1. Tính cần thiết của dự án xây dựng kè chắn sóng cảng Lạch Huyện
Hiện tại hệ thống cảng biển khu vực Hải Phòng chủ yếu tập trung trên bờ sông Cấm với 17 cụm cảng trên chiều dài đường bờ sử dụng khoảng 7,8km. Tổng sản lượng hàng hóa thông qua các cụm cảng năm 2004 trên 13,2 triệu tấn, chủ yếu tập trung ở cảng Hải Phòng (85%-90%).
Luồng tàu vào cảng Hải Phòng được hiểu là luồng dẫn tàu từ cầu số “0” cảng chính Hải Phòng ra đến vùng biển sâu của vịnh Hải Phòng, được giới hạn bởi bán đảo Đồ Sơn, đảo Cát Bà và đường đẳng sâu -10m (ngoài phao số 0).
Luồng tàu hiện tại đi qua cửa Nam Triệu có thể chia ra làm ba phân đoạn chính, gồm: đoạn luồng biển từ phao số 0 đến phao số 22 dài khoảng 18,0km, đoạn luồng sông Bạch Đằng từ phao số 22 đến đầu kênh Đình Vũ dài khoảng 12,0km (riêng đoạn cửa kênh Cái Tráp đến kênh Đình Vũ dài 9km), và đoạn luồng sông Cấm tính từ đầu kênh Đình Vũ đến cầu cảng số 0 dài khoảng 8,5 km.
Sau khi hoàn thành dự án cải tạo nâng cấp cảng Hải Phòng giai đoạn II, luồng tàu vào cảng Hải Phòng sẽ được chuyển sang cửa Lạch Huyện. Ngoài đoạn luồng Sông Cấm và luồng sông Bạch Đằng như hiện nay, đoạn luồng kênh Tráp dài khoảng 4,0 km và đoạn luồng biển qua cửa Lạch Huyện tính từ cửa kênh Cái Tráp (phía sông Chanh) đến phao số 0 dài khoảng 18,0 km sẽ thay thế cho đoạn luồng biển qua cửa Nam Triệu.
Hiện nay với lưu lượng hàng hóa ngày một tăng vào khu vực kinh tế Bắc Bộ, cảng Hải Phòng đang co dấu hiệu quá tải. Điều này làm ảnh hưởng đến tốc độ phát triển của khu vực trong tương lai. Hơn nữa luồng tàu vào cảng Hải Phòng hiện nay đang bị bồi lấp nhanh chóng do sự vận chuyển bùn cát trên sông Bạch Đằng. Cảng Lạch Huyện, với vị trí địa lý thuận lợi sẽ là giải pháp hợp lý nhằm giảm tải cho cảng Hải Phòng và giúp tăng cường sự phát triển cho vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ.
Vị trí tuyến luồng tàu sau khi hoàn thành cải tạo nâng cấp cảng Hải Phòng chỉ ra trong hình 1
Cảng Lạch Huyện hình thành nhằm đáp ứng nhu cầu bốc xếp hàng vận tải bằng đường biển ngày càng tăng của các tỉnh thành, các khu công nghiệp, khu kinh tế trọng điểm Bắc bộ, đặc biệt là của vùng tam giác kinh tế: Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh. Ngoài ra cảng Lạch Huyện còn đáp ứng nhu cầu hàng quá cảnh của các tỉnh phía Nam Trung Quốc.
Cảng Lạch Huyện có vị trí thuận lợi về hàng hải, với trang thiết bị hiện đại đảm bảo năng suất bốc xếp cao, độ sâu khu nước lớn cho phép tầu có trọng tải lớn ra vào an toàn, thuận lợi và với một hệ thống giao thông sau cảng đồng bộ cả đường bộ, đường sắt và đường thuỷ thu hút qua cảng một lượng hàng lớn, do vậy sẽ góp phần thúc đẩy kinh tế của khu vực phát triển mạnh mẽ hơn và thu hút các nhà đầu tư vào khu vực nhiều hơn.
Riêng đối với thành phố Hải Phòng, việc hình thành và phát triển cảng Lạch Huyện sẽ tạo điều kịên thuận lợi để thành phố xây dựng và phát triển trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước theo tinh thần nghị quyết số 32/NQQ-TW ngày 5/8/2003 của Bộ Chính trị.
Nhờ có đặc điểm điều kiện tự nhiên khá thuận lợi, Lạch Huyện được che chắn bởi đảo Cát Bà, Cát Hải nên ảnh hưởng của sóng đến từ hướng NE, W được giảm thiểu. Sóng các hướng S, SW tuy gây ảnh hưởng nhiều hơn đối với luồng tàu nhưng cũng bị suy giảm khi vượt qua vùng cửa sông Nam Triệu.
Như đã trình bày ở trên, cảng cửa ngõ Lạch Huyện, Hải Phòng dự kiến sẽ được phát triển tại khu vực cửa Lạch Huyện (cửa sông Chanh đổ ra vịnh Hải Phòng). Lãnh thổ cảng dự kiến được tôn tạo từ hạ lưu Bến Gót hiện tại theo hướng tiến dần ra phía biển. Khu nước và luồng tàu vào cảng được hình thành trên cơ sở nạo vét mở rộng luồng tàu biển Lạch Huyện hiện tại ( chiều rộng B = 100m, cao độ đáy chạy tàu -7.2m, được thiết kế thoả mãn cho tàu 10.000DWT thông qua). Công trình bảo vệ luồng được quy hoạch có tuyến song song với tim luồng nhằm mục đích giảm chiều cao sóng cho khu nước, luồng tàu và ngăn dòng bùn cát trong vịnh từ phía Tây Nam xâm nhập và gây bồi lấp lại luồng tàu.
2. Phương pháp thực hiện
Thu thập các tài liệu nghiên cứu chế độ động lực và vận chuyển bùn cát tại khu vực cửa sông Lạch Huyện, các số liệu địa hình khu vực cửa sông Lạch Huyện, tính chất địa chất của trầm tích đáy, vận tốc gió, độ cao và hướng sóng, mực nước từng giờ tại trạm mực nước khí tượng thủy văn Hòn Dấu, các trạm đo mực nước trên khu vực nghiên cứu. Trên cơ sở đó phân tích các số liệu, tài liệu để xác định các điều kiện động lực, vận chuyển bùn cát, biến đổi hình thái tại khu vực nghiên cứu. Đồ án sử dụng mô hình toán trong bộ tính toán thủy lực Mike để mô phỏng chế độ thủy động lực, vận chuyển bùn cát tại khu vực cửa sông Lạch Huyện.
Từ các kết quả tính toán mô phỏng thủy động lực, vận chuyển bùn cát khu vực nghiên cứu, đưa ra các giải pháp thiết kế công trình bảo vệ khu vực cửa sông, đảm bảo cho việc hình thành cảng Lạch Huyện trong tương lai.
3. Kết cấu của đồ án
Ngoài phần mở đầu và kết luận, kiến nghị, toàn bộ đồ án được trình bày trong 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu
Chương 2: Tính toán thủy lực
Chương 3: Quy hoạch, lựa chọn công trình và tính toán các điều kiện biên thiết kế
Chương 4: Thiết kế đê chắn sóng.
110 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 3498 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Dự án xây dựng kè chắn sóng cảng Lạch Huyện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục Lục
MỞ ĐẦU
Tính cần thiết của dự án xây dựng kè chắn sóng cảng Lạch Huyện
Hiện tại hệ thống cảng biển khu vực Hải Phòng chủ yếu tập trung trên bờ sông Cấm với 17 cụm cảng trên chiều dài đường bờ sử dụng khoảng 7,8km. Tổng sản lượng hàng hóa thông qua các cụm cảng năm 2004 trên 13,2 triệu tấn, chủ yếu tập trung ở cảng Hải Phòng (85%-90%).
Luồng tàu vào cảng Hải Phòng được hiểu là luồng dẫn tàu từ cầu số “0” cảng chính Hải Phòng ra đến vùng biển sâu của vịnh Hải Phòng, được giới hạn bởi bán đảo Đồ Sơn, đảo Cát Bà và đường đẳng sâu -10m (ngoài phao số 0).
Luồng tàu hiện tại đi qua cửa Nam Triệu có thể chia ra làm ba phân đoạn chính, gồm: đoạn luồng biển từ phao số 0 đến phao số 22 dài khoảng 18,0km, đoạn luồng sông Bạch Đằng từ phao số 22 đến đầu kênh Đình Vũ dài khoảng 12,0km (riêng đoạn cửa kênh Cái Tráp đến kênh Đình Vũ dài 9km), và đoạn luồng sông Cấm tính từ đầu kênh Đình Vũ đến cầu cảng số 0 dài khoảng 8,5 km.
Sau khi hoàn thành dự án cải tạo nâng cấp cảng Hải Phòng giai đoạn II, luồng tàu vào cảng Hải Phòng sẽ được chuyển sang cửa Lạch Huyện. Ngoài đoạn luồng Sông Cấm và luồng sông Bạch Đằng như hiện nay, đoạn luồng kênh Tráp dài khoảng 4,0 km và đoạn luồng biển qua cửa Lạch Huyện tính từ cửa kênh Cái Tráp (phía sông Chanh) đến phao số 0 dài khoảng 18,0 km sẽ thay thế cho đoạn luồng biển qua cửa Nam Triệu.
Hiện nay với lưu lượng hàng hóa ngày một tăng vào khu vực kinh tế Bắc Bộ, cảng Hải Phòng đang co dấu hiệu quá tải. Điều này làm ảnh hưởng đến tốc độ phát triển của khu vực trong tương lai. Hơn nữa luồng tàu vào cảng Hải Phòng hiện nay đang bị bồi lấp nhanh chóng do sự vận chuyển bùn cát trên sông Bạch Đằng. Cảng Lạch Huyện, với vị trí địa lý thuận lợi sẽ là giải pháp hợp lý nhằm giảm tải cho cảng Hải Phòng và giúp tăng cường sự phát triển cho vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ.
Vị trí tuyến luồng tàu sau khi hoàn thành cải tạo nâng cấp cảng Hải Phòng chỉ ra trong hình 1
Hình 1: Sơ đồ tuyến luồng vào cảng
Cảng Lạch Huyện hình thành nhằm đáp ứng nhu cầu bốc xếp hàng vận tải bằng đường biển ngày càng tăng của các tỉnh thành, các khu công nghiệp, khu kinh tế trọng điểm Bắc bộ, đặc biệt là của vùng tam giác kinh tế: Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh. Ngoài ra cảng Lạch Huyện còn đáp ứng nhu cầu hàng quá cảnh của các tỉnh phía Nam Trung Quốc.
Cảng Lạch Huyện có vị trí thuận lợi về hàng hải, với trang thiết bị hiện đại đảm bảo năng suất bốc xếp cao, độ sâu khu nước lớn cho phép tầu có trọng tải lớn ra vào an toàn, thuận lợi và với một hệ thống giao thông sau cảng đồng bộ cả đường bộ, đường sắt và đường thuỷ thu hút qua cảng một lượng hàng lớn, do vậy sẽ góp phần thúc đẩy kinh tế của khu vực phát triển mạnh mẽ hơn và thu hút các nhà đầu tư vào khu vực nhiều hơn.
Riêng đối với thành phố Hải Phòng, việc hình thành và phát triển cảng Lạch Huyện sẽ tạo điều kịên thuận lợi để thành phố xây dựng và phát triển trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước theo tinh thần nghị quyết số 32/NQQ-TW ngày 5/8/2003 của Bộ Chính trị.
Nhờ có đặc điểm điều kiện tự nhiên khá thuận lợi, Lạch Huyện được che chắn bởi đảo Cát Bà, Cát Hải nên ảnh hưởng của sóng đến từ hướng NE, W được giảm thiểu. Sóng các hướng S, SW tuy gây ảnh hưởng nhiều hơn đối với luồng tàu nhưng cũng bị suy giảm khi vượt qua vùng cửa sông Nam Triệu.
Như đã trình bày ở trên, cảng cửa ngõ Lạch Huyện, Hải Phòng dự kiến sẽ được phát triển tại khu vực cửa Lạch Huyện (cửa sông Chanh đổ ra vịnh Hải Phòng). Lãnh thổ cảng dự kiến được tôn tạo từ hạ lưu Bến Gót hiện tại theo hướng tiến dần ra phía biển. Khu nước và luồng tàu vào cảng được hình thành trên cơ sở nạo vét mở rộng luồng tàu biển Lạch Huyện hiện tại ( chiều rộng B = 100m, cao độ đáy chạy tàu -7.2m, được thiết kế thoả mãn cho tàu 10.000DWT thông qua). Công trình bảo vệ luồng được quy hoạch có tuyến song song với tim luồng nhằm mục đích giảm chiều cao sóng cho khu nước, luồng tàu và ngăn dòng bùn cát trong vịnh từ phía Tây Nam xâm nhập và gây bồi lấp lại luồng tàu.
Phương pháp thực hiện
Thu thập các tài liệu nghiên cứu chế độ động lực và vận chuyển bùn cát tại khu vực cửa sông Lạch Huyện, các số liệu địa hình khu vực cửa sông Lạch Huyện, tính chất địa chất của trầm tích đáy, vận tốc gió, độ cao và hướng sóng, mực nước từng giờ tại trạm mực nước khí tượng thủy văn Hòn Dấu, các trạm đo mực nước trên khu vực nghiên cứu. Trên cơ sở đó phân tích các số liệu, tài liệu để xác định các điều kiện động lực, vận chuyển bùn cát, biến đổi hình thái tại khu vực nghiên cứu. Đồ án sử dụng mô hình toán trong bộ tính toán thủy lực Mike để mô phỏng chế độ thủy động lực, vận chuyển bùn cát tại khu vực cửa sông Lạch Huyện.
Từ các kết quả tính toán mô phỏng thủy động lực, vận chuyển bùn cát khu vực nghiên cứu, đưa ra các giải pháp thiết kế công trình bảo vệ khu vực cửa sông, đảm bảo cho việc hình thành cảng Lạch Huyện trong tương lai.
Kết cấu của đồ án
Ngoài phần mở đầu và kết luận, kiến nghị, toàn bộ đồ án được trình bày trong 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu
Chương 2: Tính toán thủy lực
Chương 3: Quy hoạch, lựa chọn công trình và tính toán các điều kiện biên thiết kế
Chương 4: Thiết kế đê chắn sóng.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Điều kiện tự nhiên
Vị trí địa lý
Đảo Cát Hải (huyện Cát Hải) nằm ở phía Đông Nam thành phố Hải Phòng, cách trung tâm thành phố 20 km về hướng Đông Nam, cách trung tâm thị trấn Cát Bà khoảng 15 km về phía Tây - Bắc. Cát Hải là một huyện đảo nhỏ, có diện tích gần 30km2, dân số của toàn đảo gần 13.000 người, tọa độ địa lý ở vào khoảng 200 47’ đến 200 56’ vĩ độ Bắc,1060 54’ đến 1060 58’ kinh độ Đông.
Phía Bắc đảo giáp huyện Yên Hưng (tỉnh Quảng Ninh) ngăn cách bởi kênh đào Cái Tráp.
Phía Đông là cửa Lạch Huyện.
Phía Tây là cửa sông Nam Triệu.
Phía Nam là Vịnh Bắc bộ.
Hình 1.1: Khu vực nghiên cứu
Khu vực dự kiến xây dựng cảng cửa ngõ Lạch Huyện nằm bờ phải cửa sông Lạch Huyện thuộc huyện Cát Hải, Thành phố Hải Phòng. Tổng chiều dài theo quy hoạch của cảng (khu thương cảng quốc tế) khoảng 10 km chạy dọc theo tuyến luồng tàu.
Bờ phải của cửa sông, (nơi dự kiến xây dựng tuyến kè phía Nam) hiện là một doi cát lớn có chiều dài khoảng 6000m, chiều rộng khoảng 1000m, cao độ dao động từ khoảng 0 đến +1,0m. Bờ trái là đảo Cát Bà. Đoạn cửa sông này hiện là tuyến luồng từ Cảng Hải Phòng ra biển, có chiều rộng là khá lớn, chỗ hẹp nhất (chỗ thắt hẹp phía ngoài đường dây cao thế khoảng 1000m) cũng đạt khoảng 1000m. Hiện nay tuyến luồng đã được nạo vét đến chiều sâu đạt -7,8m. Vùng nước từ Bến Gót trở ra khoảng 4000m có một trũng sâu, điểm sâu nhất đạt đến -12,5m. Chiều rộng trũng sâu khoảng 400~500m.
Hình 1.2: Vị trí cửa Lạch Huyện
Đặc điểm khí hậu, khí tượng
a) Nhiệt độ không khí:
Theo số liệu trong Báo cáo thu thập tài liệu khí tượng thủy hải văn (Tedi- 086- Nca- TV2):
Nhiệt độ không khí cao nhất trong 21 năm quan trắc được là 38,6°C (ngày 3/8/1985).
Nhiệt độ không khí thấp nhất là 6,6°C (ngày 21/2/1996).
Nhiệt độ trung bình nhiều năm là 23,9oC.
Nhiệt độ trung bình mùa đông (từ tháng 11 đến tháng 4) là 20°C.
Nhiệt độ trung bình mùa hạ (từ tháng 5 đến tháng 10) là 27,9°C.
b) Độ ẩm không khí
Độ ẩm không khí trung bình nhiều năm là 85,7%, độ ẩm không khí thấp nhất là 27% (tháng 10/1991). (Báo cáo thu thập tài liệu khí tượng thủy hải văn (Tedi- 086- Nca- TV2).
c) Lượng mưa
Lượng mưa ở Hải Phòng trung bình năm đạt từ 1600 đến 1800 mm, cao nhất là ở Phù Liễn (Xo = 1808 mm) và thấp nhất là Bạch Long Vĩ (Xo = 1035 mm) và phân thành 2 mùa: mùa mưa và mùa ít mưa (bảng 1.1).
w Mùa ít mưa: từ tháng XI đến tháng IV năm sau, lượng mưa trung bình là 218,7 mm, lượng mưa trung bình các tháng là 30 - 40 mm (bảng 1.1). Số ngày mưa trong các tháng trung bình từ 7 - 9 ngày, có tháng 10 - 12 ngày. Mưa chủ yếu là mưa nhỏ và mưa phùn, nhất là vào tháng II và III, đã làm giảm tầm nhìn xa về phía biển dưới cấp V (2 - 4 km) gây ảnh hưởng cho mọi hoạt động và giao thông trên biển.
w Mùa mưa: từ tháng V đến tháng X, lượng mưa trung bình đạt 1340 mm chiếm 80 - 85% lượng mưa năm. Lượng mưa trung bình trong các tháng dao động trong khoảng 180 - 220 mm (bảng 1.1) với số ngày có mưa từ 10 - 12 ngày/tháng. Lượng mưa này chủ yếu do mưa dông và bão, lượng mưa cao nhất trong một tháng của nhiều năm đạt 783,8 mm vào tháng VIII/1979 và ngày có lượng mưa cao nhất trong tháng của nhiều năm là 434,7 mm (ngày 26/VI/1966).
Bảng 1.1: Lượng mưa trung bình tháng, năm vùng Hải Phòng (mm)
Trạm
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
Phù Liễn
24
26
44
91
193
241
274
366
292
147
32
24
1808
Hòn Dáu
26
19
39
76
152
241
214
325
265
184
33
16
1491
Hải Phòng
27
25
40
93
209
252
270
406
302
136
25
21
1796
An Hải
24
17
43
78
201
206
230
319
285
128
28
14
1563
Bạch Long Vĩ
22
15
26
47
81
119
142
264
201
100
34
25
1033
d) Gió
Chế độ gió khu vực nghiên cứu mang đặc tính mùa rất rõ nét phù hợp với đặc điểm hoạt động của hoàn lưu khí quyển.
w Mùa đông (tháng XI - II): Các hướng gió chính là B, ĐB và Đ (bảng1.2). Vào thời kỳ đầu mùa đông hướng gió chủ yếu là B và ĐB, sau đó chuyển dần sang hướng Đ vào cuối mùa. Trong mùa đông trung bình hàng tháng có tới 3 - 4 đợt gió mùa ĐB (đôi khi có tới 5 - 6 đợt), mỗi đợt thường kéo dài từ 3 - 5 ngày. Ở khu vực nghiên cứu do bị đảo Cát Hải và Cát Bà che chắn nên gió mùa ĐB tác động tới khu vực nghiên cứu đã bị đổi hướng khá rõ nét và tốc độ gió mùa ĐB ở đây đã giảm đi nhiều, chỉ còn khoảng 50 - 60% so với ngoài khơi vịnh Bắc bộ. Tuy nhiên, nếu so với vùng khác nằm sâu hơn trong đất liền thì tốc độ gió ở đây cũng còn khá mạnh. Tốc độ gió trung bình trong mùa này đạt 4,6 - 4,8 m/s. Tốc độ lớn nhất đạt 40 - 50 m/s, đôi khi đạt trên 50 m/s (bảng 1.3).
Bảng 1.2 : Tần suất xuất hiện gió nhiều năm trạm Hòn Dáu (%)
Hướng
Mùa
B
ĐB
Đ
ĐN
N
TN
T
TB
Đông
12,4
30,9
10,0
17,0
4,5
2,1
1,0
2,9
Hè
10,9
13,4
12,5
26,2
12,2
10,5
3,3
11,1
Bảng 1.3 : Đặc trưng tốc độ gió trạm Hòn Dáu (m/s)
Tháng
Đặc trưng
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
TB
4,8
4,6
4,4
4,6
5,4
5,6
6,0
4,5
4,4
4,9
4,6
4,6
Lớn nhất
24
20
34
28
40
40
40
45
45
34
24
28
w Mùa hè (tháng VI - X): Là thời kỳ thống trị của gió mùa TN biến tính, có các hướng chính là N, ĐN và Đ với tần suất khá cao (bảng 1.2). Đôi khi có gió TN từ đất liền thổi ra với đặc điểm khô nóng. Tốc độ gió trung bình mùa này đạt 4,5 - 6,0 m/s. Đặc biệt thời kỳ này có sự hoạt động mạnh của lưỡi áp cao phó nhiệt đới Tây Thái Bình Dương, bão và dải hội tụ nhiệt đới tác động mạnh tới chế độ gió. Tốc độ gió cực đại đạt tới 40 - 45 m/s (bảng 1.3). Cơn bão Wendy đổ bộ vào Hải Phòng ngày 9/IX/1968 đã gây sức gió mạnh có tốc độ cực đại quan trắc được tại Hòn Dáu là 40 m/s.
e) Bão
Theo số liệu thống kê nhiều năm (1972 – 2005) cho thấy hàng năm trung bình có 1 cơn bão ảnh hưởng đến khu vực Hải Phòng. Tốc độ gió lớn nhất trong bão ở cấp 12 (36m/s) vào ngày 23/7/1980 và 27/9/2005 (bảng 1.4).
Bảng 1.4: Tốc độ gió bão cực trị với chu kỳ lặp khác nhau tại trạm Hòn Dấu
Hướng
Gió
Chu kỳ lặp
5 năm
10 năm
15 năm
25 năm
50 năm
100 năm
N
32,1
36,2
40,2
42,5
45,4
49,2
NE
36,7
42,2
47,4
50,4
54,2
59,3
E
38,2
43,3
48,3
51,1
54,7
59,5
SE
33,6
38,6
42,7
46,5
49,6
54,0
S
36,3
41,6
46,5
49,5
53,3
58,0
SW
36,6
41,3
45,5
48,0
51,5
56,5
W
31,2
36,9
42,0
45,0
49,3
54,5
NW
37,6
42,5
46,8
49,5
53,4
58,5
Tổng hợp
38,2
43,3
48,3
51,1
54,7
59,5
Ghi chú: Tốc độ gió [m/sec], ngoại suy theo hàm Weibull.
Bảng 1.5: Số lượng bão đổ bộ ở các khu vực Hải Phòng và lân cận ( 1960 – 1994)
STT
Các đặc trưng
Tháng
Cả năm
VI
VII
VIII
IX
X
XI
1
Số cơn bão
5
10
7
3
4
1
2
Tần suất
16,7
33,3
23,3
10,0
13,3
3,4
100
Theo số liệu thống kê nhiều năm trong bảng 1.5 cho thấy mùa bão ở đây thường bắt đầu vào tháng VI và kết thúc vào tháng XI. Tháng có nhiều bão nhất là tháng VII có 10 cơn bão, chiếm 33,3%, tiếp theo là tháng VIII có 7 cơn bão chiếm 23,3%, tháng XI chỉ có một cơn bão chiếm 3,4%. Tác động và ảnh hưởng của bão thường kéo theo gió và sóng lớn, mưa kéo dài, nước dâng,… gây lũ lụt khu vực đồng bằng cửa sông và xói lở bờ biển.
Một số đặc trưng đã quan sát được trong thời gian có bão là tốc độ gió cực đại tmax = 40m/s quan trắc được nhiều lần tại trạm Hòn Dấu. Tuy nhiên, cá biệt tốc độ gió đo được cơn bão Wendy (9/IX/1968) tại trạm Phù Liễn đã ghi được tmax = 50m/s.
f) Sương mù và tầm nhìn
Sương mù trong năm thường tập trung vào các tháng mùa đông, bình quân năm có 21,2 ngày có sương mù; tháng 3 là tháng có nhiều sương mù nhất, trung bình trong tháng có 6,5 ngày có sương mù; các tháng mùa hạ hầu như không có sương mù.
Do ảnh hưởng của sương mù nên tầm nhìn bị hạn chế, số ngày có tầm nhìn dưới 1km thường xuất hiện vào mùa đông, còn các tháng mùa hạ hầu hết các ngày trong tháng có tầm nhìn >10km.
Đặc điểm thủy, hải văn
a) Mực nước:
Mực nước tại Hòn Dấu thuộc chế độ nhật triều thuần khiết, trong tháng có khoảng 25 ngày có 1 lần nước lớn, một lần nước ròng. Độ lớn triều ở đây thuộc loại lớn, khoảng 3¸4m. Vào kỳ triều cường mực nước cao nhất đo được là 421cm (22/10/1985), mực nước thấp nhất là -3cm (2/1/1991).
Dựa vào tài liệu mực nước cao nhất năm từ 1974 đến 2004 đã tính và vẽ tần suất lý luận mực nước cao nhất cho kết quả mực nước tương ứng với các tần suất (bảng 1.6):
Bảng 1.6: Mực nước ứng với các tần suất lý luận tại Hòn Dấu (hệ tọa độ hải đồ)
P%
1
3
5
10
20
50
70
90
95
97
99
H (cm)
443
426
417
405
392
373
364
354
350
349
346
Dựa vào mực nước giờ, đỉnh triều, chân triều, trung bình tính tần suất lũy tích cho kết quả mực nước ứng với các tần suất (bảng 1.7):
Bảng 1.7: Mực nước ứng với các tần suất lũy tích tại Hòn Dấu
P%
H(cm)
1
3
5
10
20
50
70
90
95
97
99
H đỉnh
383
377
362
352
338
305
277
235
225
211
204
H chân
196
180
174
156
134
91
72
47
40
31
22
H giờ
355
338
325
305
275
195
149
90
71
64
43
H t.bình
230
225
225
217
210
195
189
182
174
171
167
b) Dòng chảy:
Chế độ dòng chảy:
Chế độ dòng chảy của vùng cửa sông ven biển Hải Phòng chịu ảnh hưởng trực tiếp của các dòng sông (sông Cấm , Bạch Đằng , sông Chanh …) và dòng triều. Dòng chảy sông có ảnh hưởng đặc biệt đến dòng chảy chung của vùng cửa sông. Vào mùa lũ, nước thượng nguồn các sông Cầu, sông Thương, sông Lục Nam, sông Hồng qua sông Đuống và sông Luộc chảy về hoà nhập vào khối nước biển, dưới sự tương tác của dòng triều và dòng lũ, nước bị dồn ép ở pha triều lên và khi triều rút tạo nên sự cộng hưởng giữa dòng triều và dòng nước sông gây ra tốc độ dòng chảy rất lớn.
Kết quả điều tra khảo sát đo đạc ở 2 cửa sông và khu vực ven biển trước đảo cho thấy: dòng chảy vùng ven biển và cửa sông Cát Hải có chế độ phức tạp thể hiện mối tương tác: nước sông - địa hình đáy - sóng - thuỷ triều.
Qua phân tích cho thấy ảnh hưởng của chế độ gió và sóng gió trong mùa đông tới vùng ven biển Cát Hải không lớn: chế độ dòng chảy phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố địa hình và dao động mực nước (do thuỷ triều). Kết quả điều tra khảo sát đo đạc ở hai cửa sông và khu vực ven biển trước đảo cho thấy, về mùa đông khi sóng, gió tương đối “yên lặng”, dòng chảy xuất hiện chủ yếu do dòng triều và sự chênh lệch mực nước do khối nước sóng triều bị dồn ép khi vào bờ. Mặc dù vậy, trong những ngày nước cường có sóng gió hướng Đông và Đông Nam phát triển, dòng chảy ven bờ do sóng gây ra kết hợp với các loại dòng khác làm tăng (hoặc giảm) tốc độ dòng chảy tổng hợp vùng ven bờ.
Ở hai cửa sông Nam Triệu và Lạch Huyện, dòng chảy có thể đạt tốc độ 1m/s khi triều rút. Tại vùng ven biển trước đảo Cát Hải, dòng chảy có tốc độ lớn tập trung chủ yếu ở các lạch chạy song song với bờ phiá bến Gót và Hoàng Châu, đặc biệt khi triều dâng khối nước bị dồn ép vào bờ. Dòng chảy ở hai lạch này cũng không như nhau, ở lạch trương phía bến Gót có tốc độ lớn hơn vì lạch sâu và hẹp (chỗ hẹp nhất rộng 150m, sâu trung bình 2.5-3.0m). Qua quan trắc đo đạc ở đây vào giữa tháng 1/87 cho thấy rằng tốc độ dòng chảy >25cm/s chiếm ưu thế tuyệt đối, tốc độ trung bình đạt 40-60cm/s và mạnh nhất có thể đạt >1m/s. Thực tế dòng chảy với tốc độ lớn như vậy đã làm cho lòng lạch sâu bị xói sâu, thành dốc, trơ lớp sét dưới đáy. Một điều lí thú xảy ra ở đây là thời gian dòng chảy có hướng về phía cửa Lạch Huyện chiếm đến 60-70%, tức là ngay cả khi triều rút vẫn có dòng chảy hướng về phía cửa Lạch Huyện. Có lẽ đây là nguyên nhân làm cho lòng lạch sâu dần về cửa Lạch Huyện và làm cho bãi bồi phía Lạch Huyện được bồi đắp bằng các loại vật liệu thô dần về phía cửa sông. Hướng dòng chảy về phía cửa Lạch Huyện chiếm ưu thế có thể được giải thích như sau:
Khi triều dâng, nước bị dồn ép trước đảo cao hơn mực nước ở cửa Lạch Huyện tạo ra dòng chảy đổ vào Lạch Huyện và vào sâu trong sông. Dòng này tồn tại đến thời điểm thông thường là qua thời điểm ở bến Gót đạt đỉnh triều 1-2h. Sau đó là thời điểm nước dừng tạm thời và bắt đầu rút. Dòng chảy sau đó qua lạch trương có hướng ngược với ban đầu, song tốc độ nhỏ hơn. Ngược lại phía cửa Lạch Huyện dòng triều rút tăng nhanh hơn khi triều dâng, đến một thời điểm nào đó tốc độ dòng chảy mạnh phía cửa Lạch Huyện làm giảm áp lực nước đáng kể so với áp lực nước trong lạch trương. Sự chênh áp lực này đã đổi hướng dòng chảy ở lạch trương về phía cửa Lạch Huyện và sau đó hướng ra biển. Tương tự như vậy quá trình đó xảy ra phía cửa Nam triệu, song tốc độ dòng chảy và thời gian có khác hơn vì ở đây lạch nông và rộng.
Qua phân tích thành phần dòng chảy đo tại các cửa Nam Triệu, Lạch Huyện cho thấy thành phần chính chủ yếu là dòng chảy nhật triều (chu kỳ25h) và dòng dư dồn (do khối nước triều bị dồn ép và dòng sóng). Thành phần dòng chảy bán nhật triều(12h) và 1/4ngày (6h) mạnh dần trong những ngày nước kém, khi mà thuỷ triều tăng dần tính chất bán nhật. Các elip phân bố hướng và tốc độ dòng triều có dạng rất hẹp với hướng trục lớn gần trùng với trục lòng dẫn kênh lạch và cửa sông. Đặc điểm này hoàn toàn phù hợp với điều kiện tự nhiên vùng ven bờ: hướng dòng chảy chủ yếu do nước triều dâng -rút.
Trong thành phần dòng chảy dư dồn của những ngày có sóng gió phát triển phải kể đến dòng sóng ven bờ, nhưng thời kỳ mùa đông khả năng xuất hiện dòng sóng nhỏ.
Ngoài các dòng chính chủ yếu đã nêu trên còn có dòng trôi do gió gây ra. Như trên đã phân tích gió thời kỳ mùa đông chỉ ảnh hưởng chủ yếu đối với phía Đông đảo Cát Hải ( Lạch Huyện), nơi sông mở rộng thông với vịnh Hạ Long ở phía Đông Bắc và tầng nước trên mặt khoảng 1m. Dòng trôi có hướng lệch so với hướng gió trên mặt nước ( từ 0-450) và càng xuống sâu góc lệch càng lớn và có thể đạt 1800 so với hướng gió trên mặt. Nhưng vận tốc dòng trôi không lớn , qua tính toán vận tốc dòng trôi chỉ đạt 20cm/s với vận tốc gió trên mặt nước 10cm/s. Nhưng ở khu vực nghiên cứu dòng trôi khi có gió thổi mạnh thực tế đã bị dòng triều và các loại dòng khác lấn át hẳn đi. Ở khu vực Cát Hải dòng chảy đạt tốc độ lớn chủ yếu là ở 2 cửa sông và các lạch triều khi triều dâng - rút. Còn các khu vực khác ( Văn chấn - Gia Lộc) dòng chảy ven bờ yếu hẳn rất nhiều so với thời kỳ mùa hè. Trong những ngày triều cường ở mũi Hoàng Châu dòng chảy nhật triều có thể đạt 0,9 - 1,0m/s. Ngược lại dòng bán nhật triều và dòng chảy với chu kỳ 6h chỉ đạt tốc độ 0,1 - 0,2 m/s. Dòng chảy dư ( do nước sông đổ ra, dòng trôi do gió …) đạt tới vận tốc 0,2 - 0,35 m/s trong những ngày có gió to và mưa lớn. Ở trong cửa sông dòng sóng ven bờ ít đạt tốc độ nguy hiểm bằng đoạn đê kè trước biển vì đã có các van chắn cát phía ngoài che chắn làm giảm hầu hết năng lượng sóng trước khi đi vào trong sông. Ngoài dòng chảy sóng, dòng trôi trên mặt kết hợp với dòng triều rút có thể tạo ra dòng chảy tổng hợp với tốc độ 1,2 - 1,3 m/s rất dễ dàng rửa trôi đưa vật liệu từ trong cửa sông ra ngoài biển .
Ở đoạn bờ từ đê Văn Chấn tới trước cửa đồn công an Biên phòng số 30 dòng sóng ven bờ do sóng vỗ bờ gây ra chỉ đạt tốc độ cao khi có sóng gió hướng Đông Nam và Nam trong thời điểm nước triều cường. Dòng chảy chủ yếu vùng ven bờ vẫn là dòng thuỷ triều .