Luận án TS Vật lý: Động lực học trầm tích rừng ngập mặn (Lê Nguyễn Hoa Tiên)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÊ NGUYÊN HOA TIÊN NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HOC TRAM TÍCH TRONG VUNG RUNG NGAP MAN LUẬN ÁN TIEN SI VAT LY Tp. Hồ Chi Minh - 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN LÊ NGUYEN HOA TIÊN NGHIÊN CỨU ĐỘNG LUC HOC TRAM TÍCH TRONG VUNG RUNG NGAP MAN Ngành: Vật lý địa cầu Mã số ngành: 62440111 Phản biện 1: TS.

Lê Dinh Mau Phản biện 2: TS. Lê Văn Tuấn Phản biện 3: PGS. Trần Vĩnh Tuân Phản biện độc lập 1: PGS. Bùi Hồng Long Phản biện độc lập 2: PGS.

Nguyễn Thế Biên NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. Võ Lương Hồng Phước Tp. Hồ Chí Minh, 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận án tiến sĩ ngành Vật lý địa câu, với đề tài Nghiên cứu động lực học tram tích trong vùng rừng ngập mặn là công trình khoa hoc do Tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. Võ Lương Hồng Phước.

Những kết quả nghiên cứu của luận án hoàn toàn trung thực, chính xác và không trùng lắp với các công trình đã công bô trong va ngoai nước. Nghiên cứu sinh Lê Nguyễn Hoa Tiên LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến PGS. Võ Lương Hồng Phước, người đã tận tình hướng dan, truyén dat kiến thức va khích lệ tinh than cho em trong thời gian hoc tập, nhất là khoảng thời gian em thực hiện luận án tốt nghiệp. Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến quý Thây Cô Bộ môn Vật lý địa câu, quý Thay Cô trong và ngoài trường Dai học Khoa học tự nhiên, DHOG-HCM, đặc biệt nhất là quý Thay Cô và các anh chị em Bộ môn Hải dương, Khí tượng và Thủy văn đã nhiệt tình chỉ dạy và giúp đỡ em; những lời khuyên - góp ý chuyên môn, những lời động viên tỉnh thân là những điều mà em vô cùng trân quý và nhớ ơn.

Tôi cũng gửi lời cảm ơn chân thành đến các bạn Tran Xuân Dũng, Lâm Văn Hạo và Nguyễn Tién Thành đã hồ trợ tôi trong quá trình xử lý số liệu và suốt thời gian thực hiện luận án. Em trân trọng cảm ơn quỷ Thầy Cô Khoa Vật lý - Vật lý Kỹ thuật và Phòng Đào tạo Sau Đại học đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập. Các số liệu đo đạc được trích từ đề tài ĐT.2012-G/10 thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ và NAFOSTED và dé tài hợp tác Việt - Mỹ “Hydrodynamics and sediments flux through the Cu Lao Dung mangrove forest”, tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm dé tài, Ban Giám Hiệu, Phòng Khoa học - Công nghệ, Trường Dai học Khoa học tự nhiên, và Đại học Quốc gia Thành phó Hồ Chí Minh. Gia đình luôn là chỗ dựa vững chắc nhất.

Con vô cùng biết ơn cha mẹ đã có gắng hết mình dé con được an tâm học hành, và cảm ơn người em đã chia sẻ những khó khăn và luôn động viên hai trong mọi hoàn cảnh. Thân gửi lời cảm ơn đến các em sinh viên đã hỗ trợ tôi trong quá trình thực hành thí nghiệm. Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến những người bạn, những anh chị em thân thiết của tôi, cảm ơn sự quan tâm, động viên, ung hộ và luôn giúp đố tôi VỀ mọi mặt. vii DANH MỤC CHỮ VIET TAT - KY HIỆU.

ĐỊNH NGHĨA VA PHAN LOẠI RUNG NGAP MẶN. MOT SO DAC DIEM CUA TRAM TICH1. Kích thước hạt trầm tich. Các dạng chuyền vận trầm tích .----¿- + eSk+keEk+EEEESEEEEEEEEEEEEEEEEkeErrkererkrree 8 1.

Trầm tích kết dink .---- ¿2£ £+SEEE+EE+EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErkrrkervee 10 1. TÁC ĐỘNG CUA CAC QUA TRINH VAT LY DEN SỰ CHUYEN VAN TRAM TÍCH TRONG VUNG RUNG NGAP MẶN. TINH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC. Nghiên cứu về sự lan truyền sóng trong vùng rừng ngập mặn.

Nghiên cứu về động lực học tram tích lơ lửng tại vùng rừng ngập mặn. Nghiên cứu sự liên hệ giữa sóng và trầm tích lơ lửng. KHU VỰC NGHIÊN CỨU.--¿-©++++22+++ttEEttrtEEktrrrrrtrrrrrkrrrrrrrrrre 23 In Vi tri dia Ly. Một số đặc điểm khí tuong.

Một số đặc điểm về mực nước. Một số đặc điểm trầm tích lơ lửng và sự vận chuyền trầm tích. Một số đặc điểm về thực vật NGAP mặyn. - - --- 5 + se 31 CHƯƠNG 2: DU LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU.

XỬ LÝ SO LIEU ĐO ĐẠC. Xác định hàm lượng trầm tích lơ lửng và hiệu chỉnh số liệu độ đục. Tính phổ sóng.---:-2- 2 2+SESE92EE£EESEEEEEE2EE2E1271712112111171. Phương pháp Blackman - Tukey.

Phương pháp Fast Fourier Transform (FETT). Tính hệ số suy giảm sóng .-- -- 2-2 + £+EESEE£EEEEEE2EEEEEEEEEEEEEErkerkrrer 49 2. Tinh tổng lượng chuyên tải trầm tích. THÍ NGHIỆM COT CHIM LANG TRAM TÍCH.

Thực hiện thí nghiỆm. Xác định vận tốc lắng đọng bằng phương pháp đường cong bán thực nghiệm ¬ 55 2. Phân tích và đánh giá kết quả.-- ¿- ¿- -©2+SE+SE+EE+EE2EEEeEEerkerkerxrrrrex 59 2. MO HÌNH TOÁN.

Giới thiệu mô hình WAPROMAN. Xây dựng chương trình tính phân bố hàm lượng tram tích lơ lửng theo độ sâu —. Phương pháp giải đối với bài toán dừng. Phương pháp giải đối với bài toán thay đổi theo thời gian, xét đến sự tái lơ CHƯƠNG 3: SỰ LAN TRUYEN SONG TRONG VUNG RUNG NGAP MAN —.

PHAN TICH PHO SÓNG GIÓ. Sự dich chuyền năng lượng phổ trong rừng ngập mặn. Kết quả bước đầu phân tích phố sóng tại vùng rừng ngập mặn Cù Lao Dung, huy. HE SO SUY GIẢM SÓNG.

TINH SỰ LAN TRUYEN SONG BANG MÔ HÌNH WAPROMAN. Số liệu đầu vào. Biện luận hiệu chỉnh mô hình đối với vùng rừng ngập mặn Cu Lao Dung. Kết quả tính toán.-¿- ¿5c set SE EE121121121111111112112111E 11111111110.

KET LUẬN CHƯƠNG 3.--- 2-22 ©2+22+2EE2EE2EE223E22122122.EEerrrrrrres 89 CHUONG 4: PHAN BO HAM LƯỢNG TRAM TÍCH LO LUNG TRONG VUNG RUNG NGAP MẶN.- 55s se se ssEEseEsEseEssersersersetssersersersssse 91 4. TÁC ĐỘNG CUA CAC YEU TO ĐỘNG LUC DEN HAM LƯỢNG TRAM TÍCH LO LUNG woceecesscsssesssssssssesssecssessssssecssessuessesssecsusssssssesssessuessssssesssessuesssesecssees 91 4. Rừng ngập mặn Can Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh. Rừng ngập man Cù Lao Dung, Sóc Trăng.

VAN TÓC LANG DONG TRAM TÍCH KET DÍNH. Phân bố kích thước hạt trầm tích. Sự thay đổi ham lượng trầm tích theo độ sâu từ thi nghiệm cột chim lắng tram 4. KET QUA TINH PHAN BO HAM LƯỢNG TRAM TÍCH LO LUNG THEO ĐỘ SAU ciecccccssessesssessessessssssessessecsusssesssssessussusssessecsussusssessessussusssessessussuesseesessesaeeeees 131 4.

Ap dụng điều kiện thực tại vùng rừng ngập mặn Cần Giờ. Áp dụng điều kiện thực tại vùng Cù Lao Dung. KET LUẬN CHƯNG 4.Ô 146 DANH MỤC CONG TRÌNH CUA LUẬN ÁN .---scssccsscssecsse 150 TÀI LIEU THAM KHAO. 2-5-2 <s£©s£©s2ESs£Ss£EseEssEsEsserserssrssesse 152 PHU LUC 21015.

162 DANH MỤC HÌNH Hình 0.1 Cấu trúc thực hiện luận án .---2- 2 +¿©2++2+++£+++zx+zx+erxesrxezred 5 Hình 1.1 Bang phân bồ kích thước hạt Wentworth (1922) (trích dẫn từ [14]).2 Các dạng chuyên vận trầm tích .3 Chu trình lắng đọng và tái lơ lửng của trầm tích kết dính liên quan đến quá trình kết tụ và phá vỡ hạt trầm tích [6 ].--¿¿- + + +x+x+xeE+x+EeEzezxererxzxee 10 Hình 1.4 VỊ trí hai khu vực nghiên cứu: vùng rừng ngập mặn Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh và Cù Lao Dung, Sóc Trang .5 Hoa gió năm tại Vũng Tau (1987 - 2006) [7I],.6 Hoa gió tại Sóc Trăng năm 2018 .7 Biến đổi mực nước trung bình tháng trong 20 năm tại trạm Vũng Tàu (1987 - 00010017 .8 Biến đổi mực nước cực đại tháng trong 20 năm tại trạm Vũng Tàu (1987 2009001 .9 Biến đổi mực nước cực tiêu tháng trong 20 năm tại trạm Vũng Tàu (1987 009001 6.10 Dao động mực nước tại trạm Trần Đề - Sóc Trăng 04/2018 (nguồn số liệu: Đài Khí tượng Thủy văn Khu vực Nam Bộ).11 Dao động mực nước tại trạm Trần Đề - Sóc Trăng 07/2018 (nguồn số liệu: Đài Khí tượng Thủy văn Khu vực Nam Bội).12 Sơ đồ phân bố các quần xã thực vật ngập mặn (Vũ Văn Cương, 1964, trich Gan tir 0 nmnaẳảỘẳỪỪỪỪỪờỪDỪẠ.1 Vi trí các trạm đo đạc tại khu vực nghiên cứu Cần Giờ .2 VỊ trí các trạm đo đạc tại khu vực nghiên cứu Cù Lao Dung .3 Kết quả hiệu chỉnh SSC tại trạm ngoài ST0-CLD (Cù Lao Dung) đối với I01230Ẽ500 0010057.4 Hàm tương quan (a) và hàm mật độ phổ (b) ứng với các giá trị m: 640, 512, 384, 256 Va 128 voce .5 Hàm tương quan (a) và ham mật độ phố (b) ứng với các giá trị m: 32, 48, 64, 80, 96, 112 Va 0/1 .6 Ham mật độ phổ năng lượng với n = 512 và m thay đồi .7 Kết quả tính phổ băng phương pháp Blackman - Tukey với m = 64 và n thay đổIi. 5c tt 21121121121 2111111111 2112112111 1111011110111 11g n re 44 Hình 2.10 Hàm phổ bằng phương pháp FFT với L = 64 và thay đổi n.11 So sánh kết quả tính phô bang hai phương pháp Blackman - Tukey va Hình 2.12 Cột chìm lắng trầm tích tại phòng thí nghiệm .13 Quy trình thực hiện thí nghiệm cột chim lắng trầm tích: (a) pha trằm tích; (b) lay mẫu từ cột chim lắng trầm tích; (c) cho mẫu trầm tích vào cốc.14 Phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm: (a) mẫu tram tích; (b) lọc mẫu qua hệ thong loc; (c) say giấy lọc; (d) cân giấy LOC.ẶẶ 222cc sSecee 55 Hình 2.15 Sự thay đôi vận tốc lắng đọng với hàm lượng trầm tích [82].16 Sơ đồ khối của chương trình tính vận tốc lắng đọng.17 Kết quả tinh toán vận tốc lang đọng khi thay đổi giá trị tham số m van Hình 2.18 Kết quả tính toán vận tốc lang đọng khi thay đổi giá trị tham số b.19 Kết quả tính toán vận tốc lắng đọng khi thay đổi giá trị tham số m.20 So sánh kết quả tính toán vận tốc lắng đọng khi thay đôi giá trị tham số bi 82:88 0 .21 Kết quả tính toán vận tốc lắng đọng khi thay đổi giá trị tham số n.22 Kết quả tính toán vận tốc lắng đọng khi thay đổi giá trị tham số a.23 Hệ thống tọa độ trong mô hình WAPROMAN [30].1 Phổ sóng các trạm tại Cù Lao Dung dot tháng 9/2014.2 Phổ sóng trạm ST2-CLD và ST3-CLD tại Cù Lao Dung tháng 9/201475 Hình 3.3 Phổ năng lượng sóng từ vùng nước nông đến vùng rừng ngập mặn Cù La0 DUNG 0777.4 Độ cao sóng có nghĩa tại các trạm và kết quả hệ số suy giảm r trong hai đợt tháng 09/2014 và tháng 3/20 1 Š. 5 6+ St HH HH ng rệt 79 Hình 3.5 Khu vực tính sự lan truyền sóng tại vùng rừng ngập mặn Cù Lao Dung Hình 3.7 So sánh giữa kết quả từ mô hình và số liệu thực đo khi độ sâu 0,9 m.8 So sánh giữa kết quả từ mô hình và số liệu thực đo khi độ sâu 1,0 m.9 So sánh giữa kết quả từ mô hình và số liệu thực đo khi độ sâu 1,2 m.1: Số liệu đo đạc vận tốc gió và hướng gió tại Cần Giờ: (a) mùa gió mùa Đông Bắc (02/2012) và (b) mùa gió mùa Tay Nam (06/2014).