intTypePromotion=3

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của trường gió và áp suất không khí tới quá trình dao động dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại khu vực bờ Tây vịnh Bắc Bộ

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:100

0
13
lượt xem
2
download

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của trường gió và áp suất không khí tới quá trình dao động dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại khu vực bờ Tây vịnh Bắc Bộ

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn tập trung xác định ảnh hưởng của các yếu tố gió, khí áp lên dao động của mực nước phi tuần hoàn tại bờ Tây vịnh Bắc Bộ. Các kết quả của Luận văn có thể phục vụ cho việc kiểm tra các kết quả dự báo về trường gió và trường khí áp so với sự dâng rút của mực nước phi tuần hoàn, xây dựng các công trình ven biển như cầu cảng, đê...qua việc xác định được sự dâng rút mực nước phi tuần hoàn tại khu vực xây dựng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu ảnh hưởng của trường gió và áp suất không khí tới quá trình dao động dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại khu vực bờ Tây vịnh Bắc Bộ

  1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN …………………… Nguyễn Minh Hải NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG GIÓ  VÀ ÁP SUẤT KHÔNG KHÍ TỚI QUÁ TRÌNH DAO ĐỘNG  DÂNG, RÚT MỰC NƯỚC PHI TUẦN HOÀN TẠI KHU VỰC  BỜ TÂY VỊNH BẮC BỘ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
  2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN .................................... Nguyễn Minh Hải NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TRƯỜNG GIÓ  VÀ ÁP SUẤT KHÔNG KHÍ TỚI QUÁ TRÌNH DAO ĐỘNG  DÂNG, RÚT MỰC NƯỚC PHI TUẦN HOÀN TẠI KHU  VỰC BỜ TÂY VỊNH BẮC BỘ   Chuyên ngành: Hải dương học   Mã số: 60.44.97 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Trần Hồng Lam
  3. LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu  sắc nhất tới TS. Trần Hồng Lam, Trung tâm Hải văn, Tổng cục Biển và   Hải đảo Việt Nam đã định hướng và giúp đỡ em tận tình về nhiều mặt. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong bộ môn Hải dương  học và trong khoa Khí tượng ­ Thủy văn và Hải dương học; các bạn học  viên trong lớp; đã chỉ  dẫn và đóng góp những lời quý báu, tạo điều kiện  thuận lợi về mọi mặt để em hoàn thành khóa học và luận văn. Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, chắc không tránh khỏi  những thiếu sót, rất mong những ý kiến đóng góp của các thầy và các đồng  nghiệp để em hoàn thiện luận văn. Em xin chân thành cảm ơn!        Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2012        HỌC VIÊN     
  4.              Nguyễn Minh Hải MỤC LỤC MỞ ĐẦU  1 …………………………………………………………..................... Chương 1: TỔNG QUAN CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG DAO ĐỘNG  3 DÂNG, RÚT MỰC NƯỚC  BIỂN……………………………………………... 1.1 Khái niệm dao động dâng, rút của mực nước  3 biển……………………... 1.2. Tình hình nghiên cứu mực nước biển trong và ngoài  4 nước……………. Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN  9 CỨU 2.1. Phương pháp thống  9 kê…………………………………………………. 2.2. Phương pháp mô  17 hình………………………………………………….. Chương 3: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN…………………………………………... 22 3.1. Tính toán ảnh hưởng của điều kiện của trường gió đến chế độ  22 dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại bờ tây vịnh Bắc Bộ bằng mô hình  Mike21 FM 3.2. Tính toán ảnh hưởng của điều kiện khí tượng đến độ dâng, rút mực  57 nước phi điều hòa bằng phương pháp thống kê 3.3. Tính toán ảnh hưởng của điều kiện của trường bão đến chế độ  65 dâng rút nước phi tuần hoàn tại bờ tây Vịnh bắc bộ bằng mô hình Mike21  FM
  5. KẾT LUẬN …………………………………………......................................... 76 PHỤ LỤC ……………………………………………………………………… 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………... 82 DANH MỤC CÁC BẢNG STT Nội dung Trang Bảng 2.1 Mực nước phi tuần hoàn tại Hòn Dáu. 11 Bảng 2.2 Biểu tính tương quan giữa hai biến 15 Bảng 3.1 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hoàn tại  24 một số điểm chiết xuất từ  mô hình theo hướng Đông Bảng 3.2 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hoàn tại  32 một số điểm chiết xuất từ  mô hình theo hướng Đông Bắc Bảng 3.3 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hoàn tại  35 một số điểm chiết xuất từ  mô hình theo hướng Đông Nam Bảng 3.4 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hoàn tại  một số điểm chiết xuất từ  mô hình theo hướng Tây 41 Bảng 3.5 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hoàn tại  47 một số điểm chiết xuất từ  mô hình theo hướng Tây Bắc Bảng 3.6 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hoàn tại  52 một số điểm chiết xuất từ  mô hình theo hướng Tây Nam
  6. Bảng 3.7 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hoàn tại  57 Hòn Dáu Bảng 3.8 Tương quan giữa tốc độ gió và mực nước phi tuần hoàn tại  61 Hòn Ngư Bảng 3.9 Các cơn bão đổ bộ vào khu vực từ Quảng Ninh đến Thanh  65 Hóa Phụ lục Các phương trình và hệ số tương quan 71 DANH MỤC CÁC HÌNH STT Nội dung Trang Hình 2.1 Lưới tính của mô hình MIKE 21 FM 20 Hình 3.1 So sánh mực nước thực đo và tính toán tại trạm Hòn Dáu (từ ngày  22 05 tháng 1 năm 2005 đến ngày 29 tháng 1 năm 2005) Hình 3.2 So sánh mực nước thực đo và tính toán tại trạm Hòn Ngư (từ  22 ngày 05 tháng 1 năm 2005 đến ngày 29 tháng 1 năm 2005) Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  25 phi tuần hoàn theo hướng Đông tại trạm Mũi Ngọc Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  25 phi tuần hoàn theo hướng Đông tại trạm Cửa Ông Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  26 phi tuần hoàn theo hướng Đông tại trạm Hòn Dáu Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  27 phi tuần hoàn theo hướng Đông tại trạm Ba Lạt Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  27 phi tuần hoàn theo hướng Đông tại trạm Lạch Trường Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  28 phi tuần hoàn theo hướng Đông tại trạm Diễn Châu Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  28 phi tuần hoàn theo hướng Đông tại trạm Vũng Áng Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  29 phi tuần hoàn theo hướng Đông tại trạm Cửa Tùng
  7. Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  31 phi tuần hoàn theo hướng Đông Bắc tại trạm Cửa Ông Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  31 phi tuần hoàn theo hướng Đông Bắc tại trạm Ba Lạt Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  32 phi tuần hoàn theo hướng Đông Bắc tại trạm Lạch Trường Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  32 phi tuần hoàn theo hướng Đông Bắc tại trạm Diễn Châu Hình 3.15 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  33 phi tuần hoàn theo hướng Đông Bắc tại trạm Vũng Áng Hình 3.16 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  33 phi tuần hoàn theo hướng Đông Bắc tại trạm Cửa Tùng Hình 3.17 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  36 phi tuần hoàn theo hướng Đông Nam tại trạm Mũi Ngọc Hình 3.18 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  36 phi tuần hoàn theo hướng Đông Nam tại trạm Cửa Ông Hình 3.19 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  37 phi tuần hoàn theo hướng Đông Nam tại trạm Hòn Dáu Hình 3.20 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  37 phi tuần hoàn theo hướng Đông Nam tại trạm Ba Lạt Hình 3.21 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  38 phi tuần hoàn theo hướng Đông Nam tại trạm Lạch Trường Hình 3.22 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  38 phi tuần hoàn theo hướng Đông Nam tại trạm Diễn Châu Hình 3.23 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  39 phi tuần hoàn theo hướng Đông Nam tại trạm Vũng Áng Hình 3.24 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  39 phi tuần hoàn theo hướng Đông Nam tại trạm Cửa Tùng Hình 3.25 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  42 phi tuần hoàn theo hướng Tây  tại trạm Mũi Ngọc Hình 3.26 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  42 phi tuần hoàn theo hướng Tây  tại trạm Cửa Ông Hình 3.27 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  43 phi tuần hoàn theo hướng Tây  tại trạm Hòn Dáu Hình 3.28 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  43 phi tuần hoàn theo hướng Tây  tại trạm Ba Lạt Hình 3.29 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  44 phi tuần hoàn theo hướng Tây  tại trạm Lạch Trường Hình 3.30 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  44 phi tuần hoàn theo hướng Tây  tại trạm Diễn Châu Hình 3.31 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  45
  8. phi tuần hoàn theo hướng Tây tại trạm Vũng Áng Hình 3.32 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  45 phi tuần hoàn theo hướng Tây tại trạm Cửa Tùng Hình 3.33 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  48 phi tuần hoàn theo hướng Tây Bắc tại trạm Mũi Ngọc Hình 3.34 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  48 phi tuần hoàn theo hướng Tây Bắc tại trạm Cửa Ông Hình 3.35 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  49 phi tuần hoàn theo hướng Tây Bắc tại trạm Hòn Dáu Hình 3.36 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  49 phi tuần hoàn theo hướng Tây Bắc tại trạm Ba Lạt Hình 3.37 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  50 phi tuần hoàn theo hướng Tây Bắc tại trạm Lạch Trường Hình 3.38 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  50 phi tuần hoàn theo hướng Tây Bắc tại trạm Diễn Châu Hình 3.39 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  51 phi tuần hoàn theo hướng Tây Bắc tại trạm Vũng Áng Hình 3.40 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  51 phi tuần hoàn theo hướng Tây Bắc tại trạm Cửa Tùng Hình 3.41 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  53 phi tuần hoàn theo hướng Tây Nam tại trạm Cửa Ông Hình 3.42 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  53 phi tuần hoàn theo hướng Tây Nam tại trạm Hòn Dáu Hình 3.43 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  54 phi tuần hoàn theo hướng Tây Nam tại trạm Ba Lạt Hình 3.44 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  54 phi tuần hoàn theo hướng Tây Nam tại trạm Lạch Trường Hình 3.45 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  55 phi tuần hoàn theo hướng Tây Nam tại trạm Diễn Châu Hình 3.46 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  55 phi tuần hoàn theo hướng Tây Nam tại trạm Vũng Áng Hình 3.47 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió và mực nước  56 phi tuần hoàn theo hướng Tây Nam tại trạm Cửa Tùng Hình 3.48 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng  58 Đông và độ dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại Hòn Dáu Hình 3.49 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng  58 Đông Bắc và độ dâng Hình 3.50 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng  58 Đông Nam và độ dâng Hình 3.51 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Tây  59 Bắc và độ dâng
  9. Hình 3.52 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Tây  59 Nam và độ dâng Hình 3.53 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa áp suất không khí và độ  60 dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại Hòn Dáu Hình 3.54 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng  61 Đông và độ dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại Hòn Ngư Hình 3.55 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng  61 Đông Bắc và độ dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại Hòn Ngư Hình 3.56 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng  62 Đông Nam và độ dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại Hòn Ngư Hình 3.57 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Tây  62 và độ dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại Hòn Ngư Hình 3.58 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Tây  62 Bắc và độ dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại Hòn Ngư Hình 3.59 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ gió theo hướng Tây  63 Nam và độ dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại Hòn Ngư Hình 3.60 Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa áp suất không khí và độ  64 dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại Hòn Ngư Hình 3.61 Dao động mực nước phi tuần hoàn tại thời điểm bão Rose đổ bộ 66 Hình 3.62 Dao động mực nước phi tuần hoàn tại thời điểm bão Ruth đổ bộ 67 Hình 3.63 Dao động mực nước phi tuần hoàn tại thời điểm bão Pat đổ bộ 68 Hình 3.64 Dao động mực nước phi tuần hoàn tại thời điểm bão Eli đổ bộ 69 Hình 3.65 Dao động mực nước phi tuần hoàn tại thời điểm bão Frankie đổ  70 bộ Hình 3.66 Dao động mực nước phi tuần hoàn tại thời điểm bão Koni đổ bộ 71 Hình 3.67 Dao động mực nước phi tuần hoàn tại thời điểm bão Damrey đổ  72 bộ Hình 3.68 Dao động mực nước phi tuần hoàn tại thời điểm bão Washi đổ bộ 73 Hình 3.69 Dao động mực nước phi tuần hoàn thời điểm bão Francisco đổ bộ 74 Hình 3.70 Dao động mực nước phi tuần hoàn tại thời điểm bão Mujgae đổ  75 bộ
  10. MỞ ĐẦU Vịnh Bắc Bộ ở vào khoảng vĩ độ 18o20’ N ­ 21o40’ N, kinh độ 106o08’ E ­  110o00’ E là vịnh lớn thứ  hai của biển Đông với diện tích khoảng 150.000 km 2,  với chiều rộng khoảng 200 ­ 320 km và chiều dài khoảng 600 km. Độ  sâu trung   bình toàn vịnh khoảng 50 ­ 60 m, nơi sâu nhất tại vùng cửa vịnh khoảng 110 m.   Vịnh thông với biển Đông qua cửa vịnh ở phía nam với độ rộng khoảng 250 km.  Ngoài ra biển Đông và vịnh còn thông nhau qua eo Hải Nam  ở  vùng đông bắc   vịnh với độ rộng khoảng 30 km. (“Hải dương học biển Đông” – GS. TS. Lê Đức   Tố) Trong vịnh có nhiều đảo, trong đó có những đảo khá lớn  ở  khu vực tỉnh   Quảng Ninh như Cái Bầu, Kế Bào, Cô Tô… khu vực quần đảo Bái Tử  Long và  Hạ  Long với khoảng 3000 hòn đảo lớn nhỏ, chiếm diện tích gần 3000 km 2 tạo  thành một hệ  thống lạch biển chằng chịt ra vào các cảng quan trọng vùng Hạ  Long của Việt Nam.  Ở  ngoài khơi, còn có một số  đảo không lớn và riêng biêt  như  Hòn Mắt, Bạch Long Vỹ  (cách Hải Phòng khoảng 150 km). Vịnh Bắc Bộ  còn có nhiều nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú và đa dạng, trong đó có các   dạng tài nguyên nổi trội như hải sản, du lịch biển, giao thông vận tải biển... cho  phép khai thác để phát triển kinh tế.  Song song với các lợi thế  nêu trên, vùng biển trong vịnh luôn tiềm  ẩn  những nguy cơ gây nên những thảm họa thiên tai nguy hiểm như: bão, nước dâng  do bão, sóng lớn, mực nước biển dâng dị  thường... Vì vậy, cần thiết phải đẩy  mạnh công tác nghiên cứu khoa học nhằm mục đích nắm bắt được những quy  luật tự  nhiên, dự  báo, cảnh báo được các hiện tượng thời tiết nguy hiểm bắt   nguồn từ biển.  1
  11. ̣ Do đó, viêc nghiên cưu đ ́ ặc điểm biến thiên mực nước biển ven bờ  Việt  Nam nói chung và việc nghiên cứu dao động dâng, rút của mực nước do gió và  ̀ ̣ khí áp nói riêng  la môt trong nh ưng nhiêm vu câp thiêt cân phai đ ̃ ̣ ̣ ́ ́ ̀ ̉ ược triên khai ̉   nghiên cưu phuc vu cho công tac quy hoach, quan ly va phat triên kinh tê biên, đam ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̉ ́ ̀ ́ ̉ ́ ̉ ̉   ̉ bao an ninh quôc phong. ́ ̀ Luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng của trường gió và áp suât không khí tới   quá trình dao động dâng, rút mực nước phi tuần hoàn tại khu vực bờ  Tây vịnh   Bắc Bộ” tập trung xác định ảnh  hưởng của các yếu tố gió, khí áp lên dao động   của mực nước phi tuần hoàn tại bờ Tây vịnh Bắc Bộ. Các kết quả của Luận văn   có thể  phục vụ  cho việc kiểm tra các kết quả  dự  báo về  trường gió và trường  khí áp so với sự  dâng rút của mực nước phi tuần hoàn, xây dựng các công trình   ven biển như  cầu cảng, đê… qua việc xác định được sự  dâng rút mực nước phi   tuần hoàn tại khu vực xây dựng.  Nội dung luận văn bao gổm 03 chương, phần kết luận và  phần các bảng  phụ lục: ­ Chương 1: Tổng quan về các yếu tố  ảnh hưởng tới dao động dâng, rút  mực nước biển và tình hình nghiên cứu ­ Chương 2: Cơ sở lý thuyết và các phương pháp nghiên cứu ­ Chương 3: Các kết quả tính toán  ­ Kết luận ­ Phụ lục 2
  12. Chương 1  TỔNG QUAN CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG DAO ĐỘNG  DÂNG, RÚT MỰC NƯỚC BIỂN 1.1. Khái niệm dao động dâng, rút của mực nước biển  ̣ ̉ Dao đông dâng rút cua m ực nước biên la cac dao đông dâng, rút m ̉ ̀ ́ ̣ ực nước   dưới tác động của trường gió ổn định và biến động của gió và áp suất khí quyển   trong bão, dòng nước sông... dao động mực nước biển  là tổ  hợp dao động của  thủy triều và các dao động dâng, rút mực nước do các nhiễu động khí quyển và   các quá trình khác. Vì vậy, để  có được bức tranh tổng thể, chi tiết về dao động  của mực nước biển phục vụ cho các nhu cầu kinh tế, kỹ thuật khác nhau còn cần  phải tìm hiểu, nghiên cứu kỹ  lưỡng các thành phần dao động phi tuân hoan ­ ̀ ̀   nước dâng, nước rút. ̣ ́ ̉ ực nươc biên la do cac hoat đông cua khi quyên va Dao đông dâng rut cua m ́ ̉ ̀ ́ ̣ ̣ ̉ ́ ̉ ̀  bưc xa măt tr ́ ̣ ̣ ơi co tinh chât không tuân hoan gây nên. Cac hoat đông đa dang, ̀ ́ ́ ́ ̀ ̀ ́ ̣ ̣ ̣   ̉ ̉ ̉ ̃ ́ ự  đa dang cua m muôn hinh muôn ve cua khi quyên dân đên s ̀ ́ ̣ ̉ ực nươc biên. Tuy ́ ̉   ́ ̉ ̉ ́ ́ ́ ̣ nhiên, co thê kê ra cac nguyên nhân chinh sau đây gây nên cac dao đông dâng rut ́  mực nươc biên: ́ ̉ ̣ ́ ̣ ươi tac dung cua ma sat tiêp tuyên gi ­ Dao đông dâng rut xuât hiên d ́ ́ ́ ̣ ̉ ́ ́ ́ ữa gió  3
  13. ̀ ̣ ươc gi va măt n ́ ơi han b ́ ̣ ởi bờ biên. S ̉ ự giam ap suât khi quyên trên luc đia va tăng ̉ ́ ́ ́ ̉ ̣ ̣ ̀   ̣ ̉ ́ ợp vơi gio gây ra n ap suât trên măt biên kêt h ́ ́ ́ ́ ươc dâng tai vung ven b ́ ̣ ̀ ờ va ng ̀ ược  ̣ ự tăng ap suât khi quyên trên luc đia va giam ap suât trên măt biên kêt h lai s ́ ́ ́ ̉ ̣ ̣ ̀ ̉ ́ ́ ̣ ̉ ́ ợp vơí  gio gây ra n ́ ươc rut; ́ ́ ̣ ́ ́ ̉ ́ ́ ́ ̉ ­ Dao đông dâng rut do biên đôi ap suât khi quyên gây nên. Ap suât khi ́ ́ ́  ̉ ̀ ực nươc biên giam xuông 10 mm va ng quyên tăng lên 1 mbar thi m ́ ̉ ̉ ́ ̀ ược lai khi ap ̣ ́  ́ ́ ̉ ̉ ́ ̀ ực nươc biên tăng lên 10 mm. Tuy nhiên, suât khi quyên giam xuông 1 mbar thi m ́ ̉   ̀ ưng biên đôi tinh hoc chung th đây la nh ̃ ́ ̉ ̃ ̣ ́ ương nho h ̀ ̉ ơn nhiêu so v ̀ ới biên đôi đông ́ ̉ ̣   lực hoc cua gio va dong chay b ̣ ̉ ́ ̀ ̀ ̉ ơ;̀ ̣ ­ Dao đông dâng rut do s ́ ự bât đông nhât cua chu trinh tuân hoan n ́ ̀ ́ ̉ ̀ ̀ ̀ ước (sự   ́ ơi, giang thuy, dong chay) liên quan đên s bôc h ́ ̉ ̀ ̉ ́ ự biên đôi cua l ́ ̉ ̉ ượng nươc tai cac ́ ̣ ́  khu vực khac nhau cua biên. Nh ́ ̉ ̉ ưng dao đông nay co thê rât đang kê vi du nh ̃ ̣ ̀ ́ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̣ ư có  ̣ trân m ưa lơn lên t ́ ơi hang trăm mm trong môt ngay co thê lam tăng m ́ ̀ ̣ ̀ ́ ̉ ̀ ực nươc đôt ́ ̣  ̣ ̉ ngôt trong khoang th ơi gian ngăn; ̀ ́ ̣ ­ Dao đông dâng rut do s ́ ự biên đôi cua mât đô n ́ ̉ ̉ ̣ ̣ ước gây ra. Như đa biêt mât ̃ ́ ̣  ̣ ươc biên phu thuôc vao nhiêt đô va đô muôi ma tai khu v đô n ́ ̉ ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ̀ ̣ ực ven bờ nhiêt đô va ̣ ̣ ̀  ̣ ́ ươc biên th đô muôi n ́ ̉ ương xuyên thay đôi do anh h ̀ ̉ ̉ ưởng cua n ̉ ươc luc đia va ́ ̣ ̣ ̀  tương tac v ́ ơi đia quyên. S ́ ̣ ̉ ự  dich chuyên cua l ̣ ̉ ̉ ượng nươc măt nhe h ́ ̣ ̣ ơn vao vung ̀ ̀   ven bờ se lam cho m ̃ ̀ ực nươc biên dâng lên. Ng ́ ̉ ược lai khi co gio dat n ̣ ́ ́ ̣ ươc nhe ́ ̣  hơn bi mang ra ngoai kh ̣ ̀ ơi, nươc năng h ́ ̣ ơn ở dươi sâu doc s ́ ̣ ươn luc đia dâng lên ̀ ̣ ̣   ́ ực nươc biên se ha thâp do vung ven b thay thê khi đo m ́ ́ ̉ ̃ ̣ ́ ̀ ờ bi mât n ̣ ́ ước va n ̀ ươć   ̣ ̣ ơn được thay thê băng n măt nhe h ́ ̀ ước sâu năng h ̣ ơn tai đây; ̣ ̣ ̣ ưng b ­ Dao đông dâng rut do hiêu  ́ ́ ơm Ekman. Sự  hôi tu khôi n ̣ ̣ ́ ước lơṕ   ́ ̣ Ekman do gio đia phương đông th ̀ ời với sự chim xuông cua cac khôi n ̀ ́ ̉ ́ ́ ước từ dong ̀   ̣ ̉ ̉ ̀ ̉ ơp n đia chuyên tai vao đây l ́ ươc âm h ́ ́ ơn lên cao dôn vao b ̀ ̀ ờ bê măt biên vung gân ̀ ̣ ̉ ̀ ̀  bơ bi dâng cao; ̀ ̣ 4
  14. ̣ ́ ực nươc biên do anh h ­ Dao đông dâng rut m ́ ̉ ̉ ưởng cua bao va ap thâp nhiêt ̉ ̃ ̀́ ́ ̣  đơi.  ́ (“Nghiên cứu đặc điểm biến thiên mực nước biển ven bờ Việt Nam”  – TS.   Hoàng Trung Thành) 1.2. Tình hình nghiên cứu mực nước biển trong và ngoài nước Tình hình nghiên cứu mực nước biển ở nước ngoài Các phương pháp phân tích thống kê nghiên cứu mực nước biển thông qua   các   công   trình   tổng  quan  của   các   tác   giả   người   Nga   tiêu  biểu   như   Mariutin,  Peresipkin, Levikov, German v.v... Một số công trình đi sâu nghiên cứu xác định  các cực trị mực nước với các tần suất hiếm và sự tổ hợp của các dao động mực  nước với các điều kiện sóng phát sinh do các nhiễu động dị  thường của khí   quyển. Trong số tác giả này phải kể đến Kite, Lopatoukin, Boukhanovsky. Tại các nước phát triển như  Nhật, Mỹ, Anh... đã có một hệ  thống các  trạm mực nước ven bờ biển hiện đại, đo đạc nhiều năm và mật độ trạm đủ  dày  để  tính toán các đặc trưng mực nước bằng phương pháp thống kê cho toàn bộ  dải ven biển đảm bảo độ chính xác rất cao phục vụ cho các ngành kinh tế  quốc   dân. Các mô hình tính toán hải dương được biết đến như  Delf3D, Mike21…  cũng đều có những mô ­  đun tính toán liên quan đến dao động mực nước. Trong  Luận văn này, học viên sử dụng mô hình Mike21 để tính toán sự ảnh hưởng của   gió và bão tới quá trình dao động dâng, rút của mực nước phi tuần hoàn. Tình hình nghiên cứu mực nước biển ở trong nước  Việt Nam là một quốc gia biển, vì vậy ngay từ khi mới thành lập các nhà   lãnh đạo đất nước đã có ý thức xây dựng đội ngũ các nhà khoa học có tâm có tài  để phát triển đất nước mà hướng nghiên cứu về biển giữ vai trò rất quan trọng.   Trong nghiên cứu mực nước  biển,  các nhà khoa học trong nước cũng theo 2   5
  15. phương pháp tính toán thống kê và mô hình. Trong đề  tài cấp nhà nước về  “Xác định số  "0" độ  sâu cho vùng lãnh hải  Việt Nam” mã số  KHCN­06.06 do Cục bản đồ  Bộ  Tổng tham mưu chủ  trì, các   tác   giả   Bùi   Xuân   Thông,   Nguyễn   Thế   Tưởng   đã   sử   dụng   phương   pháp   Vladimirsky để xác định mực nước triều thấp nhất tại 6 trạm có số đo mực nước  từng giờ  và đo dẫn cao độ  về  mốc trạm Hòn Dấu để  từ  đó kiến nghị  vị  trí xác   định số  "0" hải đồ  dự  kiến áp dụng cho toàn lãnh hải Việt Nam. Thực hiện  nhiệm vụ xác định các ngấn triều thấp nhất phục vụ công tác đo vẽ bản đồ biển,   các   tác   giả   Bùi   Đình   Khước,   Trần   Quang   Tiến   đã   thực   hiện   tính   toán   theo   phương pháp Vladimirsky cho 16 trạm có số  đo mực nước biển dọc bờ  và hải  đảo Việt Nam. Sử dụng các phương pháp của Vladimisky và Peresipkin, Phạm Văn Huấn,  Nguyễn Tài Hợi đã tính được các mực thủy triều cực trị (thấp nhất và cao nhất)  cho 18 trạm mực nước và sử dụng số liệu mực nước trung bình năm trước năm   1994  ước lượng tốc độ  tăng lên của mực nước biển cho năm trạm mực nước   chính dọc bờ Việt Nam. Tác giả Đỗ Ngọc Quỳnh đã mở rộng tính toán cho các vùng biển xa bờ khi   đã xác định được các hằng số điều hoà thủy triều. Kết quả  chi tiết có thể  tham  khảo trong. Đặc biệt trong 10 năm gần đây, hệ thống các trạm đo mực nước ven   bờ, cửa sông, hải đảo đã được tập hợp và đánh giá khá kỹ từ các trạm hải văn và   thuỷ  văn cửa sông gần biển. Trong đề  tài khoa học cấp nhà nước “Cơ  sở  khoa   học và đặc trưng kỹ thuật đới bờ phục vụ yêu cầu xây dựng công trình biển ven   bờ” mã số KHCN­06.10 do Viện Cơ học chủ trì. Để đánh giá được nguy cơ ngập lụt do mực nước biển dâng bởi biến đổi   khí hậu  ở  Việt Nam, trong dự án do chính phủ  Hà Lan tài trợ, Nguyễn Tài Hợi,  đã tổng hợp một khối lượng lớn số liệu từ 32 trạm đo mực nước của cả hai hệ  thống trạm hải văn và thuỷ văn dọc ven bờ, hải đảo Việt Nam. Phần lớn các đặc  6
  16. trưng thống kê mực nước của các trạm này đã được mô tả cùng với hệ thông các   đường cong phân bố  với các suất bảo đảm xác định. Từ  năm 1983, trong khuôn  khổ  đề  tài nghiên cứu của Tổng cục Khí tượng Thuỷ  văn, các tác giả  Nguyễn   Thuyết, Nguyễn Ngọc Thụy đã áp dụng phương pháp phổ để phân tích dao động   mực nước. Kết quả phân tích phổ mực nước cho thấy ngoài các dao động có chu  kỳ khá rõ tương ứng với các thành phần triều, còn chứa rất nhiều các sóng khác  tiềm ẩn với chu kỳ dài. Trong quy mô của biển Đông, tác giả Phạm Văn Huấn đã  có những kết luận về các trường dao động riêng trong quan hệ tổ hợp thủy triều  và mực nước biển nói chung và đánh giá dao động dâng rút mực nước biển Đông  trong hai trường gió mùa vào khoảng vài chục cm. Năm 2009, tac gia Đinh Văn ́ ̉   Ưu va Nguyên Nguyêt Minh tiên hanh phân tich thông kê m ̀ ̃ ̣ ́ ̀ ́ ́ ực nước nhiêu năm va ̀ ̀  ́ ̣ ̣ ̃ ươc đâu xac đinh đ ap dung ky thuât wavelet đa b ̃ ́ ̀ ́ ̣ ược vai tro cua cac dao đông chu ̀ ̉ ́ ̣   ky 1 năm, t ̀ ừ 2 đên 7­8 năm. Trong đo biên đô dao đông năm la đang kê co thê ́ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ̉ ́ ̉  ́ ơi 20­30% đô l chiêm t ́ ̣ ớn thuy triêu. Nh ̉ ̀ ưng kêt qua phân tich nay cung cho thây xu ̃ ́ ̉ ́ ̀ ̃ ́   ́ ́ ̉ ực nươc do tac đông cua biên đôi khi hâu va cac nguyên nhân khac thê biên đôi m ́ ́ ̣ ̉ ́ ̉ ́ ̣ ̀ ́ ́  ̃ ́ ́ ới cac vung biên. cung không giông nhau đôi v ́ ̀ ̉ Đã thiết lập một hệ thống các trạm quan trăc m ́ ực nươc nh ́ ằm đo đạc liên   tục dao động mực nước biển theo các khoảng thời gian kéo dài khác nhau từ hàng   tháng đến hàng năm và thậm chí nhiều năm dọc theo ven bờ  biển Việt Nam .   Trên cơ  sở các chuỗi số liệu này đã tiến hành phân tích tính toán ra các tham số  đặc trưng cho chế  độ  thủy triều như  mực nước trung bình, mực nước cực trị,  thời gian triều dâng, thời gian triều rút, các hằng số tuần hoàn thủy triều,... cho   từng trạm.  Kết quả  là việc lập ra các bảng thủy triều hàng năm cho các cảng chính   dọc ven bờ. Bảng mô tả mực nước dự tính  từng giờ của các cảng chính và một  số giá trị nội suy cho các điểm phụ ở ven biển hoặc vùng hạ lưu các sông. Bảng   thủy triều này được Trung tâm Hai văn (tr ̉ ươc đây la Trung tâm Khi t ́ ̀ ́ ượng Thuy ̉   7
  17. ̉ ́ ̉ ̣ ̣ ́ ́ ́ ương trinh nghiên văn Biên) xuât ban hang năm va đa phuc vu rât tôt cho cac ch ̀ ̀ ̃ ̀   cưu khoa hoc cung nh ́ ̣ ̃ ư yêu câu th ̀ ực tiên cua cac nganh kinh tê, an ninh va quôc ̃ ̉ ́ ̀ ́ ̀ ́  ̉ phong trên biên.    ̀ Nhiều công trình của nhiều tác giả  khác nhau đã tập trung theo phương  pháp số trị để nghiên cứu thủy triều trong Biển Đông cũng như Vịnh Bắc Bộ. Có   thể kể tên hàng loạt các công trình của các tác giả như: nhóm mô hình triều thuộc   đề tài nhà nước KT.03.03 (1991 ­ 1995) “Thủy triều Biển Đông và sự  dâng mực  nước biển ven bờ  Việt Nam” (gồm Đỗ  Ngọc Quỳnh, Nguyễn Thị  Việt Liên,  Đặng Công Minh, Nguyễn Hữu Nhân, Bùi Hồng Long, Lê Trọng Đào, Nguyễn  Thọ Sáo); những công trình được thực hiện trong khuôn khổ các luận án phó tiến  sỹ trong và ngoài nước như của Bùi Hồng Long (1986), Nguyễn Thọ Sáo (1988),   Nguyễn Thị Việt Liên (1997), Đinh Văn Mạnh (2000). Trong đó luận án của Đinh   Văn Mạnh đã bước đầu xây dựng mô hình 3 chiều cho chuyển động thủy triều   Vịnh Bắc Bộ. Cần lưu ý rằng bằng giải số  trị  theo phương hướng này một số  tác giả  đã bắt đầu nghiên cứu tìm hiểu sâu hơn về  cơ  chế  hình thành biến đổi   bức tranh dao động thủy triều trong Biển Đông. Các tác giả đã nghiên cứu các bài  toán truyền sóng tự  do, truyền sóng dao động có chu kỳ  triều qua các biên lỏng,  các chu kỳ  dao động riêng trong toàn biển, đánh giá tác động trực tiếp của lực   gây triều trong phạm vi biển. Ngoai ra có th ̀ ể  kể  tên một số  tác giả  của những  nghiên cứu này là Đỗ Ngọc Quỳnh (1983, 1991), Phạm Văn Huấn (1987), Phạm   Văn Ninh và Trần Thị  Ngọc Duyệt (1997), Đỗ  Ngọc Quỳnh, Phạm Văn Ninh,   Nguyễn Thị Việt Liên và Trần Thị Ngọc Duyệt (1998). Trong đê tai  ̀ ̀ “Nghiên cứu   đề  cập, chi tiết toàn bộ  số  liệu cơ  bản về  triều, nước dâng dọc bờ  biển từ   Quảng Ninh đến Quảng Nam phục vụ  tính toán thiết kế, củng cố  nâng cấp đê   biển” năm 2007 do Viên Cơ hoc chu tri, TS. Đinh Văn M ̣ ̉ ̀ ạnh đa thiêt lâp mô hình ̃ ́ ̣   số  trị  tính toán thủy triều và nước dâng do bão cho vùng ven bờ, xây dựng bộ  thông số  cơ  bản về  mực nước tổng hợp (nước dâng do bão và thủy triều) khu   8
  18. vực ven bờ va xây d ̀ ựng được cơ sở dư liêu c ̃ ̣ ơ ban vê thuy triêu, n ̉ ̀ ̉ ̀ ước dâng, mực  nươc tông h ́ ̉ ợp doc b ̣ ơ.̀ Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Phương pháp thống kê 9
  19. 2.1.1. Phương pháp phân tích điều hòa thủy triều (“Lý thuyết thủy triều”   – PGS. TS. Phạm Văn Huấn) Độ  cao mực nước thủy triều  z  tại thời gian bất kỳ   t  là tổng của các dao  động triều thành phần (gọi là các phân triều hay các sóng triều): r zt A0 f i H i cos [q i t (V0 u)i gi ] (2.1) i 1 trong đó:   A0   độ  cao mực nước trung bình,   f i   hệ  số  suy biến biên độ  của  phân triều  i ,  H i  hằng số điều hòa biên độ  của phân triều  i ,  q i  tốc độ  góc  không đổi của phân triều  i ,  (V0 u ) i  những phần pha thiên văn của phân triều  i   biểu diễn các góc giờ  của những tinh tú giả  định tại thời điểm  t ,  g i  hằng số  điều hòa về  pha của phân triều   i ,   r   số  lượng các phân triều.   f i   và   (V0 u ) i   phụ  thuộc thời gian  t . Khi có  n  độ  cao mực nước quan trắc  z t , nhiệm vụ  của  phân tích thủy triều là xác định bộ gồm  r  cặp hằng số điều hòa không đổi  H  và  g  cho từng phân triều của trạm nghiên cứu. Để  thuận tiện  áp dụng phương pháp bình phương nhỏ  nhất, người ta   thường biến đổi phương trình (2.1) thành r zt A0 ( Ai cos qi t Bi sin qi t ) , (2.2) i 1 trong đó Ai f i H i cos g i (V 0 u ) i ,    Bi f i H i sin g i (V0 u ) i .   (2.3) Biết mực nước tại  n  giờ, người ta có  n  phương trình đại số  dạng (2.2)  đối với các ẩn số  Ai  và  Bi  để giải bằng phương pháp bình phương nhỏ nhất. Từ  mỗi cặp ẩn  Ai  và  Bi  tìm được sẽ tính ra  Ai2 Bi2 Bi Hi ,         g i arctg (V0 u) i . (2.4) fi Ai 10

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản