Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển

Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển trang 1

Trang 1

Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển trang 2

Trang 2

Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển trang 3

Trang 3

Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển trang 4

Trang 4

Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển trang 5

Trang 5

Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển trang 6

Trang 6

Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển trang 7

Trang 7

Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển trang 8

Trang 8

Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển trang 9

Trang 9

Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 173 trang nguyenduy 23/09/2024 250
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển

Luận án Nghiên cứu tác dụng giảm sóng của rừng cây ngập mặn ven biển Bắc Bộ phục vụ quy hoạch và thiết kế đê biển
ao. Mô hình phi thủy tĩnh về thủy động học sóng biển có khả 
năng mô phỏng truyền sóng tương đối ngắn, nơi không chỉ tần số lan truyền mà cả 
hiệu ứng phi tuyến đều đóng một vai trò quan trọng. Mô hình SWASH là một trong 
những mô hình phi thủy tĩnh, được phát triển bởi nhóm nhà khoa học ở à Lan (the 
SWASH team) [58],[59]. 
2.7. Mô hình SWASH 
SWASH (Simulating WAves till SHore), là mô hình số trị, phi thủy tĩnh, mô tả 
dòng chảy có bề mặt thoáng và hiện tượng truyền chất trong không gian một, hai 
hay ba chiều. Cơ sở khoa học của SWAS là cung cấp một mô hình có hiệu suất 
cao và mạnh, cho phép áp dụng trên một phạm vi rộng cả về không gian và thời 
gian của bề mặt sóng và dòng chảy sóng ở vùng nước nông trong môi trường phức 
tạp. Trong thực tế, SWAS có thể được sử dụng tính toán trong chế độ độ sâu trung 
bình hoặc chế độ đa tầng, trong đó miền tính toán được chia thành một số cố định 
các lớp địa hình theo chiều dọc [58]. 
SWASH cải thiện sự phân tán tần số bằng cách tăng số lượng của lớp chứ không 
tăng thứ tự các dẫn xuất của các biến phụ thuộc như mô hình họ Boussinesq. goài 
ra, SWAS yêu cầu chỉ cần một tham số điều chỉnh cho hiện tượng sóng vỡ, mà 
 49 
trong thực tế là tương đối dễ dàng để ước tính. So với các mô hình họ Boussinesq, 
mô hình này nổi bật ở khả năng mô phỏng các quá trình phức tạp gần bờ, bao gồm 
cả sóng vỡ, tương tác phi tuyến, sóng tiến và sóng điều hòa. Chính vì các ưu điểm 
trên, nghiên cứu sinh đã bước đầu tìm hiểu mô hình SWAS và ứng dụng để tính 
lan truyền sóng qua RNM. Khu vực trồng RNM thường chịu ảnh hưởng của các 
hiện tượng biến hình nước nông, cũng như sóng vỡ [58]. 
2.7.1 H phương ình cơ n sử dụng trong mô hình SWASH 
Các phương trình cơ bản của SWAS là các phương trình nước nông phi tuyến bao 
gồm cả áp suất phi thủy tĩnh và một số phương trình truyền chất. Dòng chảy có mặt 
thoáng phi thủy tĩnh được mô tả bởi các phương trình phi tuyến nước nông (vốn bắt 
nguồn từ các phương trình avier-Stokes cho chất lỏng không nén được) bao gồm 
các phương trình bảo toàn khối lượng và bảo toàn động lượng: 
 0
y
hv
x
hu
t
ζ






 (2.20) 














 y
hτ
x
hτ
h
1
h
vuu
cdz
x
q
h
1
x
ζ
g
y
u
v
x
u
u
t
u xyxx
22
f
ζ
d
 (2.21) 














 y
hτ
x
hτ
h
1
h
vuv
cdz
y
q
h
1
y
ζ
g
y
v
v
x
v
u
t
v yyyx
22
f
ζ
d
 (2.22) 
trong đó: 
t là thời gian (s) d(x,y) là độ sâu nước tĩnh 
g là gia tốc trọng trường cf là hệ số nhám (phi thứ nguyên) 
τxx, τxy, τyx, và τyy là ứng suất rối ngang 
q(x, y, z, t) là áp suất phi thủy tĩnh (chuyển hóa theo mật độ) 
x, y, z là các toạ độ: x, y đặt tại mặt nước và trục z hướng lên, (m) 
 (x, y, t) là cao độ mặt nước tính từ mực nước tĩnh (độ dềnh cao do sóng) 
h = + d là độ sâu nước (tổng cộng) có kể đến độ dềnh cao do sóng  
 50 
u(x, y, t) và v(x, y, t) là lưu tốc trung bình độ sâu tương ứng với các phương x và y 
Với mô hình SWAS , hệ số nhám đáy (cf) có thể được biểu thị thông qua hệ số 
Chezy, xác định theo công thức Maninh: 
 )s/m(R
n
1
C 5,06/1 (2.23) 
trong đó: n là hệ số nhám (n < 0,02); là bán kính thủy lực; 
hoặc xác định theo công thức (2.24): 
3/1
2
f
h
gn
c 
(2.24) 
trong đó: n là hệ số nhám (n = 0,014 ÷ 0,0225); 
Các phương trình (2.20), (2.21) và (2.22) được giải theo phương pháp phần tử khối 
(FVM - Finite Volume Method). 
SWAS có thể miêu tả biến dạng sóng trong cả vùng sóng vỡ và sóng vỗ (swash 
zone) do tương tác sóng phi tuyến, sự tương tác của sóng với dòng chảy và sự tương 
tác của sóng với công trình, sự giảm sóng qua thực vật ( M) và sóng vỡ cũng như 
sóng leo lên mặt bãi biển. 
Các đặc tính của thực vật được khai báo như chiều cao cây, đường kính thân cây, 
mật độ cây và hệ số cản (CD) của C M. Sự tiêu hao năng lượng do lực cản của cây 
được miêu tả trong SWAS như sau: 
 dz)z()z(d
4
)z(NC
3
2
uˆ
3
orb
2
v
d
0
Dv
  (2.25) 
với: v là năng lượng tiêu hao do cây; 
 N(z) và dv(z) lần lượt là mật độ và đường kính thân hoặc cành cây ở độ sâu z; 
 ˆorbu là vận tốc quỹ đạo phần tử nước do sóng, xác định theo lý thuyết sóng 
tuyến tính; 
 51 
 CD là hệ số cản phụ thuộc vào tính chất dòng chảy và loại cây. 
2.7.2 Đ ều ki n biên và các tham số mô hình 
Số liệu sóng thu tại các đầu đo được sử dụng để kiểm tra, xác định bộ thông số mô 
hình phù hợp nhất cũng như làm số liệu đầu vào cho mô hình toán. 
a) Các thông số đầu vào của mô hình 
[1] Lưới độ sâu: được thiết lập dựa vào địa hình miền tính và độ sâu nước tương 
ứng cho từng trường hợp. Độ phân giải không gian của lưới được lấy bằng , 1 m. 
Các ô lưới tương ứng với điểm bên trên mặt nước biển (tĩnh) được định nghĩa có độ 
sâu âm, còn các ô lưới tương ứng với điểm bên dưới mặt nước biển được định nghĩa 
có độ sâu dương. 
[2] File số liệu sóng đầu vào: lấy tại đầu đo số 1,2,3 của M VL ngay sau bảng sóng 
để đảm bảo độ chính xác. Số liệu sóng được đo đạc với tần số 5 z. 
[3] Lớp hấp thụ sóng phản xạ: lớp hấp thụ sóng dài 3 m, đặt cuối máng sóng để hấp 
thụ năng lượng sóng còn lại sau khi ra khỏi đai M ( ình 2.8 và Hình 2.13). 
[4] Ma sát đáy: trong các thông số đầu vào thì ma sát đáy có ảnh hưởng rất lớn đến 
kết quả tính toán của mô hình, nên cần hiệu chỉnh hệ số ma sát đáy sao cho kết quả 
tính toán về chiều cao sóng tương đồng với số liệu thực đo của M VL. 
Ứng với mỗi độ sâu nước sẽ có khoảng giá trị riêng biệt về ma sát đáy. Sau khi 
tính toán, khoảng giá trị ma sát đáy cho mỗi độ sâu nước như Bảng 3.1 
[5] Độ nhớt: do phạm vi mô hình không lớn và sóng chỉ lan truyền theo 1 phương 
nên độ nhớt ảnh hưởng không nhiều đến kết quả tính toán. Do đó, tác giả chỉ mô 
phỏng độ nhớt theo phương đứng với các hệ số chuẩn đã được mặc định sẵn. 
[6] Sóng vỡ: trong mô hình SWAS , quá trình tiêu hao năng lượng do sóng vỡ 
được thể hiện thông qua 2 hệ số góc: 
* Anpha ( : đại diện cho độ dốc sóng, xác định ngưỡng giá trị mà tại đó sóng bắt 
đầu vỡ. gưỡng giá trị khuyên dùng là (ứng với độ dốc sóng là 250). 
 52 
* Beta ( ): là ngưỡng giá trị kết thúc quá trình sóng vỡ. Lưu ý đưa ra là và 
giá trị được khuyên dùng là = ,3 
 hư vậy, những tham số hiệu chỉnh cơ bản chi phối các quá trình tiêu hao năng 
lượng trong SWAS là ma sát đáy (hệ số Chezy) và hệ số góc sóng vỡ ( , ). 
b) Thời gian mô phỏng và bước thời gian tính toán: 
Thời gian tính toán phải bắt đầu tại một thời điểm sớm hơn để trạng thái ban đầu 
của SWAS được truyền đi qua khu vực tính toán trước khi thu nhận kết quả. Bước 
thời gian tính toán trong SWAS phải đủ ngắn để phân giải được những thay đổi 
theo thời gian của gió, áp suất và ma sát đáy. 
Với mô hình 1D, bước thời gian tính toán được xác định bằng công thức: 
1
x
ught
Cr 
 (2.26) 
trong đó: Cr là số Courant (trong khoảng ,5 đến ,8) 
 ∆t là bước thời gian (t) 
 ∆x là chiều rộng lưới theo phương x (m) 
 g là gia tốc trọng trường (9,81 m/s2) 
 u là vận tốc dòng chảy theo phương x (m/s) 
 h là độ sâu nước (m) 
Để dễ dàng so sánh với số liệu thực đo, thời gian mô phỏng trong quá trình chạy 
mô hình toán lấy bằng thời gian mô phỏng của thí nghiệm MHVL, bước thời gian 
tính toán lấy tương ứng với tần số đo đạc của thí nghiệm MHVL là: 0,02 s. 
2.7.3. Thiết lập mô hình 
Việc thiết lập mô hình tính toán cho SWAS bao gồm các nội dung sau: 
- Thiết lập lưới địa hình, lưới độ sâu và lưới thực vật (CNM); 
- Thiết lập điều kiện biên thủy lực: mực nước và sóng tại biên đầu vào; 
 53 
- Các tham số tính toán của mô hình (độ nhám, hệ số cản, tham số rối, tham số 
sóng vỡ, ), các tham số chạy: bước lưới, thời gian,  
trong đó: 
+ Lưới độ sâu là một trong những yếu tố quan trọng trong các dữ liệu đầu vào. Phân 
bố các lớp theo độ sâu như ình 2.12; 
+ Thông số đầu vào bao gồm các lưới cho địa hình đáy, trường dòng chảy (ban 
đầu), mực nước (ban đầu), ma sát đáy, gió, áp suất khí quyển, kích thước hạt và mật 
độ thực vật (nếu biến đổi theo không gian). 
Yếu tố quan trọng trong việc xác định lưới tính toán là độ phân giải tương đối so 
với chiều cao sóng. Đối với sóng nhỏ, tức là /h 1 nên có đủ 5 ô lưới (hoặc 51 
điểm lưới); đối với các sóng tương đối lớn nên có ít nhất 1 ô lưới. 
Số lượng các lớp theo phương thẳng đứng được xác định bởi sự phân tán tần số 
tuyến tính. Sự lựa chọn của số lượng các lớp phụ thuộc vào hai yếu tố: cấu trúc 
dòng chảy theo phương thẳng đứng và biến đổi sóng trong quá trình lan truyền. 
Bảng 2.4. Độ sâu không thứ nguyên tương ứng với số lớp K trong SWAS 
S lớp K P ạm vi Sai S lớp K P ạm vi Sai 
1 Kd 0.5 1% 3 Kd 7.7 1% 
2 Kd 2.9 3% 4 Kd 16.4 1% 
Hình 2.12. Định nghĩa lưới theo phương đứng với K lớp và K + 1 mặt tiếp giáp 
 54 
Hình 2.13. Thiết lập và không gian tính toán của mô hình SWAS 
Trong SWAS , có thể đưa lưới địa hình đáy thực và khai báo mực nước tính toán 
hoặc chỉ cần đưa lưới độ sâu. C M được nhận biết trên lưới địa hình theo kiểu 
O /OFF (bằng khi không có C M, bằng 1 khi ở các mắt lưới có C M). Sóng sử 
dụng nghiên cứu, tính toán là sóng ngẫu nhiên với các dạng phổ khác nhau. Ngoài 
ra, để giảm thiểu ảnh hưởng của sóng phản xạ làm nhiễu số liệu tính toán. Sơ đồ 
không gian tính toán của mô hình SWAS được minh họa như ình 2.13. 
2.8. Kết luận Chương 2 
Căn cứ đặc điểm hình thái và đặc trưng khí tượng thủy hải văn dải ven biển khu vực 
nghiên cứu, có thể nhận dạng và M các yếu tố đặc trưng về: điều kiện địa hình 
bãi, đặc điểm, cấu trúc M và các yếu tố động lực ven bờ phục vụ cho việc mô 
phỏng, xây dựng MH và tổ hợp các kịch bản thí nghiệm trên M T và M VL. Áp 
dụng lý thuyết tương tự mô hình để M các đối tượng sóng, triều, địa hình bãi, 
C M và các thuộc tính của đối tượng ngoài thực tế bằng M để có thể mô phỏng 
các quá trình hoạt động và đo lường, quan sát các đại lượng vật lý một cách trực 
quan với độ chính xác cao nhằm giải thích các quá trình vật lý tiêu hao năng lượng 
sóng vùng ven bờ. 
Để có được tương tự về các yếu tố sóng, căn cứ lý thuyết tương tự mô hình và điều 
kiện cụ thể của máng thí nghiệm sóng, khi mô phỏng để nghiên cứu tương tác giữa 
sóng và cây ngập mặn trong máng sóng, nghiên cứu sinh lựa chọn để thiết kế theo 
mô hình mặt cắt, lòng cứng, chính thái, hướng sóng ban đầu của mô hình giống với 
nguyên hình, hằng số tỷ lệ l = B = h = 20. Thí nghiệm tiến hành trong điều kiện: 
độ sâu nước (d) > 5 cm; chiều cao sóng ( s) > 2 cm; dòng chảy trong mô hình phải 
là dòng chảy rối (Re) > 2000. 
WG4 WG8 
Cây ngập mặn 
(CD, N, dv) 
d 
 55 
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ÁNH GIÁ TÁC DỤNG GIẢM SÓNG CỦA 
RỪNG NGẬP MẶN 
3.1 ặt vấn đề 
Mục tiêu chung nhất của luận án là xây dựng quan hệ thực nghiệm xác định hệ số 
cản CD và suy giảm chiều cao sóng qua M. Trong chương này nghiên cứu sinh 
sẽ sử dụng: 
a) MHT nhằm đánh giá xu thế và phạm vi ảnh hưởng của việc mở rộng mật độ cây, 
tuổi cây và chiều rộng đai M đến sự suy giảm chiều cao sóng nhằm hỗ trợ 
M VL, giảm bớt khối lượng thí nghiệm M VL. Để đạt được mục tiêu trên, trước 
tiên sẽ tiến hành thí nghiệm trên MHVL cho 24 thí nghiệm tương ứng với 8 tổ hợp 
về sóng, triều và 3 tổ hợp về mật độ (bãi không có cây và bãi có cây mật độ 1 = 
85 cây/m
2
 và N2 = 60 cây/m
2
 (tương đương 2125 cây/ha và 1500 cây/ha ngoài thực tế)) 
làm cơ sở để hiệu chỉnh M T. 
Trình tự, các bước đánh giá xu thế và xác định phạm vi ảnh hưởng của các yếu tố 
 M đến sự suy giảm chiều cao sóng thể hiện trên ình 3.1; 
b) M VL làm cơ sở xây dựng công thức xác định hệ số cản CD và công thức bán 
kinh nghiệm tính toán suy giảm chiều cao sóng qua M. Trình tự và nội dung 
thực hiện như sau: 
+ Theo phạm vi đã xác định bằng M T, xây dựng các kịch bản chi tiết về sóng, 
triều để tiếp tục thí nghiệm trên M VL. Triển khai thêm 60 thí nghiệm trên MHVL 
theo 03 tổ hợp về mật độ cây (mỗi tổ hợp tiến hành 2 thí nghiệm về sóng, triều); 
+ Tổng hợp kết quả thí nghiệm trên MHVL, sử dụng phần mềm MatLab [60] để xử 
lý số liệu và xây dựng công thức xác định hệ số cản CD và công thức bán kinh 
nghiệm tính toán suy giảm chiều cao sóng qua M. 
Trình tự và các bước thiết lập công thức bán kinh nghiệm mô tả suy giảm chiều cao 
sóng qua RNM thể hiện trên Hình 3.12 
 56 
3.2 ánh giá xu thế và ảnh hưởng của đặc điểm cấu trúc RNM đến sự suy giảm 
chiều cao sóng 
Ghi chú: 
1. Sai số ≤ sai số cho phép 
2. Sai số > sai số cho phép 
Hình 3.1. Sơ đồ các bước đánh giá xu thế và xác định phạm vi ảnh hưởng của các 
yếu tố M đến sự suy giảm chiều cao sóng 
So sánh Hm0 tính 
toán trên MHT và 
đo trên M VL 
Tìm được giá trị của hệ số C 
để xây dựng các kịch bản mở 
rộng đánh giá xu thế và phạm 
vi ảnh hưởng của: N, hv, bv, X 
Sử dụng hệ số C, đã 
xác định để tính toán cho 
trường hợp bãi có RNM 
(mật độ 1, 2) 
Thay đổi giá trị hệ số C 
trong MHT 
Xác định được phạm vi 
hưởng của các yếu tố , 
hv, bv, X về hiệu quả 
giảm sóng 
1 
2 
Xây dựng M VL thí nghiệm lan 
truyền sóng trên bãi (có C M và 
không có C M ) xác định ( m0) và 
(Tp, Tm-1,0) 
Lựa chọn M T (SWAS ) và thiết 
lập M T theo các kịch bản của 
M VL, trường hợp không có cây 
Xác định bộ thông số M T: thay đổi 
các thông số đầu vào M T (C, ) 
So sánh Hm0 tính 
toán trên MHT và 
thực đo trên M VL 
1 
2 
 57 
3.2.1. Xác ịnh bộ thông số cho MHT 
3.2.1.1 Các bước hiệu chỉnh bộ thông số HT 
Bước 1: Đối với mỗi độ sâu nước khác nhau, chọn 1 trường hợp và tiến hành hiệu chỉnh 
bộ thông số mô hình bằng cách thay đổi giá trị các thông số: ma sát đáy (C), hệ số góc 
sóng vỡ (α, ) sau đó, so sánh giá trị chiều cao sóng tính toán (Hm0) với số liệu thực đo 
trên MHVL để tìm ra bộ thông số phù hợp nhất (C, α, ). 
Bước 2: Sử dụng bộ thông số (C, α, ) đã được xác định ở bước 1 để tính toán cho 
trường hợp khác và so sánh giá trị chiều cao sóng tính toán (Hm0) với số liệu thực đo trên 
MHVL để đảm bảo độ chính xác của mô hình. 
Bước 3: Lựa chọn bộ thông số mô hình xác định ở bước 1 và bước 2 (tính toán 
trong trường hợp không có cây) sử dụng để tiến hành tính toán cho trường hợp có 
cây ở bước tiếp theo. 
Để có đủ dữ liệu hiệu chỉnh bộ thông số M T, nghiên cứu sinh đã triển khai thí 
nghiệm trên M VL theo 8 tổ hợp về độ sâu nước và đặc trưng sóng (Bảng 3.2). 
Tổng cộng gồm 24 thí nghiệm (03 trường hợp: bãi không có RNM; bãi có cây mật 
độ 1, bãi có cây mật độ 2). 
3.2.1.2 Xác định bộ thông số MHT (trường hợp b i không có RN ) 
a) Tổ hợp các thông số đầu vào của MHT như Bảng 3.1 
Bảng 3.1. Tổ hợp các thông số đầu vào MHT ( ệ số Chezy và góc sóng vỡ) 
TT Độ ướ (d, m) Hệ C ez (m
0.5
/s) α β 
1 0,10 30 ÷ 43 0,6 ÷ 0,8 0,3 
2 0,15 32 ÷ 46 0,6 0,3 
3 0,20 33 ÷ 48 0,4 ÷ 0,6 0,3 
4 0,25 35 ÷ 50 0,4 ÷ 0,6 0,2 ÷ 0,3 
 58 
b) Tổ hợp các kịch bản thí nghiệm từ các yếu tố: sâu nước và các đặc trưng 
sóng (chiều cao sóng, chu kỳ sóng) như ảng 3.2 
Bảng 3.2. Tổ hợp các kịch bản về độ sâu nước và đặc trưng sóng 
TT T ườ 
 ợp 
Độ 
 ướ 
(d, m) 
C iề ao 
sóng 
(Hm0, m) 
Chu kì 
sóng 
(Tp, s) 
Tầ 
 đo 
(f, Hz) 
T ời ia 
m p ỏ 
 (t, s) 
1 D10H08T16 
0,10 
0,08 1,6 0,02 850 
2 D10H12T16 0,12 1,6 0,02 850 
3 D15H12T16 
0,15 
0,12 1,6 0,02 850 
4 D15H15T18 0,15 1,8 0,02 950 
5 D20H12T16 
0,20 
0,12 1,6 0,02 850 
6 D20H20T21 0,20 2,1 0,02 1100 
7 D25H12T16 
0,25 
0,12 1,6 0,02 850 
8 D25H25T23 0,25 2,3 0,02 1250 
Chú thích: 
- Các thông số sóng đưa vào thí nghiệm là sóng đều và sóng phổ Jonswap 
- Giá trị trong Bảng 3.2 là giá trị trên mô hình (MH); 
c) Kết quả tính toán xác định bộ thông số HT (hệ số Chezy (C) và góc sóng 
vỡ ( )) 
 59 
a) D25H12T16 (C = 50, = 0,4,  = 0,3) b) D25H25T23 (C = 50, = 0,4,  = 0,3) 
c) D20H12T16 (C = 48, = 0,4,  = 0,3) d) D20H20T21 (C = 48, = 0,4,  = 0,3) 
đ) D15H12T16 (C = 46, = 0,6,  = 0,3) e) D15H15T18 (C = 46, = 0,6,  = 0,3) 
g) D10H08T16 (C = 43, = 0,8,  = 0,3) h) D10H12T16 (C = 43, = 0,8,  = 0,3) 
Hình 3.2. So sánh xác định bộ thông số M T (C, , ) 
 60 
Hình 3.3. Biến thiên các thông số đầu vào MHT – Trường hợp D25H12T16 
Xem xét xu thế của các thông số đầu vào M T (từ ình 3.2 và Hình 3.3) cho thấy: 
+ Các trường hợp có độ sâu nước lớn (d = 0,20 m và d = 0,25 m), tại vùng nước 
nông (WG4 và WG8) sự tương đồng về dạng giữa phổ sóng của thí nghiệm M VL 
và M T là khá tốt. gược lại, các trường hợp có độ sâu nước nhỏ ( d = 0,10 m và d 
= ,15 m) sự tương đồng giữa hai phổ sóng không cao (ảnh hưởng quá lớn của ma 
sát đáy). 
+ Ma sát đáy mà đại diện là hệ số Chezy (C) có ảnh hưởng nhiều nhất đến mô hình: 
khi hệ số Chezy giảm thì chiều cao sóng phổ cũng giảm rõ rệt. Sự biến đổi của hệ 
số C và Hm0 là tương đồng; 
+ Góc sóng vỡ mà đại diện là hệ số (α) ít ảnh hưởng đến mô hình: sự biến đổi giữa 
góc sóng vỡ với chiều cao sóng phổ không tương đồng nhau. 
Từ kết quả tính toán, so sánh chiều cao sóng (sau M) tính toán và thực đo trên 
MHVL trong trường hợp bãi không có RNM, xác định được bộ thông số mô hình 
phù hợp (Bảng 3.3). Bộ thông số này sẽ được sử dụng để tính toán cho trường hợp 
bãi có RNM ở bước tiếp theo. 
30 
35 
40 
45 
50 
55 
0.091 0.093 0.095 0.097 
H
ệ
 s
ố
 C
h
e
zy
 (
C
) 
Chiều cao sóng phổ (Hm0) 
0.35 
0.4 
0.45 
0.5 
0.55 
0.6 
0.65 
0.091 0.093 0.095 0.097 
(H
ệ 
số
 a
n
p
h
a)
Chiều cao sóng phổ (Hm0) 
 61 
Bảng 3.3. Kết quả xác định bộ thông số mô hình (trường hợp bãi không có RNM) 
TT 
Độ ướ Hệ C ez 
α β 
(d, m) (C, m
0.5
/s) 
1 0,10 43 0,8 0,3 
2 0,15 46 0,6 0,3 
3 0,20 48 0,4 0,3 
4 0,25 50 0,4 0,3 
3.2.1.3. Hiệu chỉnh hệ số cản CD khi bãi có RNM 
a) Sơ đồ bố trí cây trên máng sóng 
Mật độ 1 = 85 cây/1m
2
; 
(tương đương 2125 cây/ha ngoài thực tế) 
Mật độ 2 = 60 cây/1m
2
; 
(tương đương 1500 cây/ha ngoài thực tế) 
Hình 3.4. Sơ đồ bố trí cây thí nghiệm 
b) Tổ hợp các kịch bản 
Thông qua tổng quan các kết quả nghiên cứu của các tác giả tại Chương 1 cho thấy, 
hệ số cản CD chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như độ sâu nước, các đặc trưng sóng 
(chu kỳ sóng, chiều cao sóng), đặc điểm C M. Bảng 3.4 tổng hợp giá trị CD ứng 
với các trường hợp đã lựa chọn để hiệu chỉnh MHT khi bãi có RNM. 
 62 
Bảng 3.4. Tổ hợp các kịch bản hiệu chỉnh hệ số cản CD. 
Độ 
 ướ 
(d, m) 
T ườ ợp 
Hệ ả CD 
M độ N1 
(2125 cây/ha) 
M độ N2 
(1500 cây/ha) 
0,1 
D10H08T16 0,3; 0,6; 0,9; 1,1 0,3; 0,6 
D10H12T16 0,3; 0,6; 0,9; 1,1 0,3; 0,6 
0,15 
D15H12T16 0,4; 1,1; 1,15; 1,2 0,5; 1,15; 1,2 
D15H15T18 1,15; 1,2; 1,3; 1,35 1,25; 1,3 
0,2 
D20H12T16 1,1; 1,15; 1,2 1,0; 1,1; 1,15 
D20H20T21 0,3; 1,15; 1,2; 1,35 0,37; 1,4; 1,5; 1,6 
0,25 
D25H12T16 1,1; 1,15; 1,2 1,1; 1,15; 1,2 
D25H25T23 0,3; 1,2; 1,30; 1,45; 1,5 0,4; 1,2; 1,30; 1,35 
c) Kết quả (thông qua so sánh phổ sóng tính toán (MHT) và thực đo trên MHVL) 
* Trường hợp 1: mật độ 1 = 85 cây/m
2
 (tương đương 2125 cây/ha ngoài thực tế) 
a) D1 12T16 (mật độ 1, CD = 0,3) b) D1 8T16 (mật độ 1, CD = 0,6) 
 63 
c) D15 15T18 (mật độ 1, CD = 1,3) d) D15 12T16 (mật độ 1, CD = 1,15) 
đ) D2 2 T21 (mật độ N1, CD = 1,2) e) D2 12T16 (mật độ 1, CD = 1,15) 
g) D25 25T23 (mật độ 1, CD = 1,5) h) D25 12T16 (mật độ 1, CD = 1,2) 
Hình 3.5. So sánh phổ sóng tính toán (M T, M VL), trường hợp mật độ cây 1 
 64 
*Trường hợp 2: mật độ 2 = 60 cây/1m
2
 (tương đương 1500 cây/ha ngoài thực tế) 
a) D10H12T16 (mật độ 2, CD = 0,6) b) D10H08T16 (mật độ 2, CD = 0,6) 
c) D15H15T18 (mật độ 2, CD = 1,25) d) D15H12T16 (mật độ 2, CD = 1,15) 
đ) D20H20T21 (mật độ N2, CD = 1,6) e) D20H12T16 (mật độ 2, CD = 1,15) 
 65 
g) D25H25T23 (mật độ 2, CD = 1,35) h) D25H20T21 (mật độ 2, CD = 1,2) 
Hình 3.6. So sánh phổ sóng tính toán (M T, M VL), trường hợp mật độ cây 2 
 hận xét: 
- Sự tương đồng giữa phổ sóng thí nghiệm M VL và M T là khá tốt. 
- ệ số cản CD chịu ảnh hưởng rõ hơn của độ sâu nước: khi độ sâu nước tăng thì giá 
trị của hệ số cản cũng tăng theo. Tuy nhiên, trường hợp mật độ cây thấp ( 2), hệ số 
cản và độ sâu nước chỉ đồng biến khi độ sâu nước nhỏ hơn chiều cao cây (d ≤ hv). 
Khi độ sâu nước lớn hơn chiều cao cây (d > hv) t

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_tac_dung_giam_song_cua_rung_cay_ngap_man.pdf
  • pdfThong tin Luan an_TV.pdf
  • pdfThong tin Luan an_TA.pdf
  • pdfLuan an_Tom tat_TV.pdf
  • pdfLuan an_Tom tat_TA.pdf