Xem mẫu
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
ĐỖ ĐÌNH CHIẾN
NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH TOÁN
VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA NƢỚC DÂNG BÃO
ĐẾN KHU VỰC VEN BỜ BIỂN THỪA THIÊN-HUẾ
Chuyên ngành: Hải dương học
Mã số: 62440228
DỰ THẢO TÓM TẮT U N ÁN TIẾN S HẢI DƢƠNG HỌC
Hà Nội-2015
Công trình được hoàn thành tại:
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - ĐHQG HÀ NỘI
Người hướng dẫn khoa học:
1. P GS.TS Nguyễn Thọ Sáo
2. P GS.TS Trần Hồng Thái
Phản biện 1: …………………………….
Phản biện 2: …………………………….
Phản biện 3: …………………………….
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm
luận án tiến sĩ họp tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vào hồi
giờ
ngày
tháng
năm 20...
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Do tác động của biến đổi khí hậu trên phạm vi toàn cầu, các
thiên tai có nguồn gốc khí tượng thủy văn trong đó có bão ngày càng
diễn biến phức tạp. Bão kèm theo mưa lớn và nước dâng gây ngập
lụt vùng ven bờ, đặc biệt khi bão đổ bộ vào thời kỳ triều cường.Trên
thế giới đã chứng kiến nhiều cơn bão gây nước dâng cao làm ngập
vùng ven bờ trên diện rộng gây nhiều thiệt hại về người và của như
bão atrina đổ bộ vào bang New rleans đổ bộ vào
(8/ 2005), bão Nargis
yanma (5/2008) và đặc biệt gần đây siêu bão Haiyan cấp
17 tràn vào Phillipin (11/2013) gây thiệt hại nặng nề chủ yếu bởi
ngập lụt do nước biển dâng cao. Dải ven biển Việt Nam cũng đã ghi
nhận nhiều cơn bão gây gió mạnh, sóng lớn và nước biển dâng cao
như bão Damrey (2005), Xangsane (2006),
etsana (2009)….. Vì
vậy, việc nghiên cứu tính toán, dự báo và đánh giá nguy cơ nước
dâng bão có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao góp phần phòng tránh
và giảm thiểu thiệt hại của nước dâng bão.
ặc dù đã có rất nhiều nỗ lực trong nghiên cứu tính toán và dự
báo nước dâng bão, tuy nhiên do sự phức tạp của hiện tượng, nhiều
hiệu ứng ảnh hưởng tới nước dâng chưa được xét đến một cách đầy
đủ, nhất là ảnh hưởng của sóng đến nước dâng trong bão. Nước dâng
do sóng là sự dâng lên của mực nước trung bình do sóng và có chu
kỳ dài hơn chu kỳ sóng. Các nghiên cứu về lý thuyết cũng như mô
hình số trị cho thấy, nước dâng do sóng có độ lớn đáng kể tại vùng
nước nông ven bờ do độ sâu giảm. Chính vì vậy, gần đây nước dâng
do sóng rất được quan tâm và luôn xem là một phần quan trọng trong
tính toán phục vụ và dự báo tại các nước như
, Nhật Bản,
nh
[31, 32, 34, 36, 37, 47, 54]. Như vậy mực nước tổng cộng trong bão
1
sẽ bao gồm thủy triều, nước dâng do gió, áp và nước dâng do sóng.
Ht=Htide+Hwind+pressure+Hwave
(1)
trong đó: Ht là mực nước tổng cộng trong bão;
Htide độ cao thủy triều trên nền mực nước trung bình;
Hwind+pressure nước dâng do ứng suất gió và độ giảm áp tại tâm bão;
Hwave nước dâng do sóng trong bão, bao gồm nước dâng do ứng
suất bức xạ sóng và ứng suất bề mặt do sóng.
Nghiên cứu nước dâng trong bão có xét đến ảnh hưởng của thủy
triều, nước dâng do gió, áp trong bão và nước dâng do sóng bằng mô
hình toán có độ tin cậy cao sẽ mô phỏng đầy đủ bản chất của quá
trình tương tác, qua đó sẽ nâng cao độ chính xác của kết quả tính
toán, đồng thời đánh giá được vai trò ảnh hưởng của thủy triều và
sóng tới nước dâng cho khu vực cụ thể.
Đánh giá hiện trạng và nguy cơ nước dâng bão có ý nghĩa quan
trọng trong công tác ứng phó với thiên tai và phát triển kinh tế vùng
ven bờ. Tuy nhiên, để đánh giá nguy cơ nước dâng bão theo chu kỳ
lặp nhiều năm (cỡ 100, 200 năm) bảo đảm độ tin cậy, cần có dữ liệu
bão nhiều năm tương ứng [13,14]. Do vậy, xây dựng tập hợp bão
phát sinh thống kê (bão giả) cho nhiều năm sẽ khắc phục được hạn
chế về nguồn dữ liệu bão thực tế.
Vùng ven biển miền Trung từ Quảng Bình tới Quảng Nam là
nơi thường xuyên phải đối mặt với rủi ro thiên tai như bão mạnh,
sóng lớn, nước biển dâng, ngập lụt ven bờ... gây nhiều thiệt hại về
người và tài sản. Vì vậy, nghiên cứu đánh giá đặc điểm và nguy cơ
nước dâng trong bão tại khu này ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
- Đánh giá được tương tác giữa thủy triều, sóng biển và nước
dâng do bão tại khu vực ven biển Quảng Bình - Quảng Nam bằng mô
2
hình số trị tích hợp.
- Đánh giá được hiện trạng và nguy cơ nước dâng do bão tại khu
vực miền Trung phục vụ công tác ứng phó và phát triển kinh tế - xã
hội vùng ven bờ miền Trung.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của luận án
- Đối tượng nghiên cứu: Nước dâng trong bão có xét đến ảnh
hưởng của thủy triều và sóng biển.
- hạm vi nghiên cứu: Vùng biển ven bờ miền Trung từ Quảng
Bình đến Quảng Nam.
4. Điểm mới của luận án
a) Đánh giá được tương tác giữa thủy triều, sóng biển và nước
dâng do bão, qua đó định lượng hóa nước dâng do sóng trong nước
dâng tổng cộng trong bão tại khu vực ven biển miền Trung bằng mô
hình số trị tích hợp.
b) Đánh giá đầy đủ và chi tiết hiện trạng (đã xảy ra) và nguy cơ
nước dâng trong bão tại khu vực ven biển miền Trung làm cơ sở
khoa học xây dựng các phương án ứng phó thiên tai nước dâng do
bão và phát triển kinh tế - xã hội.
c) Đề xuất yêu cầu về công nghệ tính toán, dự báo nước dâng
và sóng trong bão cho khu vực ven biển miền Trung nhằm nâng cao
độ chính xác của kết quả tính toán, dự báo.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nước dâng trong bão là hiện tượng rất phức tạp và phụ thuộc
vào nhiều yếu tố như: gió, áp trong bão, thủy triều, sóng biển, địa
hình khu vực… Vì vậy, đánh giá tương tác giữa thủy triều, sóng biển
và nước dâng trong bão cho khu vực cụ thể, qua đó đề xuất yêu cầu
về công nghệ tính toán, dự báo rất có ý nghĩa trong khoa học và thực
tiễn. Bên cạnh đó, nghiên cứu đánh giá đầy đủ hiện trạng và nguy cơ
3
nguon tai.lieu . vn
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
ĐỖ ĐÌNH CHIẾN
NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH TOÁN
VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA NƢỚC DÂNG BÃO
ĐẾN KHU VỰC VEN BỜ BIỂN THỪA THIÊN-HUẾ
Chuyên ngành: Hải dương học
Mã số: 62440228
DỰ THẢO TÓM TẮT U N ÁN TIẾN S HẢI DƢƠNG HỌC
Hà Nội-2015
Công trình được hoàn thành tại:
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - ĐHQG HÀ NỘI
Người hướng dẫn khoa học:
1. P GS.TS Nguyễn Thọ Sáo
2. P GS.TS Trần Hồng Thái
Phản biện 1: …………………………….
Phản biện 2: …………………………….
Phản biện 3: …………………………….
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm
luận án tiến sĩ họp tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vào hồi
giờ
ngày
tháng
năm 20...
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Do tác động của biến đổi khí hậu trên phạm vi toàn cầu, các
thiên tai có nguồn gốc khí tượng thủy văn trong đó có bão ngày càng
diễn biến phức tạp. Bão kèm theo mưa lớn và nước dâng gây ngập
lụt vùng ven bờ, đặc biệt khi bão đổ bộ vào thời kỳ triều cường.Trên
thế giới đã chứng kiến nhiều cơn bão gây nước dâng cao làm ngập
vùng ven bờ trên diện rộng gây nhiều thiệt hại về người và của như
bão atrina đổ bộ vào bang New rleans đổ bộ vào
(8/ 2005), bão Nargis
yanma (5/2008) và đặc biệt gần đây siêu bão Haiyan cấp
17 tràn vào Phillipin (11/2013) gây thiệt hại nặng nề chủ yếu bởi
ngập lụt do nước biển dâng cao. Dải ven biển Việt Nam cũng đã ghi
nhận nhiều cơn bão gây gió mạnh, sóng lớn và nước biển dâng cao
như bão Damrey (2005), Xangsane (2006),
etsana (2009)….. Vì
vậy, việc nghiên cứu tính toán, dự báo và đánh giá nguy cơ nước
dâng bão có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao góp phần phòng tránh
và giảm thiểu thiệt hại của nước dâng bão.
ặc dù đã có rất nhiều nỗ lực trong nghiên cứu tính toán và dự
báo nước dâng bão, tuy nhiên do sự phức tạp của hiện tượng, nhiều
hiệu ứng ảnh hưởng tới nước dâng chưa được xét đến một cách đầy
đủ, nhất là ảnh hưởng của sóng đến nước dâng trong bão. Nước dâng
do sóng là sự dâng lên của mực nước trung bình do sóng và có chu
kỳ dài hơn chu kỳ sóng. Các nghiên cứu về lý thuyết cũng như mô
hình số trị cho thấy, nước dâng do sóng có độ lớn đáng kể tại vùng
nước nông ven bờ do độ sâu giảm. Chính vì vậy, gần đây nước dâng
do sóng rất được quan tâm và luôn xem là một phần quan trọng trong
tính toán phục vụ và dự báo tại các nước như
, Nhật Bản,
nh
[31, 32, 34, 36, 37, 47, 54]. Như vậy mực nước tổng cộng trong bão
1
sẽ bao gồm thủy triều, nước dâng do gió, áp và nước dâng do sóng.
Ht=Htide+Hwind+pressure+Hwave
(1)
trong đó: Ht là mực nước tổng cộng trong bão;
Htide độ cao thủy triều trên nền mực nước trung bình;
Hwind+pressure nước dâng do ứng suất gió và độ giảm áp tại tâm bão;
Hwave nước dâng do sóng trong bão, bao gồm nước dâng do ứng
suất bức xạ sóng và ứng suất bề mặt do sóng.
Nghiên cứu nước dâng trong bão có xét đến ảnh hưởng của thủy
triều, nước dâng do gió, áp trong bão và nước dâng do sóng bằng mô
hình toán có độ tin cậy cao sẽ mô phỏng đầy đủ bản chất của quá
trình tương tác, qua đó sẽ nâng cao độ chính xác của kết quả tính
toán, đồng thời đánh giá được vai trò ảnh hưởng của thủy triều và
sóng tới nước dâng cho khu vực cụ thể.
Đánh giá hiện trạng và nguy cơ nước dâng bão có ý nghĩa quan
trọng trong công tác ứng phó với thiên tai và phát triển kinh tế vùng
ven bờ. Tuy nhiên, để đánh giá nguy cơ nước dâng bão theo chu kỳ
lặp nhiều năm (cỡ 100, 200 năm) bảo đảm độ tin cậy, cần có dữ liệu
bão nhiều năm tương ứng [13,14]. Do vậy, xây dựng tập hợp bão
phát sinh thống kê (bão giả) cho nhiều năm sẽ khắc phục được hạn
chế về nguồn dữ liệu bão thực tế.
Vùng ven biển miền Trung từ Quảng Bình tới Quảng Nam là
nơi thường xuyên phải đối mặt với rủi ro thiên tai như bão mạnh,
sóng lớn, nước biển dâng, ngập lụt ven bờ... gây nhiều thiệt hại về
người và tài sản. Vì vậy, nghiên cứu đánh giá đặc điểm và nguy cơ
nước dâng trong bão tại khu này ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
- Đánh giá được tương tác giữa thủy triều, sóng biển và nước
dâng do bão tại khu vực ven biển Quảng Bình - Quảng Nam bằng mô
2
hình số trị tích hợp.
- Đánh giá được hiện trạng và nguy cơ nước dâng do bão tại khu
vực miền Trung phục vụ công tác ứng phó và phát triển kinh tế - xã
hội vùng ven bờ miền Trung.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của luận án
- Đối tượng nghiên cứu: Nước dâng trong bão có xét đến ảnh
hưởng của thủy triều và sóng biển.
- hạm vi nghiên cứu: Vùng biển ven bờ miền Trung từ Quảng
Bình đến Quảng Nam.
4. Điểm mới của luận án
a) Đánh giá được tương tác giữa thủy triều, sóng biển và nước
dâng do bão, qua đó định lượng hóa nước dâng do sóng trong nước
dâng tổng cộng trong bão tại khu vực ven biển miền Trung bằng mô
hình số trị tích hợp.
b) Đánh giá đầy đủ và chi tiết hiện trạng (đã xảy ra) và nguy cơ
nước dâng trong bão tại khu vực ven biển miền Trung làm cơ sở
khoa học xây dựng các phương án ứng phó thiên tai nước dâng do
bão và phát triển kinh tế - xã hội.
c) Đề xuất yêu cầu về công nghệ tính toán, dự báo nước dâng
và sóng trong bão cho khu vực ven biển miền Trung nhằm nâng cao
độ chính xác của kết quả tính toán, dự báo.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nước dâng trong bão là hiện tượng rất phức tạp và phụ thuộc
vào nhiều yếu tố như: gió, áp trong bão, thủy triều, sóng biển, địa
hình khu vực… Vì vậy, đánh giá tương tác giữa thủy triều, sóng biển
và nước dâng trong bão cho khu vực cụ thể, qua đó đề xuất yêu cầu
về công nghệ tính toán, dự báo rất có ý nghĩa trong khoa học và thực
tiễn. Bên cạnh đó, nghiên cứu đánh giá đầy đủ hiện trạng và nguy cơ
3