Các đặc tr€ng chế độ sóng Biển Đông vˆ ven bờ Việt Nam

Những kết quả trình by trong mục ny chủ yếu dựa vo bi viết của Nguyễn Mạnh Hùng trong chuyên khảo Biển Đông, quyển II (2004).

a. Troờng sóng Biển Đông

Để có đ‡ợc tr‡ờng sóng trên Biển Đông theo các tháng v trung bình năm đã tiến hnh đồng thời thu thập số liệu sóng từ bản đồ quan trắc tu biển (Obship) do các tầu biển phát báo trong thời gian 20 năm v tính toán theo ph‡ơng pháp phổ tham số dựa trên các số liệu tr‡ờng gió tính toán theo các hình thế sinop nhận đ‡ợc từ ph‡ơng pháp nhận dạng trong thời gian 10 năm. Kết quả phân tích nguồn số liệu đầu cho thấy các số liệu sóng thu thập theo Obship rất tản mạn v đặc biệt trong các điều kiện thời tiết xấu v trong bão hầu nh‡

không có số liệu. Ngoi ra ở hai khu vực vịnh Bắc Bộ v vịnh Thái Lan có rất ít số liệu. Với đặc điểm số liệu hạn chế nh‡ vậy, tr‡ờng sóng trên vùng khơi Biển Đông chủ yếu đ‡ợc mô tả dựa trên kết quả mô hình sóng.

b. Troờng sóng vùng ven bờ biển Việt Nam

Để đ‡a ra các số liệu về chế độ sóng vùng ven bờ đã sử dụng các số liệu độ cao sóng thực đo tại các trạm ven bờ dọc bờ biển n‡ớc ta gồm 12 trạm.

Bảng 3.6: Độ cao sóng trung bình H [m], chu kỳ sóng trung bìnhW [s] v tốc độ gió V[m/s] tại các trạm hải văn ven bờ

Tháng trong năm

X – I II – IV III – VII VIII – X Năm

Trạm Hải văn H W V H W V H W V H W V H W V Cô Tô 0.4 3.0 4.8 0.3 3.2 3.7 0.5 3.5 4.3 0.5 3.5 4.5 0.7 4.0 6.0 Hồng Gai 0.1 1.5 3.0 0.1 1.5 2.2 0.1 1.5 3.2 0.1 1.5 3.2 0.1 1.5 3.0 Hòn Dáu 0.5 3.5 5.0 0.5 3.5 4.5 0.6 3.8 6.0 0.6 3.8 6.0 0.6 3.8 6.0 Bạch L. Vĩ 0.6 3.7 6.5 0.5 3.5 5.5 0.6 3.7 6.5 0.5 3.6 7.0 0.7 3.8 7.0 Văn Lý 0.4 3.0 3.5 0.4 3.0 3.5 0.5 3.5 4.0 0.5 3.5 4.0 0.5 3.5 4.0 Hòn Ng† 0.5 3.5 4.2 0.5 3.5 3.5 0.4 3.2 3.8 0.6 4.0 4.0 0.6 4.0 5.0 Cồn Cỏ 0.9 4.0 5.0 0.7 3.5 3.5 0.7 3.5 3.8 1.0 4.5 4.0 1.0 4.5 5.5 Sơn Trμ 0.3 3.0 2.0 0.2 2.4 2.0 0.3 3.0 1.5 0.4 3.5 2.0 0.4 3.5 2.0 Phú Quý 0.9 4.7 8.0 0.7 4.5 4.5 0.8 4.6 7.5 0.8 4.7 6.0 0.8 4.6 7.0 Vũng Tμu 0.3 2.5 3.5 0.4 2.8 2.5 0.4 2.8 3.0 0.3 2.5 2.3 0.4 2.8 3.2 Côn Đảo 0.5 2.8 4.5 0.4 2.7 3.5 0.4 4.0 0.4 2.7 4.0 0.5 2.8 4.5 Phú Quốc 2.2 2.2 3.5 0.2 2.3 2.5 0.5 3.8 4.0 0.4 3.2 4.0 0.5 3.2 4.0

Bảng 3.6 đ‡a ra các kết quả thống kê độ cao, chu kỳ sóng v tốc độ gió trung bình theo 4 thời kỳ trong năm v trung bình năm cho các trạm hải văn ven bờ biển v hải đảo n‡ớc ta. Cần thiết nhấn mạnh rằng do đặc điểm tr‡ờng sóng vùng ven bờ thay đổi rất mạnh theo địa hình đáy biển v đ‡ờng bờ nên các số liệu trên hon ton mang tính địa ph‡ơng tại vị trí đặt phao ngắm sóng tại các trạm hải văn.

Tr‡ờng sóng cực đại cũng có thể thống kê từ các số liệu quan trắc sóng Obship ở vùng khơi v quan trắc sóng tại các trạm ven bờ, tuy nhiên nh‡ đã nêu tại phần phân tích các số liệu Obship, các số liệu sóng cực đại theo Obship không thể đặc tr‡ng cho tr‡ờng sóng trong bão vùng ngoi khơi biển Đông vì khi có bão đại đa số các tầu thuyền đều không hoạt động trên biển. Tuy nhiên các số liệu sóng cực đại đo đ‡ợc tại các trạm ven bờ có thể đặc tr‡ng cho sóng bão vùng ven bờ n‡ớc ta vì tại các trạm ny đo đạc đ‡ợc tiến hnh định kỳ theo các obs kể cả thời gian có bão. Bảng 3.7 đ‡a ra các kết quả đo đạc sóng cực đại tại các trạm hải văn dọc ven bờ n‡ớc ta.

Bảng 3.7. Độ cao sóng hữu hiệu cực đại v chu kỳ sóng t‡ơng ứng theo số liệu thống kê nhiều năm tại các vùng ven bờ n‡ớc ta Trạm khí t‡ợng hải văn CửaÔng Hòn Gai Cô Tô Hòn Dấu Văn Lý Bạch Long Vĩ H [m] 2.5 1.5 5.0 5.6 5.0 7.0 T [s] - - 9 11 - 9 Trạm khí t‡ợng hải văn Hòn Ng‡ Cồn Cỏ Cửa Tùng Phú Quý Vũng Tầu CônĐảo H [m] 7.5 9.0 4.0 3.8 3.0 3.5 T [s] 9 9 9 - 6 5

d. Phân vùng troờng sóng vùng ven biển Việt nam

Trên cơ sở các đặc điểm chung về độ cao chu kỳ v h‡ớng sóng đã phân thnh 5 vùng dọc theo dải ven bờ biển n‡ớc ta đó l các vùng sau đây (bảng 3.8):

Vùng 1 từ khu vực ven bờ Móng Cái - Quảng Ninh đến khu vực ven bờ Cửa Vạn vịnh Diễn Châu. Với hai vùng phụ:

Vùng phụ 1.1 từ Móng Cái đến Cửa Hới Thanh Hóa. Vùng phụ 1.2 từ Cửa Hới đến Cửa Vạn.

Vùng 2 từ Cửa Vạn - Thanh Hóa đến vịnh Dung Quất - Quảng Ngãi. Tại vùng ny cũng đ‡a ra hai vùng phụ:

Vùng phụ 2.1 từ Cửa Vạn đến Cửa Tùng - Quảng Trị.

Vùng phụ 2.2 từ cửa Tùng - Quảng Trị đến Dung Quất - Quảng Ngãi.

Vùng 3 từ Vịnh Dung Quất - Quảng Ngãi đến vịnh Phan Rang - Ninh Thuận.

Vùng 4 từ Vịnh Phan Rang - Ninh Thuận đến đông mũi C Mâu với hai vùng phụ:

Vùng phụ 4.1 từ vịnh Phan Rang đến Cửa Định An.

Vùng phụ 4.2 từ Nam Cửa Định An đến đông mũi C Mâu. Vùng 5 l vùng ven bờ vịnh Thái Lan có hai vùng phụ: Vùng phụ 5.1 gồm khu vực từ H Tiên đến Rạch Giá

Vùng phụ 5.2 gồm khu vực ven bờ phía tây Phú Quốc ( trạm số 2) v khu vực từ rạch Cá Ngát đến Vũng C Mâu.

e. Các đặc điểm sóng tại các vùng

Vùng 1: Đặc điểm đ‡ờng bờ của vùng 1 l có h‡ớng chính đông bắc-tây nam. Tr‡ờng sóng trong gió mùa đông bắc ở đây thịnh hnh v chiếm tần suất rất lớn nh‡ng không mạnh do ảnh h‡ởng che chắn của bờ biển phía bắc (ven bờ Trung Quốc). Sóng cực đại năm theo h‡ớng đông bắc đạt khoảng 2,5-3m trong khi đó sóng theo h‡ớng nam, đông nam khoảng 3-3.5m. Sóng trong gió mùa đông bắc chiếm 45%, trong gió mùa tây nam (với h‡ớng thịnh hnh l h‡ớng nam, đông nam) chiếm 29% còn lại 26% tổng số tr‡ờng hợp l lặng sóng. Các h‡ớng sóng nguy hiểm l các h‡ớng NE, ENE, SE v SSE. Tr‡ờng sóng trung bình thịnh hnh trong các hình thế gió mùa ứng với độ cao 1-1.5m v chu kỳ sóng 5-7s. Tr‡ờng sóng bão tại vùng 1 không lớn do bão th‡ờng bị yếu khi đi qua khu vực đảo Hải Nam v bị đ sóng hạn chế. Sóng có chu kỳ lặp 20 năm 1 lần khoảng 5,5 đến 6.5m với chu kỳ trung bình l 10s. Sóng trong bão tại vùng ny th‡ờng hay gặp vo tháng VII, tháng VIII.

Có sự khác biệt rõ rng về đặc điểm tr‡ờng sóng tại hai vùng phụ 1.1 v

1.2. Tại vùng phụ 1.1 tr‡ờng sóng h‡ớng đông bắc yếu hơn nhiều so với vùng phụ 1.2. Trong khi đó tại vùng 1.1 sóng h‡ớng nam lại rất mạnh th‡ờng đạt tới 3-3.5m. Tại vùng phụ 1.2 do đặc điểm h‡ớng đ‡ờng bờ quay gần theo bắc - nam nên sóng h‡ớng đông bắc tăng đáng kể (đạt tới 3.5-4m) trong khi đó sóng thịnh hnh vo mùa hè lại giảm v có h‡ớng SE thay cho h‡ớng S nh‡ ở vùng 1.1.

Vùng 2: Bắt đầu từ khu vực đảo vịnh Diễn Châu v kết thúc tại vịnh Dung Quất với định h‡ớng cơ bản cửa đ‡ờng bờ theo h‡ớng tây bắc đông nam l

h‡ớng vuông góc với h‡ớng năng l‡ợng chính trên ton dải ven bờ do gió h‡ớng đông bắc. Độ cao sóng cực đại năm trung bình trong gió mùa đông bắc tại vùng 2 l 5-5.5m v trong gió mùa tây nam l 3.5-4m. Các h‡ớng sóng nguy hiểm chính l N, NE,E trong mùa đông v SE trong mùa hè. Tần suất các h‡ớng sóng nêu trên trong gió mùa đông bắc l 47%, trong gió mùa tây nam l 20% v lặng sóng l 33% trong đó một phần thời gian trong gió mùa tây nam cũng tạo ra lặng sóng vì mùa ny gió th‡ờng thổi từ bờ ra. Phân bố hai chiều giữa độ cao v chu kỳ sóng trong các hình thế gió mùa nằm trong khoảng 1.5-2m ứng với chu kỳ sóng 5-7s. Vùng ny cũng l vùng chịu ảnh h‡ởng mạnh nhất của sóng bão với tần suất trung bình chế độ khoảng 1 cơn bão trong 1 năm v thời gian th‡ờng hay xảy ra nhất l vo tháng 9 cho khu vực vùng phụ 2.1 v tháng 10 cho khu vực vùng phụ 2.2. Sóng cực đại với chu kỳ lặp 20 năm 1 lần l 6.5m -7.5m với chu kỳ 11s - 13s.

Khác biệt lớn nhất giữa hai vùng phụ 2.1 v 2.2 của vùng ny l sự thay đổi tần suất của các h‡ớng gió thịnh hnh trong mùa gió đông bắc. Nếu nh‡ ở vùng phụ 2.1 h‡ớng gió thịnh hnh trong mùa gió đông bắc l h‡ớng NNE, NE thì xuống đến vùng phụ 2.2 h‡ớng gió thịnh hnh chuyển dần thnh h‡ớng N, NNE v thậm chí tần suất của sóng h‡ớng NNW cũng trở nên đáng kể. Độ cao

sóng cực đại trong gió mùa đông bắc v gió mùa tây nam đều tăng khi chuyển từ vùng phụ 2.1 sang 2.2. Nếu chi tiết hơn có thể phân vùng phụ 2.2 thnh 2 vùng nhỏ trong đó l‡u ý đến vùng từ bán đảo Sơn tr xuống phía nam với độ cao sóng trong gió mùa đông bắc tăng đáng kể vì đã thoát khỏi vùng ảnh h‡ởng của đảo Hải Nam.

Vùng 3: Có định h‡ớng đ‡ờng bờ theo h‡ớng bắc nam, nhìn thẳng ra Biển Đông không bị giới hạn đ‡ờng bờ theo các h‡ớng NE, E, SE v địa hình đáy khá dốc. Đây l vùng có động lực sóng khốc liệt nhất so với các vùng ven bờ khác. Sóng cực đại năm trong mùa gió đông bắc l khoảng 6-7m v trong mùa gió tây nam l 5-6m. Các h‡ớng sóng nguy hiểm trong vùng ny l h‡ớng N, NE v S, SE. Tần suất t‡ơng ứng sóng trong gió mùa đông bắc l 40%, gió mùa tây nam l 23% còn lại tần suất lặng sóng chiểm 37% tổng số tr‡ờng hợp. Tần suất hai chiều giữa độ cao v chu kỳ sóng trung bình của vùng ny khoảng 2-3m với chu kỳ 5-7s. Tần suất bão tại vùng ny khoảng 0,5 cơn bão trong một năm, tuy không nhiều bằng vùng số 2 nh‡ng độ cao sóng trong bão lớn hơn nhiều do không bị ảnh h‡ởng của khu vực vịnh Bắc Bộ (với độ sâu 50-60m của vịnh Bắc Bộ, sóng bão có chu kỳ lớn hơn 10s đã bị tác động của các hiệu ứng biển nông nh‡ hiệu ứng biến dạng, khúc xạ). Sóng trong bão th‡ờng xuất hiện vo tháng X v tháng XI. Độ cao sóng hữu hiệu v chu kỳ sóng với chu kỳ lặp 20 năm một lần khoảng 8 - 9m v chu kỳ 12-14s.

Vùng 4: H‡ớng đ‡ờng bờ của vùng ny gần nh‡ t‡ơng tự nh‡ đối với vùng 1 đó l theo h‡ớng đông bắc-tây nam do vậy động lực sóng trong các hình thế gió mùa giảm đáng kể so với vùng số 3 nh‡ng so với vùng số 1 thì vẫn lớn hơn vì vùng ny l vùng ven bờ biển khơi không bị giới hạn đ sóng. Độ cao sóng trung bình trong mùa gió đông bắc l 4-4.5m v trong mùa gió tây nam l 3.5-4m. Các h‡ớng sóng nguy hiểm l h‡ớng NNE, ESE vo mùa đông v SE, SSW vo mùa hè. Sóng trong gió mùa đông bắc chiếm 42%, tây nam chiếm 15% v 43% số tr‡ờng hợp l lặng sóng. Tần suất hai chiều giữa độ cao v chu kỳ sóng trung bình của vùng ny khoảng 1.5-2m với chu kỳ 5-7s. Tần suất sóng bão trung bình tại vùng 4 rất nhỏ, trong năm năm mới có một đợt sóng bão v th‡ờng hay xảy ra vo tháng XI, tháng XII.

Bảng 3.8: Bảng tổng kết phân vùng tr‡ờng sóng biển dải ven bờ việt nam

Vùng Địa danh, Độ cao sóng hữu hiệu cực đại năm [m]

Tần suất xuất hiện [P%], H†ớng sóng nguy hiểm Phân bố hai chiều Sóng bão 1/20 năm Vùng phụ vμ các đặc điểm h†ớng đ†ờng bờ Gió mùa NE Gió mùa SW Gió mùa NE Gió mùa SW Lặng sóng H [m] T [s] Hsig [m] T [s] tr†ờng sóng 1 Móng Cái- Cửa Vạn NE- SW 2.5- 3.0 3.0- 3.5 45 NE,EN E 29 S,SE 26 1.0-1.5 5-7 5.5-6.5 10 Hai vùng phụ 1.1 vμ 1.2. 1.1: Móng Cái - cửa Thới. Sóng

h†ớng nam mạnh với h†ớng thịnh hμnh lμ h†ớng S. 1.2: Cửa Thới - cửa Vạn. Sóng

h†ớng đông bắc tăng đáng kể trong khi sóng h†ớng nam

giảm vμ chuyển dần sang h†ớng SE. 2 Cửa Vạn- Dung Quất NW-SE 5.0- 5.5 3.5- 4.0 47 N,NE, E 20 SE 33 1.5-2.0 5 - 7 6.5-7.5 11- 13 Hai vùng phụ 2.1 vμ 2.2. 2.1: Cửa Vạn - cửa Tùng. H†ớng sóng thịnh hμnh lμ NNE, NE.