Tuyển Tập Nghiên Cứu Biển, 2013, tập 19: 17-26

PHÂN BỐ DỊNG CHẢY DỌC BỜ DO SĨNG ĐỔ NHÀO
TRONG CÁC TRƯỜNG GIĨ ĐIỂN HÌNH TẠI VÙNG BIỂN
TUY AN, PHÚ N
Đỗ Như Kiều1, Lê Đình Mầu2
1
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP. HCM
2
Viện Hải dương học, Viện Hàn lâm Khoa học & Cơng nghệ Việt Nam
Tóm tắt

Bài báo trình bày kết quả tính tốn phân bố dịng chảy dọc bờ do sóng đổ
nhào phía ngồi đầm Ơ Loan thuộc vùng biển Tuy An, Phú Yên ứng với các
đợt gió mùa điển hình cấp 6 (Vnk = 13 m/s, hướng Đông Bắc (NE), Đông (E)
và Đông Nam (SE). So sánh độ chính xác của 2 cơng thức thực nghiệm tính
tốc độ dịng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào theo qui phạm bảo vệ bờ biển của
Hải quân Mỹ (SPM, 1984) và Rattanapitikon – Shibayama (2006) với số liệu
thực đo. Kết quả tính tốn cho thấy cơng thức Rattanapitikon – Shibayama
(2006) khá phù hợp. Với sóng hướng NE: dịng có hướng từ bắc xuống nam
với vận tốc đạt giá trị cực đại 0,7 m/s tại cửa An Hải và tại vị trí cách cửa An
Hải khoảng 2 km về phía nam. Với sóng hướng E, nhìn chung dịng có
hướng từ nam lên bắc, xuất hiện các điểm hội tụ dịng có vận tốc nhỏ hơn
0,1 m/s. Vận tốc dòng đạt giá trị cực đại 0,91 m/s tại cửa An Hải. Tại cửa Lễ
Thịnh dịng có vận tốc từ 0,25 đến 0,5 m/s. Với sóng hướng SE, dịng có
hướng từ nam lên bắc và vận tốc dòng lớn hơn so với các trường hợp sóng
hướng NE và E. Vận tốc dòng cực đại 1,02 m/s tại cửa An Hải. Khu vực hội
tụ sóng có vận tốc từ 0,5 đến 0,7 m/s.

DISTRIBUTION OF LONGSHORE CURRENT INDUCED BY BREAKING
WAVE CORRESPONDING TO TYPICAL WIND CONDITIONS ALONG

TUY AN COAST, PHU YEN PROVINCE
Do Nhu Kieu1, Le Dinh Mau2
1
University of Science, Vietnam National University – Ho Chi Minh City
2
Institute of Oceanography, Vietnam Academy of Science & Technology
Abstract

This paper presents the calculated results of wave and longshore current
induced by breaking wave along Tuy An coast, Phu Yen province
corresponding to typical wind conditions (Vnk = 13 m/s in NE, E and SE
directions). Comparing the accuracy degree between two experimental
formulae of SPM (1984) and Rattanapitikon–Shibayama (2006) for
calculation of longshore current induced by breaking wave and the practical
data. Study results show that Rattanapitikon–Shibayama formula is more
suitable for calculation of longshore current induced by breaking wave in
Tuy An area. For NE wave direction, the current flows from north to south.
The maximum current velocity is 0.7 m/s at An Hai inlet and the position
from An Hai inlet about 2 km towards south. For E wave direction, the
current flows from south to north and appear the convergence points with
17


small velocity, less than 0.1 m/s. The maximum current velocity is 0.91 m/s
at An Hai inlet. The current velocity is from 0.25 to 0.5 m/s around Le Thinh
inlet. For SE wave direction, the current flows from south to north. The
current velocity attains the highest value in three calculated cases. The
maximum current velocity is 1.02 m/s at An Hai inlet. The velocity in the
area where occurs convergent phenomenon is from 0.5 to 0.7 m/s.
I. MỞ ĐẦU


Shibayama (2006). Các công thức trên được
thể hiện ở Bảng 1. Ngồi ra, một số mơ
hình động lực khác cũng được tích hợp
thêm module tính dịng dọc bờ do sóng đổ
nhào như: mơ hình hồn lưu ven bờ
SYMPHONIE, mơ hình động lực ven bờ
MORPHODYN hoặc được tính tốn dựa
trên các phương trình cân bằng năng lượng
và phương trình liên tục.

Việc nghiên cứu cơ chế hình thành cũng
như tính tốn phân bố dịng chảy dọc bờ do
sóng đổ nhào đã và đang thực hiện bởi
nhiều tác giả khác nhau. Đồng thời, các tác
giả cũng đưa ra một số cơng thức khác nhau
cho việc tính tốn nhưng hầu hết đều là các
công thức thực nghiệm như: Longuet–
Higgins (1970), Komar và Inman
(1970), Galvin (1987), Rattanapitikon và

Bảng 1. Một số cơng thức thực nghiệm tính dịng dọc bờ do sóng đổ nhào
Table 1. Some experimental formulae for calculation of longshore current induced
by breaking wave
Năm

Tác giả

1970


Longuet – Higgins

Công thức thực nghiệm
vL =

5π ς S
8 Cf

Ghi chú

ghb sin αb cos αb

Hb: độ cao sóng vỡ (m)
Hbs: độ cao sóng vỡ có

vL = 2.7um sin α b cos α b

1970

nghĩa (m)

um = ghb = gH b / γ

Komar và Inman

S: độ dốc

vL = 1.0 gH bs sin α b cos α b

1984


Longuet –Higgins
(trong SPM, 1984)

vL = 20.7 S gH b sin(2α b )

1987

Galvin

vL = gST sin 2α b

1999

Pilirczyk
(trong Kamran và
cs., 2012)

vL = K L gH b sin 2α b

2006

Rattanapitikon –
Shibayama

K L = 0.3 ÷ 0.6
vL = 2.7uˆb sin α b cos α b
uˆb =

( −0.57S


)

2

+ 0.31S + 0.58 π Cb  H 0 


tanh 2 ( kb hb )
 L0 

0.83

hb: độ sâu sóng vỡ (m)
γ : chỉ tiêu sóng vỡ
Cf: hệ số ma sát kéo
α b : góc sóng vỡ (độ)
H0: độ cao sóng nước sâu
(m)
L0: chiều dài sóng nước
sâu (m)
kb: số sóng trong vùng
sóng vỡ
T: chu kì sóng (s)

thực đo như: “Đặc điểm phân bố các đặc
trưng sóng tại vịnh Nha Trang trong các
trường gió mùa điển hình” (Lê Đình Mầu
và cs., 2010). “Đặc điểm phân bố các đặc
trưng sóng tại vùng biển Lagi (Bình Thuận)

và tác động của chúng đến q trình xói lở
– bồi tụ” (Lê Đình Mầu, 2010). Trong bài
báo này, phân bố dòng chảy dọc bờ do sóng

Tại Việt Nam, hiện nay có rất ít nghiên
cứu và tính tốn về dịng chảy dọc bờ do
sóng đổ nhào. Các tính tốn này hầu hết
dựa trên các nghiên cứu, giả thiết của
Longuet–Higgins (trong SPM, 1984) và
phần lớn chỉ mang tính chất định tính vì chỉ
đúng về hướng, riêng độ lớn vận tốc dịng
có sự khác biệt tương đối lớn so với số liệu
18


trình có liên quan hơn. Thường mơ hình
Longuet–Higgins phù hợp hơn cho vùng
biển thống, điều kiện sóng mạnh (bên bờ
đại dương) nên nó cho tốc độ dịng lớn hơn
thực tế nếu áp dụng tại Việt Nam. Trong
nghiên cứu này, cả hai mơ hình đều được
tiến hành tính tốn và so sánh với số liệu
thực đo. Từ đó, chọn cơng thức phù hợp để
tính tốn cho khu vực nghiên cứu.
Phạm vi tính tốn được thể hiện trong
Hình 1. Địa hình khu vực nghiên cứu là
vùng biển nơng ven bờ, có địa hình đáy khá
phức tạp. Độ dốc giảm dần từ bắc xuống
nam. Tuy nhiên, do đường bờ có dạng vịng
cung và được che chắn bởi mỏm đá phía

bắc cửa Lễ Thịnh và đảo Mái Nhà nên năng
lượng sóng truyền vào vùng ven bờ phân bố
không đồng đều, dẫn đến sự phân bố khơng
đồng đều về vận tốc dịng chảy dọc bờ sinh
ra do sóng đổ nhào. Vị trí khu vực tập trung
năng lượng sóng tác động vào bờ phụ thuộc
vào hướng sóng tới. Do khn khổ bài báo,
chúng tơi chỉ trình bày phân bố dịng chảy
dọc bờ do sóng đổ nhào theo các hướng
sóng tác động chính: Đơng Bắc (NE), Đơng
(E) và Đơng Nam (SE).

đổ nhào trong các điều kiện gió mùa điển
hình được tính tốn theo quy trình như sau:
- Xác định các đặc trưng sóng ngồi khơi
vùng biển Tuy An từ các đặc trưng gió
thống kê tại trạm Tuy Hịa: 1988 – 2007
(Hình 2) bằng mơ hình Dolphin (Mandal và
Holthuijsen, 1985).
- Xác định các đặc trưng sóng ven bờ
bằng mơ hình SWAN (Holthuijsen và cs.,
2003) với các điều kiện biên là sóng ngồi
khơi, gió địa phương và phân bố độ sâu
vùng nghiên cứu.
- Tính vận tốc dịng dọc bờ do sóng đổ
nhào bằng 2 mơ hình thực nghiệm:
Longuet–Higgins (trong SPM, 1984) và
Rattanapitikon–Shibayama (2006). Trong
đó, mơ hình Longuet–Higgins là một trong
những mơ hình đơn giản nhất, được phát

triển sớm nhất là cơng thức chuẩn để tính
tốc độ dịng dọc bờ do sóng đổ nhào của
Hải quân Mỹ. Tuy nhiên, hệ số thực nghiệm
dao động rất lớn, điều này yêu cầu phải có
nhiều số liệu đo đạc thực địa đồng bộ nhằm
xác định chính xác hệ số thực nghiệm này.
Mơ hình Rattanapitikon–Shibayama mới
hơn, hiện đại hơn, có xét đến nhiều q

Hình 1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu
Figure 1. Feature of study area

19


Hình 2. Hoa gió tại trạm Tuy Hịa (1988 – 2007)
Figure 2. Wind rose diagram at Tuy Hoa station (1988 – 2007)

II. TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

triển bền vững kinh tế xã hội, bảo vệ môi
trường tại dải ven biển Nam Trung Bộ (Đà
Nẵng – Bình Thuận)” do Viện Hải dương
học chủ trì (2010-2014).

1. Tài liệu
Số liệu gió được thu thập tại trạm Tuy Hòa,
Phú Yên (1988 – 2007) được phân tích,
thống kê từ số liệu lưu trữ của đề tài độc lập
cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ

Việt Nam (VAST): “Đánh giá tác động của
các trường sóng trong gió mùa đến dải ven
biển Nam Trung Bộ từ Phú Yên đến Bình
Thuận và đề xuất các giải pháp giảm nhẹ
thiệt hại phục vụ phát triển bền vững”
(2007-2009).
Độ sâu tại khu vực nghiên cứu được lấy
từ hải đồ tỉ lệ 1/50.000 xuất bản năm 2005
của Bộ Tài nguyên và Mơi trường. Các đặc
trưng sóng đo bằng máy ALEC AWH –
16M tại điểm 109017’54”E, 13017’28” N
(bờ phía nam cửa An Hải) được sử dụng để
kiểm chứng mơ hình SWAN, dịng chảy đo
bằng phương pháp thả phao trơi và gió đo
bằng máy đo gió cầm tay ANEMOMETER
– AVM 01. Các dữ liệu trên được lấy từ đề
tài bảo vệ môi trường: “Áp dụng các mơ
hình hiện đại nhằm đánh giá, phịng tránh
và giảm thiểu thiệt hại các tác động môi
trường của hiện tượng đóng/mở các cửa
sơng, đầm phá phục vụ chiến lược phát

2. Phương pháp
2.1. Tính tốn các đặc trưng sóng biển sâu
Mơ hình số trị tính sóng biển khơi Dolphin
(Mandal và Holthuijsen, 1985) tính tốn kết
hợp sóng gió và sóng lừng.
Phương trình cân bằng năng lượng phổ
sóng hai chiều:
- Trường hợp sóng gió trên hướng θ:

∞
dE1 (θ )
= S1 (θ ) + ∫ S2 ( f ,θ )df
(1)
dt
0
Trong đó: E1(θ) là mật độ năng lượng
phổ của sóng gió theo hướng θ. S1(θ): tốc
độ biến đổi của E1(θ). S2(f, θ) là tốc độ
chuyển giao năng lượng sóng lừng 2 chiều
E2 sang sóng gió có cùng tần số f.
- Trường hợp sóng lừng từ hướng θ:
dE2
= − BS11 ( f ,θ ) − S 2 ( f ,θ ) − S3 ( f ,θ ) (2)
dt
khi S1 < 0
B =1

khi S1 > 0
B = 0
20


Các đặc trưng sóng đổ nhào (độ cao,
hướng, vị trí) được lấy từ kết quả tính sóng
của mơ hình SWAN và theo tiêu chuẩn
γ b = H b hb với γ b được lấy ≥ 0.6 do độ cao
sóng sử dụng để tính tốn là độ cao sóng có
nghĩa và là sóng ngẫu nhiên (SPM, 1984).
Vận tốc dịng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào

gây ra được tính theo cơng thức của
Longuet–Higgins (trong SPM, 1984) và
Rattanapitikon – Shibayama (2006). So
sánh kết quả tính tốn với số liệu đo đạc.
Chọn cơng thức tính phù hợp cho khu vực
nghiên cứu.
+ Longuet – Higgins (trong SPM, 1984):

Trong đó:
E2(f,θ) là mật độ năng lượng phổ của
sóng lừng với tần số f theo hướngθ. S11 là
tốc độ biến đổi của E2. S2 là tốc độ chuyển
giao năng lượng sóng lừng E2 sang sóng
gió có cùng tần số. S3 là tốc độ biến đổi
năng lượng sóng lừng gây bởi hiệu ứng
nước nông.
Số liệu đầu vào của mơ hình: hướng và
tốc độ gió, thời gian gió tác động được
chọn từ việc thống kê số liệu gió nhiều
năm.
Số liệu đầu ra của mơ hình: độ cao sóng
có nghĩa Hs, chu kỳ đỉnh phổ sóng Tp, độ
phân tán phổ năng lượng DSPR và hướng
sóng θ.
2.2. Tính tốn các đặc trưng sóng nước
nơng ven bờ
Các đặc trưng sóng tại vùng biển ven bờ
được xác định bằng mơ hình SWAN
(Holthuijsen và cs., 2003) trên cơ sở
phương trình cân bằng tác động phổ.

∂
∂
∂
∂
∂
S
N + Cx N + C y N +
Cσ N +
Cθ N = (3)
∂t

∂x

∂y

∂σ

∂θ

vL = 20.7 S gH b sin(2α b )

(4)

+ Rattanapitikon – Shibayama (2006):
vL = 2.7uˆb sin α b cos α b
(5)
Với:
uˆb

( −0.57S

=

2

)

+ 0.31S + 0.58 π Cb  H 0 


tanh 2 ( kb hb )
 L0 

0.83

(6)

Trong đó:
vL là vận tốc dịng chảy dọc bờ do sóng
đổ nhào gây ra (m/s). ûb là vận tốc truyền
sóng tại vị trí sóng vỡ. S là độ dốc bãi biển.
kb là số sóng tại vị trí sóng vỡ. hb là độ sâu
tại vị trí sóng vỡ. H0, L0 là độ cao sóng và
chiều dài sóng nước sâu. αb là hướng sóng
tại vị trí sóng vỡ.

σ

Trong đó: N là mật độ phổ tác động
(action density); Cx, Cy là tốc độ lan truyền
của N theo không gian x và y; Cσ, Cθ là tốc

độ biến đổi của N theo tần số tương đối σ
và hướng θ; S = S(σ, θ) là hàm nguồn.
Mơ hình SWAN tính hiệu ứng nước
nơng, khúc xạ, tạo sóng do gió địa phương,
sóng bạc đầu, tương tác sóng – sóng, ma sát
đáy, sóng đổ nhào,…Phạm vi áp dụng mơ
hình là khu vực vùng biển bên ngồi đầm Ơ
Loan với diện tích khoảng 56 km2. Kích
thước mỗi ơ lưới là 48 m x 48 m.
Số liệu đầu vào của mơ hình:
- Các tham số sóng ngồi khơi: Hs, Tp,
DSPR và θ được lấy từ kết quả của mô hình
Dolphin.
- Trường gió địa phương ổn định theo
thời gian (V = 10 m/s, hướng NE, E và SE).
- Phân bố độ sâu của vùng nghiên cứu.

III. KẾT QUẢ
1. Các đặc trưng sóng ngồi khơi vùng
biển Tuy An
Kết quả tính tốn từ mơ hình Dolphin cho
các đặc trưng sóng ngồi khơi vùng biển
nghiên cứu ứng với trường gió ngồi khơi
điển hình Vnk = 13 m/s theo các hướng NE,
E và SE được trình bày trong Bảng 2.
2. Các đặc trưng sóng ven bờ và dịng
chảy dọc bờ do sóng đổ nhào ứng với các
trường sóng tác động tại khu vực nghiên
cứu
2.1. So sánh kết quả tính tốn dịng chảy

dọc bờ do sóng đổ nhào theo Longuet –
Higgins
(trong
SPM,
1984)
và
Rattanapitikon – Shibayama (2006)

3. Tính tốn dịng chảy dọc bờ do sóng
đổ nhào gây ra
21


Kết quả so sánh cho thấy các giá trị vận tốc
dịng dọc bờ do sóng đổ nhào được tính từ
cơng thức của Longuet–Higgins (trong
SPM, 1984) quá lớn so với kết quả khảo sát
thực tế sơ bộ. Ngược lại, kết quả tính tốn
sử dụng cơng thức của Rattanapitikon–
Shibayama (2006) lại cho các giá trị vận tốc
dòng nhỏ hơn giá trị thực đo nhưng với sai

số nhỏ hơn rất nhiều so với cơng thức
Longuet–Higgins (trong SPM, 1984). Do
đó, cơng thức Rattanapitikon–Shibayama
(2006) được chọn để tính tốn dịng chảy
dọc bờ do sóng đổ nhào tại khu vực nghiên
cứu. Những dữ liệu tính tốn, so sánh được
trình bày tại Bảng 3.


Bảng 2. Các đặc trưng sóng ngồi khơi vùng biển Tuy An
Table 2. Offshore wave characteristics in Tuy An waters
Các đặc trưng sóng vùng khơi
Độ cao sóng có nghĩa (Hs)
Chu kỳ sóng đỉnh phổ (Tp)
Hệ số phân tán của phổ sóng (DSPR)

Độ lớn
2,33 m
6,95s
27,080

Bảng 3. So sánh vận tốc dịng dọc bờ do sóng đổ nhào đo đạc với kết quả tính tốn theo Longuet–
Higgins (trong SPM, 1984) và Rattanapitikon – Shibayama (2006)
Table 3. Comparison between calculated results of longshore current induced by breaking wave
corresponding to Longuet–Higgins (in SPM, 1984) và Rattanapitikon–Shibayama (2006)
Tính tốn
Tọa độ

Thực đo

Longuet Rattanapitikon
– Higgins – Shibayama

Điểm

Hướng
x

y


Vận tốc
(m/s)

Hướng

Vận tốc
(m/s)

Vận tốc
(m/s)

1

109,295 13,2916

0,2

Bắc xuống Nam

0,41

0,17

Bắc xuống Nam

2

109,2929 13,2961


0,26

Nam lên Bắc

1,03

0,22

Nam lên Bắc

3

109,2896 13,3023

0,22

Nam lên Bắc

0,42

0,18

Nam lên Bắc

4

109,2964 13,2902

0,28


Bắc xuống Nam

0,44

0,24

Bắc xuống Nam

5

109,286 13,3342

0

0,18

0,03

Bắc xuống Nam

Hình 3. So sánh vận tốc dịng dọc bờ do sóng đổ nhào thực đo với kết quả tính toán theo Longuet –
Higgins (trong SPM, 1984) và Rattanapitikon – Shibayama (2006)
Figure 3. Comparison between calculated results of longshore current induced by breaking wave
corresponding to Longuet –Higgins (in SPM, 1984) và Rattanapitikon – Shibayama (2006)

22


2.2. Dịng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào
+ Trường hợp sóng hướng Đơng Bắc (NE):

Kết quả mơ phỏng trường sóng cho thấy,
phần hứng sóng của đảo Mái Nhà và mỏm
đá phía bắc cửa Lễ Thịnh là khu vực chịu
tác động mạnh nhất của sóng. Tuy nhiên,
đoạn bờ từ cửa An Hải dài khoảng 1,5 km
về phía nam là khu vực đáng chú ý nhất với
đường đẳng độ cao sóng 2 m tiến sát vào
bờ. Đoạn bờ tiếp theo đến mỏm đá phía
nam và từ cửa An Hải về phía bắc gần
3 km, sóng đi vào bờ có độ cao khoảng
1,5 m. Đoạn bờ dài khoảng 1,5 km gần cửa
Lễ Thịnh có độ cao sóng giảm dần từ 1,0
đến 0,5 m tại cửa (Hình 4a).

Kết quả tính tốn dịng chảy dọc bờ do
sóng đổ nhào cho thấy, vận tốc phân bố
khơng đều trên tồn khu vực tính tốn. Các
vị trí có độ dốc thay đổi nhiều thường có
vận tốc dịng lớn. Vùng bờ gần cửa Lễ
Thịnh có vận tốc dịng rất nhỏ do nằm trong
vùng được che chắn. Vận tốc dịng trung
bình trên tổng số điểm sóng vỡ khoảng
0,14 m/s. Vận tốc cực đại tại vị trí phía bắc
gần cửa An Hải và vị trí phía nam cách cửa
An Hải khoảng 2 km với giá trị 0,7 m/s. Tại
cửa Lễ Thịnh vận tốc dòng đạt giá trị cực
tiểu. Các khu vực phía bắc cửa An Hải có
vận tốc dịng từ 0,05 đến 0,5 m/s. Nhìn
chung, dịng có hướng từ bắc xuống nam
(Hình 4b).


(a)

(b)

Hình 4. (a) Trường độ cao sóng hữu hiệu; (b): Trường dịng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào. Gió
ngồi khơi: Vnk = 13 m/s; Gió ven bờ: Vvb = 10 m/s; Hướng: NE
Figure 4. (a) Pattern of significant wave height; (b): Pattern of longshore current induced
by breaking wave. Offshore wind: Vnk = 13 m/s; Nearshore wind: Vvb = 10 m/s; Direction = NE

+ Trường hợp sóng hướng Đơng (E):
Trong trường hợp này, gần như tồn khu
vực bờ vùng nghiên cứu chịu tác động
mạnh bởi sóng với độ cao sóng từ 1,5 đến
2,0 m trừ cửa Lễ Thịnh và đoạn bờ 500 m
gần mỏm đá phía nam có độ cao sóng khi
vào bờ khoảng 1,0 m. Vùng khuất sóng gần
đảo Mái Nhà có độ cao sóng nằm trong
khoảng 0,5 đến 1,0 m và tăng dần khi càng

ra xa đảo. Vùng tập trung năng lượng sóng
lớn nhất có chiều dài khoảng 1,5 km, cách
cửa An Hải khoảng 500 m về phía bắc
(Hình 5a). Nhìn chung, dịng có hướng từ
nam lên bắc do đặc trưng địa hình khu vực
nghiên cứu có xu hướng dốc về phía bắc và
vận tốc dịng phân bố không đồng đều. Tuy
nhiên, xuất hiện một số vị trí hội tụ dịng,
điển hình là khu vực gần cửa Lễ Thịnh và
23



vị trí cách cửa An Hải khoảng 2 km về phía
nam (được đánh dấu trên hình 5b). Vận tốc
dịng có xu hướng giảm nhanh về các vị trí
dịng hội tụ và có giá trị nhỏ hơn 0,1 m/s.
Vận tốc dịng mạnh nhất đạt giá trị 0,91 m/s

gần An Hải. Tại khu vực cửa Lễ Thịnh độ
lớn vận tốc dòng từ 0,25 đến 0,5 m/s. Vận
tốc dịng trung bình khoảng 0,142 m/s
(Hình 5b).

(a)

(b)

Hình 5. (a) Trường độ cao sóng hữu hiệu; (b): Trường dịng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào. Gió
ngồi khơi: Vnk = 13 m/s; Gió ven bờ: Vvb = 10 m/s; Hướng: E

Figure 5. (a) Pattern of significant wave height; (b): Pattern of longshore current induced
by breaking wave. Offshore wind: Vnk = 13 m/s; Nearshore wind: Vvb = 10 m/s;
Direction: E
+ Trường hợp sóng hướng Đơng Nam
(SE):
Sóng tác động vào bờ khu vực nghiên cứu
trong trường hợp này nhỏ hơn nhiều so với
các trường hợp sóng hướng NE và E. Khu
vực hứng sóng của đảo Mái Nhà chịu tác
động bởi sóng với độ cao 2 m. Mỏm đá

phía bắc cửa Lễ Thịnh và khu vực từ mỏm
đá phía nam về phía nam chịu tác động bởi
sóng có độ cao 1,5 m. Toàn bộ khu vực
đường bờ nghiên cứu chịu tác động bởi
sóng có độ cao khoảng 1,0 m. Riêng vị trí
phía bắc cửa An Hải, cách bờ khoảng 200
m xảy ra hiện tượng hội tụ sóng. Vùng
khuất sóng gần đảo Mái Nhà có độ cao
sóng khoảng 1,0 m và tăng dần khi càng ra
xa đảo (Hình 6a).

Kết quả tính tốn dịng dọc bờ do sóng
đổ nhào cho thấy, khu vực xuất hiện hội tụ
sóng có vận tốc dịng từ 0,5 đến 0,7 m/s,
lớn hơn nhiều so với hầu hết các khu vực
khác. Mặc dù, vận tốc dòng phân bố khơng
đồng đều nhưng nhìn chung vùng bờ phía
nam cửa An Hải được che chắn bởi đảo
Mái Nhà và mỏm đá phía nam, vận tốc
dịng có xu hướng giảm dần về phía cửa
An Hải với giá trị từ 0,6 đến 0,3 m/s. Vận
tốc dòng cực đại khá lớn, đạt giá trị 1,02
m/s tại gần cửa An Hải (bờ phía bắc). Vận
tốc trung bình trong trường hợp này là
0,213 m/s. Tại cửa Lễ Thịnh, vận tốc dịng
có giá trị nhỏ hơn 0,3 m/s. Vận tốc nhỏ
nhất tại khu vực sát bờ đoạn bờ uốn cong
(Hình 6b).

24



(a)

(b)

Hình 6. (a) Trường độ cao sóng hữu hiệu; (b): Trường dịng chảy dọc bờ do sóng đổ nhào. Gió
ngồi khơi: Vnk = 13 m/s; Gió ven bờ: Vvb = 10 m/s; Hướng: SE

Figure 6. (a) Pattern of significant wave height; (b): Pattern of longshore current induced
by breaking wave. Offshore wind: Vnk = 13 m/s; Nearshore wind: Vvb = 10 m/s;
Direction: SE
IV. THẢO LUẬN

Với sóng hướng E: dịng có hướng từ
nam lên bắc, tuy nhiên xuất hiện một số
điểm hội tụ dịng do ảnh hưởng của địa hình
và hướng sóng tác động. Vận tốc đạt giá trị
cực đại 0,91 m/s tại cửa An Hải. Vận tốc
dòng gần cửa Lễ Thịnh có giá trị từ 0,25
đến 0,5 m/s. Tại các điểm hội tụ, vận tốc
đạt giá trị nhỏ hơn 0,1 m/s.
Với sóng hướng SE: dịng có hướng từ
nam lên bắc và vận tốc dịng lớn hơn so với
các trường hợp sóng hướng NE và E do địa
hình đáy dốc hơn về phía bắc. Vận tốc dịng
cực đại 1,02 m/s tại cửa An Hải. Khu vực
hội tụ sóng có vận tốc dịng từ 0,5 đến
0,7 m/s.
Kết quả tính tốn về hướng dịng chảy

dọc bờ do sóng đổ nhào cho thấy khá phù
hợp với thực tế, đây là thông số rất quan
trọng phục vụ thiết kế các cơng trình bảo vệ
bờ biển, cửa sơng. Tuy nhiên, vì số liệu đo
đạc vận tốc dịng chảy để kiểm chứng kết
quả tính tốn cịn rất hạn chế cả về số lượng
và kỹ thuật đo đạc nên độ tin cậy chưa cao.
Do đó, kết quả tính tốn tốc độ dòng chảy

Các vùng khác nhau của khu vực nghiên
cứu chịu tác động bởi sóng mang năng
lượng khác nhau phụ thuộc vào hướng sóng
tới và bị chi phối nhiều bởi điều kiện địa lý
và hình dạng đường bờ cũng như địa hình
đáy ven bờ.
Dịng dọc bờ do sóng đổ nhào sinh ra
phụ thuộc vào hướng sóng tác động và độ
dốc khu vực ven bờ trong đới sóng vỡ.
Nhìn chung, vận tốc dịng phân bố khơng
đều và tỉ lệ thuận với độ cao sóng tác động,
trừ các vị trí có sự hội tụ hoặc phân kì dịng.
Đới sóng vỡ mở rộng ra phía biển đến độ
sâu từ 2 đến 3 m tùy thuộc vào các đặc
trưng sóng tới.
Với sóng hướng NE: dịng có hướng từ
bắc xuống nam. Vận tốc dịng khá nhỏ so
với các trường hợp sóng hướng E và SE.
Vận tốc dòng đạt giá trị cực đại tại cửa An
Hải và vị trí cách cửa An Hải khoảng 2 km
về phía nam. Các khu vực phía bắc cửa An

Hải có giá trị thấp hơn và thấp nhất tại cửa
Lễ Thịnh.
25


dọc bờ do sóng đổ nhào trong nghiên cứu
này có tính chất tham khảo.

applied scientific research, 2(5): 4556 4562.
Komar, P.D., and Inman, D.L., 1970.
Longshore sand transport on beaches. J.
Geophysical Research, 75:5914–5927.
Lê Đình Mầu, 2010. Đặc điểm phân bố các
đặc trưng sóng tại vùng biển cửa La Gi
(Bình Thuận) và tác động của chúng đến
q trình xói lở - bồi tụ. Kỷ yếu Hội nghị
khoa học kỷ niệm 35 năm Viện KH&CN
VN (1975-2010), Tiểu ban KHCN Biển,
Hà Nội: 10/2010, tr. 211-216.
Lê Đình Mầu, Nguyễn Văn Tuân, Phạm Thị
Phương Thảo, 2010. Đặc điểm phân bố
các đặc trưng sóng tại vịnh Nha Trang
trong các trường gió mùa điển hình.
Tuyển tập Nghiên cứu biển. NXB.
KH&KT, ISSN:1859-2120, XVII: 9 - 17.
Longuet-Higgins, 1970. Longshore currents
generated by obliquely incident sea
waves. J. Geoph. Res., 75:6778-6789.
Mandal S. and L.H. Holthuijsen, 1985. A
numerical wave prediction model

DOLPHIN: Theory and test results.
Report No. 3-85, Delft University of
Technology, Department of Civil
Engineering, Group of Fluid Mechanics,
p. 1 - 70.
Rattanapitikon W., and Shibayama T.,
2006. Breaking wave formulas for
breaking depth and orbital to phase
velocity ratio. Coast. Eng. J., 48(4):395416.
SPM, 1984. Shore Protection Manual. U.S.
Army Coastal Engineering Research
Centre, Department of the Army Corps of
Engineers, Washington DC. USA. Vol. 1.

Lời cám ơn: Tập thể tác giả chân thành
cám ơn ban chủ nhiệm đề tài: “Áp dụng các
mơ hình hiện đại nhằm đánh giá, phòng
tránh và giảm thiểu thiệt hại các tác động
mơi trường của hiện tượng đóng/mở các
cửa sông, đầm phá phục vụ chiến lược phát
triển bền vững kinh tế xã hội, bảo vệ môi
trường tại dải ven biển Nam Trung Bộ (Đà
Nẵng – Bình Thuận)” và tập thể cán bộ
phòng Vật lý biển, Viện Hải dương học đã
tạo điều kiện trong việc thu thập số liệu lưu
trữ và khảo sát thực địa cũng như động viên
khích lệ trong q trình hồn thiện bài báo.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Chistos A., 2013. New modified equation
of longshore current velocity at the

breaking point
(for
mixed
and
gravel beaches). Journal of Coastal
Development, 16(2): 121 - 134.
Galvin C. J., 1987. Vertical profile of
littoral sand tracers from a distribution of
waiting time. In: Proceedings of Coastal
Sediments '87 (New Orleans, Louisiana,
ASCE), pp. 436–451.
Holthuijsen L. H., N. Booij, R. C. Ris, I. J.
G. Haagsma, A. T. M. M. Kieftenburg, E.
E. Kriezi, and M. Zijlema, 2003. SWAN
cycle III version 40.20. User Manual.
Delft University of Technology, the
Netherlands.
Kamran L., S. Kheiri, A. Karami, M.Torabi
Azad, M. Abrehdary, 2012. Field study of
longshore current along the Anzali coast
in Caspian Sea. Journal of basic and

26