CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU
2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
2.1.1 Vị trí địa lí
Vịnh Cam Ranh nằm phía nam thành phố Nha Trang, phía đơng thành phố Cam Ranh, thuộc tỉnh Khánh Hòa, giới hạn bởi các kinh độ 109o07,171’ và 109o12,967’ Đông, các vĩ độ 12o 49.227’ và 12o07.011’ Bắc là một vực nước tương đối kín và thường được phân biệt thành 2 thành phần:
- Đầm Thủy Triều kéo dài từ phía nam núi Cù Hin đến Mỹ Ca, phần này dài khoảng 16km và có chiều ngang hẹp, chỗ hẹp nhất chỉ đạt khoảng 250m.
25
- Phần trong của vịnh Cam Ranh có chiều dài hơn 19km, chiều ngang chỗ rộng nhất khoảng 7km, thong với phần ngoài qua eo Sộp rộng 1,4km.
Bao chung quanh khu vực vịnh Cam Ranh có 11 xã/phường thuộc thành phố Cam Ranh (các phường Cam Phúc Bắc, Cam Phúc Nam, Cam Phú, Cam Thuận, Cam Linh, Cam Lợi, Ba Ngịi, các xã Cam Nghĩa, Cam Thịnh Đơng, Cam Bình, Cam Lập) và 5 xã thuộc huyện Cam Lâm (xã Cam Hịa, Cam Hải Đơng, Cam Hải Tây, Cam Đức và Cam Thành Bắc)
Phân bố tập trung dọc bờ tây của vực nước là các khu dân cư, các cơ sở công nghiệp (nhà máy đường, nhà máy đóng tàu, nhà máy chế biến thủy sản,…) các cảng hàng hóa (cơng suất khoảng 400 lượt tàu/năm) và cảng cá Ba Ngịi. Các sự cố về mơi trường thỉnh thoảng xảy ra ở các khu vực lân cận điểm xả thải của nhà máy đường , các ao nuôi thủy sản cũng phát triển chủ yếu theo ven bờ tây và nam.
2.1.2 Đặc điểm gió
Hoạt động của gió theo hai hướng chủ yếu trong năm: hướng đông nam và tây nam (thịnh hành trong mùa khô), bắc và đông bắc (thịnh hành trong mùa mưa) tốc độ gió trung bình từ 3,6 đến 5,1 m/s. Gió khơ nóng tập trung vào một số ngày trong tháng 8 với tính chất làm tăng nhiệt độ, giảm độ ẩm trong khơng khí. Do dặc điểm địa hình chi phối nên làm thay đổi cả tốc độ và hướng gió ở Cam Ranh so với các vùng khác trong vùng biển Khánh Hịa. Ở Nha Trang, tần suất gió hướng đơng vượt q 30% trong hầu hết các tháng mùa hạ, ở Cam Ranh vào thời kỳ này tần suất gió tây nam lại lấn át so với gió đơng nam.
Ngồi ra, vùng Cam Ranh cịn chịu sự tác động tổng hợp của hai hệ thống gió mùa và gió đất – biển đã tạo nên những đặc điểm khác biệt trong biến động ngày đêm của gió trong khu vực. Vào mùa hè, gió thổi từ đất liền ra biển với tốc độ tương đối nhỏ nhưng vào buổi tối, gió thổi từ biển vào bờ với tốc độ tương đối lớn. Vào các buổi chiều, từ tháng XI đến tháng I, gió thổi chủ yếu từ hướng Bắc, từ tháng II đến tháng III gió có hướng đơng – đơng bắc, từ tháng IV đến tháng V gió lại có hướng đơng – đơng nam, từ tháng VI đến tháng VIII gió lại có hướng tây – nam, từ tháng IX đến tháng XII gió chuyển dần từ tây nam sang đơng nam và cuối cùng ổn định ở hướng nam vào tháng XI đến hết tháng I năm sau.
26
2.1.3 Đặc điểm thủy, hải văn
a. Đặc điểm thủy văn
Hệ thống sông suối trong khu vực nghiên cứu không nhiều, bắt nguồn chủ yếu từ vùng đồi núi kéo dài thành hình cánh cung từ phía bắc (núi Cù Hin) vịng qua phía tây đến phía nam và đơng nam (bán đảo Sộp). Một số lưu vực nằm trên địa phận của các tỉnh lân cận. Các sông suối hầu hết đều mang đặc trưng của địa hình khu vực miền trung là ngắn, dốc và nhỏ. Đáng chú ý có các hệ thống sơng sau đây:
- Sông Trường gồm 2 nhánh có chiều dài nguyên thủy là 11,4km và 17 km đổ vào khu vực đỉnh đầm. Do việc xây đập thủy lợi Cam Ranh Thượng, chiều dài thực tế hiện nay của các nhánh sơng này cịn lần lượt là 9,8km và 8km. hệ thống sông này nhận nước từ một lưu vực rộng 109,2km2. Nước từ một phần lưu vực rộng khoảng 62,3km được giữ lại bởi hồ thủy lợi Cam Ranh Thượng có diện tích 2.400.000 m2, dung tích 22 triệu m2. Ngồi việc cấp nước tưới, một phần nước qua đập tràn được dẫn về Cam Đức dung trong cấp nước sinh hoạt. Phần sơng phía đơng nhận được nước từ lưu vực rộng 46,9km2 trong đó 31,8km2 là sườn phía nam núi Cù Hin, vùng còn lại là đồng bằng cát.
- Sông Cạn (cịn được gọi là suối Nước Ngọt) có chiều dài 20km, đổ vào phần phía bắc vịnh Cam Ranh. Sơng này chỉ có nước vào mùa mưa, lượng nước không lớn.
- Sơng Trà Dục, cịn được gọi là sơng Tà Rục, có chiều dài 22km và Suối Hành (dài 19km) đổ vào phía tây nam vịnh ở khu vực gần cảng Ba Ngịi; lưu vực của 2 sơng này rộng 186km2. Phía trên đã xây dựng đập Tà Rục để ngăn nước từ phần lưu vực rộng 63,3km2 phía tây sơng Tà Dục. Dung tích thiết kế của hồ này là 22,65 triệu m3. Ở thượng nguồn Suối Hành cũng có đập Suối Hành đã đi vào sử dụng từ nhiều năm nay. Dung tích của hồ là 8 triệu km3.
- Đổ vào vịnh Cam ranh ở khu vực Cam Thịnh Đông là 2 sơng nhỏ có chiều dài lần lượt là 6 và 7km có diện tích lưu vực 25 km2. Tại khu vực Cam Lập có sơng Cạn dài 10km được cung cấp nước từ lưu vực rộng 63,3km2 và sơng Trâu (diện tích lưu vực 94,5km2, chủ yếu nằm trong địa phận tỉnh Ninh Thuận). Sông Cạn hầu như chỉ có nước vào mùa mưa. Trong lưu vực sông Trâu, vào năm 2005
27
tỉnh Ninh Thuận đã xây dựng đập thủy điện sông Trâu (dung tích 33 triệu m3) nên lượng nước đổ vào vịnh Cam Ranh khơng đáng kể.
Phía đơng nam là vùng núi đá của bán đảo Sộp. Diện tích lưu vực 50,0km2, khu vực này có các suối nhỏ và ngắn đổ trực tiếp vào vịnh trong đó có suối Nước Ngọt có khả năng sử dụng vào việc phục vụ du lịch. Ngồi ra cịn có các suối nhỏ tích nước vào mùa mưa.
b. Đặc điểm hải văn:
Sóng biển: do Cam Ranh là vịnh kín nên sóng ở khu vực này nhỏ và yếu. Đặc trưng của sóng thay đổi theo mùa: vào mùa khơ, ở phía bắc của vịnh Cam Ranh và vùng cửa vịnh, sóng thường nhỏ hơn ở phía nam. độ cao của sóng hướng tây nam thường nhỏ hơn nhiều so với hướng đông bắc.
Thủy triều: vùng biển Khánh Hòa trải dài theo chiều kinh tuyến, với khoảng 120km và có nhiều vũng vịnh sâu, kín, khúc khuỷu. Vì vậy, chế độ thủy triều biến đổi từ vùng này sang vùng khác. ở khu vực vịnh Cam Ranh, chế độ triều là bán nhật triều, biên độ triều trung bình 1,5m..
Dịng chảy: phân bố dịng chảy trên tồn bộ bề mặt vịnh tương đối phức tạp, phương và chiều của dòng chảy tại các điểm biến đổi khá rõ rệt. Theo số liệu khảo sát tháng 8 năm 2003 cho thấy: vận tốc dòng chảy cao nhất tại tầng mặt là 46cm/s. ở khu vực trung tâm vịnh, tốc độ dòng chảy dao động trong khoảng 6 – 46cm/s, cao hơn ở khu vực đầm Thủy Triều (tốc độ nhỏ khoảng 4-7cm/s). Tại các eo và khu vực hẹp tốc độ dòng chảy tương đối lớn: mũi Hịn Lương 26cm/s, vùng bở thơn Mỹ Ca 32cm/s. Vào pha triều lên, có thể thấy xu thế truyền triều từ đông sang tây, từ nam lên bắc. Đặc biệt, giai đoạn khảo sát vào thời kỳ triều cường vì vậy tốc độ và hướng dịng tầng mặt và đáy sai khác rất ít.
2.1.4 Đặc điểm nhiệt - muối
Vịnh Cam Ranh là vịnh tương đối nhỏ và độ sâu trung bình tương đối thấp. Khả năng trao đổi nước giữa vịnh và Biển Đông tương đối mạnh thông qua cửa lớn phía đơng nam. Mặt khác, vịnh Cam Ranh không chịu ảnh hưởng bởi khối nước ngọt từ hệ thống cửa sông nên bức tranh phân bố nhiệt muối thể hiện rất đặc trưng của nước biển từ ngoài cửa lớn truyền vào vịnh. Trên cơ sở phân tích xu thế
28
biến động theo không gian và thời gian các yếu tố nhiệt - muối cho thấy: Nhiệt độ nước có thể đạt cực đại 32,0°C vào mùa hè, đạt cực tiểu 20,27°C vào mùa đông, độ muối đạt cực đại 34,42‰ vào mùa hè và cực tiểu 29.51‰ vào mùa đông.
Phân bố nhiệt độ tầng mặt: nhiệt độ giảm dần từ 32°C ở đỉnh đầm Thủy Triều đến 25°C ở cửa vịnh. Nhiệt độ thấp nhất là 24,53°C, cao nhất là 32,33°C, nhiệt độ trung bình của tầng mặt tồn vịnh là 28,21°C. Phân bố nhiệt độ tầng đáy: nhiệt độ giảm dần từ đỉnh đầm Thủy Triều ra tới cửa vịnh Cam ranh (từ 31,5°C xuống 21°C). Nhiệt độ thấp nhất là 20,27°C, nhiệt độ cao nhất là 32,16°C, trung bình tầng đáy toàn vịnh là 23,55°C. Sự chênh lệch của nhiệt độ trung bình ở tầng đáy so với tầng mặt tương đối cao (5,58°C).
Phân bố độ mặn ở tầng mặt: các đường đồng mức độ mặn có giá trị giảm dần từ cửa vịnh lên phía bắc. Biến đổi độ mặn theo không gian tương đối rõ rệt và đều đặn so với nhiệt độ. độ mặn thấp là 30,59‰, cao nhất là 34,16‰, mức chênh lệch là 3,57‰, giá trị trung bình tầng mặt là 33,47‰. Phân bố độ mặn ở tầng đáy, các đường đẳng độ mặn cũng có giá trị giảm dần từ cửa vịnh trở vào nhưng mức độ chênh lệch cao hơn một chút. Cực tiểu độ mặn là 29,51‰, cực đại là 34,42‰ và độ mặn trung bình 33,85‰. Chênh lệch độ mặn trung bình giữa tầng mặt và tầng đáy là 0,38‰.
2.1.5 Đặc điểm dòng chảy
Dòng chảy vịnh Cam Ranh cũng chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi ba yếu tố chính: Hệ thống gió mùa và gió địa phương, địa hình khu vực vịnh, q trình truyền triều từ biển vào. Tuy nhiên, vịnh tương đối kín chỉ thơng qua ra biển khơi bằng một cửa duy nhất, độ sâu và chiều rộng của vịnh không lớn, vịnh trải dài, phần đỉnh vịnh nhỏ hẹp nên dịng chảy ở đây hồn tồn bị chi phối bởi dòng triều.
Vào mùa khơ, dịng chảy tầng mặt trừ khu vực đầm Thủy Triều các khu vực khác có độ sâu tương đối lớn D ≈ 20m, do đó tốc độ dịng chảy phân bố tương đối đều Vtb ≈ 0,15m/s, Vmax ≈ 0.27m/s, tốc độ dòng chảy lớn xuất hiện dọc trung tâm của vịnh, vịnh Bình Ba. Dải ven bờ phía tây và đầm thủy triều có tốc độ dịng chảy nhỏ hơn. Do khu vực có độ sâu lớn tập trung dọc theo trục vịnh nên hướng dịng chảy chỉ có chiều vào và ra. Riêng khu vực phía nam của vịnh đã hình thành
29
hồn lưu xốy thuận tương đối rõ nét. Điều này có thể lý giải do vịnh Cam ranh là một lạch hẹp, sâu nên dòng triều trên các tầng là tương đối đồng nhất. Nhìn chung khả năng trao đổi nước trên toàn vịnh vào mùa khô là tương đối tốt, trừ dải ven bờ phía tây đầm Thủy Triều (nơi có độ sâu nhỏ).
Vào mùa mưa, dòng chảy tầng mặt có tốc độ lớn tại khu vực trung tâm vịnh dao động trong khoảng Vtb ≈ 0,25m/s, Vmax ≈ 0.50m/s và có xuất hiện xốy thuận phía nam tương đối rõ nét. Khả năng trao đổi nước trên toàn vịnh là khá tốt. Theo đánh giá của các đề tài khác, thời kỳ này ngồi tác động của dịng chảy thì cịn có tác động đáng kể của sóng mặt giúp q trình trao đổi nước được tốt hơn.
Sự phân bố của dòng chảy tại vịnh Cam Ranh cho thấy dịng triều có vai trị quyết định trong quá trình trao đổi nước của vịnh. Trong vịnh Cam Ranh có dịng chảy đồng nhất cà về hướng và cường độ, hướng dòng chảy tập trung theo xu thế chảy vào – ra. Khu vực phía nam vịnh hình thành tương đối rõ nét hồn lưu xốy thuận. Phần phía đơng trao đổi nước tốt hơn bờ tây. Nhìn chung đây là vịnh có sự trao đổi nước với biển lớn rất tốt.
2.1.6 Đặc điểm thủy triều và dao động mực nước
Vịnh Cam Ranh có dịng chảy chịu tác động của thủy triều là chủ yếu do đó trao đổi nước, khả năng tự làm sạch, khả năng chống tai biến thiên nhiên phụ thuộc chặt chẽ vào chế độ triều cũng như dao động mực nước. Vì vịnh trao đổi với biển lớn thông qua 1 cửa nên chịu ảnh hưởng của chế độ triều trong khu vực biển Khánh Hòa. Thủy triều trong khu vực biển Khánh Hịa mang tính chất nhật triều khơng đều. Các kết quả nghiên cứu và tính tốn từ số liệu mực nước tại trạm Cầu Đá Nha Trang cho thấy rằng, giá trị của chỉ số Vaderstok là 2.6. Kết quả thống kê cùng chỉ ra rằng: mực nước cao nhất là 235cm, mực nước thấp nhất là 4cm, mực nước trung bình là 124cm. Biên độ dao động mực nước lớn nhất trong năm là 222cm, trung bình là 212cm.