Tác giả | Nguyễn Trung Việt |
ISBN | 978-604-82-2151-5 |
ISBN điện tử | 978-604-82-3348-8 |
Khổ sách | 19 x 26,5 cm |
Năm xuất bản (tái bản) | 2017 |
Danh mục | Nguyễn Trung Việt |
Số trang | 143 |
Ngôn ngữ | vi |
Loại sách | Ebook;Sách giấy; |
Quốc gia | Việt Nam |
Các nghiên cứu về chế độ thủy động lực ven bờ thường phải thực hiện thông qua đo đạc và quan trắc khá phức tạp và tốn kém tại hiện trường. Đặc biệt là khả năng đo đạc chiều cao sóng, mực nước, dòng ven bờ, số liệu địa hình dưới điều kiện năng lượng cực đoan là cần thiết trước khi đánh giá và tiên lượng những tổn thất do hiện tượng bão. Việc đo đạc đầy đủ các thông số tại hiện trường trên một diện rộng (từ vài mét đến hàng km) liên tục theo thời gian (một vài giờ đến hàng năm) thường rất khó có thể thực hiện được vì hạn chế về kinh phí, thiết bị đo và nhân lực đo.
Công nghệ phân tích ảnh từ camera đã hòa nhịp cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, với khả năng ưu việt hoạt động được trong điều kiện bão, khắc phục được nhược điểm của các thiết bị đo truyền thống kết hợp với giá thành rẻ nên công nghệ phân tích ảnh từ camera đã được nhiều nhà khoa học ở các nước tiên tiến trên thế giới sử dụng trong lĩnh vực nghiên cứu hải dương học ven bờ. Phân tích ảnh từ các camera lắp cố định tầm thấp (công nghệ phân tích ảnh từ video-camera) sẽ cho kết quả quá trình diễn biến động lực ven bờ và biến đổi bãi biển liên tục theo thời gian trong phạm vi quan sát của camera; Phân tích ảnh từ camera gắn trên DRONE là một công cụ khảo sát địa hình và hải văn rất linh hoạt, cơ động, dễ triển khai, đặc biệt ở những vùng đầm phá, bùn lầy vùng cửa sông ven biển và hải đảo; Với hệ thống LIDAR tầm thấp có khả năng quét ở tần số cao (từ 25Hz đến 100Hz), độ phân giải và sự chính xác lớn sẽ cho ta diễn biến ở những khu vực có biến đổi nhanh như vùng sóng tràn ở bãi biển; Công nghệ giám sát dòng chảy tổng cộng bằng phao trôi DRIFTER là công cụ hữu hiệu trong quan trắc dòng chảy gần bờ, kết hợp với mô hình toán để rõ được hướng chuyển động của dòng chảy tổng hợp, từ đó xác định được xu thế chuyển động của bùn cát trong đới bờ biển.
Cuốn sách này ra đời với mục đích giới thiệu cho người đọc về những công nghệ quan trắc mới, hiện đại và tính khả thi cao trong công tác nghiên cứu và quản lý vùng cửa sông và bờ biển ngày càng trở nên vô cùng quan trọng trong đời sống kinh tế, chính trị và văn hóa của Việt Nam, một đất nước có đường bờ biển dài thứ 11 thế giới. Cuốn sách này được viết trên cơ sở tập hợp kết quả nghiên cứu của đề tài Nghị định thư cấp nhà nước hợp tác với Viện Nghiên cứu vì sự phát triển Pháp (IRD) - Cộng hòa Pháp “Nghiên cứu chế độ thủy động lực học và vận chuyển bùn cát vùng cửa sông và bờ biển vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa” (Pha 1, giai đoạn 2013-2014) và một phần kết quả ban đầu của đề tài pha 2, giai đoạn 2016-2019 “Nghiên cứu các đặc trưng động học hình thái vùng vịnh và đề xuất ứng dụng các giải pháp tái tạo, nâng cấp bãi biển Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa có tính đến ảnh hưởng của biến đổi khí hậu” do PGS.TS. Nguyễn Trung Việt làm chủ nhiệm. Sách được viết để làm giáo trình giảng dạy cho các lớp chuyên đề cao học và tiến sĩ thuộc chuyên ngành kỹ thuật xây dựng công trình thủy, kỹ thuật xây dựng công trình biển. Sách cũng là tài liệu tham khảo rất có ích cho các kỹ sư thiết kế và những người làm công tác nghiên cứu công trình thủy lợi, thủy điện nói chung và công trình biển nói riêng.
Lời nói đầu | 3 |
Danh mục các thuật ngữ viết tắt | 5 |
CHƯƠNG 1. TỔNG QUÁT VỀ DIỄN BIẾN ĐƯỜNG BỜ | |
VÙNG CỬA SÔNG VÀ BỜ BIỂN | 7 |
1.1. Khái niệm chung vùng ven biển | 7 |
1.2. Tổng quan nghiên cứu vùng ven biển trên thế giới | 8 |
1.2.1. Nghiên cứu từ số liệu thực đo | 8 |
1.2.2. Công nghệ viễn thám | 9 |
1.2.3. Phương pháp sử dụng mô hình toán | 11 |
1.2.4. Phương pháp sử dụng mô hình vật lý | 13 |
1.2.5. Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) | 13 |
CHƯƠNG 2. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ PHÂN TÍCH ẢNH | |
TỪ VIDEO-CAMERA XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG BỜ | |
VÀ CHIỀU CAO SÓNG VỠ | 15 |
2.1. Giới thiệu công nghệ phân tích ảnh từ video-camera | 15 |
2.2. Cơ sở phương pháp sử dụng công nghệ phân tích ảnh từ video-camera | |
để phân tích diễn biến đường bờ và chiều cao sóng vỡ | 17 |
2.2.1. Thiết lập hệ thống video-camera | 17 |
2.2.2. Cơ sở khoa học của công nghệ phân tích đường bờ, trắc ngang bãi biển | 18 |
2.2.3. Cơ sở khoa học của công nghệ xác định các đặc trưng sóng bằng hệ thống video-camera | 19 |
2.3. Sử dụng công nghệ phân tích ảnh từ video-camera để phân tích diễn biến đường bờ và chiều cao sóng vỡ cho khu vực bãi biển thành phố Nha Trang | 20 |
2.3.1. Phân tích diễn biến đường bờ | 20 |
2.3.2. Xác định chiều cao sóng vỡ từ ảnh video-camera | 32 |
2.4. Ứng dụng công nghệ video - camera giải đoán diễn biến đường bờ biển Cửa Đại, Hội An [41] | 35 |
2.4.1. Hiệu chỉnh hệ thống video-camera | 36 |
2.4.2. Kết quả đường bờ tại cùng mực nước triều có cao độ là 0,0m | 39 |
2.4.3. Kết quả đường bờ tại mực nước triều trung bình hằng ngày | 41 |
CHƯƠNG 3. CÔNG NGHỆ KHẢO SÁT ĐỊA HÌNH | |
BẰNG THIẾT BỊ DRONE | 43 |
3.1. Giới thiệu chung | 43 |
3.2. Lược sử về công nghệ và hệ thống DRONE trong khảo sát biển | 44 |
3.3. Nguyên lý đo địa hình trên cạn bằng DRONE | 47 |
3.3.1. Xác định tọa độ thực điểm ảnh trong trường hợp thông thường | 49 |
3.3.2. Sự trực giao trong trường hợp tổng quát | 51 |
3.3.3. Xây dựng mô hình D.E.M và xuất bản đồ | 53 |
3.4. Khảo sát trường sóng và địa hình đáy vùng ven bờ bằng DRONE | 54 |
3.4.1. Tổng quát | 54 |
3.4.2. Hiệu chỉnh bộ thông số cho camera gắn trên DRONE | 55 |
3.4.3. Xác định bộ thông số camera từ các điểm GCP | 57 |
3.4.4. Xác định bộ thông số camera trực tiếp từ thông tin của DRONE | 59 |
3.4.5. Nội suy địa hình đáy vùng ven bờ sử dụng DRONE | 62 |
CHƯƠNG 4. CÔNG NGHỆ KHẢO SÁT TRẮC NGANG BÃI BIỂN BẰNG LIDAR | 65 |
4.1. Giới thiệu chung về hệ thống LIDAR | 65 |
4.2. Khảo sát địa hình và đặc trưng sóng vùng ven bờ biển bằng LIDAR | 68 |
4.3. Một số kết quả với dữ liệu thu được từ hệ thống LIDAR | 74 |
CHƯƠNG 5. ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHAO TRÔI TRONG NGHIÊN CỨU DÒNG CHẢY TỔNG HỢP VEN BIỂN | 76 |
5.1. Tổng quát | 76 |
5.2. Ví dụ áp dụng tại vịnh Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa | 76 |
5.2.1. Giới thiệu chung | 76 |
5.2.2. Kịch bản và thực hiện đo ngoài hiện trường | 79 |
5.2.3. Kiểm chứng kết quả giữa thả phao và mô phỏng dòng chảy | |
tổng hợp theo mô hình hạt Lagrange | 80 |
5.2.4. Xác định phương chuyển động bùn cát dọc bờ theo quỹ đạo | |
dòng chảy tổng hợp | 82 |
PHỤ LỤC | 84 |
Phụ lục 1. Trích xuất vị trí đường bờ phân tích từ ảnh video-camera | |
tại các mặt cắt ngang bãi biển Nha Trang | 84 |
Phụ lục 2. Thiết kế và sử dụng phao đo đạc quỹ đạo và vận tốc dòng chảy | |
tổng hợp ven bờ biển khu vực cửa sông Cái, vịnh Nha Trang | 101 |
2.1. Giới thiệu chung | 101 |
2.2. Lựa chọn, thiết kế và chế tạo phao trôi | 102 |
2.2.1. Các mẫu phao trôi đã được sử dụng trên thế giới | 102 |
2.2.2. Thiết kế chế tạo phao đo đạc dòng chảy dạng Davis 1985 | 108 |
2.3. Kết quả đo đạc dòng chảy bằng phao trôi tại khu vực cửa sông Cái | |
và ven bờ biển vịnh Nha Trang | 108 |
2.3.1. Lắp đặt và đo đạc tại hiện trường | 108 |
2.3.3. Kết quả đo tại hiện trường (Phao WRU-B15) | 111 |