Ứng dụng mô hình Mike21 mô phỏng và đánh giá sự thay đổi các đặc trưng thủy động lực và địa hình đáy biển của hệ thống kè biển chữ T khi chịu tác động của bão

KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  121
BÀI BÁO KHOA HỌC 
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE21 MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI 
CÁC ĐẶC TRƯNG THỦY ĐỘNG LỰC VÀ ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN 
CỦA HỆ THỐNG KÈ BIỂN CHỮ T KHI CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA BÃO 
Vũ Minh Cát1, Nguyễn Văn Hạnh2 
Tóm tắt: Nam Định hàng năm chịu tác động thường xuyên của các thiên tai như bão, nước dâng và 
hậu quả là bờ biển Nam Định bị xói lở nghiêm trọng. Để đảm bảo an toàn cho hệ thống đê biển, hệ 
thống các mỏ hàn đã được xây dựng ở các huyện Giao Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng và đã chứng 
minh hiệu quả gây bồi bãi biển, giảm xói do làm thay đổi các đặc trưng sóng, dòng chảy khi truyền 
qua khu vực xây dựng mỏ hàn. Mô hình MIKE21-FM được sử dụng để mô phỏng tác động của trận 
bão Damrey từ 21/9/2005 đến 27/9/2005 đến các đặc trưng thủy động lực và địa hình đáy biển tại 
Đông Bình và Xuân Đài (Hải Hậu), nơi áp dụng hệ thống mỏ hàn chữ T. Kết quả mô phỏng cho thấy 
trường sóng giảm từ 3m ở ngoài xa xuống chỉ còn 1.5m khi đến mặt trước và <1m ở mặt sau hệ thống 
kè chữ T; Vận tốc dòng chảy lớn và biến động trên vùng hẹp là nguyên nhân hình thành các hố xói ở 
mặt trước mỏ hàn, trong khi mặt sau lớp xói giảm đi đáng kể. Kết quả mô phỏng giúp các nhà thiết kế 
lựa chọn các thông số hợp lý, vừa ổn định hệ thống công trình, giảm tối đa tình trạng xói trong bão 
và góp phần ổn định hệ thống đê biển, phục vụ phát triển kinh tế xã hội tính Nam Định.    
Từ khóa: Mike21-FM, Xói lở - bồi tụ, bờ biển Nam Định, kè mỏ hàn biển, kè chữ T.  
1. ĐẶT VẤN ĐỀ1 
Nam Định là tỉnh ven biển, nằm ở phía nam 
châu thổ sông Hồng có diện tích tự nhiên 1.637 
km2.  Nam  Định  có  ba  huyện  ven  biển,  gồm 
Giao Thuỷ, Hải Hậu và Nghĩa Hưng với đường 
bờ  biển  khoảng  90  km  và  3  cửa  sông  Ba  Lạt, 
cửa Lạch Giang, cửa Đáy.  
Trong  nhiều  năm  qua,  bờ  biển  tỉnh  Nam 
Định biến động mạnh do quá trình bồi tụ và xói 
lở dưới tác động của tư nhiên và các hoạt động 
kinh tế xã hội của con người. Theo nghiên cứu 
về xói lở bờ biển Nam Định (Nguyễn Văn Hạnh 
và  nnk,  2015);  Nghiên  cứu  đề  xuất  mặt  cắt 
ngang  hợp  lý  đê  biển  (Vũ  Minh  Cát  và  nnk, 
2010)  và  nghiên  cứu  diễn  biến  đường  bờ  sử 
dụng  các  ảnh  viễn  thám  (Phạm  Quang  Sơn, 
2006)  thì  các  cửa  sông Ba Lạt, Lạch Giang và 
cửa  Đáy  có  tốc  độ  bồi  tụ  mạnh,  trong  khi  bờ 
biển  các  huyện  Hải  Hậu,  Giao Thuỷ  lại  có  tốc 
độ  xói  lở  nhanh  và  là  vùng  bờ  biển  bị  xói  lở 
thuộc  loại mạnh nhất ở nước  ta hiện nay và đã 
diễn ra trong nhiều thập kỷ qua.    
1 Đại học Thủy lợi. 
2 Trung tâm Thông tin, dữ liệu biển và hải đảo. 
Nhằm giảm thiểu tình trạng vỡ đê, giải pháp 
xây dựng các hệ thống kè mỏ hàn biển (chữ I và 
chữ  T)  nhằm  bảo  vệ  bãi  đã  và  đang  được  xây 
dựng  và  tỏ  ra  rất  hiệu  quả  trong  việc  bảo  vệ 
những vùng xói đặc biệt nghiêm trọng (Chi cục 
đê điều và PCLB Nam Định, 2006).   
Trong  nội  dung  nghiên  cứu,  mô  hình 
MIKE21-FM  được  sử  dụng  để  mô  phỏng  và 
đánh giá sự biến động của các yếu tố thủy động 
lực  cũng  như bãi  biển  trước  và  sau  những  cơn 
bão  lớn  với  việc  chọn  bão  Damrey  làm  ví  dụ. 
Việc mô phỏng đã lượng hóa được thay đổi địa 
hình đáy ở khu vực xây dựng kè chữ T sau bão 
so với trước bão. Kết quả nghiên cứu sẽ là gợi ý 
để  đề  xuất  các  thông  số  thiết  kế  mỏ hàn  nhằm 
giảm  nhỏ  chiều  cao  sóng,  dòng  chảy  và  tình 
trạng xói ở khu vực công trình.  
2. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MIKE21-FM 
Mô hình MIKE-FM là một mô hình  toán có 
thể áp dụng mô phỏng cho vùng cửa sông, ven 
biển và trong sông. Mô hình tích hợp các modul 
dòng chảy, sóng với vận chuyển bùn cát, do đó 
sự  tương  tác qua  lại giữa sóng, dòng chảy, vận 
chuyển  bùn  cát  và  ảnh  hưởng  của  công  trình 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016) 122
được xem xét một cách đầy đủ  (Hướng dẫn  sử 
dụng MIKE-FM-HD, 2007).  
- Phương trình cơ bản trong hệ tọa độ Đề Các 
của module MIKE21 HD  
  hS
h
y
hv
x
hu
t
h










''
                    (1) 
Shu
u
h
v
hF
y
s
x
s
dz
x
hg
x
ph
x
ghfvh
uh
y
hvu
x
hu
t
hu
s
v
u
xyxx
ozo
a



























1
'''' 0
2
Shv
u
h
v
hF
y
s
x
s
dz
y
hg
y
ph
y
ghfuh
vh
y
hv
x
huv
t
hv
s
v
v
yyyx
ozo
a



























1
'''' 0
2
ShTHh
T
h
D
hF
Th
y
hvT
x
huT
t
hT
s
v
T 











 ˆ
'' 

 (2) 
Shs
s
h
D
hF
sh
y
hvs
x
hus
t
hs
s
v
s 














''
                      (3) 
)(
1
''















BPh
kv
h
hF
kh
y
hvk
x
huk
t
hk
k
t
k
    (4) 
 






 231
1
''
cBcPc
k
h
v
h
hF
h
y
hv
x
hu
t
h t 












 ... guồn cho phương trình cân bằng năng 
lượng;    là  toán  tử  sai  phân  bốn  chiều  trong 
không gian v,  và . 
 Mô đun vận chuyển bùn cát MIKE 21 MT 
Vận  chuyển  bùn  cát  được  mô  phỏng  bởi 
phương  trình  bảo  toàn  vật  chất  trong  module 
MIKE21-  AD  được  tính  theo  phương  trình  8 
(Hướng dẫn sử dụng MIKE-FM-MT, 2007): 
( ) ( )x y L L
hc huc hvc c c
hD hD Q C S
t x y x x y y
      
        
(8) 
S  Số hạng nguồn bùn do xói hoặc bồi (kg/m3/s). Khi S > 0 quá trình xói đáy và bờ xảy ra 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  123
và ngược lại; khi S<0 sẽ là quá trình bồi lấp đáy và bờ. 
LQ 
Lưu lượng nguồn trên một đơn vị diện tích (m3/s/m2) 
LC 
Hàm biểu thị lưu lượng nguồn (kg/m3) 
Tóm lại, để tính vận chuyển bùn cát trong mô 
hình  MIKE21-FM,  phải  sử  dụng  3  module: 
MIKE21-HD,  MIKE21-AD  và  MIKE21-MT. 
Liên kết giữa các modul được thể hiện trên hình 1. 
Hình 1. Hệ thống tối thiểu để tính vận chuyển bùn 
3. CÁC NGUỒN TÀI LIỆU SỬ DỤNG 
- Số  liệu địa hình vùng biển ven bờ do Viện 
Địa lý và Viện Khoa học thủy lợi đo đạc với tỉ lệ 
1:10.000;  số  liệu  ngoài  khơi  là  bản  đồ  tỷ  lệ  1: 
50.000 do Trung tâm trắc địa bản đồ biển đo đạc.   
-  Số  liệu  thủy  văn  trong  sông  gồm  7  biên 
thủy  văn  là  trạm  Do  Nghi  (sông  Bạch  Đằng); 
Cửa Cấm (sông Cấm), Đông Xuyên (sông Văn 
Úc), Định Cư (Sông Trà Lý), trạm Ba Lạt (Sông 
Hồng),  trạm  Phú  Lễ  (Sông  Ninh  Cơ)  và  trạm 
Như Tân (Sông Đáy). 
-  Tài  liệu  bùn  cát:  là  độ  đục  thực  đo  được 
quan trắc tại các trạm biên trong sông tương ứng 
với  tài  liệu  thủy  văn/đường  kính  hạt  cát  trung 
bình d50.  
- Với các biên lỏng ngoài biển: Sử dụng mô 
hình triều toàn cầu để xác định biên mực nước 
trên    lưới  tính  0.125°  x  0.125°  cho  10  phổ 
sóng triều chính. Mô hình đã sử dụng chuỗi số 
liệu  đo  đạc  17  năm  từ  vệ  tinh  TOPEX/ 
Poseidon,  Jason-1  và  Jason-2  để  phân  tích 
thành phần dư của mực nước biển. Dựa trên số 
liệu đo đạc, đã tính toán được các thành phần 
sóng  bán  nhật  triều  M2,  S2,  K2,  N2  và  sóng 
nhật  triều  S1,  K1,  O1,  P1,  Q1  và  sóng  nước 
nông M4. 
- Tài liệu sóng: Biên mô hình sóng được trích 
từ  2  vị  trí  của  mô  hình  sóng  toàn  cầu 
WaveWatchIII với lưới tính là (10 x 1.250). 
4. XÂY DỰNG MIỀN TÍNH VÀ LƯỚI 
TÍNH CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU 
Lưới  tính  của  mô  hình  được  thiết  lập  như 
hình  2,  bao  gồm  toàn  bộ  châu  thổ  sông  Hồng, 
mở rộng ra phía biển đến độ sâu nước 30 – 40m. 
Lưới  tính  dạng  phi  cấu  trúc  với  mắt  lưới  mịn 
vùng cửa sông và bãi biển gần bờ và thưa dần ra 
ngoài,  vừa đảm bảo  độ chính xác cần  thiêt khi 
mô  phỏng,  nhưng  dung  lượng  cần  tính  cũng 
không quá lớn.  
Kích  thước  lưới  biến  đổi  từ  15m  khu  vực 
trong  sông,  cửa  sông  và  dải  ven  biển  ra  ngoài 
biển  lên  đến  200m.  Miền  tính  từ  Yên  Hưng, 
Quảng  Ninh  (phía  bắc)  tới  Thanh  Hóa  (phía 
nam)  với  chiều  dài  khoảng  200  km  và  đến  độ 
sâu  nước  h  =  30m  ra  phía  biển,  cách  bờ  biển 
khoảng 40 km (hình 2). 
Hình 2. Miền tính, lưới tính và cao độ đáy vùng nghiên cứu 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016) 124
5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 
5.1 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 
- Hiệu chỉnh và  kiểm định mực  nước  tại  trạm 
Hoàng Châu và điểm đo trên sông Rút (Yên Hưng)  
-  Hiệu  chỉnh  mô  hình  sóng  từ  19/7  đến 
25/7/2010.  
-  Hiệu  chỉnh  mô  hình  dòng  chảy  tháng 
2/2006 và kiểm định 22/4-22/5/2011.  
-  Thời  gian  hiệu  chỉnh  mô  hình  bùn  cát  là 
tháng 7/2009. 
Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định khá tốt đối 
với mực nước (NASH = 0.91); đạt yêu cầu đổi 
với  trường  sóng  (NASH  =  78%),  trường  dòng 
chảy  (NASH =  71%)  và  biến  đổi  địa hình đáy 
(NASH  =  69%).  Pha  và  giá  trị  các  đặc  trưng 
tương  đối  phù  hợp  với  thực  đo  nên  có  thể  sử 
dụng bộ thông số đã hiệu chỉnh và kiểm định để 
mô phỏng các phương án. 
Hình 3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 
5.2. Mô phỏng, đánh giá diễn biến bãi biển 
trong bão Damrey (tháng 9 năm 2005) 
Bão  Damrey  (bão  số  7/2005)  hình  thành 
ngoài Thái Bình Dương,  phía đông Philippines 
vào  ngày  19/9/2005 và được  PAGASA  đặt  tên 
là  Labuyo.  Bão  đổ  bộ  vào  bờ  biển  tỉnh  Nam 
Định lúc 7 giờ 45 phút ngày 27/9/2005 với sức 
gió cấp 11 – 12, giật cấp 13, kèm theo mưa lớn, 
triều cường và kéo dài tới 14 giờ,  gây thiệt hại 
nghiêm  trọng  cho  tỉnh  Nam  Định,  đặc  biệt  3 
huyện Giao Thuỷ, Hải Hậu, Nghĩa Hưng. Tổng 
chiều dài các đoạn đê kè biển bị phá hoại do bão 
là 19.054m và thiệt hại do cơn bão gây ra cho 3 
huyện ven biển là 827 tỷ đồng.  
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  125
a) Phương án mô phỏng 
Như  đã  trình  bày  ở  phần  trên,  việc  mô 
phỏng  được  thực  hiện  khi  xây  dựng  thêm  2 
cụm kè chữ T tại Xuân Đài và Đông Bình (Hải 
Hậu),  là  vị  trí  có  nguy  cơ  xói  cao  với  bố  trí 
không gian giống như các cụm kè đã có như tại 
Hải Chính, Thịnh Long. Tại mỗi vị trí bố trí 6 
mỏ hàn chữ T với các thông số như sau: Chiều 
dài  từ  bờ  ra  120m;  chiều  dài  cánh  chữ  T  là 
120m;  khoảng  hở  giữa  2  đầu  cánh  chữ  T  là 
80m.  Kè  đá  đổ  bảo  vệ  bằng  khối  Tetrapod. 
Thời  gian  mô  phỏng  từ  12:00  ngày  21/9  đến 
23:00 ngày 28/9/2005. 
Hình 4. Sơ đồ bố trí 2 cụm kè mới. 
b) Trích xuất kết quả mô phỏng 
Kết  quả  mô  phỏng  trường  sóng,  dòng  chảy 
và  biến  đổi  địa  hình  đáy  được  trích  xuất  tại  9 
điểm ven bờ và 1 điểm xa bờ. Tọa độ các điểm 
trích xuất trong bảng 1 và hình 5. 
5.3. Kết quả mô phỏng 
Hai phương án được trích xuất để phân tích sự 
thay đổi lần lượt là PA0 (trường hợp chưa có thêm 
2 cụm kè tại Xuân Đài và Đông Bình và PA5 là 
trường hợp có thêm 2 cụm kè mỏ hàn trên. 
a) Trường sóng 
Hình 5. Trường sóng trong bão Damrey 
tại khu vực nghiên cứu 
- Từ hình 5 thấy rằng hướng sóng trong bão 
gần như vuông góc với bờ biển, hay vuông góc 
với cánh chữ T của kè. Chiều cao sóng tại điểm 
sau kè đều nhỏ hơn khi không có kè, như vậy áp 
lực  sóng  sẽ  giảm  đi  kéo  theo  hiện  tượng  xói 
giảm xuống.  
- Từ kết quả bảng 2 thấy rằng, tại các điểm 
P4,  P6  và  P7  chiều  cao  sóng  trung  bình  khá 
nhỏ  (<10cm),  vì  các  điểm  này  nằm  sâu  trong 
sông, bị che chắn bởi đường bờ và các vật cản 
sát bờ. 
- Các điểm dọc bờ xa cửa sông (P1, P2, P3, P8, 
P9),  độ  cao  sóng  trung  bình  từ  0.50  đến  0.7m 
cao  hơn  rất  nhiều  so  với  trong  điều  kiện  sóng 
khí hậu. Riêng điểm P10 ở cách xa  bờ khoảng 
3km,  chiều  cao  sóng  khoảng  1  m,  gấp  2  lần 
chiều cao sóng gần bờ. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016) 126
Bảng 2. Kết quả trích xuất chiều cao sóng tại khu vực nghiên cứu 
Chiều cao sóng trung bình (m) tại các điểm 
Điểm   P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 
Không kè  0.39  0.56  0.56  0.07  0.55  0.06  0.03  0.73  0.48  1.01 
Có kè  0.39  0.56  0.56  0.02  0.17  0.18  0.04  0.72  0.48  1.02 
Chiều cao sóng lớn nhất (m) tại các điểm 
Không kè  1.61  1.94  1.90  0.37  1.85  0.69  0.40  2.34  1.70  3.44 
Có kè  1.60  1.95  1.90  0.13  0.71  0.72  0.20  2.32  1.69  3.46 
-  Chiều  cao  sóng  lớn  nhất  đều  lớn  hơn 
1.80m,  trong  khi  ở  điểm  P10  đạt  tới  3.50m. 
Chiều cao sóng lớn hướng vuông góc với đường 
bờ, kết hợp với triều cường là nguyên nhân tạo 
ra  dòng  chảy  do  sóng  vuông  góc  với  bờ  tạo 
dòng rút lấy bùn cát từ bãi biển gần bờ mang ra 
ngoài khơi. 
b) Trường dòng chảy 
-  Trường  dòng  chảy  trong  khu  vực  nghiên 
cứu  được  thể  hiện  trong  hình  6,  theo  đó  thấy 
rằng  khu  vực  gần  kè,  hướng  dòng  chảy  hỗn 
loạn, trong khi ở khu vực giữa các cụm kè hình 
thành hướng dòng chảy dọc bờ khá rõ nét. 
Hình 6. Trường dòng chảy trong bão 
tại khu vực nghiên cứu 
Kết  quả  trích  xuất  lưu  tốc  dòng  chảy  được 
ghi trên bảng 3. Từ bảng 3, có một số nhận xét 
như sau: 
-  Vận  tốc  dòng  chảy  trung  bình  không  cao, 
đại diện cho  tình  trạng vận chuyển bùn cát  tạo 
nên đáy biển gần bờ sau bão, nhưng vận tốc cực 
đại hay là vận tốc tức thời sinh ra dòng chảy cục 
bộ tại các điểm trên đáy biển lại khá lớn. 
- Dòng chảy tổng cộng bao gồm 2 thành phần 
là dòng dọc bờ và dòng ngang bờ. Khi gặp bão 
do thời gian gió có tốc độ lớn chỉ tập trung trong 
một thời khoảng ngắn (thường từ 4 – 5 giờ), nên 
thông thường vận tốc dòng chảy vuông góc với 
bờ lớn hơn nhiều vận tốc dòng dọc bờ.    
- Vận tốc lớn nhất gấp từ 2 đến 4 lần vận tốc 
trung  bình  tại  từng  điểm,  và  vượt  xa  vận  tốc 
không xói  của bùn cát mịn  trong vùng nghiên 
cứu. 
- Do ảnh hưởng của hướng đường bờ và độ 
sâu đáy biển  thay đổi,  cụ  thể có xu hướng  sâu 
dần khi đi từ cửa Giao Thủy xuống Hải Hậu và 
từ cửa Lạch Giang ngược  lên Hải Hậu, do vậy 
vận tốc dòng tổng cộng nhỏ nhất tại điểm P1 và 
tăng dần khi đi về phía nam.  
Bảng 3. Kết quả trích xuất vận tốc dòng chảy tại khu vực nghiên cứu 
Vận tốc dòng chảy tổng cộng trung bình (m/s) tại các điểm 
 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 
Không kè  0.03  0.05  0.06  0.41  0.17  0.02  0.30  0.09  0.14  0.13 
Có kè  0.03  0.05  0.06  0.38  0.37  0.01  0.30  0.09  0.13  0.13 
Vận tốc dòng chảy tổng cộng lớn nhất (m/s) tại các điểm 
Không kè  0.12  0.11  0.19  1.39  0.59  0.14  0.79  0.20  0.36  0.32 
Có kè  0.13  0.11  0.19  1.33  1.23  0.12  0.79  0.20  0.35  0.32 
Vmax/Vtb 4.30  2.2  3.2  3.5  3.3  12.0  2.6  2.2  2.7  2.5 
c) Biến đổi địa hình đáy biển 
Dưới  tác  động  của  trường  dòng  chảy  tổng 
cộng, bùn cát mang theo dòng nước sẽ thay đổi 
theo trường vận tốc. Kết quả trích xuất được thể 
hiện trong hình 7, theo đó thấy rằng:  
- Ở khu vực đầu các cụm kè và khu vực lân 
cận,  dưới  tác  dụng  của  trường  dòng  chảy,  vận 
tốc tăng lên dẫn tới xói ở đầu kè mỏ hàn. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016)  127
- Ở phía sau cánh chữ T và giữa các mỏ hàn 
vẫn  xảy  ra  hiện  tượng  xói,  nhưng  mức  độ  nhẹ 
hơn. 
-  Kết  quả  mô  phỏng  thay  đổi  đia  hình  đáy 
được thể hiện trong bảng 4 cho ta một số nhận 
xét sau: 
-  Nhìn  chung  sau  bão,  trên  toàn  bộ  không 
gian vùng nghiên cứu, đáy biển bị bào mòn với 
lớp có độ dày từ 0.02m đến 0.30m (bảng 4).  
- Bùn cát xói đáy sẽ được mang ra ngoài khơi 
và bằng chứng cho  thấy đáy biển  tại điểm P10 
dường như được bồi và bùn cát cũng mang theo 
dòng dọc bờ gây bồi cho khu vực lân cận (điểm 
P8, P9). Có thể hình dung rằng sau bão từ một 
mặt  phẳng  ban  đầu,  địa  hình  đáy  mấp  mô,  có 
nơi bị đào xói (đặc biệt là mặt trước của kè mỏ 
hàn)  và  nơi  khác  lại  bị  vụn  thành  đống.  Đáy 
biển  ban  đầu  sẽ  được  trả  lại  sau một  thời  gian 
dài sau bão trong điều kiện khí tượng biển bình 
thường.   
Hình 7. Biến đổi địa hình đáy sau bão tại khu 
vực các cụm kè 
Bảng 4. Kết quả trích xuất thay đổi địa hình đáy biển tại khu vực nghiên cứu 
Thay đổi địa hình đáy (m) tại các điểm 
 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 
Không kè  -0.021  -0.320  -0.351  -0.194  -0.211  -0.004  -0.175  0.110  0.041  0.002 
Có kè  -0.025  -0.250  -0.284  -0.080  -0.268  -0.004  -0.202  0.100  0.047  0.002 
6. KẾT LUẬN 
1) Trên cơ sở các số liệu thu thập về các công 
trình  kè  đã  xây  dựng  ở  Nam  Định  bao  gồm  hệ 
thống mỏ hàn chữ T Đông Tây cống Thanh Niên 
(Giao  Thủy);  Hệ  thống  mỏ  hàn  chữ  T  Kiên 
Chính  (Hải  Hậu);  Hệ  thống  mỏ  hàn  chữ  T  Hải 
Thịnh  2  (Hải  Hậu)  và  hệ  thống  mỏ  hàn  thẳng, 
mỏ hàn chữ T Nghĩa Phúc (Nghĩa Hưng) có thể 
khẳng định rằng sau khi xây dựng, các hệ thống 
này có hiệu quả khá tốt, giữ bùn cát, gây bồi bãi 
biển phía sau các mỏ hàn và giảm tác động của 
sóng trong điều kiện khí hậu bình thường và cả 
trong bão. 
2) Kết quả mô phỏng  trong bão cho  thấy hệ 
thống mỏ hàn chữ T có tác dụng làm giảm đáng 
kể chiều cao sóng, vận tốc dòng chảy ở khu vực 
được kè bảo vệ.  
3) Khi  gặp bão địa  hình  đáy  biển  đều bị  hạ 
thấp, tùy thuộc các vị trí khác nhau. Vùng bị xói 
nhiều nhất là mặt trước cánh chữ T, trong khi có 
những điểm được bồi cục bộ ở phía trong cánh 
chữ  T.  Điều  này  chứng  tỏ  vận  tốc  dòng  chảy 
biến  đổi  rất mạnh  theo  cả  thời  gian,  trong  khu 
vực kè chữ T. 
4) Kết quả mô phỏng đã lượng hóa được lớp 
xói sau bão và khẳng định vai trò giảm xói, gây 
bồi khi xây dựng hệ thống các cụm kè, đặc biệt 
là kè chữ T bảo vệ đê biển.  
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 52 (3/2016) 128
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Nguyễn Văn Hạnh và nnk (2015) “Nghiên cứu, đánh giá và đề xuất một số giải pháp giảm thiểu xói 
lở bờ vùng bờ biển tỉnh Nam Định”.  
Vũ Minh Cát và nnk (2010). Nghiên cứu, đề xuất mặt cắt ngang đê biển hợp lý với từng loại đê và 
điều kiện từng vùng từ Quảng Ninh đến Quảng Nam, Đề tài cấp Bộ. 
Phạm Quang Sơn, 2006. Nghiên cứu diễn biến các cửa sông và vùng ven biển tỉnh Nam Định trong 
hơn 90 năm (1912-2003). 
Chi cục PCLBC-QLĐ Nam Định (2006). Đánh giá sự ổn định công trình, tác động gây bồi và bảo 
vệ đê của hệ thống kè mỏ hàn Hải Thịnh II (Hải Hậu), Nghĩa Phúc (Nghĩa Hưng) – Kiến nghị các 
giải pháp hoàn thiện công trình - Đề tài NC cấp tỉnh. 
Hướng dẫn sử dụng MIKE21-SW, 2007. 
Hướng dẫn sử dụng MIKE-FM-HD, 2007. 
Hướng dẫn sử dụng MIKE-FM-MT, 2007. 
Abstract: 
APPLYING MIKE21-FM TO SIMULATE AND ASSESS THE CHANGE 
OF HYDRAULIC PARAMENTERS AND SEABED TOPOGRAPHY 
AT T GROIN SYSTEM SUFFERED FROM TYPHOONS 
Nam Dinh coasts are suffered from natural disasters such as typhoons, storm surges annually, 
resulting severe damages of sea dike. In order to strengthen sea dikes, one of solutions is to build 
the groin systems along the coasts at Giao Thuy, Hai Hau and Nghia Hung districts. After the 
sometimes operation, it shows that foreshore was deposited significantly and hydraulic parameters 
such as wave, current are reduced at the groin places. Mike21-FM is used to simulate and assess 
the the impact of typhoon namely Damrey that landed to Nam Dinh Coast from 21 to 27, 
September, 2005 to hydraulic parameters as well as sea bottom at Dong Binh and Xuan Dai (Hai 
Hau), where T groin system is supposed to apply. Result shows that wave height is reduced from 3m 
at the location 3 km far from the coastline to 1.5m at the front side and less than 1m in the back side 
of the T groin; significantly changing of velocity fields in the narrow areas around the groin system 
is caused to create large scoured holes in front of T groins, while the erosion in the back side of the 
groins is slightly reduced. The simulated results help to select appropriate design parameters for 
stabilization of structural system as well as reduce of erosion during the typhoon period. The strong 
sea dike system will support to socio-economic development of Nam Dinh province. 
Key words: Mike 21 FM, erosion and deposition, T groin and sea groin system. 
BBT nhận bài: 20/8/2015 
Phản biện xong: 25/3/2016