Bộ giao thông vận tải
Tr-ờng đại học hàng hảI việt nam
THUYếT MINH
Đề TàI NCKH cấp tr-ờng
PHN TCH YU T KH TNG DC B BIN VIT
NAM T NM 2010 2014 PHC V VIC NGHIấN
CU YU T GIể TRONG VIC THIT K CC TUYN
LUNG HNG HI VIT NAM
Chủ nhiệm đề tài: tHs. NGUYN XUN THNH
Ks. BùI MINH THU
Hải Phòng 04/2016
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1
1. Sự cần thiết ............................................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài.............................................................................. 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 1
3.1. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................... 1
3.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH KHÍ TƯỢNG TRÊN
CÁC TUYẾN LUỒNG HÀNG HẢI VIỆT NAM ...................................................... 2
1.1. Tổng quan về các tuyến luồng Hàng hải Việt Nam.............................................. 2
1.2. Tổng quan tình hình khí tượng trên các tuyến luồng hàng hải Việt Nam………..3
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH VẼ BIỂU ĐỒ HOA GIÓ ................. 10
2.1. Các phần mềm ứng dụng..................................................................................... 10
2.2. Số liệu đầu vào ................................................................................................... 10
Hiện nay, Việt Nam có hệ thống quan trắc khí tượng trải dài từ Bắc đến
Nam; các trạm quan trắc liên tục cập nhật tình hình khí tượng về trung tâm khí
tượng trung ương quốc gia, nhận thấy tầm quan trọng trong việc phân tích yếu tố
khí tượng mang lại, đề tài đã tiến hành “Phân tích yếu tố khí tượng dọc bờ biển
Việt Nam từ năm 2010 – 2014 để phục vụ việc nghiên cứu yếu tố gió trong việc
thiết kế các tuyến luồng Hàng hải Việt Nam”.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Mục đích của việc nghiên cứu là đưa ra yếu tố khí tượng trong giai đoạn
từ năm 2010 đến 2014 để từ đó giúp phục vụ các nghiên cứu liên quan đến các
công tác thiết kế, thi công các công trình bảo vệ bờ, công trình cảng và thiết kế
luồng
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Yếu tố khí tượng tại một số trạm quan trắc khí tượng tại các trạm quan
trắc dọc theo bờ biển Việt Nam.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu phân tích số liệu thu thập được tại các trạm quan trắc Hòn
dáu, Huế, Lý Sơn, Vũng Tàu dọc theo bờ biển Việt Nam
4. Cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu
4.1. Cơ sở khoa học
Đề tài dựa trên hệ thống số liệu thu thập được tại các trạm quan trắc khí tượng để
phân tích đánh giá yếu tố khí tượng dọc bờ biển Việt Nam.
4.2. Phương pháp nghiên cứu
Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với việc phân tích bằng
máy tính.
4
1.2 Tổng quan tình hình khí tượng trên các tuyến luồng hàng hải Việt Nam
Yếu tố khí tượng được cho là có ảnh hưởng rất lớn tới việc hoạt đồng
hàng hải trên các tuyến luồng Việt Nam; đặc biệt là các khu vực luồng có đặc
điểm địa hình phần lớn nằm xa đất liền sẽ là những đối tượng chịu tác động
mạnh nhất.
Dưới các tác động của yếu tố khí tượng ở Việt Nam trong những năm gần
đây đều có xu hướng tăng dần cả về tần xuất và mức độ. Các hiện tượng thời tiết
như bão giật cấp 12, trên cấp 12… gây nguy hiểm tàu bè và các hoạt động trên
biển.
Bão là trạng thái nhiễu động của khí quyển và là một loại hình thời tiết cực trị.
Bão được hiểu là bão nhiệt đới; là hiện tượng thời tiết nguy hiểm được hình
thành tại các khu vực biển nhiệt đới.
Ở Việt Nam, số lượng các cơn bão đổ vào các khu vực bờ biển lớn nhất từ
khoảng vĩ độ 19.830N đến 19.950N (khu vực Thanh Hóa Nghệ Tĩnh); và nhỏ
nhất từ khoảng vĩ độ 10.570N đến 80N (khu vực nam Bộ). Số lượng các cơn bão
có xu hướng giảm dần từ Bắc xuống Nam. Thời gian xuất hiện các cơn bão từ
khoảng thời gian tháng 3 đến tháng 11.
Qua các số liệu thống kê các cơn bão đổ bộ vào các khu vực bờ biển Việt
Nam từ 1990 đến 2011 cho thấy: Số lượng các cơn bão có xu hướng tăng lên
nhưng không rõ rệt qua các năm; về cường độ các cơn bão có xu hướng mạnh
lên, từ khoảng năm 2000 đến nay đã xuất hiện thuật ngữ “siêu bão”. Trong thập
niên 1960, là giai đoạn xuất hiện cơn bão lớn; đến những thập niên 80 của thế kỷ
20 tới đầu thế kỷ 21 thì cường độ các cơn bão giảm đi, các cơn bão lớn ít xuất
hiện; từ năm 2005 trờ lại đây, các cơn bão mạnh xuất hiện ngày một thường
xuyên, cấp “siêu bão” đã xuất hiện.
Bên cạnh đó; quỹ đạo di chuyển của các cơn bão cũng có xu hướng phức
tạp hơn gây khó khăn cho việc dự báo vị trị đổ bộ của bão.
Trong khoảng từ năm 1961 đến năm 2011 có khoảng 304 cơn bão, áp thấp
nhiệt đới (ATNĐ) ảnh hưởng tới Việt Nam. Thời gian bão, ATNĐ ảnh hưởng
8
7
6
4
13
12
y = 0.1484x + 8.9615
10
7
4
13
12
10
14
6
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Hình 1.1 Tình hình bão và áp thấp nhiệt đới ở Việt Nam từ năm 2000 đến
2011
[Nguồn: Theo nguồn số liệu tổng hợp của trung tâm Khí tượng thủy văn quốc
gia, Bộ Tài nguyên môi trường]
Mặc dù số lượng các cơn bão tăng giảm khác nhau qua các năm nhưng
nhìn chung là có xu hướng tăng lên. Phương trình đường xu hướng (được nội
suy theo nguyên tắc hồi quy tuyến tính trong excel) có dạng y = 0.1484x +
8.9615. Nhưng cường độ bão có xu hướng tăng lên một cách rõ rệt; đường xu
hướng có dạng y = 1.0714x – 0.5769. Trong những năm gần đây thuật ngữ “siêu
bão” dùng để chỉ cấp bão đã được sử dụng; thuật ngữ này được sử dụng để chỉ
các cấp bão lớn hơn cấp 13.
Nhiều cơn bão được hình thành trên Biển Đông nhưng lại không đổ bộ
vào đất liền nhưng cũng gây ra những thiệt hại to lớn.
8
9
Theo trung tâm Khí tượng thủy văn quốc gia, Bộ Tài nguyên môi trường
ở Việt Nam hiện nay có 47 trạm quan trắc khí tượng trên toàn quốc như theo
bảng sau:
10
Bảng 1.1 Các trạm quan trắc khí tượng trên toàn quốc
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Quy Nhơn 870
TT
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
43
44
45
44
46
47
Hoàng Sa 59981
Ba Bình 59997
Sân bay Cát Bi
11
Hình 1.3. Sơ đồ các trạm quan trắc khí tượng tại khu vực Đông Bắc
Hình 1.4. Sơ đồ các trạm quan trắc khí tượng tại khu vực Trung Bộ
12
Hình1.5. Sơ đồ các trạm quan trắc khí tượng tại khu vực Nam Bộ
13
Chương 2. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH VẼ BIỂU ĐỒ HOA GIÓ
2.1. Các phần mềm ứng dụng
Biểu đồ hoa gió có thể được biểu diễn dưới nhiều phần mềm khác nhau.
Tuy nhiên, trong đề tài sẽ giới thiệu một phương pháp vẽ hoa gió được viết trên
VBA (trong bộ Visual studio 2010) cho ứng dụng trên Correl X6, X7.
Để kết hợp chạy được ngôn ngữ VBA kết hợp Correl thì các máy tính cần
đã cài các phần mềm phụ trợ sau:
- Visual studio 2010 và NetFramwork 4.0
- Correl X6 hoặc X7 và NetFramwork 4.5
- Office 2010
2.2. Số liệu đầu vào:
32.7
Cận trên
5.4
10.7
17.1
24.4
32.6
46.1
Tên cấp
0-5.4
5.5-10.7
10.8-17.1
17.2-24.4
24.5-32.6
32.7-46.1
14
7
46.2
65
46.2-65
* File số liệu gió dạng hướng (độ) và tốc độ (m/s)
File số liệu gió cũng được tạo trên Excel theo mẫu sẵn có, gồm:
270
270
Tốc độ
(m/s)
7.0
6.0
9.0
20.0
6.0
6.0
16.0
7.0
7.0
7.0
10.0
7.0
15.0
10.0
7.0
6.0
13.0
15
310
270
280
280
260
File phân cấp. Chương trình sẽ hiện ra cửa sổ mở file theo đường dẫn mặc định
cùng đường dẫn với file chạy của chương trình. Nhấn nút Open. Đường dẫn đến
file phân cấp này sẽ được đưa vào Textbox cùng hàng với nhãn File phân
cấp.[5]
17
Bước 5. Chọn file số liệu gió (làm hoàn toàn tương tự cách chọn file phân cấp ở
Bước 4)
18
Bước 6. Nhấn nút Vẽ, chương trình sẽ khởi động ứng dụng Correl X7, vẽ hoa
gió trên đó với kích thước trang mặc định là 140 x 140 mm. Sau khi vẽ xong,
Correl sẽ nhắc người dùng lưu tên cho File Correl này để sử dụng vào các mục
đích khác nưa. Nên xuất ảnh hoa gió từ Correl sẽ cho chất lượng ảnh tốt, sắc nét.
19
Chương trình tự động tạo ra file ảnh hoa gió (Hoa 1.png) và load vào khung
Picture trên giao diện của chương trình.
Tuy nhiên độ phân giải của file ảnh này kém hơn nhiều so với trực tiếp xuất ảnh
từ Correl được thể hiện ở hình dưới đây.
Bước 7. Thoát khỏi chương trình. Nhấn nút thoát trên giao diện của chương
trình. Tắt ứng dụng Correl nếu cần.
và gần với các tuyến luồng hàng hải chính của Việt Nam.[3]
22
3.1.Chế độ gió khu vực ven biển Hòn Dấu:
Hình 3.1 Biểu đồ hoa gió trạm quan trắc khí tượng Hòn Dáu
23
Căn cứ vào số liệu thu thập được trong giai đoạn 5 năm 2010 – 2015 ta vẽ được
biểu đồ hoa gió chung cho 5 năm như trên hình 1.15 và có thể phân tích cụ thể theo
từng tháng như sau:[3]
- Tháng 1: Gió thịnh hành là Đông đến Đông bắc. Tốc độ gió trung bình cấp 2
(2,0m/s), tốc độ gió thịnh hành trung bình cấp 3 (3,0m/s). Tốc độ gió mạnh nhất đạt
cấp 7 (14m/s), trong đó gió đạt cấp 6-7 chủ yếu là gió Bắc, Bắc đông bắc và Đông
bắc.
- Tháng 2: Gió thịnh hành là Đông. Tốc độ gió trung bình cấp 2 (2,6m/s), tốc
độ gió thịnh hành trung bình cấp 3 (3,5m/s). Tốc độ gió mạnh nhất đạt cấp 5 (10m/s),
trong đó gió đạt cấp 5 chủ yếu là gió Bắc, Bắc đông bắc và Đông.
- Tháng 3: Gió thịnh hành là Đông. Tốc độ gió trung bình cấp 2 (2,9m/s), tốc
độ gió thịnh hành trung bình cấp 3 (3,7m/s). Tốc độ gió mạnh nhất đạt cấp 5 (10m/s),
trong đó gió đạt cấp 5 chủ yếu là gió Bắc, Đông đông bắc và Đông.
- Tháng 4: Gió thịnh hành là Đông. Tốc độ gió trung bình cấp 2 (3,2m/s), tốc
độ gió thịnh hành trung bình cấp 3 (3,7m/s). Tốc độ gió mạnh nhất đạt cấp 5 (10m/s),
trong đó gió đạt cấp 5 chủ yếu là gió Nam và Đông.
Trong 5 năm có 01 lần gió giật cấp 8 (18m/s).
- Tháng 5: Gió thịnh hành là Đông và Đông nam. Tốc độ gió trung bình cấp 3
(3,6) m/s, tốc độ gió thịnh hành trung bình cấp 3 (3,7m/s). Tốc độ gió mạnh nhất đạt
cấp 7 (14m/s), trong đó gió đạt cấp 5 chủ yếu là gió Đông, Đông nam và có 01 trường
hợp gió Bắc đông bắc cấp 7.
Trong 5 năm có 01 lần gió giật mạnh cấp 9 (22m/s) và 02 lần giật cấp 13 (3840m/s), trường hợp này do có bão đi qua năm 2012.
25