở dữ liệu WOA năm 2013
sử dụng cho mô hình tại các điều kiện biên mở
Nguyễn Ngọc Tiến
152
phía biển [13]. Các dữ liệu này cung cấp số liệu
cần thiết để xác định các điều kiện biên mở cho
mô hình tính toán thủy động lực vùng ngoài khơi.
Dựa vào các bản đồ phân bố trầm tích tầng
mặt [14] và tài liệu hướng dẫn lựa chọn các hệ
số Manning [15] tác giả đã xây dựng được sơ đồ
phân bố cấp độ đường kính hạt D50 cho vùng.
Phương pháp
Trong nghiên cứu tác giả đã sử dụng các
phương pháp GIS, công cụ Mapinfor để số
hóa, xử lý số liệu địa hình từ các bản đồ địa
hình. Đồng thời đã sử dụng các phương pháp
tính toán thống kê để tạo các file số liệu lưu
lượng nước cho các biên sông của bốn cửa
sông chính trong khu vực nghiên cứu là sông
Hậu, sông Tiền, Hàm Luông, Bassac, Cổ
Chiên (hình 3)
Hình 3. Lưu luợng nước trung bình giờ tại sông Hậu, Cổ Chiên, Bassac, Hàm Luông
(a- Tháng 4 năm 2012, b- Tháng 9 năm 2012)
Thiết lập mô hình
Trong nghiên cứu này, các điều kiện thủy
động lực được mô hình hóa bằng mô đun thủy
lực MIKE 21 HD (Hydrodynamic) trong hộ mô
hình MIKE của DHI (Đan Mạch).
Lưới tính chung cho các quá trình thủy
động lực, tính toán hàm lượng bùn cát lơ lửng
được xây dựng trên lưới phi cấu trúc với các
thông số sau [16]:
Tổng số nút lưới: 12.051 nút.
Số biên lỏng: 5 biên trong đó 1 biên biển
và 4 biên sông.
Khoảng cách nhỏ nhất của nút lưới: 50
mét tại khu vực trong các kênh và cửa sông.
Khoảng cách lớn nhất giữa các nút lưới là
3,5 km tại khu vực ngoài khơi lưới tính.
Mô hình tổng hợp được thiết lập và chạy
với thời gian là các mùa đặc trưng trong năm
Ảnh hưởng của các yếu tố thủy động lực
153
(mùa mưa và mùa khô) với các kịch bản khác
nhau. Trong đó thời gian mô phỏng được thiết
lập để hiệu chỉnh và kiểm chứng mô hình là
mùa mưa và mùa khô, bước thời gian mô
phỏng là 900 giây và được tính toán trên cơ sở
tích hợp của ba yếu tố sóng - dòng chảy - vận
chuyển bùn cát.
Các tham số khác sử dụng trong mô hình
Trường hệ số ma sát đáy được xây dựng
cho vùng biển này dựa trên việc số hóa bản đồ
phân bố trầm tích tầng mặt là kết quả phân tích
cấp độ hạt trong đề tài hợp tác Việt - Mỹ và đề
tài độc lập mã số VAST. ĐLT.06/15-16 vùng
biển ven bờ và ngoài khơi sông Mê Kông. Từ
nguồn dữ liệu này đã xây dựng trường phân bố
cấp độ đường kính hạt D50 cho lưới tính vùng
biển nghiên cứu. Vận tốc lắng đọng của bùn cát
lơ lửng được chọn là 0,1 mm/s.
Hiệu chỉnh mô hình và các phương án tính
toán
Trước khi áp dụng mô hình thủy lực với
các cơ sở dữ liệu để xác định chế độ thủy lực,
cũng như tính toán các ảnh hưởng của các yếu
tố khí tượng, hải văn đến đặc điểm phân bố bùn
cát lơ lửng tác giả đã tiến hành hiệu chỉnh và
kiểm định các thông số mô hình cho phù hợp
với điều kiện vùng (hình 4) sau khi so sánh kết
quả hiệu chỉnh và kiểm định tháng 6 năm 2012
với hệ số Nash tương đối cao (90 - 92%) đã
cho thấy:
Cơ sở dữ liệu nhập để mô phỏng các yếu
tố thủy động lực tại vùng ven biển sông Mê
Kông có độ tin cậy chấp nhận được.
Mực nước tính toán phù hợp với số liệu
thực đo cả về biên độ dao động lẫn giá trị tuyệt
đối và pha triều. Chênh lệch giữa số liệu thực
đo và kết quả mô phỏng khoảng từ 5 - 10 cm.
Điều đó chứng tỏ rằng, các số liệu biên mực
nước tại các cửa sông (bao gồm dao động triều
và mực nước trung bình nhiều năm theo mốc
cao độ Nhà nước) là đáng tin cậy.
Hình 4. So sánh mực nước thực đo tại trạm Mỹ Thanh và mô hình tính
Nguyễn Ngọc Tiến
154
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH
Phân bố trầm tích lơ lửng theo không gian
và thời gian
Hình 5. Sự lan truyền của nước sông Hậu
ra biển (pha triều xuống)
Hình 6. Tọa độ điểm trên bản đồ Cmap
tại điểm tương tác
Vào mùa khô hàm lượng bùn cát lơ lửng
của các nhánh sông thuộc hệ thống sông Mê
Kông có giá trị không lớn hơn 0,6 kg/m3. Trong
đó lượng trầm tích từ sông Hậu là lớn nhất và
phân toả khá mạnh ra phía biển (hình 5, 6).
Trong pha triều lên (hình 7) truờng dòng chảy
có hướng từ phía biển vào các cửa sông [17] vì
vậy lượng bùn cát lơ lửng bị đẩy dần về phía
lục địa, khi triều lên cực đại, một phần bị lắng
xuống, giá trị hàm lượng bùn cát lơ lửng giao
động trong khoảng 0,09 kg/m3 đến 0,3 kg/m3.
Trong pha triều xuống (hình 8), các khối nước
từ sông hướng ra biển có điều kiện phát triển
mạnh hơn và kéo theo một lượng lớn trầm tích
từ lục địa ra biển, lượng bùn cát lơ lửng theo đó
mà phát triển rất mạnh đạt 0,1 kg/m3 đến
0,53 kg/m3. Phạm vi phát tán trầm tích lơ lửng
ra phía biển rất xa có thể vài trăm km.
Hình 7. Phân bố theo không gian hàm lượng
bùn cát lơ lửng trong mùa khô khi triều lên
Hình 8. Phân bố theo không gian hàm lượng
bùn cát lơ lửng trong mùa khô khi triều xuống
Tuy nhiên do lưu lượng nước tại các nhánh
sông không đều (sông Hậu khoảng 25.000 m3/s
trong khi các cửa sông khác chỉ khoảng
1.000 m3/s (hình 4)) vì vậy lượng bùn cát lơ
lửng phát tán ra biển không đều nhau và có xu
hướng di chuyển xuống phía nam theo dòng
chảy dọc bờ.
Ảnh hưởng của các yếu tố thủy động lực
155
Hình 9. Phân bố theo không gian hàm lượng
bùn cát lơ lửng trong mùa lũ khi triều lên
Hình 10. Phân bố theo không gian hàm lượng
bùn cát lơ lửng trong mùa lũ khi triều xuống
Trong mùa lũ, tải trọng nước từ các nhánh
sông đưa ra lớn hơn mùa khô dao động khoảng
-10.000 m3/s đến 35.000 m3/s nên sự phát tán
của bùn cát lơ lửng từ lục địa ra phía biển lớn
hơn. Trong pha triều lên (hình 9), khối nước từ
phía biển xâm nhập sâu vào các nhánh sông,
lượng bùn cát lơ lửng giảm dần từ bờ vào sâu
trong đất liền, giá trị dao động trong khoảng
0,2 kg/m3 đến 0,83 kg/m3. Trong pha triều
xuống (hình 10), dòng bùn cát lơ lửng từ các
nhánh sông có điều kiện phát triển ra phía
ngoài biển vì lưu lượng nước sông lớn, điều
này đã làm ảnh hưởng rất nhiều đến luồng tàu
tại các cửa sông Hậu, sông Tiền, giá trị hàm
lượng bùn cát lơ lửng trong pha triều này dao
động trong khoảng 0,12 kg/m3 đến 0,96 kg/m3,
theo đó phạm vi phát tán của bùn cát lơ lửng
cũng rất lớn tạo nên bức tranh hai khối nước
lan tỏa ra phía biển.
Như vậy, có thể thấy rằng, phân bố hàm
lượng bùn cát lơ lửng tại các nhánh sông trong
khu vực nghiên cứu là khác nhau và đều phụ
thuộc chặt chẽ vào dao động mực nước triều,
xu thế vận chuyển trong mùa lũ và mùa khô tạo
nên châu thổ sông trải từ bắc xuống nam.
Trong một chu kỳ triều thường xuất hiện cực trị
hàm lượng bùn cát lơ lửng: một cực đại và một
cực tiểu. Cực đại hàm lượng bùn cát lơ lửng
thường xuất hiện vào thời gian triều xuống cực
tiểu khi đó hàm lượng bùn cát lơ lửng do các
nhánh sông đưa ra là cực đại. Cực tiểu của hàm
lượng bùn cát lơ lửng thường xuất hiện vào
thời gian nước lớn khi nước biển xâm nhập trở
lại. Tuy nhiên sự biến động theo thời gian của
hàm lượng bùn cát lơ lửng có những đặc trưng
riêng ở mỗi nhánh sông, Trong cả mùa lũ và
mùa khô, biến động thời gian đều thể hiện xu
hướng hàm lượng bùn cát lơ lửng có giá trị cao
hơn vào những ngày triều rút nhưng giá trị cực
đại xuất hiện trong khoảng thời gian từ sau thời
điểm nước ròng và bắt đầu của pha triều lên.
Ảnh hưởng của các yếu tố khí tượng, hải văn
Hình 11. Phân bố hàm lượng bùn cát lơ lửng
mùa khô khi không có sóng, dòng chảy tác động
Dòng triều có thể làm tăng cường hoặc hạn
chế sự phát tán bùn cát lơ lửng từ vùng cửa
sông ra phía ngoài biển, đồng thời có thể làm
hàm lượng bùn cát lơ lửng này lắng đọng khi
vận tốc triều bằng 0, phạm vi của khối nước
Nguyễn Ngọc Tiến
156
sông mang theo hàm lượng bùn cát lơ lửng có
thể xâm nhập ra phía biển khoảng 50 km trong
mùa khô, 100 km trong mùa lũ. Dao động mực
nước trong các pha triều làm tăng cường độ xáo
trộn, khuếch tán hàm lượng bùn cát lơ lửng từ
các tầng dưới lên tầng mặt, tăng sự phát tán của
bùn cát lơ lửng.
Hình 12. Phân bố hàm lượng bùn cát lơ lửng mùa
mưa khi không có sóng, dòng chảy tác động
Hình 13. Ảnh hưởng của mùa gió đông bắc
đến phân bố hàm lượng bùn cát lơ lửng
Phân bố không gian của trầm tích lơ lửng
cũng thể hiện sự tác động của trường sóng,
dòng chảy với ảnh hưởng khác nhau theo mùa
và dao động mực nước triều.
Phân bố hàm lượng bùn cát lơ lửng tại vùng
biển nghiên cứu khi không có trường sóng và
dòng chảy ven bờ tác động (hình 11 và 12) đã
làm hàm lượng bùn cát lơ lửng được phát tán từ
sông ra phía ngoài biển không mạnh do mà chỉ
do tác động của dao động mực nước triều. Như
vậy, trường sóng và dòng chảy ven bờ tác động
mạnh mẽ và làm tăng xáo trộn các lớp nước và
làm tăng hàm lượng bùn cát lơ lửng ở tầng mặt.
Hình 14. Ảnh hưởng của mùa gió tây nam
đến phân bố hàm lượng bùn cát lơ lửng
Hướng gió trên toàn Biển Đông thay đổi
theo mùa gây nên hướng sóng cũng theo hai
hướng chính là Đông Bắc và Tây Nam. Vào
mùa gió Đông Bắc, sóng trên toàn Biển Đông
tác dụng chủ yếu theo hướng Đông Bắc, độ cao
sóng trung bình đạt từ 0,3 - 2,6 m. Trong mùa
gió Tây Nam sóng ngoài khơi Biển Đông dao
động trong khoảng 0,7 - 2 m. Vì vậy, vào thời
điểm này khu vực ngoài cửa sông vùng biển
nghiên cứu chịu tác động mạnh nhất của sóng
và dòng chảy, chiều cao sóng ngoài cửa sông
khoảng 0,4 m đến 0,8 m, cực đại có thể đạt 3 -
4 m (trong điều kiện bão) với các sóng có chu
kỳ trung bình 7 - 8 s. Phần bên trong cửa sông
độ cao sóng giảm đáng kể do địa hình [17, 18].
Với điều kiện sóng, gió nêu trên, xu thế vận
chuyển cũng như phân bố bùn cát lơ lửng ở khu
vực nghiên cứu bị ảnh hưởng ở mức độ khác
nhau. Trong mùa lũ (hình 13), ảnh hưởng của
dòng chảy ven bờ và sóng đến phân bố trầm
tích lơ lửng rất rõ rệt, đã làm tăng cường sự
khuếch tán bùn cát lơ lửng từ đáy lên các tầng
nước phía trên tạo thành vùng nước đục ven
bờ.Vào mùa khô (hình 14), hướng gió tây nam
thịnh hành kèm theo sóng đã làm tăng độ đục ở
phía ngoài và làm phát tán một lượng bùn cát
lơ lửng lên phía bắc và vùng ngoài khơi.
Ảnh hưởng của các yếu tố thủy động lực
157
KẾT LUẬN
Đặc điểm phân bố hàm lượng bùn cát lơ
lửng vùng biển ven bờ sông Mê Kông biến đổi
mạnh theo chu kỳ mùa và phụ thuộc vào lưu
lượng nước sông đổ ra, chịu ảnh hưởng của các
yếu tố thủy động lực, cụ thể là: Vào mùa khô
lưu lượng nước và phù sa nhỏ hơn mùa lũ nên
sự phát tán của bùn cát lơ lửng từ các cửa sông
ra ngoài biển trong mùa này chỉ đạt khoảng
0,125 kg/m3 đến 0,475 kg/m3. Trong khi đó
trong mùa lũ, do tải trọng nước và trầm tích từ
các con sông đổ ra mạnh nên hàm lượng bùn
cát lơ lửng có điều kiện phát tán mạnh, phạm vi
phát tán ra biển khoảng 50 km và có giá trị dao
động trong khoảng 0,1 kg/m3 đến 0,963 kg/m3.
Dao động mực nước triều ở vùng biển này
có thể làm tăng cường hoặc hạn chế sự phát tán
của hàm lượng bùn cát lơ lửng từ cửa sông ra
ngoài biển, đồng thời tạo thành đới front giữa
nước sông và biển với phạm vi 30 km trong
mùa khô, 50 km trong mùa lũ. Trong pha triều
xuống làm tăng cường sự phát tán của hàm
lượng bùn cát lơ lửng từ lục địa ra phía ngoài
biển trong khi đó trong pha triều lên làm tăng
cường xáo trộn, khuếch tán hàm lượng bùn cát
lơ lửng từ các tầng dưới lên các tầng trên mặt,
đồng thời vào thời điểm nước đứng hàm lượng
bùn cát được tính tụ và lắng xuống đáy.
Sóng ảnh hưởng quan trọng đến đặc điểm
phân bố hàm lượng bùn cát lơ lửng. Trong mùa
lũ, khi gió mùa tây nam được tăng cường kết
hợp với dòng chảy ven bờ đã mang hàm lượng
bùn cát lơ lửng đi lên phía bắc. Trong mùa khô,
dòng chảy ven bờ do gió mùa đông bắc và dòng
chảy triều đã mang một lượng lớn bùn cát lơ
lửng từ sông đổ ra chảy xuống phía nam tạo
nên châu thổ ngầm.
Theo phân bố không gian của hàm lượng
bùn cát lơ lửng đã thể hiện sự tác động của
trường sóng với ảnh hưởng khác nhau theo mùa
kết hợp với dao động mực nước triều. Trong
mùa lũ và mùa khô, khi được mang ra phía biển
bởi dòng triều, dòng chảy sông, dòng ven bờ,
kết hợp trường sóng đã mang hàm lượng bùn
cát lơ lửng đi xa hơn, làm xáo trộn từ các tầng
với nhau, trong một thời điểm nào đó chúng sẽ
lắng đọng tạo nên châu thổ ngầm tại vùng ven
biển cửa sông Mê Kông.
Lời cảm ơn: Công trình nghiên cứu này được
sự tài trợ kinh phí và số liệu khảo sát bởi đề tài
độc lập trẻ cấp Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam mã số VAST.
ĐLT.06/15-16.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Kỳ Phùng, Lê Mạnh Tân, 2006.
Nghiên cứu tính toán hiện tượng nước dâng
do bão bằng phương pháp số dựa trên hệ
phương trình thủy động lực học 3 chiều.
Tạp chí khoa học và Công nghệ biển,
6(3): 15-25.
2. Liu, J. P., Xue, Z., Ross, K., Wang, H. J.,
Yang, Z. S., Li, A. C., and Gao, S., 2009.
Fate of sediments delivered to the sea by
Asian large rivers: long-distance transport
and formation of remote alongshore
clinothems. The Sedimentary Record, 7(4):
4-9.
3. Wolanski, E., Nhan, N. H., and Spagnol, S.,
1998. Sediment dynamics during low flow
conditions in the Mekong River estuary,
Vietnam. Journal of Coastal Research,
472-482.
4. Wolanski, E., Huan, N. N., Nhan, N. H.,
and Thuy, N. N., 1996. Fine-sediment
dynamics in the Mekong River estuary,
Vietnam. Estuarine, Coastal and Shelf
Science, 43(5): 565-582.
5. Nguyễn Ngọc Thụy, 1982. Thủy triều đồng
bằng sông Cửu Long và vùng biển kế cận.
Báo cáo tại: Hội thảo Quốc tế về xâm nhập
mặn ở ĐBSCL, Tp. Hồ Chí Minh.
6. Nguyễn Trung Thành, Nguyễn Hồng Lân,
Phùng Văn Phách, Dư Văn Toán, Bùi Việt
Dũng, Daniel Unverricht, Karl Statteger,
2011. Xu hướng vận chuyển tích tụ trầm
tích trên phần châu thổ ngầm ven bờ biển
đồng bằng sông Mê Kông. Tạp chí các
Khoa học về Trái đất, 33(4): 607-615.
7. Hein, H., Hein, B., and Pohlmann, T., 2013.
Recent sediment dynamics in the region of
Mekong water influence. Global and
Planetary Change, 110, 183-194
8. Xue, Z., He, R., Liu, J. P., and Warner, J.
C., 2012. Modeling transport and
Nguyễn Ngọc Tiến
158
deposition of the Mekong River
sediment. Continental Shelf Research, 37,
66-78.
9. Becker, J. J., Sandwell, D. T., Smith, W. H.
F., Braud, J., Binder, B., Depner, J., Fabre,
D., Factor, J., Ingalls, S., Kim, S. H.,
Ladner, R., Marks, K., Nelson, S., Pharaoh,
A., Trimmer, R., Von Rosenberg, J.,
Wallace, G., Weatherall, P., 2009. Global
bathymetry and elevation data at 30 arc
seconds resolution:
SRTM30_PLUS. Marine Geodesy, 32(4):
355-371.
10. Jones, M. T., 2009. User Guide to the
Centenary Edition of the GEBCO Digital
Atlas and its data sets. Natural Environment
Research Council. 171 p.
11. ERDDAP - NOAA WaveWatch III
(NWW3) Global Wave Model - Data
Access Form
12. Lyard, F., Lefevre, F., Letellier, T., and
Francis, O., 2006. Modelling the global
ocean tides: modern insights from
FES2004. Ocean Dynamics, 56(5-6): 394-
415.
13. World Ocean Atlas, 2013. National
Oceanographic Data Center.
14. Nguyễn Trung Thành, Bùi Việt Dũng,
Phùng Văn Phách, 2009. Một số đặc điểm
độ hạt và xu thế tích tụ trầm tích trên phần
châu thổ ngầm của châu thổ Mekong. Các
công trình địa chất và Địa vật lý biển. Tập
X, Tr. 129-141.
15. Arcement Jr, G. J., and Schneider, V. R.,
1989. Guide for selecting manning’s
roughness coefficients for natural channels
and flood plains. United States Geological
Survey Water-supply Paper 2339. pubs.
usgs. gov/wsp/2339/report. pdf.
16. DHI - MIKE 21/3 Couple Model FM, User
Guide, DHI Software 2007.
17. Nguyễn Ngọc Tiến, 2014. Nghiên cứu chế
độ thủy động lực ven bờ biển của hệ thống
sông Mê Kông. Tạp chí Khoa học và Công
nghệ biển, 14(4): 310-319
18. Lê Đình Mầu, Phạm Sỹ Hoàn, 2011. Đặc
điểm chế độ gió, sóng tại vùng biển ven bờ
Bình Thuận - Cà Mau. Tuyển tập báo cáo:
Hội nghị Khoa học và Công nghệ biển toàn
quốc lần thứ V. Tr. 257-263.
THE INFLUENCE OF HYDRODYNAMIC FACTORS ON
CHARACTERISTICS OF SUSPENDED SEDIMENT
DISTRIBUTION IN THE MEKONG RIVER MOUTH AREA
Nguyen Ngoc Tien
Institute of Marine Geology and Geophysics-VAST
ABSTRACT: This paper presents some research results on the distribution characteristics of
suspended sediment in coastal waters of Mekong river under the influence of hydrodynamic factors
by using numerical model. The model was built on unstructured grid and calibrated with observed
data to verify water levels at My Thanh, Thuan An stations. The calculated results showed the role
of wind, wave, river discharges during both the rainy and dry seasons, and water level fluctuation
to the distribution characteristics of suspended sediment in coastal waters of Mekong river mouth
area. Accordingly, under the influence of waves, wind, the concentration of suspended sediment in
the flood tidal phase was enhanced from the bottom floor to the surface, and a significant increase
in turbidity occurred off Mekong River mouth. On the other hand, the distributions of suspended
sediment concentration in tributaries were different, and depended on the tidal fluctuations.
Keywords: MIKE, model, sediment, Mekong river.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 6503_23972_1_pb_2884_2079682.pdf