Luận văn thạc sĩ về mô hình nước dâng do bão cho công trình biển ven biển vịnh Bắc Bộ

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xây dựng công trình biển mô hình nước dâng do bão ven biển vịnh bắc bộ, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn thiện trong lĩnh

• Tác giả: Cao Thị Ngọc Ánh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nghiêm Tiến Lam
• Trường học: Trường Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật biển
• Đề tài: Nghiên cứu mô hình nước dâng do bão cho công trình biển tại vịnh Bắc Bộ
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo của khu vực nghiên cứu
• 1.2. Đặc điểm khí hậu, khí tượng
• 1.3. Đặc điểm thủy văn, hải văn, thủy động lực Vịnh Bắc Bộ
• 1.4. Đặc điểm của bão và nước dâng do bão
• 1.5. Đặc điểm kinh tế-xã hội
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ MÔ HÌNH SỐ TRỊ NƯỚC DÂNG DO BÃO
• 2.1. Tổng quan về các phương pháp tính toán nước dâng do bão
• 2.2. Cơ sở mô hình toán nước dâng do bão
• 2.2.1. Hệ phương trình thủy động lực mô tả nước dâng do bão
• 2.2.2. Cơ sở mô hình hóa tác động của bão
• 2.3. Giới thiệu về phần mềm mô hình số trị MIKE
• 2.3.1. Giới thiệu chung
• 2.3.2. Mô-đun thủy động lực MIKE 21 HD
• 2.3.3. Bộ công cụ MIKE 21 ToolBOX
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP MÔ HÌNH TÍNH TOÁN NƯỚC DÂNG DO BÃO
• 3.1. Xác định miền tính toán
• 3.2. Xác định lưới tính toán
• 3.3. Thiết lập điều kiện biên
• 3.4. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình số trị thủy triều
• 3.4.1. Lựa chọn thời kỳ tính toán và số liệu sử dụng
• 3.4.2. Hiệu chỉnh mô hình thủy triều
• 3.4.3. Kiểm định mô hình thủy triều
• 3.5. Xác định mô hình trường gió, trường khí áp trong bão
• 3.6. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình số trị nước dâng do bão
• 3.6.1. Lựa chọn thời gian trận bão và số liệu sử dụng
• 3.6.2. Hiệu chỉnh mô hình nước dâng do bão
• 3.6.3. Kiểm định mô hình nước dâng do bão
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH XU THẾ CỦA NƯỚC DÂNG DO BÃO VEN BIỂN
• 4.1. Đánh giá xu thế biến đổi của bão
• 4.1.1. Xu thế bão hiện nay
• 4.1.2. Phân tích xu thế bão hiện nay
• 4.2. Lựa chọn thông số và kịch bản tính toán
• 4.3. Tính toán mô phỏng các kịch bản nước dâng do bão
• 4.4. Phân tích và đánh giá xu thế biến đổi của nước dâng do bão ven biển Vịnh Bắc Bộ
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Khu vực Vịnh Bắc Bộ, với vị trí địa lý chiến lược, có diện tích khoảng 126.250 km², nằm giữa Việt Nam và Trung Quốc, đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu nước dâng do bão. Đặc điểm địa hình nơi đây rất đa dạng với các đảo và bờ biển bị chia cắt mạnh mẽ. Địa hình của Vịnh Bắc Bộ có độ sâu trung bình 50 m, với các trũng và đồi ngầm đá. Khí hậu nơi đây mang tính chất nhiệt đới gió mùa, với mùa đông lạnh và mùa hè nóng, thường có bão vào mùa mưa. Các yếu tố này đều có ảnh hưởng lớn đến sự hình thành và tác động của nước dâng do bão. Theo thống kê, các cơn bão đã gây ra nước dâng lớn, đặc biệt khi xảy ra vào thời điểm triều cường. Ví dụ, cơn bão Dan năm 1989 đã gây ra nước dâng lên tới 3,6 m, cho thấy sự nguy hiểm của hiện tượng này đối với các công trình biển.

1.1 Đặc điểm khí hậu khí tượng

Khí hậu của Vịnh Bắc Bộ có sự phân hóa rõ rệt giữa các vùng, với nhiệt độ không khí trung bình hàng năm lớn hơn 22°C. Mùa hè có thể lên tới 42,2°C, trong khi mùa đông nhiệt độ có thể xuống thấp tới 4°C. Lượng mưa trung bình hàng năm đạt khoảng 1.800 mm, với mùa mưa tập trung từ tháng 6 đến tháng 9. Gió mùa Đông Bắc có ảnh hưởng mạnh mẽ đến vùng biển này, gây ra sóng lớn và biển động, đặc biệt trong các tháng mùa đông. Những yếu tố khí hậu này không chỉ ảnh hưởng đến điều kiện sống mà còn tác động mạnh mẽ đến nguy cơ thiên tai và tác động của bão đến công trình biển.

II. Cơ sở mô hình số trị nước dâng do bão

Mô hình hóa nước dâng do bão là một trong những nội dung quan trọng trong nghiên cứu này. Các phương pháp tính toán được áp dụng nhằm mô phỏng chính xác hiện tượng nước dâng. Hệ phương trình thủy động lực được sử dụng để mô tả sự tương tác giữa các yếu tố như gió, áp suất và thủy triều. Phần mềm MIKE 21 HD được giới thiệu như một công cụ mạnh mẽ để mô phỏng. Việc thiết lập mô hình không chỉ dựa trên số liệu thực đo mà còn cần đến các thông số mô phỏng từ các cơn bão đã xảy ra. Mô hình này được hiệu chỉnh và kiểm định để đảm bảo tính chính xác và khả năng ứng dụng trong thực tế. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, mô hình hóa chính xác nước dâng có thể giúp giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra, đồng thời hỗ trợ trong việc quản lý rủi ro cho các công trình biển.

2.1 Hệ phương trình thủy động lực

Hệ phương trình thủy động lực là nền tảng cho việc mô hình hóa nước dâng do bão. Các phương trình này bao gồm các yếu tố như tốc độ gió, áp suất khí quyển và tác động của thủy triều. Việc áp dụng các phương trình này giúp mô phỏng chính xác sự thay đổi mực nước trong bão. Điều này rất quan trọng trong việc đánh giá nguy cơ thiên tai và thực hiện các biện pháp phòng tránh. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến nước dâng sẽ giúp cải thiện khả năng dự đoán và ứng phó với các cơn bão trong tương lai.

III. Thiết lập mô hình tính toán nước dâng do bão

Thiết lập mô hình tính toán là bước quan trọng trong nghiên cứu nước dâng do bão. Mô hình được thiết lập dựa trên việc xác định miền tính toán và lưới tính toán. Điều kiện biên cũng cần được xác định chính xác để đảm bảo tính chính xác của mô hình. Việc hiệu chỉnh và kiểm định mô hình được thực hiện thông qua các số liệu thực đo từ các trận bão trước đây. Mô hình này không chỉ giúp dự đoán nước dâng mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho việc quản lý rủi ro và bảo vệ các công trình biển. Các kết quả từ mô hình cho thấy sự biến đổi của nước dâng có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm cả sự thay đổi khí hậu và tần suất bão.

3.1 Xác định miền tính toán

Xác định miền tính toán là bước đầu tiên trong việc thiết lập mô hình. Miền tính toán phải bao gồm tất cả các khu vực có thể bị ảnh hưởng bởi nước dâng do bão. Việc xác định này dựa trên các yếu tố địa lý, khí hậu và lịch sử bão. Các số liệu từ các trạm đo đạc trong khu vực cũng cần được thu thập để đảm bảo tính chính xác của mô hình. Sự lựa chọn miền tính toán hợp lý sẽ giúp mô hình hoạt động hiệu quả hơn và cung cấp các dự đoán chính xác về nước dâng trong bão.

IV. Phân tích xu thế của nước dâng do bão ven biển Vịnh Bắc Bộ

Phân tích xu thế của nước dâng do bão là một phần quan trọng trong việc đánh giá tác động của bão đến khu vực ven biển Vịnh Bắc Bộ. Các số liệu từ các cơn bão đã được phân tích để xác định xu thế biến đổi của nước dâng theo thời gian. Việc này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về tác động của bão mà còn cung cấp thông tin quý giá cho việc quản lý rủi ro và lập kế hoạch ứng phó. Các kịch bản tính toán được xây dựng để mô phỏng tình hình nước dâng trong tương lai, từ đó đưa ra các khuyến nghị cho việc bảo vệ các công trình biển và giảm thiểu thiệt hại do thiên tai.

4.1 Đánh giá xu thế biến đổi của bão

Đánh giá xu thế biến đổi của bão là cần thiết để hiểu rõ hơn về nguy cơ thiên tai trong tương lai. Các số liệu thống kê cho thấy tần suất và cường độ bão đang tăng lên, điều này có thể dẫn đến sự gia tăng của nước dâng trong các trận bão lớn. Những phân tích này không chỉ giúp nâng cao nhận thức về nguy cơ thiên tai mà còn hỗ trợ trong việc xây dựng các chính sách phòng tránh và ứng phó hiệu quả hơn đối với các công trình biển.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Vịnh Bắc Bộ là một trong những vùng biển quan trọng của Việt Nam với diện tích khoảng 126.250 km², chiều ngang rộng nhất 320 km và chiều dài bờ biển Việt Nam khoảng 763 km. Khu vực này chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của các cơn bão nhiệt đới, đặc biệt trong mùa bão từ tháng 5 đến tháng 11 hàng năm, với sức gió có thể lên tới 50 m/s. Theo thống kê trong 40 năm gần đây, có hơn 120 cơn bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào miền Bắc, trong đó 24,1% đổ bộ vào khu vực Hải Phòng, Quảng Ninh và 51,4% vào Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh. Hiện tượng nước dâng do bão là một trong những tác động nguy hiểm nhất gây ngập lụt, xói lở bờ biển và thiệt hại về người và tài sản, đặc biệt khi bão đổ bộ trùng với thời kỳ triều cường.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là mô hình hóa hiện tượng nước dâng do bão ven biển Vịnh Bắc Bộ, thiết lập mô hình số trị tính toán nước dâng do bão, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình dựa trên số liệu thực đo, đồng thời phân tích xu thế biến đổi của nước dâng do bão trong khu vực. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào vùng biển ven bờ Vịnh Bắc Bộ, đặc biệt các tỉnh từ Quảng Ninh đến Thanh Hóa, trong khoảng thời gian từ năm 2005 đến 2017. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phục vụ công tác dự báo, cảnh báo sớm và xây dựng chiến lược phòng tránh, giảm thiểu thiệt hại do thiên tai tại khu vực ven biển.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn áp dụng hai lý thuyết chính trong mô hình hóa nước dâng do bão:

1. Hệ phương trình thủy động lực nước nông 2 chiều: Bao gồm phương trình liên tục và phương trình chuyển động theo hai phương x, y, mô tả sự biến đổi mực nước và vận tốc dòng chảy dưới tác động của gió bão, áp suất khí quyển và các lực ma sát. Hệ phương trình này được giải trên hệ tọa độ Đề-các với các thành phần ứng suất ma sát đáy và mặt nước được tính toán dựa trên độ nhám đáy và hệ số ma sát gió.

2. Mô hình trường gió và trường khí áp trong bão: Sử dụng mô hình tham số dựa trên các thông số bão như vị trí tâm bão, vận tốc gió lớn nhất, áp suất trung tâm và bán kính gió lớn nhất. Mô hình này mô phỏng phân bố không gian và thời gian của vận tốc gió và áp suất khí quyển trong quá trình di chuyển và đổ bộ của bão, là đầu vào quan trọng cho mô hình thủy động lực.

Các khái niệm chính bao gồm: nước dâng do bão (storm surge), thủy triều, vận tốc gió bão, áp suất khí quyển, mô hình số trị thủy động lực, và chỉ số đánh giá mô hình Nash-Sutcliffe.

Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng phương pháp mô hình toán số trị kết hợp với phân tích tổng hợp số liệu thực đo:

• Nguồn dữ liệu: Số liệu địa hình bờ biển và đáy biển từ bản đồ tỷ lệ 1:10.000 đến 1:50.000; số liệu mực nước thủy triều và nước dâng thực đo tại các trạm Bạch Long Vĩ, Hòn Dấu, Sầm Sơn, Phú Quý, Quy Nhơn, Vũng Tàu; thông số bão từ Trung tâm cảnh báo bão liên hợp Hoa Kỳ (JTWC).

• Phương pháp phân tích: Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy triều và nước dâng do bão bằng chỉ số Nash-Sutcliffe, so sánh kết quả mô phỏng với số liệu thực đo tại nhiều trạm trong khu vực.

• Mô hình số trị: Sử dụng phần mềm MIKE 21 của Viện Thủy lực Đan Mạch (DHI), bao gồm module thủy động lực 2 chiều (MIKE 21 FM) và công cụ tạo trường gió, khí áp trong bão (MIKE 21 Toolbox Cyclone Wind Generation).

• Timeline nghiên cứu: Thu thập và xử lý số liệu từ năm 2005 đến 2017; hiệu chỉnh mô hình với dữ liệu năm 2007; kiểm định mô hình với dữ liệu các năm 2005, 2008; phân tích xu thế biến đổi nước dâng dựa trên mô hình và số liệu lịch sử.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy triều: Mô hình thủy triều MIKE 21 được hiệu chỉnh với số liệu thực đo tại 7 trạm, đạt chỉ số Nash-Sutcliffe trung bình từ 0,76 đến 0,92, cho thấy mô hình mô phỏng mực nước thủy triều rất phù hợp với thực tế. Ví dụ, tại trạm Bạch Long Vĩ, hệ số này đạt 0,90 trong giai đoạn hiệu chỉnh và 0,79 trong giai đoạn kiểm định.

2. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình nước dâng do bão: Sử dụng hai trận bão Damrey (2005) và Lekima (2007) làm kịch bản hiệu chỉnh, mô hình mô phỏng chính xác mực nước dâng với sai số nhỏ, hệ số Nash-Sutcliffe đạt trên 0,7 tại các trạm ven biển. Mực nước dâng do bão Damrey tại trạm Sầm Sơn đạt khoảng 2,3 m, tương ứng với số liệu thực đo.

3. Phân tích xu thế biến đổi nước dâng do bão: Qua phân tích số liệu từ 1951 đến 2017, số lượng và cường độ bão đổ bộ vào Vịnh Bắc Bộ có xu hướng tăng, đặc biệt là các cơn bão cấp 11 đến 13. Mực nước dâng tổng cộng trong bão có xu hướng tăng, gây nguy cơ ngập lụt và thiệt hại lớn hơn cho các tỉnh ven biển như Hải Phòng, Nam Định, Thanh Hóa.

4. Ảnh hưởng của thời điểm bão đổ bộ: Nước dâng do bão có mức độ nguy hiểm cao hơn khi bão đổ bộ trùng với thời kỳ triều cường. Ví dụ, bão Washi và Damrey năm 2005 đổ bộ vào thời điểm triều cường đã gây nước dâng cao và ngập lụt nghiêm trọng tại Hải Phòng và Nam Định.

Thảo luận kết quả

Kết quả mô hình cho thấy phương pháp mô hình số trị sử dụng phần mềm MIKE 21 là phù hợp và hiệu quả trong việc mô phỏng hiện tượng nước dâng do bão tại Vịnh Bắc Bộ. Việc hiệu chỉnh và kiểm định mô hình với số liệu thực đo tại nhiều trạm đã đảm bảo độ tin cậy của mô hình. So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả phù hợp với các báo cáo về mực nước dâng do bão tại khu vực ven biển miền Bắc Việt Nam.

Nguyên nhân của xu thế tăng cường độ và số lượng bão có thể liên quan đến biến đổi khí hậu toàn cầu, làm tăng nhiệt độ bề mặt biển và thay đổi các yếu tố khí tượng thủy văn. Sự kết hợp giữa nước dâng do bão và triều cường làm tăng nguy cơ ngập lụt, đòi hỏi các giải pháp phòng chống thiên tai hiệu quả hơn.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh mực nước dâng thực đo và mô phỏng tại các trạm, bảng thống kê số lượng bão theo cấp độ qua các năm, và bản đồ phân bố mực nước dâng tối đa tại các tỉnh ven biển.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm nước dâng do bão: Áp dụng mô hình số trị MIKE 21 để dự báo chính xác mực nước dâng trong các cơn bão, nâng cao khả năng cảnh báo sớm cho các địa phương ven biển. Thời gian thực hiện: trong 1-2 năm, chủ thể: Trung tâm khí tượng thủy văn quốc gia và các sở ban ngành liên quan.

2. Hoàn thiện quy hoạch và xây dựng công trình phòng chống thiên tai: Tăng cường xây dựng đê điều, kè biển, hệ thống thoát nước tại các vùng dễ bị ngập lụt, đặc biệt các khu vực có mực nước dâng cao trên 2 m. Thời gian: 3-5 năm, chủ thể: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, chính quyền địa phương.

3. Nâng cao nhận thức và đào tạo cộng đồng: Tổ chức các chương trình tập huấn, diễn tập phòng chống bão và ngập lụt cho người dân ven biển, giúp họ chủ động ứng phó khi có cảnh báo nước dâng cao. Thời gian: liên tục hàng năm, chủ thể: UBND các tỉnh, các tổ chức xã hội.

4. Phát triển hệ thống quan trắc và thu thập số liệu: Mở rộng mạng lưới trạm đo mực nước, gió và áp suất khí quyển để cung cấp dữ liệu chính xác phục vụ mô hình hóa và dự báo. Thời gian: 2-3 năm, chủ thể: Viện khí tượng thủy văn, các viện nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và chuyên gia khí tượng thủy văn: Sử dụng kết quả mô hình và phân tích để phát triển các nghiên cứu sâu hơn về tác động của bão và nước dâng ven biển.

2. Cơ quan quản lý thiên tai và phòng chống lụt bão: Áp dụng mô hình và đề xuất để xây dựng kế hoạch ứng phó, cảnh báo sớm và giảm thiểu thiệt hại do bão gây ra.

3. Các nhà quy hoạch đô thị và xây dựng công trình ven biển: Tham khảo dữ liệu mực nước dâng để thiết kế các công trình phù hợp, đảm bảo an toàn và bền vững.

4. Cộng đồng dân cư ven biển và các tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về nguy cơ nước dâng do bão, từ đó chủ động phòng tránh và ứng phó hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

1. Nước dâng do bão là gì và tại sao nó nguy hiểm?
   Nước dâng do bão là hiện tượng mực nước biển tăng cao hơn bình thường do tác động của gió mạnh và áp suất thấp trong bão. Nó gây ngập lụt, xói lở bờ biển và thiệt hại lớn về người và tài sản, đặc biệt khi xảy ra cùng thời điểm triều cường.

2. Phương pháp mô hình số trị có ưu điểm gì so với phương pháp đo đạc thực nghiệm?
   Mô hình số trị giúp dự báo và mô phỏng hiện tượng nước dâng trong nhiều kịch bản khác nhau, giảm chi phí và thời gian so với đo đạc thực nghiệm, đồng thời có thể áp dụng cho các vùng chưa có số liệu thực đo.

3. Tại sao cần hiệu chỉnh và kiểm định mô hình?
   Hiệu chỉnh và kiểm định giúp đảm bảo mô hình mô phỏng chính xác với thực tế, tăng độ tin cậy của kết quả dự báo, từ đó phục vụ tốt hơn cho công tác phòng chống thiên tai.

4. Ảnh hưởng của thời điểm bão đổ bộ đến mức độ ngập lụt như thế nào?
   Bão đổ bộ trùng với thời kỳ triều cường sẽ làm mực nước dâng tổng cộng cao hơn, gây ngập lụt nghiêm trọng hơn so với bão đổ bộ vào thời điểm triều thấp.

5. Làm thế nào để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn?
   Kết quả mô hình có thể được sử dụng để xây dựng hệ thống cảnh báo sớm, quy hoạch xây dựng công trình phòng chống thiên tai, đào tạo cộng đồng và phát triển mạng lưới quan trắc nhằm giảm thiểu thiệt hại do nước dâng bão gây ra.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công mô hình số trị mô phỏng nước dâng do bão ven biển Vịnh Bắc Bộ sử dụng phần mềm MIKE 21, hiệu chỉnh và kiểm định với số liệu thực đo đạt độ chính xác cao (chỉ số Nash-Sutcliffe trên 0,7).
• Phân tích xu thế cho thấy số lượng và cường độ bão đổ bộ vào khu vực có xu hướng tăng, làm tăng nguy cơ ngập lụt do nước dâng.
• Nước dâng do bão kết hợp với triều cường là nguyên nhân chính gây thiệt hại nghiêm trọng tại các tỉnh ven biển.
• Đề xuất các giải pháp cảnh báo sớm, quy hoạch công trình, nâng cao nhận thức cộng đồng và phát triển hệ thống quan trắc để giảm thiểu thiệt hại.
• Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng nghiên cứu mô hình cho các khu vực ven biển khác và tích hợp dữ liệu thời gian thực để nâng cao khả năng dự báo.

Call-to-action: Các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu cần phối hợp triển khai ứng dụng mô hình và các giải pháp đề xuất nhằm nâng cao hiệu quả phòng chống thiên tai tại khu vực ven biển Vịnh Bắc Bộ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.11 Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo của khu vực nghiên cứu. LEI Vị trí địa lý Vịnh Bắc Bộ được bao quanh bởi lãnh thổ của Việt Nam và Trung Quốc có diện tích khoảng 126 250 km? chiều ngang nơi rộng nhất là 320 km, noi hẹp nhất khoảng 220 km. Vùng bién vịnh Bắc Bộ được giới hạn từ vĩ độ 17°00'N đến 2140 N và 1051401 109°40E, kéo dài từ Móng Cái - Quảng Ninh đến Quảng Trị với chiều đài khoảng 763 km.Vịnh nằm ở phía tây bắc biển Đông, ba mặt được bao bọc bởi đất liên. Phía tây à lục din Việt Nam và Trung Qube, Phía đông bắc là bản dio Lôi Châu và phía đồng là đảo Hải Nam.

Vùng biển vịnh Bắc Bộ có thể được phân chia làm 2 khu vực; Khu vực từ Quảng Ninh đến Ninh Bình: từ Móng Cái đến Đỗ Sơn bờ biển chạy theo hướng Đông Bắc- Tây Nam, địa hình chia cắt mạnh. Phần vịnh phía Việt Nam có khoảng 2.300 đảo đá ven bd, wong đó có 26 đảo lớn, Quan trọng hơn cả là quần dio Cát Bà với tổng diện tích 34.531 ha và quần đảo Cô Tô với tổng diện tích 3. Xa bờ có đảo Bạch Long Vili đảo lớn hơn cả nằm cách đất liễn Việt Nam khoảng 110 km, cách đáo Hai Nam (Trung Quốc) khoảng 130 km. Phan ven lục địa, đấy biển bằng phẳng, thường có các bãi tiểu, rừng ngập mặn.

Chit diy ving biển Mong Cái là bùn nhuyễn, vùng ngang khu vục Cửa Ông-Hiồn Gai à cát nhỏ lẫn vỏ 8, đã sỏi, ven bở từ cửa Bạch Đẳng đến Ninh Binh là bản ph sa. Vũng quanh các dao có nhiễu rạn đá với tổng diện tích khoảng 260 km, trong đó tập trung nhiều nhất ở Quảng Ninh Khu vực từ Ninh Bình đến Quảng Trị: Bờ biển chạy theo hướng gần Bắc-Nam. Bờ cát thoải dang vòng cong. Phía ngoài bờ rãi rác có các đảo đã phn, đã hoa cương như Hon Ne, Hon Mê, Hồn Mit, Hòn La, Hồn Nom, Đường đẳng sâu 20 m chạy cách bở3 ~ 5 km, nhiều nơi chạy sát chân các mũi đá nhô ra, Khu vực này thích hợp với ce loài hãi sin ưa sống ở các vùng ct, han hỗc và san hồ 3 TronHare (25- 12-2000) Hinh 1.1 Ban dé khu vuc Vinh Bac BO 1.2 Đặc điểm địa hình, dia mạo Vịnh Bắc Bộ có độ sâu trung bình là 50 m, độ sâu lớn nhất vào khoảng 107 m.

Địa hình đáy vịnh khá thoải với góc dốc nhỏ hơn 5’, hiếm khi lên tới 10 - 30°với các trũng (dạng tuyến cắt qua các đường đăng sâu khá phô biến). Đó là những thung lũng sông cô, chưa bị lap đầy trong kỷ băng ha lần cuối cùng. Ngoai ra còn có các đồi ngầm đá Đệ Tam và các đê cát ngầm dưới đáy Vịnh. Các dao tập trung ở ven bờ Tây Bac Vịnh.

Tổng diện tích lưu vực của Vịnh khoảng 300.000 km’ của hệ thống sông Hồng. Dai bờ vịnh thuộc Trung Quốc gồm các kiểu bờ: tích tụ do thủy triều; chia cắt kiến tạo Rias va đồng bằng aluvi. Dai bờ thuộc Việt Nam gồm các kiều bờ cơ bản: dalmatic, tích tụ thủy triều, ăn mòn sinh hóa bờ đá vôi, tam giác châu (châu thô sông Hồng- sông Mã); đồng bằng aluvi (Thanh-Nghệ-Tĩnh) và kiểu bờ biển tích tụ mài mòn bằng phẳng (Quảng Binh- Quảng Tri). Dai bờ tây vịnh có mặt các vũng vịnh, châu thé, cửa sông hình phéu, đầm phá và các đảo tập trung ở vùng ven bờ tây bắc với 6 trên 2.

Vùng bờ Móng Cái - Đồ Sơn có hướng chung đông bắc- tây nam, dài khoảng 180 km; lục địa ven biển là vùng núi thấp chia cắt mạnh và phân bậc thành các dải vòng cung thấp dần về phía biển; có 2.321 đảo với diện tích 842 km”.Vùng bờ Đồ Sơn - Lạch Trường có hướng đông bắc- tây nam dài khoảng 150 km, là tam giác châu thé sông Hồng hiện đại, địa hình thấp, bằng phẳng và trung bình 20 km có một cửa sông lớn. Day biển thoải và nông, đường dang sâu 10 m thường xa bờ 15-20 km. Vùng bờ Lạch Trường- Mũi Lạy hướng chủ đạo tây bắc- đông nam, dài 370 km, tương đối thoải, chia cắt yếu. Lục địa ven biển là các đồng bằng kẹp giữa các nhánh núi ăn lan ra biển của các dãy núi tây bắc bộ và Trường Sơn.

Vùng bờ biển có chiều ngang hep, địa hình phổ biển các bậc 20 - 25 m, 10 - 15 m, 4 m, 1,5 - 2 m, có ít đảo nhất ven bờ Việt Nam, gồm 57 đảo với tổng diện tích 14,3 km”.2 Đặc điểm khí hậu, khí tượng Khí hậu vịnh Bắc Bộ mang đặc trưng của vùng nhiệt đới gió mùa, có mùa đông lạnh và mùa hè nóng trùng với mùa mưa vào gió mùa tây nam. Ở vùng bờ tây, tính chất này có sự thay đổi về phía nam khi mùa mưa bão gần trùng với đầu mùa đông lạnh. Sự khác biệt này thể hiện khá rõ tính chất giữa hai vùng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ. Nhiệt độ Không khí trung bình hàng năm khu vực ven bờ lớn hơn 22°C.

Mùa hè, nhiệt độ trung bình lớn nhất xuất hiện vào tháng 6-7, đạt giá trị từ 27-29°C, nhiệt độ cao nhất lên tới 42,2°C. Mùa đông, nhiệt độ không khí trung bình nhỏ nhất từ 15 - 17C, nhiệt độ thấp nhất có thé xuống tới 4 - 6°C. Nhiệt độ biến đổi theo vĩ độ, phía nam cao, phía bắc thấp. Đối với nước biển tầng mặt vịnh Bắc Bộ, nhiệt độ bình quân thấp nhất vào tháng 2 (19,5°C) và nước ấm dan lên đến tháng 8 đạt cực đại (bình quân 29,5°C).

Xu thế biến đổi tương tự cũng thấy ở nước tang đáy, thấp nhất vào tháng 2 là 16°C và cao nhất là tháng 8 là 27°C. Mua: Lượng mưa trung bình hàng năm ở vịnh Bắc Bộ là 1. Mưa lớn vào các tháng 7-9 và mưa it vào các tháng 12 - 2. Vùng biển từ Quảng Ninh đến Thanh Hoá, mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10, lượng mưa khoảng 1.000 mm với số ngày mưa trong năm khoảng 140-150 ngày.

Vùng biển từ Nghệ An đến Quảng Trị mùa mưa bắt đầu từ tháng 8 và kết thúc vào tháng 12 hoặc tháng Giêng năm sau, lượng mưa khoảng 2.400 mm và số ngày mưa trong năm khoảng 140 - 145 ngày. Vùng khơi vịnh Bắc Bộ, tổng lượng mưa trong năm vào khoảng 1.800 mm, số ngày mưa cả năm từ 100 - 120 ngày. Mùa mưa bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc vào tháng 9 với tổng lượng mưa khoảng 1.500 mm, chiếm khoảng 2/3 tổng lượng mưa trong năm. Trong mùa mưa, mỗi tháng có từ 12-15 ngày mưa, lượng mưa trung bình 200 — 250 mm/thang.

Gió Vịnh Bắc Bộ chịu ảnh hưởng khá mạnh của các đợt gió mùa đông bắc kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, mỗi dot gió mùa thường kéo dai từ 5 - 7 ngày, gây ra biển động, sóng lớn. Thời kỳ giao thoa giữa hai mùa gió, vào khoảng tháng 4 - 6 biển êm, thuận lợi cho nghề khai thác đặc biệt là các nghề như vây, vó, mành. nhưng trong thời kỳ này trên biển cũng thường xuất hiện những cơn dông cục bộ gây ra gió mạnh, gió xoáy, rât nguy hiêm cho tàu đánh cá. Vào mùa đông (từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau) có gió mùa Đông Bắc thống lĩnh, tốc độ gió trung bình 4 - 6 m/s, mạnh nhất là 20 - 24 m/s; vào mùa ha (từ tháng 5 đến tháng 10), gió thịnh hành là gió mùa Nam hoặc Đông Nam, cũng có khi là Tây Nam, tốc độ gió trung bình từ 3 - 5 m/s, mạnh nhất là 20 - 22 m/s.

Bão Mùa bão trong khu vực Vịnh Bắc Bộ từ tháng 5 đến tháng 11, tập trung vào tháng 7, 8, 9. Sức gió mạnh nhất trong bão có thể đạt tới 50 m/s. Vùng biển vịnh Bắc Bộ chịu ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới hình thành từ biển Đông và Thái Bình Dương. Trong hơn 120 cơn bão và áp thấp nhiệt đới đồ vào miền Bắc 40 năm gần đây có 32 cơn đồ bộ vào Hải Phòng, Quang Ninh (chiếm 24,1%), 65 con đồ bộ vào Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh (chiếm 51,4%).

Độ ẩm: Nhiệt độ không khí giữa các vùng tương đối đồng nhất theo không gian, trung bình hàng năm trên 23°C. Đặc điểm thủy văn, hải văn, thủy động lực Vinh Bắc Bộ 1.1 Đặc diém thủy van Chế độ dòng chảy khu vực: Hệ thống dòng chảy trên khu vực vịnh Bắc Bộ bị ảnh hưởng mạnh bời hoàn lưu gió mùa châu Á, trong đó phân chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa gió Đông Bắc (mùa đông) và mùa gió Tây Nam (mùa hè). Từ tháng 11 đến tháng 2 là thời ký gió mùa đông bắc hoạt động mạnh. Vào thời kỳ tháng 1, vận tốc trung bình trên biên Đông vào khoảng 8 - 10,7 m/s, hướng gió đông bắc thịnh hành trên toàn vùng biển Đông.

Từ tháng 2 trở đi, gió đông bắc yếu dần nhưng mạnh trở lại vào tháng 4. Trong thời ky gió mùa Đông Bắc: ché độ dong chảy có hướng thịnh hành đi về phía nam, vận tốc trung bình vào khoảng từ 15 - 25 cm/s. Ở khu vực sát bờ, dòng chảy có xu thế chạy dọc theo bờ đi xuống phía nam, vận tốc dòng chảy này khá lớn vào khoảng 25 - 35 cm/s. Ở ngoài khơi về phía bắc tại khu vực giữa vịnh, dòng chảy trung bình có hướng nam đến tây nam sau đó nhập vào dòng sát bờ chảy xuống phía nam.

Vận tốc trung bình của dòng vào khoảng tử 15 - 20 cm/s. Về phía nam tại khu vực cửa vịnh, dòng chảy thường có vận tốc nhỏ hơn ở phía bắc, hướng thịnh hành có xu hướng đi về phía tây và tây nam. Từ tháng 6 đến tháng 9, hướng gió thịnh hành trên biển Đông chuyền sang hướng tây nam và phát triển mạnh vào thời kỳ tháng 7 va tháng 8, vận tốc gió trung bình thời ky này vào khoảng 5,5 - 7,9 m/s. Từ tháng 10 hướng gió thịnh hành dần chuyển sang hướng đông bac.

Trong thời kỳ gió mùa Tây Nam: hoàn lưu khu vực được thiết lập lại, dòng chảy tại khu vực có xu thé đi lên phía bắc với vận tốc trung bình vào khoảng từ 10 - 20 cm/s. Vào thời kỳ này, khu vực giữa Vịnh Bắc Bộ hình thành một hoàn lưu nghịch. Vận tốc của hoàn lưu này không lớn, trung bình khoảng 8 - 12 cm/s. Nước duy trì hoàn lưu này 9 được đưa lên từ vùng biển trung bộ đi lên, hoàn lưu này tồn tại đến hết tháng 8.