Nghiên cứu khoa học sinh viên 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
ĐỀ TÀI
TÍNH TOÁN NƯỚC DÂNG DO BÃO CÁC TỈNH VEN BIỂN KHU VỰC
VỊNH BẮC BỘ
Sinh viên thực hiện: Trần Thị Duyên
Lớp : 55B1
Khoa : Kỹ Thuật Biển
Hà Nội, 2018
Nghiên cứu khoa học sinh viên 2
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Lý do chọn đề tài: Trong những năm gần đây do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn
cầu, thiên tai trở nên phức tạp hơn, đặc biệt là bão, kèm theo đó là mực nước biển dâng
cao gây ra ngập lụt. Sự dâng lên của mực nước trong bão có nguy cơ gây ngập đến khu
vực ven biển và có thể gây vỡ đê, đặc biệt nếu bão xảy ra trong thời ký triều cường. Vì
vậy, việc nghiên cứu, tính toán, dự báo mực nước cực trị trong bão tại các điểm ven bờ và
vùng có nguy cơ ngập do bão là một trong những biện pháp tích cực giúp phòng tránh và
đưa ra những giải pháp cần thiết để giảm thiểu thiệt hại.
Mục tiêu đề tài: Ứng dụng các kiến thức và kỹ năng đã học vào giải quyết một bài toán
thực tế là tính toán nước dâng do bão, phục vụ đề xuất các giải pháp cho các công tác quy
hoạch, quản lý và phòng, tránh thiên tai cho khu vực ven biển các tỉnh khu vực Vịnh Bắc
Bộ.
Phương pháp nghiên cứu: Sử dụng mô hình MIKE21 để mô phỏng các quá trình thủy lực
và các hiện tượng về môi trường trong các hồ, các vùng cửa sông, vùng vịnh, vùng ven
bờ và các vùng biển.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Khu vực nghiên cứu là khu vực ven biển vịnh Bắc Bộ,
từ tỉnh Quảng Ninh đến Hà Tĩnh.
Nghiên cứu khoa học sinh viên 3
1. Mở đầu
Vịnh Bắc Bộ là một trong những vịnh lớn ở Đông Nam Á và thế giới, có diện tích
khoảng 126.250 km2 (36.000 hải lý vuông), chiều ngang nơi rộng nhất khoảng 320km
(176 hải lý) và nơi hẹp nhất khoảng 220km (119 hải lý). Vịnh do bờ biển của cả hai nước
Việt Nam và Trung Quốc bao bọc, bao gồm bờ biển Đông Bắc Việt Nam, bờ biển phia
Nam tỉnh Quảng Tây, bán đảo Lôi Châu và đảo Hải Nam, Trung Quốc. Bờ biển Vịnh Bắc
Bộ thuộc 10 tỉnh, thành phố của Việt Nam: Quảng Ninh, Hải Phòng, Thái Bình, Nam
Định, Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình và Quảng Trị với tổng
chiều dài khoảng 763km, còn phía Trung Quốc khoảng 695km.
Vịnh Bắc bộ có vị trí chiến lược quan trọng đối với Việt Nam và Trung Quốc cả về kinh
tế lẫn quốc phòng, an ninh. Vịnh là nơi chứa đựng nhiều tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt
là hải sản và dầu khí, có nhiều ngư trường lớn, cung cấp nguồn hải sản quan trọng cho
đời sống của nhân dân hai nước. Các dự báo cho thấy đáy biển và lòng đất dưới đáy của
vịnh có tiềm năng về dầu mỏ và khí đốt. Khu vực giữa vịnh và cửa vịnh có bồn trũng
Sông Hồng có khả năng chứa dầu khí, xung quanh khu vực đảo Vi Châu (phía đông bắc
Vịnh) gần bờ biển Trung Quốc đã phát hiện và khai thác một số mỏ dầu nhỏ, ở khu vực
Đông Phong, Trung Quốc đã công bố đã phát hiện được mỏ khí có trữ lượng khoảng 80
tỷ m3. Vịnh là cửa ngõ giao lưu từ lâu đời của Việt Nam ra thế giới, có tầm quan trọng
đặc biệt đối với sự nghiệp phát triển kinh tế, thương mại quốc tế cũng như quốc phòng an
ninh của nước ta. Đối với khu vực phía Nam Trung Quốc, Vịnh cũng có vị trí quan trọng.
Vì vậy, cả hai nước đều rất coi trọng việc quản lý, sử dụng và khai thác Vịnh.
Vịnh Bắc Bộ có độ sâu trung bình là 50m, độ sâu lớn nhất vào khoảng 107m. Địa hình
đáy vịnh khá thoải với góc dốc nhỏ hơn 5’, hiếm khi lên tới 10-30’với các trũng (dạng
tuyến cắt qua các đường đẳng sâu khá phổ biến).
Nghiên cứu khoa học sinh viên 4
Hình 1: Bản đồ tổng quan vịnh Bắc Bộ
2. Thiết lập mô hình tính toán ngập lụt do bão, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình
trong trường hợp có bão và không có bão.
2.1 Thiết lập mô hình
Xác định miền tính và tạo lưới
Miền tính:
Dựa vào hình 2.1 ta thấy miền tính được giới hạn bởi 4 biên:
- Biên đất liền (biên cứng): là đường bờ biển kéo dài từ Móng Cái, Quảng Ninh đến
bờ biển xã Thạch Hải, huyện Thạch Hà, tỉnh Hà Tĩnh.
- Biên biển (3 biên lỏng): gồm vùng biển từ tỉnh Quảng Ninh đến vùng biển tỉnh Hà
Tĩnh.
Lưới tính: Lưới tính toán là lưới tam giác, bao gồm 9024 phần tử, 5524 nút lưới.
Nghiên cứu khoa học sinh viên 5
Hình 2. 1: Miền tính mô hình khu vực các tỉnh ven biển vịnh Bắc Bộ
2.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình trong trường hợp không có bão
Tạo biên triều: Biên của mô hình được tính toán bằng công cụ MIKE 21 Toolbox cho các
biên mở phía biển