IV. THỦY TRIỀU BIỂN ĐÔNG
1. Chế độ thủy triều ven bờ Việt nam
Thủy triều là hiện tượng thiên nhiên phổ biến ở hầu khắp các vùng biển và đại dương, đặc biệt ở vùng nước ven bờ. Dân cư ven biển nhận biết hiện tượng thủy triều qua mực nước biển dao động một cách chu kỳ theo quy luật tuần trăng. Lợi dụng thời điểm mực nước triều cao nhất ngư dân cho tàu bè vượt các cửa sông cạn ra khơi, hoặc ngăn nước mặn xâm nhập vào đồng lúc triều cường hoặc mở cống lấy nước ngọt khi triều xuống. Chế độ thủy triều dọc ven bờ biển Việt Nam biến động rất phức tạp về tính chất và độ cao.
Công tác điều tra tính toán mực nước thủy triều tại các điểm ven bờ Việt Nam đã sớm được bắt đầu từ những năm đầu của thế kỷ XX do người Pháp thực hiện. Sớm hơn, vào những năm 1873 lần đầu tiên đã xuất hiện bảng thủy triều cho một vài cảng ở bờ biển Đông Dương
do Sở Thủy đạc hải quân Pháp xuất bản, nghĩa là sau khi xâm chiếm Việt Nam được 15 năm (1858), người Pháp đã phải quan tâm đến công tác điều tra nghiên cứu mực nước thủy triều Biển Đông, điều đó cũng nói lên ý nghĩa thực tiễn và khoa học của nó, vì thủy triều gắn liền với hoạt động giao thông biển. Những số liệu đo đạc mực nước biển bằng triều ký tự ghi sớm nhất ở Việt Nam vào những năm 1927-1930 làm cơ sở cho bài toán dự tính mực nước thủy triều sau này. Từ 1973 Nha khí tượng Việt Nam bắt đầu xuất bản bảng dự tính mực nước thủy triều cho tất cả các cảng chính ven bờ biển Việt Nam, như tài liệu hướng dẫn hàng hải và phục vụ sản xuất. Đồng thời vào những năm 60 Nguyễn Ngọc Thụy đã công bố kết quả nghiên cứu phân vùng chế độ thủy triều ven bờ Việt Nam một cách hoàn chỉnh và đã trở thành tài liệu tham khảo có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Trong trường hợp này Nguyễn Ngọc Thụy sử dụng phương pháp phân tích điều hoà của Duvanin để phân tích chuỗi quan trắc mực nước dài ngày từ 30 ngày đến 19 năm tại các cảng chính và nội suy logic cho các cảng phụ. Tác giả đã sử dụng công thức phân loại tính chất thủy triều
2 1
01
M K
H H K H +
= , trong đó
01
H ,
K1
H là hằng số điều hoà của hai sóng nhật triều chủ yếu,
M2
H là hằng số điều hoà của sóng bán nhật triều chủ yếu Mặt trăng. Việc phân loại chế độ thủy triều được sử dụng dựa theo các giá trị của hệ số K như sau:
0 < K < 0,5 - đặc trưng cho chế độ bán nhật triều đều 0,5 < K < 2,0 - đặc trưng cho chế độ bán nhật triều không đều 2,0 < K < 4,0 - đặc trưng cho chế độ nhật triều không đều
K > 4,0 - đặc trưng cho chế độ nhật triều đều
Bảng 15 đã thống kê các hệ số K tại 15 cảng chính ở vùng biển ven bờ Việt Nam. Tại cảng Hồng Gai và Hòn Dấu hệ số K lớn nhất, lớn gấp 4 đến 6 lần giá trị K tối thiểu đặc trưng cho trường hợp nhật triều đều, một hiện tượng hiếm thấy trên thế giới. Tính đa dạng của thủy triều ở ven bờ Biển Đông được minh họa trong (hình 20) biến trình mực nước triều trong ngày nước cường tại 9 cảng ven Biển Đông như Bắc Lê (Trung Quốc), Hòn Dấu, Thuận An, Vũng Tàu Việt Nam, Băng Cốc, Thái Lan, Singapor, Manila, Philippin và Hồng Kông, Trung Quốc.
(Nguyễn Ngọc Thụy, 1984).
Bờ biển Việt Nam dài 3.260km, ở hai đầu bắc và nam là những vùng biển nông thềm lục địa rộng lớn, có vịnh Bắc Bộ rộng 140.000- 160.000km2 ở phía bắc và vịnh Thái Lan rộng 293.000km2 ăn sâu vào đất liền ở phía Nam bán đảo Đông Dương. Khu vực ven biển miền Trung dốc và sâu kéo dài trên 1.500km và thông thoáng với vùng biển trung tâm rộng lớn tạo nên chế độ thủy triều rất đa dạng có đủ 4 kiểu triều chính trên thế giới, đó là nhật triều đều, nhật triều không đều, bán nhật triều đều và bán nhật triều không đều, trong đó tính chất nhật triều chiếm ưu thế, đồng thời biên độ triều cũng thay đổi liên tục từ Bắc vào Nam (bảng 15 và 16). Vùng biển ven bờ Quảng Ninh - Hà Tĩnh - bắc Quảng Bình thể hiện tính ưu thế của nhật triều. Trong đó tại khu vực Hòn Dấu - Hồng Gai chế độ nhật triều thuần khiết rất rõ, với hầu hết các ngày trong tháng có một lần nước lên và một lần nước xuống đều đặn, độ cao thủy triều trong kỳ nước cường có thể đạt hơn 3,6m đặc biệt cực đại của chu kỳ 19 năm có thể đạt 4,35m. Tính thuần khiết của nhật triều giảm dần về hai phía bắc và nam của Hòn Gai - Hòn Dấu, chuyển sang nhật triều không đều, đồng thời độ cao mực nước cũng giảm theo (bảng 16).
Khu vực từ nam Quảng Bình đến bắc Quảng Nam (cửa Thuận An - Đà Nẵng) chuyển sang chế độ bán nhật triều với biên độ nhỏ nhất. Trong đó tại cửa Thuận An tồn tại chế độ bán nhật triều đều đặn kỳ lạ. Các ngày trong tháng có hai lần nước lên và hai lần nước xuống, độ cao mực nước luôn nhỏ hơn 0,5m và không có sự khác biệt rõ giữa nước cường và nước kém trong chu kỳ nửa tháng mặt trăng.
Song chế độ bán nhật triều đều chỉ tồn tại trong một phạm vi rất hẹp của cửa Thuận An. Tính chất thuần nhất của bán nhật triều đều ở đây nhanh chóng biến đổi dần khi đi xa trung tâm cửa Thuận An, và biên độ mực nước triều lại tăng lên.
Khu vực từ nam tỉnh Quảng Nam đến Quy Nhơn - Nha Trang và Ninh Thuận đặc trưng cho chế độ nhật triều không đều. Hàng tháng có từ 18 đến 22 ngày nhật triều, thời gian triều dâng kéo dài hơn thời gian triều rút, độ cao mực nước triều trong thời kỳ nước cường chỉ đạt 1,2-1,6m. Tiếp theo, từ Bình Thuận đến Mũi Cà Mau lập lại chế độ bán nhật triều không đều. Hầu hết các ngày trong tháng tại trạm quan trắc mực nước Hàm Tân và Vũng Tàu có hai lần nước lên và hai lần nước xuống. Biên độ lúc triều lên và triều xuống không chênh nhau nhiều, độ cao mực nước triều trung bình trong kỳ nước cường khoảng 2,0-3,5m. Khác với khu vực cửa Thuận An ở đây không quan
trắc thấy bán nhật triều đều, độ cao mực nước triều rất lớn và phạm vi ảnh hưởng rộng lớn hơn. Khu vực từ Cà Mau đến Hà Tiên chuyển sang chế độ nhật triều không đều. Độ cao mực nước triều trong thời kỳ nước cường dao động xung quanh 1,0m.
Bảng 15: Một số đặc trưng chủ yếu của thủy triều tại các cảng tiêu biểu thuộc bờ biển Việt Nam
Vùng Cảng Hệ số phân loại thủy triều
2 1
01
M K
H H K H +
=
Độ lớn thủy triều kỳ nước cường cực đại
trong chu kỳ 19 năm (cm)
Kiểu bất đẳng triều
)
( 1 1
2 0 K
M g g
g − +
1. Cửa Ông 10,69 440 Nước lớn kéo dài
2. Hòn Gai 26,01 435 Nước nông kéo dài
KI
3. Hòn Dấu 27,13 425 Cả chu kỳ ngày
4. Cửa Hội 3,58 320 Cả chu kỳ ngày
II 5. Cửa Gianh 2,67 200
III 6. Cửa Tùng 1,00 85
IV 7. Cửa Thuận An 0,28 50
V 8. Đà Nẵng 1,88 110
9. Quy Nhơn 3,55 177
VI 10. Nha Trang 3,66 126
11. Vũng Tàu 1,32 401
VII 12. Gành Hào 0,95 400
13. Mũi Cà Mau 3,87 120
14. Rạch Giá 2,35 100
VIII
15. Hà Tiên 3,98 111
Bảng 16: Phân vùng đặc điểm chế độ thủy triều ven bờ biển Việt Nam (Nguyễn Ngọc Thụy, 1984)
Vùng ven biển và cảng tiêu
biểu Tính chất thủy triều Độ lớn thủy triều 1. Từ Quảng
Ninh đến Thanh Hoá (Hòn Dấu, Hòn Gai là các trạm quan trắc chuẩn)
(Vùng I)
- Nhật triều đều. Khu vực Hải Phòng - Hòn Gai thuộc nhật triều rất thuần nhất với hầu hết số ngày nhật triều trong tháng.
- Tính chất nhật triều càng kém thuần nhất khi xa dần khu vực này về phía Bắc cũng như phía Nam.
- Ở nam Thanh Hoá, hàng tháng có 18 - 22 ngày nhật triều.
- Kỳ nước cường trung bình, độ lớn triều khoảng 3,6 - 2,6m (giảm từ bắc vào nam), kỳ nước kém thường có độ lớn không quá 0,5m (ngày nước sinh) - Triều mạnh vào các tháng 1, 6, 7, 12 trong năm; triều yếu vào các tháng 3, 4 và 8,9.
- Triều mạnh trong chu kỳ 19 năm: các năm 1968 - 1970 - 1986 - 1988 hoặc tương tự, triều yếu trong các năm 1978 - 1979 hoặc tương tự
2. Nghệ Tĩnh đến
Quảng Bình (các - Nhật triều không đều với số ngày
nhật triều chiếm nửa tháng. - Độ lớn triều trung bình kỳ nước cường khoảng 2,5 - 1,2m, giảm
trạm chuẩn Cửa Hội, Cửa Gianh)
(Vùng II)
- Bất đẳng triều về thời gian: thời gian triều rút lớn hơn thời gian triều dâng một cách rõ rệt, đặc biệt ở các cửa sông.
từ Bắc vào Nam
3. Nam Quảng Bình đến cửa Thuận An, Cửa Tùng là trạm quan trắc chuẩn
(Vùng III )
- Bán nhật triều không đều.
- Phần lớn hoặc hầu hết số ngày trong tháng có hai lần nước lớn và hai lần nước ròng
Độ lớn triều trung bình kỳ nước cường khoảng 0,1 - 0,6m giảm từ Bắc vào Nam
4. Thuận An và vùng biển lân cận (cửa thuận làm trạm quan trắc chuẩn)
(Vùng IV)
- Bán nhật triều đều
- Hai lần nước lớn, hai lần nước ròng hàng ngày
Không có sự khác biệt rõ rệt giữa nước cường và nước kém trong chu kỳ nửa tháng.
Độ lớn triều trung bình khoảng 0,4 - 0,5m
5. Nam Thừa Thiên đến Bắc Quảng Nam, Đà Nẵng làm trạm chuẩn
(Vùng V)
- Bán nhật triều không đều - Trong tháng 12 có khoảng 20 - 25 ngày bán nhật triều
Độ lớn triều trung bình từ nước cường khoảng 0,8 - 1,2m tăng dần về phía Nam
6. Giữa Quảng Nam đến giữa Ninh Thuận (Quy Nhơn, Nha Trang làm trạm quan trắc chuẩn)
(Vùng VI)
- Nhật triều không đều
- Tại Quy Nhơn và từ Quảng Ngãi đến Nha Trang, hàng tháng có khoảng 18 - 22 ngày nhật triều, các nơi khác có số ngày nhật triều ít hơn.
- Thời gian triều dâng kéo dài hơn thời gian triều rút.
Độ lớn triều trung bình kỳ nước cường: 1,2 - 2,0m tăng dần về phía Nam
Độ lớn triều kỳ nước kém khoảng 0,5m
7. Từ Hàm Tân đến gần mũi Cà Mau (Vũng Tầu là trạm quan trắc chuẩn)
(Vùng VII)
- Bán nhật triều không đều - Hầu hết số ngày trong tháng có hai lần triều lên và hai lần triều xuống hàng ngày với sự chênh lệch đáng kể của hai độ lớn triều trong ngày.
- Bất đẳng triều giữa nước ròng cao và nước ròng thấp là chính: độ lớn khoảng 1 - 2,5m trong kỳ nước cường
- Độ lớn triều trung bình kỳ nước cường 2,0 - 3,5m
- Kỳ nước cường thường xảy ra sau kỳ Trăng non và Trăng tròn khoảng 2 - 3 ngày.
Biên độ triều giảm khá rõ trong kỳ nước kém.
Trên dải ven biển dài từ Vũng Tàu tới cửa Bồ Đề, độ lớn và tính chất thủy triều hầu như không thay đổi đáng kể.
8. Từ khoảng mũi Cà Mau tới Hà Tiên, (Hà Tiên, Rạch Giá là các trạm quan trắc chuẩn)
(Vùng VIII)
- Nhật triều không đều hoặc nhật triều đều.
- Mức độ không đều rất khác nhau.
Tại Rạch Giá trong tháng các ngày chủ yếu có 1 lần triều lên và 1 lần triều xuống nhưng càng rời xa khu vực về phía Hà Tiên cũng như về phía mũi Cà Mau và ra khơi tính chất nhật triêu đều tăng dần với số ngày trong tháng có một lần triều lên và một lần triều xuống là chủ yếu
Độ lớn triều trung bình kỳ nước cường: trên dưới 1,0m và rất ít khác nhau giữa các nơi. Trong kỳ nước kém, độ lớn triều giảm rõ rệt, còn khoảng trên dưới 0,5m.
Những kết quả nêu trên cho ta một bức tranh biến đổi tính chất triều lặp đi lặp lại từ nhật triều đều (Hòn Dấu), bán nhật triều đều (Thuận An) rồi lại nhật triều không đều (Quy Nhơn) tiếp theo bán
nhật triều không đều (Vũng Tàu) rồi lại nhật triều không đều tại Rạch Giá - Hà Tiên. Biến trình của độ cao mực nước triều dọc theo bờ biển có dạng tựa hình sin có hai đỉnh cực đại tại Hòn Dấu và Vũng Tàu, hai đỉnh cực tiểu tại Thuận An và Rạch Giá, đương nhiên biên độ của các cực trị không giống nhau.