Diễn biến các quá trình thủy lực và vấn đề điều tiết nước cho nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản vùng cửa sông Văn Úc

Báo cáo nghiên cứu áp dụng một mô hình thuỷ lực kết hợp với số liệu đo đạc để đánh giá diễn biến của một số đặc trưng động lực cơ bản ở vùng cửa sổng Vãn Úc có thể đáp ứng cho nhu cẩu qu

ĐẠ I HỌC Q UỐ C GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐAI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN

ĐỂ TÀI

ĐỂ ĐIỂU TIẾT NƯỚC CHO NÔNG NGHIỆP, NUÔI TRỔNG THUỶ SẢN VÙNG CỬA SÔNG VÃN ú c

a) Tèn để tài:

Diễn biến các quá trình thuỷ lực và vấn để điểu tiết nước cho nóng

nghiệp, nuôi trổng thuỷ sản vùng cửa sỏng Vãn ú c

- Sô' kinh p hí đã quvết toán tháng 12 năm 2007

Báo cáo tóm tát bàng tiếng Việt

Báo cáo tóm tát bàng tiếng Anh a) Project:

H ydraulic C haracteristics and R egulating w ater for agriculture and aquaculture in Van ƯC Estuery

- T h e w i n d h a v e a s i g n i f i c a n t i n f l u e n c e o n th e p r o c e s s e s o f tidal a n d

sa lt p r o p a g a t i o n

P hạm 1 'ớn í V

X Á C N H Ậ N C Ủ A

T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C K H O A H Ọ C T ự N H IÊ N

MỞ ĐẦU

Cửa sông là vùng chuyển tiếp giữa sông và biển, ở nhiểu nơi trên thế giới, cửa sông là cái nôi bắt nguồn của nền văn minh nhân loại, như cửa sòng Nin (Ai Câp), cửa sông Hoàng Hà (Trung Quốc), cửa sông Sen (Pháp), Với hơn 3260

km bờ biển, ở Việt N am có các cửa sông thuộc hộ thống sông Hổng- Thái Bình, sông Đồng Nai, sông Cửu long, đã gắn liền với sự phát triên kinh tế xã hội qua nhiều th ế hệ cha ông ta từ hàng ngàn năm nay

Theo sô liêu thống kê, dọc bở biển Việt N am từ bắc vào nam có 114 cửa sổng, riêng vùng đồng bằng Bắc Bô có 20 cửa sông lớn Các cửa sông này là nơi chuyển tải cuối cùng của toàn bỏ lượng nước và lượng vật chấl kèm theo đổ ra biển và đây là đầu mối giao thông quan trọng giữa đất liền với biển, c ử a sổng cũng ỉà nơi phát triển các khu đô thị, các trung tâm kinh tế quan trọng: cảng, khu

c h ế công nghiệp,

Mặt khác, nhờ lượng phù sa phong phú mà các con sổng tải ra biển nên vùng đồng bằng ven biển hàng nãm không ngừng được mớ rộng Đất đai vùng cửa sông rất mầu mỡ, đó là nơi thuận lợi cho rừng ngập mặn phát triển, tận dụng mặt nước để nuôi trồng thuỷ sản mặn- lợ, nguồn nước giấu dinh dưỡng để phát triển nông nghiệp Tuy nhiên diễn biến ở các của sông luôn rất phức tạp, ở đó luôn có

sự biến đổi mạnh mẽ của các quá trình động lực theo cả thời gian và không gian

Hệ quả của quá trình đó là làm thay đổi lưu lượng và hướng dòng chảy, gây bồi xói ở vùng cửa sông và ven bờ, ngăn cản quá trình thoát lũ, thay đổi quá trinh xâm nhập mặn Các hiện tượng đó có nhiều ảnh hưởng tiêu cực tới đời sống và sản xuất của người dân sinh sống ở vùng này

Việc quan tâm nghiên cứu vùng cửa sông nói chung và nghiên cứu các quá trình động lực vùng cửa sông ảnh hưởng triều nói riêng đã thu hút sự quan tâm lớn của các nhà khoa học trong và ngoài nước [3] Để làm sáng tỏ diễn hiến các quá trình động lực vùng cửa sông ảnh hưởng triều người ta có thể dựa v à o việc xử

lý hệ ihống số liệu đo đạc và các mô hình hoá Nhưng cho đến nay, hệ thống số liệu đo đạc ở vùng cửa sông ảnh hưởng triều thường không chi tiết và đầy đủ, việc mô hình hoá vùng cửa sông còn nhiều hạn c h ế do chính sư phức tạp của vùng này Song việc khai ihác vùng ven bờ và cửa sóng phục vụ cho c á c nhu câu

3

p h á t triển kinh tế quốc dân hiện nay đang phát triển rất mạnh mẽ ở nước ta: nuôi

trổng thuỷ sản, giao thông thuỷ, khai thác khoáng sản, sản xuất nông nghiệp

Do đó, những nghiên cứu chi tiết về các quá trình động lực vùng cửa sông vẫn là đòi hỏi cấp bách

Báo cáo nghiên cứu áp dụng một mô hình thuỷ lực kết hợp với số liệu đo đạc

để đánh giá diễn biến của một số đặc trưng động lực cơ bản ở vùng cửa sổng Vãn

Úc có thể đáp ứng cho nhu cẩu quy hoạch khai thác có hiệu quả vùng này

Báo cáo gồm 2 chương, mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục

Mở đẩu: Đặt vấn đề, tính cấp thiết, mục đích nghiên cứu của đề tài

Chương 1: Tổng quan về cửa sông và Hệ thống sổng Thái Bình

Chương 2: H iện trang diễn biến vùng cửa sông Văn ú c

Kết luận: Các kết luận và kiến nghị

Diễn biến của các quá trình động lực vùng cửa sông rất phức tạp vì chúng vừa chịu chi phối của địa hình, vừa chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các quá trình sông

và các quá trình biển Hơn nữa vùng cửa sông Văn ú c là hạ lưu thoát nước chính của sông Thái Bình nên tình hình ỉại càng phức lạp hcrn Mặc dù rất c ố gang, trong điều kiện hạn ch ế về thời gian và tài liệu nên trong háo cáo không thê Iránh khỏi những khiếm khuyết, các tác giả rất mong nhận được sự góp ý của các dồng nghiệp

Chương I ĐẶC ĐlỂM c h u n g v í: c ử a s ô n g

VÀ HỆ THỐNG SÔNG THÁI BÌNH

1.1 Những khái niệm chung về cửa sông

1.1.1 Đ ịnh nghĩa cửa sông

Có nhiểu cách định nghĩa khác nhau về cửa sông, với các nhà Hải dương học, các nhà kỹ thuật và các nhà khoa học tự nhiên, cửa sông là vùng có sự tương tác giữa nước ngọt và nước mặn Tuy nhiên, định nghla cửa sông phổ biến nhất do Cam eron và Pritchard (1963) đưa ra: Cửa sông là vực nước ven bờ nửa kín, có liên hệ trực tiếp với biển khơi và tại đáy, nước biên pha loãng đều đặn với nước ngọt từ thượng lưu đổ về Sự tương tác giữa nước ngọl và nước mặn tạo diều kiện phát triển hoàn lưu nước và các quá trình xáo trộn do sự chênh lệch mật độ giữa nước mặn và nước ngọt

Trên cơ sở khoa học về hình thái và động lực học của sông, các nhà khoa học [3 ] đã định nghĩa cửa sông như sau:

Cửa sông là vực nước ven bờ nửa kín có cửa thông với biển và trong dó nước biển xáo trộn với nước sông từ trong lục địa đổ ra

Cửa sóng là nơi cuối cùng của dòng sông Vùng cửa sông là nơi tiếp giáp giữa sông với biển, giữa sổng với một con sông khác hoặc giữa sổng với hổ c ử a sóng bao gổm một phần cửa biển- nơi diễn ra những tương tác tích cực của dòng chảy sống và dòng chảy biển

1.1.2 Giói hạn của cửa sông

Giới hạn trên của cửa sông: Tại noi dao động của mực nước triều từ biển truyền vào bằng không

Giới hạn dưới của cửa sông: Tại nơi có độ mặn bằng 20- 30 %(>, th ấ p hơn so với ngoài biển hở

1.1.3 Phân đoạn cửa sông

Có hai cách phân đoạn cửa sông: Phân đoạn theo mức độ suy giảm hay tăng cường của dòng chảy sông và dòng triều và phán đoạn theo địa hình cửa sông

Đoạn dòng triêu sõng

5

-Lòng dãn đoạn này được hình thành là do tác động tương hỗ giữa dòng chảy và bùn cát đưa từ thượng lưu về Tác động của dòng triều đối với đoạn này rất yếu

ớt Nước mặn đi theo dòng triểu không đến được đây mà chỉ do nước ngọt bị đẩy ngược lên Trong trường hợp nguồn cát biển dồi dào, dòng triều dâng luôn luồn

tạo ra bổi lắng ở đoạn này, nhưng do lượng bùn cát không nhiều nên không ảnh hưởng đến diễn biến lòng sông Yếu tố quyết định đến diễn biến lòng sông ờ

đoạn này là dòng chảy thượng lưu và nguồn bùn cát do nó mang về

Đoạn dòng triêu biển

Đặc tính của lòng dẫn và diễn biến của đoạn này phụ thuộc vào cường độ của dòng triều và bùn cát biển mà nó mang vào Để tiêu thoát đòng triều và bùn cát xâm nhập vào cửa sông, lòng dẫn đoạn dòng triều biển luôn có độ mở rộng nhất định

Đ oạn quá độ

Trong đoạn này hai yếu tố dòng chảy sông và dòng chảy triều thay nhau lãng giảm tuỳ theo mùa nước và các nãm thuỷ vãn khác nhau Vì dòng chảy và bùn cát

ở đoạn này luôn thay đổi nên diễn biến lòng sông của đoạn quá độ cũng rất phức

Phân đoạn theo địa hình cửa sông Đây là cách phân đoạn thông Ihường, cửa sông được phần thành các đoạn: Đoạn tiếp cận cửa, đoạn chói cửa sổng, đoan khởi dầu của biển

Giới hạn trên của đoạn tiếp cận cửa sông là nơi mà nước còn chịu ảnh hưởng của mực nước dâng do triều Giới hạn dưới của nó là nơi bắt đầu phân lạch cúa loại cửa sông tam giác châu (delta) hoặc là nơi bát đầu hình thành tam giác châu ngầm của loại cửa sống hình phều (estuary),

Giới hạn dưới của đoạn cửa sông là biên tuyến của tam giác châu, sau dó cho đến biên ngoài của bãi biên cửa sông là đoạn ngoài cửa

Phân đoạn theo mốc ngưỡng cạn Các cửa sông dù thuộc loại nào cũng đều dược cấu tạo thành hai đoạn lấy mốc ngưỡng cạn (bãi chắn cửa) làm gianh giới phân chia: Đoạn chót cửa sông (đoạn 1 của hình 1.1), đoạn khởi đẩu của biến (đoạn 2 của hình 1.1)

1- Đoạn tiếp cận cửa

2- Đoạn cửa sông

a, Cửa sông hình tam giác châu

(Delta)

b, Cửa sông hình phễu

(Estuary)4- Bờ biển

5- Đường viền bờ dốc3- Bãi biển ngoài cửa

Hình 1.1 Phân đoạn cửa sông theo địa hình cửa

Các yếu tố động lực ở đoạn chót cửa sống thiên về động ỉực sổng, còn các yếu

tố động lực ở đoạn khởi đầu lại thiên về động lực biển

1.1.4 Phân loại cửa sông

Để định hướng cho việc nghiên cứu áp dụng các phương pháp phân tích và ứng dụng các mô hình toán học cho các quá trình động lực vùng cửa sông cho phù hợp, đồng thởi cần có các chiến lược khai thác bền vững vùng cửa sông thì việc cần thiết phải có sự phân loại cửa sông

Hiện nay, việc phân loại cửa sóng đã được nhiểu nhà nghiên cứu nêu ra[3] Cơ

sở của các cách phân loại đó chủ yếu dựa vào các chỉ tiêu của hình thái học, động lực học, đặc trưng bùn cát, phân bố mặn Xuất phát từ mục tiêu và nhiệm

vụ nghiên cứu khác nhau mà người ta chia cửa sông thành nhiều loại Đ ịa hình, lưu lượng dòng chảy và tác động của thuỷ triều là những nhân lố quan trọ n g ảnh hưởng đến tốc độ và quy mô của sự xáo trộn giữa nước ngọt và nước mặn Đối với quy mổ địa phương và xét trong các chu kỳ ngắn, gió cũng ảnh c ó vai trò dáng kể Sự xáo trộn cuối cùng được phản ánh qua cấu trúc của mật độ và sự có mặt của phân tầng là nguyên nhân làm thay đổi hoàn lun nước Rõ ràng, tất cả các nguyên nhân và hậu quả này liên kết với nhau và rất khó đế tính đ ế n tất cá

7

-chúng trong cùng một hộ thống phân loại cửa sông Để thuận lợi cho việc nghiên cứu cửa sông Văn Uc, ở đây chỉ đưa ra một sô cách phân loại cửa sông

P hân loại cửa sóng theo quan điểm về c h ế độ và đặc tính thuỷ triều

Xuất phát từ độ lớn triều người ta đã phân loại các cửa sông như sau:

Cửa sông triều mạnh (Macrotidal) có độ lớn triều AH > 4 m

Cửa sồng triều trung bình (Messotidal) có độ lớn triều AH > 2 ^ 4 m

Cửa sông triều yếu (Microtidal) có độ lớn triều ÀH < 2 m

P hân loại cửa sông theo quan điểm vé hình tlìái địa mạo

Cho đến hiện nay, cách phân loại cửa sông phổ hiến nhất là theo quan điểm hình thái địa mạo: có hai loại là cửa sông tam giác châu (delta) và cửa sông hình phễu (estuary)

Cửa sông tam giác châu (delta): Khi đi vào đoạn cửa sông, do sự thay đổi về hình thái lòng sông vừa chịu ảnh hưởng của cấc yếu tố động lực biển vừa kết hợp với sự xáo trộn giữa nước ngọt và nước mận nên phẩn lớn bùn cát sẽ bổi lắng tập trung ở đây và làm cho cửa sông kéo dài ra Khối lượng bùn cál tích tụ phát triển dần m ở rộng và kéo dài ra thành các vùng lớn, người ta gọi là Tam giác châu Do

sự khác nhau trong tổ hợp các điều kiện dòng chảy sông và các yếu tố dộng lực

đã dẫn đến có sự khác nhau về hình thái cấu trúc và mức độ phát triển của Tam giác châu Sự hình thành các cửa sông có nhiều hình thái rất đa dạng

Hình 1.2 Các dạng cửa sông tam giác châu Cửa sông hình phễu: Những cửa sông loại này (hình 1.3) cổ thung lũng, sồng không được bổi đắp hoàn chỉnh Nguyên nhân hổi đắp không hoàn chinh là do

bùn cát lưu vực ít mà yếu tô động lực biển lại lớn Các bãi cát ngầm không thế phát triển đầy đủ với thuỷ triều có lưu lượng lớn vào - ra làm cho cửa sông phải

mở rộng ra ngoài tạo thành dạng hình phễu, c ử a sông Bạch Đằng và các cửa sông

đổ vào vịnh Hạ Long thuộc loại này

Pliân lo ạ i cùa sóng theo quơII điểm về các yếu tỏ' động lực

Galowy W.E căn cứ vào quan hệ giữa các yếu tố dòng chảy sông, sóng và thuỷ triều đã đề xuất lam giác phân loại cửa sông delta (hình 1.4 ) c ử a sông delta được tác giả chia nhỏ ra làm ba loại: Loại chịu tác động của dòng chảy sóng là chủ yếu, loại chịu tác động của sóng là chủ yếu, loại chịu tác động của triều là chủ yếu Cách phân loại này có vẻ như xét toàn diện đến các yếu tố dộng lực vùng cửa sông nhưng trên thực tế yếu tố sóng ngoài có ảnh hưởng lớn đối với hìríh thái đường viển ngoài của delta và độ dốc đáy, nó cũng phụ thuộc nhiều vào hình thái vùng cửa sông, hơn nữa cách phân loại này lại chưa xét đến ảnh hưởng của bùn cát

Thuộc loại ưu th ế sông có các cửa sông: S.Mississippi, s Pô, s Đa nuýp .Thuộc loại ưu th ế sóng có các cửa sông: s Nil, s Nigie

Thuộc loại ưu thế triều có các cửa sông: s Mêkông, s Hẳng

Hình 1.3 Cửa sông hình phễu

Hình 1.4 Tam giác phân loại cửa sổng

P hán loại cửa sõng dựa theo câu trúc của ảộ muôi

Phân loại cửa sông dựa vào sự phân hố độ muối và các đặc trưng dòng chảy trong cửa sông là một sơ đổ phân loại cửa sông tương đối phổ biến, vì nó giúp chúng ta hiểu biết tốt hơn về hoàn lưu ở các cửa sông được duy trì như thế nào Pritchard (1955), Cam eron và Pritchard (1963) đã phán loại cửa sông dựa theo sự phân tầng cửa sông và các đặc trưng của phân bô độ muôi ở cửa sông, đã đưa ra 4 kiểu cửa sông chính: Phân tẩng mặn hay có nêm mặn, Fjord, xáo trộn từng phần

và đổng nhất (không đổng nhất bên và đồng nhất bộ phận)

Cửa sông phân tầng mạnh, kiểu nêm mặn (H 1.5,1); cửa sông phán tầng mạnh, kiểu Fjord ( H I 5,2); cửa sông xáo trộn một phần (H l.5 ,3 ) và các cửa sổng đồng nhất thẳng đứng (H l.5 ,4 )

Hình 1.4 Sơ đồ phân loại cửa sông theo cấu trúc của độ muôi

Xuất phát từ các quan điểm khác nhau, các tác giả trên thế giới dã phân chia cửa sông ra thành nhiều loại để thuận tiện trong nghiên cứu Một số tác giả có quan điểm thiên hướng về từng măt để phân loại cửa sổng: Quan điếm về chế độ

và đặc tính thuỷ triều, quan điểm về hình thái địa mạo, quan điểm về đặc lính bùn cát, quan điểm về các yếu tố động lực: sông, sổng, thuỷ triều

Tuỳ thuộc vào quan điếm hay mục đích nghiên cứu khác nhau mà thiên về cách phân loại cửa sông theo cách này hay cách khác Tuy nhiên, hiên n ay cách phân loại theo hình thái địa mạo và phân loai theo mức độ tác dóng của các võu

t ố động lực sông- biển đang được các nhà khoa học quan tâm và tập trung nghiên

cứu.

1.1.5 Phàn loại cửa sông ở việt nam

Việt N am nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, có địa hình trải dài với hơn 3260

km bờ biển từ Quảng Ninh đến Kiên Giang, với 114 cửa sông chính, bình quân

20 km bờ biển có một cửa sông

Các nhà nghiên cứu Việt N am [3] dựa trên quan điểm hình thái địa mạo với mức độ tác động của các yếu tố động lực biển đã cho rằng các cửa sông của Việt

N am có thể phân thành ba loại chính như sau: c ử a sông loại hình phễu, cửa sông loại tam giác châu và cửa sông phảng miền Trung

Cửa sông loại hình ph ễu (estuary)

Các cửa sông có dạng hình phễu hay loa kèn dược gọi là cửa sông hình phễu Các cửa sông loại này có mặt cắt ướt ngày càng loe rộng khi càng ra gần biển và thường phân bố trong các vịnh nửa kín ít phát triển Đó là các cửa sổng đổ vào vịnh Bắc Bộ: cửa Lạch Huyện (sông Chanh), cửa Nam Triệu (sông Bạch Đàng), cửa Lạch Tray (sổng Lạch Tray) Tại đây có chê độ nhật triều điển hình với dao động của mực nước triều lên tới 4,5 m, tốc độ dòng triều dạt 40 ^ 5 0 cm/s, lớn nhất có thể tới 100 ^ 1 5 0 cm/s c ử a sông hình phễu đổ vào vịnh Gành Rái (Nam Bộ): cửa Dinh (sông Dinh), cửa Ngã Bảy (sông Lòng Tàu), cửa Cái M ép (sông Thị Vải), cửa Soài Rạp (sông Đồng Nai) Các cửa sông này chịu ảnh hưởng của

c h ế độ bán nhật triều không đều có dao động mực nước triều lớn, cực đại tới 4 m, tốc độ dòng triều đạt tới 100 cm/s Chế độ động lực như vậy có ảnh hưởng lớn đến ch ế độ động lực toàn vùng cửa sông, trong khi đó yếu tô sóng ảnh hưởng không đáng kể

Cửa sỏnẹ loại tani giác châu (D elta)

Dòng chảy sông khi đi từ thượng nguồn vào đoạn cửa sông, do sự thay dổi về hình thái lòng sông chịu ảnh hưởng của các yêu tố dông lực và sư xáo trộn giữa nước sông và nước biển có mật độ khác nhau, phần lớn hùn cát do sông tải ra sẽ bồi lắng tập trung làm cho cửa sông kéo dài ra phía biển, vùng bồi tích dán dần phát triển tạo thành tam giác châu hay gọi là vùng Châu thổ (Delta) Loại cứa sông Delta ở Việt N am là các cửa của ba hệ thống sổng lớn:

11

Hệ thống sông Hổng: Sóng Hồng khi chảy vào đổng bằng Bác Bộ đã chia ra nhiều cửa dể thoát nước ra biển, trực tiếp có bốn cửa sông lớn thuộc loại cửa sổng Delta, đó là cửa Trà Lý (sông Trà Lý), cửa Ba Lạt (sông Hồng), cửa Lạch Giang (sông N inh Cơ), cửa Đ áy (sông Đáy)

Các cửa sông Delta thuộc hộ thống sông Thái Bình: Hệ thông sông Thái Bình

có nhiều cửa đổ ra biển song chỉ có hai cửa chính thuộc loại cửa sông Delta là cửa Văn ú c (sông Văn ú c ) , cửa Thái Bình (sổng Thái Bình)

Các cửa sông Delta thuộc hệ thống sồng MêKông: Thuộc sông Tiền có sáu cửa là cửa Tiểu, cửa Đại, cửa Ba Lai, cửa Hàm Luông, cửa c ổ Chiên và cửa Cung Hầu Thuộc sông Hậu có ba cửa là cửa Định An, cửa Basac và cửa Tranh Đề

K hác với các cửa sông thuộc hệ thống sông Hồng, cửa sông thuộc hệ thống sông M êK ông không có đảo chắn, cồn cát chắn cửa ở xa bờ mà tổn tại nhiều đảo lớn nhỏ trong các cửa sông Đó là kết quả của của quá trình tương tác giữa sông

và biển Thực tế cho thấy các bãi phù sa biển ở hạ lưu châu thổ sõng c ử u Long không phát triển mấy như ở vùng hạ lưu châu thổ sông Hồng Các dòng phù sa ven bờ không dừng lại ở các cửa sông mà đi tiếp về phía mũi Cà Mau để bổi đắp cho vùng tiếp giáp giữa Biển Đông và vịnh Rạch Giá

C ác cửa sông phang m iên Trung

Dọc theo bờ biển miền Trung là các cửa sông chảy lừ núi cao miền tây theo hướng tây ra biển, hầu hết các sông ở đây đều ngán và đốc vùng bờ lại chịu tác động m ạnh của sóng biển Các cửa sồng thường bị hạn c h ế trao đổi nước với biển

do tồn tại các dải cát kéo dài theo hướng đường bờ, các cửa sổng không ổn định thường di dộng trên những đồi cát ven biển Đường viền các cửa sông tạo với đường bờ thành một vệt thẳng không lồi ra biển như kiểu delta, cũng không lõm vào như kiểu estuary Chúng thuộc loại cửa sông phẩng,

Hầu hết các sông ở vùng này đều có một cửa và gần như mỗi tỉnh chỉ có một cửa sông đáng kể: cửa Hới (sông Mã, Thanh Hoá), cửa Hội (sông L am , Nghệ An), cửa Gianh (sông Gianh, Quảng Bình), cửa Việt (sông Thạch Hãn, Quảng Trị), cửa Thuận An (sông Hương, Thừa Thiên- Huế), cửa sống Hàn (sông Hàn

Đà Nẩng), cửa Hội An (sổng Thu Bồn, Q uảng Nam), cửa Trà Khúc (sóng Trà Khúc, Q uảng ngãi), cửa Đà Rằng (sổng Đ à Rằng, Phú Yen'), cửa sổng C ái (sõng

Cái N ha Trang, K hánh Hoà), cửa Đông Hải (sông Cái Phan Rang, Ninh Thuận).

Độ lớn triểu giẩm đần từ phía bắc vào, đạt giá trị nhỏ nhất ở cửa Thuận An (0.5 m) sau đó lãng dán vào phía nam Yếu tô triều không dóng vai trò quan trọng bầng yếu tố sóng, vì đây là vùng biển hở chịu tấc dộng ihường xuyên của các đợt gió m ùa và bão Các cửa sông miền Trung thường bị ngãn cách với biển bởi dải cồn cát cao chỉ còn một cửa hẹp chảy ra biển Một số nơi phía trong dải cồn cát

đó là bầu nước ngọt hoặc đầm phá mà điển hình là hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai (Thừa Thiên- Huế)

Các nhà khoa học Việt Nam chủ yếu phân loại cửa sông của nước ta theo hinh thái địa mạo và mức độ tác động của các yếu tô động lực sổng- biển Các cửa sổng ở Việt N am được phân thành ba loại điển hình: c ử a sông hình phễu (Estuary), cửa sông hình tam giác châu (Delta) và cửa sóng phẳng miển Trung Trong mỗi loại cửa sông thường có một hay hai yếu tố động lực chiếm ưu thế:Cửa sông hìrứi phẻu: dòng triều chiếm ưu thế

Cửa sông hình tam giác châu: dòng chảy sông chiếm ưu thế

Cửa sông phẳng miền Trung: dòng ven do sóng chiếm ưu thế

Khi nghiên cứu một cửa sông cụ thể, người ta căn cứ vào nguồn số liệu có được để tiến hành tính toán đánh giá những yếu tố nào chi phối cửa sông đó

1.1.6 C ác yếu tố động lực cửa sông

Mực nước cửa sông

Mực nước cửa sông chịu ảnh hưởng của cả chế độ thuỷ vãn sông và chè độ hải văn nên luôn luôn biến động Các nhân tố ảnh hưởng đến mực nước cứa sông là: Dòng chảy sông, Sóng biển, Thuỷ triều Thuv triều là nhãn tố quan trọng nhất đối với sự biến động mực nước cửa sông

Dòng ch ả y sông

Dòng chảy từ sông đổ vào biển là một yếu tố động lực quan trọng Đ ó là một dòng chảy không ổn định, không đều, 3 chiều, chuyển động trong một lòng dẫn phức tạp Dòng chảy sông ở nước ta có tính chất theo mùa: Mùa lũ có lưu lương lớn, mực nước cao; mùa kiệt có lưu lượng nhỏ, mực nước thấp Chênh lệch dòng chảy giũa m ùa lũ và mùa kiệt có khi rất lớn: hơn 10 m về mưc nước, 50-60 lần thậm chí gần 100 lần về lưu lượng

13

Sóng biển

Sóng biển là mộl nhân tố thuỷ văn quan trọng có ảnh hưởng nhiều đến điền biến cửa sông Khi sóng truyền vào của sông, làm nước dâng lên khá cao, nhất ]à ớ những cửa sông lớn, đặc biệt là sóng trong bão Khi thuỷ triều lèn mạnh thì sóng biển và sóng nước nông hỗn hợp với nhau, xô dập nhau rất dữ dội

Nước dâng, nước hạ trong bão

Dưới tác dụng của gió bão, mặt biển xuất hiện sự dâng hạ khác thường, lúc gió bão từ ngoài khơi thổi vào cửa sông, có thể xuất hiện sự tãng dột ngột cúa mực

nước ven bờ và cửa sông Lúc gió bão ở trong bờ thổi ra ngoài khơi, mực nước ở

cửa sông có thể hạ xuống bất thường Khi nước dâng, độ dốc mặt nước biển thoải, nước dâng xuất hiện lúc triều cường, gây ra mực nước đặc biệt cao Khi xuất hiện nước hạ, mực nước biển thấp, độ dốc cửa sông tãng lên, khi gió xoáy đột ngột ngừng thổi, hiện tượng nước dâng bỗng chuyển thành hiện tượng nước

hạ, nước sông bị ứ dềnh lén lại chuyển ra biển với tốc độ lớn hơn

Thu ỷ triều vùng cùa sông

Thuỷ triều sau khi tiến vào cửa sông bị ảnh hưởng của địa hình lòng sóng và nước sông từ nguồn đổ vổ mà sinh ra biến hình và di chuyên với trạng thái rất phức tạp Thuỷ triều truyền vào cửa sông tao thành dòng chảy ngược với dòng nước từ thượng lưu đổ về Khi triều lên, dòng triều chảy ngược, nước sông bị đẩy lên thượng lưu đến giới hạn dòng triều, dòng triều không tiến thêm nữa, phía trẽn giới hạn triều, chênh lệch triều bằng 0 gọi là giới hạn khu triều Sống càng lớn, cửa sông càng rộng, càng sâu, phạm vi ảnh hưởng của triều càng xa và thay đổi theo mùa; vào m ùa cạn khu triều tiến sâu vào nội địa hơn mùa lũ Khí triều xuống, mặt nước biển hạ thấp, dòng chảy xuôi ra biển với tất cả lượng nước đồn ứ lại nên tốc độ lớn hơn lưu tốc bình thường ở cửa sông Quá Irinh lên xuống của dòng chảy cửa sông (lén xuống của dòng triều cửa sông) được diễn tả như sau: Irong quá trình triều lên, mực nước dâng lên, độ dốc mặt nước giảm xuống, lưu Lốc giảm nhỏ Trong quá trình triều rút, hiện tương xảy ngược lai N hưng lưu lượng của dòng chảy bao giờ cũng xuôi về biển Phân hố lưu tốc Lrén m ặ t cắt và trên thuỷ trực gần giống như đoạn sông không có triều Điều này đúng với đoạn giữa biên giới vùng triều và biên giới dòng triều, mưc nước luôn luôn biến động

Độ m ặn vùng cửa sông

Hàng ngày triều lên xuống đưa nước biển vào cửa sông, tiến sâu vào trong nội địa gây không ít khó khãn cho sản xuất nóng, công nghiệp Khi nghiên cứu diễn biến độ mặn ở cửa sông, chúng ta cần phải xét đến sự thay đổi độ mãn theo không gian và thời gian Sự thay đổi này chủ yếu do ảnh hường của dòng chảy trong sồng, dòng chiều, địa hình, sóng, gió, nhiệt độ

Trên những sông không có nhập lưu và phản lưu, sự phân bố độ mận dọc theo sông giảm dần về phía thượng lưu ở các cửa sống, có chế độ nhật triều là chủ yếu, nước biển xâm nhập vào nội địa xa hơn, nên độ mặn ở nơi xa cửa sông cũng lớn hơn so với cửa sông chịu ảnh hưởng của bán nhật triều Khi triều xuống độ măn ở sổng cũng thay đổi khác nhau và phụ thuộc vào lưu lượng nước sóng, càng

về thượng lưu của sông biên dộ thay đổi của độ mận càng nhỏ, sự thay đổi độ mặn còn phụ thuộc vào gió

Đối với sông đơn dòng, phương trình phân bố độ mận theo sóng có dạng:

1.2 Một số đặc điểm chung về hệ thống sông Thái Bình

1.2.1 Đ ắ c đ iể m c h u n g hệ th ô n g sông Thái Bình

Hẹ thống sông Thái Bình gồm dòng chính sông Cẩu và hai sông nhánh là sông Thương và sông Lục Nam, ba sông này hợp lưu tại Phả Lại Từ hạ lưu Phả Lại được gọi là sổng Thái Bình, Sau khi tiếp nhận nước sóng Đuống, chảy đến

N ấu Khê ở hạ lưu Phả Lại khoảng 7 km, sông Thái Binh tách thành hai sông: sông Thái Bình và sông Kinh Thày Dòng chính Thái Bình chày qua cáu Phú Lương, rồi có các phân lưu: sông Gùa, sông Mới đổ nước vào sông Văn Ưc\ đến

Q uí Cao thì nhận nước sông Hổng từ sông Luộc chày vào ớ phía hạ lưu Quý Cao sông Thái Bình lại có thêm phân lưu sõng Mới sang sổng Vãn Ưc Sau dỗ,

15

-sông Thái Bình chảy ra vịnh Bắc Bộ tại cửa Thái Bình Từ năm 1930, đoạn -sông Thái Bình từ Cầu Xe đến Q uí Cao bị bồi lấp mạnh, cho nén vào năm 1939 - 1940

đã đào sông Mới ở phía bờ hữu để chuyển nước sõng Luộc sang sông Văn ú c Từ

hạ lưu Q uí Cao, lòng chính sông Thái Bình bị bồi lấp nhiều nên hiện nay phần lớn lượng nước sông Thái Bình chảy vào sông Văn ú c Sông Văn ú c lại có phân lưu Lạch Tray đổ ra biển tại cửa Lạch Tray

Khi chảy đến ngã ba Kèo sông Kinh Thầy lại tách thành 2 nhánh: sổng Kinh Thầy và sông Kinh Món Sông Kinh Thầy chảy qua An Bài, Bến Triều, phân lưu

Đá Bạch (Đá Vách); sau đó cả hai sông Kinh Thầy và Đá Bạch đểu chảy vào sông Đá Bạch - sông Bạch Đằng, cuối cùng đổ ra biển tại cửa Nam Triệu ở thành phố Hải Phòng Sông Kinh Môn kJhi chảy đến ngã ba Mây lại có phân lưu sổng

R ạng (sổng Lai Vu) Dòng chính Kinh Môn chảy vào sổng Cấm tại ngã ba Hàn, sống Rạng chảy qua Quảng Đạt rồi đổ vào sông Vãn ú c N hư vậy, ở hạ lưu sông Thái Bình có nhiều phân lưu đổ ra biển tại 5 cửa: Lạch Huyện, Nam Triệu, Lạch Tray, Văn ú c và Thái Bình

Tóm lại, mạng lưới sông ngòi, kcnh rạch ở đồng bằng hệ thống sông Thái Bình chằng chịt, đan xen lẫn nhau Hoạt dộng xâm thực của thuỷ triều ở vùng cứa sóng khá mạnh nên các cửa sông đều khá rộng, có dạng hình phễu và delta Chính vì lẽ

đó mà c h ế độ Ihuỷ vãn, thuỷ lực ở hạ lưu sông Thái Bình rất phức tạp, ảnh hưởng lẫn nhau và bj chi phối bởi chế độ nước từ thượng nguồn đổ về, từ sông Hồng phân lưu sang và thuỷ triều Vịnh Bắc Bộ

Địa hình đổng bằng sông Thái Bình khá bằng phẩng nghiêng theo hướng bắc - nam, tây bác - đồng nam: sông ngòi, kênh rạch nối VỚI nhau thành m ang lưới chằng chịt

Hình 1.5 M ạng lưới sông đổng bằng Bắc Bộ

1.2.2 C hê độ thuỷ triều

Ranh giới triều

Vị trí thuỷ triều xâm nhập vào trong sông ngòi kênh rạch khi dô lớn triều bàng

không được gọi là ranh giới triều Ranh giới triều không cô' định trên lừng dòng sông tuỳ thuộc vào sự tương tác giữa lượng nước từ thượng nguồn đổ về và độ lớn của thủy triều, điểu kiện điạ hình

Theo kết quả quan trắc và phân tích số liệu thực do mực nước và dòng chảy tại các trạm thuỷ văn trên các sông của hệ thống sông Thái Bình Cho thấy, do địa hình thấp, cửa sông rộng, độ đốc đáy sông nhỏ nên triều truyền vào trong hệ thống sông Thái Bình khá sâu tới khoảng 150 km cách cửa biển

Trong m ùa lũ, lũ từ thượng nguồn dồn về đẩy ranh giới triều ra phía biển, nẽn

sự ảnh hưởng của triều chỉ thể hiên rõ ở khu vực gần biến, còn ớ khu vực xa biến thì không thể hiện rõ Có thể phân vùng đổng bằng sổng Thái Binh ra làm 3 khu vực chịu ảnh hưởng triều:

• Khu vực chịu ảnh hưởng lũ là chính: nằm trong phạm vi khoảng từ thượng lưu đến Cát Khê trên sông Thái Bình,

• Khu vực Iranh chấp giữa lũ và triều,

• Khu vực chịu ảnh hưởng triều là chính Khu vực này nằm trong phạm vi cách cửa sông khoảng 40 - 50 km đối với hệ thống sông Thái Bình

Trên hệ thống sông Thái Bình, ranh giới triều có thể tới Phúc Lộc Phương trèn sông Cầu, Phủ Lạng Thương trên sông Thương và Lục Nam trên sông Lục Nam Tuy nhiên, trong m ùa lũ, ranh giới triều lùi dần ra biển tuỳ thuộc vào đ ộ lớn cúa

lũ và triều Tại Phả Lại, mức độ ảnh hưởng của triều tuỳ thuộc vào nước lũ lừ thượng nguồn đổ về được thể hiện bầng cấp mực nước lũ như sau [8]:

- Khi mực nước sông Thái Bình tại Phả Lại (HpL) dưới 1,6 m, quy luật dao dộng triều vẫn còn thể hiện rõ trên đường quá trình mực nước tại Phả Lại

- Khi lũ đang lên, HpL > 3 m, sự ảnh hưởng của triều m ờ nhạt và khi HpL tăng lên nữa thì không còn thấy sự dao động của triều trên đường quá trình mực nước tại Phả Lại

- Khi lũ rút và HpL < 4,5 m vào kỳ triều cường thì triều vẫn còn ảnh hưởng đến Phả Lại Chènh lệch triều lên (AH) tại Phả Lại như sau:

+ Hpl = 3 m, AH = 2,8 - 3,2 m, dao động mực nước tại Phả Lại khoảng 5 cm:+ HpL = 2 m, biên độ dao động triều tại Hòn Dáu 2,5 - 3,5 m thì dao động mực nước có thể tới 10 - 25 cm

+ Hpl = 5,5 m thì triều ảnh hưởng yếu ở thượng lưu Phả Lai, nhưng còn rõ rệt

ở hạ lun Phả Lại

N hư vậy, có thể chia hạ lưu sông Thái Bình ra làm 3 khu vực với sự ảnh hường của lũ, triều và nước vật như sau:

- Khu vực chịu ảnh hưởng của nước vật từ sông Đuống;

- Khu vực chịu ảnh hưởng lũ thượng nguồn và triều;

- Khu vực hoàn toàn chịu ảnh hưởng triều

Khu vực chịu ảnh hưởng của nước vật do iu sông Đuống từ sổng Hỏng chảy tới nầm trong phạm vi từ cửa sông Đuống đến Đáp Cầu trên sông Cầu, Phú Lạng Thương trên sông Thương và Lục Nam trên sông Lục Nam

Khu vực chịu ảnh hưởng lũ (lũ từ sông Hổng sang và từ sông Cầu, sông Thương và sông Lục Nam) và triều nằm ở hạ lưu Phả Lại (hạ lưu cửa sông Đuống) Từ hạ lưu trạm Cát Khê (trên sông Thái Bình) và trạm Bến Bình (trên sông Kinh Thầy) khoảng 20 km thường xuyên chịu ảnh hưởng của thuv triều Từ Cát Khê và Bên Bình về thượng lưu trong cấc tháng VII - IX khi có lũ lớn thì sự ảnh hưởng của triều hầu như không đáng kể và AH, = 0

Từ hạ lưu Phú Lương trên sông Thái Bình và ngã ba Mây trên sông Kinh Thầy (ngã ba sông Kinh Thầy và sông Kinh Môn) đến biển là khu vực thường xuyên chịu ảnh hưởng của triều với biên độ triều lên lớn nhất tới 140 - 360 cm, tăng dần

ra cửa biển Thời gian xuấl hiện đỉnh triều tại Cát Khê và Bến Rình thường muón hon đỉnh triều tại Hòn Dáu khoảng 5h-7h trong mùa lũ và 4h-5h trong m ùa cạn

Độ lớn triều giảm dần từ cửa sông vào sâu trong sông và khác nhau giữa các thời kỳ trong năm Trên sông Thái Bình, AH| ,b khoảng 210 - 270 cm tại Đông Xuyên, giảm còn 70 - 150 cm tại Phú Lương và 55 - 100 cm tại Cát K hê, 40 - 60

cm ở hạ lưu các sông Cầu, Thương, Lục Nam, các tháng mùa lũ còn nhỏ hơn so với các tháng mùa cạn và từ Cát Khê trở lại hầu như không chịu ảnh hưởng triều trong các tháng mùa lũ, Giá trị AHlmax khoảng 250 - 306 cm tại Đ ô n g Xuyên, giảm còn 140 - 180 cm tại Phú Lương, 65 - 140 cm tai Phả Lai Trên sông Kinh Thẩy, AHị khoảng 270 - 360 cm tại Cửa Cấm, 60 - 100 cm tại Bến Bình, AHL ,b trong các tháng m ùa lũ nhỏ hơn so với ổlỉ; Ib trong các tháng mùa can T ừ thượng lưu Bên Bình trở lén không chịu ảnh hưởng triều, A H ^,, = 320 - 390 c m lại c ử a

19

Cấm, 100 - 190 cm tại Bến Binh.

Trên các phân lưu khác của sông Thái Bình: API| ,(, = 170 - 230 cm lại Kinh Khê trên sông Văn ú c ; 105 - 185 cm tại Quảng Đạt trên sông Rạng, 156 - 210

cm trên sông Mới tại Sông Mới, 115 - 190 cm tại Bá Nha trên sóng Gùa, 245 -

300 cm tại Kiến An trên sông Lạch Tray triều có thể tiến sáu vào các phân ỉưu này trong tất cả các tháng trong năm, nhưng độ lớn triều trong các tháng mùa lũ nhỏ hơn so với các tháng trong mùa cạn Giá trị AH[ max - AH| tb: 210 - 270 cm tại

K inh Khê trên sông Vãn ú c , 104 - 185 cm tại Quảng Đạt trên sông Rạng, 180 -

240 cm tại Sông Mới trên sông Mới, 155 - 230 cm tại Bá N ha trên sông Gùa và

240 - 350 cm tại Kiến An trên sông Lạch Tray

Như vậy trên hộ thống sông Thái Bình, chênh lệch Iriều giảm dần từ cửa biên vào sâu trong sông, mức độ giảm tuỳ thuộc vào độ lớn của triều cũng như lượng nước từ thượng nguồn đổ về và sự giao thoa sóng triều giữa các sóng trong các tháng trong năm

- Chênh lệch triều trong các iháng mùa lũ nhỏ hơn so với các tháng trong mùa

- Chênh lệch triều xuống nhỏ hơn so với triều lên nhưng không nhiều

Trong các bảng 1.1 đưa ra giá trị chênh lệch triều lớn nhất tại các trạm trên các sông trong vùng đổng bằng sông Thái Bình

Bảng 1.1 : Độ lớn triều lớn nhất trong thời kỳ quan trắc tại các irạm trên hệ

Tốc độ truyển triều phụ thuộc vào lượng nước từ thượng nguồn đổ về, độ lớn của thuỷ triều và điều kiện địa hình thuỷ lực, thuỷ văn Do vậy tốc độ truvển triều khác n hau giữa các kỳ triều, giữa các đoạn sông.

Trên hệ thống sông Thái Bình, sự truyền triều phức tạp do mạng lưới sông dày đặc và lòng sông luôn bị bồi xói Độ lớn của triều từ biển truyền vào hệ thống sông Thái Bình lớn hơn so với các hệ thống sông Hổng khoảng 1 0 - 2 0 cm với cùng khoảng cách cách biển, nhưng giới hạn Lối đa của thuỷ triều trên hệ thống sông Thái Bình ngắn hơn (trên sóng Hồng khoảng I80km trên sông Thái Bình khoảng 150km)

Như đã nêu, sông ngòi, kênh rạch trong đồng bằng sổng Thái Bình tạo thành mạng lưới chằng chịt và có nhiều cửa ra biển Cho nên, khi triều truyền vào trong sông xảy ra hiện tượng giao thoa sóng triều Sự xuấl hiện triều tại một vị trí nào

đó phụ thuộc vào sự xuất hiện của triều ở các cửa sông có liên quan, tức là cũng

có thể đổng thời chịu tác động của triều từ các cửa sông

Hiện tượng giao thoa của các hệ sóng triều từ các cửa biển truyền vào có the nhận thấy ở trạm Triều Dương trên sông Luộc Tại Irạm Triều Dương có sự gặp nhau giữa hệ sóng triều từ cửa Thái Bình truyền qua sồng Luộc và sóng Iriều từ cửa Ba Lạt truyền qua sông Hồng vào Hệ quả của sự giao thoa này là vai trò của dòng bán nhật triều tăng trong khi ở các nơi khác là dòne nhật triều chiếm ưu thế

Ớ hạ lưu các sông, dòng triều có tốc độ biến dổi một cách tuần hoàn, chủ yếu theo chu kỳ nhật triều, tức là hàng ngày có một lần chảy ngược và một lân chảy xuôi Tốc độ dòng triều ở các cửa sông vùng đổng bằng sóng Thái Bình có thể đạt tới 1 - 2 m/s Tại cửa sông Văn Uc dòng triều đat xấp xỉ 1,5 m/s, tai c ử a Cấm đạt 1 m/s

Trong m ùa cạn, nước chảy ngược và tốc độ chảy nguơc cũng thay đổi trên từng đoạn sông và càng gần biển thì tốc độ chảy nguơc càng mạnh Hiện tương chảy ngược có thể xuất hiện nhiều ngày trong năm, trừ những ngày có lũ lớn

Trong mùa lũ, dòng triều càng bị dòng nước lũ lấn át, song dòng chảy tuần hoàn vẫn tổn tại đáng kể ở một số nơi gần cửa sông như đoạn cửa Cấm trên sóng Kinh Thầy, Trung Trang trên sông Vãn ú c , Cống Rổ [rén sổng Thái Bình còn quan sát thấy tốc độ dòng ngược trong suốt mùa lũ, trừ những ngày có lũ lớn

Do chịu tác động của nhiều yếu tố nên khi truyền vào trong sông, dòng triều bi biến dạng, thời gian triều lên và triều xuống cũng thay đổi, từ nhật triều rất đều ớ biển trở thành nhật triều không đều.

Trong m ùa cạn, khi có gió mùa đông bắc thổi về hay trong giai doạn dầu và cuối mùa cạn, sự truyền triều vào trong sông bị biến dổi mạnh, nhất là khi cùng chịu tác động của gió m ùa đông bắc và lũ từ thượng nguồn đổ về

Theo lý thuyết, với c h ế độ nhật triều thuần nhất, T, = Tr - 12 giờ 24 phút nhưng khi truyền vào trong sông, dao động triều bị biến dạng, làm mất cân đối giữa thời gian triều lên (T|) và thời gian triều rút (Tr), thậm chí có khi T r = 2T|

Sự biên dạng của sóng triều khi truyền vào trong sông không đổng đều cũng gây nên sự giảm của biên độ triều Sự giảm của biên độ triều trên sông Thái Bình mạnh hơn so với sông Hồng Chính do sự triết giảm không dỏng đểu cùa các sóng nhật triều và bán nhật triều khi truyền vào trong sông đã làm cho đặc tính nhật triều thuần nhất ở biển trở nên kém hơn

Theo [3,4] hệ số triết giảm của biên độ triều so với biên độ triều tại Hòn Dáu (Kh = H s/H Hd - Hs và H Hti tương ứng là biên độ triều tại vị trí nào đó trong sổng

và biên độ triều tại H òn Dáu) bằng khoảng 0,20 m tại gần Phả Lại trên sống Thái Bình

Tác động giữa triều và lũ

Trong m ùa cạn, do nước thượng nguồn đổ về ít nên c h ế độ nước sông vùng hạ lưu ven biển chủ yếu chịu sự chi phối của thuỷ triều Tuy nhiên, cuối m ùa lũ đầu mùa cạn hay đầu m ùa lũ cuối mùa cạn (thường do gió mùa đông bắc hay gió mùa tây nam gây nên) có thể gây nên những đợt lũ nhỏ ở trung và thượng lưu, làm tăng lượng nước chảy về hạ lưu Do đó, sự truyền triều vào trong sông bị biến dộng m ạnh khi có lũ từ thượng nguồn đổ về Trong mùa lũ, tuy nước lũ từ thượng nguồn đổ về rất lớn, đẩy lùi ranh giới triều ra phía biển Tốc độ truyền triều vào trong sông cũng giảm đáng kể Theo số liệu thông ké cho thấy trong khoảng 1

th ế kỷ q ua chưa xảy ra sự tổ hợp lũ triều nguy hiểm nào tức là lũ đặc biệt lớn xảy

ra vào thời kỳ triều cường Sự tương tác lũ và triều có hai tác dung trái ngược nhau: làm giảm sự xâm nháp của sóng triều vào trong sông vùng dồng băng sóng

"Thời gian triều lên và thời gian triều rút

-2 3

“ T h á i Bình nhưng đổng thời thuỷ triều gây dồn ứ lũ vào giai đoạn triều lén và tărm thêm đáng kể lượng lũ thoát ra biển vào giai đoạn triều rút Do thời gian lương triểu chảy xuôi dài hơn so với thời gian chảy ngược nên tác dụng tãng thoát lũ chiếm thời gian hơn Tuy nhiên, tác dụng làm dồn ứ lũ trong giai đoạn triều lẽn là rất quan trọng làm cho mực nước lũ dâng cao, có thê’ vươt quá mưc nước thiết kế

đê và do đố gây tràn vỡ đê

1.2.3 Nước dâng do bão

Ngoàỉ thuỷ triều ra, c h ế độ nước sông vùng đổng bằng sông Thái Bình còn chịu ảnh hưởng của nước dâng do bão Ớ nước ta, nước dâng có thể do gió mùa (đông bắc và tây nam) và bão gây ra, nhưng nước dâng do gió mùa không lớn (30-40cm) còn nước dâng do bão là dáng kể Nước dâng do bão là độ cao mực nước biển dâng cao bất thường khi xuất hiện bão

Độ lớn của nước dâng do bão: Vùng đồng bằng sông Thái Binh là nơi chịu ảnh hưởng bão và áp thấp nhiệt đới vào loại nhiều nhất ở nước ta, thường xuất hiện vào các tháng VI-X Theo thống kê, trong thời kỳ 1954-1999 đã có 494 cơn hão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ và ảnh hưởng đến nước ta, tập trung vào các tháng YII-X, chỉ tính riêng trong thời kỳ 1985-1994 đã có 161 cơn bão hoạt động trên Biển Đông, trong đó có 60 cơn bão đổ bộ vào nước ta, trung bình mỗi năm có khoáng 6 cơn, tập trung vào tháng X (24 cơn) tháng VIII (10 cơn) và 2 tháng VIII và IX môi tháng 7 con Trung bình hàng năm có khoảng 4-5 cơn bão đổ bộ vào vùng bờ biến đồng bằng sông Hồng - Thái Bình

Có thể sơ bộ như sau: Từ Quảng Ninh đến Thanh Hoá: Vùng bờ tinh Quang Ninh từ phía lục địa, đây là vùng bờ cửa sồng dạng hình phều Các cửa sông chính ở đây là: c ử a Lục, Tiên Yên, Hà Cối và Ka Long Các cửa sống n ày đều có lưu lượng nhỏ, ít phù sa Nhưng do vùng này là vùng sụt chìm nên có diên tích ngâp triều khá rông Hơn nữa, đây là nơi có biên độ tn ê u lơn nhat Yict Nam (4 5m) Từ phía biển, đây là vùng bờ có địa hình phức tạp nhất - có rất nhiều đảo nhỏ che chắn phía ngoài bờ (Vịnh Hạ Long, Bái Tử Long)

Vùng bơ biển M iền Bắc nói chung và đỏng băng song Thai Binh n o I ncng la vùng bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào nhiều nhất ử nước ta Cường độ bão

-m ạ n h với tốc đ ộ gió mạnh nhấl có thể tới 50 m/s.

Nước dáng do bão lớn nhất khoảng 1,5-2,0 m ở ven bờ biển Quảng Ninh 2 2,5 m ở ven bờ biển Hải Phòng và 3-3,5 m ở vùng bờ biển Thái Binh - Ninh Bình [2], Theo số liệu thống kê trong 31 nảm (1958-1971), mực nước biển tại Hùn Dau co gia t ạ cao nhất trùng với trường hợp có bão chỉ chiếm khoảng một phẩn

0-ba Đặc điêm nước dâng ở vùng bờ biển này như sau:

• Số cơn bão đổ bộ vào ven biển vùng đồng bàng sóng Hổng - Thái Bình chiêm khoảng 17,8% tổng số cơn bão đổ bộ vào Miền Bắc Nước dâng trên 150 cm trong

đó có khoảng 33% số cam bão gây nước dâng trên 200 cm

• Thơi gian xay ra nươc dâng cực đại thường chậm pha khoảng 1 giờ so với lúcbão đổ bộ

• Thời gian nước dâng trung binh tại các trạm ven bờ khoảng 12-30 aịờ, trung

Bảng 1.2 Nước dâng do một số cơn bão gây ra đối với vùng ven biển Bắc Bô

(mb)

H,(m)

20 FRANKIE 2 3 - V I I I - 1996 Hà Nam Ninh - Thái Bình 984 1.63

25

Sự tương tác giữa tlìiiỷ triều với nước dâng

Kêt qua phân lích thời gian 80 cơn bão đỏ bô vói các pha triều cho những cơnbão đô bộ vào Bắc Bộ và Trung Bộ trong thời kỳ 1962-1989 có thể rút ra một sỏnhận xét dưới đây [2,8]:

• Bão đổ bộ vào tất cả các pha khác nhau trong một chu kỳ triều;

• Tần suất bão đổ bộ vào các pha triều khác nhau gần như bằng nhau:

- Pha thuỷ triều lên: 31,25%;

- Pha thuỷ triều trung gian: 38,75%;

- Pha triều nhỏ: 30,00%

Như vậy, có thể nhận thấy phán bô bão theo các pha triều tương dối dồng đểu

• Theo thời gian phân bô' tán suất có sự thay đổi :

- Thời kỳ 1962-1964: Số lần bão đổ bộ rơi vào pha triều nhỏ trội hơn (6 trong

Tuy nhiên nước dâng bão thường xảy ra vào mùa mưa, khi mực nước sông lớn Hơn nữa, nước dâng chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn, truyền qua hệ thống kênh rạch chằng chịt nên không lên được sâu vào phía đồng bằng Việc xác định ranh giới ảnh hưởng của nước dâng ở đây rất khó

Ngoài ra, vị trí đổ bộ của bão cũng ảnh hưởng đến độ cao nước dâng Nếu nhìn theo hướng di chuyển của bão từ ngoài biển vào bờ, điểm có giá trị H«J lớn nhất nằm cách điểm bão đổ bộ khoảng 35-40 km về phía bên phải Từ vị trí này

về 2 phía, giá trị H d giảm dẩn

N hư vậy, khi lũ lớn và đặc biệt lớn trong sông ở vùng đồng bằng sông Hổng - Thái Binh sẽ rất nguy hiếm khi lũ xẩy ra vào thời kỷ triều cường và bão lứn xuất hiện làm cho mực nước dâng cao đáng kể Đổng thời mực nước biển và nước sông dâng cao cùng với sư xuất hiện của sóng lớn vỏ mạnh vào bờ sông, bờ biên, sạt lở bờ sông, bờ biển, tràn đê ở những vị trí độ cao đẽ thấp, thậm chí g á y ra vỡ

— — đẽ sông, đê biển.

Bảng 1.3 Tần suất trùng hợp giờ có nước dâng cực đại

với giờ có nước lớn, nước ròng

Tổngsố

Tần

suất

(%)

Nướccường

Nướcròng

Trunggian

24,6

Ghi chú: Sô'0 c h ỉ giờ nước lớn, Giờ âm clủ các giờ trước dó Giờ dương c h ỉ các

giờ sau dó

1.2.4 C h ế độ thuỷ văn tại các vùng cửa sòng

Mạng lưới sông ngòi kênh rạch trong đổng bằng sông Hồng - Thái Bình chằng chịt, đan xen nhau Mạng lưới sông ngòi kênh rạch đã chia đổng bằng thành những ô trũng và sau khi có đê bao bọc thì hầu hết các ô trũng này không được bồi đắp Hơn nữa, địa hình các vùng trũng thấp dưới mực nước trong sông nôn thường bị n gập úng khi có mưa lớn trong sông, do khi tiêu thoát ra sông

Toàn bộ lượng dòng chảy do mưa sinh ra ở trung và thượng lưu hai hệ thống sông Thái Bình chảy ra biển bằng 5 cửa Như vậy, chế độ thuỷ văn thượng lưu ở đồng bằng sông Thái Bình nói chung và vùng các cửa sông ven biển nói riêng phụ thuộc chủ yếu vào c h ế độ dòng chảy của hệ thống sông này nhất là chẻ độ dòng chảy ở trung và thượng lưu và chế độ triều từ Vịnh Bắc Bô truyền vào Ngoài ra các điều kiện địa hình, địa mạo, khí hậu nhất là mưa và hoạt độ n g cua con người cũng là các yếu tố ảnh hưởng đến chế độ thuỷ văn thuỷ lực trong vùng đồng bàng ven biển

Chê độ (lòng chảy sông ngòi và đậc điểm lũ

Như đã biết, tổng lượng dòng chảy nãm trung binh thời kỳ 1956 * 2002 nêu tính cả lượng dòng chảy từ sóng Đuống chảy vào thì tổng lượng dòng cháy của

27