Mô hình hoá tương tác sóng – tường biển bằng máng sóng số

Tóm tắt

   Máng sóng số là công cụ hữu ích để ước tính trường dòng chảy chi tiết gây ra bởi sóng vỡ vùng ven bờ, vốn rất quan trọng trong việc thiết kế công trình bờ biển. Nghiên cứu này sử dụng mô hình CADMAS-SURF (2001) để tìm hiểu các quá trình sóng và dòng chảy ngang bờ trong vùng sóng vỡ, và một phần xác định lực tác động của sóng lên công trình tường biển, điển hình ở Việt Nam. Trước hết, mô hình được kiểm định theo thí nghiệm do Suzuki (2011) thực hiện, sau đó là kiểm định theo kết quả đo đạc hiện trường với bãi biển có dải đảo chắn (Eldeberky 2011). Các tham số hiệu chỉnh được bao gồm độ rỗng lớp đáy biển, hệ số cản, và hệ số quán tính của dòng chảy trong lớp này. Do CADMAS-SURF đã bao gồm một mô hình rối k-epsilon, nên không cần quy định một vài tham số liên quan đến sóng vỡ và tiêu tán năng lượng sóng. Tiếp theo, mô phỏng được thực hiện cho các điều kiện sóng cực trị cho vùng ngoài biển Đồ Sơn (Việt Nam). Sóng và mực nước dâng trong bão đã được chọn cho các tần suất vượt 1%, 3.33%, và 5%. Kết quả mô phỏng bao gồm dạng đường mặt nước, chiều cao sóng, cũng như trường dòng chảy được tổng hợp lại, từ đó cho thấy những tác động phá hoại có thể xảy ra tới chân, mái, và đỉnh công trình.