I. Tổng quan
Việt Nam nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề của bão, đặc biệt là ở vùng ven biển Việt Nam. Mỗi năm, trung bình có khoảng 10 cơn bão và áp thấp nhiệt đới hoạt động trên biển Đông, gây ra hiện tượng nước dâng nghiêm trọng. Nước dâng do bão kết hợp với triều cường có thể làm tăng mực nước lên mức nguy hiểm, ảnh hưởng đến an toàn của các công trình ven biển. Mục tiêu của luận văn này là nghiên cứu chế độ thủy triều và nước dâng do bão, nhằm cung cấp dữ liệu cho việc phòng chống thiên tai và thiết kế công trình. Các số liệu bão từ năm 1951 đến 2012 được thu thập từ Cơ Quan Khí tượng Nhật Bản, và kết quả mô phỏng cho thấy sự phù hợp với số liệu quan trắc thực tế.
1.1 Giới thiệu
Việt Nam có vị trí địa lý gần một trong năm vùng bão chính của thế giới, dẫn đến việc thường xuyên phải đối mặt với các cơn bão mạnh. Các cơn bão này không chỉ gây thiệt hại về người và của mà còn ảnh hưởng đến các công trình ven biển. Việc nghiên cứu mô phỏng nước dâng và chế độ triều là rất cần thiết để giảm thiểu thiệt hại do thiên tai. Chế độ triều ở Việt Nam rất đa dạng, bao gồm các chế độ nhật triều đều, nhật triều không đều và bán nhật triều không đều. Nghiên cứu này sẽ giúp xác định mực nước thiết kế cho các công trình ven biển, từ đó nâng cao khả năng phòng chống thiên tai.
II. Các nghiên cứu liên quan
Nghiên cứu về nước dâng và triều cường đã được thực hiện rộng rãi trên thế giới. Các nghiên cứu như của Harris và Jelesnianski (1964) đã phát triển hệ phương trình thủy động lực hai chiều để tính toán thủy triều cho chất lỏng đồng nhất. Bodine (1971) đã đề xuất mô hình tính toán một chiều cho vùng biển hở, trong khi Das, Sinha và Balsubramanyam (1974) nghiên cứu mô phỏng nước dâng do bão. Những nghiên cứu này đã cung cấp nền tảng lý thuyết cho việc áp dụng các mô hình hiện đại như Mike 21 trong việc mô phỏng nước dâng và triều cường tại Việt Nam. Việc áp dụng các mô hình này không chỉ giúp cải thiện độ chính xác trong dự đoán mà còn hỗ trợ trong việc quy hoạch và thiết kế các công trình ven biển.
2.1 Các nghiên cứu trên thế giới
Các nghiên cứu quốc tế đã chỉ ra rằng việc mô phỏng nước dâng cần phải kết hợp nhiều yếu tố như gió, áp thấp và sóng. Các mô hình thủy động lực hiện đại như Mike 21 cho phép mô phỏng chính xác hơn các hiện tượng này. Việc áp dụng các mô hình này trong nghiên cứu tại Việt Nam sẽ giúp nâng cao khả năng dự đoán và phòng chống thiên tai, đồng thời cung cấp dữ liệu quan trọng cho các dự án quy hoạch ven biển.
III. Cơ sở lý thuyết
Luận văn sử dụng các mô hình thủy động lực và sóng để mô phỏng nước dâng. Mô hình Mike 21 Flow Model FM được sử dụng để tính toán chế độ triều và nước dâng do bão. Mô hình này cho phép phân tích các yếu tố như chiều cao sóng, gió và áp thấp, từ đó đưa ra các dự đoán chính xác về mực nước dâng. Các công thức kinh nghiệm cũng được áp dụng để tính toán nước dâng do gió và áp thấp, giúp tăng cường độ tin cậy của kết quả mô phỏng. Việc sử dụng các mô hình này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế hình thành nước dâng mà còn hỗ trợ trong việc thiết kế các công trình ven biển.
3.1 Mô hình thủy động lực Mike 21
Mô hình Mike 21 Flow Model FM là một công cụ mạnh mẽ trong việc mô phỏng nước dâng và triều cường. Mô hình này cho phép phân tích các yếu tố thủy động lực phức tạp, từ đó đưa ra các dự đoán chính xác về mực nước dâng trong các tình huống khác nhau. Việc áp dụng mô hình này trong nghiên cứu sẽ giúp cung cấp dữ liệu quan trọng cho các dự án quy hoạch và thiết kế công trình ven biển, đồng thời nâng cao khả năng phòng chống thiên tai.
