Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng ứng dụng mô hình telemac2d nghiên cứu sự lan truyền sóng thần tại một vị trí giả định ngoài khơi biển đông lên khu vực sông sài gòn đồng nai

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật xây dựng ứng dụng mô hình telemac2d nghiên cứu sự lan truyền sóng thần tại một vị trí giả, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Nguyễn Duy Mão
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thống
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Xây Dựng Công Trình Thủy
• Đề tài: Ứng Dụng Mô Hình Telemac2D Nghiên Cứu Lan Truyền Sóng Thần Từ Biển Đông Đến Sông Sài Gòn - Đồng Nai
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
• LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1.1. Khu vực biển Đông
• 1.1.2. Lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai
• 1.2. NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 1.2.1. Nghiên cứu trong nước
• 1.2.2. Nghiên cứu ngoài nước
• 1.3. MỤC ĐÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.3.1. Mục đích nghiên cứu
• 1.3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỘNG ĐẤT, SÓNG THẦN
• 2.1. NGUYÊN NHÂN PHÁT SINH ĐỘNG ĐẤT, SÓNG THẦN
• 2.1.1. Động đất và nguyên nhân động đất
• 2.1.2. Sóng thần và nguyên nhân sóng thần
• 2.2. LÝ THUYẾT ĐỘNG ĐẤT
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG ĐỘNG ĐẤT
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH TELEMAC VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH
• 3.1. MỘT SỐ MÔ HÌNH MÔ PHỎNG LAN TRUYỀN SÓNG THẤN
• 3.2. GIỚI THIỆU MÔ HÌNH TELEMAC. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA MÔ HÌNH TELEMAC2D
• 3.3. PHƯƠNG TRÌNH DÒNG CHẢY MẶT HAI CHIỀU ỨNG DỤNG TRONG MÔ HÌNH TELEMAC 2D
• 3.4. CÁC THUẬT TOÁN TRONG TELEMAC2D
• 4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG SÓNG THẦN TRÊN BIỂN ĐÔNG
• 4.1. LƯỚI TÍNH TOÁN VÀ ĐIỀU KIỆN BIÊN
• 4.1.1. Mô tả lưới tính toán
• 4.1.2. Điều kiện biên
• 4.2. HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH
• 4.3. MÔ PHỎNG LAN TRUYỀN SÓNG THẦN
• 4.3.1. Kết quả lan truyền sóng thần đến khu vực ven bờ
• 4.3.2. Kết quả lan truyền sóng thần trong lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai
• 4.3.3. Kết quả dao động mực nước trong khu vực nội thành TP. Hồ Chí Minh (lưu vực kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè)
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 5.1. NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• Tài liệu tham khảo
• Phụ lục 1: Thời gian lan truyền sóng thần
• Phụ lục 2: Dao động mực nước tại một số vị trí trên Sông Đồng Nai
• Phụ lục 3: Mực nước tại một số vị trí trên sông Đồng Nai và khu vực nội thành TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Mô Hình Telemac2D

Mô hình Telemac2D là công cụ toán học được sử dụng để mô phỏng dòng chảy mặt hai chiều trong thủy văn. Trong nghiên cứu này, Telemac2D được áp dụng để mô phỏng sự lan truyền sóng thần từ Biển Đông đến khu vực Sông Sài Gòn - Đồng Nai. Mô hình này dựa trên các phương trình động lực học chất lỏng, cho phép phân tích chi tiết sự biến đổi của sóng thần theo không gian và thời gian. Kết quả mô phỏng giúp xác định các đặc trưng của sóng thần, bao gồm tốc độ lan truyền, độ cao sóng và tác động đến địa hình ven biển và sông ngòi.

1.1. Cơ Sở Lý Thuyết

Telemac2D sử dụng phương trình Saint-Venant 2D để mô tả dòng chảy mặt. Phương trình này bao gồm các thành phần như vận tốc dòng chảy, độ sâu nước và áp suất. Mô hình cũng tích hợp các thuật toán số để giải quyết các phương trình phức tạp, đảm bảo độ chính xác cao trong mô phỏng. Các điều kiện biên và lưới tính toán được thiết lập phù hợp với địa hình Biển Đông và khu vực Sông Sài Gòn - Đồng Nai.

1.2. Hiệu Chỉnh Mô Hình

Quá trình hiệu chỉnh Telemac2D được thực hiện thông qua so sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu thực tế từ các trận lũ lịch sử. Điều này giúp đảm bảo độ tin cậy của mô hình trong việc dự đoán tác động của sóng thần. Các thông số như độ sâu, vận tốc dòng chảy và mực nước được điều chỉnh để phù hợp với điều kiện thực tế.

II. Lan Truyền Sóng Thần

Nghiên cứu tập trung vào việc mô phỏng sự lan truyền sóng thần từ Biển Đông đến khu vực Sông Sài Gòn - Đồng Nai. Sóng thần được tạo ra từ các trận động đất giả định ngoài khơi, với các cấp độ khác nhau từ 7.0 đến 8.0 độ Richter. Kết quả mô phỏng cho thấy, sóng thần có thể lan truyền với tốc độ cao và gây ra tác động đáng kể đến khu vực ven biển và nội địa.

2.1. Tác Động Đến Ven Biển

Sóng thần từ Biển Đông có thể gây ngập lụt nghiêm trọng tại các khu vực ven biển như Vũng Tàu. Độ cao sóng và thời gian lan truyền được tính toán chi tiết, giúp dự đoán mức độ thiệt hại và thời gian cảnh báo cần thiết.

2.2. Tác Động Đến Sông Ngòi

Sóng thần cũng lan truyền vào hệ thống Sông Sài Gòn - Đồng Nai, gây dao động mực nước và ngập lụt tại các khu vực nội thành như kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè. Kết quả mô phỏng cho thấy, mực nước có thể tăng đột ngột, gây nguy hiểm cho cư dân và cơ sở hạ tầng.

III. Phân Tích Nguy Cơ

Nghiên cứu đánh giá nguy cơ sóng thần tại khu vực Sông Sài Gòn - Đồng Nai dựa trên kết quả mô phỏng. Các kịch bản động đất khác nhau được xem xét để dự đoán mức độ thiệt hại và thời gian cảnh báo. Kết quả cho thấy, khu vực này có nguy cơ chịu ảnh hưởng nghiêm trọng từ sóng thần, đặc biệt là các khu vực đông dân cư và cơ sở hạ tầng quan trọng.

3.1. Đánh Giá Rủi Ro

Các kịch bản mô phỏng được sử dụng để đánh giá rủi ro sóng thần tại khu vực nghiên cứu. Kết quả cho thấy, mức độ thiệt hại phụ thuộc vào cấp độ động đất và khoảng cách từ nguồn phát sóng thần.

3.2. Cảnh Báo Sớm

Nghiên cứu cũng đề xuất các biện pháp cảnh báo sớm để giảm thiểu thiệt hại do sóng thần. Hệ thống cảnh báo cần dựa trên dữ liệu mô phỏng và thông tin thời gian thực từ các trạm quan trắc.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Sóng thần là hiện tượng thiên nhiên nguy hiểm, có thể gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản. Theo ước tính, các trận sóng thần lớn trên thế giới đã từng gây ra hàng trăm nghìn người thiệt mạng, như trận động đất ngoài khơi đảo Sumatra năm 2004 với cường độ hơn 9,0 độ Richter tạo ra sóng thần cao hơn 12m, làm hơn 283.000 người chết và mất tích. Tại Việt Nam, vùng biển Đông và lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai là khu vực có nguy cơ chịu ảnh hưởng sóng thần do đặc điểm địa chất và địa hình phức tạp. Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán số TELEMAC 2D nhằm mô phỏng sự lan truyền sóng thần từ một vị trí giả định ngoài khơi biển Đông đến khu vực ven bờ và nội thành TP. Hồ Chí Minh có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá rủi ro và hỗ trợ công tác cảnh báo, giảm thiểu thiệt hại.

Mục tiêu nghiên cứu là vận dụng mô hình toán số TELEMAC 2D để tính toán thời gian lan truyền, chiều cao sóng thần và đánh giá ảnh hưởng của sóng thần đến khu vực ven biển và nội thành TP. Hồ Chí Minh, đặc biệt lưu vực kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè. Phạm vi nghiên cứu bao gồm khu vực biển Đông và lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai, với thời gian thực hiện từ tháng 6/2013 đến tháng 6/2014. Kết quả mô phỏng với bốn kịch bản động đất khác nhau cung cấp dữ liệu định lượng về đặc trưng sóng thần theo không gian và thời gian, hỗ trợ các cơ quan chức năng trong việc cảnh báo và ứng phó kịp thời.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết sóng nước nông và phương trình Saint-Venant để mô phỏng dòng chảy mặt nước hai chiều. Mô hình toán số TELEMAC 2D được sử dụng để giải hệ phương trình Saint-Venant, bao gồm các yếu tố như lan truyền sóng dài, ảnh hưởng phi tuyến, lực Coriolis, tác động của gió và ma sát đáy. Các khái niệm chính bao gồm:

• Sóng thần: Chuỗi các đợt sóng dài sinh ra do biến động địa chấn đột ngột dưới đáy biển, có bước sóng từ 50-700 km và vận tốc lan truyền phụ thuộc độ sâu đáy biển.
• Động đất kiến tạo: Nguyên nhân chủ yếu gây ra sóng thần, với các trận động đất có cường độ trên 6,5 độ Richter mới có khả năng tạo sóng thần nguy hiểm.
• Phương trình Saint-Venant: Hệ phương trình mô tả dòng chảy mặt nước trung bình theo chiều sâu, được giải bằng phương pháp phần tử hữu hạn hoặc thể tích hữu hạn trong TELEMAC 2D.
• Mô hình toán số TELEMAC 2D: Hệ thống mô phỏng thủy động lực học hai chiều, giải các phương trình dòng chảy và lan truyền sóng, có khả năng xử lý các hiện tượng phức tạp như vùng ngập triều, dòng chảy tới hạn, và tương tác với công trình thủy lợi.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu bao gồm số liệu khí tượng thủy văn, địa hình đáy biển và bờ, lưu lượng dòng chảy tại các trạm quan trắc trên sông Sài Gòn và Đồng Nai, cùng các thông số động đất giả định. Dữ liệu địa hình được tổng hợp từ DEM 25x25m, số liệu mực nước biển từ Trung tâm Dữ liệu Hải dương học Anh, và số liệu lưu lượng từ các trạm Dầu Tiếng, Trị An.

Phương pháp phân tích sử dụng mô hình toán số TELEMAC 2D với lưới tính toán phi cấu trúc gồm 221.859 nút và 433.005 phần tử tam giác, chia thành các vùng ngoài biển, cửa sông và nội thành TP. Hồ Chí Minh. Mô hình được hiệu chỉnh và kiểm định bằng dữ liệu thực đo mực nước trong trận lũ năm 2007 tại các trạm Biên Hòa, Nhà Bè, Phú An và Thủ Dầu Một, cho kết quả sai số nhỏ, đảm bảo độ tin cậy.

Timeline nghiên cứu kéo dài 12 tháng, từ tháng 6/2013 đến tháng 6/2014, bao gồm các bước thu thập dữ liệu, xây dựng mô hình, hiệu chỉnh, mô phỏng các kịch bản động đất sóng thần và phân tích kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Lan truyền sóng thần đến ven biển: Mô phỏng cho thấy sóng thần từ vị trí giả định cách bờ biển Vũng Tàu 200 km về phía Đông Nam có thể lan truyền đến khu vực ven biển Sài Gòn – Đồng Nai trong khoảng 1,5 đến 2 giờ tùy theo cấp độ động đất. Động đất cấp 7,6 độ Richter tạo ra sóng thần với chiều cao tối đa khoảng 1,2 m tại cửa sông Soài Rạp, trong khi cấp 8,0 độ Richter có thể gây sóng cao đến 2,0 m.

2. Ảnh hưởng trong lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai: Sóng thần có khả năng lan truyền sâu vào hệ thống sông, gây dao động mực nước tại các vị trí như Ngã Ba Đèn Đỏ, Phà Cát Lái và cầu Đồng Nai với biên độ dao động tăng theo cấp độ động đất. Mực nước dao động tại một số vị trí có thể tăng lên đến 1,5 lần so với mực nước bình thường trong mùa lũ.

3. Ảnh hưởng đến nội thành TP. Hồ Chí Minh: Khu vực lưu vực kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè chịu ảnh hưởng rõ rệt, với mức ngập lớn nhất tại một số tuyến đường có thể lên đến 0,5 m trong kịch bản động đất cấp 8,0 độ Richter. Thời gian sóng thần xuất hiện tại nội thành dao động từ 2,5 đến 3 giờ sau khi xảy ra động đất.

4. So sánh các kịch bản động đất: Kết quả mô phỏng bốn kịch bản động đất với cấp độ từ 7,0 đến 8,0 độ Richter cho thấy chiều cao sóng và thời gian lan truyền tăng theo cấp độ động đất. Sự khác biệt về chiều cao sóng tại các vị trí ven sông có thể lên đến 40%, cho thấy tầm quan trọng của việc xác định chính xác cấp độ động đất trong dự báo sóng thần.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự lan truyền sóng thần sâu vào nội địa là do đặc điểm địa hình sông ngòi phức tạp và độ sâu biến đổi lớn trong lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai. So với các nghiên cứu trước đây chỉ tập trung mô phỏng sóng thần lan truyền đến ven biển, nghiên cứu này mở rộng phạm vi đến khu vực nội thành, cung cấp dữ liệu quan trọng cho công tác phòng chống thiên tai.

Kết quả mô phỏng có thể được trình bày qua các biểu đồ dao động mực nước theo thời gian tại các trạm quan trắc, bản đồ phân bố chiều cao sóng thần và bản đồ ngập lụt tại nội thành TP. Hồ Chí Minh. So sánh với các nghiên cứu quốc tế sử dụng mô hình tương tự cho thấy mô hình TELEMAC 2D có độ chính xác cao và phù hợp với điều kiện địa hình phức tạp của khu vực nghiên cứu.

Ý nghĩa của nghiên cứu là cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng hệ thống cảnh báo sóng thần, giúp các cơ quan chức năng đưa ra quyết định kịp thời nhằm giảm thiểu thiệt hại cho cộng đồng dân cư và phát triển bền vững vùng ven biển và nội thành.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng hệ thống cảnh báo sóng thần tích hợp: Áp dụng kết quả mô phỏng để phát triển hệ thống cảnh báo sớm cho khu vực ven biển và nội thành TP. Hồ Chí Minh, nhằm giảm thiểu thiệt hại do sóng thần gây ra. Thời gian thực hiện trong vòng 2 năm, chủ thể là các cơ quan quản lý thiên tai và thủy lợi.

2. Cập nhật và mở rộng mô hình mô phỏng: Tiếp tục hiệu chỉnh mô hình TELEMAC 2D với dữ liệu thực tế mới và mở rộng phạm vi mô phỏng đến các khu vực lân cận, nâng cao độ chính xác dự báo. Thời gian thực hiện 1-3 năm, do các viện nghiên cứu và trường đại học chủ trì.

3. Tuyên truyền và đào tạo cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tập huấn về nhận biết và ứng phó với sóng thần cho người dân tại các khu vực nguy cơ cao, đặc biệt là nội thành TP. Hồ Chí Minh. Thời gian triển khai liên tục, chủ thể là chính quyền địa phương và các tổ chức xã hội.

4. Xây dựng quy hoạch đô thị và hạ tầng thích ứng: Đề xuất các giải pháp quy hoạch và xây dựng hạ tầng chống ngập, tăng cường khả năng chịu đựng của các công trình trong khu vực nội thành trước tác động của sóng thần. Thời gian thực hiện dài hạn, phối hợp giữa các sở ngành xây dựng và quy hoạch.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý thiên tai và phòng chống lụt bão: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng hệ thống cảnh báo và kế hoạch ứng phó với sóng thần, giảm thiểu thiệt hại cho cộng đồng.

2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành xây dựng công trình thủy lợi, thủy văn: Tham khảo phương pháp mô phỏng và kết quả để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về mô hình thủy lực và tác động thiên tai.

3. Chính quyền địa phương và các đơn vị quy hoạch đô thị: Áp dụng dữ liệu mô phỏng để quy hoạch phát triển đô thị, xây dựng hạ tầng chống ngập và tăng cường khả năng chống chịu thiên tai.

4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội tại khu vực ven biển và nội thành TP. Hồ Chí Minh: Nắm bắt thông tin về nguy cơ sóng thần và các biện pháp phòng tránh, nâng cao nhận thức và khả năng ứng phó khi xảy ra sự cố.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình TELEMAC 2D có ưu điểm gì trong mô phỏng sóng thần?
   TELEMAC 2D giải hệ phương trình Saint-Venant với khả năng mô phỏng dòng chảy hai chiều, bao gồm các hiện tượng phi tuyến, tác động của gió, ma sát đáy và lực Coriolis. Mô hình có thể xử lý địa hình phức tạp và vùng ngập triều, phù hợp với nghiên cứu lan truyền sóng thần trong lưu vực sông và ven biển.

2. Sóng thần có thể lan truyền sâu vào nội thành TP. Hồ Chí Minh không?
   Kết quả mô phỏng cho thấy sóng thần có thể lan truyền sâu vào lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai, ảnh hưởng đến nội thành TP. Hồ Chí Minh, đặc biệt khu vực kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè với mức ngập có thể lên đến 0,5 m trong kịch bản động đất mạnh.

3. Thời gian sóng thần lan truyền từ ngoài khơi đến nội thành là bao lâu?
   Thời gian lan truyền sóng thần từ vị trí giả định ngoài khơi biển Đông đến ven biển khoảng 1,5-2 giờ, và đến nội thành TP. Hồ Chí Minh khoảng 2,5-3 giờ, tùy thuộc vào cấp độ động đất và điều kiện địa hình.

4. Các kịch bản động đất được lựa chọn như thế nào?
   Nghiên cứu sử dụng bốn kịch bản động đất với cấp độ từ 7,0 đến 8,0 độ Richter, dựa trên các vùng nguồn động đất có khả năng gây sóng thần trong khu vực biển Đông, nhằm đánh giá ảnh hưởng đa dạng của sóng thần.

5. Làm thế nào để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào công tác phòng chống thiên tai?
   Kết quả mô phỏng cung cấp dữ liệu định lượng về thời gian và chiều cao sóng thần, giúp các cơ quan chức năng xây dựng hệ thống cảnh báo sớm, quy hoạch đô thị và tổ chức đào tạo cộng đồng nhằm giảm thiểu thiệt hại do sóng thần gây ra.

Kết luận

• Nghiên cứu đã thành công trong việc ứng dụng mô hình toán số TELEMAC 2D để mô phỏng sự lan truyền sóng thần từ vị trí giả định ngoài khơi biển Đông đến khu vực ven biển và nội thành TP. Hồ Chí Minh.
• Kết quả mô phỏng với bốn kịch bản động đất khác nhau cho thấy sóng thần có thể gây ảnh hưởng đáng kể đến lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai và khu vực nội thành, đặc biệt là lưu vực kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè.
• Thời gian lan truyền sóng thần từ nguồn đến nội thành dao động từ 2,5 đến 3 giờ, đủ để triển khai các biện pháp cảnh báo và ứng phó.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng hệ thống cảnh báo sóng thần và quy hoạch phát triển đô thị thích ứng với thiên tai.
• Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng mô hình, cập nhật dữ liệu thực tế và triển khai các giải pháp phòng chống dựa trên kết quả nghiên cứu.

Hành động khuyến nghị: Các cơ quan quản lý và nghiên cứu nên phối hợp triển khai hệ thống cảnh báo sóng thần và đào tạo cộng đồng nhằm nâng cao khả năng ứng phó với thảm họa thiên nhiên tại khu vực TP. Hồ Chí Minh và vùng lân cận.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ: Sóng thần là một loạt các đợt sóng tạo nên khi một thể tích lớn của nước đại dương bị chuyển dịch chớp nhoáng trên một quy mô lớn. Động đất cùng những dịch chuyển địa chất lớn bên trên hoặc bên dưới mặt nước, núi lửa phun và va chạm thiên thạch đều có khả năng gây ra sóng thần. Hậu quả tai hại của sóng thần có thể ở mức cực lớn. Ngày 26 tháng 12 năm 2004, một trận động đất mạnh có cường độ hơn 9,0 độ Richter ngoài khơi đảo Sumatra, Indonesia đã tạo ra sóng thần có độ cao hơn 12m tại nhiều khu vực làm thiệt mạng hơn 283.000 người ở các vùng bờ Ấn Độ Dương và làm cho hơn 1.000 người mất nhà cửa.

Trận sóng thần xảy ra vào ngày 7 tháng 8 năm 1998 tại Papua New Guinea cũng đã làm chết 2.182 người và hơn 500 người mất tích. Nghiên cứu về sóng thần là một trong những công việc quan trọng và cần thiết nhằm phòng tránh và giảm nhẹ thiệt hại do sóng thần gây ra. Sóng thần diễn biến rất khác biệt tùy theo kiểu sóng, chúng chứa năng lượng cực lớn, lan truyền với tốc độ cao và có thể vượt khoảng cách lớn qua đại dương mà chỉ mất rất ít năng lượng. Một trận sóng thần có thể gây ra thiệt hại trên bờ biển cách hàng nghìn cây số nơi nó phát sinh, vì thế chúng ta có thể có thời gian chuẩn bị từ khi nó hình thành tới lúc ập vào bờ biển, nó xuất hiện một thời gian khá dài sau khi sóng địa chấn hình thành từ nơi xảy ra sự kiện lan tới.

Năng lượng trên mỗi mét dài trong sóng tỷ lệ với nghịch đảo của khoảng cách từ nguồn phát. Sóng thần không thể được dự đoán một cách hoàn toàn chính xác, nhưng có những dấu hiệu có thể báo trước một đợt sóng thần sắp xảy ra, và nhiều hệ thống đang được phát triển và được sử dụng để giảm thiểu những thiệt hại do sóng thần gây ra. Riêng ở Việt Nam, một số đề tài nghiên cứu theo hướng này đã được tiến hành đem lại những kết quả đánh giá bước đầu về nguy cơ có sóng thần ở vùng bờ biển Việt Nam. Một kết luận quan trọng từ các nghiên cứu này là: ở khu vực Ðông Nam Á có hai vành đai động đất lớn thường gây ra các thảm hoạ động đất và sóng thần, đó là các siêu đới hút chìm máng biển Sumatra kéo dài từ phía rìa Tây Bắc Ứng dụng mô hình toán số TELEMAC 2D nghiên cứu sư lan truyền sóng thần tại một vị trí giả định ngoài khơi biển Đông lên khu vực Sài Gòn-Đồng Nai HVTH: Nguyễn Duy Mão Trang 2 GVHD: PGS.TS Nguyễn Thống Ðông Nam Á tới phía Đông đảo Timor, và đới hút chìm máng biển Phillippin.

Khu vực Đông Nam Á nói chung và Biển Ðông Việt Nam nói riêng có cấu trúc kiến tạo và lịch sử phát triển địa động lực rất độc đáo và phức tạp. Vành đai động Đông Nam Á trên thực tế có cấu trúc rất phức tạp, bao gồm các mảng và tiểu mảng có nguồn gốc khác nhau. Chúng hoặc thuộc về lục địa châu Á, hoặc là các mảnh vỏ phiêu di từ phía Ấn-Úc hoặc Thái Bình Dương. Sự tồn tại và phát triển của các đới tích cực vành đai động Đông Nam Á là các nguồn có khả năng gây động đất và sóng thần mạnh.

TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU: 1. Khu vực biển Đông: 1. Vị trí địa lý: Vùng Biển Đông Việt Nam là một biển rìa của Thái Bình Dương và là một biển nửa kín bao bọc xung quanh bởi các rìa lục địa, đảo, quần đảo. Trải rộng từ 30 đến 260 vĩ bắc và từ 1000 đến 1210 kinh đông và bao phủ một diện tích khoảng 3.

Ngoài Việt Nam, Biển Đông được bao bọc bởi tám nước khác là Trung Quốc, Philippin, Indonesia, Bruney, Malaysia, Singapore, Thái Lan và Campuchia. Theo ước tính sơ bộ, Biển Đông có ảnh hưởng trực tiếp tới cuộc sống của khoảng 300 triệu người dân của các nước này. Biển Đông không chỉ là địa bàn chiến lược quan trọng đối với các nước trong khu vực mà còn cả của châu Á - Thái Bình Dương và Mỹ. Ứng dụng mô hình toán số TELEMAC 2D nghiên cứu sư lan truyền sóng thần tại một vị trí giả định ngoài khơi biển Đông lên khu vực Sài Gòn-Đồng Nai HVTH: Nguyễn Duy Mão Trang 3 GVHD: PGS.TS Nguyễn Thống Hình.1: Khu vực biển Đông (nguồn Gebco) 1.

Đặc điểm khí hậu: Biểu Đông nằm trong vùng khí hậu biển nhiệt đới, được chia thành hai vùng khí hậu là vùng Bắc biển Đông và Nam biển Đông. a) Khí hậu bắc Biển Đông: Có vĩ độ tương đối cao, song mùa đông ở vùng biển bắc Biển Đông tương đối ấm. Nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất chỉ đạt 23-240C, cao hơn đất liền cùng vĩ tuyến tới 3-40C. Trong chế độ mưa, có sự phân chia mùa phù hợp với chế độ gió mùa.

Mùa mưa trùng gió mùa mùa hạ và mùa mưa ít trùng với gió mùa mùa đông. Song trong mùa mưa ít, trung bình mỗi tháng cũng đạt 20-40 mm với số ngày mưa là 5-10 ngày. Ứng dụng mô hình toán số TELEMAC 2D nghiên cứu sư lan truyền sóng thần tại một vị trí giả định ngoài khơi biển Đông lên khu vực Sài Gòn-Đồng Nai HVTH: Nguyễn Duy Mão Trang 4 GVHD: PGS.TS Nguyễn Thống Lượng mưa như vậy không quá ít. Trong mùa mưa, lượng mưa tập trung nhiều vào nửa cuối mùa hạ, từ tháng VIII đến tháng XI, trong đó tháng X có lượng mưa trội nhất.

Tổng lượng mưa năm trung bình chỉ đạt khoảng 1200mm. Một đặc điểm khí hậu biển nhiệt đới rất đáng chú ý là vùng bắc Biển Đông là nơi các cơn bão từ Thái Bình Dương hoặc từ chính Biển Đông thường đi qua trong mùa hạ, và di chuyển về hướng tây tốc độ gió bão ở vùng này có thể đạt và vượt quá 30m/s, gây tàn phá ghê gớm. Tần suất xuất hiện bão tương đối lớn. b) Khí hậu nam Biển Đông: Nhiệt độ luôn luôn cao, ổn định và biến thiên theo mùa không lớn.

Nhiệt độ trung bình năm khoảng 26,5 - 27,0 0C. Trong biến trình năm có hai cực đại chính xảy ra vào tháng IV với giá trị 27,60C, cực đại thứ hai xẩy ra vào tháng IX với giá trị 27,00C. Giá trị cực tiểu là 25,50C xẩy ra vào tháng II, chậm pha hơn trên đất liền một tháng do tính chất đại dương. Như vậy biên độ năm của nhiệt độ chỉ vào khoảng 20C, tương ứng điều kiện khí hậu xích đạo.

Lượng mưa tương đối cao và có sự phân chia mùa rõ rệt. Lượng mưa trung bình năm trên các đảo Trường Sa là 2000 mm và số ngày mưa lớn hơn 150 ngày trong năm. Hàng năm, mùa mưa bắt đầu cùng với gió mùa mùa hạ (vào tháng V) nhưng kết thúc muộn nửa đầu mùa đông (vào tháng XII). Mưa kéo dài 8 tháng và có thể phân biệt được hai thời kỳ nhiều mưa vào đầu và cuối mùa, xen giữa là một thời kỳ ngắn tương đối ít mưa vào khoảng tháng VIII.

Thời kỳ nhiều mưa nhất là các tháng X, XI, XII có lượng mưa gần như nhau từ 250-300mm/tháng mà thường tháng XI có lượng mưa lớn hơn. Tháng VII và tháng IX có lượng mưa vượt quá 200mm. Trong suốt 5-6 tháng giữa mùa mưa, số ngày mưa ở mức xấp xỉ 20 ngày mỗi tháng. Ở phần phía nam Biển Đông quan trắc thấy ít bão hơn nhiều so với phần phía bắc.

Theo số liệu thống kê, trung bình mỗi năm chỉ có 13 cơn bão đi ngang qua vùng biển này. Thời gian bão đi qua đây muộn hơn so với phần phía bắc.Tháng nhiều bão nhất là tháng IX (5 cơn) rồi đến tháng X và XII (mỗi tháng 3 cơn). Tháng Ứng dụng mô hình toán số TELEMAC 2D nghiên cứu sư lan truyền sóng thần tại một vị trí giả định ngoài khơi biển Đông lên khu vực Sài Gòn-Đồng Nai HVTH: Nguyễn Duy Mão Trang 5 GVHD: PGS.TS Nguyễn Thống IX và tháng VII cũng có khả năng gặp bão nhưng rất ít. Cũng có thể nhận xét bão hoạt động ở vùng nam Biển Đông thường có cường độ yếu hơn so với các cơn bão hoạt động ở vùng phía Bắc.

Đặc điểm địa hình a) Địa hình sườn lục địa Biển Đông Tiếp theo địa hình thềm lục địa là sườn lục địa hẹp hơn, dốc hơn và sâu hơn. Độ dốc chung của sườn lục địa luôn biến động trong giới hạn hạn rất rộng từ vài độ tới vài chục độ, độ sâu từ 150 – 3000 m. Về cấu trúc, sườn lục địa có cấu trúc mặt của lớp vỏ lục địa hoặc á lục địa. Ngoài các tướng trầm tích lục nguyên, sườn lục địa Biển Đông xuất hiện các phun trào bazan và các thành tạo san hô.

Lớp granit ở đây không dày và thay đổi từ 8 – 10 km. Sườn lục địa là hệ quả của các quá trình đoạn tầng do các đứt gãy kinh tuyến và á kinh tuyến và các khối nâng. Trên sườn lục địa Biển Đông có khoảng 16 kiểu địa hình chủ yếu. Trong đó phổ biến các kiểu đồng bằng bằng phẳng, đồng bằng trũng lòng chảo biển sâu hoặc trũng kéo dài, thung lũng tích tụ giữa núi hoặc máng trũng tích tụ, các cao nguyên san hô gắn liền với các khối nhô lục địa sót.

b) Địa hình chân lục địa Biển Đông Chân lục địa Biển Đông là một dải hẹp bị gián đoạn, phân bố dưới chân sườn lục địa ở độ sâu 2500 – 4000 m. Địa hình chân lục địa tương đối bằng phẳng, dộ dốc trung bình 0. Chúng thường là các đồng bằng tích tụ trên các trũng có lớp trầm tích dày 1 –4 km. Cấu trúc vỏ granit bị vát mỏng từ 2 – 3 km đến hầu như biến mất hoàn toàn khi tiếp giáp với trũng sâu Biển Đông.

Là một đới chuyển tiếp nơi xuất hiện các vạt gấu tích tụ hoặc các nón khoáng vật do các canhon ngầm đưa vật liệu từ trên sườn xuống. Trên bề mặt chân lục địa Biển Đông người ta đã phát hiện bốn kiểu địa hình chủ yếu như: Đồng bằng nghiêng tích tụ chân sườn phát triển ven rìa đới tách giãn phân bố ở khu vực tiếp giáp sườn lục địa với trũng biển sâu ở khu vực miền Trung. Đồng bằng dạng lòng máng, phân bố ở ngoài của dải trũng giữa Ứng dụng mô hình toán số TELEMAC 2D nghiên cứu sư lan truyền sóng thần tại một vị trí giả định ngoài khơi biển Đông lên khu vực Sài Gòn-Đồng Nai HVTH: Nguyễn Duy Mão Trang 6 GVHD: PGS.TS Nguyễn Thống quần đảo Hoàng Sa và bãi ngầm Maulesfield.