Thạc Sĩ Đánh giá đặc trưng trầm tích lơ lửng khu vực cửa sông ven biển Hải Phòng

MỞ ĐẦU

Các hiện tượng sa bồi luồng cảng, cửa sông, xói lở-bồi tụ bờ biển, độ đục trong nước gia tăng làm ảnh hưởng đến chất lượng nước các bãi tắm, khu nuôi trồng thủy sản đều liên quan đến trầm tích lơ lửng (TTLL). Ngoài ra, những khu vực có giá trị hàm lượng TTLL cao làm ảnh hưởng tới tầm nhìn xuyên suốt của khối nước, sự quang hợp của thực vật và sự sống của các loài sinh vật trong môi trường nước.

Thành phố cảng Hải Phòng mỗi năm đều có sự đóng góp quan trọng của hai ngành kinh tế đặc trưng là dịch vụ cảng biển và du lịch. Tuy nhiên, do đặc thù địa lý của vùng cửa sông, khu vực ven biển thành phố Hải Phòng chịu ảnh hưởng nặng nề của dòng vật chất từ lục địa đưa ra qua các hệ thống sông Thái Bình, sông Hồng. Trong các dòng vật chất đó, dòng trầm tích lơ lửng có cơ chế rất phức tạp do cả nguyên nhân tự nhiên (dòng chảy, sóng, xói lở bờ) và con người (nạo vét luồng, khai hoang lấn biển, phá rừng ngập mặn nuôi trồng thủy sản) gây ra. Sa bồi luồng vào cảng Hải Phòng đang có xu hướng gia tăng đi kèm việc chi phí cho việc nạo vét luồng lạch rất tốn kém. Theo thống kê của Cảng vụ Hàng hải Hải Phòng (2005), khối lượng nạo vét luồng vào cảng Hải Phòng năm 2003 và 2004 tương ứng là 2.394.000m3 và 2.854.000m3 [29]. Chi phí cho việc nạo vét luồng hàng năm tốn kém hàng chục tỷ đồng, hiệu quả kinh doanh tăng không nhiều. Mặt khác, quá trình nạo vét ở các luồng vào cảng diễn ra thường xuyên khiến cho bùn cát và các vật chất ô nhiễm đã lắng xuống lại bị đưa lên, hòa tan trong nước làm gia tăng các nguy cơ gây ô nhiễm đến môi trường nước và các hệ sinh thái xung quanh [2]. Mặt khác, dòng vật chất này làm ảnh hưởng đế n chất lượng các bãi tắm Đồ Sơn và khu nuôi trồng hải sản đảo Cát Bà làm giảm hiệu quả đáng kể về mặt kinh tế. Ngoài ra hiện nay thành phố Hải Phòng có kế hoạch thực hiện dự án đê quai lấn biển phục vụ xây dựng Sân bay Quốc tế vùng tại ven bờ Tiên Lãng. Việc này ít nhiều sẽ làm thay đổi cơ chế dòng chảy, vận chuyển trầm tích lơ lửng của các sông Văn Úc và Thái Bình nói riêng và vùng cửa sông ven bờ Hải Phòng nói chung [5]. Bởi vậy, việc đánh giá TTLL vùng cửa sông ven biển Hải Phòng là điều cần thiết. Với mục tiêu của luận văn là mô phỏng hiện trạng trầm tích lơ lửng theo mùa khu vực cửa sông ven biển Hải Phòng. Học viên đã đánh giá và lựa chọn số liệu thu thập được từ các tài liệu nghiên cứu từ trước đến nay về trầm tích lơ lửng làm số liệu đầu vào cho mô hình tính.

Nội dung chính của luận văn được trình bày thành 04 chương:
Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu và điều kiện tự nhiên khu vực Hải Phòng
Chương 2: Tài liệu và phương pháp
Chương 3: Đánh giá hiện trạng trầm tích lơ lửng khu vực cửa sông ven biển Hải Phòng.
Chương 4: Mô phỏng trầm tích lơ lửng khu vực cửa sông ven biển Hải Phòng bằng mô hình delft3d.

MỤC LỤC
NGHĨA CỦA CHỮ VIẾT TẮT .i
DANH MỤC HÌNH VẼ .ii
DANH MỤC BẢNG iv
MỞ ĐẦU .3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
KHU VỰC HẢI PHÒNG .5
I.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu .5
I.1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 5
I.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 6
I.2. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu .8
I.2.1. Chế độ khí hậu, khí tượng .9
I.2.2. Thủy văn, hải văn 10
I.2.3. Đặc điểm trầm tích .12
CHƯƠNG II. TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP .15
II.1. Tài liệu 15
II.1.1. Địa hình .15
II.1.2. Khí tượng 15
II.1.3. Thủy hải văn 16
II.1.4. Trầm tích lơ lửng .17
II.2. Phương pháp .17
II.2.1. Mô hình thủy động lực .17
II.2.2. Mô hình lan truyền trầm tích lơ lửng .20
CHƯƠNG III. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG TRẦM TÍCH LƠ LỬNG KHU VỰC
CỬA SÔNG VEN BIỂN HẢI PHÒNG 22
III.1. Phân bố TTLL theo thời gian .22
III.2. Đặc điểm TTLL khu vực các sông Hải Phòng 26
III.3. Đặc điểm TTLL khu vực xa bờ Hải Phòng .27
CHƯƠNG IV. MÔ PHỎNG TRẦM TÍCH LƠ LỬNG KHU VỰC CỬA SÔNG VEN
BIỂN HẢI PHÒNG BẰNG MÔ HÌNH DELFT3D 31
IV.1. Triển khai mô hình thủy động lực 31
IV.2. Triển khai mô hình lan truyền trầm tích lơ lửng .35
IV.3. Kết quả tính toán 37
IV.3.1. Dòng chảy 37
IV.3.2. Trầm tích lơ lửng 44
KẾT LUẬN .53
TÀI LIỆU THAM KHẢO 54
PHỤ LỤC 57