Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ

Tóm tắt: Năng lượng sóng là một trong những tác nhân quan trọng của hiện tượng sạt lở bờ

biển. Mật độ năng lượng sóng vùng ven biển Nam Trung Bộ có trị số cao nhất so với các vùng ven

biển khác của Việt nam và thay đổi mạnh giữa mùa gió Tây Nam và gió mùa Đông Bắc. Nghiên

cứu các thành phần dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ nhằm đánh

giá nguy cơ sạt lở bờ biển đồng thời làm cơ sở đề xuất giải pháp kỹ thuật để ổn định đường bờ

biển.

Từ khóa: Nam Trung Bộ, Năng lượng sóng biển, sạt lở bờ biển,

Summary: Wave energy is one of the most important factors in coastal erosion process. Wave

energy density in the South Central Coast area has the highest value compared to other coastal

areas of Vietnam and varies strongly between the southwest monsoon and the northeast monsoon.

Study the components of wave energy flux perpendicular to the coastline and parallel to the

shoreline along the South Central Coast to assess the potential risk of shoreline erosion and to

provide the basis for proposing technical solutions to stabilize the coastline.

Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ trang 1

Trang 1

Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ trang 2

Trang 2

Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ trang 3

Trang 3

Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ trang 4

Trang 4

Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ trang 5

Trang 5

Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ trang 6

Trang 6

Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ trang 7

Trang 7

Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ trang 8

Trang 8

pdf 8 trang baonam 15360
Bạn đang xem tài liệu "Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ

Dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 1
DÒNG NĂNG LƯỢNG SÓNG HƯỚNG BỜ 
VÀ DỌC BỜ BIỂN NAM TRUNG BỘ 
Phạm Trung 
Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam 
Tóm tắt: Năng lượng sóng là một trong những tác nhân quan trọng của hiện tượng sạt lở bờ 
biển. Mật độ năng lượng sóng vùng ven biển Nam Trung Bộ có trị số cao nhất so với các vùng ven 
biển khác của Việt nam và thay đổi mạnh giữa mùa gió Tây Nam và gió mùa Đông Bắc. Nghiên 
cứu các thành phần dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc bờ biển Nam Trung Bộ nhằm đánh 
giá nguy cơ sạt lở bờ biển đồng thời làm cơ sở đề xuất giải pháp kỹ thuật để ổn định đường bờ 
biển. 
Từ khóa: Nam Trung Bộ, Năng lượng sóng biển, sạt lở bờ biển,  
Summary: Wave energy is one of the most important factors in coastal erosion process. Wave 
energy density in the South Central Coast area has the highest value compared to other coastal 
areas of Vietnam and varies strongly between the southwest monsoon and the northeast monsoon. 
Study the components of wave energy flux perpendicular to the coastline and parallel to the 
shoreline along the South Central Coast to assess the potential risk of shoreline erosion and to 
provide the basis for proposing technical solutions to stabilize the coastline. 
1. MỞ ĐẦU* 
Vùng ven biển Nam Trung Bộ được xác định 
trong nghiên cứu này gồm 7 tỉnh, thành phố từ 
Đà Nẵng đến Bình Thuận có diện tích tự nhiên 
trên đất liền là 44.376,8 km2 và dân số (2015) 
9.185.000 người. 
Đây là dải đất hẹp kéo dài từ Bắc xuống Nam, 
mặt phía Đông giáp biển Đông, phía Tây là dãy 
Trường Sơn thành một vách đứng gần như song 
song với bờ biển chắn gió ẩm từ biển Đông thổi 
vào, có nhiều dãy núi chạy sát ra biển chia cắt 
địa hình thành nhiều lưu vực sông suối ngắn và 
dốc. 
Đường viền các cửa sông ven biển ở Nam 
Trung Bộ và miền Trung nói chung tạo với 
đường bờ thành một vệt thẳng, có thể chia thành 
3 dạng chính: (i) Loại đổ thẳng ra biển theo 
hướng chủ đạo của sông chính như cửa Nhật Lệ, 
Trà Khúc, Đà Rằng(ii) Loại đổ vào đầm phá 
Ngày nhận bài: 04/10/2018 
Ngày thông qua phản biện: 26/11/2018 
(đầm phá thông ra biển) như sông Ô Lâu, sông 
Hương đổ vào phá Tam Giang thông ra biển qua 
cửa Thuận An, sông Truồi, sông Nông đổ ra 
đầm Cầu Hai thông ra biển qua cửa Tư Hiền, 
sông Kone - Hà Thanh đổ ra đầm Thị Nại thông 
ra cửa biển Quy Nhơn và (iii) Loại cửa sông di 
động như cửa Đà Nông, cửa sông Vệ. Các cửa 
sông có độ rộng thường không lớn, độ sâu trung 
bình nhỏ. Các cửa sông lớn như Trà Khúc, Đà 
Rằng thường có nhiều bãi cát ngầm, nổi chắn 
ngang và phân cách với biển bởi những dải cát 
cao từ 2m÷50m, thường có những đầm phá, 
luôn di chuyển do gió làm cho hình thái cửa 
sông biến đổi liên tục. 
Đường bờ biển Nam Trung Bộ khúc khuỷu hình 
răng cưa. Địa hình bờ bị chia cắt bởi các dãy 
núi, cồn cát và các cửa sông, vịnh, đầm. Đây là 
khu vực có điều kiện tự nhiên khắc nghiệt, 
thường xuyên phải hứng chịu những trận mưa 
bão, lũ lụt lớn. Vì vậy đường bờ biển, cửa sông 
Ngày duyệt đăng: 10/12/2018 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 2
ở khu vực này thường có những diễn biến, thay 
đổi rất phức tạp và mạnh mẽ. Đường bờ từ đèo 
Hải Vân đến Nha Trang thuộc kiểu xâm thực, 
bờ đá thấp, bờ đụn cát hoặc vũng vịnh, cửa 
sông. Đây là quá trình tân kiến tạo, hoạt động 
mạnh có nhiều dãy núi hoặc khối núi nhô ra sát 
biển. 
Quá trình xói lở bờ biển đang diễn ra trên địa 
bàn của hầu hết các tỉnh ven biển với mức độ 
khác nhau và với các kiểu cấu tạo bờ khác nhau 
song chủ yếu là vật liệu cát. Một số đoạn bờ đã 
có các công trình chỉnh trị như đê, kè nhưng vẫn 
tiếp tục bị xói mòn. Hiện tượng bồi tụ thường 
diễn ra ở một số cửa sông lớn, quá trình này liên 
quan nhiều đến sự gia tăng của bão trong mấy 
chục năm qua. Vùng ven biển Quảng Ngãi phần 
lớn là những bãi cát dài và phẳng cho thấy tình 
trạng xói bờ cát xảy ra tại khu vực Mộ Đức, Đức 
Phổ. Vùng ven biển tỉnh Bình Định, đường bờ 
có hình răng lược rất điển hình và có nhiều vũng 
kín. Tại vụng kín có nhiều cửa sông đổ ra như 
ở Quy Nhơn, đường bờ thường được tích tụ và 
bồi đắp dần, các cửa sông có xu hướng bị thu 
hẹp gây khó khăn cho việc thoát lũ trong mùa 
mưa và giao thông thủy. Khu vực ven biển Phú 
Yên từ Sông Cầu đến Tuy Hòa bờ biển có nhiều 
biến động, dải bờ cát chạy dài tại khu bờ thuộc 
huyện Sông Cầu là nơi xảy ra quá trình xói bờ 
khá mạnh, đường bờ có nơi bị dịch chuyển vào 
sâu tới 60 m (bờ biển Xuân Hải). Vùng ven biển 
Khánh Hòa từ Vạn Ninh tới vịnh Cam Ranh có 
nhiều đảo và bán đảo lớn. Quá trình tích tụ 
thường thấy ở trong các vụng biển điển hình là 
vụng Cam Ranh, quá trình xói lở xảy ra ở Thành 
phố Nha Trang, Ninh Hòa, Cam Ranh...Vùng 
biển từ Ninh Thuận là nơi có nhiều dải cát dài, 
đặc biệt ở khu vực Phan Rang, là vùng tích tụ 
mài mòn, hẹp, dốc thoải, đường bờ ở đây ít có 
biến động lớn, ranh giới giữa đất liền và nước 
biển thường rất  ...  là Đông Bắc và Tây Nam. 
Năng lượng sóng là một trong những yếu tố 
quan trọng nhất tác động vào bờ gây ra sạt lở 
hay bồi tụ. Nicoletta Leonardi, Neil K. Ganju 
và nnk, 2015 đã nghiên cứu mối liên hệ giữa 
năng lượng sóng và mức độ xói lở bờ biển ở 
Mỹ, Ý và đã phát hiện mối tương quan bậc nhất 
giữa hai đại lượng không thứ nguyên đại diện 
cho năng lượng sóng (P*) và mức độ xói lở (E*) 
[6]; Trước đó, năm 2010, Prasertsak 
Ekphisutsuntorn và Prungchan Wongwises 
cũng đã công bố kết quả nghiên cứu mối tương 
quan giữa chiều cao sóng biển và mức độ xói lở 
bờ biển Bangkhuntien của Thái Lan [5]. 
Nghiên cứu về năng lượng sóng vùng biển 
Đông đã được một số tác giả trong nước thực 
hiện [1], [2], [3]; Kết quả các nghiên cứu đã chỉ 
ra rằng mật độ năng lượng sóng khu vực ven 
biển Nam Trung Bộ lớn hơn nhiều so với các 
vùng biển phía Bắc và phía Nam. Nghiên cứu 
này tập trung nghiên cứu chi tiết hơn năng 
lượng sóng do gió tại vùng biển Nam Trung Bộ 
trong đó tác giả đã phân tích dòng năng lượng 
sóng theo hai hướng chính vuông góc và tiếp 
tuyến với đường bờ với mong muốn sử dụng 
các đại lượng này giải thích cơ chế, xu hướng 
xói lở hay bồi tụ dọc theo dải ven biển nghiên 
cứu. 
2. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP 
2.1. Cách tiếp cận 
Trị số năng lượng sóng và thông lượng năng 
lượng là hai đại lượng quan trọng để tính toán 
các thay đổi của sóng khi truyền vào bờ. 
Theo lý thuyết sóng điều hòa, năng lượng toàn 
phần của sóng bao gồm phần thế năng Ep và 
động năng Ed được xác định bởi biểu thức sau: 
E = E + E =


 +


 =


 (1) 
Lấy trung bình (theo không gian trên một chiều 
dài sóng L và theo thời gian trong một chu kỳ), 
ta có năng lượng sóng trung bình trên một đơn 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 3
vị diện tích bề mặt biển còn gọi là mật độ năng 
lượng sóng (Energy density): 
 =


=


 (2) 
Thông lượng năng lượng sóng trung bình  
(hay công suất sóng) là số năng lượng trung 
bình truyền qua 1 mét dài theo hướng truyền 
sóng trong một đơn vị thời gian, qua 1 mặt 
phẳng thẳng đứng cố định vuông góc với 
phương truyền sóng : 
 = (


) =  (3) 
Trong đó : 
E là mật độ năng lượng sóng (J/m2) 
Cg là vận tốc truyền năng lượng sóng (còn gọi 
là vận tốc nhóm sóng) 
C =


1 +

 ()
 (4) 
Với k là số sóng, d là chiều sâu nước; 
Sh là hàm sin hyperbol theo định nghĩa 
shx = 


( − ) 
Đối với sóng thực, có thể sử dụng công thức sau 
đây để xác định giá trị của thông lượng sóng 
[3] : 
 =  ∫ ∫ (, 


)(, )


 (5) 
 : Mật độ của nước biển 
g: Gia tốc trọng trường 
f: Tần số sóng 
: Hướng sóng 
Trong (5), P là thông lượng năng lượng của cả 
hệ sóng (tất cả các hướng, tất cả các tần số). Để 
có thể đánh giá tổng thông lượng đó truyền theo 
hướng nào (giả sử xét trong hệ trục tọa độ 
Descartes hai chiều XY) ta có [3]: 
⃗ = (, ) (6) 
 =  ∫ ∫ (, 


)cos()(, )


 (7) 
 =  ∫ ∫ (, 


)()(, )


 (8) 
Như vậy, thay vì chiếu véc tơ P lên hệ tọa độ 
Descartes, có thể sử dụng chính đường bờ biển 
để phân tích hướng truyền năng lượng sóng. 
Phân tích véc tơ thông lượng sóng P thành hai 
thành phần: thành phần vuông góc với đường 
bờ, gọi là "Dòng năng lượng sóng hướng bờ" 
(Pn) và thành phần song song với đường bờ, gọi 
là "Dòng năng lượng sóng dọc bờ " (Pt). Tích 
phân giá trị dòng năng lượng sóng hướng bờ và 
dọc bờ trong khoảng thời gian nhất định (tuần, 
tháng hay mùa) chúng ta có thể xác định được 
"Tổng dòng năng lượng sóng hướng bờ" và 
"Tổng dòng năng lượng sóng dọc bờ" trong thời 
đoạn xác định. Giá trị tổng năng lượng sóng 
hướng bờ càng lớn cho thấy nguy cơ tác động 
của sóng biển lên đoạn đường bờ đó càng 
nghiêm trọng ; giá trị tổng năng lượng sóng dọc 
bờ càng lớn cho thấy năng lượng vận chuyển 
bùn cát dọc bờ càng cao. Ngoài ra, giá trị dương 
hoặc âm của Pt còn cho biết hướng vận chuyển 
bùn cát theo mùa dưới tác động của sóng do gió 
mùa. 
2.2. Phương pháp 
Trong nghiên cứu này, mô hình toán MIKE21/3 
Couple FM Model đã được sử dụng để mô 
phỏng chế độ thủy động lực học vùng biển 
Đông và sau đó chi tiết hóa cho dải ven biển 
Nam Trung Bộ. 
Module phổ sóng MIKE21 SW được tích hợp 
trong mô hình MIKE21/3 Coupled Model FM 
là một mô hình động lực sóng thế hệ thứ ba, giải 
trên lưới phi cấu trúc. Chức năng chính là mô 
phỏng sự hình thành, phát triển, phân rã và biến 
đổi của sóng gió dưới sự tác động của các yếu 
tố quan trọng 
Sử dụng MIKE21 SW cho phép xác định được 
các thành phần của thông lượng sóng tại mỗi 
điểm bất kỳ trong miền tính khi chiếu lên hai 
trục vĩ tuyến và kinh tuyến (Px, Py). Trong 
nghiên cứu này thông lượng sóng P được phân 
tích theo hai thành phần vuông góc (Pn) và 
song song (Pt) với đoạn đường bờ AB như 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 4
sau: 
Hình 1: Hệ trục tọa độ và các quy ước 
 = . cos ( − ) (9) 
 = .  ( − ) (10) 
Trong đó: 
P được xác định theo (6) 
a (radian): Góc hợp bởi trục X đến  ⃗ (chiều quy 
ước như Hình 1, có giá trị từ - đế ) 
α (radian): Góc hợp bởi trục X và đường bờ 
(chiều quy ước như Hình 1, có giá trị từ -
 đế ) 
∆X, ∆Y : Chênh lệch tọa độ giữa 2 điểm A và B 
(∆X =  − ,∆Y =  − ) 
 = arctan2(,  ) (11) 
 = arctan2( ∆X, ∆Y) (12) 
Tổng dòng năng lượng sóng hướng bờ và dọc 
bờ cho một thời đoạn (từ T1 đến T2) của mùa 
gió mùa Đông Bắc và Tây Nam có thể tính toán 
được bằng cách tích phân (9) và (10) trong thời 
gian xác định đó. 
 = ∫ . ( − )


 (13) 
 = ∫ . ( − )


 (14) 
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Mô hình tính sóng toàn biển Đông và mô 
hình Nam Trung Bộ 
Hình 2: Vùng nghiên cứu chính Nam Trung Bộ 
và vùng mở rộng toàn Biển Đông 
Chế độ sóng vùng ven biển Nam Trung Bộ đa 
phần bị tác động trực tiếp bởi chế độ sóng, dòng 
chảy, dao động mực nước, chế độ hải văn biển 
của toàn Biển Đông nói chung. Để đảm báo tính 
hệ thống và liên tục, miền tính toán vì thế được 
mở rộng lên toàn Biển Đông, gọi là vùng tính 
toán mở rộng. 
Nghiên cứu đã sử dụng số liệu sóng quan trắc 
tại trạm hải văn Phú Quý năm 2009 để kiểm 
chứng các mô hình trên. Ngoài ra còn sử dụng 
số liệu sóng quan trắc từ vệ tinh của tổ chức 
AVISO (Pháp) và kết quả sóng mô phỏng của 
mô hình WAVEWATCH-III cung cấp bởi 
NCEP/NOAA. Thời gian hiệu chỉnh và kiểm 
định gồm 2 giai đoạn, giai đoạn 1 từ tháng 
7/2009÷9/2009 (mùa gió Tây Nam) và giai 
đoạn 2 từ tháng 10/2009÷12/2009 (mùa gió 
Đông Bắc). 
A
B
Px
Py P
Y
X
Pn
O
Pt
a 
(a- 
n
t
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 5
Hình 3: So sánh đồng mức chiều cao, 
hướng và chu kỳ sóng tính bằng mô hình 
MIKE21 SW (trái) với WAVEWATCH-III (phải) 
Hình 4: So sánh kết quả tính toán chiều cao 
sóng bằng mô hình với số liệu quan trắc 
 tại trạm Phú Quý 
Mô hình lan truyền sóng toàn vùng biển Đông 
cho thấy kết quả mô phỏng các quá trình vật lý 
trong thực tế có độ chính xác khá tốt. Thay vì 
sử dụng số liệu sóng của mô hình như 
WAVEWATCH III với bước lưới tương đối thô 
(0.50 x 0.50 tương ứng độ phân giải khoảng 50 
Km/điểm), hoàn toàn có thể trích xuất biên tính 
toán từ mô hình mở rộng toàn Biển Đông cho 
mô hình nghiên cứu chính ven biển Nam Trung 
Bộ cũng như các mô hình chi tiết khác. 
3.2. Kết quả tính toán dòng năng lượng sóng 
cho dải ven biển Nam Trung Bộ 
Trong nghiên cứu, đường cơ sở là đường nối 
những vị trí lựa chọn tính toán các giá trị đặc 
trưng của dòng năng lượng sóng trước khi vào 
đến bờ. Đây là đường cong thể hiện hình dáng 
của đường bờ nên gần như song song với đường 
bờ biển. Việc chọn đường cơ sở có thể xem xét 
nhiều phương án đặt ở những độ sâu d khác 
nhau, từ đó so sánh đưa ra kiến nghị chọn đường 
cơ sở hợp lý (tức là phản ảnh được qui luật xói 
bồi). 
Có hai vị trí đặc biệt có thể chọn làm đường 
cơ sở: 
- Vị trí sóng vỡ: Từ vị trí sóng bị vỡ vào đến 
bờ là khu vực hoạt động mạnh nhất của chuyển 
động bùn cát ven biển, vì vậy để phản ảnh tình 
trạng xói bồi thì đường cơ sở lấy ở ranh vùng 
hoạt động bùn cát là hợp lý. Đối với sóng thực 
là tổng nhiều sóng khác nhau, giá trị đại diện 
có thể chọn bằng chiều cao sóng có nghĩa Hs 
và MIKE21 SW cho giá trị này ở mọi điểm 
tính. Với sóng thực, giới hạn độ sâu vỡ thường 
được thừa nhận (trong nhiều TCVN dẫn theo 
Hà Lan) là Hs>0,6d, hay sóng vỡ tại d=1,67Hs. 
Tuy nhiên là chiều cao sóng lại thay đổi dọc 
theo đường cơ sở, và thay đổi theo thời gian, 
nên cần ước lượng một giá trị trung bình của 
Hs để xác định độ sâu của đường cơ sở. 
- Vị trí thứ hai là ranh giới phân biệt nước sâu 
và nước nông: Vị trí này về lý thuyết là tại 
d=L/2. Chiều dài sóng L được tính từ chu kỳ 
sóng T và độ sâu d. Ở nước sâu 
L=Lo=(gT2/2π) không phụ thuộc d. Vậy vào 
tới d=Lo/2 thì sóng bắt đầu bị ảnh hưởng của 
đáy. Với sóng thực, chu kỳ đặc trưng có thể 
chọn là Tp (chu kỳ đỉnh phổ sóng), giá trị này 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 6
do mô hình MIKE cung cấp. Và cũng như trên, 
cần chọn một giá trị Tp trung bình (có thể dễ 
hơn là chọn Hs trung bình do T thay đổi ít 
hơn). 
Dựa vào đặc điểm hướng đường bờ và các tiêu 
chí phân tích trên, tác giả tiến hành xác định 
đường cơ sở và tính toán các dòng năng lượng 
sóng cho khu vực nghiên cứu ven biển Nam 
Trung Bộ theo 4 vùng từ Nam ra Bắc như sau 
(Hình 5): 
Vùng 1: Từ Vũng Tàu đến Mũi Sừng Trâu 
Vùng 2: Mũi Sừng Trâu đến mũi Đại Lãnh 
Vùng 3: Mũi Đại Lãnh đến Ba Làng An 
Vùng 4: Từ Mũi Ba Làng An đến Đà Nẵng 
Hình 5: Đường cơ sở và các phân vùng 
tính toán dòng năng lượng sóng 
Đường cơ sở trong mỗi vùng lại được chia 
thành các phân đoạn nhỏ (trung bình 1km/phân 
đoạn) để tính toán theo trình tự: 
- Tính thông lượng năng lượng sóng P cho mỗi 
phân đoạn theo công thức (6). 
- Tính các thành phần của dòng năng lượng 
sóng theo phương tiếp tuyến Pt và pháp tuyến 
Pn qua mỗi phân đoạn theo công thức tác giả đề 
xuất từ (9) đến (14). 
Phần dưới đây minh họa một số kết quả tính 
toán thông lượng năng lượng sóng P (kW/m) và 
các dòng năng lượng thành phần tiếp tuyến Pt 
và pháp tuyến Pn cho dải ven biển Nam Trung 
Bộ trong 1 kỳ triều đại diện vào mùa gió Tây 
Nam (Tháng 8) và Đông Bắc (Tháng 12). Đây 
là thời điểm không có bất kỳ tác động khí tượng 
bất thường nào (như bão, ATNĐ). 
Hình 6: Thông lượng năng lượng sóng P 
(kW/m) trong mùa gió Tây Nam 
Hình 7: Thông lượng năng lượng sóng P 
(kW/m) trong mùa gió Đông Bắc 
Hình 8: Dòng năng lượng sóng dọc bờ Pt 
(kW/m) trong mùa gió Tây Nam 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 7
Hình 9: Dòng năng lượng sóng dọc bờ Pt 
(kW/m) trong mùa gió Đông Bắc 
Hình 10: Dòng năng lượng sóng hướng bờ Pn 
(kW/m) trong mùa gió Tây Nam 
Hình 11: Dòng năng lượng sóng hướng bờ Pn 
(kW/m) trong mùa gió Đông Bắc 
3.3. Thảo luận 
Kết quả tính toán đã chỉ ra khu vực có năng 
lượng sóng lớn chủ yếu tập trung từ Ninh 
Thuận đến vịnh Dung Quất-Quảng Ngãi 
(vùng số 2 và 3, Hình 6 và Hình 7). Thông 
lượng sóng ở vùng này lớn hơn từ 3 đến 7 lần 
so với khu vực Bắc Trung Bộ (đoạn từ vịnh 
Đà Nẵng đến Cồn Cỏ). Điều này cũng phù 
hợp với nghiên cứu trước của Nguyễn Mạnh 
Hùng [1] khi cho rằng đây là vùng có dòng 
năng lượng sóng lớn nhất trên toàn dải ven bờ 
nước ta. 
Kết quả tính toán năng lượng sóng ở khu vực Nam 
Trung Bộ cũng cho thấy sự khác biệt rõ rệt về độ 
lớn gấp hàng chục lần giữa các tháng mùa gió 
Đông Bắc và gió mùa Tây Nam. Năng lượng sóng 
mùa gió Đông Bắc chiếm ưu thế trên toàn dải bờ 
biển nghiên cứu từ Ninh Thuận ra đến Đà Nẵng 
còn mùa Tây Nam là đoạn bờ từ Vũng Tàu đến 
mũi Sừng Trâu-La Gàn thuộc Bình Thuận (Hình 
6 đến Hình 10). 
Dòng chảy ven bờ do sóng là yếu tố rất quan 
trọng gây ra xói lở-bồi lấp vùng ven biển Nam 
Trung Bộ. Lực tác động của dòng chảy sóng 
trực tiếp gây xói lở bờ và vận chuyển các phần 
tử vật chất ra xa bờ (thành phần pháp tuyến Pn) 
hoặc di chuyển dọc bờ biển đến tích tụ ở nơi 
khác (thành phần Pt). Trên Hình 8 và Hình 9, 
do tác động của trường sóng trong gió mùa 
Đông Bắc đã yếu đi tại vùng số 1 nên khu vực 
từ Vũng Tàu đến Bình Thuận dòng ven bờ đa 
phần có hướng Tây Bắc-Đông Nam (Pt<0). 
Khu vực có dòng năng lượng sóng hướng bờ 
lớn (Pn>0) từ Ninh Thuận trở ra (đặc biệt ở 
vùng số 3: Phú Yên đến Quảng Ngãi, Hình 10) 
trùng hợp với các vùng mà bờ biển bị xâm thực 
mạnh, có nhiều trọng điểm về sạt lở. 
3.4. Kết luận 
Nhiều công trình thuộc chương trình biển, các 
đề tài độc lập cấp Nhà nước, đề tài cấp Bộ, đề 
tài của các địa phương và ngành khi xác định 
nguyên nhân gây xói-bồi vùng ven biển đều có 
chung nhận định năng lượng sóng và dòng chảy 
ven bờ là nguyên nhân chính và phổ biến chi 
phối quá trình xói lở-bồi tụ ở khu vực Nam 
Trung Bộ. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu 
nói trên chủ yếu tập trung vào xác định những 
khu vực có năng lượng sóng lớn để đánh giá 
tiềm năng khai thác nguồn năng lượng này phục 
vụ phát triển kinh tế-xã hội với phạm vi nghiên 
cứu năng lượng sóng ở ngoài khơi. Các nghiên 
cứu về năng lượng sóng để phục vụ cho tính 
toán dòng chảy ven bờ và vận chuyển bùn cát 
còn hạn chế. 
Do đó việc nghiên cứu tác động của dòng năng 
lượng sóng đến những đoạn bờ biển cụ thể với 
các thành phần xác định trình bày trong nghiên 
cứu là vấn đề quan trọng và cần thiết đặc biệt là 
khu vực dải bờ biển Nam Trung Bộ, nơi chịu tác 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 52 - 2019 8
động trực tiếp của sóng, diễn biến xói lở bờ biển do sóng là thường xuyên và phức tạp. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Nguyễn Mạnh Hùng, Dương Công Điển và nnk (2009), Năng lượng sóng biển khu vực 
biển Đông và vùng biển Việt Nam, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội. 
[2] Đỗ Ngọc Quỳnh (2002÷2003), Đánh giá tiềm năng năng lượng biển Việt Nam, Báo cáo 
tổng kết đề tài cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội. 
[3] Trần Thanh Tùng và nnk (2011), Nghiên cứu áp dụng giải pháp nuôi bãi nhân tạo cho các 
đoạn bờ biển bị xói lở ở khu vực miền Trung Việt Nam, Đề tài nghiên cứu tiềm năng cấp Nhà 
nước, Hà Nội. 
[4] MIKE by DHI, Scientific Documentation, Spectral wave module, p.45. 2014. 
[5] Prasertsak Ekphisutsuntorn và Prungchan Wongwises, A Study of the Relation of Wave 
Height and Erosion at Bangkhuntien Shoreline, Thailand, World Academy of Science, 
Engineering and Technology International Journal of Environmental and Ecological 
Engineering, Vol:4, No:8, 2010. 
[6] Nicoletta Leonardi, Neil K. Ganju và nnk, A linear relationship between wave power and 
erosion determines salt-marsh resilience to violent storms and hurricanes, 
www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1510095112/-/DCSupplemental. 

File đính kèm:

  • pdfdong_nang_luong_song_huong_bo_va_doc_bo_bien_nam_trung_bo.pdf