Trên đường quá trình mực nước triều có các pha triều lên còn gọi là triều dâng, triều xuống triều rút, cùng các đặc trưng chân và đỉnh triều.. • Mực nước đỉnh triều và mực nước chân triề
Trang 1Chương 3 THỦY VĂN VÙNG CỬA SÔNG GIÁP BIỂN
3.1 CÁC LOẠI CỬA SÔNG
Cửa sông là phần cuối cùng của dòng sông, là nơi tiếp giáp với khu chứa nước sông Vùng cửa sông là đoạn sông nối tiếp giữa dòng sông và khu vực chứa nước sông Khu vực chứa nước sông có thể là hồ chứa, dòng sông khác hoặc biển… Trong các loại cửa sông thì cửa sông chảy ra biển thường giữ một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân
3.1.1 Phân loại cửa sông
Căn cứ vào hình dạng có thể phân cửa sông chảy ra biển thành hai loại cửa sông hình loa và cửa sông tam giác châu
3.1.1.1 Cửa sông hình loa
Đây là loại sông có ít bùn cát, thủy triều và dòng hải lưu ven bờ tương đối mạnh nên có thể mang bùn cát đi ra xa Bãi biển tương đối dốc, nước tương đối sâu, càng ra xa bờ thì chiều
sâu càng tăng lớn Cửa sông có một dòng duy nhất và loe ra như cái loa
Ở nước ta các cửa sông ở miền Trung và Nam Trung Bộ thuộc loại cửa sông này
3.1.1.2 Cửa sông tam giác châu
Đây là loại cửa sông có nhiều bùn cát, thủy triều và dòng hải lưu ven bờ yếu không đủ sức mang bùn cát đi ra xa Bãi biển ngoài cửa sông thoải, nước nông Bùn cát khi ra đến cửa sông thường lắng đọng thành bãi Qua các mùa lũ, bãi dần được nâng cao và kéo dài ra ngoài biển Bãi chia dòng chảy thành nhiều lạch có dạng hình rẻ quạt, hình thành các đồng bằng có dạng hình tam giác Vì vậy mà những đồng bằng phù sa rộng lớn được gọi là các
tam giác châu
Cửa sông Cửu Long, cửa sông Hồng, cửa sông Danube ở châu Âu, cửa sông Nile ở châu Phi, cửa sông Mississipi ở châu Mỹ thuộc loại cửa sông này
3.1.2 Phân đoạn vùng cửa sông
Vùng cửa sông chảy ra biển nói chung có thể chia thành ba đoạn: Đoạn gần cửa sông, đoạn cửa sông, đoạn bãi biển ngoài cửa sông
3.1.2.1 Đoạn gần cửa sông
Là đoạn nằm phía trên cửa sông, giới hạn phía trên của đoạn này là chỗ sông chịu ảnh hưởng của nước dâng và thủy triều, giới hạn phía dưới là nơi sông bắt đầu phân chia thành các chi lưu đối với cửa sông tam giác châu, hoặc chỗ bắt đầu hình thành các bãi bồi ở cửa sông đối với cửa sông hình loa Đoạn này tình thế sông trội hơn tình thế biển
3.1.2.2 Đoạn cửa sông
Là đoạn mà giới hạn trên thì tiếp giáp với đoạn gần cửa sông, giới hạn dưới là đường viền bao quanh các chi lưu của các tam giác châu hay đường viền quanh các bãi bồi của cửa sông hình loa Trong đoạn này bao gồm cả tình thế sông và biển lẫn lộn
Trang 2Hình 3 – 1 Khu vực cửa sông
3.1.2.3 Đoạn bãi biển ngoài cửa sông
Đoạn này nằm trên thềm lục địa của biển, tính từ giới hạn dưới của đoạn cửa sông đến ranh giới ảnh hưởng của biển với sông không còn nữa Đoạn này dòng chảy sông ngòi có tình thế biển là chủ yếu Bùn cát sông mang ra sẽ bị bồi lắng mạnh ở khu vực này
3.2 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THỦY TRIỀU VÀ DÒNG TRIỀU
3.2.1 Thủy triều
3.2.1.1 Khái niệm
Thủy triều là hiện tượng chuyển động của nước biển theo phương thẳng đứng dưới tác động của các lực gây ra bởi mặt trăng, mặt trời và các hành tinh khác lên chất điểm nước trên đại dương Dưới tác động của các lực, nước trên đại dương bị dâng lên tạo thành các sóng nước
di chuyển trên đại dương theo sự chuyển động tương đối giữa trái đất, mặt trời, mặt trăng và các hành tinh khác Sự chuyển động của mặt trăng xung quanh trái đất và của hệ thống mặt trăng – trái đất xung quanh mặt trời có tính chu kỳ, kéo theo sự xuất hiện có chu kỳ của các sóng nước trên đại dương Các sóng nước tạo ra do hiện tượng trên được gọi là sóng triều
Sự di chuyển có chu kỳ của các sóng triều gây ra hiện tượng lên xuống có tính chất chu kỳ của mực nước biển tại một vị trí quan trắc Bởi vậy có thể coi thủy triều là hiện tượng dao động có chu kỳ của mực nước biển tại một vị trí quan trắc
Đoạn bãi biển ngoài cửa sông Đoạn gần
cửa sông
Trang 33.2.1.2 Các đặc trưng cơ bản của thủy triều
• Mực nước triều
Là độ cao mực nước biển hoặc sông ở vùng có ảnh hưởng thủy triều so với mặt chuẩn tại một vị trí quan trắc nào đó, ký hiệu H
• Quá trình mực nước triều
Là đồ thị của quá trình thay đổi của mực nước triều theo thời gian t, ký hiệu H(t) Như vậy mực nước triều là hàm của thời gian, được biểu thị bằng đường cong H = f(t)
Trên đường quá trình mực nước triều có các pha triều lên (còn gọi là triều dâng), triều xuống (triều rút), cùng các đặc trưng chân và đỉnh triều
• Mực nước đỉnh triều và mực nước chân triều
Khi mực nước lên cao nhất trong một chu kỳ triều gọi là mực nước đỉnh triều, khi mực nước xuống thấp nhất trong một chu kỳ triều gọi là mực nước chân triều Nếu trong một ngày đêm
có một lần triều lên, một lần triều xuống sẽ tương ứng có một mực nước đỉnh triều và một mực nước chân triều Nếu trong một ngày đêm có hai lần triều lên, hai lần triều xuống, sẽ có hai đỉnh triều và hai chân triều
• Biên độ triều
Chênh lệch mực nước giữa đỉnh triều và chân triều gọi là biên độ triều
Chênh lệch mực nước giữa đỉnh triều với chân triều kề trước nó gọi là chênh lệch triều lên, với chân triều kề sau nó gọi là chênh lệch triều xuống
• Chu kỳ triều
Chu kỳ triều là khoảng thời gian giữa hai đỉnh triều hoặc hai chân triều kế tiếp nhau, ký hiệu
là T
Thời gian triều lên là khoảng thời gian từ chân triều tới đỉnh triều kế tiếp, ký hiệu là TL.
Thời gian triều xuống là khoảng thời gian từ đỉnh triều tới chân triều kế tiếp, ký hiệu là TX
• Triều cường, triều kém
Trong một tháng thường có hai thời kỳ triều hoạt động mạnh Khi đó biên độ triều lớn, đỉnh triều cao hơn còn chân triều lại thấp hơn những ngày khác Ta gọi đó là thời kỳ triều cường (còn gọi là nước lớn) Xen kẽ hai thời kỳ triều cường có hai thời kỳ triều hoạt động yếu Khi
đó biên độ triều nhỏ, đỉnh triều thấp còn chân triều lại cao so với những ngày khác, gọi là thời kỳ triều kém (thời kỳ nước ròng)
Trang 4Hình 3 – 2 Nhật triều đều
Hình 3 – 3 Bán nhật triều không đều
Hình 3 – 4 Đường quá trình triều trong một tháng
3.2.1.3 Phân loại thủy triều
Chu kỳ triều trong một ngày đêm đặc trưng cho chế độ triều tại một vị trí quan trắc Bởi vậy người ta phân loại thủy triều theo chu kỳ triều trong một ngày đêm Có các loại chế độ triều sau:
Bán nhật triều đều: là hiện tượng xảy ra trong một ngày mặt trăng (24 giờ 50 phút) có hai
lần triều lên và hai lần triều xuống, đỉnh triều và chân triều của hai lần đó xấp xỉ bằng nhau, chu kỳ triều gần bằng 12 giờ 25 phút
t
H (cm)
Một ngày mặt
200
H (cm)
Mặt biển
Đỉnh triều cao
Đỉnh triều thấp
Chân triều cao Chân triều thấp
Một ngày đêm
Chu kỳ triều
t
- 200
- 100
0
100
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Ngày (âm lịch)
H(cm)
300
200
100
0
-100
-200
Triều cường
Triều kém
Triều cường
Triều kém
Trang 5Nhật triều đều: là hiện tượng xảy ra trong một ngày mặt trăng có một lần triều lên, một lần
triều xuống, chu kỳ triều xấp xỉ 24 giờ 50 phút
Bán nhật triều không đều: là hiện tượng xảy trong một ngày mặt trăng có hai lần triều lên và
hai lần triều xuống, song đỉnh và chân triều trong hai lần triều kế tiếp nhau có sự chênh lệch khá lớn
Nhật triều không đều: là hiện tượng mà trong chu kỳ nửa tháng, số ngày nhật triều không
quá 7 ngày, những ngày còn lại là bán nhật triều
3.2.2 Các khái niệm về dòng triều
Dòng triều là dòng nước chảy do chênh lệch của quá trình lên xuống của thủy triều gây ra Dòng triều từ biển chảy ngược vào sông gọi là dòng triều lên Dòng triều từ sông chảy xuôi
ra biển được gọi là dòng triều xuống
Hình 3 – 5 Sơ đồ kỳ dòng triều
Khoảng thời gian từ nước đứng triều xuống đến nước đứng triều lên kề sau đó gọi là thời gian dòng triều lên Khoảng thời gian từ nước đứng triều lên đến nước đứng triều xuống kề sau đó được gọi là thời gian dòng triều xuống Tổng thời gian dòng triều lên và dòng triều xuống do một kỳ triều gây ra được gọi là kỳ dòng triều
3.3 CÁC GIAI ĐOẠN TRIỀU VÙNG CỬA SÔNG
Từ dòng triều lên chuyển sang dòng triều xuống và từ dòng triều xuống chuyển sang dòng triều lên có một có một thời gian rất ngắn, tốc độ dòng chảy rất nhỏ hoặc có hiện tượng
t
H ( )
Q
3
Kỳ dòng triều
Thời gian dòng triều lên
Nước đứng triều lên
Đường quá trình mực nước
Nước đứng triều xuống
Mực nước đứng triều xuống
Kỳ triều Mực nước đứng triều lên
Thời gian dòng triều xuống
Trang 6ngừng chảy gọi là nước đứng Nước đứng sau khi vừa hết chảy ngược gọi là nước đứng dòng triều lên Nước đứng sau khi vừa hết chảy xuôi gọi là nước đứng dòng triều xuống
Từ lúc nước đứng triều lên đến lúc nước đứng triều xuống kế tiếp, dòng chảy tăng dần, đạt giá trị lớn nhất rồi giảm dần Đối với dòng triều xuống cũng tương tự
Sau chân triều mực nước tuy đã lên lại, nhưng dòng triều vẫn chảy ra biển gọi là dòng triều xuống khi thủy triều lên Do mực nước lên, độ dốc mặt nước giảm dần đến một lúc nào đó thì dòng nước đổi hướng chảy vào phía sông, lúc ấy gọi là dòng triều lên khi thủy triều lên Sau đỉnh triều, tuy mực nước đã xuống nhưng dòng nước vẫn chảy ngược, ta gọi là dòng triều lên khi thuỷ triều xuống Khi mực nước đã rút xuống tới một mức nhất định, dòng nước lại chảy ra biển lúc đó gọi là dòng triều xuống khi thủy triều xuống
a) dòng triều xuống khi triều lên b) dòng triều lên khi triều lên
c) dòng triều lên khi triều xuống d) dòng triều xuống khi triều xuống
Hình 3 – 6 Quá trình mực nước triều và quá trình dòng triều trong một chu kỳ triều
3.4 ĐẶC ĐIỂM THỦY TRIỀU VÙNG BIỂN VIỆT NAM
Do ảnh hưởng của các nhân tố, địa hình bờ biển, khí tượng thủy văn, vị trí địa lý…nên dọc
bờ biển nước ta thủy triều diễn biến khá phức tạp, không theo một chế độ nhất định, có thể chia làm các vùng sau:
3.4.1 Đặc điểm thủy triều vùng Bắc bộ đến Thanh Hóa
Thủy triều vùng này thuộc chế độ nhật triều đều, điển hình là triều ở trạm Hòn Dấu Hầu hết
số ngày trong tháng (trên dưới 25 ngày) mỗi ngày chỉ có một đỉnh triều và một chân triều
Kỳ triều cường thường xảy ra 2 - 3 ngày sau ngày mặt trăng lệch về Bắc hay Nam bán cầu lớn nhất (độ xích vĩ mặt trăng lớn nhất) Kỳ triều kém xảy ra 2- 3 ngày, sau ngày mặt trăng qua mặt phẳng xích đạo, trong những ngày này thường có hai đỉnh và hai chân triều trong
Triều lên
Triều xuống
Nước đứng triều xuống
Dòng triều lên
Dòng triều xuống
Nước đứng triều lên
H(cm)
V(m/s)
0
a b c d
t
Trang 7một ngày
Vùng Quảng Ninh - Hải Phòng hàng tháng chỉ có khoảng 2 - 3 ngày có hai đỉnh và hai chân triều
Vùng Nam Định - Ninh Bình và bắc Thanh Hóa trong tháng số ngày có hai đỉnh và hai chân triều lên tới 5-7 ngày Vùng nam Thanh Hóa hàng tháng có từ 10- 12 ngày có hai đỉnh và hai chân triều
Biên độ triều cũng giảm dần từ Bắc vào Nam Trong các ngày triều cường đường quá trình mực nước của các địa điểm thuộc vùng này khá giống nhau Thời gian triều dâng và thời gian triều rút xấp xỉ bằng 12 giờ, hơn kém một vài giờ
3.4.2 Vùng bờ biển Nghệ An đến Quảng Bình
Vùng Nghệ an, Hà Tĩnh chủ yếu thuộc chế độ nhật triều không đều, mỗi tháng có gần nửa số ngày có hai đỉnh và hai chân triều trong một ngày Thời kỳ triều cường và triều kém xảy ra gần cùng một thời gian với thủy triều ở Hòn Dấu Các ngày có hai đỉnh và hai chân triều thường xảy ra vào thời kỳ nước kém Vùng này, đặc biệt là ở cửa sông, thời gian triều dâng thường chỉ dưới 10 giờ, thời gian triều rút kéo dài tới 15- 16 giờ
3.4.3 Chế độ thủy triều vùng Quảng Bình tới Bắc Quảng Nam
Vùng này hầu hết thuộc chế độ bán nhật triều không đều Riêng có lân cận vùng Thuận An
là bán nhật triều đều
Vùng Quảng Trị- Thừa Thiên hầu hết số ngày trong tháng đều có hai lần triều lên và hai lần triều xuống cách khoảng trên dưới 6 giờ
Biên độ triều cũng giảm dần từ Bắc vào Nam Trong các ngày triều cường đường quá trình mực nước của các địa điểm thuộc vùng này khá giống nhau Thời gian triều dâng và thời gian triều rút xấp xỉ bằng 12 giờ, hơn kém một vài giờ
Vùng Quảng Bình thuộc chế độ bán nhật triều không đều
Vùng Quảng Trị- Thừa Thiên hầu hết số ngày trong tháng đều có hai lần triều lên và hai lần triều xuống cách khoảng trên dưới 6 giờ
Vùng Bắc Quảng Nam thủy triều lên xuống phức tạp hơn và tính chất nhật triều bắt đầu rõ rệt Mỗi tháng có từ 5- 10 ngày chỉ có một lần triều lên, và một lần triều xuống trong ngày Biên độ triều giảm dần từ Cửa Tùng đến Thuận An và tăng dần đến Đà Nẵng
Vào kỳ triều cường biên độ triều tại Cửa Tùng khoảng 0,5m; Cửa Việt 0,4m và Đà Nẵng là 1m
3.4.4 Chế độ triều ở vùng biển từ Quảng Nam đến Bắc Nam Bộ
Ở vùng này chủ yếu thuộc chế độ nhật triều không đều Tính chất nhật triều yếu dần tại Quảng Nam và vùng biển từ Quảng Ngãi đến Nha Trang
Hàng tháng số ngày nhật triều chiếm khoảng từ 18 – 22 ngày, ở khu vực chuyển tiếp phía Bắc và Nam số ngày nhật triều ít đi, từ 10 – 15 ngày, biên độ triều từ 1,5 – 2m
3.4.5 Vùng biển Nam Bộ từ Ba Kiềm đến Cà Mau
Vùng này thuộc chế độ thủy triều bán nhật triều không đều, số ngày nhật triều trong tháng là
Trang 8không đáng kể
Hằng ngày có hai lần triều lên và hai lần triều xuống với biên độ thủy triều khá lớn người ta
có thể phân biệt rõ nước lớn cao và nước lớn thấp (đỉnh triều cao và đỉnh triều thấp), nước ròng cao và nước ròng thấp (chân triều cao và chân triều thấp)
Ở khu vực Kê Gà và Cà Mau là hai khu vực chuyển tiếp, tình hình thủy triều phức tạp hơn,
số ngày nhật triều nhiều hơn Vào kỳ nước cường biên độ thủy triều từ 3 đến 4m, thuộc loại biên độ lớn nhất nước Ngay thời kỳ nước kém biên độ thủy triều vẫn đạt từ 1,5 đến 2m
3.4.6 Chế độ thủy triều vùng Cà Mau đến Hà Tiên
Vùng này thuộc chế độ nhật triều không đều, và có tính chuyển tiếp giữa chế độ nhật triều ở vịnh Thái Lan và chế độ bán nhật triều không đều ở vùng miền Đông Nam Bộ
Biên độ thủy triều không lớn nhưng diễn biến rất phức tạp giữa nơi này và nơi khác Hàng ngày có một lần triều lên và một lần triều xuống Riêng con nước kém có thể xuất hiện thêm con nước
Trong tháng có từ 2 –3 ngày có hai lần triều lên và hai lần triều xuống trong ngày