Chương 1. Tổng quan về nghiên cứu sóng thần ở Việt Nam Chương 2. Cơ sở lý thuyết và phương pháp luận về xây dựng mô hình và mô phỏng lan truyền sóng thần. Các kịch bản áp dụng mô phỏng tính toán lan truyền sóng thần đến bờ biển và hải đảo việt nam LUAN VAN CHAT LUONG download4 : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học Mai Xuân Bách, 2011 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU SÓNG THẦN Ở VIỆT NAM 1.
Sơ lƣợc về nghiên cứu sóng thần ở Việt Nam Trƣớc khi xảy ra thảm hoạ sóng thần ngày 26-12-2004 gây ra bởi động đất Mw=9,0 ở Sumatra, thì nghiên cứu sóng thần ở nƣớc ta chƣa đƣợc chú ý nhiều. Lần đầu tiên việc khảo sát, đánh giá sóng thần đƣợc tiến hành cho vùng bờ biển Nghệ An-Hà Tĩnh phục vụ việc xây dựng khu gang thép Thạch Khê (Nguyễn Đình Xuyên và cộng sự, 1984). Nghiên cứu này đã đƣa ra các kết luận sau: 1/ Ở vùng bờ biển này đã từng và có khả năng xảy ra sóng thần cao tới 3m nguyên nhân không phải động đất mà có thể là nguồn gốc khí tƣợng, … 2/ Động đất có khả năng phát sinh ở các đứt gãy trên vùng thềm lục địa có thể gây sóng thần cao không quá 2m ở vùng bờ biển này. Tuy nhiên những nhà nghiên cứu chƣa chú ý đến các nguồn sóng thần trong vùng Biển Đông.
Muộn hơn, vào những năm 90, vấn đề sóng thần đƣợc một số nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Phạm Văn Thục (1995, 1998, 2000, 2001, 2007) đã dựa vào các kết quả nghiên cứu sóng thần trên thế giới, đặc biệt là khu vực Thái Bình Dƣơng, và nghiên cứu hoạt động động đất trong vùng Biển Đông, đƣa ra một số nhận định về sóng thần trong vùng Biển Đông và ảnh hƣởng đến vùng bờ biển nƣớc ta: Vùng quần đảo Philippinne là một vùng có hoạt động động đất rất cao, vùng Biển Đông và dải ven bờ nƣớc ta có thể chịu ảnh hƣởng của nguồn sóng thần duy nhất từ các động đất thuộc trũng sâu và vùng chồng gối (đới hút chìm) Manila. Nguyễn Ngọc Thuỷ (2005) cũng có nhận định định tính, sơ bộ về khả năng sóng thần ở vùng bờ biển nƣớc ta. Gần đây, sau thảm hoạ sóng thần Sumatra, vấn đề sóng thần đƣợc đặc biệt chú ý.
Về quan điểm địa chấn thì khu vực Đông Nam Á bị bao bọc bởi 2 vành đai động đất lớn nhất hành tinh: Ở phía Đông là phần cuối của vành đai Thái Bình Dƣơng, kéo dài hàng nghìn km từ Đài Loan qua quần đảo Philippin đến Đông Timo; ở phía Tây và Nam là phần cuối của vành đai Địa Trung Hải-Hymalaya kéo dài hàng nghìn km từ vịnh Bengal đến Đông Timo, ôm lấy quần đảo Indonesia. LUAN VAN CHAT LUONG download5 : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học Mai Xuân Bách, 2011 Động đất mạnh và rất mạnh xảy ra thƣờng xuyên trên các vành đai này. Với cơ chế dịch chuyển chờm nghịch, các đới hút chìm này là nguyên nhân gây ra các thảm hoạ sóng thần tại khu vực Đông Nam Á (Nguyễn Đình Xuyên và nnk, 2007). Tuy khu vực Đông Nam Á và quanh vành đai Thái Bình Dƣơng đã xảy ra nhiều động đất gây sóng thần lớn song nhờ sự che chắn của các cung đảo bao quanh nên các sóng thần này đã không gây ảnh hƣởng tới bờ biển và hải đảo Việt Nam.
Các nhà địa chấn Việt Nam và thế giới đều khẳng định rằng nguy cơ sóng thần tác động đến bờ biển và hải đảo Việt Nam chủ yếu là từ đới hút chìm Manila (Philippin) và các động đất mạnh xảy ra trong phạm vị Biển Đông Việt Nam. Theo thống kê có đƣợc thì chỉ tính từ năm 1627 đến nay đã có đến 62 trận sóng thần ghi nhận đƣợc đã xảy ra trong phạm vị Biển Đông Việt Nam và Tây, Tây Nam Philippin. Đại đa số các sóng thần (cụ thể là 41 sóng thần) đã xuất hiện tại biển Luzon, Sulu, Celebes và Taal. Số còn lại chủ yếu phân bố tại khu vực phía Bắc, Đông Bắc và Đông Biển Đông.
Chỉ có sóng thần ngày 5/1/1992 là nằm về phía Tây Bắc Biển Đông (toạ độ: 18,00N; 108,00E).1: Vị trí xảy ra sóng thần khu vưc Đông nam châu Á LUAN VAN CHAT LUONG download6 : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học Mai Xuân Bách, 2011 Hình 1.2: Vị trí chấn tâm động đất khu vực Đông nam châu Á Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu về sóng thần mới nhất ở Việt Nam cho thấy: - Đới hút chìm Manila là nơi có nguy cơ xuất hiện động đất mạnh gây sóng thần tác động đến bờ biển tiếp giáp với Biển Đông Việt Nam nhƣ bờ biển Nam Trung Quốc, bờ biển Đông Việt Nam, Brunay và Malaysia. Mức độ ảnh hƣởng của sóng thần có nguồn Manila đến các điểm trên đƣờng bờ của mỗi nƣớc này sẽ khác nhau, phụ thuộc vào độ mạnh của động đất gây ra sóng thần và khoảng cách từ chấn tâm tới đƣờng bờ quan sát sóng thần. Đới hút chìm tây Philippin (đới Manila) có chiều dài trên 1000 km, có thể gây ra động đất có độ lớn 8,85 độ Richter (theo công thức Well & Copersmith, 1994). Đây là nguồn xa có nguy cơ xuất hiện động đất gây sóng thần ảnh hƣởng đến hải đảo và bờ biển Việt Nam.
LUAN VAN CHAT LUONG download7 : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học Mai Xuân Bách, 2011 - Các nguồn sóng thần đƣợc ghi nhận có toạ độ nằm sát với đƣờng bờ biển Nam Trung Quốc và đặc biệt là sát với đƣờng bờ biển Việt Nam lại trùng với đới động đất mạnh thuộc ven bờ Biển Đông Việt Nam và Trung Quốc. Nhƣ vậy, ngoài yếu tố sóng thần lan truyền tới từ nguồn Manila còn có yếu tố của sóng thần vùng gần đƣờng bờ tác động đến bờ biển nƣớc ta. Theo các nhà địa chấn Việt Nam thì nguy cơ xuất hiện động đất gây sóng thần tại các đới phát sinh trong vùng Biển Đông Việt Nam là: Đới Huyện Nhai - Văn Ninh – Châu Giang – Bắc Hoàng Sa; Đới đứt gãy kinh tuyến 1100; và Đới Thuận Hải – Minh Hải – Nam Côn Sơn. Nghiên cứu cổ sóng thần 1.
Tài liệu lịch sử Theo Đại Nam Thực lục chính biên (37 tập) thì trận động đất năm 1877 đƣợc ghi nhận nhƣ sau: tháng 9 năm 1877, tại Bình Thuận, “Động đất, từ đấy đến tháng 12 tất cả 3 lần, lần đầu nƣớc sông cuốn lên, nhà ngói cũng rung động, hai lần sau nhẹ hơn”. Trận động đất này đƣợc các nhà địa chấn Viện Vật lý Địa cầu đánh giá chỉ có 5,1 độ Richter, tuy vậy theo số liệu của NOAA thì có Ml =7,0 độ Richter, gây sóng to. Liệu có phải động đất đã gây nên sóng thần địa phƣơng hay không?. Tài liệu điều tra trong nhân dân Kết quả điều tra sóng thần trong nhân dân dọc ven biển Việt Nam (Nguyễn Đình Xuyên và nnk…, 2005; lƣu VLĐC) cho thấy ngoài sóng bão, thuỷ triều, nƣớc dâng, đã phát hiện một số hiện tƣợng sóng lớn? mà các tác giả gọi là sóng thần có nguồn gốc khác: - “Năm 1978 sóng thần đã thực sự xuất hiện ở vùng bờ biển Trà Cổ, Móng Cái.
Sóng cao 3-5 m đã tràn vào bờ nhiều đợt, làm nứt tƣờng nhà, đổ các hàng cây phi lao ven bờ”. -“Theo ghi chép của TS Armand Krempt năm 1923 sóng thần đã phá hỏng chuồng ngựa của bác sĩ Alexandre Yersin. Vị trí chuồng ngựa cách bờ biển 5-6m. Sự cố này liên quan với phun trào núi lửa ở đào Hòn Tro.
Vùng biển nam Trung Bộ và Nam Bộ là vùng hoạt động núi lửa hiện đại. Năm 1923 phun trào núi lửa diễn ra ở đảo Hòn Tro trong quần đảo Phú Quý đã gây động đất núi lửa 6,1 độ Richter. LUAN VAN CHAT LUONG download8 : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học Mai Xuân Bách, 2011 Năm 1960, 1963 hoạt động núi lửa lại diễn ra nhƣng yếu hơn. Việc phun trào núi lửa Hòn Tro gây sóng thần cho thấy hoạt động núi lửa cũng là một nguồn sóng thần đáng chú ý trong vùng biển Đông”.
-“Theo lời kể của những ngƣời cao tuổi, vào cuối thế kỷ 19 hoặc đầu thế kỷ 20, hiện tƣợng sóng thần cũng đã xảy ra ở Diễn Châu (Nghệ An). Sóng cao nhƣ sóng bão xảy ra ở đây năm 1984” (5-10 m). -“Một hiện tƣợng đáng chú ý nữa đã xảy ra ở Tuy Hoà, Nha Trang ngày 4/5 năm 1991, trƣớc ngày núi lửa Pinatubo, Philippin, phun trào. Nƣớc biển rút ra xa, nhiều tàu nhỏ lộ trên bãi cát, mọi ngƣời sợ hãi chạy vào bờ, không hiểu là hiện tƣợng gì xảy ra.
Một lúc sau nƣớc lại trở lại nhƣng do đứng xa nên không rõ cao hơn hay bằng mực nƣớc ban đầu. Ông Đỗ Minh Tiệp, một ngƣời trong đoàn cán bộ địa chất khảo sát, đào hố lấy mẫu ở bờ biển, những ngƣời chứng kiến hiện tƣợng, đánh giá: nƣớc đã rút 2m so với mức bình thƣờng. Nhiều ngƣời dân cũng chứng kiến hiện tƣợng này và đều tỏ ra sợ hãi. Sáng ngày 5/5 toàn bộ vùng Khánh Hoà bị bao phủ một lớp tro bụi dày vài mm đến vài cm, đó là tro bụi từ núi lửa Pinatubo”.
Nguyễn Đình Xuyên và các đồng nghiệp (2005) đã lý giải các sự kiện điều tra đƣợc nhƣ sau: - “Sự kiện ở Trà Cổ diễn ra trong không gian hẹp, có tính địa phƣơng, không liên quan với sự cố động đất nào. Phân tích sơ bộ dẫn đến kết luận, đây là hiện tƣợng sóng thần nguồn gốc khí tƣợng: ở vùng tâm bão hay lốc xoáy, xa vùng biển Trà Cổ, do áp suất khí quỷên thấp, nƣớc biển dâng cao trên diện rộng. Khi áp suất khí quyển thay đổi đột ngột vì những nguyên nhân khác nhau, quả đồi nƣớc này xụp suống bởi trọng lực gây ra sóng trọng lực, tức sóng thần”. Nghi ngờ có thể đƣợc đặt ra là liệu có thể có một cơn lốc xảy ra trong thời tiết rất đẹp không? hay là một cơn sóng thần địa phƣơng, gắn với một động đất gần mà ta chƣa điều tra đƣợc?.
Nếu nƣớc biển dâng cao trên diện rộng thì chắc chắn sẽ gây ngập lụt trên một diện rộng, chí ít cũng sẽ quan sát thấy ở cả khu vực Hải Phòng, thậm chí có thể ở Thanh Hoá, Nghệ An hay xa hơn nữa về phía Nam. - Đối với sóng cao ở Diễn Châu các tác giả này cũng cho rằng do nguyên nhân khí tƣợng song cũng chƣa chứng minh đƣợc rằng đã có hiện tƣợng khí tƣợng LUAN VAN CHAT LUONG download9 : add luanvanchat@agmail.com Luận văn thạc sĩ khoa học Mai Xuân Bách, 2011 nào xảy ra vào lúc bấy giờ. Thế thì liệu có nguyên nhân nào khác nữa, nhƣ sóng thần chẳng hạn?.