SIMULATION OF THE IMPACT OF SEA LEVEL RISE ON MORPHOLOGICAL CHANGE IN THE COASTAL REGION OF MEKONG RIVER

Vu Duy Vinh, Tran Dinh Lan, Tran Anh Tu, Nguyen Thi Kim Anh

Abstract


This paper presents some study results on morphological change in the coastal region of Mekong River under the influences of sea level rise. In order to set up the models, measured data were collected, systematically and homogeneously processed to create open boundary conditions (time-serial data) for the model. Open sea boundary conditions of the model were created by NESTING method. The model (Delft3D model) was set up with 4 layers in Sigma coordinate. The results of model were validated, showing a fairly good agreement with measured data (water elevation, currents, and suspended sediment concentration) at some places in the study area. Results of some scenarios of simulation (dry and flood season) show the sea level rise due to climate change could make a reduction in the seaward sediment transport and increase its settling around estuaries. As a result, sea level rise causes an increase in the accreted rate of sandbars in southern estuary of Mekong river coastal area. The influences of sea level rise on Mekong river coastal bed topography are prevailing in the region of about 7 - 10 km seawards. Further 10 km from the coast, influences of sea level rise on coastal morphology are not significant.

Keywords


Morphological change, Mekong river, model, sediment transport, sea level rise, Delft3D.

References


Viện Khoa học KTTV và Môi trường, 2010. Tác động của BĐKH lên tài nguyên nước và các giải pháp thích ứng đồng bằng sông Cửu Long. Báo cáo Dự án Tác động của BĐKH lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng.

Nguyen, Van Lap, Thi Kim Oanh Ta, Masaaki Tateishi, 2000. Late Holocene depositional environments and coastal evolution of the Mekong River Delta, Southern Vietnam. Journal of Asian Earth Sciences, 18(4): 427-439.

Nguyễn Văn Lập, Tạ Thị Kim Oanh, 2012. Đặc điểm trầm tích bãi triều và thay đổi đường bờ biển khu vực ven biển tỉnh Cà Mau, châu thổ sông Cửu Long. Tạp chí Các Khoa học về Trái đất, 34(1): 1-9.

Ta, T. K. O., Nguyen, V. L., Tateishi, M., Kobayashi, I., Tanabe, S., and Saito, Y., 2002. Holocene delta evolution and sediment discharge of the Mekong River, southern Vietnam. Quaternary Science Reviews, 21(16): 1807-1819.

Vũ Thanh Ca, 2007. Mô hình dòng chảy tổng hợp và bùn cát kết dinh vùng ven bờ. Kỷ yếu Hội thảo Khoa học lần thứ 10. Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường. Hà Nội. Tr. 40-47.

Phạm Sỹ Hoàn và Lê Đình Mầu, 2011. Tính toán vận chuyển vật chất lơ lửng tại dải ven biển cửa sông Mê Kông bằng mô hình toán. Kỷ yếu hội nghị Khoa học và Công nghệ biển toàn quốc lần thứ V, Hà Nội. Tr. 99-107.

Nguyễn Thọ Sáo, Nguyễn Minh Huấn, 2011. Nghiên cứu bồi lấp cửa Ba Lai, Bến Tre. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 27(1S): 211-217.

Nguyễn Trung Thành, Nguyễn Hồng Lân, Phùng Văn Phách, Dư Văn Toán, Bùi Việt Dũng, DANIEL UNVERRICHT, 2011. Xu hướng vận chuyển tích tụ trầm tích trên phần châu thổ ngầm ven bờ biển đồng bằng sông Mê Kông. Tạp chí Các Khoa học Trái đất, 33(4): 607-615.

Xue, Z., He, R., Liu, J. P., and Warner, J. C., 2012. Modeling transport and deposition of the Mekong River sediment. Continental Shelf Research, 37, 66-78.

Vũ Duy Vĩnh, Trần Đình Lân, Trần Anh Tú, Nguyễn Thị Kim Anh, 2014. Mô phỏng đặc điểm biến động địa hình vùng cửa sông ven bờ sông Mê Kông. Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển, 14(3A): 31-42.

Milliman, J. D., and Syvitski, J. P., 1992. Geomorphic/tectonic control of sediment discharge to the ocean: the importance of small mountainous rivers. The Journal of Geology, 525-544.

Wolanski, E., Nhan, N. H., and Spagnol, S., 1998. Sediment dynamics during low flow conditions in the Mekong River estuary, Vietnam. Journal of Coastal Research, 472-482.

Wolanski, E., Huan, N. N., Nhan, N. H., and Thuy, N. N., 1996. Fine-sediment dynamics in the Mekong River estuary, Vietnam. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 43(5): 565-582.

Nguyễn Ngọc Thụy, 1982. Thủy triều đồng bằng sông Cửu Long và vùng biển kế cận. Báo cáo tại Hội thảo Quốc tế về xâm nhập mặn ở ĐBSCL, 22-27/10/1982 tại Thành phố Hồ Chí Minh.

Le Dinh Mau and Nguyen Van Tuan, 2014. Estimation of wave characteristics in east Vietnam Sea usingwam model. Vietnam Journal of Marine Science and Technology, 14(3): 212-218.

Becker, J. J., Sandwell, D. T., Smith, W. H. F., Braud, J., Binder, B., Depner, J., ... and Weatherall, P., 2009. Global bathymetry and elevation data at 30 arc seconds resolution: SRTM30_PLUS. Marine Geodesy, 32(4): 355-371.

Meirion T Jones, Pauline Weatherall, Raymond N Cramer, 2009. User Guide to the centenary edition of GEBCO Digital Atlas and its data sets. Natural Environment Research Council.

BMT Argoss, 2011. Overview of the service and validation of the database. Reference: RP_A870, www.waveclimate.com.

Lefevre, F., Lyard, F. H., Le Provost, C., and Schrama, E. J., 2002. FES99: a global tide finite element solution assimilating tide gauge and altimetric information. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 19(9): 1345-1356.

Lyard, F., Lefevre, F., Letellier, T., and Francis, O., 2006. Modelling the global ocean tides: modern insights from FES2004. Ocean Dynamics, 56(5-6): 394-415.

Boyer, T., (ed.), Alexey, M., 2013. Technical Ed.: World Ocean Atlas 2013 Product Documentation. Ocean Climate Laboratory, NODC/NESDIS/NOAA. Silver Spring, MD 20910-3282.

Hydraulics, D., 2014. Delft3D-Flow user’s manual: simulation of multi-dimensional hydrodynamic flows and transport phenomena, including sediments. Technical report.

Battjes, J. A., and Janssen, J. P. F. M., 1978. Energy loss and set-up due to breaking of random waves. Coastal Engineering Proceedings, 1(16).

Arcement Jr, G. J., and Schneider, V. R., 1989. Guide for selecting manning’s roughness coefficients for natural channels and flood plains United States Geological Survey Water-supply Paper 2339. pubs. usgs. gov/wsp/2339/report. pdf.

Simons, D. B., and Şentürk, F., 1992. Sediment transport technology: water and sediment dynamics. Water Resources Publication.

Uittenbogaard, R. E., 1998. Model for eddy diffusivity and viscosity related to sub-grid velocity and bed topography. Note, WL| Delft Hydraulics.

Van Vossen, B., 2000. Horizontal large eddy simulations; evaluation of computations with DELFT3D-FLOW. Report MEAH-197. Delft University of Technology.

Rijn, L. V., 1993. Principles of Sediment Transport in Rivers. Estuaries and Coastal Seas, Aqua Publications, The Netherlands.

Vũ Duy Vĩnh, Trần Đức Thạnh, 2012. Áp dụng mô hình toán nghiên cứu vùng đục nước cực đại khu vực cửa sông Bạch Đằng. Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển, 12(1): 1-12.

Vũ Duy Vĩnh, Đinh Văn Ưu, 2013. Ảnh hưởng của một số yếu tố khí tượng hải văn đến đặc điểm vận chuyển trầm tích lơ lửng vùng cửa sông Bạch Đằng. Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển, 13(3): 216-226.

Vũ Duy Vĩnh, Bùi Văn Vượng, 2013. Ảnh hưởng của một số yếu tố khí tượng hải văn đến biến động địa hình đáy vùng ven bờ châu thổ Sông Hồng. Kỷ yếu Hội thảo Hội nghị khoa học địa chất biển toàn quốc lần thứ 2. Nxb. Khoa học tự nhiên và Công nghệ. Tr. 285-294.

Viện Khoa học KTTV và Môi trường, 2010. Tác động của BĐKH lên tài nguyên nước và các giải pháp thích ứng đồng bằng sông Cửu Long. Báo cáo Dự án Tác động của BĐKH lên tài nguyên nước và các biện pháp thích ứng.

Wang, Z. B., Jeuken, C., and De Vriend, H. J., 1999. Tidal asymmetry and residual sediment transport in estuaries: a literature study and application to the Western Scheldt. Deltares (WL).

Friedrichs, C. T., Aubrey, D. G., and Speer, P. E., 1990. Impacts of relative sea-level rise on evolution of shallow estuaries. In Residual currents and long-term transport (pp. 105-122). Springer New York.

Louters, T., Gerritsen, F., 1995. The Riddle of sands; Technical report, National Institute for Coastal and Marine Management, Rijkswaterstaat, The Hague, ISBN90-369-0084-0.

Dronkers, J., 1998. Morphodynamics of the Dutch delta. Physics of Estuaries and Coastal Seas, 297-304.

Van Goor, M. A., Zitman, T. J., Wang, Z. B., and Stive, M. J. F., 2003. Impact of sea-level rise on the morphological equilibrium state of tidal inlets. Marine Geology, 202(3): 211-227.

Dissanayake, D. M. P. K., Ranasinghe, R. W. M. R. J. B., and Roelvink, J. A., 2012. The morphological response of large tidal inlet/basin systems to relative sea level rise. Climatic change, 113(2): 253-276.


Full Text: PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Journal of Marine Science and Technology ISSN: 1859 3097

Published by Vietnam Academy of Science and Technology