Nghiên cứu đánh giá tác động của quá trình dâng cao mực nước do biến đổi khí hậu toàn cầu đến phân bố không gian của các hằng số điều hòa thủy triều trên vùng biển miền trung việt nam

Tuy nhiên V iệt Nam lại là một trong những nước bị đe dọa nhiều nhất bởi sự biên đôi khí hậu trực tiêp thông qua hiện tượng dâng cao mực nước, đặc biệt là những vùng ven biên bị ảnh hưởn

Tên đề tài: N g h iê n cứ u đánh giá tác đ ộ n g củ a q u á trìn h d ân g cao m ực

nước do biến đổi khí hậu toàn cầu đến phân bố không gian

c ủ a các h ằ n g số điều h ò a th ủ y triề u trên v ù n g biển m iền

PHẦN} THÔNG TIN CHUNG

1.1 lêa đề tài:

Nghiên cứu đánh giá tác động của quá trình dâng cao mực nước do biến đổi khí hậu toàr cầu đến phân bố không gian của các hằng số điều hòa thủy triều trên vùng biển miền Tnr.g Việt Nam

4 NCS Nguyễn Quốc Trinh Trung tâm dự báo Khí

tượng Thủy văn Trung

ương

Thành viên

Động lực học Thủy khí Môi trường

1.51 Theo hợp đồng: từ tháng 7 năm 2013 đến tháng 7 năm 2015

1.52 Gia hạn: từ tháng 7 năm 2015 đến tháng 7 năm 2016

1.53 Thực hiện thực tế: từ tháng 7 năm 2013 đến tháng 7 năm 2016

1.6 Nhrag thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): không

1.7 Tổig kinh phí được phê duyệt của đề tài: 400 triệu đồng.

1

PHẦN II TỎNG QUAN KÉT QUẢ NGHIÊN c ứ u

1 Đặt vấn đề

Dữ liệu vê hăng sô điêu hòa thủy triều là thông tin cơ bản của nhiều tính toán khoa học \ a thực tien Cac mô hình sô đê mô phỏng hoàn lưu vùng biển, truyền triều và lũ xam nhạp mạn, boi tụ XÓI lở bờ biên, đánh giá tác động của quá trình dâng cao mực nước biên do biên đôi khí hậu toàn cầu đòi hỏi thông tin về hằng số điều hòa tại các điểm ven

bờ, cửa sông và vùng biên ngoài khơi làm số liệu đầu vào

Đe co được các thông tin cơ bản của thủy triêu, từ nhiều năm nay dọc theo bờ biển nươc ta đa thiet lạp m ột hệ thông các trạm khí tượns; thủy văn ven bờ, trong đó có trạm

đo mực nươc lien tục theo các khoảng thời gian kéo dài từ nhiêu tháng đến nhiều năm Tren cơ sở các chuôi sô liệu này người ta phân tích, tính toán các đặc trưng của chế độ thủy triêu như mực nước trung bình, mực nước cực trị, thời gian triều dâng, triều rút các hang sô điêu hòa thủy triêu cho từng trạm đo đạc M ột trong những thành quả theo hướng này là việc lập ra các bảng thủy triều hàng năm cung cấp các giá trị dự báo mực nước cho các cảng chính ven bờ và một số giá trị nội suy cho các điểm phụ ở ven biển và

hạ lưu các sông Sô trạm như vậy dọc theo bờ biển m iền Trung có 33 trạm cách nhau trung bình khoảng 35 - 80 km

Hướng nghiên cứu sử dụng mô hình sổ trị giải hệ phương trình thủy động lực hai chieu được băt đâu m uộn hơn so với hướng thiết lập các trạm triều ký, nhưng phát triển mạnh mẽ, đặc biệt trong những năm gần đây

Nhưng thanh tựu đang ks nhât theo hướng này đôi với Biên Đ ông là các công trình của Sergeev (1964), Nguyễn Ngọc Thụy (1969), Đặng Công M inh (1975), cac cong trinh nay sư dụng hệ phương trình tuyên tính dạng eliptic, loại bỏ biến thời gian, bài toán có

nghiẹm duy nh at khi biet đieu kicn dao động rnưc nước trên biên bao CỊUânh m iên nghiên

cưu Phương phap sô tri khác đê giải bài tóan phân bô không gian của thủy triều là dựa tren hẹ phương trình thủy động lực phi tuyên hypecbolic với điều kiện biên hỗn hợp: dao động mực nước trên biên lỏng và điều kiện không thấm ở biên cứng Theo hướng này có thê kê tên hàng loạt các công trình của các tác giả như Ye và Robinxon (1983) Li và Chen (1987), nhóm tác giả mô hình triều thuộc đề tài nhà nước KT.03.03 (1991-1995) (Đô Ngọc Quỳnh, Nguyễn Thị Việt Liên, Đặng Công M inh, N guyễn Hữu Nhân, BÙI Hồng Long, Lê Trọng Đào, N guyễn Thọ Sáo),

Một hướng phát triển mới trong thời gian gần đây là việc sử dụng các kết quả đo đạc cao đọ tư vẹ tinh theo các tuyên quỹ đạo bao phủ toàn bộ diện tích vùng biển để phân tích cac hang so đieu hòa kêt hợp với các tài liệu quan trăc tại các trạm ven bờ để hiệu chinh va đa nhạn được các bản đô phân bô hăng sô điêu hòa cho toàn cầu với độ phân giải 30’x30’ và 15’x l 5 ’ kinh vĩ như các số liệu của Le Provost, c , Genco, M L and Lyard F 1995; Yanagi và nnk, 1997; D H I2000; Egbert, G.D., and S.Y Erofeeva, 2002; TOPEX/POSEIDON 2005

Việt Nam có đường bờ biển dài 3200 km, với khoảng 3000 đảo, cũng giống như nhiêu nước Đông Nam Á, phần lớn dân số, các hoạt động công nghiệp, dịch vụ đầu tư

2

những thành phô lớn đêu năm ở vùng ven biên Kế hoạch phát triển hướng đến những vung ven biên của Việt Nam nhăm đóng góp hơn 50% vào tông sản phẩm quốc nội vào nàm 2020 Tuy nhiên V iệt Nam lại là một trong những nước bị đe dọa nhiều nhất bởi sự biên đôi khí hậu trực tiêp thông qua hiện tượng dâng cao mực nước, đặc biệt là những vùng ven biên bị ảnh hưởng bởi triều cường.

Cho đên nay, cơ sở dữ liệu và bản đồ số độ phân giải cao của các hằng số điều hòa thủy triêu phân bố trong không gian cả vùng ven bờ và ngoài khơi cho các khu vực trong Biên Đông thuộc lãnh hải nước ta và các nước lân cận m ới chỉ được xây dựng cho khu vực vịnh Băc Bộ ở độ phân giải cao 5 ’x5’ kinh vĩ trong khuôn khổ đề tài Q G -08-11:

“Xây dựng cơ sở dữ liệu không gian các hằng số điều hòa thủy triều cho vùng biển vịnh Bắc Bộ“ do tập thể tác giả Phạm Văn Huấn, Nguyễn M inh Huấn, Phạm Văn Vỵ và Hoàng Trung Thành thực hiện

Nghiên cứu đánh giá tác động của quá trình dâng cao mực nước do biến đổi khí hậu toàn câu đên phân bô không gian của các hằng số điều hòa thủy triều tại vùng biển m iền Trung Việt Nam là m ột vấn đề mang tính ứng dụng thực tiễn cao phục vụ thiết thực cho các hoạt động về hàng hải, khai thác nguồn lợi, xây dựng và bảo vệ các công trình bờ Yêu câu đôi với dữ liệu phải có độ phân giải không gian cao và đủ tin cậy để phục vụ thực tiên trong các công tác thiêt kê công trình biển, giao thông hàng hải, quản lý và nghiên cứu khoa học phục vụ các bài toán mô hình hóa số cho các vùng biển kích thước khác nhau thuộc vùng biển Việt Nam

2 Mục tiêu

+ Có được cơ sở dữ liệu không gian về các hằng số điều hoà của các sóng triều (08

sóng triêu chính) cho vùng biển miền Trung Việt Nam với độ phân giải cao (5’x 5 ’ kinh vì) phục vụ nhu cầu thực tế và các bài toán nghiên cứu

+ Đánh giá được ảnh hưởng của hiện tượng dâng cao mực nước biển do biến đổi khí hậu đên phân bô không gian của các hằng số điều hoà sóng triều trên các khu vực biên Việt Nam

3 Phương pháp nghiên cửu

Cơ sờ dữ liệu phân bô trong không gian của các hằng sổ điều hòa thủy triều của các sóng triều chính được xây dựng bằng phương pháp mô hình số trị dựa trên hệ phương trình thủy động lực phi tuyến hypecbolic với điều kiện biên hỗn hợp: điều kiện không thâm ở biên cứng và dao động mực nước trên biên lỏng được xác định tò các hằng số điêu hòa thủy triêu toàn cầu với độ phân giải thấp, trong nghiên cứu này sử dụng bộ hằng

số điều hòa toàn cầu với độ phân giải 15’x l 5 ’ của Le Provost và mô hình ADCIRC 2DDI (2000) được sử dụng đê tính toán lan truyên sóng triêu tại vùng biển m iền Trung cho khu vực ven bờ, ven các đảo và kết quả dao động mực nước trên toàn bộ lưới tính sẽ được phân tích xác định các giá trị pha và biên độ của các hằng số điều hoà đối với 8 sóng triều chính (0 1 , K l, P1,Q1, M2, N2, K2, S2) trên lưới với độ phân giải 2 ’ X 2 ’ kinh vĩ

3

Trong điêu kiện tác động của biên đôi khí hậu toàn cầu, nghiên cứu đánh giá tác động của quá trình dâng cao mực nước do biến đổi khí hậu đến phân bố không gian của các hăng sô điêu hòa thủy triều tại vùng biển miền Trung Việt Nam là một vấn đề mang tính ứng dụng thực tiễn cao phục vụ thiết thực cho các hoạt động về hàng hải, khai thác nguôn lợi, xây dựng và bảo vệ các công trình bờ Để đánh giá được tác động của quá trình dâng cao mực nước do biên đôi khí hậu toàn cầu đến phân bố không gian của các hằng số điều hòa thủy triều, nghiên cứu đã sử dụng các kịch bản nước biển dâng đối với hai trường hợp nước dâng cực tiểu và cực đại tương ứng với kịch bản phát thải cao và phát thải thâp được Bộ TNM T năm 2012 xây dựng cho vùng biển Việt Nam Mô hình ADCIRC 2DDI được sử dụng để tính toán lan truyền sóng triều với hai kịch bản nước biên dâng tại vùng biển miền Trung cho khu vực ven bờ, ven các đảo và dao động mực nước trên toàn bộ lưới tính sẽ được phân tích xác định sự thay đổi các giá trị pha và biên

độ của các hằng số điều hoà đối với 8 sóng triều chính (0 1 , K l, P1,Q1, M2, N2, K2 S2) dưới tác động của hiện tượng dâng cao mực nước biển trung bình làm thay đổi độ sâu của khu vực tính toán tương ứng với các kịch bản phát thải khí nhà kính được lựa chọn để xây dựng kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam là kịch bản phát thải thấp (kịch bản B l)

và kịch bản phát thải cao nhất của nhóm các kịch bản phát thải cao (kịch bản A1FI)

4 Tổng kết kết quả nghiên cứu

4.1 Kết quả nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu độ phân giải cao các hằng sổ điều hòa đối với các sóng triều chính tại vùng biển miền Trung Việt Nam

4.1.1 Mô hình thủy động lực AD CIRC 2D D I

ADCIRC (Advanced Circulation M odel) là mô hình số trị được phát triển để giài hệ phương trình chuyên động của chất lỏng trên trái đất quay, sử dụng xấp xỉ thủy tĩnh và xâp xỉ Boussinesq, hệ phương trình được rời rạc hóa trong không gian sử dụng phương pháp phân tử hữu hạn, rời rạc hóa theo thời gian sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn

Mô hình ADCIRC được thiết lập cho khu vực m iền Trung với những đặc điểm sau:Trường độ sâu của khu vực biển miền Trung từ tỉnh Hà Tĩnh đến Bình Thuận nằm trong khoảng tọa độ từ 10,5 đến 18,5 độ v ĩ Bắc, từ 105,8 đến 112,0 độ kinh Đông được xây dựng dựa trên bộ sô liệu địa hình toàn câu G E B C 030 của Anh với số liệu độ sâu sử dụng hệ quy chiếu là mực nước biển trung bình, trường độ sâu của miền tính được thể hiện trên hình vẽ 1, lưới tính phần tử tam giác được xây dựng theo thuật toán Scalar paving density với các phần tử có kích thước cạnh nhỏ nhất là 3000m ở vùng ven bờ biên, độ lớn của các phân tử biến đổi tỉ lệ với vận tổc lan truyền sóng trọng lực

Điều kiện biên mực nước biến đổi theo thời gian được tính toán từ các hằng sổ điều hòa thủy triêu của các sóng chính (0 1 , K l, P1,Q1, M2, N2, K2, S2) được trích xuất từ cơ

sở dữ liệu hằng số điều hòa Leprovost v ớ i độ phân giải khôn? eian 15’ X 15’

Các điều kiện biên tương tác với khí quyển như ứng suất trên bề mặt thoáng (gió và/hoặc ứng suât phát xạ sóng) và áp suất khí quyển không được xét tới trong mô phỏns này

Hình 1: Trường độ sâu của khu vực tính toán thuộc biển miền Trung Việt Nam.

Thời gian mô phỏng từ 0:00 ngày 1 tháng 1 năm 2014 đến 24:00 ngày 31 tháng 12 năm 2014 với các tham số chính được lựa chọn như sau: Model type: 2DDP Cold start- Coriolis option variable; Finite amplitude terms; Wetting/drying; Advective terms; Time derivative terms; Solver type Iterative JCG;Wave continuity: 0.01; Lateral viscosity: 6.8 m2/s; friction coefficient: 0.0025

Các tham sô được lựa chọn này là kêt quả của các tính toán hiệu chỉnh và kiểm chứng kêt quả của mô hình và giá trị mực nước tại các trạm hải văn ven bờ trong thời

gian 30 ngày.

4.1.2 Phân bo không gian của các tham sổ thủy triều khu vực biển miền Trung Việt Nam

Từ kêt quả tính toán của mô hình, chuỗi số liệu mực nước 365 ngày lưu giữ trên toàn bộ lưới tính của khu vực miền Trung được phân tích bằng phương pháp bình phương tối thiểu để xác định các giá trị của các hằng số điều hoà đối với 8 song triều chírủi (01

K l, P1,Q1, M2, N2, K2, S2)

Để đánh giá độ chính xác của các kết quả tính toán, số liệu các hằne số điều hòa được trích xuât tại các tọa độ tương ứng với các vị trí của các trạm hải văn có số liệu đo đạc mực nước nhiều năm và đã xác định được các hằng số điều hòa, số liệu so sánh đối chứng được thê hiện trên bảng 2 Kêt quả so sánh đối chứng cho thấy rằng sai số trung bình của biên độ các sóng triều chính là 5.8cm với hệ số tương quan R2 = 0.8249 và đối với giá trị pha là 9.11° và với hệ số tương quan R2 - 0.8918

Các kết quả tính toán cũng cho thấy sự phù hợp về phân bổ tính chất và độ lớn của thuy trieu cua khu vực với tính chât nhật triêu chiêm ưu thê ở vùng phía bắc, khu vực từ nam Quảng Bình đên Băc Quảng Nam (cửa Thuận An - Đà Nang) chuyển sang chế độ ban nhạt tneu VỚI biên độ nhỏ nhât, tính chât thuân nhât của bán nhật triều đều ở đây nhanh chóng biên đôi dân khi rời xa trung tâm cửa Thuận An với biên độ mực nước triều

5

tang len Nam Thừa Thiên đên Băc Quảng Nam, Đà Nằng có chế độ bán nhật triều không

đêu độ lớn biên độ triều trung bình tăng dần về phía Nam

Khu vực từ nam tỉnh Quảng Nam đến Quy Nhơn - Nha Trang và Ninh Thuận đặc

trưng cho chế độ bán nhật triều không đều

I-Hệ số tư ơ n g quan giữa biên độ

của sóng triều th ự c đo và tính toán

Cơ sở dữ liệu các giá trị biên độ và pha của các sóng triều được xây dựng trên lưới

với độ phân giải 1/30 độ kinh vĩ (3,7km X 3,7km) với định dạng (*.XYZ) với tọa độ kinh

độ X, vĩ độ Y và z là giá trị biên độ hoặc giá trị pha phục vụ cho việc xây dựng bản đồ

phân bô không gian của các hằng số điều hòa và định dạng binary để sừ dụng trong phần

mêm truy vân khai thác hằng số điều hòa và dự báo mực nước thủy triều

4.1.3 Anh hưởng của hiện tượng dâng cao mực nước biển do biến đổi khí hậu đến phân

bo không gian của các hăng sô điêu hoà sóng trỉêu trên khu vực biển miền Trung

Việt Nam

Biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu bao gồm bốn yếu tố cơ bản đó là: sự thay đổi

nhiệt độ; sự dâng cao mực nước biên, thay đổi lượng mưa và các hiện tượng thời tiết cực

đoan Trong các yêu tô này, sự thay đôi nhiệt độ trung bình toàn cầu theo xu thế ngày

C í ì n ơ t n n c r 1Q t V i 1 T í"Y f* 1 A 1 -I J ỉ _ 1

hiẹp quoc quan tam, the hiện ở việc đưa ra Nghị định thư Kyoto (1997) nhăm giảm thiểu

khí thải gây ra hiệu ứng nhà kính, đẩy nhanh tốc độ nóng lên của khí hậu toàn cầu

Nguyên nhân gây ra hiện tượng Trái đất ấm lên được đại đa số các nhà khoa học

nhât trí đó là việc tăng hàm lượng khí C 0 2 và các loại khí thải gây hiệu ứng nhà kính do

hoạt động của con người gây ra trong bầu khí quyển Trái đất Bên cạnh vấn đề gia tăng

nhiệt độ do hiệu ứng nhà kính còn liên quan đến giai đoạn nóng lên của trái đất do hoạt

động nội tại có tính chu kỳ trong lịch sử hình thành và phát triển của trái đất

Cả hai nguyên nhân trên đều có cơ sở thực tế và chúng cùng tác động gây ra tình

trạng trái đất nóng lên hiện nay, chu kỳ nóng ấm của trái đất mang tính nội sinh và ngoại

6

sinh tự nhiên được đẩy nhanh, trở nên nghiêm trọng hơn do những tác động của khí thải

và hiệu ứng nhà kính

Cho đến nay, các nghiên cứu dự đoán dâng cao mực nước biển (NBD) sẽ tăng lên 0

— Im trong thê kỷ 21 (Church và cs 2001, IPCC 2001), ba yếu tố cơ bản được đề cập bao gôm: (i) hiện tượng dãn nở vì nhiệt của đại dương; (ii) tan băng ở Greenland và Nam CỤC'

và (iii) thay đôi khả năng giữ nước ờ đất liền

Việt Nam có bờ biển dài 3.260km, hơn 1 triệu km2 lãnh hải và trên 3000 hòn đảo gân bờ và hai quân đảo xa bờ, nhiêu vùng đất thấp ven biển Các khu vực này hàng năm phải chịu ngập lụt nặng nê trong m ùa mưa và hạn hán, xâm nhập mặn trong mùa khô Việt Nam là nước bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi dâng cao mực nước biển, khoảng 16% tông diện tích bị ảnh hưởng với mực nước tăng 5m, đa số ảnh hưởng này tác động đến đông băng sông Hông và đồng bằng sông Cửu Long, phần lớn dân cư Việt Nam và các hoạt động kinh tế nằm trên vùng đồng bằng của hai con sông này BĐKH và nước biển dâng sẽ làm trâm trọng thêm tình trạng nói trên làm tăng diện tích ngập lụt, gây khó khăn cho thoát nước, tăng xói lở bờ biển, nhiễm mặn nguồn nước ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và nước sinh hoạt, gây rủi ro lớn đối với các công trình ven biển như đê biên, đường giao thông, bến cảng các nhà máy, các đo thị và khu dân cư ven biển Mực nước biển dâng và nhiệt độ nước biển tăng ảnh hưởng đến các hệ sinh thái biển và ven biên, gây nguy cơ đôi với các rạn san hô và rừng ngập mặn, ảnh hưởng tới nền tảng sinh học cho các hoạt động khai thác và nuôi trồng thủy sản ven biển

Các kịch bản biến đổi khí hậu được lựa chọn là hai mức cao nhất và thấp nhất được tham khảo từ Kịch bản biến đổi khí hậu cho Việt Nam được Bộ TN&MT công bố năm 2012

Các kịch bản phát thải khí nhà kinh được lựa chọn để xây dựng kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam là kịch bản phát thải thấp (kịch bản B l), kịch bản phát thải trung bình cua nhom các kịch bản phát thải trung bình (kịch bản B2) và kịch bản phát thải cao nhất của nhóm các kịch bản phát thải cao (kịch bản A1FI)

Các kịch bản nước biển dâng được xây dựng cho bảy khu vực bờ biển của Việt Nam, bao gồm: (1) Khu vực bờ biển từ Móng Cái đến Hòn Dấu; (2) Khu vực bờ biển từ Hòn Dâu đên Đèo Ngang; (3) Khu vực bờ biển từ Đèo Ngang đến đèo Hải Vân; (4) Khu vực bờ biên từ Đèo Hải V ân đến Mũi Đại Lãnh; (5) Khu vực bờ biển từ Mũi Đại Lãnh đên Mũi Kê Gà; (6) Khu vực bờ biển từ Mũi Kê Gà đến Mũi Cà Mau; và (7) Khu vực bờ biển từ Mũi Cà M au đến H à Tiên

Theo kịch bản phát thải thấp (B1): vào giữa thế kỷ 21, trung bình trên toàn Việt Nam, nước biên dâng trong khoảng từ 18 đên 25cm Đến cuối thể kỷ 21, nước biển dâng cao nhât ở khu vực tò Cà M au đến Kiên Giang trong khoảng từ 54 đến 72cm; thấp nhất ở khu vực từ Móng Cái đên Hòn Dâu trong khoảng từ 42 đến 57cm Trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng trong khoảng từ 49 đến 64cm

Theo kịch bản phát thải cao (A1FI): Vào giữa thế kỷ 21, trung bình trên toàn Việt

Nam, nước biên dâng trong khoảng từ 26 đến 29cm Đến cuối thế kỷ 21, nước biển dâng

cao nhât ở khu vực từ Cà Mau đến Kiên Giang trong khoảng từ 85 đến 105cm; thấp nhất

ở khu vực từ Móng Cái đên Hòn Dấu trong khoảng từ 66 đến 85cm Trung bình toàn Việt Nam, nước biển dâng trong khoảng từ 78 đến 95cm

Trong nội dung nghiên cửu ảnh hưởng của hiện tượng dâng cao mực nước biển do biên đôi khí hậu đến phân bố không gian của các hằng số điều hoà sóng triều trên các khu vực biên miên Trung Việt Nam, mô hình số trị truyền triều cho toàn Biển Đông được áp dụng cho việc mô phỏng thủy triều và xét đến kịch bản biến đổi khí hậu liên quan đến sự dâng cao mực nước được xác định chủ yếu thông qua sự gia tăng mực nước trung bình trên toàn khu vực biển miền Trung Việt Nam theo các kịch bản được xác định là +0.50m đối với kịch bản phát thải thấp BI và +1.00m đổi với kịch bản phát thải cao A1FI

Các kêt quả tính toán cho các kịch bản cho thấy tác động của hiện tượng dâng cao mực nước biên do biên đôi khí hậu đến phân bố không gian của các hằng số điều hoà sóng triêu trên các khu vực biển miền Trung Việt Nam được thể hiện qua sự biến độnơ cua cac đặc điêm vê biên độ và pha của các hăng sô điêu hòa sóng triều tại khu vực nghien cưu, ket quả tính toán hiện trạng so sánh với các trường hợp gia tăng mực nước trung bình trên toàn khu vực là +0.50m đối với kịch bản phát thải thấp B 1 và +1 OOrn đối với kịch bản phát thải cao A1FI cho thấy :

Tại khu vực Quy Nhơn lên phía bắc, mực nước cực đại dâng cao lên khi mực nước biên trung bình dâng cao do biến đổi khí hậu

Tại khu vực Quy Nhơn xuống phía nam, mực nước cực đại hạ thấp nhưng mức độ biến đổi tuyệt đối nhỏ hơn so với khu vực phía bắc

Tại khu vực Sơn Trà lên phía bắc, mực nước cực cực tiểu hạ thấp khi mực nước biển trung bình dâng cao do biến đổi khí hậu

Tại khu vực Sơn Trà xuống phía nam, mực nước cực tiểu dâng cao nhưng mức độ biến đổi nhỏ so với khu vực phía bắc khi mực nước biển trung bình dâng cao do biến đổi khí hậu

Kêt quả tính toán cho thây răng dao động thủy triều biển đổi rõ nét với những vùng

có biên độ lớn ở phía bắc miền Trung (tính từ trạm Sơn Trà về phía Bắc) Ở những vùng biên độ lớn thì khi mực nước biển tăng do biến đổi khí hậu làm cho biên độ dao động của thủy triều tăng lên và làm chậm pha dao động Tại các vùng phía nam miền Trung (tính

từ trạm Sơn Trà vê phía Nam), biên độ triều suy giảm và không tuân theo quy luật biến đổi tương ứng

Bảng 3 Mực nước lớn nhất và nhỏ nhất trong các phương án hiện trạng (HT)

và phương án A 1 FI với mực nước biền dâng +1 m

Cực tiểu (m) Cực đại (m) Cực tiêu (m) Cực đại (m)

8

x Xu thế biến đổi pha của các sóng triều ngày càng sớm hơn do NBD làm tăng tốc độ truyền triều tại phía nam Đà Nang.

Trong điều kiện nước biển dâng, điểm vô triều khu vực Thuận An có xu thể dịch chuyên lên phía băc, sự dịch chuyển của điểm vô triều dưới tác động của NBD là nhất quán với sự thay đôi của bước sóng của các sóng triều cộng hưởng tại vùng thềm lục địa

do thủy triêu là sóng nước nông lan truyền với vận tốc c = Vgh, do độ sâu (h) tăng lên trong mô phỏng với các kịch bản nước biển dâng, sóng thủy triều sẽ lan truyền nhanh hơn trong khu vực Do tân sô sóng (f) vân giữ nguyên nên bước sóng sẽ tăng theo tỉ lệ với Vh với sự biên động nhỏ của vị trí điểm vô triều cho thấy sự biến động lớn đối với biên độ thủy triêu Sự biên động vận tốc pha của sóng triều cũng gây ra sự biến động chậm về pha trong kết quả tính toán mô phỏng

Sự biến động tăng lên tuy nhỏ của bước sóng thủy triều phát sinh do độ sâu tăng lên

sẽ ảnh hưởng tới các đặc điêm thủy triều của các vùng cửa sông và các vùng vũng vịnh

có nhiều cửa sông và vũng vịnh trong khu vực với độ dài đặc trưng (L) gần với độ lớn %

đọ dai cua song trieu sẽ bị cộng hưởng dao động, khi vận tốc sóng triều tăng lên với NBD, cac đạc trưng đọ dai của các vũng vịnh không thay đôi, chu kỳ của các dao động sẽ

có xu thê tiên gân tới chu kỳ tạo ra sự cộng hưởng

Hiện tượng tiêu tán năng lượng của thủy triều do ma sát phụ thuộc vào độ sâu sẽ ảnh hưởng tới động lực của thủy triều, đặc biệt ở vùng nước nông, so sánh biến động của biên độ các sóng triêu từ kết quả tính toán tương ứng với các kịch bản NBD cho thấy sự biên động lớn của biên độ tại các vùng nước nông có biến động về độ sâu do NBD

Nghien cưu đanh gia ảnh hưởng của biên đôi khí hậu đôi với mực nước tại vùng ven trò miên trung có tính đến tác động của NBD trong tương lai với thủy triều bằng mô hình sô cho thây sự phụ thuộc của độ chính xác mô phỏng thủy triều với địa hình đáy biên, yêu câu đối với lưới tính toán cần phải có độ phân giải lớn hơn % độ kinh vĩ Đánh gia đay đu tac đọng cua NBD rât quan trọng do sự biên động vê biên độ của thủy triều có quan hệ mật thiêt với độ lớn mực nước cực trị tại khu vực hoặc trực tiếp dưới tác động tanê giam bien đọ cua sóng triêu, hoặc gián tiêp thông qua tương tác giữa sóng triều và nước dâng do bão, tiêp theo biến động của các mực nước cực trị sẽ ảnh hưởng đến mực nươc thiet ke tương ưng đôi với các dạng công trình bảo vệ bờ và phòng tránh lũ lụt

9

4.2 Ban đô sô phân bô không gian của các hăng số điều hòa đối với các sóng triều chỉnh tại vừng biển miền Trung Việt Nam

4.2.1 Thông tin bản đồ nền

Ban đô nên được xây dựng thông qua quá trình thu thập, số hóa và chuẩn hóa thông tin ở các bản đô hành chính với các quy mô tỷ lệ khác nhau từ 1:500 000 đến 1:5 000 được xuât bản đúng tiêu chuân quôc gia vê bản đồ Trên bản đồ nền thể hiện được các thông tin vê Đường bờ; Thuỷ hệ; Giao thông; Ranh giới; Địa danh, tên hiệu

Cơ sơ toan học trong công tác xây dựng bản đô nên địa hình đáy biển với các thông

sô theo quy định của bản đô như: phép chiếu Mercator, Ellipxoid Krasopxki; Vĩ tuyến chuẩn 16° B; Tỷ lệ 1 : 1 000 000; Độ cao, độ sâu tính bằng mét

4.2.2 X ây dụng các bản đô chuyên đê phâ n bô không gian của các hằng s ổ điều hòa thủy triều

Ban đô phân bô không gian của các hăng sô điêu hòa đối với các sóng triều chính (O l, K l, P1,Q1, M2, N2, K2, S2) cho khu vực Trung bộ bao gồm các đường đồng giá trị biêu diên các giá trị biên độ (m) và pha dao động (độ -GMT) của 8 sóng triều (01, K l,

P l.Q l, M2, N2, K2, S2) trên toàn khu vực miền trung

khu vực biển miền Trung Việt Nam.

4.3 Phan mêm truy văn khai thác hăng sô điêu hòa thủy triều vờ dự báo ntưc nước thủy triều

4.3.1 Giao diện chính của hệ thống

Giao diện chính và trích xuất hằng số

điều hòa thủy triều

Giao diện dự báo mực nước thủy triều

Trích hang 10 dleu hoa

Ịvedla hlnh day D u b a o t h ư y ừ i« u

I V o đìa h in h d a y

4.3.2 Quy trình hoạt động của hệ thống

1 Khởi động môi trường Mathlab

2 Khởi động hệ thống /M H jhuytrieu

3 Lựa chọn khu vực Biển Đông: /Model_SCS

4 Hệ thống sẽ hiển thị giao diện chính

5 Các chức năng chính của hệ thống:

5.1 Trích xuất hằng số điều hòa thủy triều tại nhiều điểm /m ột điểm.

5.2 D ự bảo mực nước thủy triều

5 Đánh giá các kết quả đã đạt được

Tính mới và giá trị khoa học:

Dữ liệu về hằng số điều hòa thủy triều là thông tin cơ bản của nhiều tính toán trong nghiên cứu hải văn và thực tiên Diễn biến bất thường của thời tiết, khí hậu với tần suât cao hơn, cường độ và mức độ nghiêm trọng hơn đã ảnh hưởng rất lớn đến các hoạt động kinh tê, quôc phòng trên biển và vùng ven bờ, để dự báo được các hiện tượng đánh giá và hạn chê rủi ro thiệt hại với các phương pháp hiện đang được sử dụng đều đòi hỏi thông tin về dao động của thủy triều thông qua hằng số điều hòa tại các điểm ven bờ cửa sông và vùng biển ngoài khơi làm số liệu đầu vào

Phân bô không gian của các hằng số điều hòa thủy triều với độ phân giải cao hiện chưa được nghiên cửu xây dựng đây đủ cho các vùng biển Việt Nam, cơ sở dữ liệu và ban đo sô của các hăng sô điêu hòa thủy triêu phân bô trong không gian cả vùng ven bờ

và ngoài khơi có độ phân giải không gian cao 5 ’x5’ kinh vĩ mới chỉ được xây dựng cho khu vực vịnh Bắc Bộ

, Đê tài đã thành công trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu phân bố không gian của

các hăng sô điêu hòa thủy triều và công cụ truy vấn khai thác, đánh giá được anh hưởng của quá trình dâng cao mực nước biển do biến đổi khí hậu toàn cầu đến quá trình thủy triêu trên khu vực biên Việt Nam Các sản phẩm của đề tài sẽ đóng góp mới vào việc hoàn thiện cơ sở dữ liệu không gian các hằng số điều hòa thủy triều cho toàn bộ các vùng biên Việt Nam, đáp ứng được nhu cầu cung cấp thông tin mực nước thủy triều nhanh chóng và đảm bảo độ chính xác

Giá trị thực tiễn và khả năng áp dụng:

Dữ liệu vê hăng sô điều hòa thủy triều là thông tin cơ bản của nhiều tính toán khoa học và thực tiên Các mô hình sô đê mô phỏng hoàn lưu vùng biển, truyền triều và lũ xam nhạp mặn, bôi tụ xói lở bờ biên, đánh giá tác động của quá trình dâng cao mực nước biên do biên đôi khí hậu toàn cầu đòi hỏi thông tin về hằng số điều hòa tại các điểm ven

bờ, cửa sông và vùng biển ngoài khơi làm số liệu đầu vào

Cơ sở dừ liệu và bản đồ số của các hằng số điều hòa thủy triều phân bổ trona không gian cả vùng ven bờ và ngoài khơi cho các khu vực trong Biển Đông thuộc lãnh hải nước

ta và các nước lân cận ở độ phân giải cao sản phẩm đề tài “Nghiên cứu đánh giá tác động của quá trình dâng cao mực nước do biến đổi khí hậu toàn cầu đến phân bố khône gian của các hăng sô điều hòa thủy triều tại vùng biển miền Trung Việt Nam ” là một kết quả mang tính ứng dụng thực tiễn cao phục vụ thiết thực cho các hoạt động về hàng hải khai

thác nguôn lợi, xây dựng và bảo vệ các công trình bờ, và đánh giá được tác động của quá trình dâng cao mực nước do biến đổi khí hậu toàn cầu

Cơ sơ dữ liẹu được xây dựng có độ phân giải không gian cao và tin cậy, phần mềm truy vân khai thác hằng số điều hòa thủy triều và dự báo m ực nước thủy triều sử dụng dễ dàng thuận lợi có thể phục vụ thực tiễn trong các công tác thiết kế công trình biển giao thông hàng hải, quản lý và nghiên cứu khoa học trong phạm vi các vùng biển V iệt Nam

6 Tóm tắt kết quả:

Tiếng Việt:

Đề tài đã nghiên cứu cơ sở khoa học của phương pháp tính toán dao động thủy triều

vạ phan tích hăng sô điêu hòa, đã xây dựng được cơ sở dữ liệu không gian về các hằng số điêu hoà của 08 sóng triều ((0 1 , K l, P1,Q1 M2, N2, K2, S2) cho vung biển miền Trung Việt Narn với độ phân giải cao (2 ’x 2 ’ kinh vĩ), xây dựng bản đồ (số) phân bố không gian của các hăng sô điêu hòa đôi với các sóng triều chính tại vùng biển miền Trung Việt Nam

vạ phan mem truy vân khai thác hăng sô điêu hòa thủy triều và dự báo mực nước thủy triều phục vụ nhu cầu thực tế và các bài toán nghiên cứu

Trên cơ sở các kịch bản mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu tại miền Trung Việt Nam được xây dựng dựa trên các kịch bản phát thải khí nhà kính - kịch bản phát thai thap (kich ban B1) và kịch bản phát thải cao nhât của nhóm các kịch bản phát thải cao (kịch bản A1FI) đê tài đã đánh giá được ảnh hưởng của hiện tượng dâng cao mực nước biển do biến đổi khí hậu đến các đặc điểm về biên độ, pha và phân bố Idiông gian của các hăng sô điêu hoà sóng triều trên các khu vực biển V iệt Nam

Tiếng Anh:

In this study, the scientific basis o f the method o f calculating tidal oscillation and

tidal waves harmonic analysis have been studied, gridded harmonic constituents data

base on the 08 harm onic constants o f tidal waves (0 1 , K l, P I, Q l, M2, N2, K2 S2) with high resolution 1/30 lon-latitude degree was built for central Vietnam sea area The software package for accessing the harmonic constituents o f data base, and for making predictions of tide height was built to serve the actual needs and the scientific study

Based on scenarios o f sea level rise due to climate change in Central Vietnam - low greenhouse gas emissions scenario (scenario B l) and high greenhouse gas emission scenarios (scenario A1FI), the project has evaluated the im pact o f the phenomenon o f sea level rise due to climate change to characteristics o f amplitude, phase and spatial distribution of tidal waves harmonic constants on the sea area o f Vietnam

7 Tài liệu tham khảo

-Tài liệu tiếng Việt

2 Nguyễn Ngọc Thụy, Đặng Công Minh, Đỗ Ngọc Quỳnh, Nguyễn Thọ Sáo, Lê Trọng Đào

Vương Quốc Cường, Nguyễn Hữu Nhân, Nguyễn Thị Việt Liên, Trần Hồng Lam Bảo cao

5 Đô Ngọc Quỳnh Mô hình số trị giải hệ phương trình nước nông theo phương pháp lưới

cong phù hợp với đicừng bờ Tuyển tập công trình Hội nghị khoa học về biển lan thứ ba

10 Nguyen Thọ Sao Mô hình hỏa hiện ticợng thủy tríêu và trao đôi năng lượng triều trong

Biển Đông Luận án PTS Lêningrat 1988.

11 Sergeev I H Ưng dụng phương pháp giá trị biên tính hằng số điều hòa thủy triều Biển

Đông Tạp chí Hải dương học, No 4 1964.

12 Phạm Văn Huấn, về cơ chế hình thành những hiện tượng thủy triều phức tạp và độc đáo ở

Biển Đông Tạp chí Khoa học, ĐHQGHN, T XII, No 1,1996.

13 Phạm Văn Huân, Nguyên Tài Hợi, Nguyễn Minh Huấn, ứng dụng phương pháp bình

phương nhỏ nhât vào phân tích thủy triều và dòng triều, Khí tượng thủy văn Biển Đông

Tông cục Khí tượng Thủy văn, Trung tâm Khí tượng thủy văn biển, NXB Thốne kê, Ha Nội, 2000

14 Phạm Văn Huấn, Nguyễn Minh Huấn, Phạm Văn Vỵ, Hoàng Trung Thành Báo cáo Tổng

kêí ãê tài QG-08-11: ' Xây dựng cơ sở dữ liệu không gian các hằng số điều hòa thủy triều cho vùng biển vịnh Bắc Bộ ", Hà Nội, 2009.

15 Nguyên Minh Huân Xác định phân bô không gian của các hằng số điều hòa thủy triều

tại vùng biển vịnh Bắc Bộ Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội Khoa học Tư nhiên

và Công nghệ, T.25 số 3S - 2009 439 Hà Nội 2009

16 DHI, Tidal Analysis and Prediction - Scientific Documentation, DHI 2007.

17 Fang G.H Tide and tidal current chart for the marginals seas adjacent to China Chiness

Journal of Oceanology and Limonology 4, 1986

18 Fang G.H., Kwork Y K., Zhu Y Numerical simulation o f principal tidal constituents in

the South China Sea, Gulf o f Tonkin and Gulf o f Thailand Continental Shelf Research 19

1999

19 Le Provost, c., Genco, M L., Lyard, F., Vincent, p., and Cenceill, p Spectroscopy o f the

GeophysicalResearch 99(C12., 24,777-24,797.(1994

20 Luettich R A., Westerink J R and J J A Advanced Circulation model for oceanic

coastal and estnarine waters 2000.

21 Patrick Caldwell Sea Level Data Processing National Oceanographic and Atmospheric

Administration 1998

22 Ogura s The Tides in the seas adjacents to Japan Bull Hydr Dep Imp Jap Navy Vol

VII Tokyo, 1933

23 Yanagi T., Takao T., Moriomoto A Co-tidal and Co-range Charts in South China Sea

derived from Satellite altimetry data La Mer 35 1977.

24 Ye A L., Robinson I s Tidal dynamics in the South China Sea GEophys J R Astr Soc 72,1983

25 Schureman, p., Manual of Harmonic Analysis and Prediction of Tides Special Publication

#98, U.S Department of Commerce Washington, D.c 1958

15

PHẢN III SẢN PHẨM, CÔNG BỐ VÀ KÉT QUẢ ĐÀO TẠO CỦA ĐẺ TÀI

3.1 Ket quả nghiên cứu

TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học hoặc/và chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuât

1 Bài báo, báo cáo hội nghị

khoa học 03 bài báo trong nước, 02 bài báo quốc tế 03 bài báo trên Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, 01 bài

báo quốc tế được chấp nhận đăng tại tạp chí International

of Scientific and Engineering Research USER; 01 bài báo quốc tế đang gửi tạp chí Journal of Geophysical Research Oceans

2 Cơ sở dữ liệu độ phân giải

cao các hằng số điều hòa đối

với các sóng triều chính tại

vùng biển miền Trung Việt

Nam (từ tinh Quảng Trị đến

Bình Thuận và từ đất liền

đến phía ngoài vùng đặc

quyền kinh tế)

Dạng số đảm bảo độ chính xác, có tính hệ thống, tiện lợi cho việc khai thác có thể truy xuất dưới nhiều dạng phục vụ thực tế và nghiên cứu như: số liệu thống kê, biểu bảng, sơ đồ, hình ảnh

và cập nhật thông tin

Dạng số đảm bảo độ chính xác, có tính hệ thống, tiện lợi cho việc khai thác có thể truy xuất dưới nhiều dạng phục vụ thực tế và nghiên cứu như: số liệu thống kê, biểu bảng, sơ đồ, hình ảnh

và cập nhật thông tin

3 Bản đồ (số) phân bố không

gian cùa các hằng số điều

hòa đối với các sóng triều

chính tại vùng biển miền

Trung Việt Nam

Bộ bản đồ được thành lập trên cùng một hệ trắc địa chuẩn quốc tế và được số hóa bằng công nghệ GIS, tiện lợi cho việc khai thác,

bô sung, hòan thiện và nâng cấp cập nhật thông tin

Bộ bản đồ được thành lập trên cùng một hệ trắc địa chuẩn quốc tế WGS84 và được số hóa bằng công nghệ GIS, tiện lợi cho việc khai thác, bổ sung, hòan thiện và nâng cấp cập nhật thông tin

4 Phần mềm truy vấn khai

thác hằng số điều hòa thủy

triều và dự báo mực nước

thủy triều

Đàm bảo độ chính xác, có tính hệ thống, tiện lợi cho việc truy xuất dưới nhiều dạng phục vụ thực tế và nghiên cứu như: số liệu thống kê, biểu bảng

Đảm bảo độ chính xác, có tính hệ thống, tiện lợi cho việc truy xuất dưới nhiều dạng phục vụ thực tế và nghiên cứu như: số liệu thống kê, biểu bảng

xác nhận sử dụng sản

phẩm)

Ghi địa chỉ và cảm on sự tài trợ của ĐHQGHN đúng quy định

Đánh giá chung

(Đạt, không đạt)

1 Công trình công bố trên tap chí khoa hoc quốc tế theo hê thống

16

ISI/Scopus .

2 Sách chuyên khảo đươc xuất bản hoăc ký hơp đồng xuất bản

3 Đăng ký sở hữu trí tuê

4 Bài báo quôc tê không thuôc hê thốn? ISI/Scopus

1 Trinh Quoc Nguyen, Huan Minh

Nguyen, Tien Van Pham, Vinh

Quang Nguyen 2016 The tidal

oscillations under the sea level rise

effects in central Vietnam region

International Journal of Scientific

and Engineering Research USER

ISSN 2229-5518 Volume 7, Issue

7, July 2016 Edition

Châp nhận in Có ghi địa chỉ,

cám ơn đúng quy định

Đạt

2 Dat T Pham, Adam D Switzer,

Gabriel Huerta, Aron J Meltzner,

Huan M Nguyen and Emma M

Hill 2016 An assessment of the

temporal and spatial variations of

extreme sea levels around the Bien

Dong (South China Sea) using the

Dynamic Linear Model for the

Generalized Extreme Value

distribution Journal of

Geophysical Research - Oceans

Đang gửi in Có ghi địa chỉ,

cám ơn đúng quy định

Đạt

5 Bài báo trên các tạp chí khoa học của ĐHQGHN, tạp chí khoa học

chuyên ngành quôc gia hoặc báo cáo khoa học đăng trong kỷ yếu hội

nghị quốc tế

5.1 Nguyen Dac Da, Nguyen Minh

Huan 2013 The use o f median rule

in editing altimetric data: An

example in Central Vietnam Zone,

Western Bien Dong (South China

Sea) Tạp chí khoa học Đại học

Quốc gia Hà Nội Khoa học Tự

nhiên và Công nghê Tâp 29, so 2S

tr 17-25

Đã in Có ghi địa

chỉ, cám ơn đúng quy định

Đạt

5.2 Nguyễn Minh Huấn 2015 Xây

dựng dữ liệu các hằng số điều hòa

thủy triều phân bô trên không gian

của vùng biên miên Trung Việt

Nam Tạp chí khoa học Đại học

Quốc gia Hà Nội Khoa học Tự

nhiên và Công nghê Tâp 31, số 3S

:r 157-166

Đã in Có ghi địa

chỉ, cám ơn đúng quy định

Đạt

Cương, Đinh Văn Ưu, Nguyễn

Minh Huấn, Nguyễn Trung Việt

2015 Đặc trimg trường sóng và

diên biên đương bờ bãi tắm khu vực

vịnh Nha Trạng Tạp chí khoa học

Đại học Quốc gia Hà Nội Khoa học

1 ự nhiên và Công nghê Tâp 31, số

3S tr 172-185

chỉ, cám ơn đúng quy định

6 Báo cáo khoa học kiên nghị, tư vần chính sách theo đặt hàng cùa đơn vi sử

Công trình công bố liên quan

Ngtliên cứu sinh

1 Nguyễn

Quốc Trinh

18 tháng/96 triệu Bài báo: Trinh Quoc Nguyen, Huan

Minh Nguyen, Tien Van Pham, Vinh

Quang Nguyen 2016 The tidal

oscillations under the sea level rise effects in central Vietnam region

International Journal of Scientific and Engineering Research USER ISSN 2229-5518 Volume 7, Issue 7, July 2016 Edition

Đang trong thời gian làm NCS

Học viên cao học

1 Nguyễn Đăc

Đa

6 tháng/40 triệu Bài báo: Nguyen Dac Da, Nguyen

Minh Huan 2013 The use o f median

rule in editing altimetric data: An example in Central Vietnam Zone, Western Bien Dong (South China Sea) Tạp chí khoa học Đại học

Quôc gia Hà Nội Khoa học Tự nhiên và Công nghê Tâp 29, số 2S

tr 17-25

Đã bảo vệ 2013

2 Vũ Thị Vui 6 tháng/40 triệu Luận văn thạc sỹ chuyên ngành Hải

dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, 2014:

Tên HVCH: Vũ Thị Vui, Tên luận văn: Đánh giá NSSH sơ cấp vùn^

biển Nam Trung bô bằng mô hình ROMS

Đã bảo vệ tháng 4/2014

PHAN IV TÓNG HỢP KÉT QUẢ CÁC SẢN PHẨM KH&CN VÀ ĐÀO TAO CỦA ĐÈ TAI

đăng ký

Sô lượng đã hoàn thành

1 Bài báo công bố trên tạp chí khoa học quốc tế theo hê thống

2 Sách chuyên khảo được xuất bản hoặc ký hợp đồng xuất

bản

3 Đăng ký sở hữu trí tuê

4 Bài báo quốc tế không thuôc hê thống ISI/Scopus 0 02

5 Sô lượng bài báo trên các tạp chí khoa học của ĐHQGHN

tạp chí khoa học chuyên ngành quốc gia hoặc báo cáo khoa

học đăng trong kỷ yếu hôi nghi quốc tế

02 bài báo

03 bài báo

6 Báo cáo khoa học kiến nghị, tư vấn chính sách theo đặt

hàng của đơn vị sử dung

7 Kêt quả dự kiến được ứng dụng tại các cơ quan hoạch định

chính sách hoặc cơ sở ứng dung KH&CN

(triệu đồng)

Ghi chú

2 Nguyên, nhiên vât liêu, cây con

ò Thiểt bị, dụng cu

4 Công tác phí, tàu xe

5 Dịch vụ thuê ngoài

6 Hội nghị, Hội thảo, kiểm tra tiến độ, viết báo

19

PHAN VI PỈIỤ LỤC (minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)

1 Cơ sở dữ liệu độ phân giải cao các hằng số điều hòa đối với các sóng triều chính tại vùng biển miền Trung Việt Nam (từ tỉnh Quảng Trị đến Bình Thuận và từ đất liền đen phía ngoài vùng đặc quyên kinh tê), (đĩa CD kèm theo)

2 Bản đô (số) phân bố không gian của các hằng số điều hòa đối với các sóng triều chính tại vùng biển miền Trung Việt Nam (đĩa CD kèm theo)

3 Phân mêm truy vấn khai thác hằng số điều hòa thủy triều và dự báo mưc nước thủy triều, (đĩa CD kèm theo)

4 Bài báo: Nguyen Dac Da, Nguyen M inh Huan 2013 The use o f median rule in

editing altimetric data: An example in Central Vietnam Zone, Western Bien Dong

nghệ Tập 29, số 2S tr 17-25

5 Bài bácK Nguyên Minh Huân 2015 Xây dựng dữ liệu các hằng sổ điều hòa thủy triều

phân bô trên không gian của vùng biển miền Trung Việt Nam Tạp chí khoa hoc

ĐHQGHN Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Tập 31, số 3s tr 157-166

6 Bài báo: Vũ Công Hữu, Nguyễn Kim Cương, Đinh Văn Ưu, Nguyễn Minh Huấn

Nguyên Trung Việt 2015 Đặc trưng trường sóng và diễn biển đường bờ bãi tắm khu

vực vịnh Nha Trang Tạp chỉ khoa học ĐHQGHN Khoa học Tự nhiên và Công

nghệ Tập 31, số 3S tr 172-185

7 Bài báo: Trinh Quoc Nguyen, Huan M inh Nguyen, Tien Van Pham, Vinh Quang

Nguyen 2016 The tidal oscillations under the sea level rise effects in central

Vietnam region International Journal o f Scientific and Engineering Research USER

ISSN 2229-5518 Volume 7, Issue 7, July 2016 Edition

8 Bài báo: Dat T Pham, Adam D Switzer, Gabriel Huerta, Aron J Meltzner, Huan M

Nguyen and Emma M Hill 2016 A n assessment o f the temporal and spatial

variations o f extreme sea levels around the Bien Dong (South China Sea) using the Dynamic Linear Model fo r the Generalized Extreme Value distribution Journal of

Geophysical Research - Oceans

9 Photo trang bìa, mục lục luận văn thạc sỹ và Bằng thạc sỹ

Tên HVCH: Vũ Thị Vui

Ten luạn van: Đanh giá NSSH sơ câp vùng biên Nam Trung bộ bằng mô hình ROMS, Luận văn thạc sỹ chuyên ngành hải dương học, Trường Đại học Khoa học

Tự nhiên, 2014

10 Photo quyết định công nhận NCS, GVHD và tên đề tài của NCS Nguyễn Quốc Trinh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN

KT HIỆU TRƯỞNG

Chủ nhiệm đề tài

Co’ sỏ’ dữ liệu các hằng số điều hòa thủy triều phân bố trên không gian của vùng biển miền Trung Việt Nam

Xác định phân bố không gian của các hằng số điều hòa thủy triều tại m ột vùng biển

là một nghiên cứu có ý nghĩa khoa học vừa có ý nghĩa thực tế phục vụ thiết thực cho các hoạt động hàng hải, khai thác nguồn lợi, thiết kế, xây dựng và bảo vệ các công trình bờ,

mô phỏng hoàn lưu vùng biển, truyền triều và lũ, xâm nhập mặn

Đe có được các thông tin cơ bản của thủy triều, từ nhiều năm nay dọc theo bờ biển nước ta đã thiết lập m ột hệ thống các trạm khí tượng thủy văn ven bờ, trong đó có trạm

đo mực nước liên tục theo các khoảng thời gian kéo dài từ nhiều tháng đến nhiều năm Trên cơ sở các chuỗi số liệu này, các đặc trưng của chế độ thủy triều như mực nước trung bình, mực nước cực trị, thời gian triều dâng, triều rút, các hằng số điều hòa thủy triều

đã được phân tích, tính toán cho từng trạm đo đạc Từ các hằng số điều hòa thủy triều tại các trạm đo đã lập ra các bảng thủy triều hàng năm cung cấp các giá trị dự báo mực nước cho các cảng chính ven bờ và m ột số giá trị nội suy cho các điểm phụ ở ven biển và hạ lưu các sông, s ố trạm như vậy dọc theo bờ biển miền Trung có 33 trạm cách nhau trung bình khoảng 35 - 80 km

Hướng nghiên cứu thứ hai là sử dụng mô hình số trị để giải bài tóan phân bố không gian của thủy triều là dựa trên hệ phương trình thủy động lực phi tuyến hypecbolic với điều kiện biên hỗn hợp: dao động mực nước trên biên lỏng và điều kiện không thấm ở biên cứng

Những thành tựu đáng kế nhất theo hướng này đối với khu vực biên Việt Nam là các công trình của Sergeev (1964), Nguyễn Ngọc Thụy (1969), Đặng Công M inh (1975),

Ye và Robinxon (1983), Li và Chen (1987), nhóm tác giả mô hình triều thuộc đề tài nhà nước KT.03.03 (1991-1995) (Đỗ Ngọc Quỳnh, Nguyễn Thị Việt Liên, Đặng Công Minh, Nguyễn Hữu Nhân, Bùi Hồng Long, Lê Trọng Đào, Nguyễn Thọ Sáo), nhóm tác giả Phạm Văn Huấn, Nguyễn M inh Huấn thuộc đề tài cấp ĐHQGHN năm 2007

Một hướng phát triển mới trong thời gian gần đây là việc sử dụng các kết quả đo đạc cao độ từ vệ tinh theo các tuyến quỹ đạo đi qua các vùng biển để phân tích các hằng

số điều hòa kết hợp với các tài liệu quan trắc tại các trạm ven bờ để hiệu chỉnh và đã nhận được các bản đồ phân bố hằng số điều hòa thủy triều toàn cầu với độ phân giải thấp (30’x30’ và 15’x l 5 ’ kinh vĩ) như các số liệu của Le Provost, c., Genco, M L., and Lyard, F., 1995; Yanagi và nnk, 1997; DHI 2000; Egbert, G.D., and S.Y Erofeeva, 2002; TOPEX/POSEIDON 2005

Đe giải bài toán phân bố không gian của thủy triều, phương pháp số trị được sừ dụng dựa trên hệ phương trình thủy động lực phi tuyến hypecbolic với điều kiện biên hỗn hợp: điều kiện không thấm ở biên cứng và dao động mực nước trên biên lỏng được xác

định từ các hằng số điều hòa thủy triều toàn cầu với độ phân giải thấp Từ trước đến nay

ở nước ta đã có một số cơ quan và tác giả nghiên cứu việc dự tính thuỷ triều bằng mô hình số trị, đã đạt được những kết quả khả quan

Tuy nhiên cho đến nay, cơ sở dữ liệu và bản đồ số của các hằng số điều hòa thủy triều độ phân giải cao phân bố trong không gian tại các vùng ven bờ và ngoài khơi cho các khu vực trong Biển Đông thuộc lãnh hải nước ta và các nước lân cận mới được xây dựng cho khu vực vịnh Bắc Bộ, với phương pháp tính toán tương tự, trong nghiên cứu này mô hình ADCIRC 2DDI được sử dụng để tính toán lan truyền sóng triều tại vùng biển miền Trung trên lưới tính với độ phân giải 1/30 độ kinh vĩ cho khu vực ven bờ, ven các đảo và kết quả dao động mực nước trên toàn bộ lưới tính sẽ được phân tích xác định các giá trị pha và biên độ của các hằng số điều hoà đối với 8 sóng triều chính (0 1 , K l, P1,Q1, M2, N2, K2, S2)

Các kết quả tính toán phân bố của các hằng số điều hoà đối với khu vực miền Trung Việt Nam từ tỉnh Hà Tĩnh đến Bình Thuận nằm trong khoảng tọa độ từ 10.5 đến 18.5 độ

v ĩ Bắc, từ 105.8 đến 112.0 độ kinh Đông sẽ được phối hợp với kết quả của khu vực vịnh Bắc Bộ để xây dựng cơ sở dữ liệu hằng số điều hòa thủy triều phân bố trong không gian với độ phân giải cao cho toàn vùng biển Việt Nam đối với 8 sóng triều chính (0 1 , K l, P1,Q1, M2, N2, K2, S2)

Phân bố không gian của các tham số thủy triều được lưu trữ trong các file số liệu dưới các dạng:

+ Mã ASCII tạo khả năng đọc số liệu cho tất cả các công cụ Text Editor cho mọi hệ điều hành bao gồm các file có tên: khu vực tên sóng.dat

Thí dụ như file: MienTrungVN K l dat hay VinhBacBo_kl dat

Với nội dung bao gồm:

^ ModeLSCS

LJ uv.scs

;C , VinhBacBo_kL.dat ,ET, VinhBacBo k2.dat ,tr, VinhBacBo m2.dat ,g , VinhBacBo_.n2.dat

^ VinhBacBo ol.dat (E j VinhBacBo_pl.dat

|C| VinhBacBo_ql.dat ,tr, VinhBacBo_s2.dat

T>

Si:

Di

Hình 1: c ấ u trúc của thư mực Co so du lieu(

+ Mã Binary để giảm thiểu dung lượng lưu trữ và tăng tốc độ truy cập cho Phần mềm khai thác và truy xuất số liệu bao gồm các file: grid_SCS; h.SCS; Model SCS và

uv.scs

Hình 2: Phân bố không gian của các hằng số điều hòa (biên độ[m] và pha [độ_GMT]) tại khu vực biển miền Trung Việt N am

trước đến nay ở nưó'c ta đã có một số cơ quan và tác giả nghiên cứu việc dự tính thuỷ triều bằng mô hình số trị, đã đạt được những kêt quả khả quan.

Tuy nhiên cho đến nay, cơ sở dữ liệu và bản đồ số của các hằng số điều hòa thủy triều độ phân giải cao phân bố trong không gian tại các vùng ven bờ và ngoài khơi cho các khu vực trong Biển Đông thuộc lãnh hải nước ta và các nước lân cận mới được xây dựng cho khu vực vịnh Bắc Bộ, với phương pháp tính toán tương tự, trong nghiên cứu này mô hình ADCIRC 2DDI được sử dụng đê tính toán lan truyên sóng triêu tại vùng biển miền Trung trên lưới tính với độ phân giải 1/30 độ kinh vĩ cho khu vực ven

bờ ven các đảo và kết quả dao động mực nước trên toàn bộ lưới tính sẽ được phân tích xác định các giá trị pha và biên độ của các hằng số điêu hoà đôi với 8 sóng triêu chính (01, K l, P1.Q1, M2, N2, K2, S2)

Các kết quả tính toán phân bố của các hằng số điêu hoà đôi với khu vực miên Trung Việt Nam từ tỉnh Hà Tĩnh đến Bình Thuận nằm trong khoảng tọa độ từ 10.5 đến 18.5 độ vĩ Bắc, từ 105.8 đến 112.0 độ kinh Đông sẽ được phối họp với kêt quả của khu vực vịnh Bắc Bộ đê xây dựng cơ sở dữ liệu hăng sô điêu hòa thủy tnêu phan

bố trong không gian với độ phân giải cao cho toàn vùng biển Việt Nam đối với 8 sóng triều chính ( 0 1, K I , p 1 ,Q 1, M2, N2, K2, S2)

Phân bố không gian của các tham số thủy triều được lưu trữ trong các file số liệu dưới các dạng:

+ Mã ASCII tạo khả năng đọc số liệu cho tất cả các công cụ Text Editor cho mọi

hệ điều hành bao gồm các file có tên: khu vực_tên sóng.dat

Thí dụ như file: MienTrungVN_K 1 dat hay VinhBacBo_kl dat

Với nội dung bao gồm:

Co 50 du lieu phan bo khong gian HSDH thuy trieugrid_scs

I h.scslatjo n MTVN lat lon VBB

Hình 1: cấu trúc của thư mực Co so du lieu

+ Mã Binary để giảm thiểu dung lượng lưu trữ và tăng tốc độ truy cập cho Phần mềm khai thác và truy xuất số liệu bao gồm các file: grid_SCS; h.SCS; Model_SCS

Hình 2: Phân bố không gian của các hằng số điều hòa (biên độ[m] và pha [độ_GM r])

tại khu vực biển miền Trung Việt Nam

Pha 01 Biên độ

Bản đồ phân bố không gian của các hằng số điều hòa đối vói các sóng

triều chính tại vùng biển miền T ru n g V iệt Nam

1 Thông tin bản đồ nền

Bản đồ nền được xây dựng thông qua quá trình thu thập, số hóa và chuẩn hóa thông tin ở các bản đồ hành chính với các quy mô tỷ lệ khác nhau từ 1:500 000 đến 1:5 000 Các bản đồ hành chính được xuất bản đúng tiêu chuẩn quốc gia về bản đồ Trên bản đồ nền được thể hiện các thông tin sau đây:

• Đ ường bờ

• Thuỷ hệ

• Giao thông

• Ranh giới

• Đ ịa danh, tên hiệu

Cơ sở toán học trong công tác xây dựng bản đồ nền địa hình đáy biển phụ thuộc vào nhiều yếu tố, thông số theo quy định của bản đồ như sau:

• Phép chiếu M ercator

+ Ellipxoid Krasopxki+ V ĩ tuyến chuẩn 16° B

• Tỷ lệ 1 : 1 000 000

• Độ cao, độ sâu tính bằng mét.

Độ sâu thể hiện trên bản đồ số hoá là độ sâu được tính từ mặt chuẩn độ sâu thấp nhất lý luận Để quy chuẩn độ sâu bản đồ về hệ độ cao quốc gia sử dụng số liệu tính toán cho 10 khu vực dọc ven biển Việt Nam dựa trên số liệu và phạm vi hiệu lực của 10 trạm nghiệm triều Phương pháp xác định số hiệu chỉnh độ sâu được thựchiện bằng việc tính toán m ặt chuẩn độ sâu và m ặt nước trung bình theo phươngpháp V ladim iasky, xác định số hiệu chỉnh độ sâu là m ức chênh giữa mặt chuẩn độ cao quốc gia với m ặt nước thấp nhất từng khu vực

2 Xây dựng các bản đồ chuyên đề phân bố không gian của các hằng số điều hòa thủy triều

Bản đồ phân bố không gian của các hằng số điều hòa đối với các sóng triều chính (0 1 , K l, P1,Q1, M2, N2, K2, S2) cho khu vực Trung bộ bao gồm các nội dung chính sau đây:

Đường biểu diễn các giá trị đẳng biên độ của 8 sóng triều (01, K l, p 1 ,Q 1, M2, N2, K2, S2) trên toàn miền.

Đường biểu diễn các giá trị đẳng pha của 8 sóng triều (01, K l, P1,Q1, M2, N2, K2, S2) trên phạm vi toàn miền

Bên cạnh đó, nội dung bản đồ còn bao gồm các thành phần phụ (các thông sô)

đã được xây dựng từ bản đồ nền:

Đường bờ biển trên bản đồ được thể hiện bằng màu nâu

Thể hiện sông, kênh, hồ và các đầm phá

Thể hiện hệ thống giao thông gồm đường sắt, quốc lộ, tỉnh lộ, liên huyện, liên

Thể hiện vị trí các trạm thủy, hải văn và nghiệm triều

Ghi chú địa danh, tên hiệu từ cấp tỉnh đến cấp xã, phường và thị trấn

- Đường ranh giới quốc gia, tỉnh, huyện, quận, xã, phường, thị trân

- Đường đẳng sâu chi tiết khu vực ngoài khơi, ven biển, các đảo

Kết quả tính toán, phân tích 8 sóng triều chính (01, K l, P l, Q l, M2, N2, K2, S2) từ các mô hình số (Mike 21, ADCIRS 2DDI) bao gồm giá trị độ lớn biên độ và pha tương ứng tại từng nút lưới trên toàn vùng nghiên cửu Kết quả tính toán, phân tích từ mô hình số nhận được ở dạng Microsoft excel (*.xlsx), bao gôm tọa độ X, y (hệ tọa độ Long/lat), độ sâu z (mét) và giá trị biên độ (mét), pha (độ - GMT) tại từng nút lưới của 8 sóng triều chính trên toàn phạm vi khu vực nghiên cứu

Để phục vụ cho quá trình biên tập bản đồ chuyên đề, các số liệu về hằng số điều hòa thủy triều được quy chuẩn về hệ quy chiếu WGS-84 được trích xuất thông tin về to ạ độ, giá trị của biên độ (m) và pha (độ) và nội suy trên lưới để xây dựng tập tin cho các sóng triều chính

Toàn bộ các thông tin phục vụ xây dựng bản đồ dưới dạng Maplnfo table được lưu trữ trong thư mục : SP02 Ban do phan bo khong gian HSDH :

+ Bản đồ nền chứa các thông tin về bản đồ nền

+ Hiện trạng : chứa các thông tin về bản đồ phân bô không gian hăng sô điêu hòa thủy triều của hai yếu tố Biên độ và Pha với điều kiện tự nhiên hiện tại

+ Kịch bản phát thải cao +lm : chứa các thông tin về bản đồ phân bố không gian hằng số điều hòa thủy triều của hai yếu tố Biên độ và Pha với điều kiện tác động của dâng cao mực nước biển là + lm do biến đổi khí hậu toàn cầu theo kích bản phát thải cao A1FI.

+ Kịch bản phát thải thấp +0.5m : chứa các thông tin về bản đồ phân bố không gian hằng số điều hòa thủy triều của hai yếu tố Biên độ và Pha với điều kiện tác động của dâng cao mực nước biển là + 0.5m do biến đổi khí hậu toàn cầu theo kích bản phát thải thấp B 1

/1 SP02 Ban dc phan bo khong gian HSDH

•a mapinfo_table bandonenl

J Hien trang

« KI biendo pha K2 M2 N2 01P1

Q1

S2

A Kich ban phat thai cao + lm

K I K2 M2 N2

01

P1

Q1

S2 Kich ban phat thai thap +0.5m

Hình 1 Cấu trúc của thư mục SP02 Ban do phan bo khong gian HSDH

Kết quả 1: Bản đồ phân bố không gian hằng số điều hòa của 8 sóng triều chính

(O l, K l, P l, Q l, M2, N2, K2, S2) cho vùng biển miền Trung Việt Nam

Hình 1.2 Phân bô không gian biên độ và pha sóng triêu K2

-y -—1 -— - — - X

Hình 1.3 Phân bố không gian biên độ và pha sóng triêu M2

Hình 1.4 Phân bố không gian biên độ và pha sóng triêu N2

Hình 1.5 Phân bố không gian biên độ và pha sóng triẽu 01

- - ; - - - — -

\ -Hình 1.6 Phân bố không gian biên độ vả pha sóng triêu P1

Kết quả 2: Bản đồ phân bố không gian hằng số điều hòa của 8 sóng triều chính vớikịch bản nước biển dâng 0.5m cho vùng biển miền Trung Việt Nam.

Hình 2.2 Phân bố không gian biên độ và pha sóng triều K2

Hình 2.3 Phân bô không gian biên độ và pha sóng triêu M2

- - -

^ -Hình 2.4 Phân bô không gian biên độ và pha sóng triêu N2