ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 21 TÍNH TOÁN NƯỚC DÂNG DO BÃO KHU VỰC ĐẦM PHÁ TAM GIANG – THỪA THIÊN HUẾ

MỤC LỤCLời mở đầu1CHƯƠNG I: TỔNG QUAN31.1Hiện trạng và tính cấp thiết của đề tài31.2 Tổng quan về khu vực nghiên cứu51.3. Giới thiệu mô hình thủy lực Mike121.4. Tổng quan về nghiên cứu nước dâng bão171.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới về nước dâng bão171.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước về nước dâng bão211.5. Mục tiêu nghiên cứu241.5.1 Mục tiêu chung241.5.2 Mục tiêu cụ thể241.6. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu241.7 Phương pháp nghiên cứu251.8. Thiết lập mô hình261.8.1. Thiết lập lưới tính toán261.8.2. Tài liệu địa hình271.8.3. Điều kiện biên thủy lực281.8.4. Thiếp lập các thông số mô hình281.9. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình.291.9.1. Hiệu chỉnh mô hình291.9.2 Kiểm định mô hình.32CHƯƠNG II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU332.1. Xây dựng các kịch bản của bão33CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU363.1. Kết quả mô phỏng các kịch bản363.1.1. Kết quả mô phỏng kịch bản 1363.1.2. Kết quả mô phỏng kịch bản 2373.1.3. Kết quả mô phỏng kịch bản 3413.1.4. Kết quả mô phỏng kịch bản 4443.1.5. Kết quả mô phỏng kịch bản 547CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ544.1. Kết luận544.2. Kiến nghị55DANH MỤC THAM KHẢO56

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHOA HỌC BIỂN VÀ HẢI ĐẢO BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NĂM HỌC 2016 - 2017 ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 21 TÍNH TỐN NƯỚC DÂNG DO BÃO KHU VỰC ĐẦM PHÁ TAM GIANG – THỪA THIÊN HUẾ Thuộc nhóm ngành khoa học: khoa học biển Sinh viên thực : Ngô Thành Đạt Nguyễn Ngọc Sơn Lớp: ĐH4QB Khoa Khoa học biển Hải đảo Năm thứ : Số năm đào tạo: Ngành học : Quản lý biên Giảng viên hướng dẫn : ThS Vũ Văn Lân Hà Nội - 2017 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 21 TÍNH TỐN NƯỚC DÂNG DO BÃO KHU VỰC ĐẦM PHÁ TAM GIANG – THỪA THIÊN HUẾ - Sinh viên thực hiện: Ngô Thành Đạt, Nguyễn Ngọc Sơn - Lớp: ĐH4QB - Khoa: Khoa học Biển Hải Đảo - Năm thứ: - Số năm đào tạo: - Người hướng dẫn: ThS Vũ Văn Lân Mục tiêu đề tài: Nghiên cứu chế độ thủy động lực nước dâng bão khu vực Đầm phá Tam Giang – Thừa Thiên Huế Tính sáng tạo:Đề tài nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 21 FM để tính toán chế độ thủy động lực nước dâng bão qua nhiều kịch khác nhau, đặc biệt việc kết hợp tất kịch để đưa những số liệu tính tốn cụ thể làm tiền đề cho những nghiên cứu Kết nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu, thu thập số liệu sơ cấp thứ cấp để đánh giá trạng, tình hình nước dâng bão khu vực nghiên cứu dùng làm tài liệu đầu vào cho mơ hình; tính tốn được trường mực nước dâng bão qua kịch đề ra, từ tởng hợp lại để làm tài liệu phục vụ cho nhiều nghiên cứu sau cho việc quy hoạch khơng gian biển nói chung đường bờ biển nói riêng Đóng góp mặt kinh tế - xã hội,giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Kết mô nước dâng bão khu vực đầm phá Tam Giang – Cầu Hai tỉnh Thừa Thiên – Huế tài liệu tham khảo đáng tin cậy, đánh giá được trường mực nước dâng, trường thủy lực khu vực nghiên cứu.Hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai thuộc địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế được đánh giá đầm phá lớn nhất khu vực Đông Nam Á có tầm quan trọng đặc biệt phát triển kinh tế dân sinh khu vực Vậy nên nghiên cứu sẽ đóng góp rất nhiều cho việc quy hoạch không gian biển đường bờ khu vực 6.Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) hoặc nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày tháng năm 2017 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Ngày tháng năm 2017 Xác nhận trường đại học Người hướng dẫn LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu này, xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa tạo điều kiện cho thực nghiên cứu Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS Vũ Văn Lân – Cố vấn học tập lớp ĐH4QB nhiệt tình hướng dẫn, tận tình bảo, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, phương pháp nghiên cứu, tạo điều kiện thuận lợi tài liệu nghiên cứu hướng dẫn mảng kĩ thuật cho chúng tơi hồn thành nghiên cứu cách tốt nhất Trong trình thực nghiên cứu đề tài, khó tránh khỏi sai sót, rất mong thầy, bỏ qua Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn cịn hạn chế nên báo cáo khơng thể tránh khỏi những thiếu sót, chúng tơi rất mong nhận được ý kiến đóng góp thầy, để học thêm được nhiều kinh nghiệm để hồn thiện những báo cáo hoặc nghiên cứu Chúng tơi xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực Ngô Thành Đạt Nguyễn Ngọc Sơn MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH Lời mở đầu Việt Nam được thiên nhiên dành cho ưu đãi rất lớn biển, với đường bờ biển dài 3260 km, đứng thứ 27 số 157 quốc gia ven biển, cùng với 3000 đảo lớn nhỏ đưa Việt Nam trở thành quốc gia có tiềm to lớn kinh tế biển Bên cạnh đó, nước ta cịn có hệt thống sơng ngịi dày đặc, phân bổ từ Bắc vào Nam, mang theo nguồn dinh dưỡng to lớn từ đất liền biển, nên nguồn lợi nông nghiệp thủy sản vùng ven biển rất cao Tuy nhiên, hàng năm nước ta phải hứng chịu những thiệt hại to lớn thiên tai mang lại gây ảnh hưởng nặng nề đến việc phát triển kinh tế đời sống người dân ven biển Theo Ủy ban Liên chính phủ Biến đổi khí hậu (IPCC, 2007) Ngân hàng Thế giới (WB, 2007), Việt Nam quốc gia bị ảnh hưởng nhiều nhất nước biển dâng cao gia tăng cường độ tần suất tượng thời tiết cực đoan Nếu nước biển dâng 1m, nhiều khả 5% diện tích sẽ bị ngập 11% dân số sẽ phải di dời lên vùng cao Trước những diễn biến ngày phức tạp biến đổi khí hậu, nhóm dân cư sống phụ thuộc vào nơng nghiệp, dựa vào nguồn tài nguyên thiên nhiên bị ảnh hưởng nghiêm trọng, nhất vùng ven biển đầm phá Hơn nữa việc biến đổi khí hậu nước biển dâng cao có ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực đầm phá, người dân xung quanh Thừa Thiên Huế tỉnh ven biển miền Trung Việt Nam, có diện tích 503.320,53 dân số 1.127.905 người (2013) Trong những năm gần đây, Thừa Thiên Huế những địa phương chịu nhiều thiên tai với tượng bão lũ lụt kéo dài Kết nghiên cứu Nguyễn Thám Nguyễn Hoàng Sơn (2010) rằng, tần suất xuất hiện tượng thiên tai, thời tiết cực đoạn ngày dày hơn; nhiệt độ trung bình năm có xu hướng tăng nhanh, nhất vùng núi; cường độ mưa tăng rõ rệt, lượng mưa trung bình tồn lãnh thở khoảng 3.000 mm/năm; từ năm 1952 đến 2010 có 40 bão ảnh hưởng trực tiếp đến Thừa Thiên Huế Hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai thuộc địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế được đánh giá đầm phá lớn nhất khu vực Đông Nam Á với diện tích 22.600ha Trải qua địa phận 31 xã thuộc 05 huyện Phong Điền, Quảng Điền, Hương Trà, Phú Vang Phú Lộc, nơi sinh sống 300.000 người dân(2013), chiếm gần 30% dân số tỉnh Thừa Thiên Huế Hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai có tầm quan trọng đặc biệt phát triển kinh tế dân sinh khu vực Thừa Thiên - Huế nhờ giá trị tài nguyên chức sinh thái, môi trường Các giá trị chức gắn liền với trạng thái phát triển hai cửa chính Thuận An Tư Hiền tồn nhiều năm thông nối đầm phá với biển Tuy nhiên, cửa lạch thường không ổn định vị trí trạng thái đóng, mở bão nước dâng bão gây những hậu tiêu cực sinh thái, môi trường kèm theo những thiệt hại lớn kinh tế, dân sinh Lấp cửa, chuyển cửa đầm phá dạng tai biến nặng nề ven bờ miền Trung mà Thừa Thiên - Huế điển hình Sau lần lấp cửa Tư Hiền vào tháng 12 năm 1994, xảy kiện lũ ngập khủng khiếp vào đầu tháng 11 năm 1999, mở đến cửa, có cửa Hịa Dn mà việc ứng xử cửa gây nên bàn luận sôi nổi giữa nhà khoa học quản lý Tuy chính quyền địa phương thời gian gần nhận thức mối quan hệ giữa tượng thời tiết cực đoan biến đổi khí hậu, chưa có hiểu biết sâu sắc vấn đề Vì với đề tài nghiên cứu “ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 21 TÍNH TOÁN NƯỚC DÂNG DO BÃO KHU VỰC ĐẦM PHÁ TAM GIANG – THỪA THIÊN HUẾ”giúp choviệc nghiên cứu chính xác được tác động nước biển dâng nguy nguy hiểm kết hợp với bão, lũ sẽ tài liệu tham khảo tốt cho công ngăn ngừa phịng chống thiên tai (ngập lụt, xói lở, sa bồi chuyển lấp cửa biển) bảo vệ tài nguyên, môi trường theo hướng phát triển bền vững, cùng với đề xuất giải pháp ứng xử với tai biến tự nhiên liên quan đến thủy động lực đầm phá CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1Hiện trạng tính cấp thiết đề tài a, Hiện trạng Việt Nam được thiên nhiên dành cho ưu đãi rất lớn biển, với đường bờ biển dài 3260 km 3000 đảo lớn nhỏ đưa Việt Nam trở thành quốc gia có tiềm to lớn kinh tế biển Vùng biển Việt Nam có nhiều cửa sơng đở biển (trung bình 20 km lại có cửa sông) mang theo nguồn dinh dưỡng khổng lồ từ lục địa đổ vùng ven biển nên nguồn lợi thủy sản rấtphong phú đa dạng với nhiều chủng loại quy có giá trị kinh tế cao Tuy nhiên, bên cạnh những tiềm to lớn mà thiên nhiên ban tặng đó, hàng năm vùng ven biển Việt Nam luôn phải hứng chịu nhiều thiên tai như: bão, áp thấp nhiệt đới, gió mùa, triều cường, nước dâng…, gây xói lở - bồi tụ bờ biển, phá hủy nhiều công trình dân sinh kinh tế ven bờ, phá vỡ cấu trúc hệ sinh thái ven biển, gây khơng ít khó khăn cho hoạt động sản xuất kinh doanh, an ninh quốc phòng, phát triển kinh tế đất nước đời sống những người dân ven biển Trong những năm gần đây, tượng thời tiết cực đoan xảy ngày dữ dội với xu hướng gia tăng tần suất lẫn cường độ, cùng với việc khai thác tài nguyên người vùng ven biển tăng nhanh nên tượng xói lở - bồi tụ nhiều khu vực ven biển Việt Nam mức báo động Vùng bờ biển Thừa Thiên - Huế đặc trưng phân hóa địa hình theo chiều Bắc - Nam Đơng - Tây Theo chiều Đơng –Tây có thành tạo sông -biển đầm phá cổ với độ nghiêng địa hình không đáng kể đê cát thiên nhiên cao 5m đến 8m vài chục mét nằm song song gần bờ biển Các cửa sông hẹp thường bị thu lại đáng kể vào mùa khô kéo dài đồi cát chạy vng góc với trục lũ Với những đặc trưng địa hình vậy, vùng bờ biển Thừa Thiên Huế đối diện với những nguy tiềm ẩn (lũ lụt, xói lở ) vấn đề bồi lấp cửa sơng Tư Hiền xói lở bờ biển Thuận An diễn phức tạp mực nước biển dâng lên Đặc biệt yếu tố nước dâng bão ảnh hưởng lớn đến vấn đề xói lở ngập lụt khu vực đầm phá Tam Giang – Thừa Thiên Huế b, Tính cấp thiết của đề tài Nước dâng bão tượng tự nhiên rất nguy hiểm tính mạng tài sản nước ven biển có bão đở Nước dâng bão tượng thứ cấp Như vậy, bão nước dâng kèm Thiệt hại người vật chất 10 ... cứu ? ?ỨNG DỤNG MƠ HÌNH MIKE 21 TÍNH TỐN NƯỚC DÂNG DO BÃO KHU VỰC ĐẦM PHÁ TAM GIANG – THỪA THIÊN HUẾ”giúp choviệc nghiên cứu chính xác được tác động nước biển dâng nguy nguy hiểm kết hợp với bão, ... thủy động lực nước dâng bão khu vực Đầm phá Tam Giang – Thừa Thiên Huế Tính sáng tạo:Đề tài nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE 21 FM để tính toán chế độ thủy động lực nước dâng bão qua nhiều... khả áp dụng đề tài: Kết mô nước dâng bão khu vực đầm phá Tam Giang – Cầu Hai tỉnh Thừa Thiên – Huế tài liệu tham khảo đáng tin cậy, đánh giá được trường mực nước dâng, trường thủy lực khu vực nghiên