ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN ĐÁNH GIÁ VAI TRÒ LÀM GIẢM ĐỘ CAO SÓNG CỦA RỪNG NGẬP MẶN Ở VÙNG VEN BIỂN HẢI PHÒNG

The mangrove forest in the coastal zone has not only a significance to environment but also an important role in wave attenuation and coast protection. However, quantitative assessment of the role of mangrove forest in wave attenuation is just new in Vietnam. This paper presents the results of applying a numerical model based on Deltf3d model system to research the role of mangrove forest in wave attenuation in coastal zone of Hai Phong. The model was set up with different scenarios in case of mangrove and without mangrove forest by bottom friction formulas of Baptist (2005), Collins (1972) and De Vries-Roelvink (2004). The results show: maximum wave height behind mangrove forest in the normal condition is below 0.1 m (Bang La - Dai Hop) and below 0.3 m (Ngoc Hai - Tan Thanh). Wave reduction coefficients vary from 0.15 - 0.6. In the case of small typhoon, maximum wave height behind mangrove forest is about 0.5 - 0.8 m, corresponding to average wave reduction coefficient at about 0.4 (Bang La - Dai Hop) and 0.32 (Ngoc Hai - Tan Thanh). In the case of big typhoon, maximum wave height behind mangrove forest is about 0.8 - 1.1 m, corresponding to average wave reduction coefficient at 0.28.Các dải rừng ngập mặn ven biển không chỉ có ý nghĩa lớn đối với môi trường sinh thái mà còn có vai trò rất quan trọng trong việc giảm độ cao sóng, bảo vệ bờ biển. Mặc dù vậy, vấn đề đánh giá định lượng mức độ giảm sóng của rừng ngập mặn còn khá mới mẻ. Bài viết này trình bày một số kết quả ứng dụng mô hình toán dựa trên hệ thống mô hình Delft3d do Viện Thủy lực Delft (Hà Lan) phát triển để nghiên cứu vai trò làm giảm độ cao sóng của một số dải rừng ngập mặn ở vùng ven biển Hải Phòng. Mô hình toán được thiết lập cho một số kịch bản khác nhau với các điều kiện có rừng ngập mặn (thực tế) và không có rừng ngập mặn (giả định) bằng các công thức của Baptist (2005), Collins (1972) và De Vries-Roelvink (2004). Các kết quả cho thấy: trong các điều kiện thời tiết bình thường, độ cao sóng lớn nhất sau rừng ngập mặn chỉ còn dưới 0,1 m (ở khu vực ven bờ Bàng La - Đại Hợp) và dưới 0,3 m (Ngọc Hải - Tân Thành). Hệ số suy giảm độ cao sóng ở các khu vực này dao động trong khoảng 0,15-0,6. Trong điều kiện bão nhỏ, độ cao sóng lớn nhất sau rừng ngập mặn đã giảm chỉ còn 0,5 - 0,8 m, tương ứng với hệ số suy giảm độ cao sóng trung bình khoảng 0,4 (Bàng La - Đại Hợp) và 0,32 (Ngọc Hải - Tân Thành). Đối với bão lớn, độ cao sóng sau rừng ngập mặn lớn nhất chỉ còn 0,8 - 1,1 m, với hệ số suy giảm độ cao sóng trung bình khoảng 0,28 (Bàng La - Đại Hợp) và 0,25 (Ngọc Hải - Tân Thành)

Impacts of pollution discharges from Dinh Vu industrial zone on water quality in the Hai Phong coastal area

The hydrodynamic and water quality models (the Delft3D model) were established based on the measured data and the estimated pollution discharges from Dinh Vu industrial zones to Nam Trieu estuary. With seven separate simulation scenarios, the results show that in case of increased wastewater with the control of pollution discharge (water and concentration), the impact of pollution is only limited to a small area around the discharge point. Their influences on water quality in other areas in Nam Trieu estuary are quite small. Meanwhile, in case of environmental risk, a strongly increasing pollution load would cause the significantly increasing pollutant concentration in this area, they have almost exceeded the value in the National Technical Regulation on surface water quality (QCVN 10-MT:2015/BTNMT), such as NH4, COD, and BOD. Dissolved oxygen in the water would also decrease significantly. The spatial influence extends from the discharge point to Nam Trieu estuary, inside Cam, Bach Dang rivers, and Cat Hai coastal area

Concrete beams using seawater and sea sand reinforced with steel and GFRP rebars exposed to marine environment: An experimental study

Using fresh water and river sand in concrete mix composition makes a lot of negative impacts on resources and the environment while the source of sea sand and sea water is abundant and less harmful to the environment. However, sea sand and seawater in concrete can cause severe corrosion of the reinforcement, reducing the durability and bearing capacity of the structure. This paper illustrates the results of a comparative study on the flexural behavior of six corroded seawater sea-sand concrete (SWSSC) beams. The corrosion process of two concrete beams reinforced with traditional steel bars and four concrete beams reinforced with a combination of glass fiber reinforced polymer (GFRP) and steel bars was coupled by the effect of seawater exposure and sustained load. It was found that after exposure to a marine environment during the period of 60 months the GFRP bar retains surface integrity, meanwhile, the steel bars were significantly corroded with a cross-sectional area loss of approximately 13.93%. The decrease in bending stiffness, yield load, and ultimate load of the RC beams was found due to the deterioration of SWSSC and corrosion of steel bars.

Experimental study of short concrete columns reinforced with GFRP bars under monotonic loading

The glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars are considered as an alternative reinforcement to steel in concrete structures subjected to chloride environment because of their non- corrosive and non-magnetic properties. To examine the applicability of GFRP bars to performance of concrete columns, this work was conducted. The effect of the compressive reinforcement ratio and stirrup spacing on the load carrying capacity of concrete columns reinforced with GFRP bars is experimentally investigated. Nine short concrete columns with dimensions of 150 × 150 × 600 mm were cast and tested until failure under displacement-controlled concentric loading. The experimental results demonstrated that by increasing the reinforcement ratio from 0.37% to 3.24%, the load-bearing capacity of GFRP RC columns was found to increase by an average of 28%. Moreover, the tested results confirmed that the GFRP stirrup spacing had a significant influence on the load-carrying capacity of the columns

Experimental study of short concrete columns reinforced with GFRP bars under monotonic loading

The glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars are considered as an alternative reinforcement to steel in concrete structures subjected to chloride environment because of their non- corrosive and non-magnetic properties. To examine the applicability of GFRP bars to performance of concrete columns, this work was conducted. The effect of the compressive reinforcement ratio and stirrup spacing on the load carrying capacity of concrete columns reinforced with GFRP bars is experimentally investigated. Nine short concrete columns with dimensions of 150 × 150 × 600 mm were cast and tested until failure under displacement-controlled concentric loading. The experimental results demonstrated that by increasing the reinforcement ratio from 0.37% to 3.24%, the load-bearing capacity of GFRP RC columns was found to increase by an average of 28%. Moreover, the tested results confirmed that the GFRP stirrup spacing had a significant influence on the load-carrying capacity of the columns

Concrete beams using seawater and sea sand reinforced with steel and GFRP rebars exposed to marine environment: An experimental study

Using fresh water and river sand in concrete mix composition makes a lot of negative impacts on resources and the environment while the source of sea sand and sea water is abundant and less harmful to the environment. However, sea sand and seawater in concrete can cause severe corrosion of the reinforcement, reducing the durability and bearing capacity of the structure. This paper illustrates the results of a comparative study on the flexural behavior of six corroded seawater sea-sand concrete (SWSSC) beams. The corrosion process of two concrete beams reinforced with traditional steel bars and four concrete beams reinforced with a combination of glass fiber reinforced polymer (GFRP) and steel bars was coupled by the effect of seawater exposure and sustained load. It was found that after exposure to a marine environment during the period of 60 months the GFRP bar retains surface integrity, meanwhile, the steel bars were significantly corroded with a cross-sectional area loss of approximately 13.93%. The decrease in bending stiffness, yield load, and ultimate load of the RC beams was found due to the deterioration of SWSSC and corrosion of steel bars.

Impact of sea level rise on current and wave in Van Uc coastal area

This paper presents the results of analysis, comparison of some characteristics of current, wave at Van Uc estuary area when being affected by sea level rise due to climate change based on Delft3D model. Scenario groups are established: The current scenario and the scenarios simulating effect of sea level rise 0.5 m and 1.0 m. The results of calculation and simulation show that the velocity values change locally when sea level rises: Rise in the northern and southern areas (0.2–5 cm/s); decrease in the navigation channel (0.6–30 cm/s). Sea level rise causes the increase of wave height in the coastal area (13.5–43.8% in the dry season and 20–40% in the rainy season) and fewer changes in the outer area

ĐẶC ĐIỂM THỦY ĐỘNG LỰC VÀ KHẢ NĂNG TRAO ĐỔI NƯỚC KHU VỰC ĐẦM NẠI (NINH THUẬN) - KẾT QUẢ TỪ MÔ HÌNH DELFT3D

This paper presents the results of research and estimate on the hydrodynamic characteristics and flushing time in Nai lagoon (Ninh Thuan province). The 3D model was set up based on Delft3D modelling system and calibration, validation through measured data of currents, water elevation in typical seasons (rainy and dry). The results showed that tidal amplitude in the lagoon decreases 0.05 - 0.2 m compared to the value in the open sea. The tidal lag in the lagoon is about 1 hour (high tide) and about 1 - 3 hours for low tide. Current velocity in Nai lagoon is always less than 0.2 m/s. Flushing time in Nai lagoon is fairly good compared with other lagoons in Vietnam as well as in the world with the value of about 2.4 - 2.7 days.Bài báo trình bày một số kết quả nghiên cứu, đánh giá đặc điểm thủy động lực và khả năng trao đổi nước ở khu vực đầm Nại (Ninh Thuận) trên cơ sở thiết lập mô hình thủy động lực cho khu vực này. Mô hình 3 chiều (mô hình Delft3D) đã được thiết lập, kiểm chứng từ số liệu đo đạc về dòng chảy, mực nước trong mùa mưa và mùa khô. Các kết quả tính toán mô phỏng cho thấy biên độ triều trong đầm Nại giảm 0,05 - 0,2 m so với ngoài biển, thời gian xuất hiện nước lớn và nước ròng chậm hơn lần lượt là 1 giờ và khoảng 1 - 3 giờ. Vận tốc dòng chảy trong đầm thường có giá trị không lớn hơn 0,2 m/s. Khả năng trao đổi nước giữa đầm Nại và vùng biển phía ngoài tương đối tốt so với các đầm khác ở Việt Nam và trên thế giới. Trong các điều kiện thời tiết bình thường, thời gian cần thiết để thay nước trong đầm bằng nước từ biển là 2,4 - 2,7 ngày

ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG DÒNG CHẢY VÙNG VEN BỜ CHÂU THỔ SÔNG HỒNG - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TỪ MÔ HÌNH 3D

This paper presents some results of three dimension (3D) modelling application to research characteristics of field current variation in the coastal area of Red River Delta. In the study, a 3D numerical model was set up with four vertical layers (s coordinate system). The open sea boundary conditions of hydrodynamics model have been obtained by NESTING method from the same l model for the larger marine region. Hydrodynamics model was calibrated and validated by measured data of water levels in Hon Dau National Hydrographic Station and data of currents in other sites (Ba Lat and Nam Trieu). In the studied results the temporal and spatial variation of total currents  and residual currents in the coastal area of Red River Delta are obtained, in which the different roles of tidal oscillations-tide currents, fresh water from river mouths, wind stress-gradient currents and density currents were recorded (the roles of wave induced currents are ignored).Bài viết này trình bày các kết quả áp dụng mô hình toán học 3 chiều (3D) để nghiên cứu đặc điểm biến động dòng chảy ở vùng ven bờ châu thổ sông Hồng. Trong nghiên cứu này, một mô hình 3 chiều đã được thiết lập với 4 lớp độ sâu (hệ tọa độ s). Số liệu đưa vào từ các biên mở phía biển có được thông qua sử dụng phương pháp lưới lồng (NESTING) cùng một mô hình tính rộng hơn ở phía ngoài. Mô hình đã được hiệu chỉnh kiểm chứng với số liệu đo mực nước tại Hòn Dáu và dòng chảy tại một số điểm (Ba Lạt, Nam Triệu) trong khu vực nghiên cứu. Các kết quả tính toán đã cho thấy các đặc điểm biến động theo không gian và thời gian của trường dòng chảy tổng hợp và dòng dư ở khu vực ven bờ châu thổ sông Hồng, trong đó đã chỉ ra các vai trò khác nhau của dao động mực nước - dòng triều, dòng chảy sông, trường gió - dòng gradien và dòng chảy mật độ (không tính đến vai trò của dòng chảy do sóng)

TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN CHẤT Ô NHIỄM CỦA ĐẦM THỊ NẠI (TỈNH BÌNH ĐỊNH)

Based on the surveys at Thi Nai lagoon in rainy season (October, 2013) and dry season (May, 2014) and the documents on natural conditions, socio-economic status of Thi Nai lagoon, receiving capacity of pollutants in the lagoon was calculated on the basis of environmental standards, using Delft3D model. Calculation results showed that at present Thi Nai lagoon no longer has capacity to receive ammonium and nitrate. Until 2025, besides two parameters, Thi Nai lagoon will no longer have capacity to receive phosphate. In addition, the receiving capacity of the lagoon will be reduced for most of parameters while receiving capacity of lagoon for BOD5 and TSS will increase. Regarding heavy metals, receiving capacity of lagoon will be reduced, especially for Zn (12.18%).Dựa trên các số liệu khảo sát về chất lượng nước tại đầm Thị Nại mùa mưa (tháng 10/2013) và mùa khô (tháng 5/2014), các tài liệu thu thập về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ven đầm và các tiêu chuẩn môi trường, đã tính toán khả năng tiếp nhận các chất ô nhiễm trong đầm thông qua sử dụng mô hình Delft3D. Kết quả tính cho thấy, hiện tại đầm Thị Nại không còn khả năng tiếp nhận amoni, nitrat. Tới năm 2025, ngoài 2 thông số này đầm Thị Nại sẽ không còn khả năng tiếp nhận phosphat. Ngoài ra, khả năng tiếp nhận của đầm sẽ giảm đi đối với hầu hết các thông số (3,44%, 1,84%, 0,02%, 12,18%, 0,46% đối với COD, Cu, Pb, Zn và As, tương ứng), trong khi khả năng tiếp nhận BOD5 và vật lơ lửng tăng lên. Liên quan đến các kim loại nặng, khả năng tiếp nhận của đầm cũng giảm đi nhiều nhất là Zn (12,18%)