đại học quốc gia hà nội trờng đại khoa học Tù Nhiªn * * * * * Nguyễn Quốc Trinh Nghiên cứu chế độ ®éng lùc vμ m«i tr−êng vïng biĨn ®«ng nam bé luận văn thạc sĩ khoa học Hà nội - 2007 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đại học quốc gia hà nội trờng đại khoa học Tự Nhiên * * * * * Nguyễn Quốc Trinh Nghiên cứu chế độ động lực v môi trờng vùng biển đông nam Chuyên ngành: Hải Dơng học Mà số: 60 44 97 luận văn th¹c sÜ khoa häc Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: GS.TS Đinh Văn Ưu Hà nội - 2007 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mục Lục Lời cảm ơn - Mở đầu - - TÝnh cÊp thiết đề tài - Mơc tiªu cđa luận văn - Néi dung chÝnh cña luËn văn - Phơng pháp nghiên cứu - Ph¹m vi nghiªn cøu - ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiÔn - Chơng - Đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng biển Đông Nam Bộ - - 1.1 Đặc điểm chung - 1.2 Đặc điểm hình thái địa hình - 1.3 Đặc điểm khí hậu - 1.3.1 Chế độ khí tợng - 1.3.2 ChÕ ®é thuỷ văn - 1.3.3 Chế độ hải văn - 1.4 Đặc điểm môi trờng biển - Ch−¬ng - Phơng pháp nghiên cứu - - 2.1 Phơng pháp thống kª - 2.1.1 Phơng pháp thống kê - 2.1.2 Phơng pháp hồi quy tuyến tính - 2.2 Phơng pháp phân tích điều hòa (mực nớc dòng chảy) - - I LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.3 Phơng pháp số trị - 13 2.3.1 Mô hình tính sóng vùng ven bờ - 13 2.3.2 Mô hình số cho dòng chảy gần bờ - 14 2.3.3 Mô hình số cho tính tràn dầu vùng cửa sông ven bờ - 15 2.3.4 Điều kiện ban đầu điều kiện biên - 16 2.3.5 Sơ đồ sai phân lời giải số trị - 16 2.3.6 C¬ së lý thuyÕt mô hình MIKE 3D - 17 Chơng - Kết thu thập liệu nghiên cứu chế độ động lực môi trờng vùng biển Đông Nam - 19 - 3.1 Cơ sở liệu - 19 3.1.1 Địa hình - 19 3.1.2 KhÝ t−ỵng - 20 3.1.3 Thủy văn - 22 3.1.4 Hải văn - 22 3.2 Kết nghiên cứu chế độ động lực vùng biển Đông Nam - 24 3.2.1 Địa hình đáy biển khu vực nghiên cứu - 24 3.2.2 Chế độ khí tợng - 25 3.2.3 Chế độ hải văn - 33 3.2.4 Kết áp dụng mô hình số trị - 49 Kết luận kiến nghị - 56 Tài liệu tham khảo - 58 - II LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Danh mơc B¶ng Bảng 2.1a Hệ số đối số số ph©n triỊu chÝnh - 10 Bảng 2.1b Hệ số đối số sè ph©n triỊu chÝnh (tiÕp) - 10 Bảng 2.2 Phân loại tính chất triều - 13 B¶ng Thông tin liệu khí tợng trạm cố định - 21 Bảng 3.2 Thông tin liệu tợng quan trắc khơi obs_ship - 21 Bảng 3.3 Thông tin liệu hải văn trạm cố định - 22 Bảng 3.4 Thông tin liệu mực nớc trạm nghiệm triều - 23 Bảng 3.5 Thông tin chuỗi số liệu dòng chảy - 24 Bảng 3.6 Đặc trng gió trạm theo hớng năm - 26 Bảng 3.8 áp suất (mb) không khí mặt biển - 29 Bảng 3.9 Nhiệt độ (0C) không khí - 32 B¶ng 3.10 Số lần tần suất sóng theo hớng theo số liƯu tr¹m Phó Q (19862005) - 33 Bảng 3.11 Độ cao sóng trung bình (m) độ cao sóng cực đại (m) theo hớng theo số liệu tr¹m Phó Q (1986-2005) - 35 Bảng 3.12 Số lần tần suất sóng theo hớng theo số liệu trạm Côn Đảo (19782005) - 36 Bảng 3.13 Độ cao sóng trung bình (m) độ cao sóng cực đại (m)theo hớng theo số liệu trạm Côn Đảo (1978-2005) - 37 B¶ng 3.14 H»ng số điều hoà mực nớc tai vị trí trạm ®o - 39 B¶ng 3.15 Số lần tần suất xuất dòng chảy theo h−íng - 43 B¶ng 3.16 VËn tốc (m) dòng chảy trung bình cực đại theo hớng - 44 Bảng 3.17 Hằng số điều hoà dòng chảy tai vị trí trạm đo - 45 Bảng 3.18 Đặc trng gió khu vùc nghiªn cøu - 50 Bảng 3.19 Đặc trng sóng khu vực nghiªn cøu - 50 Bảng 3.20: Thống kê cố tràn dầu lín t¹i ViƯt Nam - 52 Bảng 3.21 Giá trị đầu vào mô hình tính toán tràn dầu - 52 - III LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Danh mục Hình Hình 1.1 Khu vực nghiên cứu vùng biển Đông Nam - Hình 2.2 Sơ đồ tính toán mô h×nh sè - 17 Hình 2.3 Lới sai phân không gian x, y vµ z - 18 Hình 2.4 Sơ đồ thời gian tính toán - 18 Hình 3.1 Bản đồ phân bố số liệu độ sâu khu vực nghiên cứu - 20 Hình 3.2 Hoa gió tháng trạm vïng nghiªn cøu - 27 Hình 3.3 Hoa gió tháng trạm vùng nghiên cứu - 28 Hình 3.4 Dao động khí áp (mb) mực biển trung bình trạm - 30 Hình 3.5 Dao động nhiệt độ (0C) không khí trung bình trạm - 31 Hình 3.6 Hoa sóng trạm vùng nghiên cứu - 34 H×nh 3.7 Hoa sãng tháng trạm vùng nghiên cứu - 34 Hình 3.8 Hoa sóng tháng trạm vùng nghiên cứu - 36 H×nh 3.9 Dao déng mùc n−íc (cm) cùc đại, trung bình cực tiểu tháng năm trạm Vịng Tµu - 38 Hình 3.10 Biến thiên mực nớc (cm) trung bình năm trạm Vũng Tàu - 38 Hình 3.11 Dao động thuỷ triều số trạm vùng nghiên cứu - 41 Hình 3.12 Biến trình véc tơ dòng chảy theo thời gian trạm số - 46 Hình 3.13 Biến trình véc tơ dòng chảy theo thgời gian trạm số - 47 Hình 3.14 Profile nhiệt độ độ muối theo độ sâu vùng nghiên cứu (mùa đông) - 48 Hình 3.15 Profile nhiệt độ độ muối theo độ sâu vùng nghiên cứu (mùa hè) - 49 Hình 3.16 Dao động thủy triều trạm Vũng Tàu - 51 - IV LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lời cảm ơn Tác giả xin chân thành cảm ơn Khoa Khí tợng Thuỷ văn Hải dơng học, Phòng đào tạo Sau đại học thuộc Trờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà nội; Trung tâm Khí tợng Thuỷ văn biển, Trung tâm T liệu Khí tợng Thuỷ văn, Trung tâm ứng dụng Công nghệ Khí tợng Thuỷ văn thuộc Trung tâm Khí tợng Thuỷ văn Quốc gia; Viện Khí tợng Thuỷ văn Môi trờng; Tạp chí biển Tác giả xin chân thành cảm ơn Giáo viên hớng dẫn GS TS Đinh Văn Ưu toàn thể thầy cô giáo trờng; bạn đồng nghiệp quan đà giúp đỡ động viên tác gải đà hoàn thành công trình nghiên cứu Tác giả LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần đây, kinh tế biển đà đợc coi trọng mà vùng biển Đông Nam vùng trọng điểm kinh tế biển (thuỷ sản, giao thông hàng hải, dầu khí) Vấn đề đặt cần nghiên cứu chế độ chi tiết động lực môi trờng vùng biển Đông Nam góp phần phục vụ công tác quản lý hỗ trợ cho hoạt động phối hợp ngành, địa phơng ven biển đợc thuận lợi Với lý trên, lựa chọn đề tài "Nghiên cứu chế độ động lực môi trờng vùng biển Đông Nam bộ" làm hớng nghiên cứu tác giả luận văn Mục tiêu luận văn Thu thập, tổng hợp liệu khí tợng, thuỷ văn, hải văn môi trờng; Phân tích đánh giá chế độ khí tợng, thuỷ văn hải văn; áp dụng mô hình số trị nhằm giải thích trình loang truyền dầu tợng dâng - rót n−íc giã vïng ven bê cđa vïng biĨn Đông Nam Nội dung luận văn - Thu thập số liệu địa hình, khí tợng (gió, áp nhiệt độ không khí), thuỷ văn biển (sóng, mực nớc, dòng chảy nhiệt - muối) môi trờng biển (tràn dầu) khu vực nghiên cứu - Phân tích đánh giá chế độ khí tợng thuỷ văn biển - áp dụng mô hình để mô tràn dầu tợng dâng rút nớc vào khu vực nghiên cứu - Rút kết luận kiến nghị Phơng pháp nghiên cứu Thu thập d÷ liƯu -1- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phơng pháp thống kê; Phơng pháp phân tích điều hoà; Phơng pháp số trị; Phạm vi nghiên cứu Giới hạn không gian: Khu vực vùng biển Đông Nam từ 70N đến 110N vĩ độ Bắc từ 1050E đến 1090E kinh độ Đông Giới hạn khoa học: Luận văn nghiên cứu chế độ động lực môi trờng vùng biển Đông Nam Cơ sở toán học yếu tố địa lý tự nhiên nh hình thái địa hình, số trờng khí tợng (gió, áp nhiệt), yếu tố hải văn (mực nớc, dòng chảy, sóng nhiệt muối) áp dụng mô hình tính toán tràn dầu tợng dâng - rút nớc giã mïa ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiễn ý nghĩa khoa học: Làm rõ chi tiết đợc chế độ thuỷ động lực vùng biển Đông Nam Mô đợc biến đổi trờng động lực môi trờng có cố tràn dầu vùng cửa sông ven biển ý nghĩa thực tiễn: Góp phần giải thích chế độ động lực, cảnh báo ngăn ngừa ảnh hởng xấu đến môi trờng sinh thái có cố tràn dầu giải thích tợng dâng rút nớc vùng cửa sông ven biển §«ng Nam bé -2- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chơng - Đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng biển Đông Nam Bộ 1.1 Đặc điểm chung Vùng biển Đông Nam (xem Hình 1.1) vùng biển ven bờ năm biển Đông đợc giới hạn vĩ độ từ 0N đến 11 0N kinh ®é tõ 105 0E ®Õn 109 0E, cã diƯn tích khoảng 150 km2 Vùng biển đợc bao bọc phía tây bờ biển Việt Nam chạy qua tỉnh, thành phố có hai đảo lớn Phú Quý Côn Đảo Vùng biển ven bờ chịu ảnh hởng hai hệ thống sông chảy sông Cửu Long sông Đồng Nai Vùng biển Đông Nam có vị trí chiến lợc quan trọng Việt Nam kinh tế lẫn quốc phòng, an ninh Vùng biển nơi chứa tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt hải sản dầu khí Khu vực hoạt động khai thác dầu khí giao thông hàng hải lớn nớc ta gần tuyến giao thông hàng hải giới qua biển Đông, cửa ngõ giao lu lớn lâu đời Việt Nam giới 1.2 Đặc điểm hình thái địa hình Vùng biển Đông Nam phía bờ biển kéo dài từ tỉnh Bình Thuận đến mũi Cà Mau, có kiểu địa hình đờng bờ biển phức tạp đa dạng nhiều nhân tố tác động đồng thời nh thuỷ lực sông thuỷ động lực biển [2], [11], [26], [27] Khu vùc ven bê vµ cưa sông, vai trò cửa sông, sóng, thuỷ triều dòng chảy tạo nên địa hình biến đổi thờng xuyên phức tạp đa dạng Khu vực Bình Thuận Bà Rịa-Vũng Tàu bờ biển tơng đối dốc, nhiều cửa sông nhiều bÃi cát đẹp, bờ đá gốc có nhiều dốc Đờng đẳng sâu 10 m phân bố phức tạp Khu vực từ Bà Rịa - Vũng Tàu đến mũi Cà Mau mang đặc tính bờ châu thổ sông Đồng Nai sông Cửu Long, địa hình thấp, phẳng, bị chia cắt cửa sông Ven cửa sông phát triển bÃi triều rộng lớn, đờng đẳng sâu 10 mét thờng chạy song song với bờ cách bờ khoảng 12-15 km Phân bố cồn cát vùng cửa sông thờng xuyên biến động Các bồi tụ xói lở bê biĨn diƠn m¹nh mÏ, rÊt phøc t¹p Khu vực có độ sâu từ 10 đến 15m có dải hẹp chạy song song hình dạng bờ, dạng bờ dốc, vòng cung Khu vực có độ sâu từ 15 đến 50m trải rộng, thoải độ dốc tơng đối Khu vực có độ sâu lớn từ 50m trở lên có độ dốc tơng đối lớn có cấu tạo địa hình đá gốc -3- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nhiÖt độ độ muối nớc biển mặt đáy biển vào khoảng 1,5oC 0,5 Từ mặt xấp xỉ 120m nhiệt độ gần không thay đổi, sau có thay đổi nhỏ lớp sát đáy Về độ muối, phân bố thẳng đứng chúng có cấu trúc ổn định nhiệt độ từ mặt biển tới độ sâu khoảng 120m độ muối nớc biển không thay đổi tăng chậm Lớp nớc có độ muối tăng theo độ sâu lớp sát đáy, tồn lớp nớc mỏng (khoảng - 3m) có độ muối tăng chậm gần nh không đổi 28 30 Độ muối () 31 32 33 34 20 35 22 NhiƯt ®é (®é) 24 26 28 30 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 Độ sâu (m) §é s©u (m) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 29 H×nh 3.14 Profile nhiệt độ độ muối theo độ sâu vùng nghiên cứu (mùa đông) +Mùa Hè: Phân bố thẳng ®øng nhiƯt ®é, ®é mi n−íc biĨn vïng nghiªn cøu thời kỳ mùa hè đợc thể Hình 3.15 Phân bố thẳng đứng nhiệt độ độ muối theo tầng sâu vào thời kỳ có cấu trúc phân tầng rõ nét, độ dày lớp đồng nhỏ không tồn tại, thờng không trì cực đại cực tiểu địa phơng phân bố theo tầng sâu Phân bố thẳng đứng nhiệt độ theo thờng có dạng sau: tồn lớp đồng nhỏ, vào khoảng 5m có xuất lớp nêm nhiệt rõ mà tồn tầng độ sâu khác Sau nhiệt độ nớc biển giảm dần theo độ sâu lớp sát đáy, lại tồn lớp nớc mỏng có nhiệt độ giảm chậm không thay đổi Phân bố thẳng đứng độ muối nớc biển theo độ sâu cho thấy độ muối thờng tăng nhanh từ mỈt biĨn cho tíi - 48 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com kho¶ng 120m, cã sù thay đổi nhỏ lớp sát đáy tồn lớp đồng độ muối mỏng, có độ dày vào khoảng 5m 28 §é muèi (‰) 29 30 31 32 33 34 35 Đọ sâu (m) Độ sâu (m) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 20 22 NhiƯt ®é (®é C) 24 26 28 30 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 H×nh 3.15 Profile nhiệt độ độ muối theo độ sâu vùng nghiên cứu (mùa hè) Nhìn chung, profile nhiệt độ độ mặn có biệt hai mùa kể hình dạng đến giá trị 3.2.4 Kết áp dụng mô hình số trị Dữ liệu đầu vào: Dựa sở kết tính toán thống kê phân tích điều hoà Phần 3.2.1 Phần 3.2.2 Chơng đà trình bày làm đầu vào cho mô hình toán Để thực việc tính toán trình lan truyền sóng, hoàn lu ven bờ tràn dầu khu vực nghiên cứu cần sử dụng loại số liệu gồm số liệu độ sâu số liệu đặc trng gió, đặc trng sóng, số liệu mực nớc nguồn dầu Trong mô hình chiều nµy míi chØ sư dơng sè liƯu sãng, giã vµ mực nớc vị trí để đại diện cho toàn vùng Dữ liệu đầu vào đợc lựa chọn cụ thể nh sau: Độ sâu: Vì khu vực nghiên cứu nằm vùng có địa hình phức tạp, bị ảnh hởng chế độ thuỷ văn sông Do đó, nghiên cứu đà sử dụng miền tÝnh víi l−íi tÝnh cã kÝch th−íc lµ 401x401 nót lới tính bớc lới 0,010x0,010 (khoảng 1100mx1100m) ứng với từ đến 11 vĩ độ bắc 105 ®Õn 109 - 49 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com kinh đông Bản đồ độ sâu miền tính lớn đợc trình bày dới dạng hình vẽ (Phụ lục II) Gió - sóng: đặc trng gió, sóng sử dụng làm đầu vào tính toán cho vùng biển Đông Nam lựa chọn thử nghiệm mô hình [50] đặc trng khơi Vũng Tàu Côn Đảo, thể nh sau: Bảng 3.18 Đặc trng gió khu vực nghiên cứu Tốc độ gió (m/s) 7,0 6,5 6,0 6,5 7,0 H−íng (®é) NE E SE SW W Bảng 3.19 Đặc trng sóng khu vực nghiên cứu Độ cao sãng (m) 2,0 1,5 1,5 H−íng (®é) NE E SE Chu kỳ (s) 6,5 5,6 5,6 Các giá trị sóng gió đợc sử dụng giá trị sóng, gió có nghĩa Mực nớc: Dao động mực nớc đợc sử dụng mô hình trạm Vũng Mực nớc (cm) Tàu thể Hình 3.16 150 100 50 -50 -100 -150 -200 -250 -300 -350 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 Thêi gian (giê) mùc n−íc (cm) tõ giê 4/7/2008 ®Õn giê ngµy 7/7/2008 200 150 100 50 -50 -100 -150 -200 -250 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 Thêi gian (giê) tõ giê 17/10/2008 ®Õn giê 20/10/2008 - 50 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mùc n−íc (cm) 200 100 -100 -200 -300 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 Thêi gian (giê) tõ giê 13/12/2008 ®Õn giê 16/12/2008 H×nh 3.16 Dao ®éng thđy triỊu trạm Vũng Tàu Nhiệt độ: Nhiệt độ đợc lựa chọn 27,00C Nguồn dầu: Việt Nam xuất dầu thô nhập xăng dầu qua đờng biển Từ 1991, tổng lợng dầu xuất nhập đờng biển tăng trởng 19,4% năm, tới 12,621 triệu vào cuối 1995 Khoảng 200 triệu dầu đợc vận chuyển hàng năm qua vùng biển khơi Việt Nam từ Trung Đông tới Nhật Bản Triều Tiên Dự báo đến 2010, tổng lợng dầu qua cảng Việt Nam 40 triệu Hoạt động thăm dò khai thác dầu thềm lục địa nớc ta làm tăng lợng dầu thải hàng năm vào biển Nh vậy, nguy ô nhiễm dầu bờ biển nớc ta ngày gia tăng Biển Đông đà trở thành địa điểm thăm dò khai thác dầu khí nhộn nhịp Các vùng có hoạt động dầu khí vùng biển Việt Nam, vịnh Bắc Bộ, vịnh Thái Lan Quần đảo Trờng Sa Các hoạt động thông thờng kèm theo việc khai thác vận chuyển dầu gây tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng dầu Sóng biển gió có chiều hớng đa lợng dầu thoát ấp vào bờ biển Ngày 30/10/94 tàu Neptune Aries (Singapor) đâm cầu cảng SaigonPetro đà làm tràn 1864, 766 dầu Ngày 23/8/2004, Hội nghị cấp cao khu vực Châu á- Thái Bình Dơng tràn dầu đợc khai mạc Australia Cùng ngày, hội thảo vấn đề đà đợc Chi cục Bảo vệ môi trờng Thành phố Hồ Chí Minh phối hợp với công ty Riveria (Singapore) Công ty Enware (Australia) tổ chức Thành phố Hồ Chí Minh Từ 1993 đến nay, Thành phố Hồ Chí Minh đà xảy vụ tràn dầu, với lợng dầu tràn ớc tính khoảng 2520 Các cố tràn dầu lớn Việt Nam năm gần thể Bảng 3.20 - 51 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com B¶ng 3.20: Thèng kê cố tràn dầu lớn Việt Nam TT Thời gian Tên tàu Pan Harves (Đài Loan) Humanity (Đài Loan) Neptune Aries (Singapore) Promex Cita Cabvan (Malayxia) Gemini (Singapore) Không rõ tên Sokimex (Việt Nam) Nhật thuần1 va vào Hiệp Hoà Sunny (Hồng Kông) 10 Sà lan Formosa One (Liberia) Bạch Đằng 12 Giang (Việt Nam) Mỹ Đình 13 (Việt nam) 11 Địa điểm Ngoài khơi Vũng tàu Cần Giờ 08/05/94 TP HCM Cái Lát 03/10/94 TP HCM 20/09/93 04/12/97 Biển Lý Sơn Thiệt hại Nguyên Loại Lợng dầu Môi nhân dầu tràn Kinh tế trờng Hại tàu 300 đụng Hai tàu 200 000 400 000 FO 130 đụng USD USD Va vào cầu DO 1700 200 000 USD cảng Bị đắm Cái Lát Va vào TP HCM Cầu cảng 09/07/98 Đà Nẵng Tàu bị trìm Cần Giờ Đụng vào 16/08/98 TP HCM xà lan Sông Sài Hai tàu 1999 Gòn đụng Biển Phú 2000 Tai nạn Yên 27/01/96 FO 300 FO DO 30 DO Dầu thô 32 DO 41 tÊn KASCO 500 triƯu ®ång 113 tÊn DO 300 Dầu 30-40 m3 TC-1 02/06/01 Đà Nẵng Va vào đá 07/09/01 Gành Rái Đụng vào DO Vũng Tàu tàu khác 900 m3 17 200 000 USD 06/02/02 Hải Phòng Va vào đá DO 500 m3 15/02/05 Hải Phòng Va vào đá DO Quận 12 Va vào cầu DO TP HCM tàu Cảng Sài Va vào tàu 15 Hàm Luông 06/04/05 DO Gòn chở sắt 14 600 000 USD 21/01/05 300 tÊn 100 tÊn 14 300 000 000 USD 40 m3 Nh vậy, từ thông tin xác định điều kiện đầu vào ban đầu giải định cho toán mà đợc thể cụ thể Bảng 3.21 Bảng 3.21 Giá trị đầu vào mô hình tính toán tràn dầu Độ cao (m) 1,5 1,5 2,0 Sãng Chu kú H−íng (s) 5,6 SE 5,6 E 6,5 NE Mùc n−íc (m) 2,64 Giã Mùc Tốc độ nớc Hớng (m/s) 6,0 SE Theo trạm 6,5 E Vũng Tàu 7,0 NE Khối lợng dầu tràn (tấn) 150 Lựa chọn vị trí xảy cố tràn dầu đợc xác định giải định Với lý là: số vị trí gần dàn khoan trớc cửa luồng lạch vào khu vực cảng lớn ë - 52 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Vóng Tµu, Thµnh Hå ChÝ Minh Khu vực có mật độ tàu hoạt động neo đậu phức tạp nhóm tác giả đà lựa chọn Kết tính toán mô hình Trớc đa kết mô hình, tác gia nêu tóm tắt quy trình tính toán hệ thông mô hình tràn dầu Trên sở lý thuyết đa phần 2.3 Chơng 2, mô hình đợc tiến hành tính toán sóng, dòng chảy loang truyền dầu bề mặt Các kết tÝnh to¸n tr−êng sãng thĨ hiƯn ë Phơ lơc IV với trờng hợp đầu vào giả định biên khơi ®ång nhÊt vỊ ®é cao vµ h−íng vµ chu kú Trờng sóng biến đổi phù hợp với trờng địa hình sóng truyền vào mà gặp địa hình phức tạp sóng thay đổi phức tạp Sóng thể hớng truyền khác mà khả xâm nhập sâu vào ven bờ khác cụ thể hớng đông bắc biến đổi mạnh độ cao sóng khơi lớn nhất, hớng đông thay đổi hớng đông nam với độ cao sóng khơi nhỏ Các giá trị trờng sóng nút lới điểm đợc đa vào làm đầu vào cho mô hình hoàn lu với nhân tố độ cao, chu kỳ hớng truyền sóng Các kết đầu mô hình sóng, dao động mực nớc trạm Vũng Tàu gió đặc trng cho toàn miền tính làm đầu vào cho mô hình dòng chảy ven bờ Kết kịch cố tràn dầu đà đợc thể nh Phụ lục IV Khi đà có cố tràn dầu xảy vùng biển Đông Nam khả ảnh hởng cđa sù cè ®ã ®Õn vïng biĨn lín Ba tr−êng hợp gió thổi khác với ba thời đoạn thủy triều trờng sóng khác nên vết loang dầu bề mặt di chuyển khác Trong trờng hợp gió, sóng đông bắc thủy triều vào th¸ng 12 cho thÊy sau 12 giê cã sù cè tràn dầu vết loang dầu bắt đầu ảnh hởng đến ven bờ tỉnh Bến Tre gần 24 ảnh hởng đến Côn Đảo sau 60 đà ảnh hởng toàn từ tỉnh Tiền Giang đến mũi Cà Mau Đối với trờng gió đông, sóng đông thủy triều tháng 10, tháng chuyển mùa gió thổi trực tiếp từ khơi vào bờ nên vết dầu loang ảnh hởng đến vùng ven bờ sớm hớng đông bắc vào khoảng thời gian sau giê vµ tr−íc giê sau cã cố ảnh hợng trực tiếp tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu Sau 24 đà loang ảnh hởng vùng ven bờ tỉnh Bình Thuận, - 53 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tØnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Thành phố Hồ Chí Minh, tỉnh Tiên Giang tỉnh Bến Tre Và sau 72giờ đà ảnh hởng thêm tỉnh Trà Vinh Đối với gió tây nam, sóng tây nam thủy triều tháng vết dầu loang ảnh hởng sớm trờng hợp trớc vào khoảng vết dầu đà ảnh hởng đến bờ biển tỉnh Bình Thuận tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu Trớc 12 đà ảnh hởng thêm Thành phố Hồ Chí Minh kết thúc sau 72 đà ảnh hởng thêm đến tØnh TiỊn Giang vµ tØnh BÕn Tre VËy, cã thĨ nói vùng biển Đông Nam vùng biển có khả nguy cao ô nhiễm dầu hoạt động hàng hải khu vực phát triển, đặc biệt họat động khai thác dầu khí tập trung cao nguy xảy cố lớn Nên vấn đề đề cập đến đê làm tảng cho công tác phục vụ cảnh báo, dự báo tràn dầu có cố xảy Phụ lục IV thể kết mô hình Mike mà trờng mực nớc đà chứng minh tợng dâng rút nớc vùng ven bờ Các hớng gió thổi sử dụng vào mô hình đà đợc lựa chọn mang tính đặc trng cho thời kỳ năm hớng gió dông bắc thể cho thời kỳ gió mùa đông bắc với giá trị vận tốc trung bình gió thổi 7m/s, hớng tây thể cho thời kỳ gió mùa tây nam mà tốc độ gió trung bình đợc lựa chọn 7m/s, hớng đông đợc thể đại diện cho thời kỳ chuyển mùa với giá trị vận tốc gió trung bình lựa chọn 6,5m/s Đối với hai hớng gió thổi hớng đông bắc hớng tây tợng dâng rút nớc châm hơn hớng đông Bức tranh toàn cảnh cho vùng biển Đông Nam phù hợp với kết thống kê trạm Vũng Tàu độ lớn chênh lệnh khoảng 40cm trờng hợp gió thổi hớng đông bắc hớng đông trờng hợp gió thổi hớng tây Trong phần mô hình số trị thể cho thấy tranh toàn cảnh dải ven mà đà giải thích đợc phần tợng ngập lụt vùng ven bờ tỉnh ven biển mực nớc dâng kêt hợp với thời kỳ nớc lớn (triều cờng) Còn vấn đề cụ thể nh có yếu tố khác tham gia vào ngập lụt không cần có nghiên cứu sâu có phối hợp đa ngành đa cấp Kết tính toán mô hình số trị có ý nghĩa giải thích tợng dâng rút nớc hớng gió độ lớn chênh lệch hớng khoảng Mà trờng hợp tác giả sử dụng đến trờng gió thổi bề mặt, yếu - 54 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tè kh¸c nh− dòng chảy, thuỷ triều, nắng, ma, nhiệt muối, hay đặc biết vùng ven bờ yếu tố sông Nh vậy, mô trờng sóng, trờng dòng chảy loang truyền dầu phản ánh đợc phần tranh tổng thể toàn vùng nghiên Mặc dù muốn ®Ĩ chi tiÕt cho tõng tr−êng vµ tÝnh chÊt ý nghĩa trờng cần có nghiên cứu sâu Nhng luận văn có ý mô để dựng tranh tranh tổng thể cho toàn vùng nên có nhiều hạn chế mực ®é chi tiÕt cña tõng yÕu tè - 55 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KÕt luËn v kiến nghị Trong trình nghiên cứu hoàn thiện luận văn này, đa số kết luận sau: Đà thu thập xử lý khối lợng lớn liệu địa hình, số liệu khí tợng hải văn; Chỉ đợc chế độ chi tiết vế phân hóa gió vùng nghiên cứu, phần giải thích chế độ gió đất - biển gió khơi Khẳng định lại đợc chế độ chi tiết nhiệt biến thiên năm có hai cực đại năm nhng cực đại nhỏ rõ ảnh hởng gió mùa, nhiệt độ không khí khoảng 27,20C Khí áp thể theo quy luật mùa hè thấp mùa đông cao, khác biệt vùng không đáng kể Chế độ sóng tơng tự gió Chế độ mực nớc thể chi tiết tợng chênh lệch mực nớc trung bình tháng năm (tháng tháng 11) khoảng 40cm xu hớng mực nớc biển dâng theo hàm hồi quy tuyến tính tăng với tốc độ khoảng 0,5cm/năm với chuỗi thời gian từ 1979 đến 2003; tính chất thuỷ triều phức tạp độ lớn thuỷ triều thuộc loại cao dọc ven biển Việt Nam Dòng chảy đà phân tích chế độ chi tiết cho chuỗi số liệu Tại số trạm cho thấy tốc độ dòng chảy phụ thuộc mùa hớng phu thuộc chủ yếu vị trí Profile thẳng đứng nhiệt độ ®é mi n−íc biĨn ®ỉi theo mïa, nỊn nhiƯt mi xuất chủ yếu vào mùa hè Đà xây dựng đồ gió, áp nhiệt độ không khí theo tháng năm; đồ thuỷ triều độ lớn triều, tính chất triều ®å vỊ biªn ®é - 56 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com pha phân triều; đồ phân bố dòng d ellip triều cho phép sử dụng làm tài liệu tham khảo Bớc đầu áp dụng mô hình số trị để giải thích số toán cụ thể Kết cho đợc trờng dòng chảy tổng hợp sóng, gió, mực nớc trờng dầu loang bề mặt gió, dòng chảy nhiệt mô hình hai chiều Giải thích tợng dâng rút nớc dải ven bờ gió mô hình số trị với độ chên lệch khoảng 40cm cho hai mùa với hai hớng gió thổi điển hình Những kết luận văn góp phần làm rõ thêm chế độ thuỷ động lực vùng biển Đông Nam Bên cạnh tồn hạn chế Chính cần có bổ sung thêm sở liệu năm gần nên có hớng nghiên cứu sâu theo hớng cụ thể, nhiều phơng pháp giải khác tranh chi tiết phục vụ cho mục đích phát triển kinh tế an ninh quốc phòng vùng biển Đông Nam Các hớng nghiên cứu sâu là: Xây dựng sở liệu khí tợng thuỷvăn môi trờng; Đánh giá cho loại yếu tố cụ thể tìm nguyên nhân hình thành để giải thích đợc bất đồng vùng nghiên cứu; Xây dựng, áp dụng khai thác đồng hoá hệ thống yếu tố với liệu mang tính đồng cao phục vụ công tác chuẩn bị đầu vào hợp lý hiệu tối u; Khai thác, phát triển hoàn thiện mô hình tình toán lan truyền vật chất nói chung dầu nói riêng áp dụng công nghệ dự tính dự báo trình thuỷ động lực đợc sử dụng rộng rÃi nớc vào vùng biển này; Xây dựng chơng trình thu thập khảo sát bổ sung số liệu đo đạc mang tính tổng hợp nh khí tợng thủy văn, môi trờng, địa chất - địa mạo địa hình - 57 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ti liệu tham khảo [1] Tôn Tích (2001), Phơng pháp số, NXB Đại học Quốc gia Hà nội [2] Nguyễn Văn Âu (1999), Địa lý Tự nhiên Biển Đông, NXB Đại học Quốc gia Hà nội [3] Vũ Thanh Ca (2005), Sóng Gió, Đại học Thuỷ lợi, NXB Nông nghiệp [4] Đỗ Hoài Dơng (1993), Đánh giá trạng ô nhiễm dầu sản phẩm dầu nớc vịnh Hạ Long, Báo cáo đề tài thuộcViện Khí tợng Thuỷ văn, Hà nội [5] Bùi Đình Khớc, KS, Trần Quang Tiến KS, Hồ Thị Hoà (2002), Xác định mực nớc thấp 38 điểm vên biển Việt Nam phục vụ cho đo vẽ đồ đáy biĨn tû lƯ 1/10 000”, T¹p chÝ KTTV, sè 4/2002, trang 33-35 [6] Trơng Văn Hiếu (2004), Cơ sở phân vùng ngập úng tiêu thoát nớc ma TP, Hå ChÝ Minh”, T¹p chÝ KTTV, sè 10, trang 32-39 [7] Nguyễn Trọng Hiệu Nguyễn Đức Ngữ (1995), Phơng pháp chuẩn bị thông tin khí hậu cho ngành kinh tế quốc dân, NXB KH&KT, Hà nội [8] Lê Xuân Hoàn (2003), Phân tích điều hoà thuỷ triều dòng triều phơng pháp bình phơng tối thiểu, Tạp chÝ KTTV, sè 1, trang 28-33 [9] Vị Nh− Ho¸n (1999), Møc ®é biÕn ®éng mùc n−íc ven biĨn ë Việt nam, NXB KH&KT, Hà nội [10] Phạm Ngọc Hồ (1979), Thuỷ động lực học, Đại học Tổng hợp, Hà nội [11] Trần Nh Hối (2003), Đê biển Nam bộ, NXB Nông nghiệp, TP Hồ Chí Minh [12] Nguyễn Tài Hợi (2003), Nghiên cứu cấu trúc thống kê trờng nhiệt, muối lớp đồng vùng thềm lục địa biển Việt Nam”, T¹p chÝ KTTV, sè 3, trang 40-44 [13] Ngun Tài Hợi (2004), Nội suy tối u trờng nhiệt độ độ muối tầng mặt vùng thềm lục địa biển ViƯt Nam” T¹p chÝ KTTV, sè / 2004, trang 14-19 [14] Nguyễn Ngọc Huấn (1995), Mô hình hoá số trình động lực vùng cửa sông ven bờ, Báo cáo tổng kết đề tài thuộc Tổng cục Khí tợng Thuỷ văn, Hà nội [15] Phạm Văn Huấn (1991), Cơ sở Hải dơng học, NXB KH&KT, Hà nội [16] Phạm Văn Huấn (1994), Dao động tự dao động mùa mực nớc Biển Đông, Luận án tiến sỹ, Hà nội [17] Phạm Văn Huấn (2000), Thuỷ Triều, NXB Đại học Quốc gia Hà nội - 58 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [18] Ph¹m Văn Huấn (2000), Tính toán hải dơng học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà nội [19] Phạm Văn Huấn (2006), Chuẩn đoán dự báo thống kê trình hải dơng học, NXB Đại học Quốc gia Hµ néi [20] Ngun ViƯt H−ng (2003), “Mïa lị năm 2002 sông Mê Công, Tạp chí KTTV, số 9, Trang 39-43 [21] Trần Hồng Lam (2002), Mô hình hoá số trình thuỷ động lực vùng ven bờ cửa sông Văn úc Thái bình, Luận án Tiến sỹ, Viện Khí tợng Thuỷ văn, Hà nội [22] Bùi Đức Long, Tình hình ma lũ năm 2003 lu vực sông Mê Công cảnh báo nguy thiếu nớc đồng sông Cửu Long, Tạp chí KTTV, số 3, trang 29-35 [23] Đinh Văn Mạnh, Đỗ Ngọc Quỳnh (2005), Tính toán chế độ dòng chảy vùng cửa Định An, Tuyển tập công trình Hội nghị Khoa học Cơ học Thuỷ Khí toàn quốc năm 2005, Hà nội, trang 345ữ356 [24] Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (2004), Khí hậu Tài nguyên Khí hậu Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà nội, trang 256ữ257 [25] Nguyễn Văn Phòng (1998), Hải dơng học biển Việt nam, Nhà xuất giáo dục, Hà nội [26] Nguyễn Viết Phổ, Vũ Văn Tuấn (1995), Thiên nhiên đồng sông Cửu Long, NXB Nông nghiệp, Hà nội [27] Nguyễn Viết Phổ, Vũ Văn Tuấn Trần Thanh Xuân (2003), Tài nguyên nớc Việt nam, NXB Nông nghiệp, Hà nội [28] Nguyễn Kỳ Phùng, Trần Tuấn Hoàng (2002), Về chế độ dòng chảy khu vực Tam Thôn Hiệp- Cần Giờ, Tạp chí KTTV, sè 8, trang 48-51 [29] Hå Ngäc Sang vµ Nguyễn Thế Phong (2004), Nghiên cứu tính toán sạt lở vùng ven biển Nam Bộ dới tác động sóng, T¹p chÝ KTTV, sè 8, trang 44-51 [30] Phïng ChÝ Sỹ (2005), Nghiên cứu đề xuất biện pháp phòng ngừa phơng án ứng phó cố tràndàu mức I thành phố Đà Nẵng, Báo cáo đề tài Phân viện nhiệt đới môi trờng quân sự, Trung t©m KHKT&CN Qu©n sù, TP Hå ChÝ Minh [31] Phan Văn Tân, Phạm Văn Huấn v Nguyễn Thanh Sơn (2000), Cơ sở lý thuyết hàm ngẫu nhiên ứng dụng khí tợng thủy văn, Đại học Quốc gia Hà nội [32] Đặng Ngọc Thanh nnk (2001), Đánh giá tổng hợp Kết thực chơng trình điều tra nghiên cứu biển cấp nhà nớc 1997-2000, Ban đạo chơng trình biển KHCN-06, NXB đại học Quốc gia Hµ néi - 59 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [33] Hoàng Trung Thành (2004), Biến động mùa cấu trúc nhiệt độ nớc biển vịnh Bắc Bộ, Tạp chí KTTV, số 10, trang 40-44, [34] Bảo Thạnh (2002), Bớc đầu đánh giá chế độ gió sóng quần đảo Trờng Sa, Tạp chí KTTV, số 7, trang 38-46, [35] Bùi Xuân Thông Đặng Trần Duy (2002), Phân loại đánh giá biến động trờng khí áp tự nhiên bề mặt biển Đông giai ®o¹n 1969-1998”, T¹p chÝ KTTV, sè 4, trang 44-52 [36] Trần Thục, Vũ Thanh Ca, Nguyễn Xuân Hiển, Nguyễn Quốc Trinh (2004), Cơ sở khoa học tính toán, xác định ranh giới đê sông, đê cửa sông đê biển, Tạp chí Thuỷ lợi Môi trờng, sô 7, trang 117- 127 [37] TrÇn Thơc, Vị Thanh Ca, Ngun Kiªn Dịng, Ngun Qc Trinh (2004), “Nghiªn cøu chÕ độ thuỷ động lực học vận chuyển bùn cát phục vụ xác định vị trí bÃi đổi chất thải nạo vét trình xây dựng nớc sâu Cái Mép Thị Vải, Tuyển tập báo cáo Hội thảo Khoa học, Viện Khí tợng thuỷ văn, Thành phố Hồ Chí Minh, trang 292- 301 [38] Lê Quang Toại, Nguyễn Thế Hào Võ Thanh Tân (2003), Tính toán dòng chảy ven bờ nam biển Đông, Tạp chí KTTV, sè 7, trang 45-50 [39] NguyÔn Quèc Trinh (2004), “TÝnh toán đặc trng mực nớc biển Vũng Tàu, Tạp chÝ KTTV, sè 4, trang 47-52 [40] NguyÔn Quèc Trinh (2005), Biến đổi khí hậu ảnh hởng đến biến đổi số yếu tố khí tợng hải văn, Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học Thanh niên lần thứ I, Trung tâm khí tợng thuỷ văn quốc gia, Hµ néi, trang 98-103 [41] Ngun Qc Trinh (2006), “TÝnh toán lan truyền sóng, dòng chảy dầu loang gặp cố tràn dầu vùng biển Hải Phòng, Tuyển tập báo cáo Hội thảo Khoa học Thanh niên, Viện Khí tợng thuỷ văn Môi trờng, Hà nội, trang 228-239 [42] Ngun Qc Trinh (2007), “TÝnh to¸n tr−êng sãng ven bê biĨn miỊn Trung”, Tun tËp b¸o c¸o Héi nghị Khoa học Thanh niên lần thứ II, Trung tâm khí tợng thuỷ văn quốc gia, Hà nội, trang 174-182 [43] Nguyễn Văn Tờng (2003), Phơng pháp tính toán thuỷ triều thiết kế công trình thuỷ lợi vùng ven biĨn ViƯt Nam”, T¹p chÝ KTTV, sè 4, trang 35-38 [44] Ngun ThÕ T−ëng vµ Ngun Qc Trinh (2004), “BiÕn ®ỉi khÝ hËu ¶nh h−ëng ®Õn biÕn ®ỉi mùc n−íc biĨn”, T¹p chÝ KTTV, sè 2, trang 27-29 [45] Ngun Ngọc Thuỵ (1984), Thuỷ triều vùng biển Việt nam, NXB KH&KT, Hµ néi - 60 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com [46] Nguyễn Ngọc Thuỵ (1995), Thuỷ triều Biển Đông dâng lên mực nớc biển ven bờ Việt Nam, Đề tài KT,03,03, Hà nội [47] Nguyễn DoÃn Toàn (1996), Đặc điểm Khí tợng thuỷ văn biển tính sóng lan truyền vào khu vực xây dung công trình DK, Trung tâm Khí tợng thuỷ văn biển thuộc Tổng cục Khí tợng Thuỷ văn, Hà nội [48] Phạm Ngọc Toàn Phan Tất Đắc (1981), KhÝ hËu ViƯt Nam, NXB Khoa häc, Hµ Néi [49] Lê Đức Tố, Nguyễn DoÃn Toàn Nguyễn Thế Tởng (1989), Số liệu KTTV Việt Nam Chơng trình tiến KHKT cÊp nhµ n−íc 42A, T3 Sè liƯu Kü tht Thuỷ văn Biển, 143 trang [50] Nguyễn Thế Tởng (2000), Sổ tay tra cứu đặc trng khí tợng thuỷ văn vùng thềm lục địa Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà nội [51] Nguyễn Xiển, Phạm Ngọc Toàn (1981), Khí hËu ViƯt Nam, NXB Khoa häc, Hµ néi [52] Phïng Đức Vinh, Trơng Đình Hiển Huỳnh Nguyên Lan (1998), Đặc điểm chế độ khí hậu, thuỷ, hải văn tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, Báo cáo tổng kết tài, Vũng tàu [53] Tổng cục Khí tợng Thuỷ văn (1994), Hội nghị sơ kết năm khảo sát biển liên hợp Việt Nga, mùa hè năm 1993-1994, Tuyển tập báo cáo khoa học, Hà nội [54] Tổng cục Khí tợng Thuỷ văn (1983), Động lực triều vùng đồng sông Cửu Long [55] N,I,EGOROV (1981), Hải dơng học vật lý, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà néi (dÞch) [56] Kiyoshi Horokawa (1998) Nearshore Dynamics and Coastal Proceses University of Tokyo Press, Japan [57] Kowalik Z., Murty, T.S (1995) Numerical Modeling of Ocean Dynamics World Scientics, Singapore, New Jersey, London, Hongkong [58] Garrat, J.R (1997) Review of drag coefficients over oceans and continents Monthly Weather Review, 105, 915-929 [59] Mase H., Takayama T., Kunitomi S and Mishima T (1998) Multi-directional spectral wave transformation model including diffraction effect J Hydraul Eng., JSCE, 1-11 [60] REDDY GS and BRUNET Mare (2005) Numerical Prediction of Oil Slick Movement in Gabes Estuary Transoft International, EPINAY/SEINE, Cedex, France [61] DHI sorfware – MIKE HD Reference Manual (2000), Hydrodynamic Module Reference Manual, Estuarine and Coastal Hydraulics and Oceanography, DHI Water & Environment, Agern Allooj 11, DK-2970 Husrsholm, Denmark - 61 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - 62 - LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... chi tiết đợc chế độ thuỷ động lực vùng biển Đông Nam Mô đợc biến đổi trờng động lực môi trờng có cố tràn dầu vùng cửa sông ven biển ý nghĩa thực tiễn: Góp phần giải thích chế độ động lực, cảnh báo... vi nghiên cứu Giới hạn không gian: Khu vực vùng biển Đông Nam từ 70N đến 110N vĩ độ Bắc từ 1050E đến 1090E kinh độ Đông Giới hạn khoa học: Luận văn nghiên cứu chế độ động lực môi trờng vùng biển. .. hỗ trợ cho hoạt động phối hợp ngành, địa phơng ven biển đợc thuận lợi Với lý trên, lựa chọn đề tài "Nghiên cứu chế độ động lực môi trờng vùng biển Đông Nam bộ" làm hớng nghiên cứu tác giả luận