Nghiên cứu động lực học trầm tích trong vùng rừng ngập mặn - NCS. Lê Nguyễn Hoa Tiên

Tên đề tài: Nghiên cứu động lực học trầm tích trong vùng rừng ngập mặn
Ngành: Vật lý địa cầu
Mã số ngành: 62440111
Họ tên nghiên cứu sinh: Lê Nguyễn Hoa Tiên
Khóa đào tạo: 2016
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Võ Lương Hồng Phước
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG-HCM
1. Tóm tắt nội dung luận án
Đối tượng nghiên cứu
Luận án tập trung vào đối tượng nghiên cứu trầm tích lơ lửng trong vùng RNM
Mục tiêu nghiên cứu
Luận án nghiên cứu sự tương tác giữa các quá trình thủy động lực học và trầm tích lơ lửng trong vùng RNM (không xét đến yếu tố dòng trong sông) thông qua các mục tiêu cụ thể sau:
Tính toán được tỉ lệ suy giảm khi sóng lan truyền từ vùng ngoài vào bên trong vùng RNM
Xác định được vận tốc lắng đọng đối với trầm tích kết dính ở khu vực nghiên cứu.
Xây dựng được chương trình tính toán để mô phỏng phân bố SSC theo độ sâu (có xét đến sự tái lơ lửng), trong đó xét đến tác động của vận tốc lắng đọng và hệ số khuếch tán
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp khảo sát - đo đạc và thu thập số liệu
Phương pháp thống kê mô tả, xử lý và phân tích số liệu;
Phương pháp thực nghiệm (xử lý mẫu và thực hiện thí nghiệm cột chìm lắng trầm tích trong phòng thí nghiệm);
Phương pháp mô hình hóa (mở rộng - hiệu chỉnh mô hình lan truyền sóng WAPROMAN và xây dựng chương trình tính toán phân bố SSC theo độ sâu).
Khu vực nghiên cứu và thời gian khảo sát
RNM Cần Giờ, TP.HCM: mùa gió mùa Tây Nam (19/06/2014 đến 27/06/2014).
RNM Cù Lao Dung, Sóc Trăng: mùa gió mùa Tây Nam (21/09/2014 đến 04/10/2014) và mùa gió mùa Đông Bắc (03/03/2025 đến 15/03/2015).
Kết quả
Kết quả từ mô hình WAPROMAN cho thấy RNM đã đóng góp vai trò quan trọng cho sự suy giảm sóng, với tỷ lệ suy giảm đạt 50% - 60% khi sóng lan truyền trên khoảng cách 280 m từ mép rừng vào sâu trong rừng. Kết quả từ mô hình toán phù hợp với kết quả phân tích số liệu thực đo.
Kết quả thực hiện thí nghiệm cột chìm lắng trầm tích đã xác định được vận tốc lắng đọng của trầm tích kết dính tại vùng RNM Cần Giờ và vùng RNM Cù Lao Dung. Tại Cần Giờ, vận tốc lắng đọng trầm tích nằm trong khoảng từ 0.64 x 10-6 m/s đến 0.99 x 10-3 m/s với nồng độ trầm tích cực đại C2 = 4.7 kg/m3. Tại vùng RNM Cù Lao Dung, vận tốc lắng đọng nằm trong khoảng từ 2.08 x 10-7 m/s đến 7.29 x 10-3 m/s, với nồng độ cực đại C2 = 3.2 kg/m3.
Kết quả xây dựng chương trình tính SSC theo độ sâu cho thấy phân bố SSC có xu hướng tăng theo độ sâu. SSC giảm theo thời gian và dần trở nên ổn định trong suốt toàn bộ cột nước. Kết quả tính toán áp dụng điều kiện thực tại vùng RNM Cần Giờ và RNM Cù Lao Dung cho kết quả phù hợp với số liệu thực đo. Đối với bài toán xét đến sự tái lơ lửng áp dụng tại vùng RNM Cù Lao Dung, sự phân bố SSC trong điều kiện dòng mạnh bị ảnh hưởng nhiều hơn điều kiện sóng mạnh, đặc biệt là tại đáy. Như vậy, SSC tại hai khu vực nghiên cứu RNM Cần Giờ và RNM Cù Lao Dung đều chịu ảnh hưởng động lực sóng và dòng triều.
2. Những kết quả mới của luận án
Điểm mới 1: Tính toán được giá trị vận tốc lắng đọng của trầm tích kết dính tại hai khu vực nghiên cứu: vùng RNM Cần Giờ, TP.HCM và vùng RNM Cù Lao Dung, Sóc Trăng bằng phương pháp đường cong bán thực nghiệm.
Điểm mới 2: Xây dựng được chương trình tính toán phân bố SSC theo độ sâu (mô hình một chiều, không dừng và có xét đến sự tái lơ lửng trầm tích trong RNM).
3. Các ứng dụng/ khả năng ứng dụng trong thực tiễn hay những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu
Hạn chế
Vai trò của yếu tố trong sông chưa được thể hiện rõ do mực nước khá thấp. Hướng vận chuyển của trầm tích chưa được phân tích một cách đầy đủ.
Mô hình lan truyền sóng WAPROMAN và chương trình tính SSC phân bố theo độ sâu là mô hình một chiều.
Về thí nghiệm cột chìm lắng trầm tích, số liệu vận tốc lắng đọng tại vùng chìm lắng do cản trở chưa nhiều, điều kiện thí nghiệm là điều kiện tĩnh.
Hướng phát triển
Tìm hiểu vùng nghiên cứu có mực nước đủ cao để có thể phân tích được ảnh hưởng của nguồn vật liệu trong sông đến phân bố SSC trong RNM. Phân tích thêm hướng vận chuyển của trầm tích.
Vận tốc lắng đọng: thực hiện thêm các thí nghiệm/đo đạc để thu các số liệu vận tốc lắng đọng cho vùng chìm lắng do cản trở, xem xét thêm các yếu tố tác động đến vận tốc lắng đọng trong phòng thí nghiệm, và có thể xác định được vận tốc lắng đọng ở một số khu vực khác.
Phát triển mô hình lan truyền sóng và xây dựng mô hình 2D về SSC để tính toán chuyển vận trầm tích tại vùng RNM. Các kết quả từ bài toán động lực học trong vùng RNM có thể góp phần áp dụng vào các bài toán môi trường.