Thủy triều tại khu vực Hòn Dấu đã được nghiên cứu kỹ lưỡng bằng nhiều cách tiếp cận, phương pháp khác nhau. Một trong phương pháp hiệu quả cao là tính toán mực nước tại Hòn Dấu nhờ tổng hợp 13 sóng triều thành phần.
Thủy triều tại khu vực Hòn Dấu đã được nghiên cứu kỹ lưỡng bằng nhiều cách tiếp cận, phương pháp khác nhau. Một trong phương pháp hiệu quả cao là tính toán mực nước tại Hòn Dấu nhờ tổng hợp 13 sóng triều thành phần: M2, S2, K1, O1, M4, MS4, M6, N2, K2, P1, Q1, Sa, Ssa. Kết quả nghiên cứu cho thấy, đảo Hòn Dấu có thể được chọn cho nghiên cứu khoa học về hải dương học; xây dựng ở khu vực gần Hòn Dấu nhà máy điện thuỷ triều; phòng thí nghiệm quan trắc thiên văn cũng như xây dựng khu nghỉ dưỡng hồi phục sức khoẻ. Đây là kết quả nghiên cứu của nhóm các nhà khoa học nguyên là cán bộ Phòng Cơ học và Môi trường Biển (DMME), Viện Cơ học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam mà cho đến ngày nay vẫn còn có giá trị ứng dụng thực tiễn sâu sắc. Bài viết được tổng hợp từ bài báo khoa học tại Hội nghị Cơ học Thuỷ khí Châu Á lần thứ 14 (14th Asian Congress of Fluid Mechanics), Hà Nội – Hạ Long 15-19/10/2013.
Thuỷ triều ở Hòn Dấu
Hòn Dấu là một hòn đảo nhỏ nằm ở vịnh Bắc Bộ, quận Đồ Sơn, thành phố Hải Phòng, Việt Nam, với diện tích khoảng 10 ha (105 m2). Đảo Hòn Dấu nằm ở tọa độ 106°49'E và 20°40'N. Tại đây Trạm Thủy văn Quốc gia Hòn Dấu đã tồn tại hơn 100 năm. Mực nước thủy triều trung bình tại Hòn Dấu đã được chọn làm không hải đồ của Việt Nam dựa trên mực nước trung bình lên xuống của thủy triều tại đây. Thủy triều ở đây nổi tiếng với tính điều hòa và đặc biệt có chu kỳ ngày.
Tại Phòng Cơ học và Môi trường Biển (DMME), Viện Cơ học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam có cơ sở dữ liệu mực nước thủy triều; vận tốc dòng triều; các thông số khác của nước biển tại Hòn Dấu và của các địa điểm khác nhau trên Biển Việt Nam. Bằng phương pháp phân tích sóng triều đã xác định được các sóng triều thành phần khác nhau. Phương pháp này đã được áp dụng để nghiên cứu thủy triều tại Hòn Dấu cũng như thủy triều tại các địa điểm khác ở Việt Nam.
Bảng 1 nêu các hằng số điều hòa thủy triều gồm 13 sóng thành phần tại Hòn Dấu. Dữ liệu này đã được sử dụng để tăng cường hệ thống đê biển của Việt Nam tại DMME. Bài viết này sử dụng dữ liệu về mực nước đo đạc được tại Trạm Hải văn Quốc gia Hòn Dấu vào tháng 2 năm 2013 (HYDMETNET 2013).
Bảng 1 các hằng số điều hòa thủy triều gồm 13 sóng thành phần tại Hòn Dấu
Hình 1. Đồ thị so sánh mực nước triều tại Hòn Dấu với số liệu quan trắc và số liệu tính toán từ bốn sóng chính gồm M2, S2, K1, O1 từ ngày 1-17/2/2013
Hình 2. Đồ thị so sánh giữa 3 kết quả gồm: mực triều quan trắc; kết quả tính toán từ 30 sóng; kết quả tính từ 13 sóng từ ngày 1-17/2/2013 tại Hòn Dấu
Với mục tiêu dự báo mức thủy triều tại Hòn Dấu phương pháp tổng hợp từ các thành phần sóng triều được sử dụng. Hình 1: So sánh mực nước triều tại Hòn Dấu với số liệu quan trắc và số liệu tính toán từ bốn sóng chính gồm M2, S2, K1, O1. Kết quả cho thấy trong giai đoạn triều kiệt, kết quả tính toán không phù hợp với số liệu quan trắc. Hình 2 diễn tả so sánh giữa 3 kết quả gồm: mực triều quan trắc; kết quả tính toán từ 30 sóng; kết quả tính từ 13 sóng. Kết quả cho thấy các đường cong khớp với nhau khi kỳ chiều cường và kỳ chiều kiệt. Do đó 13 sóng triều thành phần này có thể được sử dụng để dự báo mực nước thủy triều tại Hòn Dấu. Hơn nữa, mực nước triều tại một số trạm như Đà Nẵng, Vũng Tàu cũng có thể được tính toán từ 13 sóng triều thành phần này.
Trong khuôn khổ Dự án UNDP VIE/87/020, tháng 5 năm 1991, phần mềm TIDEFLOW-2D đã được cấp cho Viện Cơ học bởi Viện Thủy lực Hoàng Gia Anh (Hydraulics Research Wallingford (HR)). Phần mềm này xây dựng từ các phương trình chuyển động và bảo toàn khối lượng, động lượng. Kỹ thuật ghép lưới cho nhiều mạng lưới khác nhau đã được sử dụng. Tại Vịnh Bắc Bộ và Biển Đông, các mô hình toán được thiết lập để xác định các bức tranh cho mực nước triều, dòng triều biến thiên theo thời gian. Hơn nữa, đã tính được dao động tự do cho mực nước Vịnh Bắc Bộ, dao động tự do cho Vịnh Thái Lan và dao động tự do cho mực nước Biển Đông.
Ứng dụng
Hải Phòng nằm ở vùng duyên hải Bắc Bộ, có lợi thế về tài nguyên thiên nhiên và điều kiện môi trường để phát triển du lịch. Số liệu thống kê (từ năm 2000 đến 2009) cho thấy Hải Phòng đã đóng góp đáng kể cho ngành du lịch cả nước. Trong tổng lượng khách du lịch nội địa và quốc tế của cả nước, Hải Phòng lần lượt chiếm 14,4% và 11,5%. Hải Phòng chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa. Hải Phòng không chỉ nổi tiếng về du lịch văn hóa với 119 lễ hội văn hóa đặc sắc mà còn là địa điểm lý tưởng cho các tour du lịch kết hợp, nghiên cứu khoa học. Cùng với du lịch, các ngành kinh tế biển khác đang đóng vai trò chủ đạo trong phát triển kinh tế địa phương. Quảng Ninh Vùng Hải Phòng là trung tâm giống thủy sản của miền Bắc Việt Nam. Sản lượng khai thác và nuôi trồng thủy sản của Hải Phòng lần lượt chiếm khoảng 1,6% và 2,6% sản lượng cả nước. Nhiều loại hải sản đã đáp ứng nhu cầu của người dân địa phương cũng như các tỉnh lân cận. Với nhiều lợi thế trong phát triển giao thông vận tải biển như vị trí cách các tuyến hàng hải quốc tế 50km, đường bờ biển dài và hệ thống cảng biển phát triển, Hải Phòng trở thành cửa ngõ của Việt Nam ra thế giới.
