Dao động mực nước biển ven bờ Việt Nam

Phạm Văn Huấn, Nguyễn Tài Hợi. Dao động mực nước biển ven bờ Việt Nam. Tạp chí Khí tượng thủy văn, số 556 * tháng 4 - 2007, tr. 30-37 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- dao ®éng mùc n−íc biÓn ven bê ViÖt Nam Ph¹m V¨n HuÊn Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn, §HQGHN NguyÔn Tμi Hîi Trung t©m KhÝ t−îng Thñy v¨n biÓn Tãm t¾t: Nh÷ng chuçi sè liÖu mùc n−íc giê t¹i c¸c tr¹m h¶i v¨n ven bê ViÖt Nam ®−îc ph©n tÝch phæ vμ ph©n tÝch thèng kª ®Ó kh¶o s¸t nh÷ng ®Æc ®iÓm dao ®éng mùc n−íc ë c¸c quy m« ng¾n h¹n. Trªn c¸c ®−êng con phæ cña c¸c tr¹m mùc n−íc däc bê ViÖt Nam thÓ hiÖn nh÷ng ®Ønh phæ t−¬ng øng víi chu kú dao ®éng cì syn«p (mét sè ngμy) vμ quy m« nhiÒu ngμy. Ph©n tÝch tÇn suÊt c¸c dao déng mùc n−íc ®· lo¹i thñy triÒu cho thÊy quy m« c¸c dao ®éng kh«ng tuÇn hoμn cña mùc n−íc do giã d©ng vμ rót vμ nh÷ng nguyªn nh©n kh¸c cã thÓ ®¹t tíi cì vμi chôc x¨ng ti mÐt. DÉn ra mét sè kÕt qu¶ ph©n tÝch cùc trÞ mùc n−íc ®èi víi nh÷ng tr¹m cã sè liÖu quan tr¾c nhiÒu n¨m vÒ mùc n−íc lín nhÊt vμ nhá nhÊt n¨m. BiÕn thiªn mùc n−íc biÓn gÇn bê ViÖt Nam do sù nãng lªn toμn cÇu vμ c¸c hiÖu øng kh¸c ®−îc −íc l−îng b»ng kho¶ng tõ 1 ®Õn 3 mm mét n¨m. Víi b¶y tr¹m h¶i v¨n cã bé h»ng sè ®iÒu hoμ thñy triÒu ®Çy ®ñ ®· x¸c ®Þnh ®−îc c¸c ®é cao mùc triÒu cùc trÞ b»ng c¸ch tÝnh c¸c ®é cao mùc triÒu tõng giê trong chu kú 20 n¨m. Víi 19 tr¹m kh¸c cã 11 h»ng sè ®iÒu hoμ cña c¸c ph©n triÒu chÝnh c¸c mùc n−íc cùc trÞ thiªn v¨n lý thuyÕt ®−îc −íc l−îng b»ng ph−¬ng ph¸p cña Peresipkin. So s¸nh cho thÊy hai ph−¬ng ph¸p cho kÕt qu¶ kh¸ phï hîp. PhÐp ph©n tÝch cùc trÞ thùc nghiÖm ®−îc thùc hiÖn cho 25 tr¹m mùc n−íc däc bê ViÖt Nam ®Ó −íc l−îng c¸c trÞ sè mùc n−íc thiÕt kÕ øng víi c¸c tÇn xuÊt hiÕm kh¸c nhau. Ph©n tÝch so s¸nh chØ ra r»ng c¸c cùc trÞ thñy triÒu vμ mùc n−íc thiÕt kÕ chu kú lÆp l¹i 20 n¨m cã ®é lín nh− nhau. Cßn nh÷ng trÞ sè mùc n−íc thiÕt kÕ víi chu kú lÆp l¹i dμi h¬n bÞ ¶nh h−ëng chñ yÕu bëi hiÖn t−îng lò vμ n−íc d©ng. Kh¶o s¸t nh÷ng ®Æc ®iÓm dao ®éng mùc n−íc biÓn gióp hiÓu c¸c quy m« thêi gian cña dao ®éng vμ −íc l−îng c¸c biªn ®é dao ®éng do nh÷ng nguyªn nh©n phi triÒu trong thêi tiÕt b×nh th−êng, trong giã mïa æn ®Þnh vμ trong c¸c ®iÒu kiÖn cùc trÞ kh¸c nh− lò vμ b·o, giã mïa m¹nh. C¸c ®Æc ®iÓm dao ®éng mùc n−íc chu kú ng¾n do nh÷ng nhiÔu ®éng syn«p cña khÝ quyÓn ®−îc kh¶o s¸t b»ng ph©n tÝch phæ ®èi víi c¸c chuçi mùc n−íc giê ®é dμi mét n¨m (môc 1). Thèng kª tÇn suÊt xuÊt hiÖn c¸c cÊp dao ®éng mùc n−íc tõ c¸c chuçi mùc n−íc quan tr¾c ®· lo¹i thñy triÒu sÏ cung cÊp th«ng tin vÒ cì cña c¸c dao ®éng d©ng rót mùc n−íc trong ®iÒu kiÖn thêi tiÕt b×nh th−êng vμ trong giã mïa (môc 2). Trong môc 3 sÏ giíi thiÖu vÒ kÕt qu¶ ph©n tÝch cùc trÞ ®èi víi chuçi mùc n−íc lín nhÊt hoÆc nhá nhÊt n¨m nh»m môc ®Ých rót ra nh÷ng ®Æc tr−ng cùc trÞ mùc n−íc vμ chu kú lÆp l¹i cña c¸c mùc n−íc cùc hiÕm. 1. Phæ dao ®éng ng¾n h¹n cña mùc n−íc c¸c tr¹m ven bê ViÖt Nam Sè liÖu sö dông ®Ó ph©n tÝch lμ nh÷ng chuçi mùc n−íc quan tr¾c tõng giê t¹i c¸c tr¹m ven bê: Hßn DÊu (n¨m 1988, 1998, 1999, 2000), Hßn Ng− (n¨m 1998, 1999, 2000, 2001, 2002), §μ N½ng (n¨m 1988), Quy Nh¬n (n¨m 1988), Nha Trang (n¨m 1992), Vòng TÇu (n¨m 1988), B¹ch Hæ (n¨m 1986, 2004) vμ R¹ch Gi¸ (n¨m 1987). Tõ c¸c ®é cao mùc n−íc thùc ®o t¹i tõng giê i ®· trõ ®i mùc thñy triÒu tÝnh theo c«ng thøc ®é cao thñy triÒu ®Çy ®ñ gåm 30 ph©n triÒu t¹i giê t−¬ng øng ®Ó nhËn ®−îc ®é cao mùc n−íc kh«ng gåm thñy triÒu : ih thñytriÒu ,ih iz ,1=thñytriÒu ,iii hhz −= , (1) Ni ..., ,2 trong ®ã ®é dμi chuçi mùc n−íc. Ngoμi ra, c¸c ®é cao mùc n−íc thu ®−îc cßn ®−îc lÊy trung b×nh tr−ît b»ng 25 gi¸ trÞ tung ®é ®Ó lo¹i trõ tiÕp nh÷ng sai sè cña phÐp lo¹i trõ thñy triÒu. C¸c thñ thuËt läc tÇn cao còng ®−îc ¸p dông trong khi tÝnh phæ. Trªn h×nh 1 lμ thÝ dô vÒ nh÷ng ®−êng cong phæ t¹i c¸c tr¹m ®· xÐt. −N Hßn DÊu Hßn Ng− §μ N½ng Quy Nh¬n Nha Trang Vòng Tμu B¹ch Hæ R¹ch Gi¸ H×nh 1. Phæ mùc n−íc biÓn t¹i mét sè tr¹m däc bê ViÖt Nam B¶ng 1. C¸c ®Ønh phæ øng víi dao ®éng chu kú syn«p Tr¹m Hßn DÊu Hßn Ng− §μ N½ng Quy Nh¬n §Ønh phæ (ngμy) 4; 7; 21 3-5; 7; 12; 22 3; 8; 20; 40 20; 40 Tr¹m Nha Trang Vòng TÇu B¹ch Hæ R¹ch Gi¸ §Ønh phæ (ngμy) 5; 8; 12; 20 20; 40 20 3-8; 20 Trªn tÊt c¶ c¸c ®−êng cong phæ nhËn thÊy nh÷ng ®Ønh phæ t−¬ng øng víi chu kú dao ®éng syn«p trong khÝ quyÓn (3-4, 7-8, 10-20, 40 ngμy) (b¶ng 1). PhÇn ®ãng gãp cña mçi dao ®éng vμo ph−¬ng sai chung cña dao ®éng mùc n−íc t¹i mçi tr¹m cã kh¸c nhau. Tuy nhiªn c¸c ®Ønh phæ øng víi chu kú cì 20 ngμy cã ph−¬ng sai lín v−ît tréi ë tÊt c¶ c¸c tr¹m (xem h×nh 1). 2. TÇn suÊt cña c¸c dao ®éng d©ng rót mùc n−íc do giã C¸c chuçi mùc n−íc tõng giê ®· ®−îc lo¹i trõ thñy triÒu theo c«ng thøc (1) ®−îc tiÕp tôc ph©n tÝch thèng kª ®Ó t×m tÇn suÊt lÆp l¹i cña c¸c dao ®éng d©ng hoÆc rót mùc n−íc vïng ven bê do t¸c ®éng cña giã vμ nh÷ng nguyªn nh©n kh¸c. B¶ng 2. TÇn suÊt (%) n−íc d©ng, n−íc rót t¹i c¸c tr¹m däc bê ViÖt Nam Tr¹m Giíi h¹n d©ng, rót mùc n−íc (cm) Hßn DÊu Hßn Ng− §μ N½ng Quy Nh¬n > 50 0,2 0,6 40 50 ÷ 0,9 0,7 30 40 ÷ 3,0 2,0 0,4 0,4 20 30 ÷ 8,2 6,1 7,9 3,2 10 20 ÷ 19,2 13,5 15,6 15,5 N −í c ró t < 10 25,2 17,7 22,0 28,9 < 10 24,7 21,1 32,8 33,2 10 20 ÷ 13,0 18,2 16,0 14,3 20 30 ÷ 4,1 11,3 3,6 3,2 30 40 ÷ 1,1 5,9 0,9 1,1 40 50 ÷ 0,2 2,0 0,5 0,1 N −í c d© ng > 50 0,1 0,7 0,4 Nha Trang Vòng TÇu B¹ch Hæ R¹ch Gi¸ > 50 0,2 0,7 40 50 ÷ 0,4 0,7 30 40 ÷ 1,3 1,1 0,1 20 30 ÷ 0,2 5,6 3,4 2,0 10 20 ÷ 8,8 15,8 13,0 13,9 N −í c ró t < 10 38,9 24,7 27,9 33,9 < 10 43,0 28,6 32,9 34,5 10 20 ÷ 8,3 15,6 14,9 12,2 20 30 ÷ 0,8 5,9 3,9 2,6 30 40 ÷ 1,5 1,1 0,5 40 50 ÷ 0,3 0,4 0,1 N −í c d© ng > 50 0,2 0,1 KÕt qu¶ thèng kª ®−îc dÉn trong b¶ng 2. T¸c ®éng d©ng rót mùc n−íc x¶y ra víi tÇn suÊt cao chØ tËp trung ë kho¶ng d−íi 20 cm. Nh÷ng dao ®éng d©ng rót víi cì h¬n nöa mÐt cã tÇn suÊt kh¸ hiÕm, kh«ng v−ît qu¸ 1 % ë tÊt c¶ c¸c tr¹m vμ qu¸ tr×nh d©ng, rót th−êng cã tÇn suÊt xÊp xØ nh− nhau. 3. Dao ®éng nhiÒu n¨m cña mùc n−íc vμ c¸c mùc n−íc hiÕm Nh÷ng cùc trÞ mùc n−íc biÓn lμ ®èi t−îng nghiªn cøu nh»m nhiÒu môc ®Ých. C¸c trÞ sè lín nhÊt, nhá nhÊt cña mùc n−íc biÓn vμ x¸c suÊt x¶y ra chóng cÇn ®−îc tÝnh ®Õn trong thiÕt kÕ thñy c«ng tr×nh vμ c«ng tr×nh ven biÓn [8]. Lý thuyÕt vÒ ph©n tÝch cùc trÞ ®−îc ¸p dông vμo h¶i v¨n víi nh÷ng ®Æc ®iÓm ph©n bè kh¸c nhau trong chuçi quan tr¾c cña c¸c yÕu tè khÝ hËu, thñy v¨n. Nh÷ng kh¸i niÖm chÝnh cña nh÷ng ph−¬ng ph¸p nμy sÏ giíi thiÖu trong nhiÒu chuyªn kh¶o (thÝ dô xem [6, 7, 8]). Víi tr−êng hîp chuçi quan tr¾c mùc n−íc kh«ng ®ñ dμi ®Ó ¸p dông c«ng cô ph©n tÝch cña lý thuyÕt vÒ cùc trÞ, ®iÒu nμy th−êng gÆp trong nghiªn cøu t×m kiÕm thiÕt kÕ ë ®íi bê vμ cöa s«ng, ng−êi ta cã thÓ sö dông mùc n−íc cùc trÞ lý thuyÕt g©y bëi nguyªn nh©n thñy triÒu thuÇn tuý [6]. Trong nhiÒu bμi to¸n thùc tÕ, mùc n−íc lý thuyÕt thÊp nhÊt ®−îc chÊp nhËn lμm sè kh«ng ®é s©u ë c¸c biÓn cã triÒu. Mùc n−íc nμy ®−îc tÝnh b»ng c¸ch lÊy ®é cao mùc trung b×nh trõ ®i gi¸ trÞ cùc ®¹i cã thÓ cã cña biªn ®é triÒu xuèng theo c¸c ®iÒu kiÖn thiªn v¨n. ë mét sè n−íc gi¸ trÞ nμy ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch ph©n tÝch ®é cao triÒu trong chuçi ®é cao nhiÒu n¨m (lý t−ëng nhÊt lμ 19 n¨m) dù tÝnh theo c¸c h»ng sè ®iÒu hoμ thñy triÒu, tøc ng−êi ta chän lÊy ®é cao mùc n−íc rßng thÊp nhÊt trong sè tÊt c¶ c¸c ®é cao dù tÝnh trong chu kú ®ã. ë Nga mùc n−íc lý thuyÕt thÊp nhÊt ®−îc x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p quen thuéc cña Vla®imirsky. Ph−¬ng ph¸p Vla®imirsky cho phÐp gi¶i chÝnh x¸c bμi to¸n theo c¸c h»ng sè ®iÒu hoμ cña 8 ph©n triÒu chÝnh. Nh÷ng ph©n triÒu cßn l¹i chØ ®−îc tÝnh ®Õn mét c¸ch gÇn ®óng. Ngμy nay thao t¸c tÝnh to¸n cã thÓ thùc hiÖn nhanh trªn m¸y tÝnh, viÖc −íc l−îng c¸c ®é cao cùc trÞ cña thñy triÒu cã thÓ thùc hiÖn theo nh÷ng s¬ ®å chi tiÕt h¬n vμ cã kh¶ n¨ng n©ng cao ®é chÝnh x¸c b»ng c¸ch ®−a vμo tÝnh to¸n mét sè l−îng bÊt kú c¸c ph©n triÒu (xem [2, 7, 8]. Trong môc nμy sÏ tr×nh bμy kÕt qu¶ triÓn khai ph−¬ng ph¸p nμy trong thùc tÕ ®Ó nhËn ®−îc nh÷ng ®Æc tr−ng cùc trÞ mùc n−íc cho mét sè vïng däc bê ViÖt Nam. C«ng t¸c quan tr¾c mùc n−íc biÓn däc bê ViÖt Nam chñ yÕu ®−îc thùc hiÖn bëi hÖ thèng tr¹m khÝ t−îng h¶i v¨n ven bê vμ h¶i ®¶o cña Tæng côc KhÝ t−îng Thñy v¨n. Cho ®Õn nay, nãi chung sè tr¹m ghi mùc n−íc thuéc vïng bê biÓn n−íc ta kh«ng nhiÒu vμ sè n¨m quan tr¾c ch−a ®ñ dμi [1]. Do ®ã vÒ diÔn biÕn cña mùc n−íc nãi chung vμ tÝnh to¸n thùc nghiÖm cùc trÞ mùc n−íc nãi riªng míi ®−îc ®Ò cËp rÊt Ýt. Trong c¸c c«ng tr×nh lÎ tÎ [2−4] cã th«ng b¸o vÒ kÕt qu¶ ph©n tÝch biÕn ®éng mùc n−íc vμ ®¸nh gi¸ xu thÕ mùc n−íc biÓn d©ng lªn ë mét sè tr¹m ven bê ViÖt Nam trªn c¬ së ph©n tÝch c¸c chuçi ®o mùc n−íc biÓn dμi vμi chôc n¨m [1]. Theo tÝnh to¸n phæ [3], thÊy r»ng ngoμi chu kú n¨m vμ nöa n¨m, t¹i hÇu hÕt c¸c tr¹m cã mÆt dao ®éng mùc biÓn víi chu kú kho¶ng 6 − 10 n¨m vμ dμi h¬n n÷a. B¶ng 3. Tèc ®é d©ng lªn cña mùc biÓn t¹i mét sè tr¹m däc bê ViÖt Nam Tr¹m To¹ ®é Thêi kú quan tr¾c Xu thÕ d©ng (mm/n¨m) Hßn DÊu 20°40'B−106°49'§ 1957−1994 2,1 Cöa CÊm 20°45'B−106°50'§ 1961−1992 2,7 §μ N½ng 16°06'B−108°13'§ 1978−1994 1,2 Quy Nh¬n 13°45'B−109°13'§ 1976−1994 0,9 Vòng Tμu 10°20'B−107°04'§ 1979−1994 3,2 B¶ng 3 dÉn kÕt qu¶ −íc l−îng sù d©ng lªn cña mùc biÓn theo ph©n tÝch xu thÕ víi sè liÖu mùc n−íc trung b×nh th¸ng [3−5], cho thÊy hiÖu øng tæng céng cña sù Êm lªn cña Tr¸i §Êt vμ th¨ng gi¸ng nÒn ®¸y vïng ven bê ViÖt Nam g©y nªn tèc ®é d©ng mùc biÓn kho¶ng 1÷3 mm/n¨m. ViÖc tÝnh to¸n cùc trÞ mùc n−íc c«ng phu vμ kh¸ ®Çy ®ñ ®· ®−îc thùc hiÖn trong [1]. Trong b¸o c¸o nμy lÇn ®Çu tiªn ®· thèng kª nh÷ng chuçi sè liÖu mùc n−íc trung b×nh, cùc ®¹i vμ cùc tiÓu th¸ng cho tÊt c¶ c¸c tr¹m däc bê ViÖt Nam ®Õn gi÷a nh÷ng n¨m chÝn m−¬i. ViÖc ph©n tÝch cùc trÞ víi sè liÖu bæ sung thªm ë ®©y ®−îc thùc hiÖn theo c¸c d¹ng hμm tiÖm cËn kh¸c nhau cña ph©n bè x¸c suÊt c¸c cùc trÞ ®−îc giíi thiÖu tØ mØ trong [6]. §èi víi nh÷ng tr¹m quan tr¾c ng¾n h¬n viÖc ph©n tÝch quy vÒ ph©n tÝch c¸c ®é cao cùc trÞ cña thñy triÒu. Quy tr×nh tÝnh to¸n chi tiÕt cña ph−¬ng ph¸p cã thÓ xem trong [2, 7]. 3.1. Mùc thñy triÒu cùc trÞ lý thuyÕt ë nh÷ng tr¹m h¶i v¨n cã bé h»ng sè ®iÒu hoμ ®Çy ®ñ §èi víi nh÷ng tr¹m h¶i v¨n ven biÓn quan tr¾c mùc n−íc ®−îc thùc hiÖn b»ng c¸c lo¹i m¸y ghi triÒu, cã thÓ dïng chuçi quan tr¾c mùc n−íc tõng giê trong mét n¨m hoÆc hai n¨m ®Ó tÝnh ra bé h»ng sè ®iÒu hoμ ®Çy ®ñ (tõ 30 ph©n triÒu trë lªn). Muèn nhËn ®−îc c¸c ®é cao mùc cùc trÞ lý thuyÕt cña thñy triÒu chóng t«i ®· dù tÝnh thñy triÒu trong chu kú 20 n¨m (1980−2000) theo c«ng thøc ®é cao triÒu ®Çy ®ñ. Tõ ®ã chän ra c¸c ®é cao nhá nhÊt vμ lín nhÊt (b¶ng 4). B¶ng 4. Cùc trÞ lý thuyÕt cña mùc triÒu t¹i mét sè tr¹m däc bê ViÖt Nam Mùc cùc trÞ lý thuyÕt (cm) Tr¹m To¹ ®é Mùc trung b×nh (cm) ThÊp nhÊt Cao nhÊt Hßn DÊu 20°40'B−106°49'§ 185 −10 397 Cöa Gianh 17°42'B−106°28'§ 107 −16 201 §μ N½ng 16°06'B−108°13'§ 93 11 175 Quy Nh¬n 13°45'B−109°13'§ 160 74 248 Nha Trang 12°15'5B−109°11'5§ 121 8 227 Vòng Tμu 10°20'B−107°04'§ 258 −26 412 R¹ch Gi¸ 10°00'B−105°05'§ 5 −48 90 3.2. Mùc thñy triÒu cùc trÞ lý thuyÕt tÝnh theo ph−¬ng ph¸p Peresipkin Víi nh÷ng tr¹m kh«ng cã quan tr¾c hÖ thèng vÒ mùc n−íc, cã thÓ tËn dông nh÷ng chuçi ®o mùc n−íc tõng giê dμi mét sè ngμy ®Ó tÝnh ra c¸c h»ng sè ®iÒu hoμ cña nh÷ng ph©n triÒu chÝnh (tuú theo ®é dμi chuçi, cã thÓ dïng ph−¬ng ph¸p Franko, ph−¬ng ph¸p Darwin hoÆc ph−¬ng ph¸p b×nh ph−¬ng nhá nhÊt). Sau ®ã, tõ c¸c h»ng sè ®iÒu hoμ h¹n chÕ nμy, sö dông ph−¬ng ph¸p gÇn ®óng cña Peresipkin (xem [2]) ®Ó nhËn nh÷ng ®Æc tr−ng cùc cña mùc thñy triÒu. KÕt qu¶ ph©n tÝch ®−îc ghi trong b¶ng 5. Trong b¶ng nμy còng ®ång thêi ghi nh÷ng cùc trÞ thñy triÒu nhËn ®−îc theo dù tÝnh trong chu kú 20 n¨m ®Ó so s¸nh. ThÊy r»ng trong tr−êng hîp cã Ýt h»ng sè ®iÒu hoμ (11 ph©n triÒu) kÕt qu¶ tÝnh theo hai c¸ch rÊt gièng nhau. B¶ng 5. KÕt qu¶ tÝnh cùc trÞ mùc triÒu t¹i mét sè tr¹m theo ph−¬ng ph¸p Peresipkin Ph−¬ng ph¸p Peresipkin TÝnh theo chu kú 20 n¨m Tr¹m Mùc trung b×nh (cm) Cùc tiÓu Cùc ®¹i Cùc tiÓu Cùc ®¹i Cöa ¤ng 215 0 472 2 470 C« T« 204 −10 454 −7 454 KiÕn An 98 −14 215 −14 214 §«ng Xuyªn 91 −14 206 −13 204 §Þnh C− 58 −47 176 −46 174 Kinh Khª 133 57 214 58 214 Phñ LÔ 41 −97 171 −97 169 Nh− T©n 83 3 166 4 166 Ba L¹t 6 −108 126 −107 125 Mòi §¸ 81 −64 207 −64 206 Vμm Lau 30 −119 92 −117 107 3.3. C¸c mùc n−íc thiÕt kÕ dùa trªn chuçi quan tr¾c mùc n−íc thÊp nhÊt, cao nhÊt n¨m Trong môc nμy sö dông nh÷ng chuçi mùc n−íc gåm c¸c gi¸ trÞ nhá nhÊt, lín nhÊt th¸ng cña mùc n−íc t¹i mét sè tr¹m cã nhiÒu n¨m quan tr¾c mùc n−íc ®Ó −íc l−îng c¸c cùc trÞ mùc n−íc víi chu kú lÆp l¹i kh¸c nhau. C¸ch lËp c¸c mÉu thùc nghiÖm ë ®©y lμ trong mçi n¨m lÊy ra mét mùc n−íc cao nhÊt (hoÆc thÊp nhÊt). §· tÝnh thö cho nh÷ng tr¹m cã kho¶ng 15 n¨m quan tr¾c trë lªn. Trong c«ng tr×nh [1] ®· x©y dùng c¸c ®−êng cong ph©n bè thùc nghiÖm b»ng ph−¬ng ph¸p ®å thÞ cho 24 tr¹m ven bê ViÖt Nam. §èi víi nh÷ng tr¹m nμy ®· chän ®−îc c¸c sè liÖu mùc n−íc thÊp nhÊt vμ cao nhÊt n¨m trong kho¶ng tõ 15 ®Õn 35 n¨m. KÕt qu¶ kh¶o s¸t cho thÊy r»ng c¸c ®−êng cong ph©n bè thùc nghiÖm phï hîp kh¸ tèt hμm tiÖm cËn thø nhÊt (hμm Gumbel). Tõ ®ã ®· tÝnh c¸c gi¸ trÞ mùc n−íc cùc trÞ øng víi mét lo¹t tÇn suÊt hiÕm. B¶ng 7 lμ thÝ dô do chóng t«i tÝnh l¹i chi tiÕt h¬n víi viÖc sö dông nhiÒu ph−¬ng ph¸p −íc l−îng kh¸c n÷a do T. Farago vμ M. Lakatos giíi thiÖu trong [6]. §· thùc hiÖn ph©n tÝch nh− vËy víi tÊt c¶ nh÷ng tr¹m ven bê ViÖt Nam cã tõ 15 n¨m quan tr¾c trë lªn. Víi mçi tr¹m c¸c mùc n−íc thiÕt kÕ ®−îc tÝnh theo 9 ph−¬ng ph¸p −íc l−îng kh¸c nhau. Sau ®ã 9 gi¸ trÞ ®−îc lÊy trung b×nh vμ ®−îc tæng hîp l¹i trong b¶ng 7. 3.4. Mét sè nhËn xÐt vÒ ph−¬ng ph¸p vμ kÕt qu¶ tÝnh mùc n−íc cùc trÞ a) §èi víi nh÷ng tr¹m cã bé h»ng sè ®iÒu hoμ kh«ng ®Çy ®ñ (b»ng hoÆc d−íi 11 ph©n triÒu) viÖc x¸c ®Þnh ®é cao triÒu cùc trÞ lý thuyÕt theo ph−¬ng ph¸p dù tÝnh thñy triÒu trong 20 n¨m vμ ph−¬ng ph¸p tÝnh gÇn ®óng cña Peresipkin cho kÕt qu¶ gÇn nh− trïng nhau (so s¸nh c¸c b¶ng 4 vμ 5). Chó ý r»ng viÖc dù tÝnh thñy triÒu liªn tôc cho 20 n¨m tèn nhiÒu thêi gian m¸y tÝnh, trong khi ph−¬ng ph¸p Peresipkin cho phÐp tÝnh to¸n nhanh h¬n nhiÒu. V× vËy trong thùc tÕ kh¶o s¸t t×m kiÕm ë nh÷ng vïng biÓn ch−a cã tr¹m mùc n−íc ho¹t ®éng, ta cã thÓ thùc hiÖn quan tr¾c mùc n−íc tõng giê trong mét sè ngμy ®Ó nhËn ®−îc nh÷ng h»ng sè ®iÒu hoμ cña c¸c ph©n triÒu chÝnh. Tõ ®ã dïng ph−¬ng ph¸p gÇn ®óng cña Peresipkin cã thÓ nhËn ®−îc c¸c mùc triÒu cùc trÞ lý thuyÕt cã gi¸ trÞ øng dông thùc tiÔn nhÊt ®Þnh. B¶ng 7. ThÝ dô ph©n tÝch cùc trÞ b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p kh¸c nhau cho mùc n−íc cùc ®¹i Hßn DÊu (n¨m 1964−1994) §é cao (cm) øng víi chu kú lÆp l¹i Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch 20 n¨m 50 n¨m 100 n¨m C¸c ph−¬ng ph¸p hai tham sè (Gumbel): Ph−¬ng ph¸p c¸c m«men (lý thuyÕt) − Method of moments (theoretical) 406 419 428 Ph−¬ng ph¸p c¸c m«men (thùc nghiÖm) − Method of moments (empirical) 409 422 432 Ph−¬ng ph¸p ph©n vÞ − Method of quantils 412 426 436 Ph−¬ng ph¸p −íc l−îng tuyÕn tÝnh phi Baies − Linear unbiased estimates 411 424 435 Ph−¬ng ph¸p x¸c suÊt tØ träng − Method of probabiliy − weighted 418 435 448 Ph−¬ng ph¸p x¸c suÊt cùc ®¹i − Maximum likelihood 410 424 434 C¸c ph−¬ng ph¸p 3 tham sè (Jenkinson): Ph−¬ng ph¸p ph©n vÞ − Method of quantils 404 413 419 Ph−¬ng ph¸p x¸c suÊt tØ träng − Method of probabiliy − weighted 414 424 434 Ph−¬ng ph¸p x¸c suÊt cùc ®¹i − Maximum likelihood 404 413 419 Trung b×nh theo c¸c ph−¬ng ph¸p: 410 422 431 B¶ng 8. KÕt qu¶ ph©n tÝch cùc trÞ mùc n−íc (lÊy trung b×nh theo c¸c ph−¬ng ph¸p) C¸c mùc n−íc thiÕt kÕ (cm) øng víi c¸c chu kú lÆp l¹i 20 n¨m 50 n¨m 100 n¨m Tr¹m Sè n¨m quan tr¾c Cùc ®¹i Cùc tiÓu Cùc ®¹i Cùc tiÓu Cùc ®¹i Cùc tiÓu Cöa «ng 32 480 −2 491 −14 499 −22 C« T« 35 467 −14 481 −25 491 −32 Hßn Gai 31 452 −14 464 −27 473 −37 Cöa CÊm 33 440 17 452 7 460 −1 Hßn DÊu 35 410 −6 422 −14 431 −20 Ba L¹t 33 178 −179 192 −188 203 −194 Hoμng T©n 26 284 −163 319 −170 347 −176 L¹ch Sung 25 207 −136 230 −147 248 −155 Cöa Héi 32 221 −182 238 −194 250 −202 Hßn Ng− 25 393 −7 409 −21 421 −31 Hå §« 27 237 −132 262 −138 281 −142 Cam Nh−îng 32 242 −98 272 −104 300 −108 Cöa Gianh 31 163 −148 186 −153 204 −157 §ång Híi 33 192 −144 217 −152 236 −158 Cöa ViÖt 17 313 −1 357 −5 396 −7 §μ N½ng 15 287 9 323 3 349 −3 Héi An 18 350 −34 401 −38 441 −41 Quy Nh¬n 16 290 27 299 20 306 15 Phó Quý 14 324 64 331 58 335 53 Vòng Tμu 15 434 −46 440 −55 445 −61 Vμm Kinh 15 150 −325 168 −337 182 −345 Chî L¹ch 15 202 −161 207 −168 210 −173 Cμ Mau 16 151 −61 168 −64 181 −67 Phó An 16 152 −253 157 −264 161 −272 R¹ch Gi¸ 16 126 −61 136 −64 144 −66 b) Cã thÓ cho r»ng kh¸c nhau gi÷a c¸c mùc n−íc cùc trÞ chu kú lÆp l¹i 20 n¨m vμ mùc triÒu cùc trÞ lý thuyÕt n»m trong ph¹m vÞ sai sè ph©n tÝch trong tr−êng hîp dung l−îng mÉu h¹n chÕ. c) C¸c mùc triÒu cùc trÞ lý thuyÕt cã thÓ phÇn nμo ph¶n ¸nh c¸c mùc n−íc cùc trÞ. ThÝ dô, theo b¶ng 4, mùc thÊp nhÊt tr¹m Hßn DÊu trong chu kú 20 n¨m b»ng −10 cm, mùc triÒu cao nhÊt b»ng 397 cm. Theo kÕt qu¶ −íc l−îng mùc n−íc cùc trÞ nhËn ®−îc c¸c gi¸ trÞ mùc n−íc víi chu kú lÆp l¹i 20 n¨m t−¬ng øng lμ −6 vμ 410 cm (b¶ng 8). Víi chu kú lÆp l¹i 50 n¨m vμ 100 n¨m c¸c cÆp gi¸ trÞ ®ã tuÇn tù lμ (−14; 422) vμ (−20; 431). ThÊy r»ng c¸c mùc n−íc thÊp nhÊt kh«ng chªnh nhau nhiÒu, chØ kho¶ng 10 cm. Trong khi ®ã c¸c mùc cao nhÊt chªnh nhau tíi 30 cm, ph¶n ¸nh c¸c ®Ønh lò vμ hiÖu øng d©ng do giã. Tuy nhiªn, nÕu chó ý tíi sù t¶n m¹n cña kÕt qu¶ −íc l−îng theo c¸c ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch cùc trÞ, th× sù chªnh lÖch nμy vÉn n»m trong ph¹m vi sai sè. ThÝ dô, ®èi víi tr¹m Hßn DÊu, trong [1] −íc l−îng c¸c mùc n−íc thiÕt kÕ theo mét ph−¬ng ph¸p ®å thÞ nhËn ®−îc: chu kú 20 n¨m: (−11; 435), 50 n¨m: (−19; 451), 100 n¨m: (−25; 462). Víi c¸ch lÊy trung b×nh theo 9 ph−¬ng ¸n −íc l−îng mμ chóng t«i ®· thùc hiÖn, nhËn ®−îc nh÷ng cÆp gi¸ trÞ t−¬ng øng lμ: chu kú 20 n¨m: (−6; 410), 50 n¨m: (−14; 422), 100 n¨m: (−20; 431) (b¶ng 8). Nh÷ng sai kh¸c ë ®©y ®· ®¹t tíi kho¶ng 20 ®Õn 30 cm. Gi÷a c¸c ph−¬ng ¸n −íc l−îng kh¸c nhau cã thÓ cho kÕt qu¶ kh¸c nhau nhiÒu h¬n n÷a ®èi víi nh÷ng tr¹m dung l−îng mÉu nhá. Chó ý r»ng víi tr¹m Hßn DÊu c¸c mùc n−íc cùc trÞ theo sè liÖu mùc n−íc thÊp nhÊt, cao nhÊt n¨m ®−îc −íc l−îng tin cËy h¬n c¶, v× tr¹m nμy cã chuçi c¸c cùc trÞ n¨m dμi tíi 35 n¨m. Nh− vËy, viÖc −íc l−îng c¸c mùc n−íc thiÕt kÕ b»ng nhiÒu ph−¬ng ph¸p kh¸c nhau vμ lÊy trung b×nh kÕt qu¶ lμ c¸ch tèt nhÊt ®Ó tr¸nh m¹o hiÓm nhËn c¸c gi¸ trÞ thiÕt kÕ v−ît tréi qu¸ møc trong ®iÒu kiÖn sè liÖu ph©n tÝch h¹n chÕ. d) Qua nh÷ng nhËn xÐt so s¸nh trªn thÊy r»ng nh÷ng mùc n−íc thiÕt kÕ nhËn ®−îc ë ®©y cã møc ®é tin cËy kh¸c nhau. Víi nh÷ng tr¹m cã sè n¨m quan tr¾c kho¶ng 30 n¨m trë lªn, c¸c mùc n−íc thiÕt kÕ trong b¶ng 9 cã thÓ t¹m chÊp nhËn ®−îc, v× kÕt qu¶ −íc l−îng theo c¸c c¸ch kh¸c nhau kh«ng kh¸c nhau nhiÒu (xem b¶ng 8). §èi víi nh÷ng tr¹m víi sè n¨m quan tr¾c d−íi 20 n¨m, nhÊt lμ nh÷ng tr¹m cöa s«ng cã ¶nh h−ëng lín cña lò, nh÷ng con sè nhËn ®−îc cÇn ®−îc tiÕp tôc kiÓm tra khi chóng ta thu thËp thªm nh÷ng chuçi sè liÖu ®o dμi h¬n. §èi víi tr−êng hîp dung l−îng mÉu thùc nghiÖm nhá, ng−êi ta cßn cã nh÷ng chØ dÉn thùc tÕ khi chän mÉu nh− trong mçi n¨m kh«ng chØ lÊy mét mùc cùc tiÓu (hoÆc cùc ®¹i), mμ cã thÓ lÊy vμi gi¸ trÞ nhá nhÊt (hoÆc lín nhÊt) ®Ó t¨ng dung l−îng mÉu. Theo chóng t«i, nÕu cã trong tay chuçi quan tr¾c mùc n−íc tõng giê th× cã thÓ nªn chän nh÷ng mùc n−íc thÊp nhÊt n¨m theo mïa kiÖt, cßn nh÷ng mùc n−íc cao nhÊt n¨m theo nh÷ng con lò ®èi víi nh÷ng tr¹m ven bê, cöa s«ng. KÕt luËn vμ kiÕn nghÞ Trªn c¬ së khai th¸c d÷ liÖu t−¬ng ®èi ®Çy ®ñ vÒ mùc n−íc quan tr¾c ®−îc t¹i c¸c tr¹m däc theo bê ViÖt Nam b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch thèng kª hiÖu qu¶ ®· nªu ra nh÷ng ®Æc ®iÓm biÕn ®éng mùc n−íc trªn c¸c quy m« thêi gian kh¸c nhau, ®−a ra mét sè ®Æc tr−ng thèng kª kh¸ tin cËy vÒ chÕ ®é dao ®éng mùc n−íc biÓn ven bê ViÖt Nam. Nh÷ng ®Æc ®iÓm ®· rót ra cã ý nghÜa ®Þnh h−íng vÒ ph−¬ng ph¸p luËn quy ho¹ch m¹ng l−íi quan tr¾c vμ ph−¬ng ph¸p bè trÝ quan tr¾c ®Þnh kú t¹i hÖ thèng ®μi tr¹m h¶i v¨n còng nh− kh¶o s¸t t×m kiÕm, bëi v× mét chuçi quan tr¾c hiÖu qu¶ cÇn phñ kÝn nh÷ng chu kú dao ®éng th−êng gÆp ë khu vùc nghiªn cøu. T−¬ng øng víi mçi d¹ng quan tr¾c lμ hÖ thèng c¸c ph−¬ng ph¸p xö lý thÝch hîp sÏ mang l¹i hiÖu qu¶. C¸c ®Æc tr−ng thèng kª vÒ sù d©ng lªn cña mùc n−íc trong chu kú dμi, c¸c gi¸ trÞ −íc l−îng mùc n−íc cùc trÞ ®−îc chøng minh lμ cã thÓ ®¸ng tin cËy ®−îc vμ cã thÓ sö dông trong thùc tiÔn. C«ng viÖc cÇn thùc hiÖn trong thêi gian tíi lμ thu thËp nh÷ng chuçi sè liÖu dμi h¬n ®Ó chÝnh x¸c hãa thªm c¸c ®Æc tr−ng ®· tÝnh to¸n. Tμi liÖu tham kh¶o 1. Nguyen Tai Hoi. Report on tidal characteristics (Sub. A5). Design water levels (Sub. A13). Marine Hydrological Center. Vietnam VA Project, Hanoi, 1995 2. Ph¹m V¨n HuÊn. TÝnh to¸n trong h¶i d−¬ng häc. Nxb §HQGHN, Hμ Néi, 2003 3. Nghiªn cøu sù biÕn thiªn vμ t−¬ng quan cña mùc n−íc c¸c tr¹m däc bê ViÖt Nam vμ kh¶ n¨ng kh«i phôc c¸c chuçi mùc n−íc ë mét sè tr¹m quan tr¾c. B¸o c¸o thùc hiÖn chuyªn môc do NguyÔn Ngäc Thôy, Ph¹m V¨n HuÊn, Bïi §×nh Kh−íc thùc hiÖn / §Ò tμi cÊp nhμ n−íc KT-03- 03, 1995 4. NguyÔn Ngäc Thôy. VÒ xu thÕ n−íc biÓn d©ng ë ViÖt Nam. T¹p chÝ Khoa häc Kü thuËt biÓn, sè 1, Hμ Néi, 1993 5. X¸c ®Þnh thªm vÒ xu thÕ mùc n−íc biÓn t¹i mét sè ®iÓm ven bê biÓn ViÖt Nam. B¸o c¸o thùc hiÖn chuyªn ®Ò do Bïi §×nh Kh−íc thùc hiÖn / §Ò tμi cÊp nhμ n−íc KT-03-03, 1993 6. Tibor Farago, Richard W. Kats. Extremes and dessign values in climatology. WCAP-14, WMO/TD−No 386, World Meteorological Organization, 1990 7. Пересыпкин В. И. Аналитические методы расчета колебаний уровня моря. Гидрометеоиздат., Ленинград, 1961 8. Руководство по расчету гидрологических характеристик для исследований и изысканий в береговых зонах и эстуариев. Наука, Москва, 1973 OSCILlATIONs OF SEA LEVEL in Vietnam waters Pham Vam Huan University of Science, VNUH Nguyen Tai Hoi Centre for Marine Hydrometeorology §Þa chØ liªn hÖ víi t¸c gi¶: - Ph¹m V¨n HuÊn, Khoa KTTV-HDH, Tr−êng §HKHTN. Mobile: 0912116661 - NguyÔn Tμi Hîi, Trung t©m KTTV biÓn. §iÖn tho¹i: 7840542