Đặc điểm nước dâng bão vùng biển ven bờ biển việt nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -    - Phạm Hoàng Dƣỡng ĐẶC ĐIỂM NƢỚC DÂNG BÃO VÙNG BIỂN VEN BỜ BIỂN VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -    - Phạm Hoàng Dƣỡng ĐẶC ĐIỂM NƢỚC DÂNG BÃO VÙNG BIỂN VEN BỜ BIỂN VIỆT NAM Chuyên ngành: Hải dƣơng học Mã số: 60440228 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Văn Huấn Hà Nội - 2016 MỤC LỤC MỞ ĐẦU …………………….……………………………………….….… Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC DÂNG DO BÃO …….…… 1.1 Đặc điểm nước dâng bão ………………………… …………… 1.2 Các phương pháp nghiên cứu ……………………… ……… … 12 1.3 Các nghiên cứu trước nước dâng bão …… ……… … 13 1.4 Mục tiêu nghiên cứu ………………………………………… … … 15 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……………………………… ………………………… …… … 16 2.1 Phương pháp phân tích điều hoà thuỷ triều Darwin …… …… 16 2.2 Phân tích điều hoà thuỷ triều phương pháp bình phương tối thiểu …………………………………… ………………………………….…… 17 2.3 Phương pháp loại trừ triều từ mực nước quan trắc ……….…… … 18 Chƣơng 3: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN …… ….…………… 19 3.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu Vịnh Bắc Bộ ……….………….… 19 3.1.1 Vị trí địa lý địa hình …………………………………………… 19 3.1.2 Đặc điểm khí tượng, thuỷ văn vùng biển Vịnh Bắc Bộ ….……… 21 3.1.3 Đặc điểm bão nước dâng …… ……………………………… 26 3.2 Một số kết tính toán, thống kê nước dâng rút từ số liệu quan trắc … .… 31 3.3 Tính toán số bão lịch sử …….…………… … 43 KẾT LUẬN …………………………….…… ………………………… 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………… …………………… 63 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Nội dung Trang Hình 1.1 Bão Haiyan (11/2013) Philippin Hình 1.2 Bão Nargis (2008) Myanmar Hình 1.3 Bão Haiyan gây ngập lụt thành phố Hạ Long, Quảng Ninh 10 Hình 1.4 Bão số (Damray) T9/2005 đê biển Bạch Long, Giao Thuỷ 11 Hình 1.5 Bão số T6/2013 Đồ Sơn, Hải Phòng 11 Hình 1.6 Sóng lớn ngập lụt triều cường kết hợp với nước dâng sau bão số (T9/2014) Đồ Sơn - Hải Phòng 12 Hình 3.1 Khu vực nghiên cứu Luận văn 19 Hình 3.2 Hoa gió tháng I số trạm ven biển Vịnh Bắc Bộ 22 Hình 3.3 Hoa gió tháng VII số trạm ven biển Vịnh Bắc Bộ 23 Hình 3.4 Thuỷ triều tháng I tháng VII trạm Hòn Dấu 25 Hình 3.5 Thuỷ triều tháng I tháng VII trạm Cửa Hội 25 Hình 3.6 Quỹ đạo số bão 26 Hình 3.7 Tỷ lệ bão xuất Biển Đông từ năm 1970 - 2016 28 Hình 3.8 Đường Bão, ATNĐ năm 2013 xuất Biển Đông 30 Hình 3.9 Độ lớn nước dâng, rút cao theo tháng trạm Hòn Dấu từ năm 1980 đến năm 2015 32 Hình 3.10 Độ lớn nước dâng, rút cao theo tháng trạm Hòn Ngư từ năm 1980 đến năm 2015 33 Hình 3.11 Độ lớn nước dâng, rút cao theo tháng trạm Sơn Trà từ năm 1980 đến năm 2015 33 Hình 3.12 Đường bão Frankies T7/1996 43 Hình 3.13 Biến thiên mực nước quan trắc, thuỷ triều dự tính nước dâng bão Hòn Dấu thời gian bão Frankies ảnh hưởng 45 Hình 3.14 Diễn biến nước dâng bão Frankies T7/1996 Hòn Dấu 45 Hình 3.15 Đường bão Washi T7/2005 47 Hình 3.16 Biến thiên mực nước quan trắc, thuỷ triều dự tính nước dâng bão Hòn Dấu thời gian bão Washi ảnh hưởng 48 Hình 3.17 Diễn biến nước dâng bão Washi T7/2005 Hòn Dấu 49 Hình 3.18 Đường bão Kalmaegi T9/2014 51 Hình 3.19 Biến thiên mực nước quan trắc, thuỷ triều dự tính nước dâng bão Hòn Dấu thời gian bão Kalmaegi ảnh hưởng 52 Hình 3.20 Diễn biến nước dâng bão Kalmaegi T9/2014 Hòn Dấu 52 Hình 3.21 Đường bão Becky T8/1990 54 Hình 3.22 Biến thiên mực nước quan trắc, thuỷ triều dự tính nước dâng bão Hòn Ngư thời gian bão Becky ảnh hưởng 56 Hình 3.23 Diễn biến nước dâng bão Becky T8/1990 Hòn Ngư 56 Hình 3.24 Đường bão Ketsana T9/2009 59 Hình 3.25 Biến thiên mực nước quan trắc, thuỷ triều dự tính nước dâng bão Sơn Trà thời gian bão Ketsana ảnh hưởng 60 Hình 3.26 Diễn biến nước dâng bão Ketsana T9/2009 Sơn Trà 60 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU STT Bảng 3.1 Bảng 3.2 Nội dung Tổng hợp số lượng bão, áp thấp nhiệt đới (ATNĐ) hoạt động Biển Đông từ năm 1970 – 2016 Tổng hợp số lượng bão, áp thấp nhiệt đới (ATNĐ) xuất Biển Đông theo cấp độ gió Trang 27 28 Bảng 3.3 Giờ nước dâng theo cấp độ dâng tháng trạm Hòn Dấu 34 Bảng 3.4 Số đợt nước dâng theo cấp độ dâng tháng trạm Hòn Dấu 34 Bảng 3.5 Số nước rút theo cấp độ rút tháng trạm Hòn Dấu 35 Bảng 3.6 Số đợt nước rút theo cấp độ rút tháng trạm Hòn Dấu 35 Bảng 3.7 Phân bố số đợt nước dâng rút theo thời gian kéo dài trạm Hòn Dấu 36 Bảng 3.8 Số nước dâng theo cấp độ dâng tháng trạm Hòn Ngư 36 Bảng 3.9 Số đợt nước dâng theo cấp độ dâng tháng trạm Hòn Ngư 37 Bảng 3.10 Số nước rút theo cấp độ rút tháng trạm Hòn Ngư 37 Bảng 3.11 Số đợt nước rút theo cấp độ rút tháng trạm Hòn Ngư 38 Bảng 3.12 Phân bố số đợt nước dâng rút theo thời gian kéo dài trạm Hòn Ngư 39 Bảng 3.13 Giờ nước dâng theo cấp độ dâng tháng trạm Sơn Trà 39 Bảng 3.14 Số đợt nước dâng theo cấp độ dâng tháng trạm Sơn Trà 40 Bảng 3.15 Số nước rút theo cấp độ rút tháng trạm Sơn Trà 40 Bảng 3.16 Số đợt nước rút theo cấp độ rút tháng trạm Sơn Trà 41 Bảng 3.17 Phân bố số đợt nước dâng rút theo thời gian kéo dài trạm Sơn Trà 42 Bảng 3.18 Dữ liệu bão Frankies T7/1996 44 Bảng 3.19 Kết tính toán mực nước dâng bão bão Frankies T7/1996 - Trạm Hòn Dấu 45 Bảng 3.20 Dữ liệu bão Washi T7/2005 48 Bảng 3.21 Kết phân tính nước dâng bão Washi T7/2005 Hòn Dấu 49 Bảng 3.22 Dữ liệu bão Kalmaegi T9/2014 51 Bảng 3.23 Kết phân tính nước dâng bão Kalmaegi T9/2014 Hòn Dấu 53 Bảng 3.24 Dữ liệu bão Becky T8/1990 55 Kết tính toán mực nước dâng bão Becky Bảng 3.25 T8/1990 Hòn Ngư 56 Bảng 3.26 Dữ liệu bão Ketsana T9/2009 59 Bảng 3.27 Kết phân tính nước dâng bão Ketsana T9/2009 Sơn Trà 60 MỞ ĐẦU Bão tượng thời tiết nguy hiểm, hệ bão đổ vào đất liền tượng nước dâng bão vùng ven bờ Nó gây ngập lụt, xâm nhập mặn xói lở bờ biển, nguy hiểm xảy vào lúc triều cường Vì việc nghiên cứu, tính toán, dự báo xác định nguy nước dâng bão khu vực ven bờ biển bão vào đất liền cấp thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao góp phần phòng tránh giảm thiểu thiệt hại ảnh hưởng tác động nước dâng bão gây Có nhiều phương pháp nghiên cứu nước dâng bão để tính toán, dự báo nước dâng bão phương pháp thống kê, phương pháp mô hình số trị, sai phân hữu hạn, triển khai sử dụng mô hình DELFT-3D, MIKE, ROMS, SuWAT, … Một phương pháp nghiên cứu quan trọng phương pháp thống kê Qua đó, xác định lịch sử quy mô cấp bão, thời gian xuất hiện, số lượng bão năm, mực nước dâng bão Từ giúp cho nhà quản lý có sở để xây dựng, quy hoạch hạ tầng, quy hoạch phát triển kinh tế, xã hội vùng ven biển, thiết kế công trình ven biển cách hợp lý tối ưu Đồng thời đưa phương án, kịch phòng, chống lũ lụt, … Lịch sử ghi nhận nhiều bão gây gió mạnh, mưa lớn nước dâng lớn làm ngập vùng ven bờ diện rộng Điển hình gần bão Katrina đổ vào bang New rleans, ỹ tháng năm 2005 với sức gió lên tới 140 dặm/giờ gây nước dâng tới 6.0m gây thiệt hại 81,2 tỷ đô la, số người chết lên tới 1.800 người, chủ yếu nước dâng gây ngập lụt Tại khu vực Đông Nam , bão Nargis đổ vào yanmar tháng năm 2008 bão gây thương vong người nhiều lịch sử yanmar, số người chết lên tới 90.000 người 56.000 người tích, ước tính thiệt hại khoảng 10 tỷ đô la Gần nhất, tháng 11 năm 2013, siêu bão Haiyan sức gió cấp 17 (trên 300km/h) tràn vào phía đông Phillipines làm 6.300 người chết, nguyên nhân chủ yếu nước dâng cao 5m, phá hủy gần 90% thành phố Tacloban, tổng thiệt hại tài sản lên đến hàng tỷ đô la Luận văn nghiên cứu đặc điểm nước dâng bão vùng ven bờ biển Việt Nam, tính toán cho dải ven bờ Vịnh Bắc Bộ Học viên sử dụng chuỗi số liệu quan trắc mực nước nhiều năm trừ độ cao thủy triều tính toán thông qua phương pháp phân tích số điều hòa thủy triều để thu thập mực nước dâng, rút Tính toán với vài bão để đưa nhận xét đặc điểm nước dâng bão Bố cục luận văn gồm ba chương phần kết luận: Chƣơng Tổng quan nƣớc dâng bão Đem đến nhìn tổng quát tượng nước dâng bão, tình hình nghiên cứu giới nước Chƣơng Cơ sở lý thuyết phƣơng pháp nghiên cứu Giới thiệu sở lý thuyết phân tích điều hòa thủy triều, phương pháp loại trừ thủy triều từ mực nước quan trắc để tính toán mực nước dâng rút Chƣơng Kết tính toán Học viên áp dụng tính toán cho vùng ven bờ biển Vịnh Bắc Bộ Từ kết tính toán mực nước dâng rút giờ, ta xác định số đợt mực nước dâng đáng kể (từ 0,5m đến 1,0m; từ 1,0m đến 1,5 m; từ 1,5m đến 2,0 m) Đối chiếu với liệu bão ta xác định nguyên nhân mực nước dâng đáng kể bão hay không Để kiểm chứng kết tính toán, học viên tính toán cho 05 bão Trích xuất kết mực nước dâng 05 bão lịch sử (03 trạm Hòn Dấu, 01 trạm Hòn Ngư 01 trạm Sơn Trà) Kết luận: Tóm tắt nội dung kết nghiên cứu, số nhận xét CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ NƢỚC DÂNG DO BÃO 1.1 Đặc điểm nƣớc dâng bão Nước dâng bão tượng dâng lên mực nước biển cao mực thủy triều vốn có tác động bão Ngoài bão, sóng, sóng thần gió mùa mạnh nguyên nhân gây nước dâng vùng ven bờ Do tác động người, nóng lên trái đất, biến đổi khí hậu ngày diễn phức tạp phạm vi toàn cầu, thiên tai thường xuyên xuất hiện, mức độ ngày nghiêm trọng hạn hán, lũ lụt, bão… Nếu khu vực Biển Đông xuất bão cấp 12 xuất đến cấp 15 (siêu bão) Khi bão đổ bộ, kèm theo mực nước biển dâng cao có nguy gây ngập lụt vùng cửa sông, thành phố ven biển, xâm nhập mặn, xói lở bờ biển, vỡ đê, đặc biệt bão xảy thời kỳ triều cường Vì vậy, việc nghiên cứu, tính toán, dự báo nước dâng bão cấp thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao góp phần phòng tránh giảm thiểu thiệt hại ảnh hưởng tác động nước dâng bão Trên giới, quốc gia bị ảnh hưởng nặng nước dâng bão Băng-la-đet Năm 1991, nước dâng bão lên cao tới 6m làm 138.000 người thiệt mạng, bão Katrina đổ vào thành phố New Orleans bang Lousiana - ỹ ngày 29 tháng năm 2005 với sức gió lên tới 140 dặm/giờ (225 km/h) phá hỏng hệ thống đê bảo vệ gây nước dâng tới 6.0m gây thiệt hại 81,2 tỷ đô la, số người chết lên tới 1.800 người, chủ yếu nước dâng gây ngập lụt Tại khu vực Đông Nam , bão Nargis đổ vào yanmar tháng năm 2008 bão gây thương vong người nhiều lịch sử yanmar, số người chết lên tới 90.000 người 56.000 người tích, ước tính thiệt hại khoảng 10 tỷ đô la Gần nhất, tháng 11 năm 2013, siêu bão Haiyan sức gió cấp 17 (trên 300km/h) tràn vào phía đông Phillipines làm 6.300 người chết, nguyên nhân chủ yếu nước dâng cao 5m, phá hủy gần 90% thành phố Tacloban, tổng thiệt hại tài sản lên đến hàng tỷ đô la Hình 3.17: Diễn biến nước dâng bão Washi T7/2005 Hòn Dấu Bảng 3.21: Kết phân tính nước dâng bão Washi T7/2005 Hòn Dấu Thời gian Mực nƣớc dâng Ghi 23h00 30/7/2005 00h00 31/7/2005 01h00 31/7/2005 02h00 31/7/2005 03h00 31/7/2005 04h00 31/7/2005 05h00 31/7/2005 06h00 31/7/2005 07h00 31/7/2005 08h00 31/7/2005 09h00 31/7/2005 10h00 31/7/2005 11h00 31/7/2005 12h00 31/7/2005 13h00 31/7/2005 14h00 31/7/2005 15h00 31/7/2005 -44.6 -38.7 -35.4 -30 -22 -4.2 6.2 34.2 51.3 76.4 92.4 122.9 Nước rút cực đại 140.7 139.9 118 104.4 98.3 Dâng cực đại 49 Bắt đầu dâng 16h00 31/7/2005 17h00 31/7/2005 18h00 31/7/2005 19h00 31/7/2005 20h00 31/7/2005 21h00 31/7/2005 22h00 31/7/2005 23h00 31/7/2005 00h00 01/8/2005 01h00 01/8/2005 02h00 01/8/2005 03h00 01/8/2005 04h00 01/8/2005 88.2 85.3 77 68.8 51.9 32.6 13.8 -3.1 -11.2 -16.4 -18.2 -26.5 Bắt đầu rút 3.3.3 Cơn bão Kalmaegi tháng 9/2014 nước dâng trạm Hòn Dấu Cơn bão Kalmaegi hình thành khơi phía Đông quần đảo Philippin vào trưa ngày 12/9 (10/9) từ vùng áp thấp nhiệt đới Trong trình di chuyển phía Việt Nam theo hướng Tây Tây Tây Bắc Tây Bắc với tốc độ khoảng 15 – 20km/h, đến Biển Đông cường độ bão tăng lên cấp 12 (giật cấp 13) giữ nguyên cấp độ tiến vào sát bờ Bão đổ vào vùng biển Quảng Ninh lúc 00h00 ngày 17/9/2014 theo hướng Tây Tây Bắc, gây nước dâng cao 109,7 cm lúc 05h00 ngày 17/9/2014 Quỹ đạo bão Kalmaegi hình 3.18, thông số quỹ đạo tham số bão thể bảng 3.22 Bão Kalmaegy gây gió mạnh cấp – 9, giật cấp 10 – 11 cho Quảng Ninh Hải Phòng Vào sáng trưa ngày 17/9 tức sau khoảng 10 bão đổ, khu vực ven biển Hải Phòng - Quảng Ninh xuất nước biển dâng cao Đây tình bất ngờ xảy vào lúc triều lên cao thời kỳ thủy triều cao năm Trên hình 3.19 dao động mực nước tổng cộng, thủy triều dự tính nước dâng, hình 3.20 bảng 3.23 thống kê nước dâng Hòn 50 DấuNước dâng bão Kalmaegy có số điểm khác thường so với bão thông thường là: - Nước dâng xuất cao khu vực bên trái bão đổ (Hòn Dấu 1.1m) - Nước biển dâng cao xuất sau bão đổ - Tổng thời gian tồn nước dâng 23 giờ, thời gian tồn nước dâng cao 50 100cm tương ứng 18 12 giờ, dài so với bão thông thường Hình 3.18 : Đường bão Kalmaegi T9/2014 Bảng 3.22 : Dữ liệu bão Kalmaegi T9/2014 TT VĐ KĐ TIME 10 11 12 10.7 13.1 14.1 14.2 14 13.8 13.8 13.7 14.1 14.7 15.1 15.8 138.7 137.8 136.1 133.3 131.5 130.2 129.7 129.4 128.8 127.5 126.6 125.8 09/11/14Z 09/11/20Z 09/12/02Z 09/12/08Z 09/12/14Z 09/12/20Z 09/12/12Z 09/12/18Z 09/13/00Z 09/13/06Z 09/13/12Z 09/13/18Z 51 WIND (knots) 25 25 25 30 30 40 50 55 60 65 65 Cấp bão 6 7 10 10 11 12 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 16.4 17 17.9 18.1 18 18.5 18.9 19.4 20 20.5 21.1 22.1 124.5 123.4 121.8 119.4 117.9 116.1 114.4 112.9 111.4 110.2 108 106.1 09/14/00Z 09/14/06Z 09/14/12Z 09/14/18Z 09/15/00Z 09/15/06Z 09/15/12Z 09/15/18Z 09/16/00Z 09/16/06Z 09/16/12Z 09/16/18Z 70 70 70 60 65 65 70 70 70 70 70 60 12 12 12 11 12 12 12 12 12 12 12 11 Hình 3.19: Biến thiên mực nước quan trắc, thuỷ triều dự tính nước dâng bão Hòn Dấu thời gian bão Kalmaegi ảnh hưởng Hình 3.20: Diễn biến nước dâng bão Kalmaegi T9/2014 Hòn Dấu 52 Bảng 3.23: Kết phân tính nước dâng bão Kalmaegi T9/2014 Hòn Dấu Thời gian Mực nƣớc dâng 19h16/9/2014 20h16/9/2014 21h16/9/2014 22h16/9/2014 23h16/9/2014 00h17/9/2014 01h17/9/2014 02h17/9/2014 03h17/9/2014 04h17/9/2014 05h17/9/2014 06h17/9/2014 07h17/9/2014 08h17/9/2014 09h17/9/2014 10h17/9/2014 11h17/9/2014 12h17/9/2014 13h17/9/2014 14h17/9/2014 15h17/9/2014 16h17/9/2014 17h17/9/2014 18h17/9/2014 19h17/9/2014 20h17/9/2014 21h17/9/2014 22h17/9/2014 23h17/9/2014 01h18/9/2014 02h18/9/2014 03h18/9/2014 -7.2 -14.4 -15.765 -16.065 7.635 47.735 72.035 82.835 94.735 104.335 109.735 107.135 104.435 99.035 95.135 96.335 100.335 104.135 101.435 91.935 84.435 68.235 52.735 43.235 36.235 19.935 6.735 -3.265 -8.765 -15.465 -20.065 -14.365 53 Ghi Bắt đầu dâng Nước dâng lớn Bắt đầu rút 3.3.4 Cơn bão Becky tháng 8/1990 nước dâng trạm Hòn Ngư Cơn bão Becky hình thành từ biển Thái Bình Dương, qua Philippines vào Biển Đông tiến thẳng vào vùng nghiên cứu, đổ vào vùng biển tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình lúc 19h00 ngày 29/8/1990 theo hướng Tây, tốc độ gió khoảng 65 knots (đạt cấp 12) gây nước dâng cao 197,9 cm lúc 21h00 ngày 29/8/1990 Quỹ đạo bão Becky hình 3.21, thông số quỹ đạo tham số bão thể bảng 3.24 Bão Becky đổ vào thời điểm thủy triều tương đối cao, số liệu mực nước quan trắc, thủy triều dự tính nước dâng bão Becky trạm Hòn Ngư thể hình 3.22, số liệu phân tích nước dâng bão thể hình 3.23 bảng 3.25 Theo thời gian bão đổ biến thiên độ cao nước dâng bão trạm Hòn Ngư, số đặc điểm nước dâng bão Becky tóm tắt sau: - Nước dâng bão Becky Hòn Ngư ghi nhận cao giai đoạn nghiên cứu, 1980-2015 - Nước dâng bão xuất trước thời gian bão đổ dài, thời điểm nước dâng bão cao 50cm xuất trước bão đổ khoảng 18-19 - Thời gian tồn nước cao thuộc hạng cao bão phân tích, thời gian có nước dâng cao 50 cm tới 34 100cm tới 16-17 Hình 3.21: Đường bão Becky T8/1990 54 Bảng 3.24: Dữ liệu bão Becky T8/1990 TT VĐ KĐ TIME 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 17.6 17.7 17.9 18.2 18.7 19.2 19.7 19.5 19.1 18.6 18.1 17.9 17.8 17.7 17.7 17.7 17.7 17.7 17.7 17.7 17.8 17.7 17.7 17.7 17.8 18.2 129.4 129.2 129 128.8 128.3 127.3 125.8 124.2 123.1 122 120.9 119.8 118.8 117.7 116.4 115.1 113.8 112.5 111.3 110.3 109 107.6 106.2 104.6 102.9 101.1 08/24/00Z 08/24/06Z 08/24/12Z 08/24/18Z 08/25/00Z 08/25/06Z 08/25/12Z 08/25/18Z 08/26/00Z 08/26/06Z 08/26/12Z 08/26/18Z 08/27/00Z 08/27/06Z 08/27/12Z 08/27/18Z 08/28/00Z 08/28/06Z 08/28/12Z 08/28/18Z 08/29/00Z 08/29/06Z 08/29/12Z 08/29/18Z 08/30/00Z 08/30/06Z 55 WIND (knots) 25 30 30 30 35 35 45 50 55 60 65 65 65 65 70 70 70 70 70 70 70 70 65 60 50 40 Cấp bão 7 8 10 10 11 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 11 10 - Hình 3.22: Biến thiên mực nước quan trắc, thuỷ triều dự tính nước dâng bão Hòn Ngư thời gian bão Becky ảnh hưởng Hình 3.23: Diễn biến nước dâng bão Becky T8/1990 Hòn Ngư Bảng 3.25: Kết tính toán mực nước dâng bão Becky T8/1990 Hòn Ngư Thời gian Mực nƣớc dâng 01h00 29/8/1990 02h00 29/8/1990 03h00 29/8/1990 44.3 61.6 82.4 56 Ghi 04h00 29/8/1990 05h00 29/8/1990 06h00 29/8/1990 07h00 29/8/1990 08h00 29/8/1990 09h00 29/8/1990 10h00 29/8/1990 11h00 29/8/1990 12h00 29/8/1990 13h00 29/8/1990 14h00 29/8/1990 15h00 29/8/1990 16h00 29/8/1990 17h00 29/8/1990 18h00 29/8/1990 19h00 29/8/1990 20h00 29/8/1990 21h00 29/8/1990 22h00 29/8/1990 23h00 29/8/1990 00h00 30/8/1990 01h00 30/8/1990 02h00 30/8/1990 03h00 30/8/1990 04h00 30/8/1990 05h00 30/8/1990 06h00 30/8/1990 07h00 30/8/1990 08h00 30/8/1990 09h00 30/8/1990 10h00 30/8/1990 11h00 30/8/1990 12h00 30/8/1990 13h00 30/8/1990 102.6 98.3 88.6 78.4 89.1 108.2 102 92.5 85.9 86.1 96 107.4 121.8 141.1 163.6 183.4 194.5 197.9 189.2 172.8 157.1 138.4 135.2 126.9 115.7 104.7 98.2 95.9 88.6 83.2 74.7 61.1 42.2 24.1 57 Nƣớc dâng cực đại 3.3.5 Cơn bão Ketsana tháng 9/2009 nước dâng trạm Sơn Trà Cơn bão Ketsana hình thành từ áp thấp nhiệt đới phía đông Philippines, qua Philippines, vào Biển Đông, cấp độ tăng nhanh từ cấp lên cấp 13, đạt cấp 15 đến quần đảo Hoàng Sa, đến gần bờ, cách đất liền Đà Nẵng – Quảng Ngãi khoảng 140km (khoảng 04h ngày 29/9) bão Ketsana chững lại chếch hướng Tây Tây Nam đếm sát đảo ý Sơn (Quảng Ngãi luẩn quẩn 03 đồng hồ, bão giữ ổn định cấp 15 thời gian dài (khoảng 20 giờ) tiến vào sát bờ, bão đổ vào vùng biển Quảng Nam, Quảng Ngãi lúc 13h00 ngày 29/9/2009 theo hướng Tây Tây Nam, với tốc độ gió khoảng 60 knots (đạt cấp 11) Quỹ đạo bão Ketsana hình 3.24, thông số quỹ đạo tham số bão thể bảng 3.26 Thời điểm bão đổ trùng với thời điểm nước dâng cao (13h00 ngày 29/9/2009) Biến thiên mực nước quan trắc, thủy triều dự tính nước dâng bão trạm Sơn Trà thể hình 3.25 Trên hình 3.26 bảng 3.27 thể diễn biến nước dâng bão trạm Sơn Trà Kết phân tích độ cao nước dâng bão trạm Sơn Trà cho thấy: - Bão Ketsana gây nước dâng lớn Đà Nẵng, với nước bão cao khoảng 157,8 cm lúc 13h00 ngày 29/9/2009 - Không thấy xuất hiện tượng nước rút bão - Thời gian tồn nước dâng dài, với thời gian nước dâng 50cm khoảng 46-47 Hình 3.24: Đường bão Ketsana T9/2009 58 Bảng 3.26: Dữ liệu bão Ketsana T9/2009 TT VĐ KĐ TIME WIND (knots) Cấp bão 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14.3 14.2 15.2 15.7 15.6 15.6 15.7 15.4 15.2 15.4 15.6 15.7 15.8 15.9 15.9 15.8 15.6 15.4 15.1 14.8 128.8 127.4 125.8 124.3 122.8 121.3 119.6 117.9 116.5 115.4 114.4 113.5 112.7 111.9 111.2 110.5 109.8 108.9 108.1 107.8 09/25/00Z 09/25/06Z 09/25/12Z 09/25/18Z 09/26/00Z 09/26/06Z 09/26/12Z 09/26/18Z 09/27/00Z 09/27/06Z 09/27/12Z 09/27/18Z 09/28/00Z 09/28/06Z 09/28/12Z 09/28/18Z 09/29/00Z 09/29/06Z 09/29/12Z 09/29/18Z 15 20 20 30 35 35 35 45 50 55 55 60 65 80 90 90 90 90 50 20 5 8 10 10 10 11 12 13 15 15 15 15 10 59 Hình 3.25: Biến thiên mực nước quan trắc, thuỷ triều dự tính nước dâng bão Sơn Trà thời gian bão Ketsana ảnh hưởng Hình 3.26: Diễn biến nước dâng bão Ketsana T9/2009 Sơn Trà Bảng 3.27: Kết phân tính nước dâng bão Ketsana T9/2009 Sơn Trà Thời gian Mực nƣớc dâng 00h00 28/9/2009 33.7 01h00 28/9/2009 31.2 02h00 28/9/2009 37.7 03h00 28/9/2009 36 04h00 28/9/2009 44.4 05h00 28/9/2009 49.2 06h00 28/9/2009 53.5 07h00 28/9/2009 56.2 08h00 28/9/2009 56.6 09h00 28/9/2009 66.7 10h00 28/9/2009 56.4 11h00 28/9/2009 67.4 12h00 28/9/2009 13h00 28/9/2009 14h00 28/9/2009 15h00 28/9/2009 59.3 55.5 61 69.8 60 Ghi 16h00 28/9/2009 63.3 17h00 28/9/2009 69.1 18h00 28/9/2009 67.3 19h00 28/9/2009 86.3 20h00 28/9/2009 76.1 21h00 28/9/2009 94.7 22h00 28/9/2009 107.1 23h00 28/9/2009 111.7 00h00 29/9/2009 107.3 01h00 29/9/2009 108.2 02h00 29/9/2009 119 03h00 29/9/2009 128.2 04h00 29/9/2009 128.3 05h00 29/9/2009 134.1 06h00 29/9/2009 133.7 07h00 29/9/2009 142.5 08h00 29/9/2009 09h00 29/9/2009 157.8 150.5 10h00 29/9/2009 143.6 11h00 29/9/2009 141.7 12h00 29/9/2009 139.2 13h00 29/9/2009 135.4 14h00 29/9/2009 123.4 15h00 29/9/2009 114.1 16h00 29/9/2009 110.5 17h00 29/9/2009 91.7 18h00 29/9/2009 87.7 19h00 29/9/2009 78.5 20h00 29/9/2009 75.9 21h00 29/9/2009 76.9 22h00 29/9/2009 67.2 23h00 29/9/2009 75.6 61 Nƣớc dâng cực đại KẾT LUẬN Qua kết tính toán mực nước dâng rút từ năm 1980 đến hết năm 2015; tính toán với 05 bão cho thấy số đặc trưng sau: Mực nước dâng bão cao xuất 03 trạm Hòn Dấu, Hòn Ngư Sơn Trà 1,48m, 1,979m 1,578m Tại trạm Hòn Dấu: cấp độ nước dâng từ 1,0 m trở lên xuất vào tháng 7, 8, 10 với tổng số 15 đợt Tại trạm Hòn Ngư: cấp độ nước dâng từ 1,0 m trở lên xuất vào tháng 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11 12 với tổng số 30 đợt có 02 đợt nước dâng cao 1,5m rơi vào tháng Tại trạm Sơn Trà: cấp độ nước dâng từ 1,0 m trở lên xuất vào tháng 10 với tổng số 04 đợt có 01 đợt nước dâng cao 1,5m rơi vào tháng Kết tính toán, thống kê giai đoạn 1980 – 2015 khu vực nghiên cứu cho thấy: nước dâng bão có độ lớn 2,0 m chưa xuất hiện; nước dâng bão có độ lớn 1,5 m chưa xuất khu vực Hòn Dấu, xuất 02 lần khu vực Hòn Ngư, 01 lần khu vực Sơn Trà Mực nước dâng đáng kể 1,0 m xuất chủ yếu khu vực Hòn Dấu Hòn Ngư Thông thường thời điểm mực nước dâng cao trùng với thời điểm bão đổ Tuy nhiên, có trường hợp mực nước dâng cao sau bão đổ (cơn bão Becky, bão Kalmaegi) Thời gian gây nước dâng đến lúc mực nước dâng cao nhanh (khoảng đến 10 giờ), thời gian để nước rút từ mực nước dâng cao chậm (khoàng 10 đến 18 giờ) Trên số phân tích đặc trưng thống kê nước dâng/rút bão giai đoạn 1980-2015 khu vực ven biển phía bắc theo số liệu trạm hải văn Hòn Dấu, Hòn Ngư Sơn Trà Trong thực tế, nước dâng bão cao vị trí khác điều kiện ghi nhận Ngoài ra, tượng nước dâng/rút trước sau bão đổ cần nghiên cứu, phân tích cho nhiều bão để làm rõ thêm đặc trưng nước dâng bão khu vực tiến tới nghiên cứu chế tượng nước dâng/rút trước sau bão đổ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Trung Thành, Nghiên cứu đặc điểm biến thiên mực nước biển ven bờ Việt Nam, luận án tiến sỹ, năm 2011 ê Đức Tố, Hải dương học Biển Đông, Giáo trình giảng dạy khoa Khí tượng - Thủy văn Hải dương học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 1999 Phạm Văn Huấn, Tính toán Hải dương học, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 2003 Phạm Văn Huấn, Dự báo thủy văn biển, Nhà NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, năm 2002 Nguyễn Vũ Thắng (1999), Xây dựng sơ đồ dự tính dự báo nước dâng vùng ven biển Hải Phòng, Luận án Tiến sĩ, Hà Nội Phạm Văn Ninh (2000), Nước dâng bão gió mùa, Chương trình điều tra nghiên cứu biển cấp nhà nước KHCN-06 (1996-2000), Biển Đông, Tập II, Khí tượng Thuỷ văn động lực biển, Nhà xuất Đại học Quốc Gia Hà Nội Bùi Xuân Thông, Nguyễn Văn (2008) Phương pháp xác định mực nước dâng cực đại xảy bão khu vực công trình đê biển, Tạp chí Tài nguyên nước môi trường, số 23, 11/2008 Lê Trọng Đào, Nguyễn Bá Thủy (2001), Mô hình dự báo nước dâng bão viện thủy thực Delft Hydraulics - Hà Lan, Tuyển tập báo cáo khoa học kỷ niệm 10 năm thành lập Trung tâm KTTV Quốc Gia, Hà Nội Nguyễn Thọ Sáo (2001), Tính toán dự báo nước dâng bão sử dụng kết mô hình khí tượng Rams, Báo cáo chuyên đề Đề tài KC 09-04, Chương trình KC 09, Bộ Khoa học Công nghệ 10 Đõ Ngọc Quỳnh (1996), Công nghệ dự báo nước dâng bão ven bờ biển Việt Nam, Báo cáo tổng kết đề tài KT.03.06, Viện Cơ học – Trung tâm Khoa học Tự nhiên Công nghệ Quốc gia, Hà Nội 63 ... nhà nước (1999) giải hệ phương trình nước nông hai chiều để tính toán thuỷ triều nước dâng bão cho toàn dải ven biển Việt Nam xây dựng công nghệ dự báo bão, nước dâng bão ven bờ biển Việt Nam, ... NƢỚC DÂNG DO BÃO 1.1 Đặc điểm nƣớc dâng bão Nước dâng bão tượng dâng lên mực nước biển cao mực thủy triều vốn có tác động bão Ngoài bão, sóng, sóng thần gió mùa mạnh nguyên nhân gây nước dâng vùng. .. trƣớc nƣớc dâng bão Ở nước ngoài: Quan niệm nước dâng bão trước hiểu dâng lên mực nước tác động ứng suất gió giảm áp tâm bão Tuy nhiên, vùng nước nông ven bờ thực tế ứng suất sóng gây nước dâng chiếm