Nghiên cứu đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ
lửng vùng ven biển Hải Phòng bằng mô hình
Delft3d

Vũ Duy Vĩnh

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS chuyên ngành: Hải dương học; Mã số: 60 44 97
Người hướng dẫn: GS.TS. Đinh Văn Ưu
Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Trình bày sơ lược tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước có liên
quan tới vấn đề: tổng quan về điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu đặc điểm vận
chuyển trầm tích lơ lửng vùng ven biển bằng mô hình Delft3d; các yếu tố có ảnh hưởng
trực tiếp và gián tiếp đến sự vận chuyển (trầm tích lơ lửng) TTLL ở khu vực nghiên cứu
như chế độ gió, đặc điểm thủy văn sông, hải văn và trầm tích. Tìm hiểu thông tin về
những tài liệu chính để thiết lập mô hình, cơ sở toán học của các mô hình (thủy động lực)
TĐL và vận chuyển TTLL; các phương pháp xử lý số liệu để thiết lập các điều kiện biên
cho mô hình; trình bày chi tiết việc thiết lập các mô hình toán học để mô phỏng điều kiện
TĐL và vận chuyển TTLL cho vùng cửa sông ven biển Hải Phòng. Một số kết quả hiệu
chỉnh kiểm chứng mô hình cũng như những kịch bản tính toán.

Keywords: Hải dương học; Trầm tích lơ lửng; Ven biển; Mô hình Delft3d; Hải Phòng Content
MỞ ĐẦU
Vùng cửa sông ven biển Hải Phòng có chế độ động lực phức tạp với sự tác động và ảnh
hưởng của các yếu tố như sóng, dòng chảy, thủy triều và dòng nước ngọt từ sông đưa ra. Khu
vực này cũng có hệ thống cảng biển quan trọng, đầu mối ra biển của các tỉnh phía bắc. Tuy nhiên

nghiên cứu được đưa ra, trong đó chủ yếu tập trung vào các yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp và
gián tiếp đến sự vận chuyển TTLL ở khu vực nghiên cứu như chế độ gió, đặc điểm thủy văn
sông, hải văn và trầm tích.
Các tài liệu cơ bản và phương pháp chính để thực hiện các nội dung và mục tiêu nghiên cứu
đã đặt ra của luận văn được trình bày trong phần thứ 2 của báo cáo. Trong phần này, sẽ cung cấp
các thông tin về những tài liệu chính để thiết lập mô hình, cơ sở toán học của các mô hình TĐL
và vận chuyển TTLL. Ngoài ra, các phương pháp xử lý số liệu để thiết lập các điều kiện biên cho
mô hình cũng được trình bày trong phần này. Cũng trong phần thứ 2 của báo cáo, trình bày chi
tiết việc thiết lập các mô hình toán học để mô phỏng điều kiện TĐL và vận chuyển TTLL cho
vùng cửa sông ven biển Hải Phòng. Một số kết quả hiệu chỉnh kiểm chứng mô hình cũng như
những kịch bản tính toán chính cũng đã được trình bày.
Các kết quả phân tích đánh giá điều kiện TĐL, vận chuyển TTLL ở khu vực nghiên cứu
được trình bày trong phần thứ 3 của báo cáo.
Cuối cùng là một vài kết luận và khuyến nghị.
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình nghiên cứu
1.1.1. Nghiên cứu ngoài nƣớc
Trầm tích lơ lửng (TTLL) có một vai trò quan trọng ở nhiều khía cạnh khác nhau đối với
môi trường biển và công trình bờ. Tuy nhiên môi trường ở vùng cửa sông ven biển rất phức tạp,
nơi diễn ra sự tương tác của các khối nước sông- biển, dòng triều, sóng, gió, lực Coriolis…nên
những hiểu biết của con người các quá trình như lắng đọng, tái lơ lửng, kết keo vẫn còn nhiều
hạn chế. Ngoài phương pháp phân tích đánh giá các đặc điểm vận chuyển TTLL từ số liệu đo đạc
khảo sát người ta đã phát triển và ứng dụng các mô hình toán học để dự báo các đặc điểm vận
chuyển TTLL ở vùng cửa sông ven biển. Các mô hình này thông thường là các chương trình tính
để giải các bài toán cơ bản của cơ học chất lỏng và phương trình vận chuyển trầm tich.
Các phương trình cơ bản của cơ học chất lỏng có thể được giải theo sơ đồ trong không gian
của 1 chiều (1D), hai chiều (2D) hoặc 3 chiều (3D). Tương ứng với các phương trình đó là các
mô hình số 1 chiều, 2 chiều hoặc 3 chiều đồng thời tính phức tạp cũng lần lượt tăng dần. Trong
tự nhiên, hầu hết các quá trình TĐL và vận chuyển trầm tích ở vùng của sông ven biển như dòng
chảy rối, thủy triều, ứng suất của gió, tác động của sóng, sự phân tầng nhiệt-muối, dòng chảy nói

sát do việc khảo sát các tham số này ở điều kiện 3 chiều cho đến nay vẫn còn nhiều khó khăn.
Các mô hình TĐL - vận chuyển bùn cát 3 chiều cung cấp sự hiểu biết sâu sắc về diễn biến và sự
tương tác của các quá trình diễn ra trong thủy vực. Một ví dụ của kết quả mô hình TĐL 2 chiều
là kết quả đánh giá biến động của các nêm mặn vùng cửa sông. Nhiều mô hình 3 chiều đã được
áp dụng với các qui mô khác nhau như trong phòng thí nghiệm, hay quy mô các khu vực nhỏ.
Việc áp dụng mô hình 3 chiều ở quy mô vùng lớn thường gặp khó khăn do thời gian gian tính
toán lâu, vì vậy người ta thường chỉ mô phỏng trong phạm vi một vài ngày hoặc một chu kỳ
triều. Việc ứng dụng mô hình 3 chiều cần thiết nhất ở những vùng có cấu trúc thủy động lực và
quá trình trầm tích phức tạp với các xoáy và biến động mạnh theo không gian. Một số mô hình
đã được sử dụng rộng rãi nhất phải kể đến như RMA11, ECOMSED, CH3D-SED, Delft-3D. Khi
mô hình CH3D-SED được áp dụng gần đây ở vùng cửa sông Mississippi-Atchafalaya, mô hình
này chỉ được dùng để kiểm tra tính chính xác của một giả thuyết về sự sắp xếp đường cong trầm.
Người ta đã đi đến kết luận rằng một mô hình 2 chiều được xử lý và thiết lập tốt có thể trở thành
một công cụ kỹ thuật chuyên nghiệp cho nghiên cứu động lực học công trình bờ. Một ví dụ khác,
O’Connor và Nicholson cung cấp một mô hình 3 chiều đầy đủ bao gồm một mô hình vận chuyển
TTLL, quá trình ngưng keo và kết bông. Katopodi và Ribberink thông báo về một mô hình tựa 3
chiều (quasi-3D) cho TTLL dựa trên việc giải gần đúng phương trình khuếch tán- bình lưu cho
sóng và dòng chảy. Briand và Kamphuis đưa ra một cách tiếp cận chi tiết việc tính toán vận
chuyển trầm tích dựa trên kết hợp tính dòng chảy 3 chiều và phân bổ hàm lượng TTLL theo
phương thẳng đứng. Một mô hình sai phân hữu hạn 3 chiều cho TĐL và vận chuyển TTLL đã
được mô tả bởi Cancino và Neves.
Gần đây, trong một số nghiên cứu của Châu Âu về vùng cửa sông thuộc dự án Khoa học và
Công nghệ biển (MAST). Một trong những kết quả của dự án này là một mô hình kết hợp TĐL-
sinh thái vùng thềm lục địa gọi là mô hình COHERENS. Đây là mô hình tổng hợp của các thành
phần vật lý như dòng chảy, nhiệt độ, độ muối, các module sinh vật phù du, các quá trình sinh-
địa- hóa, TTLL và module phát tán vật chất theo công thức của Eulerian và Lagrangian. Tuy
nhiên, phần vận chuyển trầm tích trong mô hình này chưa tính đến những biến động của địa hình
đáy. Viện Thủy lực Delft cũng đã phát triển hệ thống mô hình tổng hợp (2D/3D) để mô phỏng
điều kiện TĐL và vận chuyển trầm tích dưới ảnh hưởng của các lực khí tượng và thủy triều. Mô
hình này tính đến những biến động của địa hình đáy, quá trình lắng đọng, xói lở và có thể tính

Delft3D (Viện Tài nguyên và Môi trường biển, Đại học Thủy lợi). Những lĩnh vực ứng dụng
nhiều của mô hình vận chuyển trầm tích như phục vụ đánh giá bồi tụ xói lở vùng cửa sông ven
biển Bắc Bộ, vùng ven biển miền Trung và vùng biển Nam Bộ, đánh giá xu thế bồi tụ- xói lở khu
vực Cửa Đáy, vận chuyển trầm tích và biến đổi địa hình đáy vùng cửa sông ven biển Hải Phòng.
Trong những nghiên cứu trên, các mô hình vận chuyển trầm tích chủ yếu được dùng để tính toán
dự báo cân bằng của các dòng bùn cát ở vùng ven bờ. Ứng dụng khác liên quan đến mô hình vận
chuyển TTLL liên quan đến lĩnh vực môi trường là đánh giá phân bố của TTLL ở các vùng cửa
sông ven biển. Một số nghiên cứu tiêu biểu trong lĩnh vực này như ứng dụng mô hình Mike và
SMS đánh giá ảnh hưởng do hoạt động của nhà máy nhiệt điện Mông Dương đến quá trình vận
chuyển bùn cát lơ lửng ở khu vực này; ứng dụng mô hình 3 chiều để nghiên cứu lan truyền
TTLL ở vùng biển ven bờ Quảng Ninh; nghiên cứu phân bố và biến động của TTLL, biến động
địa hình đáy khu vực vịnh Hạ Long- Bái Tử Long bằng mô hình 3 chiều (Dellft3D) để phục vụ
đánh giá sức tải môi trường của khu vực này; trên cơ sở ứng dụng mô hình Delft3D các tác giả
tại Viện Tài nguyên và Môi trường biển đã thiết lập đồng thời mô hình thủy động lực-sóng và
vận chuyển TTLL để đánh giá ảnh hưởng của đập Hòa Bính đến phân bố TTLL ở vùng ven bờ
châu thổ sông Hồng.
Vùng cửa sông ven biển Hải Phòng là nơi hằng năm tiếp nhận một lượng trầm tích khá lớn
từ lục địa của hệ thống sông Hồng- Thái Bình qua 5 cửa sônng chính là Bạch Đằng, Cấm, Lạch
Tray, Văn Úc và Thái Bình. Trong đó sông Cấm và Văn Úc là 2 trong số 4 cửa ra biển chính của
dòng vật chất từ sông Hồng- Thái Bình ra vùng ven bờ châu thổ sông Hồng. Dòng bùn cát từ lục
địa đưa ra vùng cửa sông ven biển góp phần hình thành nên các bãi bồi phì nhiêu, tăng nhanh
quá trình lấn biển mở rộng đất đai, cung cấp nguồn dinh dưỡng cho sinh vật. Tuy nhiên, dòng
bùn cát này cũng gây ra các vấn đề môi trường khác như đục nước, sa bồi luồng lạch. Chính vì
vậy đặc điểm vận chuyển trầm tích ở vùng ven biển Hải Phòng đã được quan tâm nghiên cứu từ
khá lâu. Điển hình là các nghiên cứu về điều kiện TĐL và vận chuyển trầm tích trong mối liên hệ
với hiện tượng biến dạng bờ và xói lở bờ đảo Cát Hải. Cũng dựa trên những số liệu khảo sát,
trong nghiên cứu về động lực vùng cửa Văn Úc, Nguyễn Văn Cư và nnk đã đưa ra những đánh
giá về quan hệ của các yếu tố động lực với quá trình vận chuyển trầm tích ở khu vực này. Một
nghiên cứu tổng hợp khác dựa trên các điều kiện địa chất- thủy động lực- vận chuyển trầm tích
để xác định nguyên nhân đục nước ở bãi biển Đồ Sơn cũng đã được tiến hành. Những nghiên

1.2.2. Chế độ gió
Các kết quả phân tích thống kê dựa trên số liệu quan trắc gió tại Hòn Dáu (1960-2011) cho
thấy trung bình trong nhiều năm các hướng gió có tần suất xuất hiện lớn là E, SE, NE và S. Vận
tốc gió ở khu vực này với giá trị nhỏ hơn 3m/s chiếm tần suất tới trên 50%. Tần suần xuất hiện
gió có vận tốc từ 3-5m/s chiếm khoảng 26.3%. Tần suất xuất hiện gió trên 5m/s chỉ chiếm
khoảng 6.5%.
Trong mùa khô, hướng gió thịnh hành chủ yếu là E, N và NE với tần suất lần lượt là 35.2,
16.6 và 11.1%. Vận tốc gió lớn hơn 6m/s trong mùa này chiếm tần suất khoảng 29%. Trong mùa
mưa các hướng gió thịnh hành là E, SE, S, N và NE. Vận tốc gió lớn hơn 6m/s chiếm tần suất
khoảng 37.9%.
1.2.3. Đặc điểm thủy văn
Hàng năm, hệ thống sông Hồng- Thái bình cung cấp khoảng 120 tỷ m
3
nước và 114 triệu tấn
phù sa cho vùng ven bờ. Lượng vật chất này chủ yếu qua 9 cửa sông chính: Bạch Đằng, Cấm,
Lạch Tray, Văn Úc, Thái Bình, Trà Lý, Ba Lạt, Ninh Cơ và Đáy. Trong đó vùng cửa sông ven
biển Hải Phòng chịu tác động trực tiếp của các sông Bạch Đằng, Cấm, Lạch Tray, Văn Úc và
Thái Bình. Chế độ dòng chảy ở các sông này cũng như các sông khác thuộc hệ thống sông Hồng-
Thái Bình có đặc điểm là biến động mạnh theo mùa. Phân tích từ các chuỗi số liệu nhiều năm
cho thấy tải lượng nước hằng năm tập trung chủ yếu vào các tháng mùa mưa (từ tháng 6 đến
tháng 9) hằng năm. Trong khi đó các tháng còn lại lượng chảy hầu như rất nhỏ [14]. Trong mùa
mưa, lưu lượng chảy trung bình của các sông ra biển biến đổi trong khoảng 300-2200m
3
/s, trong
khi các tháng mùa khô, lưu lượng nước trung bình chỉ dao động quanh giá trị 50-300m
3
/s.
1.2.4. Đặc điểm hải văn
Dao động mực nước (DĐMN) ở vùng cửa sông ven biển Hải Phòng thuộc kiểu nhật triều
đều điển hình với hầu hết số ngày trong tháng là nhật triều, bán nhật triều chỉ xuất hiện 2-3 ngày

thiết phải xử lý các số liệu thu thập để tạo số liệu đầu vào cho mô hình. Các phương pháp xử lý
số liệu khác cũng đã được xử dụng trong nghiên cứu này:
- Phương pháp GIS để số hóa và xử lý số liệu địa hình từ các bản đồ địa hình.
- Phương pháp tính toán thống kê để tạo các file số liệu dạng chuỗi lưu lượng nước cho các
biên sông của 5 sông chính trong khu vực nghiên cứu là Bạch Đằng, Cấm, Lạch Tray, Văn Úc và
Thái Bình.
- Phương pháp khai thác số liệu từ Cơ sở dữ liệu nhiệt muối WOA09 và cơ sở dữ liệu thủy
triều FES2004. Các cơ sở dữ liệu này cùng cấp số liệu cần thiết để xác định các điều kiện biên
mở cho mô hình TĐL vùng ngoài khơi (với lưới tính thô) được lưu trữ ở dạng file Netcdf.
- Phương pháp lưới lồng (phương pháp NESTING trong Delf3d) được sử dụng trong nghiên cứu
này để tạo ra các điều kiện biên mở phía biển của mô hình.
2.2.2. Mô hình toán học
Trong nghiên cứu này các đối tượng nghiên cứu chủ yếu như TĐL, vận chuyển TTLL được
mô hình hóa trên cơ sở mô hình Delft3d. Đây là mô hình tổng hợp 3 chiều (3D) do Viện Thủy
lực Delft (Hà Lan) nghiên cứu phát triển gồm có các module cơ bản như TĐL (Delft3d-Flow),
sóng (Delft3d-Wave), vận chuyển bùn cát (Delft3d-Sed), chất lượng nước (Delft3-Waq) và sinh
thái học (Delft3d-Eco). Mô hình này có thể mô phỏng tốt điều kiện TĐL - sóng, vận chuyển bùn
cát, chất lượng nước ở vùng cửa sông ven bờ [34].
2.2.3. Thiết lập mô hình
Phạm vi miền tính của mô hình
Mô hình thuỷ động lực cho khu vực cửa sông ven biển Hải Phòng sử dụng hệ lưới cong trực
giao. Phạm vi vùng tính của mô hình bao gồm các vùng nước của các cửa sông Bạch Đằng, Cấm,
Lạch Tray, Văn Úc, Thái Bình và phía ngoài các cửa sông này mở rộng ra phía ngoài.
Thời gian tính toán
Mô hình TĐL khu vực cửa sông ven biển Hải Phòng được thiết lập và chạy với thời gian là
các mùa đặc trưng trong năm (mùa mưa và mùa khô) của các kịch bản khác nhau. Trong đó hai
kịch bản hiện trạng được thiết lập để hiệu chỉnh và kiểm chứng mô hình gồm: mùa mưa (tháng
7-8-9 năm 2009); mùa khô (tháng 2- 3 năm 2009). Bước thời gian chạy của mô hình thủy động
lực là 0,5 phút.
2.2.4. Hiệu chỉnh và kiểm chứng kết quả của mô hình

pha triều này, các khối nước đi từ phía vịnh Hạ Long vào vùng ven bờ phía tây đảo Cát Bà. Vận
tốc dòng chảy ở khu vực nghiên cứu trong pha triều này phổ biến trong khoảng 0-2-0.5m/s. Một
số khu vực có vận tốc dòng chảy lớn hơn (0.7-1.0m/s) như ở cửa Lạch Huyện, phía trong cửa
Nam Triệu, sông Bạch Đằng và Cấm.
Trong pha triều xuống, do có sự kết hợp với các khối nước sông nên vận tốc dòng chảy lớn
hơn (đặc biệt là các lớp nước trên mặt) so với pha triều lên. Vận tốc dòng chảy ở pha triều này
phổ biến dao động trong khoảng 0.3-0.7m/s. Hướng dòng chảy trong pha triều này chủ yếu định
hướng theo hướng từ bờ ra phía ngoài (tây bắc- đông nam)
Ở thời kỳ nước lớn, vận tốc dòng chảy khá nhỏ (đặc biệt là phía ngoài các cửa sông), sự ảnh
hưởng của khối nước sông vào thời điểm này rất hạn chế nên khối nước biển xâm nhập sâu hơn
vào phía trong các cửa sông. Đáng chú ý là thời điểm nước lớn, vẫn xuất hiện dòng chảy ở phía
trong các cửa sông với vận tốc khoảng 0.1-0.3m/s trong khi phía ngoài biển vận tốc dòng chảy
rất nhỏ. Trường dòng chảy chỉ đạt giá trị nhỏ nhất sau thời điểm nước lớn khoảng 1-2h.
Trong thời điểm nước ròng của mùa khô, trường dòng chảy khu vực ven biển Hải Phòng có
vận tốc khá nhỏ và phân tán mạnh về vận tốc và hướng chảy. Cũng do tải lượng nước của các
sông nhỏ nên thời gian dừng chảy vào thời điểm nước ròng ngắn hơn, trường dòng chảy nhanh
chóng chuyển trạng thái từ dừng chảy thành chảy lên.
Sự biến động của trường dòng chảy ở khu vực nghiên cứu trong mùa khô theo độ sâu là
không lớn, sự phân tầng dòng chảy xảy ra rõ rệt hơn ở các pha triều lên và triều xuống. Trong
khi đó vào các thời điểm nước lớn hoặc nước ròng, chênh lệch dòng chảy giữa các tầng là khá
nhỏ.
Trong những ngày triều kém của mùa khô, xu hướng biến động của trường dòng chảy tổng
hợp ở vùng cửa sông ven biển Hải Phòng cũng tương tự như trong những ngày triều cường
nhưng giá trị vận tốc dòng chảy cực đại nhỏ hơn nhiều so với những ngày triều cường. Trường
dòng chảy trong những ngày triều kém phân bố đều hơn, ít xuất hiện những khu vực có vận tốc
quá lớn so với khu vực khác.
Do độ sâu nhỏ lên sự phân tầng về giá trị vận tốc và hướng dòng chảy không lớn. Vận tốc
dòng chảy theo cáo tầng khác nhau khá đồng nhất ở vùng phía trong gần các cửa sông và có
chênh lệch tương đối lớn ở các vùng nước sâu phía ngoài. Hướng dòng chảy theo độ sâu ít thay
đổi trong pha triều lên hoặc xuống nhưng phân hóa mạnh ở các thời điểm quanh khoảng thời

rất nhỏ (dưới 0.2m/s) so với thời điểm đó trong ngày triều cường. Trong khi đó vào thời điểm
nước lớn của ngày triều kém, dòng chảy hướng ra phía ngoài vẫn có giá trị khá lớn (khoảng 0.1-
0.3m/s) ở phía ngoài biển.
Sự phân tầng của các trường dòng chảy theo pha dao động của mực nước trong mùa mưa ở
khu vực nghiên cứu thể hiện rõ rệt hơn so với mùa khô. Trong mùa mưa, sự phân tầng của dòng
chảy (dù không lớn) không chỉ thể hiện rõ rệt ở các thời điểm triều lên, triều xuống mà cả trong
các trường hợp mực nước đạt giá trị cực trị. Sự phân tầng cũng tăng dần từ vùng cửa sông ra khu
vùng biển phía ngoài nơi có độ sâu lớn hơn.
3.1.2. Biến động theo thời gian
Để đánh giá biến động theo thời gian của giá trị vận tốc dòng chảy ở khu vực nghiên cứu,
kết quả tính toán của mô hình tại một số điểm đã được phân tích đánh giá trong tương quan với
DĐMN. Các khu vực đó bao gồm khu vực cửa Nam Triệu, tây nam Cát Hải, phía ngoài cửa Lạch
Huyện, phía tây nam đảo Cát Bà và phía ngoài vùng biển Đồ Sơn
Các kết quả phân tích cho thấy biến động của giá trị vận tốc dòng chảy ở các khu vực khác nhau
trong vùng nghiên cứu đều phụ thuộc chặt chẽ vào DĐMN triều. Trong một chu kỳ triều thường
xuất hiện bốn cực trị vận tốc dòng chảy: hai cực đại và hai cực tiểu. Cực đại dòng chảy xuất hiện
trong nửa cuối của pha triều lên lớn hơn cực trị dòng chảy ở nửa cuối pha triều xuống. Độ lớn
dòng chảy và chênh lệch giữa các tầng ở khu vực này cũng thường có giá trị lớn hơn ở những
ngày triều cường và nhỏ hơn vào những ngày triều kém.
3. 2. Vận chuyển trầm tích lơ lửng
3.2.1. Theo không gian
Mùa khô
Đặc điểm vận chuyển và lan truyền của TTLL có liên quan chặt chẽ đến chế độ thủy động
lực và nguồn cung cấp trầm tích. Vào mùa khô hàm lượng TTLL của các sông Hải Phòng thường
có giá trị không lớn hơn 0.12kg/m
3
. Tuy nhiên giữa các sông khác nhau cũng có sự phân tán lớn,
một số sông có hàm lượng trầm tích cao hơn các sông còn lại như sông Cấm và Văn Úc. Cũng
trong mùa khô, do tải lượng nước từ sông đưa ra khá nhỏ nên phạm vi phát tán của TTLL ra
vùng biển phía ngoài cũng rất hạn chế.

nước ròng của ngày triều kém, TTLL từ các sông đưa ra bị giảm nhẹ khả năng phát tán ra phía
ngoài so với những ngày triều cường.
Mùa mưa
Trong mùa mưa, xu thế biến động TTLL theo pha triều cũng tương tự như mùa khô nhưng
tải lượng nước từ các sông đưa ra lớn hơn nên sự phát tán của TTLL từ lục địa ra phía ngoài
cũng mạnh mẽ hơn.
Trong pha triều lên, khối nước với hàm lượng TTLL (lớn hơn 0.1kg/m
3
) bị dồn lại ở khu
vực phía tây nam đảo Cát Hải- ven bờ Lạch Tray và một phần khu vực cửa Lạch Huyện. Ở phía
ngoài xa hơn, hàm lượng TTLL giảm dần.
Ở pha triều xuống của mùa mưa, dòng bùn cát lơ lửng từ sông có điều kiện phát triển ra
phía ngoài, ảnh hưởng đến một phần khu vực ven bờ đảo Cát Bà và bãi biển Đồ Sơn với giá trị
hàm lượng TTLL khoảng dưới 0.03kg/m
3
.
Vào thời điểm nước lớn của mùa mưa, sự xâm nhập của các khối nước biển đã đẩy vùng
nước có hàm lượng TTLL cao vào sát phía trong cửa Nam Triệu và Lạch Tray. Ở khu vực phía
ngoài hàm lượng TTLL chỉ có giá trị khoảng 0.01-0.003kg/m
3

Trong thời điểm nước ròng của mùa mưa, các khối nước sông với hàm lượng TTLL cao có
điều kiện phát triển mạnh ra phía ngoài làm cho vùng nước phía nam và tây nam Cát Hải và phía
bắc Đồ Sơn có đục khá cao với hàm lượng TTLL có thể lên tới trên 0.1kg/m
3
. Tuy nhiên vùng
nước ven bờ phía tây nam Cát Bà và khu vực phía ngoài cửa Lạch Huyện hàm lượng TTLL vẫn
có giá trị không vượt quá 0.04kg/m
3
.

Vào mùa khô do dòng TTLL và lưu lượng nước đưa ra đều nhỏ lên những ảnh hưởng của
thủy triều đến đặc điểm vận chuyển TTLL không thể hiện rõ rệt. Trong mùa mưa, ở pha triều
lên, ảnh hưởng của thủy triều làm tăng cường sự xâm nhập của nước biển vào sâu các cửa sông
thêm khoảng 1-2.5km. Vào pha triều xuống, yếu tố này làm tăng cường sự phát tán của TTLL ra
phía ngoài khoảng thêm khoảng 4-8km. Với cùng các điều kiện khác thì sự dâng mực nước ở
thời điểm nước lớn không làm cho khối nước sông bị đẩy lại sâu vào trong sông nhiều mà phân
bố TTLL theo chiều thẳng đứng trở lên đồng nhất hơn so với trường hợp không có thủy triều vào
thời điểm đó. Thời điểm nước ròng có thể tăng cường sự phát tán của TTLL từ lục địa ra phía
ngoài thêm khoảng 5-10 km.
Những ảnh hưởng của thủy triều đến phân bố TTLL theo không gian cũng được thể hiện
tương tự như những tác động đến profile của TTLL. Ảnh hưởng của thủy triều làm tăng cường
xáo trộn, khuyếch tán TTLL từ các tầng dưới lên các tầng trên mặt, mở rộng phạm vi ảnh hưởng
của TTLL ra phía ngoài trong pha triều xuống và hạn chế sự phát triển của TTLL từ các sông
trong pha triều lên. Trong mùa khô do dòng bùn cát từ lục địa đưa ra nhỏ nên những tác động
của thủy triều cũng khá nhỏ.
Ảnh hưởng của gió
Đánh giá những ảnh hưởng của gió đã được thực hiện qua phân tích kết quả tính toán kịch
bản hiện tại khi không có gió với các kịch bản với hướng gió khác nhau như NE, E và SE.
Trong mùa khô, vì tải lượng nước và TTLL đưa ra phía ngoài khá nhỏ nên những tác động
của trường gió đến profile của TTLL trong tất cả các pha triều đều không thể hiện rõ rệt.
Vào mùa mưa, do dòng TTLL đưa ra lớn nên những ảnh hưởng của trường gió trở nên rõ rệt
hơn.
+ Gió NE trong pha triều lên làm cho sự xâm nhập của nước biển (với hàm lượng TTLL nhỏ
hơn) ở tầng trên vào sâu phía trong cửa sông khoảng 0.5-1.2km, nó cũng làm cường sự khuếch
tán TTLL lên tầng mặt ở vùng biển phía ngoài. Trong pha triều xuống, ảnh hưởng của gió làm
tăng cường xáo trộn và phát tán TTLL ở lớp nước phía trên nhưng lại hạn chế sự mở rộng của
nước sông ở tầng gần đáy. Ở thời kỳ nước lớn, gió hướng NE làm tăng nhẹ sự xâm nhập của
nước biển trên tầng mặt về phía cửa sông. Trong thời kỳ nước ròng, ảnh hưởng của gió E đến
profile TTLL khá nhỏ.
+ Gió hướng E trong pha triều lên vào mùa mưa làm cho lớp nước biển trên mặt tiến sâu

tầng nước phía dưới lên các tầng trên mặt. Vào pha triều xuống, ảnh hưởng của sóng- gió cũng
làm độ đục ở phía ngoài (khoảng 10-18km) tăng lên đáng kể so với trường hợp không có sóng
gió). Ở thời điểm nước lớn, sóng- gió làm cho khối nước có độ đục lớn mở rộng ra phía ngoài
khoảng 1-4km so với trường hợp không có ảnh hưởng của sóng- gió, đồng thời các lớp nước
tầng mặt cũng trở lên đục hơn khi có tác động của sóng- gió hướng E vào thời điểm nước lớn.
Vào thời điểm nước ròng ảnh hưởng của sóng gió làm cho vùng nước ở khoảng cách 16-19km
tăng mạnh độ đục so với trường hợp không có tác động của sóng- gió.
+ Sóng và gió hướng E trong pha triều lên làm tăng cường sự khuyếch tán TTLL ở nước
phía ngoài từ các tầng dưới lên các tầng trên mặt. Vào pha triiều xuống, ảnh hưởng của sóng- gió
cũng làm độ đục ở phía ngoài (khoảng 10-19km) tăng lên đáng kể so với trường hợp không có
sóng gió. Ở thời điểm nước lớn, sóng- gió làm cho khối nước có độ đục lớn mở rộng ra phía
ngoài khoảng 1-3km so với trường hợp không có ảnh hưởng của sóng- gió, đồng thời các lớp
nước tầng mặt cũng trở lên đục hơn khi có tác động của sóng- gió hướng E vào thời điểm nước
lớn. Khi mực nước xuống thấp nhất, sóng gió làm cho vùng nước ở khoảng cách 16-20km tăng
mạnh độ đục so với trường hợp không có tác động của sóng- gió.
+ Sóng và gió hướng SE trong pha triều lên làm tăng cường sự khuyếch tán TTLL ở nước
phía ngoài từ các tầng dưới lên các tầng trên mặt. Vào pha triiều xuống, ảnh hưởng của sóng- gió
cũng làm độ đục ở phía ngoài (khoảng 10-20km) tăng lên đáng kể so với trường hợp không có
sóng gió. Ở thời điểm nước lớn, sóng- gió hướng SE không làm thay đổi nhiều phân bố. Trong
khi vào thời điểm nước ròng ảnh hưởng của sóng gió làm cho vùng nước ở khoảng cách 16-
20km tăng mạnh độ đục so với trường hợp không có tác động của sóng- gió.
Những ảnh hưởng do sóng- gió còn được thể hiện qua phân bố theo không gian của TSS đặc
biệt là các thời điểm triều lên và triều xuống. Vào mùa khô, các hướng gió NE, E và SE đều làm
tăng độ đục ở phía ngoài nhưng ảnh hưởng lớn nhất là hướng gió SE. Cũng trong mùa khô, ảnh
hưởng của sóng gió là lớn nhất vào thời điểm triều xuống.
Trong mùa mưa, những ảnh hưởng của gió-sóng đến phân bố của TTLL rất rõ rệt. Khi
không có tác động của sóng gió trong pha triều lên, ảnh hưởng của TTLL từ các cửa sông chỉ
hạn chế ở phía ngoài cửa Nam Triệu, nhưng khi đưa những ảnh hưởng của sóng gió vào thì vùng
đục nước xuất hiện ở phía đông và đông bắc Đồ Sơn xuất hiện trong tất cả các hướng sóng gió
NE, E và SE, trong đó hướng SE tác động mạnh hơn. Tương tự như vậy, trong pha triều xuống

sông khoảng 8-16km.
- Thủy triều ở vùng ven biển Hải Phòng có ảnh hưởng quan trọng đến đặc điểm lan truyền
TTLL ở khu vực này, đặc biệt là trong mùa mưa: tăng cường vận chuyển TTLL trong pha triều
xuống và hạn chế sự phát tán TTLL ra phía ngoài trong pha triều lên. Trong pha triều lên, ảnh
hưởng của thủy triều làm tăng cường sự xâm nhập của nước biển vào sâu các cửa sông thêm
khoảng 1-2.5km. Vào pha triều xuống, yếu tố này làm tăng cường sự phát tán của TTLL ra phía
ngoài khoảng 4-8km. Sự dâng mực nước ở thời điểm nước lớn không làm cho khối nước sông bị
đẩy lại sâu vào trong sông nhiều mà phân bố TTLL theo chiều thẳng đứng trở lên đồng nhất hơn.
Thời điểm nước ròng có thể tăng cường sự phát tán của TTLL từ lục địa ra phía ngoài khoảng 5-
10 km.
- Những tác động của trường gió đến vận chuyển TTLL ở vùng cửa sông ven biển Hải
Phòng thể hiện rõ trong mùa mưa khi tải lượng TTLL từ lục địa đưa ra lớn. Ảnh hưởng của gió
trong pha triều lên làm cho sự xâm nhập của nước biển ở tầng trên vào sâu phía trong cửa sông
khoảng 0.5-1.5km, nó cũng làm cường sự khuyếch tán TTLL lên tầng mặt ở vùng biển phía
ngoài. Trong pha triều xuống, ảnh hưởng của gió làm tăng cường sự xáo trộn TTLL trong cột
nước ở phía ngoài vùng ảnh hưởng của nước sông ở khoảng 10-16km từ cửa sông. Ở thời kỳ
nước lớn, gió làm tăng nhẹ sự xâm nhập của nước biển trên tầng mặt về phía cửa sông. Trường
gió cũng có vai trò nhất định trong ảnh hưởng làm tăng độ đục của nước ven bờ Đồ Sơn vào mùa
mưa, đặc biệt là trong pha triều xuống khi xuất hiện gió hướng E và SE.
- Sóng và gió kết hợp có ảnh hưởng quan trọng đến đặc điểm vận chuyển TTLL ở vùng cửa
sông ven biển Hải Phòng, nhất là trong mùa mưa. Dưới ảnh hưởng của sóng và gió, TTLL trong
pha triều lên được tăng cường khuyếch tán ở các tầng phía dưới lên các tầng trên mặt. Vào pha
triều xuống, ảnh hưởng của sóng- gió cũng làm độ đục ở phía ngoài (khoảng 10-20km) tăng lên
đáng kể so với trường hợp không có sóng gió. Ở thời điểm nước lớn, sóng- gió làm cho khối
nước có độ đục lớn mở rộng ra phía ngoài khoảng 1-4km so với trường hợp không có ảnh hưởng
của sóng- gió, đồng thời các lớp nước tầng mặt cũng trở lên đục hơn khi có tác động của sóng-
gió. Vào thời điểm nước ròng ảnh hưởng của sóng gió làm cho vùng nước ở khoảng cách 16-
19km tăng mạnh độ đục so với trường hợp không có tác động của sóng- gió. Tác động của sóng
gió đến phân bố theo không gian của TTLL cũng được thể hiện rất rõ rệt trong mùa mưa, nó tạo
thành các vùng đục nước ở phía ngoài cửa Nam Triệu, khu vực phía đông bắc và bãi biển Đồ

giải pháp khắc phục”. Báo cáo tổng kết đề tài KC.08.10/06-10.
8. Nguyễn Đức Cự và nnk (2011), “Nghiên cứu, đánh giá tác động của các công trình hồ
chứa thượng nguồn đến diễn biến hình thái và tài nguyên - môi trường vùng cửa sông
ven biển đồng bằng Bắc Bộ”. Báo cáo tổng hợp Đề tài độc lập cấp Nhà nước (Mã số:
ĐTĐL. 2009T/05).
9. Nguyễn Đức Cự, Nguyễn Văn Thảo, Vũ Duy Vĩnh (2011), “Nghiên cứu đánh giá tác
động thủy thạch - động lực của hệ thống đê quai lấn biển phục vụ xây dựng Sân bay quốc
tế tại khu vực ven bờ Tiên Lãng - Hải Phòng”. Báo cáo tổng hợp Nhiệm vụ cấp thành phố
Hải Phòng.
10. Nguyê
̃
n Xuân Hiê
̉
n , Dương Ngọc Tiến, Nguyê
̃
n Th ọ Sáo (2012), “Tính toán và phân tích
xu thế bồi t ụ xói lở khu vực Cửa Đáy, Tuyê
̉
n tâ
̣
p báo cáo Hô
̣
i thảo Khoa học Quốc gia về
Khí tượng, Thủy văn, Môi trường và Biến đô
̉
i khí hâ
̣
u lần thứ XV. Tâ
̣
p 2. Thủy văn - Tài

số 1S (2009) 133-139.
19. Đinh Văn Ưu, Đoàn Văn Bộ, Hà Thanh Hương, Phạm Hoàng Lâm, (2005), “Ứng dụng
mô hình dòng chảy ba chiều (3D) nghiên cứu quá trình lan truyền chất lơ lửng tại vùng
biển ven bờ Quảng Ninh”. Tuyển tập công trình Hội nghị Khoa học Cơ học thuỷ khí toàn
quốc năm 2005, Hà Nội, trang 623-632.
20. Vũ Duy Vĩnh, Đỗ Đình Chiến và Trần Anh Tú, (2008), “Mô phỏng đặc điểm thuỷ động
lực và vận chuyển trầm tích lơ lửng khu vực cửa sông ven biển Hải Phòng”. Tài nguyên
và môi trường biển, tập XIII. Nxb KH&KT, Hà Nội. 2008
21. Vũ Duy Vĩnh, Nguyễn Đức Cự và Trần Đức Thạnh, (2011), “Ảnh hưởng của đập Hòa
Bình đến phân bố trầm tích lơ lửng vùng ven bờ châu thổ sông Hồng”. Kỷ yếu Hội nghị
Khoa học và Công nghệ biển lần thứ V, quyển 3.

Tiếng Anh
22. Abbott, M. B. (1992), “Computational Hydraulics”. Ashgate Publishing Company,
Brookfield, Vermont 05036, USA.
23. Amoudry, Laurent., (2008), “A review on coastal sediment transport modelling”.
Liverpool, Proudman Oceanographic Laboratory. (POL Internal Document No.189).
24. Arcement, G.J., Jr. and V.R. Schneider (1989), “Guide for Selecting Manning’s
Roughness Coefficients for Natural Channels and Flood Plains”. U.S. Geological Survey
Water Supply Paper 2339, 38 p.
25. Battjes, J. and J. Janssen (1978), “Energy loss and set-up due to breaking of random
waves”, In Proceedings 16th International Conference Coastal Engineering, ASCE,
pages 569-587. 47, 133, 134, 138, 139, 188
26. 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 arcsec resolution: SRTM30_PLUS”. Mar. Geodesy 32, 355–371.
doi: 10.1080/01490410903297766.