- ứng suất biến dạng tiếp tuyến đáy dới tác dụng của dòng chảy ứng suất biến dạng tiếp tuyến đáy dới tác dụng của sóng
KẾT QUẢ ỨNG DỤNG Mễ HèNH TÍNH TOÁN HOÀN LƯU VÙNG BIỂN QUẢNG NAM KHU VỰC HỘI AN CÙ LAO CHÀM
5.1 CHẾ ĐỘ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÙNG BIỂN QUẢNG NAM KHU VỰC HỘI AN – CÙ LAO CHÀM
VỰC HỘI AN – CÙ LAO CHÀM
Chế độ động lực khớ tượng thủy văn là những nhõn tố đúng vai trũ quan trọng trong sự hỡnh thành chế độ thủy động lực ven bờ và cửa sụng, trong khuụn khổ chương này chỳng tụi sẽ xem xột chế độ động lực khớ tượng thủy văn trong phạm vi dải ven biển Quảng Nam khu vực Hội An – Cự Lao Chàm xỏc định một số nột định tớnh khỏi quỏt về chế độ, đưa ra cỏc đặc trưng cần thiết đỏp ứng cho số liệu đầu vào và hiệu chỉnh cũng như kiểm chứng cho mụ hỡnh khi ỏp dụng cho vựng nghiờn cứu.
Hỡnh 5.1 Bản đồ vựng biển Quảng Nam khu vực Hội An – Cự Lao Chàm
Cô Chang Đảo Tang Đảo Rông Đảo Kut Đảo Thơmay Q.Đ Bà Lụa Q.Đ Thổ Chu Hòn Khoai Hòn Đá Lẻ Q.Đ Nam Du Hòn Tre Hòn Rái v ị n h t h á i l a n Côn Đảo Hòn Trứng Lớn Hòn Trứng Nhỏ Đảo Cồn Cỏ Hòn Sơn D-ơng Hòn Gió Hòn Mắt Đảo Cát Bà Đ.Bạch Long Vĩ Q.Đ CôTô Q.Đ Long Châu
Đảo Nghi SơnHòn Mê v ị n h b ắ c b ộ
Đảo Nao Châu Đảo Tân Liễu
Đảo Lý Sơn Cù Lao Chàm
Cù Lao Xanh
Hòn Tre
B∙i Huyền Trân B∙i Phúc Nguyên B∙i Tư Chính Đảo Sinh Tồn B∙i Đá Chữ Thập Q u ầ n đ ả o T r - ờ n g S a ( V i ệ t N a m ) Đá Lớn Đảo Ba Bình Đảo Phú Quí Cồn Đá Lồi Đảo Bạch Qui Đá L-ỡi Liềm B∙i Đá Bắc Đá Chim Yến Đá Ba Ba Đảo Hoàng Sa Đảo Tri Tôn Đảo Quang ảnh Đảo Cây
Q u ầ n đ ả o H o à n g S a( V i ệ t N a m )
Đá Bông Bay B∙i Quảng Nghĩa Đảo Linh Côn Đảo Đá Đảo Phú LâmĐảo BắcĐảo Trung
Đảo Tr-ờng Sa Đá LátĐá Tây Đá Đông
Đảo An Bang B∙i Vũng Mây
B∙i Châu Viên B∙i Thuyền Chài
Đá Kỳ Vân B∙i Tốc TanĐá Núi Le Đảo Phan Vinh
Đá Công Đo B∙i Kiêu Ngựa
B∙i Thám Hiểm Đá Tiên Nữ Đá Ba Đầu Đảo Nam Yết Đảo Sơn Ca Đá Cá Nhám Song Tử Tây Song Tử Đông Đảo Thị Tứ Đảo Loai Ta B∙i Đinh Ba Đảo Vĩnh Viễn Đá Vành Khăn Đảo Bình Nguyên Đá Hóp B∙i Cỏ Mây Đá Suối Ngọc B∙i Suối Ngà B∙i Trăng Khuyết đ ả o p a l
a v a n Hà Giang Lào Cai Lai Châu Yên Bái Sơn La Việt TrìVĩnh Phúc Cà Mau Bạc Liêu Đảo Phú QuốcKiên GiangAn Giang Sóc Trăng Cần Thơ Thanh Hoá Nghệ An Hà Nam Hà Tây Hoà Bình Ninh Bình Bến Tre Tây Ninh Trà Vinh Đồng Tháp Vĩnh Long Long An Bắc Cạn Tuyên Quang Cao Bằng Lạng Sơn Thái Nguyên H-ng Yên Bắc Ninh Hà Nội Bắc Giang Thái Bình Nam Định Hải Phòng Quảng Ninh Hải D-ơng Huế Hà Tĩnh Quảng Bình Đà Nẵng Quảng Trị Bình D-ơng Tp. Hồ Chí Minh Vũng Tàu Đồng Nai Tiền Giang Bình Ph-ớc Quảng Nam Quảng Ng∙i Kon Tum Gia Lai Bình Định Khánh Hoà Đắk Lắk Ninh Thuận Bình Thuận Lâm Đồng Phú Yên Đ ả o H ả i N a m Malaysia Malaysia T r u n g Q u ố c c a m p u c h i a l à o T h á i l a n 23.3
Chế độ giú
Để xem xột chế độ giú trờn biển trong khu vực nghiờn cứu, chỳng tụi sử dụng cỏc đặc trưng quan trọng là tần suất theo hướng và cỏc cấp tốc độ giú, cỏc đặc trưng này thể hiện qua hoa giú, hoa giú của khu vực nghiờn cứu được xõy dựng dựa trờn cơ sở sử dụng cỏc số liệu quan trắc của trạm đảo Lý Sơn (vĩ độ: 15o23’B; kinh độ: 109o09’Đ) trong thời gian từ 1985 đến 2001, trạm Đà Nẵng (vĩ độ 16o02’B; kinh độ: 108o12’Đ) trong thời gian từ 1984 đến 2000.
Bảng 5.1 thể hiện tốc độ giú trung bỡnh thỏng tại cỏc kỳ quan trắc chớnh (1, 7, 13, 19 giờ) và tốc độ giú mạnh nhất thỏng trong 18 năm. Vựng biển nghiờn cứu là vựng biển hở cú tốc độ giú khỏ lớn với tốc độ giú trung bỡnh thỏng thấp nhất cũng đạt gần 3 m/s. Cỏc thỏng trong năm đều cú thể cú giú mạnh nhất đạt tới chỉ tiờu giú mạnh (16 m/s). Đặc biệt cỏc thỏng 10, 11 giú mạnh nhất đạt tới 34 m/s.
Bảng 5.1 Tốc độ giú trung bỡnh thỏng và cực đại (m/s).
(Nguồn Tư liệu Đề tài KC-09-12 [5])
Thỏng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Trung bỡnh
4,9 4,7 4,8 4,2 3,2 3,7 4,7 4,8 3,4 5,4 6,6 6,7
Cực đại 19 16 20 20 26 20 18 24 28 34 34 24
Hỡnh vẽ 5.1 thể hiện cỏc hoa giú theo hướng và cấp tốc độ của 12 thỏng trong năm, từ cỏc kết quả ta cú thể thấy:
Cỏc hướng giú thịnh hành trờn toàn bộ khu vực là hướng Đụng Bắc kộo dài từ thỏng X đến thỏng III năm sau, hướng Nam và Tõy Nam từ thỏng V đến thỏng VIII. Tần suất của hướng giú thịnh hành Đụng Bắc chiếm khoảng 50% - 70%, trong đú giú cú tốc độ 6 – 10m/s chiếm ưu thế và tần suất đạt tới 40%, 11 – 15m/s đạt tần suất 15%. Đối với hướng giú thịnh hành Nam và Tõy Nam chiếm khoảng 35 – 60%, trong đú giú cú tốc độ 6 – 10m/s chiếm ưu thế và đạt khoảng 35%, 11 – 15m/s đạt tần suất khoảng 15%. Như vậy, vựng biển Quảng Nam – Hội An – Cự Lao Chàm nằm trong khu vực
giú mựa với sự khống chế của hai hệ thống giú: giú mựa mựa đụng - Đụng Bắc và giú mựa mựa hố – Nam và Tõy Nam.
IIV IV VII X II V VIII XI III VI IX XII
Hỡnh 5.2 Hoa giú trung bỡnh thỏng
Bóo
Bóo (ATNĐ) ảnh hưởng tới khu vực nghiờn cứu thể hiện qua tỏc động của giú và mưa trong bóo mà hậu quả là gõy nờn súng, dũng chảy và nước dõng. Mức
độ ảnh hưởng của bóo (ATNĐ) được đỏnh giỏ qua tần suất xuất hiện, thời gian, phạm vi và cường độ hoạt động.
Theo số liệu thống kờ 27 năm (1954-1980) [9] và 18 năm (1984 – 2001) [5], số lượng cơn bóo (ATNĐ) phõn bố theo từng thỏng đó đổ bộ hoặc ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực nghiờn cứu. Như vậy, số cỏc cơn bóo (ATNĐ) đổ bộ hoặc ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực tập trung chủ yếu vào 3 thỏng IX, X và XI.
Bảng 5.2 Số lượng bóo (ATNĐ) đổ bộ hoặc ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực nghiờn cứu. (Nguồn [9] và [5]).
Thỏng IV V VI VII VIII IX X XI XII Tổng
1954-1980 0 1 4 5 8 22 21 14 1 76
1984-2001 2 2 1 1 1 1 6 5 2 21
Chế độ mưa và lũ
Khu vực duyờn hải Trung Trung Bộ núi chung và khu vực Quảng Nam – Quảng Ngói núi riờng, chế độ mưa lũ hàng năm ở đõy chịu ảnh hưởng nhiều của cỏc hệ thống hoàn lưu khớ quyển khỏc nhau (giú mựa cực đới và tớn phong mựa đụng, giú mựa Tõy Nam và tớn phong mựa hạ). Đặc biệt khu vực này cú chế độ mưa và lũ biến động khỏ mạnh mẽ do sự kết hợp cỏc hệ thống hoàn lưu với địa hỡnh khỏ phức tạp và độc đỏo (điển hỡnh là dóy Trường Sơn) nờn cú sự phõn hoỏ khụng gian rất phức tạp của chế độ mưa và lũ (kể cả về mựa và lượng mưa). Mặt khỏc, mựa mưa ở khu vực này hàng năm trựng với mựa bóo (từ thỏng IX – XI), mặc dự cường độ bóo đổ bộ vào khu vực này khụng lớn (sức giú cấp 8, cấp 9) nhưng do ảnh hưởng của địa hỡnh nờn thường gõy ra mưa lớn và lũ đột ngột.
Chế độ mưa
Mựa mưa, ở khu vực Quảng Nam - Quảng Ngói mựa mưa bắt đầu từ thỏng IX và kết thỳc vào thỏng XII. Lượng mưa trung bỡnh trong mỗi thỏng khoảng 150 – 180mm, riờng trong cỏc thỏng mựa mưa lượng mưa khoảng 1000 – 1200mm chiếm
60 – 70% lượng mưa cả năm, thỏng cú mưa lớn nhất là thỏng 10, càng đi về phớa Nam lượng mưa càng giảm dần.
Mựa khụ, khu vực Quảng Nam – Quảng Ngói cú mựa khụ khỏ dài từ thỏng XII đến thỏng VIII năm sau. Lượng mưa trung bỡnh thỏng của mựa khụ 100 – 120mm, thỏng cú mưa ớt nhất là thỏng III lượng mưa trung bỡnh 10 – 20mm.
Biến trỡnh năm của lượng mưa ở khu vực Quảng Nam – Quảng Ngói cú một cực đại, một cực tiểu. Cực đại của mựa mưa xảy ra vào thỏng X cũn cực tiểu xảy ra vào thỏng III. Tổng lượng mưa trung bỡnh hàng năm khoảng 1800 – 2000mm với số ngày mưa khoảng 120 – 140 ngày.
Chế độ lũ
Theo số liệu thống kờ nhiều năm của trạm thủy văn Thành Mỹ - sụng Cỏi (kinh độ 107o50’Đ; vĩ độ 15o
46’B) và trạm thủy văn Nụng Sơn – sụng Thu Bồn (kinh độ 108o03’Đ; vĩ độ 15o42’B) cho thấy mựa lũ ở khu vực này hàng năm xuất hiện từ thỏng IX đến thỏng XI.
Lũ chớnh mựa xuất hiện trờn hai sụng này chủ yếu vào thỏng X và thỏng XI, trung bỡnh cú từ 1 đến 3 lần, lưu lượng trung bỡnh lớn nhất của lũ khoảng 2000 – 3000 m3/s. Ở sụng Cỏi lưu lượng cực đại 5800 m3/s (X/1984) và cực tiểu 358 m3/s (X/1989), ở sụng Thu Bồn lưu lượng cực đại 7900 m3/s (XI/1990) và cực tiểu 1349 m3/s (X/1989).
Theo tớnh toỏn thống kờ nhiều năm cho thấy khả năng xuất hiện lũ lớn nhất của cỏc thỏng trong năm chủ yếu tập trung vào 3 thỏng (X – XII), nhưng xuất hiện nhiều nhất là thỏng X ở trạm Nụng Sơn chiếm 47.1% và ở trạm Thành Mỹ 44.4%. Lũ sớm chỉ xuất hiện ở thỏng IX và tỷ lệ phần trăm số lần xuất hiện ở sụng Cỏi 11.1% cao gần gấp 2 lần ở sụng Thu Bồn 5.9%, lũ muộn trong thỏng I hầu như khụng cú. Ngoài ra, chỳng ta cũn thấy lũ tiểu món chỉ xuất hiện vào thỏng V, khả năng xuất hiện lũ tiểu món ở hai sụng này gần xấp xỉ nhau.
Bảng 5.3 Lưu lượng nước trung bỡnh và lớn nhất thời kỳ quan trắc 1977 - 1985. (Nguồn Chương trỡnh tiến bộ KHKT cấp Nhà nước 42A [7] ).
Lưu lượng nước trung bỡnh [m3/s ] Thỏng
Năm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
202 115 75,1 58,2 91,4 120 88,6 69,6 151 519 954 448 240
Lưu lượng nước lớn nhất [m3/s ]
Thỏng Cực
đại
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
979 253 333 196 864 1950 483 376 2800 7660 6820 4780 7660
Cỏc đặc trưng nhiều năm của mực nước và thủy triều
Đặc trưng nhiều năm của mực nước ven biển Quảng Nam – Quảng Ngói được xỏc định theo số liệu quan trắc của trạm mực nước đại diện cho vựng biển là trạm Sơn Trà (kinh độ 108o13’Đ; vĩ độ 16o06’B). Bảng 5.4 thể hiện cỏc đặc trưng trung bỡnh thỏng, trung bỡnh năm, trung bỡnh cao nhất, trung bỡnh thấp nhất, cỏc giỏ trị cao nhất tuyệt đối và thấp nhất tuyệt đối của mực nước tại trạm Sơn Trà.
Theo kết quả thể hiện trờn bảng, trước hết cho thấy mực nước trung bỡnh nhiều năm tại khu vực ven biển Quảng Nam – Quảng Ngói là 92cm so với mực “0” trạm. Trong năm mực nước trung bỡnh thỏng thể hiện tớnh chất dao động mựa, khoảng từ thỏng IX đến thỏng I, mực nước luụn cao hơn mực nước trung bỡnh và đạt giỏ trị cao nhất là 120cm vào giữa thỏng IX và thỏng XI. Ngược lại từ thỏng II đến đầu thỏng IX, dao động mựa của mực nước luụn thấp hơn mực nước trung bỡnh và đạt giỏ trị thấp nhất là 77cm vào thỏng VII, như vậy biờn độ chờnh lệch mực nước trong dao động mựa đạt 43cm.
Bảng 5.4 Cỏc đặc trưng mực nước trạm Sơn Trà [cm] so với mực “0”
(Nguồn [8]) Cỏc đặc
trưng
Thỏng
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII năm