S. Hồng Ninh Cơ
2.1.3.Đặc điểm khí tượng, thủy hải văn
1. Các trạm khí tượng, thủy hải văn trong khu vực nghiên cứu:
Trong nghiên cứu đã sử dụng tài liệu của các trạm khí tượng, thủy hải văn khu vực cửa sông ven biển ĐBBB:
- Trạm khí tượng Văn Lý đặt tại xã Hải Lý huyện Hải Hậu ngay sát đê biển, nằm ở trung tâm tuyến đê biển Hải Hậu tỉnh Nam Định, trạm có tài liệu quan trắc liên tục từ năm 1945 đến nay.
- Trạm khí tượng, hải văn Hòn Dấu là trạm đo các yếu tố khí tượng, mực nước trủy triều và sóng biển chung cho khu vực Vịnh Bắc Bộ, các số liệu của trạm thường được dùng để tính toán cho các nghiên cứu thuộc khu vực ĐBBB.
- Trạm thủy văn Trực Phương trên sông Ninh Cơ (nằm ở vị trí đầu sông Ninh Cơ), là trạm thủy văn vùng triều, có đo liên tục yếu tố mực nước (H), lưu lượng (Q). - Các trạm thủy văn cửa sông: trạm Phú Lễ trên sông Ninh Cơ (cách cửa biển 7km), trạm Như Tân trên sông Đáy (cách cửa biển 12km), trạm Hoàng Tân trên sông Mã (cách cửa biển 9km).
Các trạm khí tượng, thủy hải văn trên đều thuộc mạng lưới các trạm quan trắc Quốc gia, số liệu quan trắc liên tục trên 30 năm đảm bảo độ tin cậy, cơ bản đáp ứng yêu cầu phục vụ cho nghiên cứu.
2. Đặc điểm gió:
Hướng gió trong khu vực nghiên cứu thịnh hành theo 2 mùa:
- Mùa hè: từ tháng 5 đến tháng 10 chủ yếu là gió Đông Nam, tốc độ trung bình V = 4 m/s, tốc độ lớn nhất xuất hiện khi có bão khoảng 40m/s (Cơn bão số 4 ngày 13/9/1985 và cơn bão số 5 (Damrey) ngày 27/9/2005 có tốc độ 50m/s). Gió Đông Nam mang nhiều hơi nước từ biển vào thường gây mưa lớn cho khu vực ven biển.
- Mùa đông: Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau chủ yếu là gió Đông Bắc khô hanh, tốc độ trung bình 3.75 m/s. (Có những đợt gió mùa Đông Bắc mạnh đạt tốc độ 15-20 m/s).
Có thể lấy gió trạm Bạch Long Vĩ làm đại diện cho gió vùng ngoài khơi lưu vực nghiên cứu, chế độ gió hai trạm Hòn Dấu và Văn Lý làm đại diện cho gió ven bờ khu vực nghiên cứu.
Hoa gió tháng I - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW
Hoa gió tháng II - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW
Hoa gió tháng III - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW
Hoa gió tháng IV - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW
Hoa gió tháng V - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW
Hoa gió tháng VI - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW
Hoa gió tháng VII - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW
Hoa gió tháng VIII - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW
Hoa gió tháng IX - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW
Hoa gió tháng X - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hoa gió tháng XI - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW
Hoa gió tháng XII - Văn Lý - Nam Định
N NE NE E SE S SW W NW
Hình 6. Hoa gió các tháng trong năm tính trung bình nhiều năm tại trạm Văn Lý
3. Đặc điểm nước dâng do bão:
Bờ biển Nam Định nằm ở khoảng giữa bờ biển Vịnh Bắc Bộ. Vì vậy các cơn bão đổ bộ vào Vịnh Bắc Bộ hoặc các đợt gió mùa Đông Bắc mạnh sẽ gây ra nước dâng cho bờ biển Nam Định.
Theo số liệu quan trắc tập hợp tại báo cáo chuyên đề “Khảo sát nghiên cứu các yếu tố tự nhiên vùng biển Nam Định” của Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam cho thấy: Trong một số cơn bão đổ bộ vào các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Nam trong các năm từ 1975 – 1989 gây ra nước dâng từ 0.5÷1.0 m tại bờ biển Nam Định.
Bão số 5 - Damrey với sức gió mạnh duy trì trong thời gian dài hơn 12h (từ 1h ngày 27/9/2005 đến 13h cùng ngày lại trùng với thời gian đỉnh triều lớn) nên đã gây nước dâng cao đến 1,0 m dọc bờ biển từ Hải Phòng đến Thanh Hóa.
4. Đặc điểm thủy triều:
Thuỷ triều vùng biển tỉnh Nam Định mang đặc tính chung của vùng biển Vịnh Bắc Bộ là chế độ nhật triều thuần túy, mỗi tháng trung bình có 2 chu kỳ con nước (mỗi chu kỳ 14 ngày). Độ lớn thuỷ triều dao động từ 1÷2m có khi từ 3÷3.5m.
Từ tài liệu quan trắc cho thấy, mực nước triều tại Văn Lý có tương quan khá chặt chẽ với Hòn Dáu, hệ số tương quan đạt 95%. Độ cao mực nước thực đo ở các cửa sông thường lớn hơn trị số mực nước dự báo cho trạm Hòn Dấu cùng kỳ. Sự sai khác này xảy ra ở đỉnh và đặc biệt là chân triều. Đỉnh triều lớn nhất tại hầu hết các trạm cửa sông xảy ra gần như đồng thời với tại Hòn Dấu, tiến sâu vào nội địa thì chậm pha trung bình khoảng 1h/7km. Hằng năm, thủy triều có biên độ lớn vào các tháng 5, 6, 7 và 10, 11, 12; biên độ nhỏ vào các tháng 3, 4 và 8, 9.
Tài liệu quan trắc mực nước trong 64 năm (1930-1994) tại trạm Hòn Dáu cho thấy dao động mực nước trung bình theo 2 mùa thể hiện rất rõ mùa mưa cao hơn mùa khô (Bảng 1).
Bảng 1. Trung bình dao động mực nước triều (cm) theo tháng tại trạm Hòn Dáu
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
TB -10 -14 -14 -13 -10 -7 -5 -4 4 14 9 -1
Max 202 189 161 166 195 214 199 193 181 235 210 210
Min -196 -181 -178 -188 -186 -196 -183 -184 -173 -164 -188 -197
Bảng 2. Trung bình dao động mực nước triều (cm) theo mùa tại trạm Hòn Dáu
Mực nước Mùa mưa Mùa khô TB năm
Trung bình 1.83 -10.33 -4.25
Lớn nhất 205.33 187.17 196.25
Nhỏ nhất -181.33 -187.67 -184.5
5. Đặc điểm dòng chảy:
- Dòng triều: Ở khu vực ven biển Bắc Bộ, dòng triều chảy khá mạnh ở những vùng gần cửa sông, vùng xa cửa sông dòng triều nhỏ hơn, trị số trung bình nhỏ hơn 1 m/s. Theo kết quả nghiên cứu của viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam thì dòng triều trong khu vực Nghĩa Hưng gần như thuận nghịch, chu kỳ ổn định, chảy dọc
theo hướng Đông Bắc – Tây Nam, tại khu vực gần cửa sông thì hướng của dòng triều biến đổi theo hướng đổ ra biển ở cửa sông.
- Dòng chảy do gió: Theo kết quả nghiên cứu của Viện Cơ học thì trong thời kỳ mùa đông, dòng chảy có hướng từ Đông Bắc xuống Tây Nam trùng với hướng gió Mùa Đông Bắc, vận tốc đạt từ 0.3-0.4 m/s, vận tốc của nó giảm nhanh theo chiều sâu, ở khu vực ven bờ hướng dòng chảy gần như song song với bờ.
- Dòng chảy ven bờ: Dòng chảy ven bờ khu vực Nghĩa Hưng là kết quả tổng hợp các yếu tố cơ bản của tham số thủy động lực ven bờ, trong đó sóng và dòng triều đóng vai trò chủ đạo. Dòng chảy này xuất hiện ngay khu vực sát chân đê, kè. Vào mùa hè dòng ven bờ chảy theo hướng Tây Nam lên Đông Bắc, mùa đông thì chảy theo hướng ngược lại. Ảnh hưởng dòng ven bờ lớn nên luôn được coi là nguyên nhân gây xói ở đoạn bờ biển này.
- Dòng chảy lũ từ sông: Vào mùa lũ dòng chảy lũ trên sông vào thời điểm triều rút có thể đạt 1,5 – 2,0 m/s. Vào những năm lũ lớn dòng lũ có thể cắt bar chắn cửa, chảy thảng ra biển tại gốc mũi cát Thịnh Long. Dòng chảy lũ tác động mạnh đến cửa sông vào lũ chính vụ từ tháng 6 đến tháng 9 hàng năm. Lũ tần suất 10% có thể gây ảnh hưởng đến vùng biển có cửa sông ra xa hàng chục km tính từ mặt cắt cửa sông.
6. Đặc điểm sóng: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sóng theo mùa:
- Mùa Đông: Từ tháng XI năm trước đến tháng IV năm sau, sóng biển rất dữ dội với những con sóng có chiều cao từ 0.8÷1.0 m và chu kỳ sóng từ 7÷10 s. Hướng sóng thịnh hành là Đông Bắc tạo với đường bờ một góc biến đổi từ 30 – 45P
0
P
. Trong các tháng X, tháng XI, sóng kết hợp với kỳ triều cường tạo ra mực nước uy hiếp bờ biển và các công trình bảo vệ bờ.
- Mùa Hè: Từ tháng V đến tháng X, có rất ít ngày sóng biển dữ dội. Nhưng trong mùa hè, các cơn bão lớn thường xảy ra gây thiệt hại đáng kể cho bờ biển và các công trình bảo vệ bờ. Phần lớn các cơn bão mùa hè đổ bộ vào bờ biển các tỉnh phía Bắc và miền Trung đều ảnh hưởng đến vùng bờ biển Nam Định, kèm theo bão
là hiện tượng nước dâng và sóng lừng. Khi gặp tuyến đê biển chúng tạo thành sóng mặt xô lên mái ảnh hưởng trực tiếp đến đê biển. Chiều cao sóng mùa hè trung bình 0.65÷1.0 m với chu kỳ 5÷7 s. Hướng sóng thịnh hành trong mùa hè là hướng Nam và Đông Nam.
Sóng trong bão:
Sóng trong bão và áp thấp nhiệt đới là loại sóng phức tạp gây nhiều biến động lớn trong sự hình thành và biến đổi các bãi cát vùng cửa sông. Những số liệu quan trắc được của sóng bão khu vực nghiên cứu cho ta thấy các đặc trưng sóng bão như sau: HRmaxR= 4 - 5 m; HR1/3 R= 3 - 4 m; τ = 5 - 8 m.