Luận Văn Thạc Sĩ Về Mô Hình Bão Tăng và Bản Đồ Lũ Tại Kien Thuy và Do Son, Hải Phòng

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xây dựng công trình thủy modeling storm surge and flood mapping for kien thuy and do son district, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Phan Tuan Anh
• Người hướng dẫn: Assoc. Dr. Tran Thanh Tung
• Trường học: Thuy Loi University
• Chuyên ngành: Coastal Engineering and Management
• Đề tài: Mô Hình Bão Tăng và Bản Đồ Lũ Cho Khu Vực Kien Thuy và Do Son, Hải Phòng
• Loại tài liệu: thesis
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Ha Noi

Mục lục chi tiết

• Declaration
• Preface
• 1. CHAPTER 1: OVERVIEWS OF STUDY OF STORM SURGE
• 1.1. Overview of study in the WorÏd
• 1.2. Overview of study in Viet Nam and Hai Phong
• 1.3. Overview of research methodology and fooÌs
• 1.4. Geographical location, administrative bowndaries
• 1.5. Geological and soil chardCf€FiSfiCS
• 1.6. Meteorology and climate characteristics
• 1.7. Relative Humidity
• 1.8. Storm and tropical (Ï@]TY€SSÏOfH
• 1.9. Economical and social chardcf€riSfiCS
• 2. CHAPTER 2: SETUP NUMERICAL MODEL TO SIMULATE STORM SURGE FOR STUDY
• 2.1. Data collection and AmallySis
• 2.2. Introduction of Mike Mordel
• 2.3. Theory of Mike 21 Imodl©ÏL
• 2.4. Theoretical basis of MIKE 21 Toolbox to calculate tide
• 2.5. Theoretical basis of MIKE 21 Toolbox to calculate atmospheric field and WIND FORCING
• 2.6. Setting parameters of big model
• 2.7. Calibration and verification of simulation model
• 2.8. Verification of storm surge Model
• 3. CHAPTER 3: SIMULATING STORM SURGE
• 3.1. Develop scenarios
• 3.2. Develop calculated stations
• 3.3. Result of storm surge simulation
• 3.4. Analysis results of simulation model
• 4. CHAPTER 4: FLOODING SIMULATION AND DEVELOP FLOOD MAPPING DUE TO STORM SURGE OF KIEN THUY AND DO SON DISTRICT
• 4.1. Setup flood model
• 4.2. Domain and Bathymetry
• 4.3. Input Data Files
• 4.4. Setup parameters of flood model
• 4.5. Results of flood model
• 4.6. Building flood mapping
• 4.7. Applying GIS software to build flood mapping
• 4.8. Administrative map
• 4.9. Results of flood mapping
• CONCLUSION AND RECOMMENDATION
• LIST OF FIGURES
• LIST OF TABLES

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Nghiên cứu về mô hình bão và bản đồ lũ là một yếu tố quan trọng trong việc quản lý thiên tai, đặc biệt tại các khu vực ven biển như khu vực Kien Thuy và khu vực Do Son ở Hải Phòng. Sự gia tăng của biến đổi khí hậu đã dẫn đến những thay đổi đáng kể trong các yếu tố khí tượng, làm tăng mức độ nghiêm trọng của các hiện tượng thiên tai. Theo báo cáo của IPCC, mực nước biển có thể tăng lên tới 1 mét vào cuối thế kỷ 21, điều này có thể gây ra những thiệt hại lớn cho các khu vực ven biển. Nghiên cứu này nhằm cung cấp các mô hình dự đoán chính xác hơn về bão và lũ, từ đó giúp xây dựng các kế hoạch ứng phó hiệu quả.

1.1. Tính cần thiết của nghiên cứu

Việt Nam, với hơn 3.260 km bờ biển, là một trong những quốc gia dễ bị tổn thương nhất trước thiên tai. Các cơn bão mạnh và lũ lụt thường xuyên xảy ra, gây thiệt hại nghiêm trọng cho đời sống và tài sản của người dân. Nghiên cứu này không chỉ giúp phát hiện sớm các tình huống nguy hiểm mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho quản lý thiên tai và phòng chống thiên tai. Việc xây dựng bản đồ lũ sẽ giúp các cơ quan chức năng có cái nhìn rõ ràng hơn về vùng ngập lụt, từ đó có thể đưa ra các biện pháp ứng phó kịp thời.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu này sử dụng các công cụ mô hình hóa hiện đại như MIKE 21 và GIS để mô phỏng các kịch bản bão và lũ. Dữ liệu thu thập được từ các nguồn khác nhau, bao gồm địa hình, mực nước, và các yếu tố khí tượng, sẽ được phân tích để xác định mức độ ảnh hưởng của bão đến khu vực Kien Thuy và Do Son. Việc mô phỏng sẽ cung cấp thông tin chi tiết về mức nước dâng do bão, từ đó xây dựng các kịch bản lũ lụt cho các tình huống khác nhau. Những thông tin này sẽ là cơ sở để xây dựng các chiến lược ứng phó với thiên tai trong tương lai.

2.1. Thiết lập mô hình số

Quá trình thiết lập mô hình số bắt đầu bằng việc thu thập và phân tích dữ liệu từ các trận bão trước đó. Mô hình MIKE 21 được sử dụng để mô phỏng các kịch bản khác nhau của bão và lũ. Các thông số như tốc độ gió, áp suất khí quyển, và mực nước biển được đưa vào mô hình để tính toán mức nước dâng và các tác động của nó đến khu vực nghiên cứu. Kết quả từ mô hình sẽ được so sánh với dữ liệu thực tế để xác minh tính chính xác của mô hình, từ đó cải thiện các dự đoán trong tương lai.

III. Kết quả mô phỏng và phân tích

Kết quả mô phỏng cho thấy mức nước dâng do bão có thể đạt đến 5-6 mét trong các kịch bản cực đoan. Các kịch bản khác nhau cũng cho thấy sự khác biệt đáng kể về mức độ ngập lụt tại các khu vực khác nhau của Kien Thuy và Do Son. Việc phân tích kết quả cho phép xác định các khu vực dễ bị tổn thương nhất và đưa ra các biện pháp phòng ngừa hiệu quả. Các bản đồ lũ được xây dựng từ mô hình sẽ giúp chính quyền địa phương có cái nhìn rõ ràng hơn về các khu vực có nguy cơ cao, từ đó có thể triển khai các biện pháp ứng phó kịp thời.

3.1. Đánh giá tác động của bão

Nghiên cứu chỉ ra rằng tác động của bão đến khu vực ven biển là rất lớn, với khả năng gây ra lũ lụt nghiêm trọng và thiệt hại cho cơ sở hạ tầng. Việc đánh giá các kịch bản khác nhau cho thấy rằng, trong trường hợp không có biện pháp phòng chống, mức độ thiệt hại có thể tăng lên đáng kể. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xây dựng các kế hoạch ứng phó với thiên tai dựa trên các mô hình dự đoán chính xác.

IV. Kết luận và khuyến nghị

Nghiên cứu về mô hình bão và bản đồ lũ cho khu vực Kien Thuy và Do Son, Hải Phòng đã cung cấp những thông tin quý giá cho việc quản lý thiên tai. Các kết quả cho thấy rõ ràng rằng việc ứng dụng công nghệ mô hình hóa hiện đại có thể giúp giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra. Để nâng cao hiệu quả quản lý, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng trong việc triển khai các biện pháp phòng ngừa và ứng phó với thiên tai.

4.1. Đề xuất chính sách

Cần xây dựng các chính sách cụ thể nhằm tăng cường khả năng ứng phó với thiên tai, bao gồm việc đầu tư vào cơ sở hạ tầng chống lũ, nâng cao nhận thức của cộng đồng về quản lý thiên tai, và phát triển các công cụ dự đoán thiên tai hiệu quả hơn. Đồng thời, việc chia sẻ thông tin và dữ liệu giữa các cơ quan nghiên cứu và chính quyền địa phương cũng rất quan trọng để đảm bảo rằng các quyết định được đưa ra dựa trên thông tin chính xác và kịp thời.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo báo cáo của IPCC, đến cuối thế kỷ 21, mực nước biển toàn cầu dự kiến sẽ tăng đáng kể, ảnh hưởng đến khoảng 70% các vùng ven biển trên thế giới. Việt Nam, với hơn 3.260 km bờ biển và nhiều đảo lớn nhỏ, là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề từ biến đổi khí hậu và hiện tượng dâng nước do bão, đặc biệt là khu vực Hải Phòng. Trong giai đoạn 1990-2010, Việt Nam đã trải qua khoảng 74 trận lũ lớn, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản. Riêng tại Hải Phòng, các cơn bão như Damrey năm 2015 đã gây ra sóng thần dâng cao 3-4 mét, ngập sâu 3-4 km vào đất liền, phá hủy hàng nghìn ngôi nhà và hàng trăm nghìn hecta lúa.

Luận văn tập trung mô hình hóa hiện tượng dâng nước do bão và xây dựng bản đồ ngập lụt cho hai huyện Kiến Thụy và Đồ Sơn, thành phố Hải Phòng. Mục tiêu chính là dự báo mức nước dâng và phạm vi ngập lụt trong các kịch bản bão khác nhau, từ đó đề xuất các giải pháp phòng chống thiên tai phù hợp. Nghiên cứu sử dụng dữ liệu địa hình độ phân giải 30x30m, dữ liệu thủy triều, khí tượng và hạ tầng hiện có, trong khoảng thời gian từ năm 1952 đến 2015, tập trung vào khu vực ven biển Hải Phòng.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ hoạch định chính sách quản lý rủi ro thiên tai, bảo vệ dân cư và phát triển kinh tế bền vững tại các vùng ven biển dễ bị tổn thương, đồng thời góp phần nâng cao năng lực ứng phó với biến đổi khí hậu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết thủy động lực học: Mô tả các phương trình bảo toàn khối lượng và động lượng trong môi trường thủy sinh, đặc biệt là phương trình thủy động lực hai chiều (2D) dùng để mô phỏng dòng chảy và biến động mực nước trong vùng ven biển.
• Mô hình MIKE 21: Phần mềm mô phỏng thủy lực chuyên nghiệp của Viện Thủy lực Đan Mạch, được sử dụng để mô phỏng sóng, thủy triều, dâng nước do bão và ngập lụt. MIKE 21 bao gồm các module tính toán thủy triều, áp lực khí quyển và lực gió, giúp mô phỏng chính xác các hiện tượng thủy văn phức tạp.
• Khái niệm về dâng nước do bão (storm surge): Là sự tăng cao đột ngột của mực nước biển do tác động của gió mạnh và áp suất khí quyển thấp trong cơn bão, kết hợp với thủy triều cao gây ngập lụt vùng ven biển.
• Phân tích thống kê và mô hình hóa kịch bản bão: Sử dụng dữ liệu lịch sử về đường đi, cường độ và áp suất bão để xây dựng các kịch bản mô phỏng nhằm đánh giá mức độ rủi ro và phạm vi ngập lụt.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu địa hình số (DEM) độ phân giải 30x30m từ dự án SRTM, bản đồ hành chính tỷ lệ 1:50.000, dữ liệu thủy triều tại trạm Hòn Dấu, dữ liệu khí tượng và bão từ Trung tâm Cảnh báo Bão Hoa Kỳ (TTWC) giai đoạn 1952-2015, thông tin hạ tầng như đê biển, đê sông, đường giao thông.
• Phương pháp phân tích: Sử dụng mô hình thủy lực MIKE 21 để mô phỏng thủy triều, sóng và dâng nước do bão. Mô hình được hiệu chỉnh và kiểm định bằng dữ liệu thực tế tại trạm Hòn Dấu với chỉ số Nash-Sutcliffe đạt mức chấp nhận được. Kỹ thuật lưới lồng ghép (nested grid) được áp dụng với mô hình lớn bao phủ vùng biển rộng và mô hình nhỏ chi tiết cho khu vực ven biển Kiến Thụy và Đồ Sơn.
• Timeline nghiên cứu: Thu thập và xử lý dữ liệu trong 6 tháng đầu, xây dựng và hiệu chỉnh mô hình trong 4 tháng tiếp theo, mô phỏng các kịch bản bão và phân tích kết quả trong 3 tháng cuối cùng của năm nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Mức dâng nước do bão tại khu vực nghiên cứu: Mô hình cho thấy trong các kịch bản bão mạnh nhất, mực nước dâng có thể đạt từ 3 đến 5 mét, tương đương với mức sóng thần gây ngập sâu 3-4 km vào đất liền. Ví dụ, trong kịch bản bão Damrey, mực nước dâng đạt 3,8 mét tại trạm Hòn Dấu, phù hợp với số liệu thực tế.
2. Phạm vi ngập lụt: Bản đồ ngập lụt cho thấy diện tích bị ngập trong kịch bản bão mạnh nhất lên tới khoảng 1.200 ha, tập trung chủ yếu tại các vùng thấp ven biển thuộc huyện Kiến Thụy và Đồ Sơn. So với kịch bản bão trung bình, diện tích ngập tăng khoảng 35%.
3. Ảnh hưởng của hệ thống đê biển: Mô phỏng cho thấy đê biển số 1 và số 2 đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu diện tích ngập lụt. Tuy nhiên, trong các kịch bản bão siêu mạnh, đê có nguy cơ bị vỡ hoặc tràn, làm tăng nguy cơ ngập sâu và lan rộng.
4. Tác động của hướng và vận tốc bão: Phân tích thống kê cho thấy khoảng 44% các cơn bão ảnh hưởng đến Hải Phòng có hướng di chuyển từ Tây Nam sang Tây Bắc, với vận tốc gió trung bình trong các cơn bão mạnh dao động từ 25 đến 40 m/s, chiếm 74% tổng số bão. Các cơn bão có vận tốc gió trên 50 m/s chiếm khoảng 14%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến mức dâng nước cao và diện tích ngập lớn là do sự kết hợp giữa thủy triều cao, gió mạnh và áp suất khí quyển thấp trong các cơn bão. Kết quả mô phỏng phù hợp với các nghiên cứu trước đây tại khu vực và các sự kiện thực tế như bão Damrey năm 2015. So sánh với các nghiên cứu quốc tế sử dụng mô hình ADCIRC hay Delft3D, mô hình MIKE 21 cũng cho kết quả tương đương về độ chính xác và khả năng dự báo.

Việc sử dụng kỹ thuật lưới lồng ghép giúp tăng độ chi tiết cho vùng ven biển, đồng thời giảm thời gian tính toán cho vùng biển rộng. Bản đồ ngập lụt được xây dựng bằng phần mềm GIS giúp trực quan hóa rõ ràng các vùng nguy cơ cao, hỗ trợ công tác quản lý và ứng phó thiên tai.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ so sánh mực nước dâng theo từng kịch bản, bảng thống kê diện tích ngập lụt và bản đồ phân vùng ngập chi tiết theo từng mức độ sâu nước.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Nâng cấp và gia cố hệ thống đê biển: Tăng cường khả năng chịu tải của đê biển số 1 và số 2 nhằm giảm thiểu nguy cơ vỡ đê trong các cơn bão siêu mạnh. Thời gian thực hiện dự kiến trong vòng 3-5 năm, do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Hải Phòng chủ trì.
2. Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm và bản đồ ngập lụt chi tiết: Áp dụng công nghệ GIS kết hợp mô hình thủy lực để cập nhật bản đồ ngập lụt theo thời gian thực, giúp chính quyền và người dân chủ động ứng phó. Triển khai trong 1-2 năm, phối hợp giữa Trung tâm Khí tượng Thủy văn và UBND các huyện.
3. Quy hoạch phát triển đô thị và nông nghiệp thích ứng với rủi ro ngập lụt: Hạn chế xây dựng tại các vùng trũng thấp có nguy cơ ngập cao, đồng thời áp dụng các biện pháp canh tác thích ứng nhằm giảm thiểu thiệt hại. Thực hiện liên tục trong kế hoạch phát triển kinh tế xã hội địa phương.
4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tập huấn về phòng chống thiên tai, đặc biệt là kỹ năng ứng phó với dâng nước do bão cho người dân vùng ven biển. Thời gian triển khai hàng năm, do các tổ chức chính quyền địa phương và các tổ chức phi chính phủ thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về phòng chống thiên tai và biến đổi khí hậu: Sử dụng kết quả mô hình và bản đồ ngập lụt để xây dựng chính sách, kế hoạch ứng phó thiên tai hiệu quả.
2. Các nhà quy hoạch đô thị và phát triển hạ tầng ven biển: Áp dụng dữ liệu nghiên cứu để thiết kế các công trình phù hợp với điều kiện biến đổi khí hậu và giảm thiểu rủi ro ngập lụt.
3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành kỹ thuật biển, thủy văn và môi trường: Tham khảo phương pháp mô hình hóa, phân tích dữ liệu và ứng dụng phần mềm MIKE 21 trong nghiên cứu khoa học.
4. Cộng đồng dân cư và tổ chức phi chính phủ hoạt động trong lĩnh vực bảo vệ môi trường và phát triển bền vững: Nắm bắt thông tin về rủi ro thiên tai để nâng cao nhận thức và tham gia các hoạt động phòng chống thiên tai.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình MIKE 21 có ưu điểm gì so với các mô hình khác?
   MIKE 21 là phần mềm chuyên dụng với khả năng mô phỏng thủy lực 2D chi tiết, tích hợp các yếu tố thủy triều, gió và áp suất khí quyển, giúp dự báo chính xác hiện tượng dâng nước do bão. Ví dụ, mô hình này đã được sử dụng thành công trong nhiều nghiên cứu tại Việt Nam và quốc tế.

2. Dữ liệu đầu vào của mô hình được thu thập như thế nào?
   Dữ liệu bao gồm bản đồ địa hình số độ phân giải cao, dữ liệu thủy triều, khí tượng và lịch sử bão được thu thập từ các cơ quan chuyên ngành như Viện Hải dương học, Trung tâm Khí tượng Thủy văn và TTWC Hoa Kỳ, đảm bảo tính chính xác và đầy đủ.

3. Phạm vi nghiên cứu có giới hạn gì không?
   Nghiên cứu tập trung vào khu vực ven biển huyện Kiến Thụy và Đồ Sơn, không bao gồm ảnh hưởng của nước dâng từ sông và sóng biển. Đây là giới hạn cần lưu ý khi áp dụng kết quả cho các vùng khác.

4. Kết quả mô hình có thể ứng dụng thực tiễn như thế nào?
   Kết quả giúp xây dựng bản đồ ngập lụt chi tiết, hỗ trợ quy hoạch phát triển đô thị, nâng cấp hệ thống đê điều và xây dựng kế hoạch ứng phó thiên tai, giảm thiểu thiệt hại cho người dân và tài sản.

5. Làm thế nào để cập nhật mô hình khi có dữ liệu mới?
   Mô hình có thể được hiệu chỉnh và cập nhật định kỳ khi có dữ liệu mới về địa hình, khí tượng hoặc bão, đảm bảo độ chính xác và tính kịp thời trong dự báo và quản lý rủi ro.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công mô hình mô phỏng dâng nước do bão và bản đồ ngập lụt cho khu vực Kiến Thụy và Đồ Sơn, Hải Phòng với độ chính xác cao.
• Mực nước dâng trong các kịch bản bão mạnh có thể lên tới 5 mét, gây ngập lụt diện rộng, đe dọa hệ thống đê biển và sinh kế người dân.
• Hệ thống đê biển hiện tại cần được nâng cấp để ứng phó với các cơn bão siêu mạnh trong tương lai.
• Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc quy hoạch, quản lý rủi ro thiên tai và phát triển bền vững vùng ven biển Hải Phòng.
• Đề xuất các giải pháp cụ thể về nâng cấp đê, cảnh báo sớm, quy hoạch và tuyên truyền nhằm giảm thiểu thiệt hại do thiên tai.

Next steps: Triển khai các giải pháp đề xuất, cập nhật mô hình định kỳ và mở rộng nghiên cứu sang các khu vực ven biển khác.

Call-to-action: Các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu nên phối hợp chặt chẽ để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn, nâng cao năng lực phòng chống thiên tai và thích ứng với biến đổi khí hậu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION MINISTRY OF ARGRICULTURE AND TRAINING AND RURAL DEVELOPMENT PHAN TUAN ANH MODELING STORM SURGE AND FLOOD MAPPING FOR KIEN THUY AND DO SON DISTRICT, HAI PHONG CITY THESIS OF MASTER DEGREE Ha Noi, 2016 MINISTRY OF EDUCATION MINISTRY OF ARGRICULTURE AND TRAINING AND RURAL DEVELOPMENT PHAN TUAN ANH MODELING STORM SURGE AND FLOOD MAPPING FOR KIEN THUY AND DO SON DISTRICT, HAI PHONG CITY Major: Coastal Engineering and Management Majors code: 62580203 SUPERVISORS: 1. Tran Thanh Tung 2. Le Tuan Hai Declaration I declare that I have developed and written the enclosed Master Thesis completely by myself, and have not used sources or means without declaration in the text. Any thoughts from others or literal quotations are clearly marked.

The Master Thesis was not used in the same or in a similar version to achieve an academic grading or is being published elsewhere. Ha Noi, Aug 17, 2016 Author Phan Tuan Anh Preface I first thank my parents and my brother for their support throughout not only the past two years, but throughout my entire life. I am truly grateful for all the opportunities and support provided by my family at every juncture of my life. After 20 weeks with my efforts and help of my teachers, colleagues, I have completed my thesis with the subject “MODELING STORM SURGE AND FLOOD MAPPING FOR KIEN THUY AND DO SON DISTRICT, HAI PHONG CITY”.

I am thankful for my advisors Assoc. Dr Tran Thanh Tung and Dr. Le Tuan Hai. This thesis would never have reached completion without their guidance and assistance.

Dr Tran Thanh Tung provided insightful edits and innovative approaches that helped shaped parts of this thesis. Le Tuan Hai provided guidance, especially in Mike model, that ensured the result of calculation was comprehensive and accurate. I am forever grateful to the Faculty of Marine and Coastal Engineering and Thuy loi University gave me a meaning course. I had a lot of knowledge and reality experiences in 02 years study.

I would like to thank Dr. Tang Xuan Tho who helps me collect data and guide me in a field trip to study area. Last but not least, I am thankful to my friends and colleagues for their support, encourage and advices. I hope you will enjoy reading this thesis.

TABLE OF CONTENT INTRODUCTION 00115. - - cà kg TH TH TH HH HH kt 1 2. Research objects and S€OD. HH HH TH HH HH HH HH 3 4.

Approach and method0ÌO8Ø. - - -- - - 5 3231332113 11191111 11 9 111g ng ngư 3 CHAPTER 1: OVERVIEWS OF STUDY OF STORM SURGE.1 Overview of study in the WorÏd.2 Overview of study in Viet Nam and Hai Phong .3 Overview of research methodology and fooÌs.1 Geographical location, administrative bowndaries.3 Geological and soil chardCf€FiSfiCS .4 Meteorology and climate characteristics. cv kg ệp 17 1.2 Relative Humidity nh. cv TK TH kg in 18 LAA WIN na .5 Storm and tropical (Ï@]TY€SSÏOfH.5 Economical and social chardcf€riSfiCS.--ẶẶS Sex 20 CHAPTER 2: SETUP NUMERICAL MODEL TO SIMULATE STORM SURGE FOR STUDY 0.1 Data collection and AmallySis.- - SG kg kg key 23 2.

SH HH HH nh rệt 24 2.2 Introduction of Mike Mordel.- óc kg rưệt 31 VN.2 Theory of Mike 21 Imodl©ÏL.3 Theoretical basis of MIKE 21 Toolbox to calculate fide.4 Theoretical basis of MIKE 21 Toolbox to calculate atmospheric field and WINE fOVCIIG .- s9 ng HH HH Hi hà 36 P<5ZM).-- SG SH HH HH HH nh 39 VU 6S.5 Setting parameters of big I0dleÏ. ScSs se sisiikeireirey 41 2.4 Calibration and verification of simulation model .2 Verification of storm surge Model .cccccccccceseeseessteseeteeeeeeseeesenseenseeaaes 45 CHAPTER 3: SIMULATING STORM SURGE1.1 Develop sC€enarÏOS.- Gà HH TH TH HH HH HH Hy 50 3.4 Develop calculated stafÏOIn.- G11 SH HH ng ng 54 3.5 Result of storm surge simulation .6 Analysis results of simulation modelÌ.- - -- 5 S5 *‡++vxesvsseeeeseeseses 64 CHAPTER 4: FLOODING SIMULATION AND DEVELOP FLOOD MAPPING DUE TO STORM SURGE OF KIEN THUY AND DO SON DISTRICT .1 Setup flood model .I Domain and Hi€SH.2 BathyIm€fTy đQqÍŒ.SS ST SH HH HH tk, 66 4. Input DOUuHd@Fi€S.àĂĂẶSĂ ST Hi 67 4.Ă SG SĂ SH key 69 4.5 Setup parameters offlood rmodl6Ï.2 Results of flood modeÌ. - s5 c1 930193991 901 9n TH nu ng ng 71 4.3 Building flood mappÏng.-- - - -- c1 1293k ng nh HH ng Hy 73 4.1 Appying GIS software to build flood mappig.ĂẶĂĂẶS ST SH HH HH tr re 74 4.

Ăn TH KH TH KH Hư 74 4.2 AAIMINiStVAliVE MAP nnốốe.4 Results of flood mapping .- ---- - c1 2221112111125 218115111111 EEkrrree 78 CONCLUSION AND RECOMMENDA TION. HH HH TH Hà Hà HH TH TH Hàn Hành 85 ˆ j0 0009 008. 89 LIST OF EIGURES Fig 1.1 Administrative map of Hai Phong City .-- 5 <5 5 + * vs *‡seeesereeers 13 Fig 1.2 Sea dikes 2 is protecting populated areas .-- 5 + St reeeey 15 Fig 1.3 Do Son beach. 1 Hai Phong city map scale 1:5ÖU.- 5 Ăn HH HH Hư 22 Fig 2.2 Digital elevation model DEM (30x30m) of study area .3 Distribution of storm’s direction landfall in Hai Phong coast.

4 Module Mike 21FM of Mike ZZ€TO.-- Ác 5 vn ng He 32 Fig 2.5 Domain of big model cover small modeÌL.6 Domain of small more Ì. - - -- + 31333218391 E%29EE+£EEEEEEEEEsEEeeekreeserreerree 37 II-ð2/01/(1i00091-ãi131 20001077 .8 Mesh of small TmO(€ÌL. 5 6 [phone] 911 1 91 91 1v HH re 39 Fig 2.9 Bathymetry of big model .10 Bathymetry of small TO(€ÌL. 5 <6 5633213318331 E£2EE+EeEEseeereeeereseeeree 40 Fig 2.11 Boundary conditions of big model (03 water boundaries, 01 land boundary)40 Fig 2.12 Water boundary in North East — Code 2 of big model .13 Comparision of water level in calibration of tidal model .14 Comparision of water level in verification of tidal model.15 Tracking of the typhoon Kalmaegi on 09/2Ö1.16 Wind forcing data of storm surge MOdel] .17 Comparision of water level in verification of storm surge model.1 Track of the typhoon Sarah 1n 1977.

cee eceecceseeseeseeseeseeeeeeeeeeeseeeseseeaeeaeenee 51 Fig 3.2 Setup storm surge model (big model) of scenario Ì. Wind forcing of scenario Ì.- G5331 nh nh 54 Fig 3.4 Location map of calculated Sfaf1OIIS.5 Water level map of Scenario 1. 5G 113211821113 1113 111 11 1 ng rrn 56 Fig 3.6 Comparison of total water level of scenario 1 .7 Water level of tidal mO€ÌL.8 Wind forcing data of storm surge model in SC€nar1O 2.9 Water level map Of SC€TATIO 2 .- -GG 1119101119301 991 19v ng ngư 60 Fig 3.10 Comparision of total water level (storm surge + tide) of scenario 2.11 Wind forcing data of storm surge model in scenario 3.12 Water level map of SCeNATIO 3. -- G1 20118310188 31 13811 1 11 1 ng rrn 63 Fig 3.13 Comparison of total water level (storm surge + tide) of scenario 3.14 Compare highest water level of storm surge model in 03 scenarios .1 Domain of flood model (small model) .-- - <5 5 + +s*£++se+sexsseeeses 65 vi Fig 4.2 Mesh Generator in Flood model (small model) .3 Bathymetry data of flood model .- - -- << + + ++EE+eeeEeeeereeeeereerersee 67 Fig 4.4 Tool for extracting results of big model to boundaries of small model.5 Boundaries of flood rmOđ€Ì.-- - - 5 +6 +3 19313 *E 93 E1 1v nrnrưkp 68 Fig 4.6 One of boundaries (code 2) of flood model .7 Import characteristic of infrastructure to flood model .8 After import infrastructures (sea dikel, sea dike 2, express WayS.9 Result of flood simulation in scenario 1 .10 Result of flood simulation in SC€TATIO 2 0.11 Result of flood model in scenario 3 .-- 555 + 3+2 ++vE+veeEeeeeeeereesee 73 Fig 4.12 Methodology for building flood mappIngỹ.13 Total water depth of flood moeÌ.14 After eliminate unsubmerged area of study area.---- 55s <<ss++ssx+ss2 75 Fig 4.15 Classification of flood depth.16 Administrative map of Study aT€â.- G 11H ng ng ng rệt 77 Fig 4.17 Flood mapping of study area in scenario Ì.18 Flood mapping of study area in SCeMATIO 2 .19 Flood mapping of study area 1n SCeMATIO 3 .-- 5 cv seeekeerke 80 vii LIST OF TABLES.1 Typical monthly and annual average temperature (unit ”C).2 Typical monthly and annual average relative humidity (Unit: %).

3 Typical monthly and annual average evaporation (Unit: %). 4 Average monthly and annual wind speed.- -- «+ +«sx++seesseesss 19 Table 2.1 List of typhoons affected to Hai Phong coast from 1952 to 2015. 2 Details of some strong typhoon landfall on Hai Phong coast.4 Parameters of big mO€Ì.5 Track of the typhoon KaÌÏIna€ØI1.6 Parameters of the typhoon KaÏmaegØ1.7 Result of calculation of the Nash Sutcliffe index .1 Classification of flooding zone of Ministry of Natural Resources & EMVIrONMEeNt 808000080088.2 Scenarios of storm surge sInulfIOTI.3 Tracking information of the typhoon Sarah.-- s55 cc++ssssssseeerse 51 Table 3.4 Parameters of the typhoon Saraln.5 Location of 06 calculated SfafÏOTAS.6 Highest water level of 06 stations in scenario Í.8 Parameters of the supposal typhoon in SCeNari0 2.9 Result of storm surge model Of SCENATIO 2.10 Parameters of the supposal typhoon in scenar1O 3 .11 Result of storm surge model of scenario 3. eee ee eeeseeeeeeeeeeeeeeeseeseeeees 64 Table 4.- 5 + 3199319019 9 ng ng nh ng ngự 70 Table 4.2 Flood depth is presented by COLL .- 5 5632 1323 E+#EE+eereeeereseerre 76 Table 4.3 Statistics of flooded area 1n Scenarid Ì.- 25s vn vs seevseere 81 Table 4.4 Statistics of flooded area 1n SC€TATIO 2.

eee eeceesceeetsceeteeeaeeeeeteceeeeeneeeees 81 Table 4.5 Statistics of flooded area in sC€TATIO 3. eeeeceescceseeeeeeteeesecececseeeneeeaeeeees 81 viii INTRODUCTION 1. Necessity of research ‘Along with increase of greenhouse effect, pollution due to climate change cause of global warming, melting ice and rising sea levels are increasingly more and more complex developments in the world, According to the fifth Assessment Report of the IPCC on the status of current climate change, sea level rise will not be uniform across regions. By the end of 21st century, it is very likely that sea level will rise more approximately 95% of the ocean, Sea le el se dey ends on quantity of CO; not only total cumulative; emissions total accumulated together and sooner rather than later due toa larger mitigation of sea level rise, About 70% of worldwide coast are projected to experience sea level change within + 20% the global average [1] ‘Scientific studies show that increased storms due to climate change include two key clements.

The first one is the sea surges due to thermal expansion and ice melting tantly. A recent study showed that sea level rise could reach 1 meter or more in this century. The second, a warmer ocean increases the likelihood of a tornado caused ‘of increasing high storm surge. Because ofclimate change rise, storm surge flooding II facilitate more damage in adjacent coastal areas and low-lying areas, Large storm surges greater threat of destruction in the future because they will move inland, the threat level larger area than before.

In addition, major storms can cause burst dikes, severely affecting coastal works, with coastal cities increased, people's lives will be affected more, World history has witnessed the typhoon Side which attacks Bangladesh coast in November 2007, killed more than 3.000 people, injured more than 50,000 people, damaged or destroyed more than 1.5 million households, and affected to life of more than 7 million people [2]. Vietnam is a country located on the west coast seaside of the East China Sea, with geopolitical and geoeconomic very important not only to Viet Nam but also other countries.