i LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dướ[.]
Trang 1LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tải liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định
Tác giả luận văn Chữ ký
Cao Thị Ngọc Ánh
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn thạc sĩ với đề tài “Mô hình nước dâng
do bão ven biển Vịnh Bắc Bộ” đã được hoàn thành và đáp ứng đây đủ các yêu cầu đặt
ra
Đề có được kết quả như ngày hôm nay, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nghiêm Tiến Lam Khoa Kĩ Thuật Biển — Trường Đai học Thủy lợi đã tận tình
chỉ bảo và hướng dân tác giả trong suôt quá trình thực hiện luận văn
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình, sự hỗ trợ về mặt chuyên môn của các
thầy cô trong Khoa Kĩ Thuật Biển
Xin chân thành cảm ơn Phòng Đào tạo Đại học và sau đại học; tập thể lớp cao học 24B2I1- Trường Đại học Thủy lợi; cùng toàn thể gia đình và bạn bè đã động viên khích lệ và tạo điêu kiện về mọi mặt đê tác giả hoàn thành luận văn này
Trong quá trình thực hiện luận văn, do thời gian ngăn và kiên thức còn có hạn nên
không thê tránh được những thiêu sót, tác giả rât mong nhận được nhiêu ý kiên đóng góp của các thây cô giáo, các cán bộ khoa học và đông nghiệp đê luận văn được hoàn
thiện hơn
Xin chân thành cảm on!
Hà Nội, 10 tháng 6 năm 2018 Tác giả
Cao Thị Ngọc Ánh
Trang 3MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNHH 5-5-5 9 9 998989296 3 4 4 sex V DANH MỤC BÁNG BIÊ/U .2.5 5-5-5 2 5 S5 33999999 9E 4 4s see vii DANH MỤC CÁC TỪ VIIẾT TẮTT .-5-s- << s2 S2 S2 << << sssesesesesesessssee viii 97100155 1 CHƯƠNG 1 TỎNG QUAN VÉ KHU VỰC NGHIÊN CỨU .- 5s 5
1.1 Vi tri dia ly, đặc điểm địa hình, địa mạo của khu vực nghiên cứu 5 1.1.1 Vị trí địa lý - 5c S22 S321 11111181111111111 1111 111111111111 111111111111 re 5 1.1.2 Đặc điểm dia hinh, dia ma0 c.c.ccccccccccccsscscceseccscesescscsscscscsecscscsecscseseesescseeeees 6
1.2 Dac diém khi hau, khi tong voce ccscscsecscscscscssevscscstscstsessessssssassvsvevetetstesees 7 1.3 Dac diém thuy van, hai van, thy dong luc Vinh Bac BO eee eeeseeeeee 9 1.3.1 Dac diém thty Vane ccccsescscscscscccscscscsssvsvecscsesesesesssssssesssavevsvevenstesen 9
1.3.2 Đặc điểm hải văn 5-5 S123 2 1 1 15 121521111115 11 7115111111 L.e 10
1.4 Chế độ sóng ch S1 1111118151111 1111111111111 1111111111111 1xx ren 11
1.5 Đặc điểm của bão và nước dâng do bão ¿6 k+x‡E+ESESESEeEEkrkrkrxreeeeed 11
1.6 Đặc điểm kinh t6-x hOi oes ceseseseescsssescsssssesssesessssseetsesseenseseeen 13 L.7 Ket Ua cece cececccccccccscscscescssscsscscscsscsssssscssssscsssssscstsssesssessestsesestssseenseseens 14
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ MÔ HÌNH SÓ TRỊ NƯỚC DÂNG DO BÃO 15
2.1 Tổng quan về các phương pháp tính toán nước dâng do bão -. « 15 2.2 Cơ sở mô hình toán nước dâng do bão 111111 1 ssssesssss 17 2.2.1 Hệ phương trình thủy động lực mô tả nước dâng do bão - 17 2.2.2 Cơ sở mô hình hóa tác động của bão c1 se 18
2.3 Giới thiệu về phần mềm mô hình số trị MIKE - 2-2-5 2 2 s+s+s+£+£erezx2 19
2.3.1 Giới thidu CHUNG woes cscesesccsesscsessesesscstsscsesscstsecstsscatsecstsseensesanseeenees 19 2.3.2 Mô-đun thủy động lực MIKE 21 HD EM - 2 2 s+s+£szsz£szssrs2 19 2.3.3 Bộ công cụ MIKE 2l ToolBOX - 6111111 11EEEEEEssrsse 21 2.4 KẾT luận . - 5-5: 2 1 3 12 12151511111111 1111111111 11111 111111110111 111111 110011 x 23
CHUONG 3 THIET LAP MÔ HÌNH TÍNH TOÁN NƯỚC DÂNG DO BÃO 24
3.1 Các số liệu cơ bản + 2c S223 39 1 3 1511 1111121111 1171111131111 1111 11111 TXe0 24
3.2 Thiết lập mô hình thủy động lực 2 chiều - ¿+2 6 kk£E+E+E+EsEeEeEreree 24
3.2.1 Xác định miễn tính toán - ¿+ - 22 + *+E£E+EEEE£ESEEEEEEEEEEEEEEEErErrrrkrkee 24
Trang 43.2.2 Xác định lưới tính toán - - - - + + c2 EE11111 11811133 111k va 26
3.2.3 Thiết lập điều kiện biên . - «+ + x33 EEEEEESESEExEkEkSkSkckekrkrkrerree 27 3.3 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình số trị thủy triỂu - - - 5 +c+£+£s££ezxe 30
3.3.1 Lựa chọn thời ky tính toán và số liệu sử dụng . csssssss+sssssssss 30
3.3.2 Hiệu chỉnh mô hình thủy triỀU - ¿26s S+E+E+E+EeEEEEEEEEE+E+EeEeereeeesee 32 3.3.3 Kiểm định mô hình thủy triỀU ¿2E +E+E+E+ESEEEEEEEEE+E+EeEeereeeesee 36
3.4 Xác định mô hình trường gió, trường khí áp trong bão -««« «s5: 39
3.5 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình số trị nước dâng do bão . - - 4I1 3.5.1 Lựa chọn thời gian tran bao va số liệu sử dụng - << 4I1
3.5.2 Hiệu chỉnh mô hình nước dâng do bão . - 2S nsseersske 43 3.5.3 Kiểm định mô hình nước dâng do bão . - - + + + + +*+E+E+E+E£E+eeessee 45
CHƯƠNG 4 PHAN TICH XU THE CUA NUOC DANG DO BAO VEN BIEN
h):87 0:1 .Ô 47 4.1 Đánh giá xu thế biến đôi của bão + sEE ST E1 1E rxrkes 47 4.1.1 Xu thế bão hiện nayy - x31 E3 E19E9E5 E111 111 1111111111211 47
4.1.2 Phân tích xu thế bão hiện nay - 5 + SE SE SkEkEEEEEEeEererrerkes 48
4.2 Lựa chọn thông số và kịch bản tính toán ¿c2 sec E+ESeEE+ESEESEeEsEEerresersra 52
4.3 Tính toán mô phỏng các kịch bản nước dâng do bão 5-5 - +++<<<<<<2 58 4.4 Phân tích và đánh giá xu thế biến đối của nước dâng do bão ven biển Vịnh Bắc
KẾT LUẬN VÀ KIEN ïNGHỊ, 2-5-5 5 5 << << 3999995 9E e9 4s ssee 64 IV )8019080:7.9/8417 007277 67
Trang 5DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Ban d6 khu vue Vinh Bac BO eeceeesessseesseesesesseesseecneecneeeseecneeeneeeneecneeeneeenes 6 Hình 3 1 Miễn tính toán trên khu vực Biển Đông - + + + +k+E+EeEeereeeee 25
Hình 3.2 Địa hình khu vực Biến Đông -¿- - - kk*E+E+ESESESEEEEEEEEEEEEErkrkrkrererree 25
Hình 3.3 Lưới tính toán khu vực Biển Đông - + + sESEEEEEESE+k+kekekrkesreesee 26 Hình 3.4 Biên của mô hình tinh toán - c1 1133333 1111111111181 111181188111 re 28
Hình 3.5 Số liệu biên được tạo ra - - Set te S1 11131581111 1511111 1551111551155 E55E1 1E xe2 29 Hình 3.6 VỊ trí của trạm đo trên khu vực tính toán - 5 ccc << << 222>><<2 30 Hình 3.7 So sánh mực nước thực đo và tính toán tại trạm Bạch Long Vĩ tháng 9/2007
T110 11111111 11111 1T T1 11 01 1111 1011 110111 1111 1 110 1101181011 174 34 Hình 3.8 Tương quan giữa mực nước thực đo và tính toán tại trạm Bach Long Vi thang 87 34
Hình 3.9 So sánh mực nước thực đo và tính toán tại Sầm Sơn tháng 9/2007 35
Hình 3.10 Tương quan giữa mực nước tính toán và thực đo trạm Sầm Sơn tháng
Hình 3.1 I So sánh mực nước thực đo và tính toán tại tram Bach Long Vi thang 9/2008 c0 9000990 cr 37 Hình 3.12 Tương quan giữa mực nước thực đo và tính toán tại trạm Bach Long Vi thang 9/2008 000050177Ẽ77 = 37 Hình 3.13 So sánh mực nước thực đo và tính toán tại trạm Sầm Sơn thang 9/2005 38
Hình 3.14 Tương quan giữa mực nước tính toán và thực đo trạm Sầm Son thang kJ2)sŠHaaầđddđadđaiiẢadẢẦŸẢẦẦẦŸẦŸỶŸẢŸÃ 38 Hình 3.15 Đường đi của bão ÏDamreyy - - - - Ă c1 3333323111111 1 1111111 111g v2 39 Hình 3.16 Đường di của bão Lekima - - << 5 3332111111331 40 Hình 3.17 Trường áp suất trong bão Damrey 2005 - ¿2-2 + + +E+k+E+EzErezksee 43 Hình 3.18 Trường dòng chảy trong bão Damrey, 2005 . - 555 S << +++++sssssss 43 Hình 3.19 Mực nước trong bão Damrey, 2005 <1 sssesessssss 44 Hình 3.20 Biểu đồ mực nước trạm Sầm Sơn trong bão Damrey tháng 9/2005 45
Hình 3.21 Biểu đồ mực nước trạm Sầm Sơn trong bão Lekima tháng 9/2007 46
Hình 4.1 Xu thế biến đổi số lượng con bão hàng năm ở Biến Đông .- 48
Hình 4.2 Tông số trận bão đồ bộ từ 1951-2017 theo vĩ độ -. ¿-s- + scs+s+szss2 49
Trang 6Hình 4.3 Xu thế biến đổi khí áp cực tiểu trong bão ở Biển Đông - +: 49
Hình 4.4 Xu thế biến đổi vận tốc gió cực đại trong bão ở Biển Đông - 50 Hình 4.5 Đường đi của cơn bão xây dựng kịch bản << 5555 +*<+++++sssssss 54 Hình 4.6 Mực nước tổng cộng trong bão của 3 kịch bản ¿5 s+s+x+s+s+esesexe 59 Hình 4.7 Mực nước dâng tổng cộng trong bão của các tỉnh ven biển Vịnh Bắc Bộ ở Hình 4.8 So sánh mực dâng tổng cộng lớn nhất trong bão của các tỉnh ven biển Vịnh
Bắc Bộ ở 3 cấp bão G1111 1111511111111 11 111111111111 111111 0101111111111 11g11 rrkg 61
Trang 7DANH MỤC BẢNG BIÊU
Bảng 1.1 Thống kê các cơn bão trong 7 năm từ 2010 - 20177 ¿-25s+s+s+esesese 13 Bảng 3.I VỊ trí của biên trong mô hình tính toán << << << 55+ 2scc++essssssss 27
Bảng 3.2 Bộ thông số đầu vào của mô hình - - + + +E+E*EEExEE£E+E+E+k+E+Eeeeeeeeexe 29
Bảng 3.3 Thống kê trạm đo đạc trong khu vực tính toán - + ss+s+x+x+s+e+esesese 30 Bảng 3.4 Thời gian hiệu chỉnh mô hình . - 55 5222222225555 1555EExEEEsz 31
Bảng 3.5 Thời gian kiểm định mô hình - ¿2-2 S#E+E+E+ESESEEEEEEEEE+E+EeEeEreeerreeee 31 Bang 3.6 Đánh giá mức độ phù hợp của mô hình bằng chỉ số Nash-Sutcliffe 33 Bảng 3.7 Kết quả hiệu chỉnh mô hình Biển Đông - - + + + +*+E+E+E+E+E£Eeeeeeexe 33 Bảng 3.8 Kết quả kiểm định mô hình Biển Đông . - + + s2 +*+E+k+E+E£Eeeeesexe 36
Bảng 3.9 Thông số bão Daimreyy - - + + s33 S3 E1E1EE9E5E5E1 1111111111111 E13 ckE 4] Bang 3.10 Thong s6 bao LOkima cccccssessesescsesssesscscscscscsssvsvevsesesestsesssssscecssavavavevens 42 Bang 3.11 Kết quả kiểm định mực nước trong bão của các trạm . -s- +: 45 Bảng 4.1 Phân cấp các trận bão theo từng tỉnh từ năm 1951 đến năm 2017 khu vực m8 0:0 50 Bảng 4.2 Thống kê các cơn bão mạnh cấp 11 đến 13 đỗ bộ khu vực các tỉnh ven biển
của khu vực Vinh Bac BO c.cccccccccccsseccccsseccscssescscscescsescescscscescscseescscseescseseescscsesscscseseees 51
Bang 4.3 Bang phân cấp bão theo vận tốc gió theo BeaufOrt 5 s+s+sscscse 53 Bang 4.4 Kịch bản cấp 15 và tridu CUON oo eecccccceccscecscesscetersesesestsescsessscssesevevevens 55 Bang 4.5 Kich ban cap 13 và tridu CUON oo ccccsceccccccscssssseersesesesessscssscscasasaveveens 56 Bảng 4.6 Kịch bản cấp 9 và triều cường . - + 26s SEESEEEEEEEEEEEEEEEerkrkrkrxee 57 Bảng 4.7 Mực nước dâng tông cộng trong bão của các huyện ven biển khu vực Vinh
Trang 8DANH MỤC CÁC TỪ VIÉT TẮT
DHI Viện Thủy lực Dan Mach (Danish Hydraulic Institute)
GIS Hệ thống thông tin dia ly (Geographic Information System) JTWC Trung tam liên hợp cảnh báo bão, Hawan, Hoa Kỳ
Trang 9MO DAU 1 Tính cấp thiết của đề tài
Do tác động của biến đối khí hậu, các thiên tai có nguồn gốc khí tượng thủy văn, trong đó có bão ngày càng diễn biến phức tạp Một trong những hiệu ứng trong bão là hiện
tượng nước dâng khi đi vào vùng ven bờ gây ngập lụt và xói lở bờ biến, đặc biệt nếu
bão xảy ra trong thời kỳ triều cường Vì vậy, việc nghiên cứu tính toán, xác định độ
lớn nước dâng do bão, đặc biệt đối với những trận bão rất lớn tại các khu vực ven biển
là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn phục vụ xây dựng chiến lược phòng tránh
và giảm thiêu thiệt hại do thiên tai ở các khu vực này
Theo lịch sử đã ghi chép lại ở nước ta thì cơn bão gây ra thiệt hại và nước dâng do bão
lớn nhất là cơn bão Dan năm 1989 là 3,6 m Tháng 2/1094, một cơn bão đồ mạnh bộ
vào Nam Bộ gây nước dâng và sóng lớn đã cuốn trôi nhiều người và của cải Cơn bão Kelly nim 1981 đỗ bộ vào Quỳnh Lưu - Nghệ An gây ra nước dâng từ 2,8 — 3,2 m, tại Lạch Ghép (Thanh Hóa) là nơi có nước dâng cao nhất Năm 1985, cơn bão Andy gây ra nước dâng cao nhất tại cửa Dĩnh (Quảng Bình) là 1/7 m và cơn bão Cecil gây ra
nước dâng lớn nhất tại Hoa Kỳ Thủy (Thừa Thiên Huế) là 2,5 m Cơn bão Wayne năm
1986 gây ra nước dâng lớn nhất tại Trà Lý (Thái Bình) là 2,3 m Năm 1987, cơn bão Betty gây ra nước dâng lớn nhất tại Quỳnh Phượng (Nghệ An) là 2,5m Năm 1989,
nước dâng lớn nhất do bão DOT gây ra tại Đồ Sơn (Hải Phòng) là 2,2 m; bão Irving
gây nước dâng tại Sầm Sơn (Thanh Hóa) là 2,9 m Năm 1996, cơn bão Frankie gây ra nước dâng cao nhất là 3,14 m ở đê Đông Minh (Tiền Hải - Thái Bình) và cơn bão Niki
gây ra nước dâng cao nhất là 3,11 m tại Thịnh Long (Hai Hau — Nam Dinh) [1] [2] [3]
Các thành phân gây ra mực nước cực trị trong bão ở ven biến bao gồm thủy triều, nước dâng do bão, nước dâng do sóng, trong đó nước dâng do bão là quan trọng nhất Ở các vùng cửa sông, thủy triều, nước dâng do bão, nước dâng do sóng kết hợp với lũ lớn từ thượng nguồn thường làm mực nước dâng cao và gây ngập lụt những vùng rộng lớn
Khi bão đồ bộ vào thời kỳ triều cường sẽ trở nên đặc biệt nguy hiểm do sự kết hợp của
mực nước triêu cao với nước dâng bão và sóng lớn trên mực nước nên cao sẽ tiên sâu
Trang 10hơn vào đất liền làm gia tăng diện tích ngập lụt cho dải đất ven biến, phá hủy các công trình, gây thiệt hại nặng nề về người và của
Ở nước ta, đã chi nhận được nhiều cơn bão có cường độ mạnh đồ bộ vào trùng với
thời kỳ triều cường, chăng hạn trong năm 2005 có 4 cơn bão gây nước dâng cao, thì có 2 cơn (bão số 2 - Washi và bão số 7 - Damrey) đồ bộ trùng vào thời điểm triều cường
đã gây nước dâng cao và thiệt hại lớn tại ven biển Hải Phòng và Nam Định Gần đây
nhất, bão số 4 (6/2013) khi đồ bộ vào bờ biến chỉ cấp 8, nhưng trùng vào thời điểm
triều cường đã gây ngập lụt tại một số vùng trũng ở ven biển Hải Phòng Cơn bão số 3 — Kalmaegi vào tháng 9/2014 đồ bộ vào Quảng Ninh lúc thủy triều đang xuống thấp nhất nên đã không gây ngập lụt tại thời điểm đó, nhưng 6 giờ sau hoàn lưu sau bão kết
hợp với gió mùa Tây-Nam đã gây nước dâng tới hơn 1m, kết hợp với lúc thủy triều lên
cao và sóng lớn đã gây ngập lụt nặng nề tại khu vực ven biển Đỗ Sơn (Hải Phòng) Vịnh Bắc Bộ là một trong những vịnh lớn ở Đông Nam Á và thế giới, có diện tích
khoảng 126.250 km” (36.000 hải lý vuông), chiều ngang nơi rộng nhất khoảng 320 km
(176 hải lý) và nơi hẹp nhất khoảng 220 km (1 19 hải lý) Vịnh do bờ biến của hai nước Việt Nam và Trung Quốc bao bọc, bao gồm bờ biển Đông Bắc Việt Nam, bờ biến phía
Nam tỉnh Quảng Tây, bán đảo Lôi Châu và đảo Hải Nam, Trung Quốc Chiều dài bờ biển phía Việt Nam khoảng 763 km, còn phía Trung Quốc khoảng 695 km Vịnh Bac
Bộ có vị trí chiến lược quan trọng đối với Việt Nam và Trung Quốc cả về kinh tế lẫn
quốc phòng, an ninh Vịnh cũng là nơi chứa đựng tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là hải sản và dầu khí Hàng năm, bão vào khu vực này và ảnh hưởng đến nước ta là rất
lớn đặc biệt là khu vực các tỉnh từ Quảng Ninh đến Thanh Hóa với số lượng và cường
độ bão ngày càng tăng
Do vậy, việc tính toán tính toán nước dâng do bão cho khu vực ven biển Vịnh Bắc Bộ
là hết sức cần thiết, và góp một phần vào việc giảm nhẹ các tác động bất lợi của nước
dâng do bão để bảo vệ khu vực ven biến, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội, đặc biệt là cho khu vực ven biển Việt Nam Các mô hình nước dâng do bão đóng vai
trò quan trọng trong việc cảnh báo sớm ảnh hưởng của bão giúp cho phòng, tránh và giảm nhẹ thiên tai cũng như sử dụng trong qui hoạch và phát triển ở các khu vực ven biên.
Trang 112 Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu chính của luận văn bao gôm:
Mục tiêu thứ nhất là mô hình hóa được nước dâng do bão cho khu vực ven biển Vịnh
Bắc Bộ Để đạt được mục tiêu này, đề tài sẽ tiến hành thu thập các số liệu cơ bản,
nghiên cứu về đặc điểm của khu vực nghiên cứu và đặc điểm của nước dâng do bão trong khu vực nghiên cứu Nghiên cứu về cơ sở của việc tính toán nước dâng do bão
và mô hình số trị tính toán nước dâng do bão Thiết lập được mô hình số trị tính toán
nước dâng do bão cho khu vực ven biển Vịnh Bắc Bộ Mô hình được hiệu chỉnh và kiêm định dựa trên các sô liệu thực đo
Mục tiêu thứ hai là phân tích và đánh giá được xu thế biến đối của nước dâng do bão khu vực ven biên Vịnh Băc Bộ dựa trên các sô liệu và kêt quả của mô hình sô trỊ
3 Đôi tượng và phạm vị nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là nước dâng do bão ở vùng ven biển khu vực Vịnh Bắc Bộ Phạm vi nghiên cứu bao gồm khu vực biến ven bờ Vịnh Bắc Bộ đặc biệt là các khu vực bờ biển Bắc Trung Bộ và Bắc Bộ của Việt Nam
4 Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng hai phương pháp nghiên cứu chính bao gồm: phương pháp phân tích, tông hợp số liệu và phương pháp mô hình toán
Phương pháp phân tích và tổng hợp gồm có thu thập, xử lý và phân tích số liệu Các tài
liệu cần thu thập bao gồm tài liệu về địa hình, số liệu mực nước các trạm đo trong khu
vực tính toán sau đó xứ lý và phân tích phục vụ công việc tính toán của luận văn Phương pháp mô hình toán sử dụng mô hình MIKE của DHI (Đan Mạch) để mô phỏng
và xác định nước dâng do bão cho khu vực Vịnh Bắc Bộ
5 Câu trúc của luận văn
Ngoài phân mở đâu và phân kết luận, luận văn gôm 4 chương: Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu
Trang 12Chương 2: Cơ sở mô hình số trị nước dâng do bão
Chương 3: Thiết lập mô hình tính toán nước dâng do bão
Chương 4: Phân tích xu thế của nước dâng do bão ven biển Vịnh Bắc Bộ
Trang 13CHUONG 1 TONG QUAN VE KHU VUC NGHIEN CUU
1.1 Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo của khu vực nghiên cứu lII Vị trí địa lý
Vịnh Bắc Bộ được bao quanh bởi lãnh thô của Việt Nam và Trung Quốc có diện tích
khoảng 126 250 km chiều ngang nơi rộng nhất là 320 km, nơi hẹp nhất khoảng 220
km Vùng biển vịnh Bắc Bộ được giới hạn từ vĩ độ 17?00N đến 21°40 N và 10540 E đến 10940 E, kéo dài từ Móng Cái - Quảng Ninh đến Quảng Trị với chiều dài khoảng
763 km.Vịnh năm ở phía tây bắc biển Đông, ba mặt được bao bọc bởi đất liên Phía tây là lục địa Việt Nam và Trung Quốc Phía đông bắc là bán đảo Lôi Châu và phía đông là đảo Hải Nam Vùng biến vịnh Bắc Bộ có thể được phân chia làm 2 khu vực:
Khu vực từ Quảng Ninh đến Ninh Bình: từ Móng Cái đến Đồ Sơn bờ biến chạy theo
hướng Đông Băắc- Tây Nam địa hình chia cắt mạnh, phức tạp Phần vịnh phía Việt
Nam có khoảng 2.300 đảo đá ven bờ, trong đó có 26 đảo lớn Quan trọng hơn cả là
quân đảo Cát Bà với tổng diện tích 34.531 ha và quần đảo Cô Tô với tổng diện tích 3.850 ha Xa bờ có đảo Bạch Long Vĩ là đảo lớn hơn cả năm cách đất liền Việt Nam
khoảng 110 km, cach dao Hai Nam (Trung Quéc) khoang 130 km Phan ven luc dia,
đáy bién bang phang, thường có các bãi triều, rừng ngập mặn Chất đáy vùng biến Móng Cái là bùn nhuyễn, vùng ngang khu vực Cửa Ông-Hòn Gai là cát nhỏ lẫn vỏ sò, đá sỏi, ven bờ từ cửa Bạch Đăng đến Ninh Bình là bùn phù sa Vùng quanh các đảo có
nhiều rạn đá với tổng diện tích khoảng 260 km”, trong đó tập trung nhiều nhất ở Quảng Ninh
Khu vực từ Ninh Bình đến Quảng Trị: Bờ biến chạy theo hướng gần Bắc-Nam Bờ cát thoải dạng vòng cung Phía ngoài bờ rải rác có các đảo đá phiến, đá hoa cương như
Hòn Nẹ, Hòn Mê, Hòn Mắt, Hòn La, Hòn Nồm Đường đăng sâu 20 m chạy cách bờ 3
- 5 km, nhiều nơi chạy sát chân các mũi đá nhô ra Khu vực này thích hợp với các loài hải sản ưa sông ở các vùng cát, hang hôc và san hô.
Trang 14
Vịnh Bắc Bộ có độ sâu trung bình là 50 m, độ sâu lớn nhất vào khoảng 107 m Dia hình đáy vịnh khá thoải với góc dốc nhỏ hơn 5°, hiếm khi lên tới 10 - 30° với các trũng
(dạng tuyến cắt qua các đường đăng sâu khá phố biến) Đó là những thung lũng sông cô, chưa bị lấp đầy trong ký băng hà lần cuối cùng Ngoài ra còn có các đồi ngầm đá
Đệ Tam và các đề cát ngâm dưới đáy Vịnh Các đảo tập trung ở ven bờ Tây Bắc Vịnh Tổng điện tích lưu vực của Vịnh khoảng 300.000 km’, trong đó có 155.000 km của hệ
thống sông Hồng Dải bờ vịnh thuộc Trung Quốc gồm các kiểu bờ: tích tụ do thủy triều; chia cắt kiến tạo Rias và đồng bằng aluvi Dải bờ thuộc Việt Nam gồm các kiểu
bờ cơ bản: dalmatic, tích tụ thủy triều, ăn mòn sinh hóa bờ đá vôi, tam giác châu (châu
thé song Hồng- sông Mã); đồng băng aluvi (Thanh-Nghệ-Tĩnh) và kiểu bờ biến tích tụ mài mòn bằng phang (Quang Binh- Quảng Trị) Dải bờ tây vịnh có mặt các vũng vịnh, châu thô, cửa sông hình phêu, đâm phá và các đảo tập trung ở vùng ven bờ tây băc với
6
Trang 15trên 2.378 hòn đảo Vùng bờ Móng Cái - Đồ Sơn có hướng chung đông bắc- tây nam,
dài khoảng 180 km; lục địa ven biến là vùng núi thấp chia cắt mạnh và phân bậc thành các dải vòng cung thấp dần về phía biển; có 2.321 đảo với diện tích 842 km”.Vùng bờ Đồ Sơn - Lạch Trường có hướng đông bắc- tây nam dài khoảng 150 km, là tam giác châu thổ sông Hồng hiện đại, địa hình thấp, bằng phăng và trung bình 20 km có một cửa sông lớn Đáy biến thoải và nông, đường đăng sâu 10 m thường xa bờ 15-20 km
Vùng bờ Lạch Trường- Mũi Lạy hướng chủ đạo tây bắc- đông nam, dài 370 km, tương
đối thoải, chia cắt yếu Lục địa ven biến là các đồng băng kẹp giữa các nhánh núi ăn lan ra biển của các dãy núi tây bắc bộ và Trường Sơn Vùng bờ biến có chiều ngang
hẹp, địa hình phô biến các bậc 20 - 25 m, 10 - 15 m, 4 m, 1,5 - 2 m, có ít đảo nhất ven
bờ Việt Nam, gồm 57 đảo với tổng diện tích 14,3 km”
1.2 Đặc điểm khí hậu, khí tượng
Khí hậu vịnh Bắc Bộ mang đặc trưng của vùng nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh
và mùa hè nóng trùng với mùa mưa vào gió mùa tây nam Ở vùng bờ tây, tính chất này có sự thay đôi về phía nam khi mùa mưa bão gần trùng với đầu mùa đông lạnh Sự
khác biệt này thê hiện khá rõ tính chất giữa hai vùng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ
a Nhiệt độ
Không khí trung bình hang năm khu vực ven bờ lớn hơn 22C Mùa hè, nhiệt độ trung
bình lớn nhất xuất hiện vào tháng 6-7, đạt giá trị từ 27-29C, nhiệt độ cao nhất lên tới
42,2°C Mùa đông nhiệt độ không khí trung bình nhỏ nhất từ l5 - 17C, nhiệt độ thấp
nhất có thể xuống tới 4 - 6°C Nhiệt độ biến đổi theo vĩ độ, phía nam cao, phía bắc
Trang 16Vùng biến từ Quảng Ninh đến Thanh Hoá, mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào
tháng 10, lượng mưa khoảng 1.800 - 2.000 mm với số ngày mưa trong năm khoảng
140-150 ngày Vùng biến từ Nghệ An đến Quảng Trị mùa mua bat dau tir thang 8 va
kết thúc vào tháng 12 hoặc tháng Giêng năm sau, lượng mưa khoảng 2.200-2.400 mm và số ngày mưa trong năm khoảng 140 - 145 ngày
Vùng khơi vịnh Bắc Bộ, tổng lượng mưa trong năm vào khoảng 1.500- 1.800 mm, số
ngày mưa cả năm từ 100 - 120 ngày Mùa mưa bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào tháng 9 với tổng lượng mưa khoảng 1.000 - 1.500 mm, chiếm khoảng 2/3 tổng lượng
mưa trong năm Trong mùa mưa, mỗi tháng có từ 12-15 ngày mưa, lượng mưa trung bình 200 — 250 mm/thang
c GId
Vịnh Bắc Bộ chịu ảnh hưởng khá mạnh của các đợt gió mùa đông bắc kéo dài từ tháng
11 đến tháng 4 năm sau mỗi đợt gió mùa thường kéo dài từ 5 - 7 ngày, gây ra biển động, sóng lớn Thời kỳ giao thoa giữa hai mùa gió, vào khoảng tháng 4 - 6 biến êm,
thuận lợi cho nghề khai thác đặc biệt là các nghề như vây, vó, mành nhưng trong
thời kỳ này trên biến cũng thường xuất hiện những cơn dông cục bộ gây ra gió mạnh, gió xoáy, rầt nguy hiêm cho tàu đánh cá
Vào mùa đông (từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau) có gió mùa Đông Bắc thống lĩnh, tốc
độ gió trung bình 4 - 6 m/s, manh nhất là 20 - 24 m/s; vào mùa hạ (từ tháng 5 đến
tháng 10), gió thịnh hành là gió mùa Nam hoặc Đông Nam, cũng có khi là Tây Nam,
tốc độ gió trung bình từ 3 - 5 m/⁄s, mạnh nhất là 20 - 22 m/s
d Bao
Mùa bio trong khu vuc Vinh Bac B6 tir thang 5 dén thang 11, tap trung vao thang 7, 8, 9 Sức gió mạnh nhất trong bão có thể đạt tới 50 m/⁄s Vùng biển vịnh Bắc Bộ chịu ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới hình thành từ biển Đông và Thái Bình Dương
Trong hơn 120 con bão và áp thấp nhiệt đới đỗ vào miền Bac 40 năm gan day có 32 cơn đồ bộ vào Hải Phòng, Quảng Ninh (chiếm 24.1%), 65 cơn đồ bộ vào Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh (chiếm 51,4%).
Trang 17e Độ ẩm: Nhiệt độ không khí giữa các vùng tương đối đồng nhất theo không gian, trung bình hàng năm trên 23°C
1.3 Đặc điểm thủy văn, hải văn, thủy động lực Vịnh Bắc Bộ
1.3.1 Đặc điểm thủy văn
Chế độ dòng chảy khu vực: Hệ thống dòng chảy trên khu vực vịnh Bắc Bộ bị ảnh
hưởng mạnh bời hoàn lưu gió mùa châu Á trong đó phân chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa gió Đông Bắc (mùa đông) và mùa gió Tây Nam (mùa hè)
Từ tháng 11 đến tháng 2 là thời ký gió mùa đông bắc hoạt động mạnh Vào thời kỳ tháng 1, vận tốc trung bình trên biển Đông vào khoảng 8 - 10,7 m/s, hướng gió đông bắc thịnh hành trên toàn vùng biển Đông Từ tháng 2 trở đi, gió đông bắc yếu dan nhưng mạnh trở lại vào tháng 4
Trong thời kỳ gió mùa Đông Bắc: chễ độ dòng chảy có hướng thịnh hành đi về phía
nam, vận tốc trung bình vào khoang tir 15 - 25 cm/s
Ở khu vực sát bờ, dòng chảy có xu thế chạy dọc theo bờ đi xuống phía nam, vận tốc dòng chảy này khá lớn vào khoảng 25 - 35 cm/s
Ở ngoài khơi về phía bắc tại khu vực giữa vịnh, dòng chảy trung bình có hướng nam đến tây nam sau đó nhập vào dòng sát bờ chảy xuống phía nam Vận tốc trung bình của dòng vào khoảng tử 15 - 20 cm/s Về phía nam tại khu vực cửa vịnh, dòng chảy
thường có vận tốc nhỏ hơn ở phía bắc, hướng thịnh hành có xu hướng đi vẻ phía tây và
Trong thời kỳ gió mùa Tây Nam: hoàn lưu khu vực được thiết lập lại, dòng chảy tại
khu vực có xu thế đi lên phía bắc với vận tốc trung bình vào khoảng từ 10 - 20 cm/s
Vào thời kỳ này, khu vực giữa Vịnh Bắc Bộ hình thành một hoàn lưu nghịch Vận tốc
của hoàn lưu này không lớn, trung bình khoảng 8 - I2 cm/s Nước duy trì hoàn lưu này
Trang 18được đưa lên từ vùng biển trung bộ đi lên, hoàn lưu này tồn tại đến hết tháng 8
Các cửa sông đồ ra vịnh Bắc Bộ gồm các cửa sông thuộc hệ thống sông Hồng:
+ Cửa Ba Lạt là cửa chính của sông Hồng, năm giữa hai tỉnh Thái Bình và Nam Định
+ Cửa Diêm Hộ ở huyện Thái Thụy, Thái Bình
+ Cửa Trà Lý giữa huyện Thái Thụy và huyện Tiền Hải của tỉnh Thái Bình
+ Cửa Lân thuộc huyện Tiên Hải
+ Cửa sông So tại địa phận xã Giao Lâm huyện G1ao Thủy và Hải Hậu thuộc tỉnh Nam Định
+ Cửa Lạch Giang, cửa sông Ninh Cơ nằm giữa hai huyện Hải Hậu và Nghĩa Hưng
tinh Nam Dinh
+ Cửa Đáy trên sông Đáy nằm giữa hai tỉnh Nam Định và Ninh Bình + Cửa Lạch Càn trên sông Càn năm giữa hai tỉnh Ninh Bình và Thanh Hóa
+ Cửa Hội thuộc tỉnh Nghệ An
1.3.2 Đặc điểm hải văn
a Chế độ thủy triều
Thủy triều trong vịnh mang tính nhật triều là chủ yếu Thủy triều khu vực phía bắc là
nhật triều đều, xuống phía nam tính chất nhật triều giảm dân Độ lớn triều giảm từ Bắc
xuống Nam, vùng đỉnh vịnh (gần Bắc Hải) độ lớn triều có thể đạt tới 6,5 m; phần giữa
vịnh 3 - 4 m, còn ở cửa vịnh | - 3 m
Dòng triều trong vịnh chủ yếu là thuận nghịch hoặc gân thuận nghịch, hướng cơ bản
song song với bờ Tốc độ lớn nhất của dòng triều đạt tới hơn 5 hải lý/ giờ ở eo Hải
Nam, trên 3 hải lý/ giờ ở bờ đông nam, 1 - 2 hải lý/giờ ở phía tây bắc và 2 - 3 hải lý/ giờ ở khu vực giữa vịnh
Hầu hết nguồn nước lục địa đồ vào vịnh là từ các sông phía Việt Nam, khoảng 94,5%
Trang 19và từ Trung Quốc chỉ 5,5% Trung bình hàng năm các sông Việt Nam đồ vào vịnh 179 km nước và 125,88 triệu tấn bùn cát lơ lửng
1.4 Chế độ sóng
Sóng trong vịnh bao gém sóng gió và sóng lừng Sóng gió được hình thành chủ yếu ngay trong vịnh và thay đối theo mùa:
- Mua Đông, sóng thịnh hành theo hướng Đông Bắc
- - Mùa Xuân, phía bắc vịnh sóng gió có hướng chếch Bắc, chếch Đông, cửa vịnh hướng đông bắc chếch Nam
- _ Mùa Hè, toàn vịnh sóng hướng thịnh hành là Tây Nam, chếch Nam
- _ Mùa Thu, sóng gió vùng Bắc vịnh thịnh hành hướng Đông Bắc, chếch hướng
Bac
Tại vùng biến ven bờ phía tây vịnh, về mùa Đông, sóng thịnh hành hướng Đông Bac,
độ cao trung bình 0,6 - 0,9 m, cực đại 4,0 m và khoảng 0,4 - 0,6 m tần suất trên 50%
Về mùa Hè, sóng hướng Nam và Đông Nam thịnh hành với độ cao trung bình 0,65 -
0,92 m, lớn nhất 4,5 m
1.5 Dac điểm của bão và nước dâng do bão
Bão là hiện tượng thời tiết nguy hiểm, một trong những hệ quả khi bão đồ bộ vào đất liền là hiện tượng nước dâng trong bão ở vùng ven bờ Do tác động của con
người, sự nóng lên của trái đất, biến đôi khí hậu ngày càng diễn ra phức tạp trên phạm
vi toàn câu, các thiên tai thường xuyên xuất hiện, mức độ ngày càng nghiêm trọng hơn
như hạn hán, lũ lụt, bão Nếu như khu vực Biên Đông chỉ xuất hiện bão cấp 12 thì
nay đã xuất hiện đến cấp 15 (siêu bão) Khi bão đồ bộ, kèm theo đó là mực nước biển
dâng cao có nguy cơ gây ra ngập lụt tại các vùng cửa sông, thành phố ven biến, sự
xâm nhập mặn, xói lở bờ biến, vỡ đê, đặc biệt nếu bão xảy ra trong thời kỳ triều cường Vì vậy, việc nghiên cứu, tính toán, dự báo nước dâng bão là rất cấp thiết, có ý
nghĩa khoa học và thực tiễn cao góp phần phòng tránh và giảm thiểu thiệt hại do ảnh hưởng và tác động của nước dâng bão
Nước dâng do bão đặc biệt nguy hiểm khi xuất hiện vào đúng thời kỳ triều cường, mực
nước tổng cộng dâng cao, kết hợp với sóng to có thể tràn qua đê vào đồng ruộng, đây
Trang 20chính là nguyên nhân gây thiệt hại nặng nề về người và của Chính vì vậy mà có những cơn bão cường độ không mạnh nhưng đồ bộ vào lúc triều cường lại có khả năng
gây ngập lụt trên diện rộng hơn so với cơn bão có cường độ mạnh hơn nhưng đồ bộ vào lúc triều thấp Không chỉ phụ thuộc vào mực nước nên, mức độ ngập lụt còn bị
ảnh hưởng bởi thời gian duy trì và kéo dài của cơn bão Cơn bão Kelly năm 1981, đỗ bộ vào Quỳnh Lưu — Nghệ An gây ra nước dâng rất lớn, nhiễu nơi nước dâng cao 2,8 — 3.2 m, nơi cao nhất là Lạch Ghép Nam 1985 cơn bão Andy gây ra nước dâng cao nhất tại cửa Dĩnh (Quảng Bình) là 1,7 m và cơn bão Cecil gây ra nước dâng lớn nhất tại Hoa Kỳ Thủy (Thừa Thiên Huế) là 2,5 m Cơn bão Wayne năm 1986 gây ra nước dâng lớn nhất tại Trà Lý (Thái Bình) là 2.3 m Năm 1987, cơn bão Betty gây ra nước dâng lớn nhất tại Quỳnh Phượng (Nghệ An) là 2,5 m Năm 1989, nước dâng lớn nhất do cơn bão Dot gây ra tại Đồ Sơn (Hải Phòng) là 2,2 m, cơn bão Irving gây ra tại Sầằm Sơn (Thanh Hóa) là 2,9 m Năm 1996, cơn bão Frankie gây ra nước dâng cao nhất là 3,14 m ở đê Đông Minh (Tiền Hải - Thái Bình), cơn bão Niki gây ra nước dâng cao nhất là
3,11 m tai Thinh Long (Hai Hau — Nam Định)
Tại Việt Nam trong năm 2005 có 2 cơn bão cường độ mạnh đồ bộ vào thời điểm triều
cường, như các cơn số 2 - bão Washi (gió cấp 10) và cơn bão số 7 — bão Damrey (gió cấp 12) đồ bộ vào thời điểm triều cường đã gây nước dâng cao, ngập lụt, vỡ một số
tuyến đê biển tại Hải Phòng và Nam Định; cơn bão số 2 — bão Bebinca, tháng 6/2013
khi đồ bộ gió chỉ cấp 8, nhưng đúng vào thời điểm triều cường kết hợp nước dâng tới
Im đã gây ngập lụt tại một số vùng trũng ở ven biến Hải Phòng: cơn bão số 3 -
Kalmaegi (tháng 9/2014) đồ bộ vào Quảng Ninh lúc 1 thủy triều đang xuống thấp nhất
nên đã không gây ngập lụt tại thời điểm đó Tuy nhiên, 6 giờ sau hoàn lưu sau bão kết
hợp với gió mùa Tây - Nam đã gây nước dâng tới hơn 1,0 m, kết hợp với lúc thủy triều lên cao và sóng lớn đã gây ngập lụt nặng né tai khu vực ven biển Đồ Sơn (Hải Phòng)
Điểm đặc biệt trong cơn bão này là nước dâng cao hơn 0,5m xuất hiện sau khi bão đồ bộ khoảng 3 giờ và kéo dài tới gần 12 giờ
Mùa bão trong khu vực Vịnh Bắc Bộ từ tháng 5 đến tháng I1, tập trung vào tháng 7, 8, 9 Sức gió mạnh nhất trong bão có thể đạt tới 50 m/⁄s Vùng biển vịnh Bắc Bộ chịu ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới hình thành từ biển Đông và Thái Bình Dương
Trang 21Trong hơn 120 con bão và áp thấp nhiệt đới đỗ vào miền Bac 40 năm gan day có 32
cơn đồ bộ vào Hải Phòng, Quảng Ninh (chiếm 24.1%), 65 cơn đồ bộ vào Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh (chiếm 51,4%) Dưới đây là bảng thống kê các cơn bão đồ bộ khu
vực Vịnh Bắc Bộ 7 năm trở lại đây
Bảng 1.1 Thống kê các cơn bão trong 7 năm từ 2010 - 2017
STT Tên bão Tên tỉnh có bão đồ bộ vào Năm 1 | CONSON Hai Phong 2010 2 | MINDULLE Thanh Hóa 2010 3 |NOCK-TEN Thanh Hóa 2011 4 |NESAT Quảng Ninh đến Hải Phòng 2011 5_ |HAITANG Quảng Trị-TT Huế 2011 6 |PAKHAR Bthuận - BRVT 2012 7 | VICENTE Cao Bang 2012 8 | KAI-TAK Quang Ninh 2012 9 | SONTINH Thai Binh Hai Phong 2012 10 | GAEMI Bình Định đến Phú Yên 2012 II | BEBINKA Thái Bình -Hải Phòng 2013
13 | MANGKHUT Thanh Hóa 2013 14 | WUTIP Hà Tĩnh 2013 15 | NONAME Hué Da Nang 2013
I7 |HAIYAN Quảng Ninh đến Hải Phòng 2013 18 | ATND 5 Khánh Hòa - Ninh Thuận 2013 19 | PODUL Khánh hòa-Ninh Thuận 2013 20 | KALMAEGI Quang Ninh 2014 21 | SINLAKU Bình Định đến Phú Yên 2014 22 | KUHIRA (1508) Quảng Ninh -Hải Phòng 2015
24 | DIANMU Hai Phong- Ninh Binh 2016 25 | MIRINAE Thai Binh- Ninh Binh 2016 26 | DOKSURI Ha Tinh-Quang Binh 2017 27 | TALAS Thanh Hóa- Hà Tĩnh 2017
1.6 Đặc điểm kinh tế-xã hội
Vùng bờ Tây vịnh Bắc Bộ có vai trò hậu cứ, làm tăng vị thế kinh tế của biển Việt
Nam Nhiêu vũng vịnh ven bờ, các cửa sông có tiêm năng lớn phát triên giao thông
Trang 22cảng, du lịch, dịch vụ, nghề cá biến, phát triển công nghiệp, cơ sở hạ tầng vả đô thị
hóa Do yêu cầu của tổ chức lãnh thổ - lãnh hải, quy hoạch vùng và khả năng tạo
vùng hấp dẫn và giao lưu với các vùng trong nước, nhiều địa phương đã phát triển các cảng bến, tạo đà cho phát triển kinh tế biển Theo Quyết định số 1353/QĐ-TTg, trong
hệ thống 15 Khu kinh tế ven biến, 6 Khu gắn kết với đới bờ Tây Vịnh là: Vân Đồn
(Quảng Ninh); Đình Vũ - Cát Hải (Hải Phòng); Nghĩ Sơn (Thanh Hỏa); Đông Nam Nghệ An (Nghệ An); Vũng Áng (Hà Tĩnh); Hòn La (Quảng Bình)
Vùng bờ Tây Vịnh Bắc Bộ có vai trò đặc biệt quan trọng trong mối quan hệ phát triển kinh tế quy mô quốc gia và quốc tế Kinh tế phát triển tạo ra liên kết các địa phương trong nước và các nước trong khu vực Vị thế kinh tế của vùng bờ Tây được phát huy
theo ba hướng: làm cửa ngõ ra biển ở phía Bắc (Hải Phòng), làm trục nối cho vành đai
kinh tế vịnh Bắc Bộ nối tuyến với Hành lang kinh tế Đông-Tây, làm trụ đỡ và kết nối
với các tuyến hành lang: Quảng Ninh - Hải Phòng - Hà Nội - Nam Ninh và Quảng Ninh - Hài Phòng - Hà Nội - Côn Minh
Trung Quốc đã chủ trương phát triển chuỗi đô thị ven biển vịnh Bắc Bộ (Quảng Tây)
Đó là khu vực ven biển duy nhất phía Tây Trung Quốc làm cầu nối giữa Trung Quốc với các nước ASEAN; nhằm xây dựng các dạng đô thị có ảnh hưởng nhất tại vùng
phía tây bắc, trở thành trung tâm chế tạo, doanh vận, ngoại thương, thông tin, tiền tệ và giao lưu văn hoá trong Khu vực mậu dịch tự do Trung Quốc - ASEAN Nam Ninh,
Khâm Châu, Bắc Hải và Phòng Thành là trung tâm phát triển và mở của Khu
17 Kếtluận
Ở chương I của luận văn đã nêu được tông quan về khu vực nghiên cứu với các nội dung:
- - VỊ trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo của khu vực nghiên cứu
- _ Đặc điểm khí tượng, khí hậu
- Đặc điểm thủy văn, hải văn, thủy động lực Vịnh Bắc Bộ
- _ Đặc điểm của bão và nước dâng do bão - _ Đặc điêm kinh tê-xã hội
Trang 23CHUONG 2 CO SO MO HINH SO TRI NUOC DANG DO BAO 2.1 Tong quan về các phương pháp tính toán nước dâng do bão
Nước dâng trong bão (NDT) là hiện tượng mực nước tĩnh dâng cao hơn mực nước
thủy triều thiên văn thông thường do gió bão dồn nước vào ven bờ, áp thấp khí quyền
và mưa lớn Do phụ thuộc vào nhiều yếu tổ nên phương pháp tin cậy nhất để xác định
chiều cao nước dâng là đo đạc mực nước thực tế và xử lý như một đại lượng ngẫu
nhiên Ngoài hiện tượng gió mạnh phá hủy nhà cửa, cây cối, mưa lớn gây ngập lụt, một hiện tượng đi kèm nguy hiểm khi bão đến là nước biển dâng cao Nước biển dâng cao khủng khiếp đã xảy ra ở vùng biến Băng-la-đét vào ngày 12 và 23/11/1970, đạt độ
cao 6 — 7 m đã làm cho hơn 20 vạn người thiệt mạng Ở Việt Nam, nước biển dâng và
sóng lớn đã từng làm sạt lở nhiều đoạn đê, kè biển, gây ngập mặn hàng vạn hécta đồng
ruộng và nhiều người thiệt mạng Mực nước dâng kỷ lục quan trac duoc tai Hon Dau
1a 425 cm xay ra trong con bao ngay 26/9/1955 cé sic gid dén 35 m/s S6 liéu thong
kê cho thấy, trung bình có khoảng 50% các cơn bão gây ra hiện tượng nước dâng nguy
hiểm, thường là khi bão đồ bộ trùng với thời kỳ triều cường Độ lớn của NDTB phụ
thuộc vào khí áp thấp nhất, tốc độ gió trong bão, hướng và tốc độ di chuyển của bão,
điều kiện địa hình vùng bờ biển mà bão đồ bộ Nước dâng lớn nhất thường xảy ra vào thời điểm bão đồ bộ vào bờ biển, độ cao có thể đạt 2-4m Bờ biển có nước dâng cao
thường kéo dài hàng chục cây số tùy theo cường độ và phạm vi hoạt động của bão và
cách trung tâm bão về phía Bắc hàng chục cây số, thời gian nước dâng kéo dài 2-3 giờ
nhưng quá trình ngập lụt lại xảy ra đột biến và nhanh chóng [4]
Hiện nay, ở nước ta có nhiều phương pháp tính tóan nước dâng do bão như:
Phương pháp thống kê và đo đạc: phương pháp này dựa trên những số liệu thống kê
mực nước đo tại khu vực nghiên cứu và số liệu các cơn bão đồ bộ vào cùng thời điểm
Từ những số liệu thống kê đó tìm ra được quy luật hay xây dựng mối liên hệ tương
quan giữa số liệu bão và mực nước dâng tại vùng nghiên cứu Số liệu khảo sát tại hiện
trường là rất cần thiết Nó được sử dụng để hiệu chỉnh và kiểm định độ chính xác của
phương pháp Tuy nhiên phương pháp này chỉ có thể áp dụng cho từng khu vực nghiên
Trang 24cứu, vì môi vùng có những điều kiện tự nhiên khác nhau
Phương pháp sử dụng các công thức kinh nghiệm: Dé xác định độ cao nước dâng người ta thường sử dụng các công thức kinh nghiệm được tổng kết từ tài liệu thực đo cho từng vùng Ở nước ta, trên cơ sở khảo sát mỗi quan hệ giữa độ cao nước dâng với
tốc độ gió bão từ 1959 đến 1970 ở ven biến đã đưa ra biểu thức tính như sau:
Trong đó: Wja„: Tốc độ gió bão trung bình (m/s); Ah: Độ cao nước dâng (cm)
- Công thức của Karausev A.V., Labzovski N.A Quy phạm 06.04.82 của Liên Xô (cũ):
+ Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 222-95 của Bộ Giao thông Vận tải:
+ Quy phạm QP.TL.C-1-78 cua Bộ Thuỷ lợi:
Trong đó: W : Tốc độ gió (m/s); X: Đà gió thôi (km) ;H : độ sâu vùng nước (m); ky:
Hệ số hiệu chỉnh
ơ - Góc hợp bởi trục dọc của khu nước với hướng gió (độ)
Phương pháp này mặc dù có nhiều ưu việt trong tính toán nhưng chỉ có thể áp dụng tốt nhất cho một vùng xác định
Phương pháp lý thuyết (phương pháp mô hình số trị): sử dụng một số mô hình toán
như Mô hình Jelesnianski (Theo Kết quảnghiên cứu của Đề tài KT.03.06, Công nghệ
dự bão nước dâng do bão ven bờ biên Việt Nam, Viện Cơ học - Trung tam KHTN &
Công nghệ Quốc gia, Hà Nội); Mô hình Delft 3D-FLOW được xây dựng trên cơ sở mô hình ba chiều về hoàn lưu đại dương đã được nâng cấp bằng cách đưa vào mô hình bão để tính toán nước dâng do bão của Viện thủy lực Delft Hydraulics — Ha Lan Trung
tâm khí tượng thủy văn Biển — Tổng cục Khí tượng Thủy văn đã sử dụng mô hình để
Trang 25dự báo nước dâng trong bão từ năm 2001; Mô hình MIKE (Đan Mạch)
Phương pháp mô hình số trị được ra đời để khắc phục những thiếu sót về mặt không đủ số liệu đo đạc thực nghiệm Ưu điểm cơ bản của phương pháp này là giảm được rất nhiều chi phí so với phương pháp đo đạc thực nghiệm Ngoài ra, phương pháp này còn
cho phép tính toán, dự báo diễn biến của hiện tượng theo rất nhiều kịch bản giả định
chưa tổn tại trong thực tế hiện nay nhưng có khả năng xảy ra trong tương lai
Trong khuôn khổ của luận văn này tác giả sử dụng phương pháp mô hình số trị (mô
hình MIKE) để phục vụ tính toán nước dâng do bão cho khu vực ven biến Vịnh Bac
Bộ
2.2 Cơ sở mô hình toán nước dâng do bão
2.2.I Hệ phương trình thúy động lực mô tả nước dâng do bão
Nước dâng do bão ở các vùng ven biến và các quá trình thủy động lực như dòng chảy lũ, thủy triều, có thể được mô tả bằng hệ phương trình nước nông 2 chiều trong hệ tọa độ Đẻ-các gồm một phương trình liên tục và hai phương trình chuyền động:
Phương trình liên tục dh ôhU ôhV -
Ot Ox Oy
Phương trình chuyển động theo phương x:
ôhU ôhU” ôhVU + + =
Trong đó ¢ 1A thoi gian, x va y là các tọa độ không gian năm ngang, U và V là vận tốc
Trang 26trung bình theo độ sâu, Z là độ sâu của đáy so mới mực chuân, 7 là dao động mực nước so với mực chuân, Ù = ? + đ là độ sâu nước tông cộng, ƒ là hệ sô Coriolis đề xét đên sự quay của Trái Đât, g la gia toc trọng trường, p 1a mat dd cua nudc, S,,, Sry, Syx
và S,, la cac thanh phân của ứng xuất phát xạ do ảnh hưởng của sóng ngăn
Các thành phần nội ứng suất bao gồm ma sát nhớt, ma sát rỗi và sự chênh lệch bình lưu Chúng được ước tính bằng cách sử dụng công thức dựa trên độ nhớt rối của øradient vận tốc trung bình theo độ sâu
T.=2AS” Ox T=AlSU Oy Ox |p naa „ ôy (2.8)
Các sô hạng 7;¿, 7;y là các thành phân ứng suât tiêp ở đáy, được xác định dựa vào độ
nhám đáy thông qua hệ số ma sát đáy Ch
t= pC, (Vu? +V? JU t= pC, (Vu? +v" |v (2.9)
Các sô hạng 7¿¿, zsy là các thành phần ứng suât tiêp bê mặt, được xác định dựa vào các
thành phan van toc W,, W, cua truong gió trong bão và hệ sô ma sát gid Cy
r„= Ø,C,|W|W, r„=ø,C,|W|W, |W|=.jW°+W (2.10)
P, la ap suat khi quyén tại bề mặt biển, được xác định dựa vào trường khí áp trong
bão Ngoài ảnh hưởng của sóng ngăn thì các số hạng chứa r„„, Ts, va „ là các thành
phân gây ra hiện tượng nước dâng khi có bão
2.2.2 Cơ sở mô hình hóa tác động của bão
Mục đích của việc thiết lập mô hình trường gió và trường khí áp trong bão là để tính
toán sự biến đổi theo không gian và thời gian của khí áp và gió (vận tốc và hướng) trong quá trình di chuyển và đồ bộ của bão Trường gió và trường khí áp là các ảnh
hưởng chính của một trận bão gây ra hiện tượng nước biển dâng làm ngập lụt các khu vực ven biên
Mô hình trường gió và trường khí áp trong bão được sử dụng là các mô hình thông số trong đó phân bố của vận tốc gió, hướng gió và khí áp theo không gian được tính toán
Trang 27dựa trên các thông sô của trận bão vệ vị trí tâm bão, tôc độ và hướng di chuyên của
tâm bão, áp suât tại tầm bão, vận tôc gió lớn nhât trong bão và bán kính xuât hiện vận
tốc gió lớn nhất
2.3 Giới thiệu về phần mềm mô hình số trị MIKE 2.3.1 Gidi thiéu chung
Trén thé giới Và nhiều nước hiện có nhiều mô hình thủy động lực đang được áp dụng
cho nhiều mục đích khai thác khác nhau như nghiên cứu, quy hoạch và thiết kế hệ thống công trình , tiêu biểu có thể kế dén DELFT 3D (Ha Lan), MIKE (Dan Mach),
tuy nhiên, mỗi mô hình đều có những ưu nhược điểm riêng và cho đến nay vẫn chưa có một đánh giá toàn diện và chi tiết về khả năng áp dụng trong thực tế của các mô hình nói trên Sau khi cân nhắc, so sánh các mô hình toán có thể áp dụng cho khu vực phù hợp với mục tiêu đồ án, tác giả đã lựa chọn mô hình MIKE MIKE là bộ phần
mềm do DHI Water & Environment của viện Thủy lợi Đan Mạch ứng dụng trong việc
tính toán về thủy lực, tài nguyên và môi trường nước, bao gồm cả trong sông, vùng cửa sông, ven biến và biến Bộ phần mềm này đã được ứng dụng khá hiệu quả trong thực tế tại nhiều quốc gia trên thế giới Bộ phần mềm MIKE được cấu tạo bởi nhiều phan nhu: MIKE Zero, MIKE 11, MIKE 21, MIKE 3, MIKE SHE Cac module MIKE 21 cho phép m6 phong va tai hién bức tranh thủy động lực trên toàn miền nghiên cứu, thay vì chỉ tại một vài điểm như số liệu đo đạc Chương trình MIKE có
một sô ưu điểm:
- _ Là bộ phần mềm tích hợp đa tính năng (tính toán trường sóng, dòng chảy, vận chuyền trầm tích, diễn biến địa hình đáy)
- Đã được kiểm nghiệm thực tế ở nhiều quốc gia trên thế giới
- _ Giao diện thân thiện, dễ sử dụng và tương thích với nhiều phần mềm GIS khác
2.3.2 Mo-dun thuy dong luc MIKE 21 HD FM
MIKE 21 FM, do DHI Water & Enviroment phát triển, là hệ thống mô hình mới cơ
bản trong cách tiếp cận mắt lưới linh hoạt Hệ thống mô hình được phát triển cho việc
ứng dụng nghiên cứu hải dương học, môi trường vùng cửa sông ven biển Mô hình gồm có phương trình liên tục, phương trình động lượng, phương trình mật độ, phương
trình độ mặn
Trang 28Bộ phần mềm MIKE được cấu tạo bởi nhiều phần như: MIKE Zero, MIKE 11, MIKE
21, MIKE 3, MIKE SHE Trong b6 pha mém c6 2 phan chinh: dé 1a MIKE Zero va
MIKE 21
MIKE Zero: đây là một phần quan trọng trong mô hình MIKE, tất cả các thông số đầu vào cũng như các phương án mô phỏng, tạo lưới, tạo điều kiện biên đêu được thiệt lap thong qua MIKE Zero
MIKE 2I: là mô hình dòng chảy mặt 2D, được ứng dụng để mô phỏng các quá trình thủy lực và các hiện tượng về môi trường trong các hô, các vùng cửa sông, vùng vịnh, vùng ven bờ và các vùng biên Mô hình MIKE 21 bao gồm một số module sau:
MIKE 2I FM: Thủy động lực Hydrodynamics mô phỏng sự biến đối mực nước và dòng chảy theo các phương trình khác nhau
MIKE 21 SW: Sóng phố Spectral Waves mô phỏng sự phát triển, chuyển đối và tiêu tán của sóng do gió tao ra NSW — Near Shore Spectral (sóng phố gần bờ) sóng do gió mô hình mô tả sự hình thành, phát triển và tiêu tán của sóng cho các khu vực gân bờ có tân sóng ngăn
MIKE 21 PMS: Sóng dốc parabol Parabolic Mild Slope Waves mô hình nhiễu xạ sóng - phản sóng tuyến tính được sử dụng để nghiên cứu sự nhiễu xạ sóng trong các khu vực bờ biên mở
MIKE 21 EMS: Sóng dốc elip Ellipic Mild Slope Waves mô hình hiệu quả
được sử dụng để nghiên cứu động lực của sóng ở các khu vực cửa biển, ví dụ
cộng hưởng sóng trong cảng đối với lực sóng đơn tuyến tính
MIKE 21 BW: Nhiéu xa song Boussinesq Waves mot công cụ tiên tiên đê nghiên cứu và phân tích sự rôi sóng trong cảng, bên cảng và các khu vực bo biên Bao gôm cả động lực khu vực sóng vô và sóng nhào
MIKE 21 ST: Vận chuyển cát Sand Transport mô hình mô phỏng vận chuyên cát với việc hình thành bùn cát do dòng chảy và do sóng/dòng chảy tạo nên bao gôm cả mô tả 3 chiêu tỷ lệ bùn cát vận chuyên Mô đun này được sử dụng đê tôi
Trang 29ưu hóa các nghiên cứu về hình thái cho thiệt kê cảng, đánh giá tác động của các
công trình bảo vệ và mức độ ôn định của cửa thủy triệu
Mô hình MIKE 21 EM (Module thủy động lực) module cơ bản nhất, nó cung cấp chế độ thủy động lực làm nên tảng cho quá trình tính toán của các module thủy lực khác bao gôm các module sau:
- Module thuy dong luc học
- Module van chuyén tinh todn van chuyén bin cat - Module sinh thai
- Module gidm sat chat diém
Module thủy động lực học là thành phần tính toán cơ bản của hệ thống mô hình MIKE 21 FM, cung cap chế độ thủy lực cơ bản cho khu vực tính toán
> Cơ sở lý thuyết mô hình thủy động lực
Module thủy lực cơ bản trong phương pháp số của các phương trình nước nông 2 chiêu - độ sâu - phương trình kết hợp Navier - Stoke lấy trung bình hệ số Renold
không nén Nó bao gồm các phương trình liên tục, phương trình động lượng, nhiệt độ, độ mặn và phương trình mật độ Theo chiều nam ngang cả hệ tọa độ Đề các và hệ tọa độ câu đêu được sử dụng
Hệ phương trình cơ bản của chương trình tính toán được xây dựng trên cơ sở 2 nguyên lý bảo toàn động lượng và bảo toàn khối lượng Kết quả đầu ra của nghiên cứu là tập hợp các bộ nghiệm mực nước và lưu tốc dòng chảy
Mô đun thuỷ động lực học MIKE 2IFM HD có thể ứng dụng:
e Tinh toan lưu lượng và vận tốc đòng chảy theo hai hướng, độ sâu mực nước và
cao trình mực nước của tất cả các điểm tính toán ở tất cả các bước thời gian
e Tinh toan các đặc trưng thuỷ văn trên khi có ảnh hưởng của các công trình thuỷ lợi
e_ Mô phỏng và tính toán tốt ở những vùng có ảnh hưởng triều như cửa sông ven biển, vịnh, biển
2.3.3 Bộ công cu MIKE 21 ToolBox
Trong giới hạn nghiên cứu luận văn thì sử dụng 2 Module là dự tính mực nước thủy triều và tính toán trường gió, trường khí áp
Trang 30e MIKE 21 Toolbox tinh toán mực nước triều
Công cụ này được áp dụng để dự đoán mục nước triều theo thời gian Dự đoán có thể dựa trên các thành phần thủy triều được người sử dụng xác định hoặc thành phân bắt nguôn từ mô hình thuỷ triều toàn câu
MIKE 21 Tool tidal nghiên cứu về các đặc điểm triều cần thiết cho các công cụ dự báo
triều, đặc biệt liên quan đến điều kiện biên, hiệu chuẩn và xác nhận của mô hình thủy
động lực, cũng như các dự báo đài hạn của thủy triều Các chương trình này dựa trên một số các công trình tiên tiến nhất về nghiên cứu trisu (Doodson, Godin) Cac
phương pháp nghiên cứu chỉ ra bốn thành phần chính ảnh hưởng đến triều là M2, 82,
O1, KI Cơ sở lí thuyết:
Chu kì triều gốc-triều xuống không được thể hiện rõ ràng cụ thể, nhưng do ảnh hưởng
kết hợp của thành phân triều M2 và S2 với tác động biểu kiến của mặt trăng và mặt
trời Điều này dễ dàng chứng minh qua sự biến đổi giá trị mực nước đến các thành
phân triều M2 và S2 Điều đó được thể hiện bằng công thức sau:
h(t) = a(t) * cos(“MSt — Sst « t) (2.12)
e MIKE 21 Toolbox tinh toán trường khí áp và trường gió trong bão
MIKE 21 Toolbox Cyclone Wind Generation cho phép người sử dụng để tính toán gió
và áp suất dữ liệu do một cơn bão nhiệt đới Gió và áp suất dữ liệu được tạo ra bởi một
cơn bão nhiệt đới có thể được mô tả bằng các mô hình tham số đơn giản dựa trên vài thông số có sẵn như vị trí của mắt bão, bán kính gió tối đa Hầu hết các thông số nói chung này duoc lay san từ trung tâm khí tượng uy tín, các thông số khác phụ thuộc vào người dùng hoặc điêu chỉnh dựa trên sức gió hoặc áp đo
Theo Young and Sobey (1981) tốc độ gió V¿ tại khoảng các tính từ tâm bão được tinh bởi công thức:
Trang 31Ở chương 2 của luận văn đã nêu cơ sở của mô hình sô nước dâng do bão với các nội dung:
- _ Tổng quan về các phương pháp tính toán nước dâng do bão - _ Cơ sở mô hình toán nước dâng do bão
- _ Giới thiệu về phần mềm mô hình số trị MIKE
Trang 32CHUONG 3 THIET LAP MÔ HÌNH TÍNH TOÁN NƯỚC DÂNG DO
BAO
3.1 Các số liệu cơ bản
Các sô liệu cơ bản của mô hình thủy động lực bao gôm:
- - Số liệu địa hình: địa hình đường bờ sử dụng các bản đồ địa hình 1:10 000 và 1:2 000; địa hình đáy biến sử dụng bản đồ địa hình đáy biến 1:50 000
- Số liệu biên: mực nước triểu thiên văn tính toán bằng công cụ MIKE 21
Toolbox sử dụng bộ số liệu hằng số điều hòa toàn cầu có độ phân giải 0.25° với 8 hăng số thủy triều cơ bản Mạ, Sa, N›, Kạ, Kị, O¡, Py, Ni
- Số liệu mực nước thực đo của các trạm Bạch Long Vi, Hon Dau, Hon Ngư,
Sầm Sơn, Hòn Ngư, Phú Qúy, Quy Nhơn và Vũng Tàu dùng cho việc hiệu
chỉnh và kiểm định mô hình
3.2 Thiết lập mô hình thủy động lực 2 chiều
3.2.1 Xác định miễn tính toán
Miễn tính của mô hình phải đáp ứng các yêu cầu chính sau:
- Bao gồm phạm vi các quá trình diễn biến có liên quan
- Có phạm vi đủ với số liệu địa hình, thủy hải văn để tính toán - Có đủ độ chỉ tiết dé đánh giá tác động của các yếu tô ảnh hưởng
- Vừa đủ để đảm bảo thời gian mô phỏng
Trong nghiên cứu này, miên tính toán trải rộng từ vĩ độ 3° lên đên vĩ độ 26° Băc và từ kinh độ 100° đến 121° Đông, diện tích rộng khoảng 3,3 triệu km”
Trang 33Bathymetry [m] Above 000
0- 400 400 0 -800 - -400
~1600 - -1200 2000 - -1600
Trang 343.2.2 Xác định lướt tính toán
Thiết lập lưới tính toán là việc rất quan trọng độ phân giải lưới tính phải đảm bảo mịn
để cho kết quả tính gần chính xác với thời gian tính toán chấp nhận được Trong mô
hình MIKE2I, lưới tính toán có thể kết hợp giữa phần tử tam giác và tứ giác Việc
chọn loại hình phân tử tùy theo mục đích nghiên cứu: lưới tam giác linh hoạt hơn,
nhưng phần tử tứ giác thích hợp trong vùng có dòng chảy có hướng không đôi dé dam bảo dòng chảy có thể cắt vuông góc với cạnh ngắn phần tử và cạnh dài bố trí theo hướng dòng chảy
Mô hình Biển Đông gồm 26 795 phần tử lưới tam giác, bao phủ diện tích rộng 3,3
triệu km2, với điện tích ô lưới trung bình 124,1 km2, lớn nhất là các ô lưới vùng nước sâu ngoài khơi với diện tích 4 §02 km2, các ô lưới mịn ven bờ nhỏ nhất 10 840 m2,
Trang 353.2.3 Thiết lập điều kiện biên
a Xác định biên cúa mô hình
Khi xác lập mô hình thủy lực, việc ấn định biên rất quan trọng, có thể ảnh hưởng đến kết quả tính Biên được chọn bao gồm l1 biên cứng (đất liền), 5 biên phía biển, dưới
đây là bảng vị trí biên phía biến trong mô hình tính toán
Bảng 3.I VỊ trí của biên trong mô hình tính toán
Tọa độ điểm đầu Tọa độ điểm cuối TS
Trang 362800000
INO 7-H
10090
Code value 200000 oe
£02009 6 $0000) 1090000 150000
Hình 3.4 Biên của mô hình tính toán
Với vị trí biên 2 là khu vực đảo Đài Loan, biên 3 là eo biển Bashi (là eo biến nối liền
Biên Đông và Thái Bình Dương, biên 4 là eo biển Mindoro của Philipines, biên 5 là khu vực biển Sulu phía Tây Nam của Philipines tiếp giáp với Brunies và biên 6 là khu vực eo biển Malacca (nỗi Biến Đông và Ân Độ Dương)
b Thiết lập các thông số đầu vào mô hình
Biên triều (Š biên lỏng) của mô hình được tạo từ việc sử dụng mực nước triêu thiên
văn tính toán từ bộ 8 hăng số điều hòa thủy triều toàn cầu với độ phân giải 0.25” trong công cụ MIKE 21 Toolbox cho thoi gian tính toán
Trang 37
Hình 3.5 Số liệu biên được tao ra
độ nhám là ảnh hưởng nhiêu nhất đến kết quả tính toán của mô hình
Bảng 3.2 Bộ thông số đầu vào của mô hình
2388 |02/02/0718/0000| 04035735| 0.5359915[ 06423615| 0.7/828307| 0.911659/ 2389 | 02/02/07 18:30:00} -0.080/6759| 004489773| 02053223| 03684135| 0.558461: 2390 | 02/02/07 19:00:00} -05743227| -0.4654576| -02633921| -00510115| 0.147558: 2391 | 02/02/07 19:30:00} -1.048823) -0.9640676| -07352626| -0.5087969| -0.296324£ 2392 | 02/02/07 20:00:00} -1473379 -1.420322 -1.181165 | -0.9566519| -0.745861" 2393 | 02/02/07 20:30:00} -1.822341 -1.805969 -1.573235 -1.366478 ~1.17286( 2394 — | 02/02/07 21:00:00 -2.074 -2.096941 -1.886663 -1.712173 -1.550102 2395 | 02/02/07 21:30:00) -2212583 -2.274904 -2.1013 -1.971316 -1.85304 2396 | 02/02/07 22:00:00} -2229288 -2.328462 -2.202975 -2.126636 -2.06146° 2397 |02/02/072230:00Q -2 122864 -2.2539 -2.184432 -2.167152 -2.16078t 2398 | 02/02/07 23:00:00} = -1.899708 -2.055456 -2.04583 -2.088917 -2.14306( 2399 |02/02/07233000| -1.573476 -1.74506 -1.794762 -1.895315 -2.007522 2400 | 03/02/07 00:00:00} -1.164218 -1.341597 -1.445808 -1.596886 -1.760665 2401 | 03/02/07 00:30:00} + -0.6971058 -0.869706 -1.019628 -1.210699 -1.41594: 2402 | 03/02/07 01:00:00} -02008317| -03582203| -0.5416675| -0.7592927| -0.992893£ 2403 | 03/02/07 01:30:00) 0.2942267) 0.1616735| -0.04055175| -0.2692751| -0.515978/ 2404 | 03/02/07 02:00:00) 0.7579468) 0.6584245|) 04537241 0.230352 | -0.0130436¢ 2405 — | 03/02/07 02:30:00 1.162384 1.102133} 0.9116996| 07100219| 0.486424: 2406 |03/02/07 03:00:00) 1.483559 1.466455 1.30632 1.1441472| 0.953154: 2407 |03/02/07 03:30:00 1.702981 1.730287 1.61465 1.499534 1.35993¢ 2408 | 03/02/07 04:00:00 1.80862 1.879096 1.819334 1.763727 1.68334t 2409 | 03/02/07 04:30:00 1.796645 1.905838 1.909679 1.919552 1.90522: 2410 | 03/02/07 05:00:00 1.669684 1.61138 1.88233 1.959402 2.01381: 2411 103/02/07 05:30:00) 1.438579 1.604415 1.741451 1.88303 2.004£ 2412 | 03/02/07 06:00:00 1.120671 1.300865 1.498434 1.697542 1.88010: 2413 | 03/02/07 06:30:00} 0.7388373) 0.9228133 1.171133 1.416917 1.65065£ 2414 | 03/02/07 07:00:00) 0.3199778) 0.4970388|} 0.7826811 1.061082 1.33274: 2415 =| 03/02/07 07:30:00} -0.1067649| 0.05324453| 0.3599665| 0.6546021 0.948421° v
`
e
Miền tính Bien Dong.mesh: 26795 ô lưới và 15726 nút lưới
Trang 383.3 Hiệu chỉnh và kiếm định mô hình số trị thủy triều
3.3.1 Lựa chọn thời kỳ tính toán và số liệu sử dụng
Mô hình được hiệu chỉnh với các trạm đo đạc có trong khu vực bao gồm Bạch Long
Vĩ, Hòn Dấu, Hòn Ngư, Sâm Sơn, Phú Qúy, Quy Nhơn và Vũng Tau
Bảng 3.3 Thống kê trạm đo đạc trong khu vực tính toán
800000 : 600000 : 400000 +
200000 4 Hình 3.6 VỊ trí của trạm đo trên khu vực tính toán
Trang 39Bảng 3.4 Thời gian hiệu chỉnh mô hình
Trang 403.3.2 Hiệu chỉnh mô hình thủy triểu a Mục đích của hiệu chỉnh mô hình
Việc hiệu chỉnh và xác định bộ thông số cho mô hình bằng số liệu mực nước có kết quả tốt để sử dụng bộ thông số đó cho phần kiểm định mô hình Quá trình hiệu chỉnh
có thể tóm tắt thành các bước sau đây:
Bước I: Giả thiết bộ thông số (chủ yếu là độ nhám), điều kiện ban đầu Bước 2: Sau khi đã có bộ thông số giả thiết, tiến hành chạy mô hình
Bước 3: So sánh kết quả tính toán với số liệu thực đo tại các trạm có số liệu đo đạc lưu lượng và mực nước Việc so sánh này dựa trên các chỉ tiêu định lượng khách quan (chủ yếu là chỉ tiêu Nash-Sutcliffe) và biểu diễn trực quan băng biểu đỗ hai
đường quá trình tính toán và thực đo
Bước 4: Nếu kết quả so sánh tốt thì dừng hiệu chỉnh và lưu bộ thông số Nếu kết
quả không đạt, tiến hành phân tích đánh giá sai lệch, sau đó tiếp tục hiệu chỉnh lại bộ
thong so
b Chỉ tiêu đánh giá mô hình
Mức độ phù hợp giữa các kêt quả tính toán của mô hình so với sô liệu có thê được
đánh giá băng nhiêu chỉ số, thông dụng nhất là chỉ số Nash-Sutcliffe như sau:
Z,(m): mực nước tính toán tại thời gian i
N: sô cặp điêm so sánh giữa sô liệu thực đo và tính toán