Dao động mực nước biển ven bờ việt nam
Phạm Văn Huấn Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN Nguyễn Tài Hợi Trung tâm Khí tượng Thủy văn biển Những chuỗi số liệu mực nước giờ tại các trạm hải văn ven bờ Việt Nam được phân tích phổ và phân tích thống kê để ...
Phạm Văn Huấn
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN
Nguyễn Tài Hợi
Trung tâm Khí tượng Thủy văn biển
Những chuỗi số liệu mực nước giờ tại các trạm hải văn ven bờ Việt Nam được phân tích phổ và phân tích thống kê để khảo sát những đặc điểm dao động mực nước ở các quy mô ngắn hạn. Trên các đường con phổ của các trạm mực nước dọc bờ Việt Nam thể hiện những đỉnh phổ tương ứng với chu kỳ dao động cỡ synôp (một số ngày) và quy mô nhiều ngày. Phân tích tần suất các dao dộng mực nước đã loại thủy triều cho thấy quy mô các dao động không tuần hoàn của mực nước do gió dâng và rút và những nguyên nhân khác có thể đạt tới cỡ vài chục xăng ti mét.
Dẫn ra một số kết quả phân tích cực trị mực nước đối với những trạm có số liệu quan trắc nhiều năm về mực nước lớn nhất và nhỏ nhất năm.
Biến thiên mực nước biển gần bờ Việt Nam do sự nóng lên toàn cầu và các hiệu ứng khác được ước lượng bằng khoảng từ 1 đến 3 mm một năm.
Với bảy trạm hải văn có bộ hằng số điều hoà thủy triều đầy đủ đã xác định được các độ cao mực triều cực trị bằng cách tính các độ cao mực triều từng giờ trong chu kỳ 20 năm. Với 19 trạm khác có 11 hằng số điều hoà của các phân triều chính các mực nước cực trị thiên văn lý thuyết được ước lượng bằng phương pháp của Peresipkin. So sánh cho thấy hai phương pháp cho kết quả khá phù hợp.
Phép phân tích cực trị thực nghiệm được thực hiện cho 25 trạm mực nước dọc bờ Việt Nam để ước lượng các trị số mực nước thiết kế ứng với các tần xuất hiếm khác nhau.
Phân tích so sánh chỉ ra rằng các cực trị thủy triều và mực nước thiết kế chu kỳ lặp lại 20 năm có độ lớn như nhau. Còn những trị số mực nước thiết kế với chu kỳ lặp lại dài hơn bị ảnh hưởng chủ yếu bởi hiện tượng lũ và nước dâng.
Khảo sát những đặc điểm dao động mực nước biển giúp hiểu các quy mô thời gian của dao động và ước lượng các biên độ dao động do những nguyên nhân phi triều trong thời tiết bình thường, trong gió mùa ổn định và trong các điều kiện cực trị khác như lũ và bão, gió mùa mạnh. Các đặc điểm dao động mực nước chu kỳ ngắn do những nhiễu động synôp của khí quyển được khảo sát bằng phân tích phổ đối với các chuỗi mực nước giờ độ dài một năm (mục 1). Thống kê tần suất xuất hiện các cấp dao động mực nước từ các chuỗi mực nước quan trắc đã loại thủy triều sẽ cung cấp thông tin về cỡ của các dao động dâng rút mực nước trong điều kiện thời tiết bình thường và trong gió mùa (mục 2). Trong mục 3 sẽ giới thiệu về kết quả phân tích cực trị đối với chuỗi mực nước lớn nhất hoặc nhỏ nhất năm nhằm mục đích rút ra những đặc trưng cực trị mực nước và chu kỳ lặp lại của các mực nước cực hiếm.
Số liệu sử dụng để phân tích là những chuỗi mực nước quan trắc từng giờ tại các trạm ven bờ: Hòn Dấu (năm 1988, 1998, 1999, 2000), Hòn Ngư (năm 1998, 1999, 2000, 2001, 2002), Đà Nẵng (năm 1988), Quy Nhơn (năm 1988), Nha Trang (năm 1992), Vũng Tầu (năm 1988), Bạch Hổ (năm 1986, 2004) và Rạch Giá (năm 1987). Từ các độ cao mực nước thực đo hitại từng giờ I đã trừ đi mực thủy triều tính theo công thức độ cao thủy triều đầy đủ gồm 30 phân triều hi,thủy triều tại giờ tương ứng để nhận được độ cao mực nước không gồm thủy triều zi:
Zi = hi – hi, thủy triều , i = 1, 2, …, N (1)
trong đó N - độ dài chuỗi mực nước. Ngoài ra, các độ cao mực nước thu được còn được lấy trung bình trượt bằng 25 giá trị tung độ để loại trừ tiếp những sai số của phép loại trừ thủy triều. Các thủ thuật lọc tần cao cũng được áp dụng trong khi tính phổ. Trên hình 1 là thí dụ về những đường cong phổ tại các trạm đã xét.
Phổ mực nước biển tại một số trạm dọc bờ Việt Nam
| Trạm | Hòn Dấu | Hòn Ngư | Đà Nẵng | Quy Nhơn |
| Đỉnh phổ (ngày) | 4; 7; 21 | 3-5; 7; 12; 22 | 3; 8; 20; 40 | 20; 40 |
| Trạm | Nha Trang | Vũng Tầu | Bạch Hổ | Rạch Giá |
| Đỉnh phổ (ngày) | 5; 8; 12; 20 | 20; 40 | 20 | 3-8; 20 |
Trên tất cả các đường cong phổ nhận thấy những đỉnh phổ tương ứng với chu kỳ dao động synôp trong khí quyển (3-4, 7-8, 10-20, 40 ngày) (bảng 1).
Phần đóng góp của mỗi dao động vào phương sai chung của dao động mực nước tại mỗi trạm có khác nhau. Tuy nhiên các đỉnh phổ ứng với chu kỳ cỡ 20 ngày có phương sai lớn vượt trội ở tất cả các trạm (xem hình 1).
Các chuỗi mực nước từng giờ đã được loại trừ thủy triều theo công thức (1) được tiếp tục phân tích thống kê để tìm tần suất lặp lại của các dao động dâng hoặc rút mực nước vùng ven bờ do tác động của gió và những nguyên nhân khác.
| Giới hạn dâng, rút mực nước (cm) | ||||
| Trạm | ||||
| Hòn Dấu | Hòn Ngư | Đà Nẵng | Quy Nhơn | |
| Nước rút | ||||
| > 50 | 0,2 | 0,6 | ||
| 4050 | 0,9 | 0,7 | ||
| 3040 | 3,0 | 2,0 | 0,4 | 0,4 |
| 2030 | 8,2 | 6,1 | 7,9 | 3,2 |
| 1020 | 19,2 | 13,5 | 15,6 | 15,5 |
| < 10 | 25,2 | 17,7 | 22,0 | 28,9 |
| Nước dâng | ||||
| < 10 | 24,7 | 21,1 | 32,8 | 33,2 |
| 1020 | 13,0 | 18,2 | 16,0 | 14,3 |
| 2030 | 4,1 | 11,3 | 3,6 | 3,2 |
| 3040 | 1,1 | 5,9 | 0,9 | 1,1 |
| 4050 | 0,2 | 2,0 | 0,5 | 0,1 |
| > 50 | 0,1 | 0,7 | 0,4 | |
| Nha Trang | Vũng Tầu | Bạch Hổ | Rạch Giá | |
| Nước rút | ||||
| > 50 | 0,2 | 0,7 | ||
| 4050 | 0,4 | 0,7 | ||
| 3040 | 1,3 | 1,1 | 0,1 | |
| 2030 | 0,2 | 5,6 | 3,4 | 2,0 |
| 1020 | 8,8 | 15,8 | 13,0 | 13,9 |
| < 10 | 38,9 | 24,7 | 27,9 | 33,9 |
| Nước dâng | ||||
| < 10 | 43,0 | 28,6 | 32,9 | 34,5 |
| 1020 | 8,3 | 15,6 | 14,9 | 12,2 |
| 2030 | 0,8 | 5,9 | 3,9 | 2,6 |
| 3040 | 1,5 | 1,1 | 0,5 | |
| 4050 | 0,3 | 0,4 | 0,1 | |
| > 50 | 0,2 | 0,1 |
Kết quả thống kê được dẫn trong bảng 2. Tác động dâng rút mực nước xảy ra với tần suất cao chỉ tập trung ở khoảng dưới 20 cm. Những dao động dâng rút với cỡ hơn nửa mét có tần suất khá hiếm, không vượt quá 1 % ở tất cả các trạm và quá trình dâng, rút thường có tần suất xấp xỉ như nhau.
Những cực trị mực nước biển là đối tượng nghiên cứu nhằm nhiều mục đích. Các trị số lớn nhất, nhỏ nhất của mực nước biển và xác suất xảy ra chúng cần được tính đến trong thiết kế thủy công trình và công trình ven biển [8].
Lý thuyết về phân tích cực trị được áp dụng vào hải văn với những đặc điểm phân bố khác nhau trong chuỗi quan trắc của các yếu tố khí hậu, thủy văn. Những khái niệm chính của những phương pháp này sẽ giới thiệu trong nhiều chuyên khảo (thí dụ xem [6, 7, 8]).
Với trường hợp chuỗi quan trắc mực nước không đủ dài để áp dụng công cụ phân tích của lý thuyết về cực trị, điều này thường gặp trong nghiên cứu tìm kiếm thiết kế ở đới bờ và cửa sông, người ta có thể sử dụng mực nước cực trị lý thuyết gây bởi nguyên nhân thủy triều thuần tuý [6].
Trong nhiều bài toán thực tế, mực nước lý thuyết thấp nhất được chấp nhận làm số không độ sâu ở các biển có triều. Mực nước này được tính bằng cách lấy độ cao mực trung bình trừ đi giá trị cực đại có thể có của biên độ triều xuống theo các điều kiện thiên văn. ở một số nước giá trị này được xác định bằng cách phân tích độ cao triều trong chuỗi độ cao nhiều năm (lý tưởng nhất là 19 năm) dự tính theo các hằng số điều hoà thủy triều, tức người ta chọn lấy độ cao mực nước ròng thấp nhất trong số tất cả các độ cao dự tính trong chu kỳ đó. ở Nga mực nước lý thuyết thấp nhất được xác định bằng phương pháp quen thuộc của Vlađimirsky. Phương pháp Vlađimirsky cho phép giải chính xác bài toán theo các hằng số điều hoà của 8 phân triều chính. Những phân triều còn lại chỉ được tính đến một cách gần đúng. Ngày nay thao tác tính toán có thể thực hiện nhanh trên máy tính, việc ước lượng các độ cao cực trị của thủy triều có thể thực hiện theo những sơ đồ chi tiết hơn và có khả năng nâng cao độ chính xác bằng cách đưa vào tính toán một số lượng bất kỳ các phân triều (xem [2, 7, 8]. Trong mục này sẽ trình bày kết quả triển khai phương pháp này trong thực tế để nhận được những đặc trưng cực trị mực nước cho một số vùng dọc bờ Việt Nam.
Công tác quan trắc mực nước biển dọc bờ Việt Nam chủ yếu được thực hiện bởi hệ thống trạm khí tượng hải văn ven bờ và hải đảo của Tổng cục Khí tượng Thủy văn. Cho đến nay, nói chung số trạm ghi mực nước thuộc vùng bờ biển nước ta không nhiều và số năm quan trắc chưa đủ dài [1]. Do đó về diễn biến của mực nước nói chung và tính toán thực nghiệm cực trị mực nước nói riêng mới được đề cập rất ít.
Trong các công trình lẻ tẻ [2－4] có thông báo về kết quả phân tích biến động mực nước và đánh giá xu thế mực nước biển dâng lên ở một số trạm ven bờ Việt Nam trên cơ sở phân tích các chuỗi đo mực nước biển dài vài chục năm [1]. Theo tính toán phổ [3], thấy rằng ngoài chu kỳ năm và nửa năm, tại hầu hết các trạm có mặt dao động mực biển với chu kỳ khoảng 6 － 10 năm và dài hơn nữa.
| Trạm | Toạ độ | Thời kỳ quan trắc | Xu thế dâng (mm/năm) |
| Hòn Dấu | 20°40'B－106°49'Đ | 1957－1994 | 2,1 |
| Cửa Cấm | 20°45'B－106°50'Đ | 1961－1992 | 2,7 |
| Đà Nẵng | 16°06'B－108°13'Đ | 1978－1994 | 1,2 |
| Quy Nhơn | 13°45'B－109°13'Đ | 1976－1994 | 0,9 |
| Vũng Tàu | 10°20'B－107°04'Đ | 1979－1994 | 3,2 |
Bảng 3 dẫn kết quả ước lượng sự dâng lên của mực biển theo phân tích xu thế với số liệu mực nước trung bình tháng [3－5], cho thấy hiệu ứng tổng cộng của sự ấm lên của Trái Đất và thăng giáng nền đáy vùng ven bờ Việt Nam gây nên tốc độ dâng mực biển khoảng 13 mm/năm.
Việc tính toán cực trị mực nước công phu và khá đầy đủ đã được thực hiện trong [1]. Trong báo cáo này lần đầu tiên đã thống kê những chuỗi số liệu mực nước trung bình, cực đại và cực tiểu tháng cho tất cả các trạm dọc bờ Việt Nam đến giữa những năm chín mươi. Việc phân tích cực trị với số liệu bổ sung thêm ở đây được thực hiện theo các dạng hàm tiệm cận khác nhau của phân bố xác suất các cực trị được giới thiệu tỉ mỉ trong [6]. Đối với những trạm quan trắc ngắn hơn việc phân tích quy về phân tích các độ cao cực trị của thủy triều. Quy trình tính toán chi tiết của phương pháp có thể xem trong [2, 7].
Đối với những trạm hải văn ven biển quan trắc mực nước được thực hiện bằng các loại máy ghi triều, có thể dùng chuỗi quan trắc mực nước từng giờ trong một năm hoặc hai năm để tính ra bộ hằng số điều hoà đầy đủ (từ 30 phân triều trở lên). Muốn nhận được các độ cao mực cực trị lý thuyết của thủy triều chúng tôi đã dự tính thủy triều trong chu kỳ 20 năm (1980－2000) theo công thức độ cao triều đầy đủ. Từ đó chọn ra các độ cao nhỏ nhất và lớn nhất (bảng 4).
| Trạm | Toạ độ | Mực trung bình (cm) | ||
| Mực cực trị lý thuyết (cm) | ||||
| Thấp nhất | Cao nhất | |||
| Hòn Dấu | 20°40'B－106°49'Đ | 185 | －10 | 397 |
| Cửa Gianh | 17°42'B－106°28'Đ | 107 | －16 | 201 |
| Đà Nẵng | 16°06'B－108°13'Đ | 93 | 11 | 175 |
| Quy Nhơn | 13°45'B－109°13'Đ | 160 | 74 | 248 |
| Nha Trang | 12°15'5B－109°11'5Đ | 121 | 8 | 227 |
| Vũng Tàu | 10°20'B－107°04'Đ | 258 | －26 | 412 |
| Rạch Giá | 10°00'B－105°05'Đ | 5 | －48 | 90 |
Với những trạm không có quan trắc hệ thống về mực nước, có thể tận dụng những chuỗi đo mực nước từng giờ dài một số ngày để tính ra các hằng số điều hoà của những phân triều chính (tuỳ theo độ dài chuỗi, có thể dùng phương pháp Franko, phương pháp Darwin hoặc phương pháp bình phương nhỏ nhất). Sau đó, từ các hằng số điều hoà hạn chế này, sử dụng phương pháp gần đúng của Peresipkin (xem [2]) để nhận những đặc trưng cực của mực thủy triều. Kết quả phân tích được ghi trong bảng 5. Trong bảng này cũng đồng thời ghi những cực trị thủy triều nhận được theo dự tính trong chu kỳ 20 năm để so sánh. Thấy rằng trong trường hợp có ít hằng số điều hoà (11 phân triều) kết quả tính theo hai cách rất giống nhau.
| Trạm | Mực trung bình (cm) | ||||
| Phương pháp Peresipkin | Tính theo chu kỳ 20 năm | ||||
| Cực tiểu | Cực đại | Cực tiểu | Cực đại | ||
| Cửa Ông | 215 | 0 | 472 | 2 | 470 |
| Cô Tô | 204 | －10 | 454 | －7 | 454 |
| Kiến An | 98 | －14 | 215 | －14 | 214 |
| Đông Xuyên | 91 | －14 | 206 | －13 | 204 |
| Định Cư | 58 | －47 | 176 | －46 | 174 |
| Kinh Khê | 133 | 57 | 214 | 58 | 214 |
| Phủ Lễ | 41 | －97 | 171 | －97 | 169 |
| Như Tân | 83 | 3 | 166 | 4 | 166 |
| Ba Lạt | 6 | －108 | 126 | －107 | 125 |
| Mũi Đá | 81 | －64 | 207 | －64 | 206 |
| Vàm Lau | 30 | －119 | 92 | －117 | 107 |
Trong mục này sử dụng những chuỗi mực nước gồm các giá trị nhỏ nhất, lớn nhất tháng của mực nước tại một số trạm có nhiều năm quan trắc mực nước để ước lượng các cực trị mực nước với chu kỳ lặp lại khác nhau. Cách lập các mẫu thực nghiệm ở đây là trong mỗi năm lấy ra một mực nước cao nhất (hoặc thấp nhất). Đã tính thử cho những trạm có khoảng 15 năm quan trắc trở lên.
Trong công trình [1] đã xây dựng các đường cong phân bố thực nghiệm bằng phương pháp đồ thị cho 24 trạm ven bờ Việt Nam. Đối với những trạm này đã chọn được các số liệu mực nước thấp nhất và cao nhất năm trong khoảng từ 15 đến 35 năm. Kết quả khảo sát cho thấy rằng các đường cong phân bố thực nghiệm phù hợp khá tốt hàm tiệm cận thứ nhất (hàm Gumbel). Từ đó đã tính các giá trị mực nước cực trị ứng với một loạt tần suất hiếm.
Bảng 7 là thí dụ do chúng tôi tính lại chi tiết hơn với việc sử dụng nhiều phương pháp ước lượng khác nữa do T. Farago và M. Lakatos giới thiệu trong [6]. Đã thực hiện phân tích như vậy với tất cả những trạm ven bờ Việt Nam có từ 15 năm quan trắc trở lên. Với mỗi trạm các mực nước thiết kế được tính theo 9 phương pháp ước lượng khác nhau. Sau đó 9 giá trị được lấy trung bình và được tổng hợp lại trong bảng 7.
a) Đối với những trạm có bộ hằng số điều hoà không đầy đủ (bằng hoặc dưới 11 phân triều) việc xác định độ cao triều cực trị lý thuyết theo phương pháp dự tính thủy triều trong 20 năm và phương pháp tính gần đúng của Peresipkin cho kết quả gần như trùng nhau (so sánh các bảng 4 và 5).
Chú ý rằng việc dự tính thủy triều liên tục cho 20 năm tốn nhiều thời gian máy tính, trong khi phương pháp Peresipkin cho phép tính toán nhanh hơn nhiều. Vì vậy trong thực tế khảo sát tìm kiếm ở những vùng biển chưa có trạm mực nước hoạt động, ta có thể thực hiện quan trắc mực nước từng giờ trong một số ngày để nhận được những hằng số điều hoà của các phân triều chính. Từ đó dùng phương pháp gần đúng của Peresipkin có thể nhận được các mực triều cực trị lý thuyết có giá trị ứng dụng thực tiễn nhất định.
| Phương pháp phân tích | |||
| Độ cao (cm) ứng với chu kỳ lặp lại | |||
| 20 năm | 50 năm | 100 năm | |
| Các phương pháp hai tham số (Gumbel): | |||
| Phương pháp các mômen (lý thuyết) － Method of moments (theoretical) | 406 | 419 | 428 |
| Phương pháp các mômen (thực nghiệm) － Method of moments (empirical) | 409 | 422 | 432 |
| Phương pháp phân vị － Method of quantils | 412 | 426 | 436 |
| Phương pháp ước lượng tuyến tính phi Baies － Linear unbiased estimates | 411 | 424 | 435 |
| Phương pháp xác suất tỉ trọng － Method of probabiliy － weighted | 418 | 435 | 448 |
| Phương pháp xác suất cực đại － Maximum likelihood | 410 | 424 | 434 |
| Các phương pháp 3 tham số (Jenkinson): | |||
| Phương pháp phân vị － Method of quantils | 404 | 413 | 419 |
| Phương pháp xác suất tỉ trọng － Method of probabiliy － weighted | 414 | 424 | 434 |
| Phương pháp xác suất cực đại － Maximum likelihood | 404 | 413 | 419 |
| Trung bình theo các phương pháp: | 410 | 422 | 431 |
| Trạm | Số năm quan trắc | ||||||
| Các mực nước thiết kế (cm) ứng với các chu kỳ lặp lại | |||||||
| 20 năm | 50 năm | 100 năm | |||||
| Cực đại | Cực tiểu | Cực đại | Cực tiểu | Cực đại | Cực tiểu | ||
| Cửa Ông | 32 | 480 | －2 | 491 | －14 | 499 | －22 |
| Cô Tô | 35 | 467 | －14 | 481 | －25 | 491 | －32 |
| Hòn Gai | 31 | 452 | －14 | 464 | －27 | 473 | －37 |
| Cửa Cấm | 33 | 440 | 17 | 452 | 7 | 460 | －1 |
| Hòn Dấu | 35 | 410 | －6 | 422 | －14 | 431 | －20 |
| Ba Lạt | 33 | 178 | －179 | 192 | －188 | 203 | －194 |
| Hoàng Tân | 26 | 284 | －163 | 319 | －170 | 347 | －176 |
| Lạch Sung | 25 | 207 | －136 | 230 | －147 | 248 | －155 |
| Cửa Hội | 32 | 221 | －182 | 238 | －194 | 250 | －202 |
| Hòn Ngư | 25 | 393 | －7 | 409 | －21 | 421 | －31 |
| Hồ Đô | 27 | 237 | －132 | 262 | －138 | 281 | －142 |
| Cam Nhượng | 32 | 242 | －98 | 272 | －104 | 300 | －108 |
| Cửa Gianh | 31 | 163 | －148 | 186 | －153 | 204 | －157 |
| Đồng Hới | 33 | 192 | －144 | 217 | －152 | 236 | －158 |
| Cửa Việt | 17 | 313 | －1 | 357 | －5 | 396 | －7 |
| Đà Nẵng | 15 | 287 | 9 | 323 | 3 | 349 | －3 |
| Hội An | 18 | 350 | －34 | 401 | －38 | 441 | －41 |
| Quy Nhơn | 16 | 290 | 27 | 299 | 20 | 306 | 15 |
| Phú Quý | 14 | 324 | 64 | 331 | 58 | 335 | 53 |
| Vũng Tàu | 15 | 434 | －46 | 440 | －55 | 445 | －61 |
| Vàm Kinh | 15 | 150 | －325 | 168 | －337 | 182 | －345 |
| Chợ Lạch | 15 | 202 | －161 | 207 | －168 | 210 | －173 |
| Cà Mau | 16 | 151 | －61 | 168 | －64 | 181 | －67 |
| Phú An | 16 | 152 | －253 | 157 | －264 | 161 | －272 |
| Rạch Giá | 16 | 126 | －61 | 136 | －64 | 144 | －66 |
b) Có thể cho rằng khác nhau giữa các mực nước cực trị chu kỳ lặp lại 20 năm và mực triều cực trị lý thuyết nằm trong phạm vị sai số phân tích trong trường hợp dung lượng mẫu hạn chế.
c) Các mực triều cực trị lý thuyết có thể phần nào phản ánh các mực nước cực trị. Thí dụ, theo bảng 4, mực thấp nhất trạm Hòn Dấu trong chu kỳ 20 năm bằng －10 cm, mực triều cao nhất bằng 397 cm. Theo kết quả ước lượng mực nước cực trị nhận được các giá trị mực nước với chu kỳ lặp lại 20 năm tương ứng là －6 và 410 cm (bảng 8). Với chu kỳ lặp lại 50 năm và 100 năm các cặp giá trị đó tuần tự là (－14; 422) và (－20; 431). Thấy rằng các mực nước thấp nhất không chênh nhau nhiều, chỉ khoảng 10 cm. Trong khi đó các mực cao nhất chênh nhau tới 30 cm, phản ánh các đỉnh lũ và hiệu ứng dâng do gió. Tuy nhiên, nếu chú ý tới sự tản mạn của kết quả ước lượng theo các phương pháp phân tích cực trị, thì sự chênh lệch này vẫn nằm trong phạm vi sai số. Thí dụ, đối với trạm Hòn Dấu, trong [1] ước lượng các mực nước thiết kế theo một phương pháp đồ thị nhận được: chu kỳ 20 năm: (－11; 435), 50 năm: (－19; 451), 100 năm: (－25; 462). Với cách lấy trung bình theo 9 phương án ước lượng mà chúng tôi đã thực hiện, nhận được những cặp giá trị tương ứng là: chu kỳ 20 năm: (－6; 410), 50 năm: (－14; 422), 100 năm: (－20; 431) (bảng 8). Những sai khác ở đây đã đạt tới khoảng 20 đến 30 cm. Giữa các phương án ước lượng khác nhau có thể cho kết quả khác nhau nhiều hơn nữa đối với những trạm dung lượng mẫu nhỏ. Chú ý rằng với trạm Hòn Dấu các mực nước cực trị theo số liệu mực nước thấp nhất, cao nhất năm được ước lượng tin cậy hơn cả, vì trạm này có chuỗi các cực trị năm dài tới 35 năm. Như vậy, việc ước lượng các mực nước thiết kế bằng nhiều phương pháp khác nhau và lấy trung bình kết quả là cách tốt nhất để tránh mạo hiểm nhận các giá trị thiết kế vượt trội quá mức trong điều kiện số liệu phân tích hạn chế.
d) Qua những nhận xét so sánh trên thấy rằng những mực nước thiết kế nhận được ở đây có mức độ tin cậy khác nhau. Với những trạm có số năm quan trắc khoảng 30 năm trở lên, các mực nước thiết kế trong bảng 9 có thể tạm chấp nhận được, vì kết quả ước lượng theo các cách khác nhau không khác nhau nhiều (xem bảng 8). Đối với những trạm với số năm quan trắc dưới 20 năm, nhất là những trạm cửa sông có ảnh hưởng lớn của lũ, những con số nhận được cần được tiếp tục kiểm tra khi chúng ta thu thập thêm những chuỗi số liệu đo dài hơn.
Đối với trường hợp dung lượng mẫu thực nghiệm nhỏ, người ta còn có những chỉ dẫn thực tế khi chọn mẫu như trong mỗi năm không chỉ lấy một mực cực tiểu (hoặc cực đại), mà có thể lấy vài giá trị nhỏ nhất (hoặc lớn nhất) để tăng dung lượng mẫu. Theo chúng tôi, nếu có trong tay chuỗi quan trắc mực nước từng giờ thì có thể nên chọn những mực nước thấp nhất năm theo mùa kiệt, còn những mực nước cao nhất năm theo những con lũ đối với những trạm ven bờ, cửa sông.
Trên cơ sở khai thác dữ liệu tương đối đầy đủ về mực nước quan trắc được tại các trạm dọc theo bờ Việt Nam bằng các phương pháp phân tích thống kê hiệu quả đã nêu ra những đặc điểm biến động mực nước trên các quy mô thời gian khác nhau, đưa ra một số đặc trưng thống kê khá tin cậy về chế độ dao động mực nước biển ven bờ Việt Nam.
Những đặc điểm đã rút ra có ý nghĩa định hướng về phương pháp luận quy hoạch mạng lưới quan trắc và phương pháp bố trí quan trắc định kỳ tại hệ thống đài trạm hải văn cũng như khảo sát tìm kiếm, bởi vì một chuỗi quan trắc hiệu quả cần phủ kín những chu kỳ dao động thường gặp ở khu vực nghiên cứu. Tương ứng với mỗi dạng quan trắc là hệ thống các phương pháp xử lý thích hợp sẽ mang lại hiệu quả.
Các đặc trưng thống kê về sự dâng lên của mực nước trong chu kỳ dài, các giá trị ước lượng mực nước cực trị được chứng minh là có thể đáng tin cậy được và có thể sử dụng trong thực tiễn. Công việc cần thực hiện trong thời gian tới là thu thập những chuỗi số liệu dài hơn để chính xác hóa thêm các đặc trưng đã tính toán.
1. Nguyen Tai Hoi. Report on tidal characteristics (Sub. A5). Design water levels (Sub. A13). Marine Hydrological Center. Vietnam VA Project, Hanoi, 1995
2. Phạm Văn Huấn. Tính toán trong hải dương học. Nxb ĐHQGHN, Hà Nội, 2003
3. Nghiên cứu sự biến thiên và tương quan của mực nước các trạm dọc bờ Việt Nam và khả năng khôi phục các chuỗi mực nước ở một số trạm quan trắc. Báo cáo thực hiện chuyên mục do Nguyễn Ngọc Thụy, Phạm Văn Huấn, Bùi Đình Khước thực hiện / Đề tài cấp nhà nước KT-03-03, 1995
4. Nguyễn Ngọc Thụy. Về xu thế nước biển dâng ở Việt Nam. Tạp chí Khoa học Kỹ thuật biển, số 1, Hà Nội, 1993
5. Xác định thêm về xu thế mực nước biển tại một số điểm ven bờ biển Việt Nam. Báo cáo thực hiện chuyên đề do Bùi Đình Khước thực hiện / Đề tài cấp nhà nước 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. ẽồðồủỷùờốớ Â. ẩ. Àớàởốũốữồủờốồỡồũợọỷðàủữồũàờợởồỏàớốộúðợõớÿỡợðÿ. Ãốọðợỡồũồợốỗọàũ., ậồớốớóðàọ, 1961
8. éúờợõợọủũõợ ùợ ðàủữồũú óốọðợởợóốữồủờốừ ừàðàờũồðốủũốờ ọởÿ ốủủởồọợõàớốộ ố ốỗỷủờàớốộ õ ỏồðồóợõỷừ ỗợớàừ ố ýủũúàðốồõ. Íàúờà, èợủờõà, 1973
Pham Vam Huan
University of Science, VNUH
Nguyen Tai Hoi
Centre for Marine Hydrometeorology
Địa chỉ liên hệ với tác giả:
- Phạm Văn Huấn, Khoa KTTV-HDH, Trường ĐHKHTN. Mobile: 0912116661
- Nguyễn Tài Hợi, Trung tâm KTTV biển. Điện thoại: 7840542
