9. Cấu trúc của luận văn
2.3. Đặc điểm thủy văn và hải văn
2.3.1. Đặc điểm thủy văn vùng ven biển cửa sông Hải Phòng
Dòng chảy sông có ảnh hưởng đặc biệt lớn đến dòng chảy chung ở vùng cửa sông vào mùa hè, mùa mà thường xảy ra các trận lũ lớn do mưa kéo dài ở thượng nguồn các con sông. Diễn biến dòng chảy lũ ở khu vực nghiên cứu khá phức tạp do tổ hợp lũ của 3 lưu vực sông ở thượng du (sông Cầu, sông Thương, sông Lục Nam) với lũ sông Hồng chuyển qua sông Đuống và sông Luộc. Khi hoà nhập vào khối nước biển, dưới sự tương tác giữa dòng triều và dòng lũ, nước bị dồn ép mạnh ở pha triều lên và dòng chảy tổng hợp có tốc độ lớn, khi triều rút đã làm cho lòng dẫn ở ngưỡng cửa sông bị xói sâu trơ lớp sét dưới đáy, phá vỡ các bar và đảo chắn vùng cửa sông, tạo ra những luồng lạch mới và bồi lấp những luồng lạch cũ.
Ở khu vực ven biển Hải Phòng, dòng chảy lũ trong sông có tốc độ lớn thường rơi vào tháng VIII. Đây là thời kỳ hoạt động mạnh mẽ và liên tiếp của các loại hình thời tiết như bão, áp thấp nhiệt đới... gây mưa to trên diện rộng, nước tập trung vào các con sông rồi dồn ra biển với lưu lượng lớn. Tốc độ cực đại ở những đoạn sông hẹp và cong ở vùng đồng bằng có thể đạt tới 2,0 - 2,5 m/s và vùng cửa sông đạt 1,0 - 1,5 m/s. Trong các đợt khảo sát vào mùa lũ năm 1993 - 1995 và 2007 - 2009 chúng tôi ghi nhận được tốc độ dòng chảy lũ ở cửa Nam Triệu và Lạch Huyện khoảng 1,0 - 1,2 m/s.
Dòng chảy lũ hàng năm đã cung cấp cho vùng cửa sông Hải Phòng hàng triệu tấn phù sa do quá trình bào mòn lưu vực và xâm thực lòng dẫn, độ đục lớn nhất có thể lên tới 2500 - 3000 mg/l. Từ tháng XI đến tháng IV năm sau, là thời kỳ ít mưa trên lưu vực các con sông trong khu vực nghiên cứu, dòng chảy sông ngòi giảm thấp. Trong mùa này, nước trong sông được cung cấp chủ yếu do nước ngầm.
Ở những tháng nước sông ngòi kiệt nhất, tốc độ dòng chảy sông thường nhỏ hơn 30 cm/s. Tuy nhiên ở các tháng đầu và cuối mùa kiệt dòng chảy trong sông tăng lên đáng kể do lũ muộn hoặc lũ sớm cuối mùa mưa. Các kết quả đo đạc dòng chảy trong mùa cạn ở cửa Nam Triệu, Lạch Huyện cho thấy tốc độ dòng chảy sông ngòi ở đây dao động trong khoảng 15 - 20 cm/s và lớn nhất là 30 cm/s. Độ đục của các sông khu vực nghiên cứu trong mùa kiệt là khá nhỏ, trung bình đạt từ 30 - 50 mg/l.
2.3.2. Đặc điểm hải văn
2.3.2.1. Mực nước và thủy triều
Theo tài liệu quan trắc ở trạm Hòn Dấu cho thấy, thuỷ triều ở khu vực này là nhật triều thuần nhất, hầu hết số ngày trong tháng là nhật triều (24 - 25 ngày). Biên độ dao động mực nước từ 3 - 4m vào kỳ triều cường và khoảng 1,5m vào kỳ triều kém. Đặc biệt, vào kỳ triều cường, mực nước lên xuống khá nhanh.
Dựa vào mực nước cao nhất năm từ 1956 đến 2004 đã tính và vẽ tần suất lý luận mực nước cao nhất cho kết quả mực nước tương ứng với các tần suất:
Bảng 2.6. Mực nước ứng với các tần suất lý luận tại Hòn Dấu P (%) 1 3 5 10 20 50 70 90 95 97 99 H (cm) 443 426 417 405 392 373 364 354 350 349 346
Dựa vào mực nước giờ, đỉnh triều, chân triều, trung bình tính tần suất lũy tích cho kết quả mực nước ứng với các tần suất:
Bảng 2.7. Mực nước ứng với các tần suất lũy tích tại Hòn Dấu P (%) 1 3 5 10 20 50 70 90 95 97 99 H đỉnh 383 377 362 352 338 305 277 235 225 211 204 H chân 196 180 174 156 134 91 72 47 40 31 22 H giờ 355 338 325 305 275 195 149 90 71 64 43 H t.bình 230 225 225 217 210 195 189 182 174 171 167 Ghi chú:
Theo thống kê từ năm 1956 -2004, theo tần suất lý luận nhận được:
- Mực nước biển trung bình nhiều năm: 2m - Mực nước biển cao nhất: 4,4 m (22/10/1985) - Mực nước biển thấp nhất: 0,07m (21/12/1964) - Biên độ triều lớn nhất: 3,94 m (23/12/1968)
- Mực nước thực đo cao nhất lịch sử tại trạm Hòn Dấu là 4,35m
Vùng biển nằm ngoài cửa sông, ít chịu ảnh hưởng của nước thượng lưu, yếu tố biển đóng vai trò chủ yếu.
Từ đường cong tần suất luỹ tích, cho thấy: H1% = 4,4m; H5% = 4,2m;
H10% = 3,6m; H50% = 2m và H99% = 0,4m.
5 0 0
4 0 0
3 0 0
2 0 0
1 0 0
- 1 0 0
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0
0
Đ ỉ n h T r i ề u M ự c n − ớ c g i ờ M /N t ru n g b ì n h n g à y C h â n tr iề u T Ç n s u Ê t (% )
Mùc n−íc (cm)
Hình 2.3. Biểu đồ tần suất luỹ tích mực nước trạm Hòn Dấu 2.3.2.2. Sóng
Tài liệu quan trắc sóng tại trạm Hòn Dấu trình bảy ở bảng 2.8.
Bảng 2.8. Độ cao và chu kỳ sóng lớn nhất (1950 – 2004) tại trạm Hòn Dấu
Đặc trưng Tháng Năm
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Độ
cao(m) 2,8 2,2 2,3 2,8 3,5 4,0 5,6 4,0 5,6 2,4 2,1 2,1 5,6 Hướng N NĐ
N Đ ĐB ĐN ĐN N Đ Đ Đ N ĐĐ
N N, Đ Ngày,
Năm xuất hiện
28 1957
20 1969
19 1976
2 1958
4 1959
19 1975
3 1964
3 1968
20 1975
13 1960
1 1959
1 1963
20/09/75 03/07/64
, bão Winne Chu kỳ(s)
Ngày, Năm xuất hiện
9,1 28 1957
7,6 26 1973
7,5 2 1973
9,3 22 1958
9,3 25 1957
8,2 17 1959
11 03 1964
7,7 12 1962
7,7 22 1962
6,8 13 1957
6,7 23 1976
7,1 3 1976
11 03/07/64
, bão Winne
Nhận xét:
- Sóng có độ cao lớn thường tập trung vào tháng V-IX, lớn nhất vào tháng VII và tháng IX, trong đó đã quan trắc thấy sóng đạt độ cao khoảng 5,6m, chu kỳ 11s. Đây chính là chiều cao sóng cực trị trong gió bão cấp 12.
- Trong mùa gió Đông Bắc, độ cao gió không lớn do được che chắn bởi đảo Cát Bà và Cát Hải, sóng lớn nhất quan trắc được trong mùa này thường chỉ xuất hiện ở hướng N và ĐN.
- Sóng với các hướng nằm trong cung Đ → ĐN → N gây nguy hiểm nhất với khu vực nghiên cứu.
Năm 2000, đã triển khai quan trắc sóng bằng máy tự ghi ở vùng ven bờ gần đến biển trong thời gian >1 năm. Từ kết quả đo đạc đưa ra một số nhận xét sau:
- Trong năm, độ cao sóng h >1m chỉ xuất hiện vào tháng VI÷IX, lớn nhất vào tháng VI (1,45 m), tiếp theo là tháng III (1,4 m) và tháng VII (1,3 m)
- Độ cao sóng h > 1,0m chỉ xuất hiện khi tốc độ gió ở các hướng Đ (E), ĐN (SE) và N (S) đạt giá trị khi tốc độ gió 10 m/s.
- Độ cao sóng nhỏ thường xuất hiện vào tháng 11 và 12 (h< 0,5 m).
Năm 2005, tiếp tục triển khai quan trắc sóng bằng máy tự ghi ở vùng luồng tàu Bạch Đằng trong thời gian 12 tháng: VII năm 2005÷VIII năm 2006, trong đó bao gồm toàn bộ thời gian bão số 6 hoạt động và khoảng thời gian của bão số 7.
- Hướng sóng chính trên tuyến luồng Lạch Huyện là Đông - Nam, chiếm
>51%. Các hướng sóng Đông và Nam đều có tần suất xấp xỉ nhau, đạt khoảng 15%.
Sóng có hướng nằm trong cung T - N → T → ĐB có tần suất xuất hiện rất bé (có thể bỏ qua các hướng này).
- Độ cao sóng phổ biến tại luồng Lạch Huyện nằm trong khoảng 0,5-1,0m.
Tần suất lặng gió rất lớn, chiếm đến 16% lần quan sát.
- Độ cao sóng cực đại tại luồng Lạch Huyện trong cơn bão số 6 (bão cấp 10- 11, tốc độ gió 22÷26m/s) là 4,3÷4,8m.
- Độ cao sóng cực đại tại luồng Lạch Huyện trong giai đoạn đầu cơn bão số 7 (tốc độ gió đạt đến 28÷30m/s) là đã vượt 4,8m.
Hình 2.4. Hoa sóng tổng hợp tại khu vực nghiên cứu; Từ 15/7/2005 đến 14/8/2006 Bảng 2.9. Độ cao và tần xuất xuất hiện sóng khu vực nghiên cứu 2005-2006
Độ cao <0,25 (m) 0,26-0,75 (m) 0,76- 1,25(m)
1,26 - 2,0(m)
2,01- 3,5(m)
3,51-
6,0(m) Tổng Hướng Số
lần % Số
lần % Số
lần % Số
lần % Số
lần % Số
lần % Số
lần %
B 61 2,38 61 2,38
ĐB 17 0,66 1 0,04 18 0,70
Đ 293 11,45 92 3,59 4 0,16 2 0,08 391 15,3
ĐN 867 33,87 360 14,06 86 3,36 3 0,12 1316 51,4
N 209 8,16 69 2,70 29 1,13 4 0,16 311 12,2
TN 10 0,39 16 0,63 4 0,16 30 1,17
T 4 0,16 4 0,16
TB 5 0,20 5 0,20
Lặng 424 16,6 424 16,6
Tổng 424 16,6 1466 57,27 538 21,02 2560 100