ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG CỦA TRƯỜNG DÒNG CHẢY VÙNG VEN BỜ CHÂU THỔ SÔNG HỒNG

ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG CỦA TRƯỜNG DÒNG CHẢY VÙNG VEN BỜ CHÂU THỔ SÔNG HỒNG

ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG CỦA TRƯỜNG DÒNG CHẢY VÙNG VEN BỜ CHÂU THỔ SÔNG HỒNG

ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG CỦA TRƯỜNG DÒNG CHẢY VÙNG VEN BỜ CHÂU THỔ SÔNG HỒNG

ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG CỦA TRƯỜNG DÒNG CHẢY VÙNG VEN BỜ CHÂU THỔ SÔNG HỒNG

Đường dây nóng

Trung tâm Phối hợp tìm kiếm, cứu nạn hàng hải Việt Nam
Địa chỉ: Số 11A Láng Hạ, Ba Đình, Hà Nội
Điện thoại: 024.37683050 (24/24h)
Fax: 024.37683048
Trung tâm Phối hợp tìm kiếm, cứu nạn hàng hải khu vực I
Địa chỉ: 34/33 Ngô Quyền, phường Máy Chai, quận Ngô Quyền, thành phố Hải Phòng
Điện thoại: 02253.759.508 (24/24h)
Fax: 02253.759.507
Trung tâm Phối hợp tìm kiếm, cứu nạn hàng hải khu vực II
Địa chỉ: Đường Hoàng Sa, Phường Thọ Quang, Quận Sơn Trà, Thành phố Đà Nẵng
Điện thoại:  02363.924.957 (24/24h)
Fax: 02363.924.956
Trung tâm Phối hợp tìm kiếm, cứu nạn hàng hải khu vực III
Địa chỉ: 1151/45 Đường 30/4, P. 11, TP. Vũng Tàu, Bà Rịa, Vũng Tàu.
Điện thoại: 0254.3850.950 (24/24h) 
Fax: 0254.3810.353
Trung tâm Phối hợp tìm kiếm, cứu nạn hàng hải khu vực IV
Địa chỉ Số 65, đường Nguyễn Văn Linh, thôn Thành Đạt, xã Phước Đồng, TP. Nha Trang, Khánh Hòa.
Điện thoại: 0258.3880.373 (24/24h) 
Fax: 0258.3880.517

Liên kết Website

Thống kê truy cập

Đang truy cập: 15

Hôm nay: 7271

Tháng hiện tại: 66918

Tổng: 3176814

ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG CỦA TRƯỜNG DÒNG CHẢY VÙNG VEN BỜ CHÂU THỔ SÔNG HỒNG

Trường dòng chảy vùng ven bờ CTSH luôn biến động theo không gian. Những khu vực có vận tốc dòng chảy lớn là phía ngoài cửa Nam Triệu, Văn Úc, Ba Lạt và cửa Đáy. Tại đây, giá trị vận tốc dòng chảy phổ biến dao động trong khoảng 0,4 - 0,7 m/s, trong các thời điểm chuyển tiếp giữa pha triều lên hoặc triều xuống, giá trị vận tốc dòng chảy có thể lên tới trên 0,8 m/s. Các khu vực có giá trị vận tốc dòng chảy nhỏ (dưới 0,2 m) là vùng nước sát bờ và xa các cửa sông. Vào các thời điểm nước ròng, vẫn xuất hiện dòng chảy nhưng chỉ tập trung ở sát khu vực cửa sông phía trong với vận tốc phổ biến 0,3 - 0,5 m/s vào mùa khô và 0,4 - 0,7 m/s vào mùa mưa. Trường dòng chảy vào thời điểm nước lớn có giá trị vận tốc khá nhỏ và chủ yếu xuất hiện ở vùng phía trong cửa sông với hướng từ biển vào sông. Hướng dòng chảy biến động theo pha dao động của mực nước với hai hướng chủ đạo: trong pha triều lên do sự xâm nhập của các khối nước biển vào phía trong nên dòng chảy có hướng chủ đạo là từ phía ngoài biển vào trong sông; ngược lại trong pha triều xuống, hướng dòng chảy chủ yếu từ trong sông ra phía ngoài biển. Ngoài ra, ở vùng ven bờ phía ngoài, dòng chảy có hướng chủ đạo là dọc bờ (hình 1). Vận tốc dòng chảy cũng có xu hướng tăng dần từ phía ngoài biển vào cửa sông trong pha triều lên và giảm dần từ sông ra phía ngoài biển trong pha triều xuống. Phân bố theo không gian của trường dòng chảy cũng thể hiện ảnh hưởng do biến động mùa của tải lượng nước sông đưa ra. Phạm vi ảnh hưởng của các khối nước và dòng vật chất từ sông đưa ra vùng ven bờ khá mạnh và rộng lớn vào mùa mưa (hình 1-b). Trong mùa khô, do tải lượng nước đưa ra biển nhỏ lên vận tốc dòng chảy ở vùng cửa sông và ven bờ nhỏ hơn so với mùa mưa (hình 1-a), thể hiện rõ hơn vào pha triều xuống.

 

 

Do độ sâu không lớn nên, sự phân tầng của trường dòng chảy vùng ven bờ CTSH khá nhỏ. Tính toán và phân tích cho thấy sự phân tầng của dòng chảy tăng dần từ vùng cửa sông ra vùng biển phía ngoài, nơi có độ sâu lớn hơn. Chênh lệch về giá trị vận tốc dòng chảy giữa các tầng và sự khác biệt về hướng chủ yếu xuất hiện vào khoảng đầu pha triều lên hoặc triều xuống. Sự phân tầng dòng chảy cũng mạnh hơn trong những ngày triều cường (chênh lệch khoảng 0,2 - 0,6 m/s giữa tầng mặt và tầng đáy) và mùa mưa (so với mùa khô). Trong những ngày triều kém, biến động của trường dòng chảy tổng hợp cũng tương tự như trong những ngày triều cường nhưng giá trị vận tốc cực đại ở khu vực phía trong các cửa sông thường có giá trị nhỏ hơn (khoảng 30-60%). Phân bố theo không gian của trường dòng chảy đồng nhất hơn vào những ngày triều kém và chênh lệch giá trị vận tốc lớn ở một số khu vực cục bộ so với nền chung nhỏ hơn so với những ngày triều cường. Vào pha triều lên, trường dòng chảy hướng vào các cửa sông có giá trị rất nhỏ (dưới 0,2 m/s) so với ngày triều cường. Trong khi đó, vào thời điểm nước lớn của ngày triều kém, dòng chảy hướng ra phía ngoài vẫn có giá trị khá lớn (khoảng 0,1 - 0,3 m/s) ở phía ngoài biển. Thành phần dòng dư (residual current) có vai trò rất quan trọng quyết định xu hướng vận chuyển vật chất của mỗi thủy vực [1, 9]. Trong vùng nghiên cứu, các thành phần dòng dư đều có xu hướng di chuyển về phía Tây Nam trong cả mùa mưa và mùa khô (hình 2). Vận tốc dòng dư giảm mạnh từ mặt xuống đáy, phổ biến trong khoảng 0,1 - 0,3 m/s (tầng mặt) và 0,05 - 0,15 m/s (tầng đáy). Khu vực có vận tốc dòng dư lớn thường nằm trong khoảng độ sâu khoảng 10 - 25 m với giá trị 0,3 - 0,5 m/s. Đây cũng là khu vực tập trung sự di chuyển của các khối nước sông sau khi đi ra khỏi cửa sông dưới sự ảnh hưởng của hiệu ứng Coriolis ở vùng bắc bán cầu [1, 11]. Những nghiên cứu về động thái phát triển của các khối nước sông đã được thực hiện bằng các mô hình toán ở vùng có biên độ triều nhỏ [3,4] và ở vùng ảnh hưởng thủy triều mạnh [10], đã chỉ ra rằng các khối nước sông đưa trước hết sẽ được mở rộng về phía biển và sau đó dịch chuyển về phía bên phải (ở vùng bắc bán cầu). Trước khi khối nước sông quay trở lại vùng ven bờ, chúng chệch hướng tạo thành một vệt nước sông ven bờ. Ở vùng ven bờ CTSH có hai yếu tố chính ảnh hưởng quyết định đến cường độ và hướng di chuyển của dòng dư là ứng suất gió và các khối nước từ sông đưa ra. Sự di chuyển của dòng dư về phía Tây Nam trong mùa mưa (ngược với hướng gió Nam, Tây Nam) đã thể hiện ưu thế quyết định của các khối nước sông đến thành phần dòng dư ở vùng ven bờ so với ảnh hưởng của ứng suất gió (hình 2-c, d). Trong khi đó, mặc dù được tăng cường hơn (do trùng với hướng gió) nhưng vận tốc dòng dư mùa khô nhỏ hơn rõ rệt so với mùa mưa, do vai trò của các khối nước sông suy giảm mạnh (hình 2-a, b). Những kết quả đánh giá này khá phù hợp với nghiên cứu liên quan đã có về dòng dư ở khu vực này [7, 16].

 

Hình 2. Phân bố dòng dư vùng ven bờ CTSH trong mùa khô (Mùa khô: a-tầng mặt, triều cường; b- tầng mặt, triều kém; Mùa mưa: c-tầng mặt, triều cường; d- tầng mặt, triều kém) 

 

Các kết quả tính toán cũng cho thấy trong những ngày triều kém, vận tốc dòng dư thường có giá trị lớn hơn vào những ngày triều cường. Vùng nước có vận tốc dòng dư lớn cũng được mở rộng hơn vào những ngày triều kém (hình 2). Biến động theo thời gian Các kết quả phân tích cho thấy biến động của giá trị vận tốc dòng chảy tổng hợp ở các khu vực khác nhau trong vùng nghiên cứu đều phụ thuộc chặt chẽ vào DĐMN triều. Trong một chu kỳ triều thường xuất hiện bốn cực trị vận tốc dòng chảy: hai cực đại và hai cực tiểu. Cực đại dòng vào nửa cuối của pha triều xuống lớn hơn cực đại dòng ở nửa đầu pha triều lên. Có thể giải thích điều này do sự tăng cường của dòng sông đối với dòng chảy tổng hợp trong pha triều xuống và cũng do vậy mà vận tốc dòng chảy vào mùa mưa thường lớn hơn mùa khô khoảng 0,1 - 0,3 m/s. Độ lớn dòng chảy và chênh lệch giữa các tầng cũng thường có giá trị lớn hơn ở những ngày triều cường và nhỏ hơn vào những ngày triều kém. Tuy nhiên, sự biến động theo thời gian của dòng chảy ở mỗi khu vực lại có những đặc trưng riêng. 

 

Hình 3. Biến động vận tốc dòng chảy và mực nước khu vực phía ngoài cửa Bạch Đằng (a-tháng 3/2009; b- tháng 8/2009) 

 

Khu vực cửa Bạch Đằng có hình thái giống như dạng vịnh nửa kín [12]. Vào mùa khô, tại một số thời điểm trong những ngày triều cường, vận tốc dòng chảy phổ biến 0,2 - 0,5 m/s, có thể đạt giá trị 0,5 - 0,8 m/s và vào những ngày triều kém, vận tốc dòng chảy không vượt quá 0,4 m/s (hình 3-a). Vào mùa mưa, vận tốc dòng chảy có giá trị lớn hơn, thường trong khoảng 0,55 - 0,9 m/s và dưới 0,4 m/s vào những ngày triều kém (hình 3-b). Ở đây, sự chênh lệch giá trị vận tốc dòng chảy giữa tầng mặt và đáy mùa khô phổ biến dưới 0,2 m/s, nhưng vào mùa mưa (đặc biệt là những ngày triều cường), chênh lệch này lớn hơn 0,3 m/s. Khoảng thời gian vận tốc dòng chảy lớn và nhỏ vào mùa khô khá cân bằng, nhưng trong mùa mưa thời gian dòng chảy có vận tốc lớn vào kỳ triều xuống khá dài, đến gần thời điểm nước ròng. Điều này thể hiện ảnh hưởng của các khối nước sông vào mùa mưa [15]. Khu vực phía ngoài cửa Ba Lạt là vùng biển thoáng và dòng chảy ở đây không chỉ chịu ảnh hưởng của các khối nước từ sông đưa ra mà còn có vai trò của dòng dọc bờ. Do vậy, mặc dù biến động dòng chảy theo thời gian vẫn thể hiện xu hướng chung của toàn vùng nhưng cũng có những đặc điểm khác so với khu vực cửa Bạch Đằng. Vận tốc dòng chảy ở đây cả trong mùa mưa và khô đều lớn hơn ở cửa Bạch Đằng. Mặc dù vẫn có sự chênh lệch đáng kể về dòng chảy giữa những ngày triều cường và triều kém nhưng đã giảm mạnh; tốc độ dòng chảy mạnh nhất trong những ngày triều kém hầu hết đều lớn hơn 0,6 m/s. Cực đại dòng chảy thường xuất hiện sau thời điểm nước lớn khoảng 2-4 giờ, trong khi cực tiểu dòng chảy xuất hiện sau thời điểm nước ròng khoảng 2-5 giờ. Sự chênh lệch giá trị vận tốc dòng chảy giữa tầng mặt và đáy trong mùa mưa cũng lớn hơn so với mùa khô và cả hai mùa đều lớn hơn so với khu vực cửa Bạch Đằng. Vào những ngày triều cường mùa mưa, sự phân tầng của dòng chảy tăng lên, chênh lệch tầng mặt và đáy có thể 0,4 - 0,6 m/s (hình 4). 

 

Hình 4. Biến động vận tốc dòng chảy và mực nước khu vực phía ngoài cửa Ba Lạt (a-tháng 3/2009; b- tháng 8/2009) 

 

Đặc điểm biến động dòng chảy ở khu vực phía ngoài cửa Đáy theo thời gian có phần giống với khu vực cửa Ba Lạt hơn so với khu vực cửa Bạch Đằng, do dòng chảy ở đây không chỉ chịu tác động của các khối nước sông đưa ra mà còn tương tác với dòng dọc bờ từ phía cửa Ba Lạt đưa xuống. Tuy nhiên, giá trị vận tốc dòng chảy ở khu vực này nhỏ hơn so với khu vực cửa Ba Lạt, trong khoảng 0,2 - 0,6 m/s vào mùa khô và 0,2 - 0,8 m/s vào mùa mưa. Vận tốc dòng chảy lớn nhất vẫn xuất hiện sau thời điểm nước lớn giống cửa Ba Lạt, nhưng xuất hiện chậm hơn (sau thời điểm nước lớn khoảng 3-6 giờ). Đáng chú ý là trong mùa mưa dòng chảy cực đại ở khu vực cửa Đáy thường xuất hiện sau thời điểm nước lớn sớm hơn 2-3 giờ so với mùa khô, thể hiện sự ảnh hưởng tăng cường của khối nước dọc bờ từ phía cửa Ba Lạt di chuyển xuống (hình 5).

Hình 5. Biến động vận tốc dòng chảy và mực nước khu vực phía ngoài cửa Đáy (a- tháng 3/2009; b- tháng 8/2009)

 

 

KẾT LUẬN

Phân bố và biến động theo không gian và thời gian của trường dòng chảy tổng hợp ở vùng ven bờ CTSH phụ thuộc chặt chẽ vào DĐMN triều và biến động theo mùa của nguồn sông đưa ra. Dòng chảy tổng hợp luôn biến động theo pha DĐMN triều, tuy nhiên do đặc điểm hình thái địa hình khác nhau nên vai trò của DĐMN đến biến động dòng chảy có sự khác biệt đáng kể giữa các khu vực ven bờ phía Đông Bắc và Tây Nam cửa Ba Lạt. Sự phân tầng về giá trị vận tốc dòng chảy tăng dần từ khu vực cửa sông (nơi có độ sâu nhỏ) ra khu vực phía ngoài, giảm dần từ khu vực cửa Ba Lạt lên phía khu vực cửa Bạch Đằng ở phía Đông Bắc và xuống khu vực cửa Đáy ở phía Tây Nam. Theo thời gian, sự phân tầng diễn ra mạnh mẽ hơn vào mùa mưa và những ngày triều cường. Các khối nước từ sông Hồng-Thái Bình có vai trò quan trọng hơn ứng suất gió đến thành phần dòng dư ở vùng ven bờ CTSH. Dòng dư có xu hướng di chuyển về phía Tây Nam trong cả hai mùa (mùa mưa và khô) và phổ biến trong khoảng 0,1 - 0,3 m/s (tầng mặt) và 0,05- 0,15 m/s (tầng đáy). Khu vực xuất hiện vận tốc dòng dư lớn thường nằm vùng nước có độ sâu khoảng 10 - 25 m ở phía Nam cửa Ba Lạt. Giá trị vận tốc dòng dư lớn hơn vào mùa mưa và những ngày triều kém.

Nguồn: ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG DÒNG CHẢY VÙNG VEN BỜ CHÂU THỔ SÔNG HỒNG - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TỪ MÔ HÌNH 3D (Vũ Duy Vĩnh , Trần Đức Thạnh)