ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

Phạm Duy Huy Bình

ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP HỒI QUY ĐA BIẾN LOGISTIC

XÂY DỰNG MÔ HÌNH NHẬN THỨC VỀ DIỄN BIẾN

HÌNH THÁI KHU VỰC CỬA SÔNG ĐÀ DIỄN, TỈNH PHÚ YÊN

Chuyên ngành: Thủy văn học

Mã số: 60440224

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 1: PGS.TS NGUYỄN TIỀN GIANG

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 2: TS. BÙI QUANG THÀNH

Hà Nội, 2017

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH .........................................................................................................i

DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... ii

LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................................

MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ

HỘI KHU VỰC CỬA SÔNG ĐÀ DIỄN, TỈNH PHÚ YÊN .......................................... 3

1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên ...................................................................................... 3

1.1.1. Vị trí địa lý ..................................................................................................... 3

1.1.2. Đặc điểm địa hình .......................................................................................... 3

1.1.3. Đặc điểm khí tƣợng, thủy văn, hải văn.......................................................... 4

1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội ...................................................................................... 21

1.2.1. Các hoạt động mang tính quản lý vùng cửa sông ven biển [1] ................... 21

1.2.2. Các công trình thủy lợi trên lƣu vực sông Ba [4] ........................................ 21

1.2.3. Các công trình thủy điện trên lƣu vực sông Ba ........................................... 22

1.2.4. Các hoạt động phát triển kinh tế xã hội khác .............................................. 24

CHƢƠNG 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU.................................... 29

2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 29

2.1.1. Khái niệm cửa sông ..................................................................................... 29

2.1.2. Mô hình nhận thức ....................................................................................... 30

2.1.3. Phƣơng pháp phân tích hồi quy từng bƣớc logistic:.................................... 31

2.2. Số liệu: ................................................................................................................ 34

2.2.1. Biến phụ thuộc: ............................................................................................ 34

2.2.2. Biến độc lập: ................................................................................................ 38

CHƢƠNG 3. ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HỒI QUY ĐA BIẾN

TỪNG BƢỚC LOGISTIC XÂY DỰNG MÔ HÌNH NHẬN THỨC VỀ DIỄN BIẾN

HÌNH THÁI CỬA SÔNG ĐÀ DIỄN, TỈNH PHÚ YÊN .............................................. 44

3.1. Phân tích thống kê và đánh giá dữ liệu ảnh viễn thám Landsat ......................... 44

3.1.1. Giai đoạn 1: ................................................................................................. 44

3.1.2. Giai đoạn 2: ................................................................................................. 45

3.1.3. Giai đoạn 3: ................................................................................................. 46

3.2. Kết quả mô hình phân tích hồi quy từng bƣớc logistic: ..................................... 47

3.2.1. Giai đoạn 1: ................................................................................................. 48

3.2.2. Giai đoạn 2: ................................................................................................. 49

3.2.3. Giai đoạn 3: ................................................................................................. 51

3.2.4. Cả năm: ........................................................................................................ 54

3.3. Mô hình nhận thức về diễn biến độ rộng cửa sông ............................................ 54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 58

i

DANH MỤC HÌNH

Hình 1. Vị trí cửa Đà Diễn .............................................................................................. 3

Hình 2. Hoa gió tính từ số liệu gió đo tại trạm Tuy Hòa [1] ........................................... 6

Hình 3. Kè đá phía Bắc cửa Đà Diễn, khu vực hải đăng (11/2017) .............................. 25

Hình 4. Hệ thống kè cứng phía Nam cửa Đà Diễn – Xóm Rớ (11/2017) ..................... 25

Hình 5. Kè đá bảo vệ bờ Nam cửa sông Đà Diễn (11/2017) ......................................... 26

Hình 6. Quy trình của mô hình nhận thức (Robinson, 2011) [10] ................................ 30

Hình 7. Ảnh thu thập từ vệ tinh Landsat 8 (11/02/2015) .............................................. 37

Hình 8. Hình ảnh thu thập từ vệ tinh Landsat 7 – SLC off (05/12/2005) .................... 38

Hình 9. Vị trí trạm Củng Sơn (Nguồn: Google Earth) .................................................. 39

Hình 10. Tọa độ trích xuất dữ liệu ................................................................................ 40

Hình 11. Tỷ lệ đóng mở cửa sông giai đoạn 1 .............................................................. 45

Hình 12. Thời điểm cửa sông thu hẹp gần nhƣ hoàn toàn............................................. 45

Hình 13. Tỷ lệ đóng mở cửa sông giai đoạn 2 .............................................................. 46

Hình 14. Tỷ lệ đóng mở cửa sông giai đoạn 3 .............................................................. 46

Hình 15. Đƣờng tần suất lƣu lƣợng trung bình ngày lớn nhất nhiều năm giai đoạn 1977

– 2016 tại trạm Củng Sơn .............................................................................................. 47

Hình 16. Kết quả mô hình giai đoạn 1........................................................................... 49

Hình 17. Kết quả mô hình giai đoạn 2........................................................................... 50

Hình 18. Kết quả mô hình giai đoạn 3........................................................................... 52

Hình 19. Kết quả mô hình cả năm ................................................................................. 54

Hình 20. Mô hình nhận thức diễn biến độ rộng cửa sông Đà Diễn ............................... 55

ii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1. Tần suất (%) và hƣớng gió thịnh hành khu vực Phú Yên .................................. 4

Bảng 2. Đặc trƣng thời tiết khi có bão tại Tuy Hòa (Phú Yên) ....................................... 8

Bảng 3. Lƣu lƣợng trung bình ngày lớn nhất năm giai đoạn 1978 – 2016 tại trạm Củng

Sơn ................................................................................................................................. 11

Bảng 4. Phân phối dòng chảy bình quân nhiều năm tuyến Củng Sơn (1977-2016) ..... 11

Bảng 5. Kết quả 32 chỉ số biến đổi thủy văn qua các giai đoạn, thời kỳ điều tiết so với

thời kỳ tự nhiên [3] ........................................................................................................ 13

Bảng 6. Đƣờng kính hạt trung bình (d50) và độ chọn lọc (so) của trầm tích vùng cửa

sông Đà Diễn [4]............................................................................................................ 17

Bảng 7. Bảng tính toán cao độ và độ lớn thủy triều dựa trên số liệu toàn cầu .............. 19

Bảng 8. Đặc trƣng sóng của khu vực cửa sông Đà Diễn [6] ......................................... 20

Bảng 9. Các công trình thuỷ điện trên dòng chính và nhánh lớn lƣu vực sông Ba [1] . 23

Bảng 10. Lƣợng bùn cát đến hồ Sông Ba Hạ khi có hồ An Khê, Krong Hnăng và

Iayun [1] ........................................................................................................................ 23

Bảng 11. Phần trăm biến động giữa các đối tƣợng giai đoạn 1992-2000 [7] ................ 27

Bảng 12. Số liệu đầu cho mô hình giai đoạn 1 .............................................................. 48

Bảng 13. Số liệu đầu cho mô hình giai đoạn 2 .............................................................. 49

Bảng 14. Tỷ lệ mở cửa sông theo năng lƣợng sóng và hƣớng sóng trong điều kiện lăng

trụ triều lớn nhất ............................................................................................................ 51

Bảng 15. Số liệu đầu cho mô hình giai đoạn 3 .............................................................. 51

Bảng 16. Tỷ lệ mở cửa sông theo lƣợng lƣợng sông và hƣớng sóng trong điều kiện

năng lƣợng sóng lớn nhất .............................................................................................. 52

Bảng 17. Tỷ lệ mở cửa sông theo lƣu lƣợng sông và hƣớng sóng trong điều kiện năng

lƣợng sóng trung bình .................................................................................................... 53

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ khoa học chuyên ngành thủy văn học với đề tài: "Ứng dụng

phƣơng pháp hồi quy đa biến Logistic xây dựng mô hình nhận thức về diễn biến hình

thái khu vực cửa sông Đà Diễn, tỉnh Phú Yên" là kết quả quá trình nghiên cứu của bản

thân và đƣợc sự giúp đỡ, động viên khích lệ của các giảng viên, bạn bè đồng nghiệp và

ngƣời thân. Qua trang viết này, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới những ngƣời đã giúp đỡ

tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu khoa học vừa qua.

Tôi xin tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đối với PGS. TS. Nguyễn Tiền

Giang đã tận tình hƣớng dẫn trực tiếp, định hƣớng nghiên cứu, cũng những cung cấp

tài liệu, thông tin khoa học cần thiết cho luận văn này.

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đối với TS. Bùi Quang Thành, hƣớng dẫn phụ

của tôi, đã luôn hỗ trợ tôi trong quá trình nghiên cứu và định hƣớng phƣơng pháp xử

lý, phân tích ảnh vệ tinh trong luận văn.

Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Trƣờng Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học

Quốc gia Hà Nội, Khoa Khí tƣợng Thủy văn và Hải dƣơng học, Bộ môn Thủy văn học

đã toàn điều kiện cho tôi hoàn thành tốt công trình nghiên cứu khoa học của mình.

Xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm đề tài cấp nhà nƣớc:“Nghiên cứu cơ sở

khoa học để xác định cơ chế bồi lấp, sạt lở và đề xuất các giải pháp ổn định các cửa

sông Đà Diễn và Đà Nông tỉnh Phú Yên phục vụ phát triển bền vững cơ sở hạ tầng và

kinh tế xã hội” mã số ĐTĐL.CN.15/15 do Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại

học Quốc gia Hà Nội chủ trì, đã cung cấp số liệu, tài liệu cũng nhƣ hỗ trợ tôi trong quá

trình nghiên cứu.

Cuối cùng tôi gửi lời cảm ơn tới những đồng nghiệp tại Trung tâm Động lực

học Thủy khí Môi trƣờng đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.

Tác giả

Phạm Duy Huy Bình

1

MỞ ĐẦU

Sông Ba là con sông lớn nhất khu vực Nam Trung Bộ và là lƣu vực sông nội

địa lớn thứ hai trên lãnh thổ Việt Nam sau lƣu vực sông Đồng Nai. Cửa Đà Diễn là nơi

sông Ba (hạ lƣu đƣợc gọi là sông Đà Rằng) đổ ra biển, thuộc phƣờng 6 và phƣờng Phú

Lâm, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên. Đây là nơi đƣợc ngƣ dân địa phƣơng sử dụng

làm bến cảng với hơn 900 tàu khai thác hải sản xa bờ thƣờng xuyên neo đậu. Vùng

biển này có tiềm năng rất lớn về khai thác nguồn lợi thủy hải sản, đặc biệt cảng cá cửa

sông Đà Diễn đã trở thành trung tâm buôn bán cá ngừ đại dƣơng lớn nhất duyên hải

miền Trung. Bên cạnh đó, thành phố Tuy Hòa, đô thị loại II trực thuộc tỉnh Phú Yên,

với dân số trên 200.000 ngƣời đang là thành phố phát triển toàn diện về nhiều mặt bao

gồm nông nghiệp, công nghiệp, du lịch… nằm dọc theo hai bờ sông Đà Rằng cho đến

cửa Đà Diễn. Có thể thấy, các hoạt động của thành phố đều gắn chặt với con sông này.

Tuy nhiên, khu vực hạ lƣu sông Ba những năm gần đây lại có các diễn biến vô cùng

phức tạp. Lòng dẫn sông Đà Rằng có xu hƣớng bồi lấp và đã hình thành nhiều bãi bồi

giữa và ven sông. Mặt khác, khu vực cửa sông, nơi tiếp nối giữa sông và biển, lại có

diễn biến trái ngƣợc theo mùa. Cửa sông Đà Diễn có xu hƣớng bị bồi lấp và đã từng bị

đóng hoàn toàn trong năm các năm 1990,1998 và 2007, nhƣng chỉ trong thời gian ngắn

khi lũ lớn xảy ra, cửa sông lại mở rộng ra rất lớn, đặc biệt là ảnh hƣởng của trận lũ

năm 1993 với lƣu lƣợng lũ là 21500 m3/s đo đạc tại trạm thủy văn Củng Sơn đã khiến

cửa sông Đà Diễn mở rộng hơn 1000m. Nhƣng lƣu lƣợng sông lại chƣa phải yếu tố tác

động chủ đạo đến diễn biến cửa sông. Có thể nói, cửa sông Đà Diễn có chịu ảnh hƣởng

của nhiều yếu tố tự nhiên khác nhau dẫn đến những diễn biến phức tạp vùng cửa sông.

Không những thế, tác động từ hoạt động của con ngƣời ví dụ nhƣ xây dựng các công

trình chỉnh trị sông, khai thác cát, khai thông luồng lạch… cũng đã gián tiếp gây ra

những xáo trộn phức tạp khiến cho cửa sông Đà Diễn không ổn định.

Đứng trƣớc tình trạng đó, chính quyền địa phƣơng đã thực hiện một số biện

pháp tạm thời nhằm mục đích khắc phục tối đa những thiệt hại đến hoạt động kinh tế

xã hội trên địa bàn. Nhƣng để có thể xây dựng và triển khai các biện pháp có hiệu quả

cao và mang tính lâu dài, cần phải có các nghiên cứu khoa học để tìm ra nguyên nhân

chính tác động đến diễn biến cửa sông.

2

Luận văn tập trung xây dựng mô hình khái niệm diễn biến hình thái cửa sông

Đà Diễn, Phú Yên. Phƣơng pháp đƣợc áp dụng là phƣơng pháp phân tích hồi quy từng

bƣớc logistic để xác định mối quan hệ và mức độ tác động của các yếu tố tự nhiên tác

động đến cơ chế diễn biến khu vực cửa sông trong giai đoạn từ 1988 - 2009. Số liệu

thu thập phục vụ nghiên cứu gồm số liệu lƣu lƣợng trung bình ngày đo đạc tại trạm

Củng Sơn, số liệu khí tƣợng, thủy hải văn toàn cầu từ ECMWF, ảnh viễn thám Lansat.

Kết quả của luận văn là nghiên cứu cơ sở để xây dựng mô hình toán mô phỏng chế độ

thủy thạch động khu vực này theo các thời đoạn ngắn và dài hạn.

Cấu trúc luận văn gồm 3 phần:

Mở đầu

Chƣơng 1: Tổng quan đặc điểm địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực cửa sông Đà

Diễn, tỉnh Phú Yên

Chƣơng 2: Phƣơng pháp nghiên cứu và số liệu

Chƣơng 3: Ứng dụng phƣơng pháp phân tích hồi quy đa biến từng bƣớc logistic xây

dựng mô hình nhận thức về diễn biến hình thái cửa sông Đà Diễn, Phú Yên

Kết luận và kiến nghị

3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ

HỘI KHU VỰC CỬA SÔNG ĐÀ DIỄN, TỈNH PHÚ YÊN

1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên

1.1.1. Vị trí địa lý

Hạ lƣu sông Ba còn đƣợc gọi là sông Đà Rằng. Sông Ba dài 374 km, bắt nguồn

từ dãy núi Ngọc Rô, tây bắc tỉnh Kon Tum, từ độ cao 1.549 mét, chảy theo hƣớng

Bắc-Nam qua các huyện Kon Plông của tỉnh Kon Tum, KBang, Đắk Pơ, An Khê,

Kông Chro, Ia Pa, Ayun Pa của tỉnh Gia Lai, chuyển sang hƣớng Tây Bắc-Đông Nam

qua huyện Krông Pa (Gia Lai) rồi đi vào địa phận Phú Yên theo hƣớng Tây-Đông làm

thành ranh giới tự nhiên giữa Sơn Hòa và Sông Hinh, giữa Sơn Hòa và Tây Hòa, giữa

Tây Hòa và Phú Hòa, giữa Tây Hòa và thành phố Tuy Hòa rồi đổ ra biển Đông ở cửa

biển Đà Diễn (Hình 1).

Hình 1. Vị trí cửa Đà Diễn

(Nguồn: Google Earth)

Tọa độ của cửa sông Đà Diễn là khoảng 13o5‟23.65” vĩ độ Bắc, 109

o19‟40.79”

kinh độ Đông. Vùng cửa sông nằm ở phía Nam thành phố Tuy Hòa, giáp với huyện

Đông Hòa – tỉnh Phú Yên.

1.1.2. Đặc điểm địa hình

Địa hình tỉnh Phú Yên khá phức tạp với phần diện tích đồi núi chiếm khoảng

70% diện tích toàn tỉnh. Địa hình của tỉnh có 6 đỉnh núi cao trên 1.000 m và đỉnh cao

nhất là 1.470 m. Nửa phía Tây tỉnh Phú Yên là sƣờn phía Đông của dãy Trƣờng Sơn,

4

vì vậy địa hình của tỉnh thầp dần từ Tây sang Đông. Các vùng núi tƣơng đối thấp ở

phía Bắc và cao ở phía Nam tỉnh. Dãy núi Chƣ Mu, Hòn Bà cao trên 1000 m, ở biên

giới phía Nam tỉnh. Thung lũng sông Ba kéo dài từ Gia Lai – Kon Tum, xuyên qua

Phú Yên ra đến biển.

Do vị trí địa lý và ảnh hƣởng của địa hình mà vùng hạ du lƣu vực sông Ba

thƣờng xuyên chịu tác động của các yếu tố tự nhiên nhƣ mƣa, gió, sóng, bão, áp thấp

nhiệt đới, phân bố bồi tích không đều … gây nên lũ lụt, bồi lấp, xói lở khu vực cửa

sông. Ngoài ra, những tác động của con ngƣời nhƣ khai thác không hợp lý tài nguyên

rừng, khoanh đắp các đầm nuôi hải sản, các công trình dân sinh, thủy lợi, thủy điện…

làm thay đổi chế độ dòng chảy và lƣợng bùn cát từ sông đổ ra biển. Phía thƣợng nguồn

rừng bị tàn phá làm suy thoái và cạn kiệt dòng chảy mùa khô ở hạ lƣu dẫn đến hậu quả

môi trƣờng vùng ven biển nhƣ suy thoái hệ sinh thái, giảm nguồn lợi thuỷ sản, thay đổi

vận chuyển bùn cát của sông, nhiễm mặn và suy giảm chất lƣợng nƣớc.

1.1.3. Đặc điểm khí tượng, thủy văn, hải văn

1.1.3.1. Đặc điểm khí tượng

Gió

Từ số liệu quan trắc tại các trạm Tuy Hoà, Miền Tây và Sơn Hòa (Phú Yên) từ

năm 1987 đến năm 2007 (Bảng 1), có thể dễ dàng nhận thấy mùa đông (từ tháng 10

đến tháng 4 năm sau) gió ở khu vực cửa Đà Diễn có hƣớng thịnh hành nhất là Bắc, tập

trung chủ yếu vào góc từ 0 - 90o (từ Bắc đến Đông), trong mùa mƣa có tần suất 50 –

60%, sau đó là gió Đông Bắc với tần suất 30 - 45%. Vào tháng 10 và tháng 4, gió

Đông Bắc thƣờng chiếm ƣu thế nhất trong các hƣớng.

Bảng 1. Tần suất (%) và hƣớng gió thịnh hành khu vực Phú Yên

Tháng\Trạm Tuy Hoà Miền Tây Sơn Hoà

1 N - 63,3 NE - 60,4 E - 36,4

2 N - 51,4 NE - 57,6 E - 43,4

3 N E - 30,2 NE - 51,0 E - 42,3

4 E - 37,8 NE - 41,1 E - 35,3

5 E - 32,3 W - 35,2 W - 31,1

6 W - 45,2 W - 48,4 W - 31,1

7 W - 44,6 W - 60,6 W - 64,0

8 W - 58,5 W - 64,2 W - 63,7

5

Tháng\Trạm Tuy Hoà Miền Tây Sơn Hoà

9 W - 29,6 W - 51,4 W - 45,5

10 NE - 44,7 NE - 52,8 E - 28,5

11 N - 50,5 NE - 69,1 NE - 31,2

12 N - 63,8 NE - 66,0 NE - 40,3

(Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn quốc gia)

Từ tháng 5 đến tháng 9, gió mùa chủ yếu hƣớng Tây, tập trung vào góc từ 225o

- 270o (từ Tây Nam đến Tây). Vào tháng 5, khu vực cửa Đà Diễn chủ yếu chịu ảnh

hƣởng bởi gió Đông với tần suất 32.3% . Suốt từ tháng 6 đến tháng 9, khu vực nghiên

cứu thƣờng xuyên có gió Tây với tần suất 30 - 65%, tháng 8 tần suất gió Tây lớn nhất

trong năm. Từ cuối tháng 9, gió mùa Tây Nam bắt đầu bƣớc vào thời kỳ suy thoái,

đồng thời cũng là thời kỳ tranh chấp của hai thứ gió mùa. Có thể nói, tháng 9 là

chuyển giao giữa hai mùa gió.

Chế độ gió ở Phú Yên thể hiện hai mùa rõ rệt, từ tháng 10 đến tháng 4 là thời

kỳ thịnh hành một trong ba hƣớng gió Bắc, Đông Bắc và Đông, từ tháng 5 đến tháng 9

là thời kỳ thịnh hành một trong ba hƣớng Tây, Tây Nam và Đông (Hình 2)

Tốc độ gió trung bình năm dao động trong khoảng 2 - 2,5 m/s, độ chênh lệch

qua từng tháng không quá 0,5 m/s. Nhìn chung các tháng mùa hè tốc độ gió trung bình

lớn hơn mùa đông. Tốc độ gió trong bình lớn nhất vào tháng 5, 6 và nhỏ nhất vào

tháng 12 hoặc tháng 1. Trên cao nguyên thoáng gió, tốc độ gió trung bình lớn hơn so

với vùng thấp và thung lũng kín gió.[1]

T1 T2 T3

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

6

T4 T5 T6

T7 T8 T9

T10 T11 T12

Hình 2. Hoa gió tính từ số liệu gió đo tại trạm Tuy Hòa [1]

Mƣa [1]

a. Mưa năm

Mƣa là một yếu tố chính của khí hậu, thủy văn, là một trong những thành phần

của cán cân nƣớc. Phú Yên có một nền nhiệt độ cao thì mƣa là nhân tố quan trọng chi

phối thời vụ, cơ cấu cây trồng, năng suất và chất lƣợng sản phẩm nông nghiệp, đặc

biệt là các vùng sản xuất còn lệ thuộc vào nƣớc trời. Lƣợng mƣa trung bình nhiều năm

biến đổi từ 1300mm đến 2200mm, mƣa ít nhất tại các vùng khuất gió nhƣ Cheo Reo,

Phú Túc và mƣa nhiều nhất là thƣợng nguồn sông Hinh và thƣợng nguồn sông Ba.

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

Hs(m)

Above 4

3 - 4

2 - 3

1 - 2

0.6 - 1

0.2 - 0.6

0.1 - 0.2

Below 0.1

N

Calm0.00 %

10 %

7

Mùa mƣa trên lƣu vực sông Ba giữa khu vực Tây và Đông Trƣờng Sơn có khác

nhau, ở Tây Trƣờng Sơn mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 10, còn Đông Trƣờng Sơn là

từ tháng 9 đến tháng 12. Vì vậy dòng chảy mặt lƣu vực sông Ba là phong phú, tính đến

Tuy Hòa (diện tích 13000 km2) thì tổng lƣợng nƣớc trung bình nhiều năm khoảng 9,8

tỷ m3. Vấn đề là lƣợng nƣớc này phân bố không đều trong năm tạo ra mùa mƣa ác liệt

và mùa khô thiếu nƣớc.

b. Mưa sinh lũ

Đối với nƣớc ta nói chung và Phú Yên nói riêng, lũ sinh ra, chủ yếu là do mƣa

rào (> 50 mm/ngày), bao trùm trên diện rộng. Mƣa ở đây có liên quan đến sự phát triển

của những nhiễu động thời tiết nhƣ: bão, dải hội tụ nhiệt đới, Front, đƣờng dứt, rãnh

thấp v.v... Mƣa sinh lũ có lƣợng và cƣờng độ khá lớn, lƣợng mƣa ngày lớn nhất trong

mùa lũ trung bình từ 190 - 300 mm, cá biệt có nơi lên tới 674 mm/ngày (sông Hinh

1981), 567 mm/ngày (Tuy Hòa 1992), 629 mm/ngày (Tuy Hòa 1993).

Sông Ba là con sông có tiềm năng xảy ra lũ lớn rất cao, module đỉnh lũ lớn hơn

rất nhiều so với hệ thống sông Hồng. Thời gian duy trì các trận lũ thƣờng chỉ 3-5 ngày.

Lũ có biên độ lũ cao, cƣờng suất lũ lớn, thời gian lũ lên ngắn, dạng đỉnh lũ nhọn. Đặc

điểm này là do cƣờng độ mƣa lớn, tập trung nhiều đợt, tâm mƣa nằm ở trung hạ du các

lƣu vực sông, độ dốc sông lớn, nƣớc tập trung nhanh.

Tổng lƣợng lũ 1 ngày lớn nhất chiếm tới 40-50% tổng lƣợng của toàn trận lũ.

Tại Củng Sơn, tổng lƣợng lũ 5 ngày lớn nhất đạt tới 2,51 tỷ m3 lũ vào năm 1993, tại

An Khê, tổng lƣợng lũ 5 ngày đạt tới 292,8 triệu m3 lũ năm 1981.

Hạ du các sông chịu ảnh hƣởng thủy triều mạnh, một số cơn bão mạnh đã làm

nƣớc dâng lên ở vùng ven biển rất lớn: Do các cửa sông Miền Trung nằm sát bờ biển

nên chịu ảnh hƣởng của thủy triều lớn, nên lũ có cơ hội gặp đỉnh triều thì sẽ gây lũ lớn

ở hạ du các sông. Ví dụ nhƣ các trận lũ 12/1986 trên sông Đà Rằng gặp triều cƣờng

làm cho ngập sâu và lâu hơn.

Do vị trí địa lý và ảnh hƣởng của địa hình mà lũ lụt vùng hạ du của lƣu vực

sông Ba nằm trên địa bàn tỉnh Phú Yên xảy ra thƣờng xuyên hơn so với phần thƣợng

nguồn, do chịu tác động trực tiếp mƣa lớn và lũ thƣợng nguồn lƣu vực sông Ba. Tại hạ

lƣu sông Ba, các vùng đất trũng thấp ven sông và trong đồng bằng hạ du, trong đó có

một số khu vực thuộc thành phố Tuy Hòa là vùng thƣờng xuyên bị ảnh hƣởng của

8

ngập úng do mƣa lũ. Theo số liệu điều tra trong những năm gần đây lũ lụt và tình hình

ngập úng vùng hạ lƣu sông Ba thƣờng xuyên xảy ra hàng năm ngày càng trở nên

nghiêm trọng hơn. Thí dụ mƣa lũ đã gây nên tình trạng ngập úng trên diện rộng trong

khu vực liên tục trong các năm 1981, 1986, 1988, 1992, 1993, 1996, 1999, 2005, 2007,

2009 gây nhiều thiệt hại.

c. Mưa trong mùa cạn

Tháng 1, lƣợng mƣa trong tỉnh chỉ chiếm tỉ lệ từ 1 - 3% lƣợng mƣa năm, mùa khô

thực sự bắt đầu. Các tháng 2, 3, 4 lƣợng mƣa rất thấp, thấp nhất là tháng 2, trung bình

chỉ chiếm dƣới 1% lƣợng mƣa năm. Từ tháng 5 đến tháng 8 tuy lƣợng mƣa có tăng lên

do có mƣa tiểu mãn, đôi khi gây ra lũ tiểu mãn, nhƣng vẫn chƣa vƣợt qua 100

mm/tháng, tỉ lệ mƣa tháng còn dƣới 8,3 % chƣa đủ tiêu chuẩn mùa mƣa lũ.

Bão và áp thấp nhiệt đới

Bão và áp thấp nhiệt đới thƣờng ảnh hƣởng hoặc đổ bộ vào nƣớc ta từ tháng 5

đến tháng 12, nhƣng cũng có năm bão đổ bộ từ tháng 3 (năm 1982) . Mùa bão ở Phú

Yên trùng với mùa mƣa (tháng 10 đến tháng 12) nhƣng cũng có năm cuối tháng 6 đầu

tháng 7 đã có bão đổ bộ vào khu vực này (năm 1978, 2004), cho nên vào giữa mùa gió

Tây khô nóng cũng không loại trừ khả năng bão đổ bộ.

Bảng 2. Đặc trƣng thời tiết khi có bão tại Tuy Hòa (Phú Yên)

STT Cơn bão số Thời gian bắt đầu Thời gian

vào đất liên

Khu vực đổ

bộ

Tốc độ gió lớn

nhất (m/s)

1 #25 14/11/1945 16/11/1945 Phu Yen 20.6

2 #15 18/11/1951 25/11/1951 Khanh Hoa 46.3

3 #27 16/10/1952 24/10/1952 Phu Yen 66.9

4 #17 14/10/1952 15/10/1952 Binh Dinh 20.6

5 #22 13/12/1959 21/12/1959 Khanh Hoa 77.2

6 #30 11/10/1961 12/10/1961 Binh Dinh -

7 #34 06/11/1964 08/11/1964 Khanh Hoa 36.0

8 #33 02/11/1964 04/11/1964 Binh Dinh 33.4

9 #32 07/11/1967 09/11/1967 Khanh Hoa 43.7

10 #31 30/11/1972 09/12/1972 Binh Dinh 54.0

11 #18 09/09/1972 15/09/1972 Binh Dinh 38.6

12 #21 09/11/1973 10/11/1973 Khanh Hoa 28.3

13 #18 04/10/1973 07/10/1973 Binh Dinh 38.6

14 #32 13/11/1974 15/11/1974 Phu Yen 18.0

15 #21 01/11/1975 04/11/1975 Phu Yen 23.1

9

STT Cơn bão số Thời gian bắt đầu Thời gian

vào đất liên

Khu vực đổ

bộ

Tốc độ gió lớn

nhất (m/s)

16 #12 14/09/1977 23/09/1977 Phu Yen 38.6

17 #5 26/06/1978 30/06/1978 Phu Yen 18.0

18 #22 30/09/1979 14/10/1979 Phu Yen 56.6

19 #26 28/10/1980 01/11/1980 Khanh Hoa 18.0

20 #1 14/03/1982 24/03/1982 Khanh Hoa 30.9

21 #13 06/10/1983 08/10/1983 Khanh Hoa 25.7

22 #22 11/10/1984 12/10/1984 Khanh Hoa 20.6

23 #26 19/11/1985 25/11/1985 Khanh Hoa 23.1

24 #24 20/11/1987 24/11/1987 Khanh Hoa 23.1

25 #22 07/11/1987 19/11/1987 Khanh Hoa 23.1

26 #28 08/11/1990 11/11/1990 Khanh Hoa 25.7

27 #26 15/10/1990 18/10/1990 Phu Yen 20.6

28 #24 09/10/1990 14/10/1990 Phu Yen 18.0

29 #23 29/09/1990 04/10/1990 Phu Yen 18.0

30 #24 12/10/1992 23/10/1992 Phu Yen 46.3

31 #34 17/11/1993 23/11/1993 Phu Yen 48.9

32 #27 18/10/1995 25/10/1995 Phu Yen 33.4

33 #21 19/09/1995 28/09/1995 Phu Yen 12.9

34 #35 31/10/1996 02/11/1996 Binh Dinh 20.6

35 #32 07/10/1996 22/10/1996 Binh Dinh 46.3

36 #24 07/12/1998 14/12/1998 Khanh Hoa 46.3

37 #23 23/11/1998 26/11/1998 Binh Dinh 23.1

38 #22 16/11/1998 19/11/1998 Khanh Hoa 23.1

39 #33 14/12/1999 16/12/1999 Khanh Hoa 15.4

40 #27 05/11/2001 11/11/2001 Phu Yen 59.2

41 #8 05/06/2004 12/06/2004 Binh Dinh 38.6

42 #26 14/11/2008 17/11/2008 Khanh Hoa 20.6

43 #23 25/10/2009 02/11/2009 Phu Yen 46.3

44 GAEMI 01/10/2012 06/10/2012 Phu Yen 28.3

45 SINLAKU 26/11/2014 29/11/2014 Phu Yen 28.3

46 DAMREY 01/11/2017 04/11/2017 Phu Yen 46.3

(Nguồn: Số liệu thu thập từ trang website: http://weather.unisys.com [2]

Từ Bảng 2 cho thấy, trong 72 năm, từ năm 1945 đến 2017 có tổng cộng 46 cơn

bão đổ bộ vào khu vực bờ biển tỉnh Phú Yên và gây ảnh hƣởng đến thành phố Tuy

Hòa. Ở Phú Yên, năm nhiều bão và ATNĐ đổ bộ nhất là các năm 1980, 1983, 1990,

cũng đều không quá 2 cơn, ngƣợc lại có một số năm không có cơn nào nhƣ các năm

1982,1985, 1986, 1989, 1991, 2000,2002, 2013, 2015. Phần lớn các cơn bão đổ bộ

trực tiếp vào Phú Yên hay các tỉnh ven biển lân cận nhƣng ảnh hƣởng đến Phú Yên

10

đều gây ra mƣa lớn, lƣợng mƣa thƣờng từ 100 đến 500 mm. Các vùng ven biển có núi

thì lƣợng mƣa bão thƣờng rất lớn.

Có thể nói, Phú Yên tuy là một trong những tỉnh ven biển nằm trong khu vực

đón bão, song bão không nhiều nhƣ Bắc Trung Bộ và miền Bắc, và xen kẽ có năm

không có bão. Địa hình của tỉnh Phú Yên đóng vai trò quan trọng trong chế độ mƣa

của bão. Lƣợng mƣa do bão đem tới đã góp phần làm cho tổng lƣợng mƣa toàn mùa

thêm phong phú, nhƣng mƣa bão kết hợp địa hình dốc ngắn đã làm cho các trận lũ trở

nên phức tạp hơn trong suốt cả mùa.

1.1.3.2. Đặc điểm thủy văn

Dòng chảy

Xét chuỗi số liệu đo đạc 38 năm tại trạm Củng Sơn, tuyến đo thủy văn cuối

cùng trên sông Ba, từ năm 1977 đến 2016 cho thấy, mùa lũ tại hạ lƣu sông Ba bắt đầu

từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 12, mùa kiệt bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 8.

Lƣu lƣợng dòng chảy vào mùa lũ trên sông Ba chiếm 71.8% lƣu lƣợng dòng

chảy cả mùa. Tháng có lƣu lƣợng lớn nhất là tháng 11 với lƣu lƣợng trung bình

khoảng 8623.155, chiếm 25.8% lƣu lƣợng dòng chảy cả năm.

Hình 3. Lƣu lƣợng trung bình tháng nhiều năm giai đoạn 1978 – 2016 tại trạm

Củng Sơn

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Lưu lượng trung bình tháng nhiều năm

Lưu lượng trung bình tháng nhiều năm Chuẩn dòng chảy năm

11

Bảng 3. Lƣu lƣợng trung bình ngày lớn nhất năm giai đoạn 1978 – 2016 tại trạm

Củng Sơn

Năm Q (m3/s) Năm Q (m

3/s) Năm Q (m

3/s)

1978 4710 1991 2060 2004 2060

1979 6290 1992 8210 2005 4330

1980 6440 1993 13500 2006 1860

1981 9320 1994 1860 2007 6740

1982 810 1995 3180 2008 6000

1983 4280 1996 4740 2009 10300

1984 3810 1997 2520 2010 4890

1985 3490 1998 8130 2011 2220

1986 7620 1999 5360 2012 2670

1987 5440 2000 4330 2013 4610

1988 8160 2001 1980 2014 515

1989 1260 2002 1460 2015 458

1990 6750 2003 7640 2016 6460

Dòng chảy mùa khô xuất hiện từ tháng 1 và kết thúc vào tháng 8. Từ cuối

tháng 12 đến tháng 1, dòng chảy trên các sông đƣợc hình thành chủ yếu là do thành

phần nƣớc trữ lại từ mùa mƣa trƣớc đó cung cấp, thƣờng giảm xuống nhanh chóng,

đến tháng 4 đạt giá trị trung bình nhiều năm thấp nhất chỉ chiếm khoảng 1.4% dòng

chảy năm. Từ tháng 5 đến tháng 8, nhờ có mƣa lũ tiểu mãn, mùa Tây Nguyên và mƣa

sớm đầu mùa, nên tỉ lệ dòng chảy tăng lên đến 7.3% nhƣng vẫn là mùa khô. Trong 8

tháng mùa khô, lƣợng dòng chảy chỉ chiếm khoảng 29.2% lƣợng dòng chảy năm, là

thời kỳ thiếu nƣớc cho sản xuất và dân sinh. Đây cũng chính là nguyên nhân động lực

vùng cửa sông không còn khả năng cân bằng với động lực biển và thời gian này các

yếu tố biển trội hơn nhiều các yếu tố sông, gây ra các tác động bồi lấp cửa do bùn cát

đƣợc vận chuyển từ biển và ven bờ, một phần nhỏ bùn cát mịn từ sông cũng bị lắng

đọng ngay ở vùng trong cửa sông.

Bảng 4. Phân phối dòng chảy bình quân nhiều năm tuyến Củng Sơn (1977-2016)

Tháng 1 2 3 4 5 6

Lƣu lƣợng trung bình tháng nhiều năm 152.24 83.09 54.50 47.23 95.96 133.45

Tỷ lệ (%) 4.56 2.49 1.63 1.42 2.88 4.00

12

Tháng 7 8 9 10 11 12

Lƣu lƣợng trung bình tháng nhiều năm 131.61 243.41 377.14 674.13 862.16 480.89

Tỷ lệ (%) 3.95 7.30 11.31 20.21 25.85 14.42

Dòng chảy của hai thời kỳ lũ và kiệt của sông Ba có tầm đặc biệt quan trọng đối

với diễn biến cửa Đà Diễn. Kết quả thống kê cho thấy lƣu lƣợng trung bình tháng lớn

nhất (11) gấp tới hơn 18 lần so với tháng nhỏ nhất (4).

Theo Nguyễn Tiền Giang và nhóm nghiên cứu (2016) khi nghiên cứu về sự

biến đổi chế độ thủy văn hạ lƣu lƣu vực sông Ba dƣới tác động của hệ thống hồ chứa

[3] cho thấy, hệ thống hồ chứa trên lƣu vực đóng vai trò trong cắt giảm dòng chảy

ngày cực đại nhƣng lại tác động tiêu cực đến chế độ thủy văn hạ lƣu thời đoạn ngắn

mùa cạn tại trạm Củng Sơn. Dòng chảy mùa lũ có xu hƣớng tăng vào hai tháng XI, XII

và dòng chảy cực đại trong thời đoạn ngắn (1,3,7 ngày) giảm. Dòng chảy 1 ngày cực

tiểu giảm 17% và tần suất dòng chảy xung thấp tăng 57% (đặc biệt từ năm 2008, hồ

Ba Hạ đi vào hoạt động).

13

Bảng 5. Kết quả 32 chỉ số biến đổi thủy văn qua các giai đoạn, thời kỳ điều tiết so với thời kỳ tự nhiên [3]

32 Chỉ số biến đổi thủy văn

(IHA)

Tk Tự nhiên (1977-

1994)

GĐ điều tiết 1

(1996-1999) GĐ điều tiết 2 (2000-2008) GĐ điều tiết 3 (2011-2014) Tk điều tiết (1996-2014)

Tại Củng Sơn Tại Củng Sơn Tại Củng Sơn Tại Đồng Cam Tại Củng Sơn Tại Đồng Cam Tại Củng Sơn

TB (1)

Hệ số

phân tán

(2)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

Độ lệch

PT (%)

(4)

Nhóm 1: Dòng chảy tháng (Q trung bình tháng)

Tháng 1 146.7 0.3731 217.1 48.06 157 7.03 181.5 23.75 146 -0.4796 173.7 18.44 166.2 13.3 50.95

Tháng 2 83.77 0.2746 120.1 43.35 80.25 -4.196 100.5 19.95 73.19 -12.62 101.2 20.83 86.41 3.154 77.6

Tháng 3 53.11 0.2853 69.53 30.92 53.23 0.2332 74.6 40.47 58.33 9.833 87.25 64.29 58.27 9.725 46.06

Tháng 4 44.56 0.4083 81.63 83.2 43.73 -1.853 64.79 45.4 41.96 -5.835 69.35 55.65 51.15 14.79 68.61

Tháng 5 85.18 0.6755 148.2 73.93 102.4 20.2 123.3 44.7 100.4 17.86 129.4 51.97 111.4 30.77 -14.62

Tháng 6 144.4 0.698 134.2 -7.063 121 -16.19 139.8 -3.21 142.7 -1.17 165.3 14.42 130.7 -9.527 -2.68

Tháng 7 140 0.5144 122.4 -12.55 125.4 -10.42 141.3 0.9472 132.9 -5.068 149.1 6.506 127.1 -9.179 8.47

Tháng 8 247.4 0.5601 238.7 -3.54 235.5 -4.846 248.7 0.5095 276 11.53 291.3 17.74 248.9 0.6009 -41.87

Tháng 9 367.9 0.4229 342 -7.036 426.6 15.96 440.7 19.81 482.2 31.08 492.7 33.93 426.3 15.89 12.05

14

32 Chỉ số biến đổi thủy văn

(IHA)

Tk Tự nhiên (1977-

1994)

GĐ điều tiết 1

(1996-1999) GĐ điều tiết 2 (2000-2008) GĐ điều tiết 3 (2011-2014) Tk điều tiết (1996-2014)

Tại Củng Sơn Tại Củng Sơn Tại Củng Sơn Tại Đồng Cam Tại Củng Sơn Tại Đồng Cam Tại Củng Sơn

TB (1)

Hệ số

phân tán

(2)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

Độ lệch

PT (%)

(4)

Tháng 10 768.8 0.5854 601.8 -21.72 569.2 -25.97 588 -23.52 632.3 -17.75 648.1 -15.7 596 -22.48 -13.85

Tháng 11 814.4 0.5902 1218 49.59 837.3 2.808 859.5 5.545 806.7 -0.9377 830.2 1.944 907.8 11.47 16.79

Tháng 12 370.9 0.7483 1025 176.3 450.7 21.49 478.2 28.92 282.1 -23.95 308.1 -16.93 518.3 39.73 21.89

Nhóm 2: Dòng chảy cực trị

Qmin1 26.49 0.4003 38.93 46.92 24.99 -5.683 37.33 40.91 5.802 -78.1 23.49 -11.34 21.86 -17.48 143.1

Qmin3 27.06 0.3881 39.73 46.86 26.06 -3.682 40.54 49.85 13.47 -50.22 34.69 28.21 24.96 -7.738 108.4

Qmin7 28.7 0.381 42.56 48.26 27.83 -3.05 45.65 59.03 17.95 -37.46 42.79 49.08 27.81 -3.112 89.92

Qmin30 35.76 0.3302 53.42 49.4 39.11 9.38 58.71 64.18 34.09 -4.665 58.22 62.82 40.54 13.37 68.48

Qmin90 48.31 0.2862 79.02 63.57 51.66 6.936 72.77 50.63 52.96 9.621 81.17 68.01 57.83 19.71 74.51

Qmax1 5542 0.5784 5188 -6.391 4044 -27.02 4069 -26.58 4201 -24.2 4205 -24.12 4334 -21.78 3.543

15

32 Chỉ số biến đổi thủy văn

(IHA)

Tk Tự nhiên (1977-

1994)

GĐ điều tiết 1

(1996-1999) GĐ điều tiết 2 (2000-2008) GĐ điều tiết 3 (2011-2014) Tk điều tiết (1996-2014)

Tại Củng Sơn Tại Củng Sơn Tại Củng Sơn Tại Đồng Cam Tại Củng Sơn Tại Đồng Cam Tại Củng Sơn

TB (1)

Hệ số

phân tán

(2)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

Độ lệch

PT (%)

(4)

Qmax3 3945 0.5411 3664 -7.119 3172 -19.6 3196 -18.99 3201 -18.87 3209 -18.65 3285 -16.74 3.916

Qmax7 2426 0.4976 2571 5.974 2155 -11.17 2180 -10.16 2004 -17.4 2018 -16.81 2195 -9.526 0.1526

Qmax30 1182 0.5111 1521 28.72 1163 -1.623 1183 0.1404 1116 -5.543 1131 -4.299 1223 3.526 -3.439

Qmax90 711.9 0.41 982 37.94 689 -3.213 709 -0.4074 692.6 -2.711 710.6 -0.1749 751.8 5.61 7.726

Dòng chảy cơ bản (Qbase) 0.1173 0.624 0.1291 10.13 0.1181 0.7076 0.1776 51.47 0.07891 -32.7 0.1632 39.15 0.108 -7.859 4.528

Nhóm 3: Thời gian xuất hiện dòng chảy cực trị

T (Qmin1) 128.7 0.0709 146.5 9.745 136 4.007 122.6 3.339 115.3 7.286 153.3 13.48 131.7 1.649 14.84

T (Qmax1) 300 0.09041 326.8 14.62 300.6 0.3036 300.6 0.3036 286.2 7.559 286.2 7.559 301.5 0.834 23.98

Nhóm 4: Dòng chảy xung cao, xung thấp

Số lần xuất hiện xung thấp

(LPC) 6.056 0.3944 3.5 -42.2 6.333 4.587 4.556 -24.77 18.17 200 15.67 158.7 9.474 56.45 97.38

Khoảng thời gian duy trì 18.86 0.8357 16.94 -10.16 16.49 -12.59 11.29 -40.15 4.963 -73.69 2.705 -85.66 12.5 -33.73 -18.99

16

32 Chỉ số biến đổi thủy văn

(IHA)

Tk Tự nhiên (1977-

1994)

GĐ điều tiết 1

(1996-1999) GĐ điều tiết 2 (2000-2008) GĐ điều tiết 3 (2011-2014) Tk điều tiết (1996-2014)

Tại Củng Sơn Tại Củng Sơn Tại Củng Sơn Tại Đồng Cam Tại Củng Sơn Tại Đồng Cam Tại Củng Sơn

TB (1)

Hệ số

phân tán

(2)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

TB (1)

Độ lệch

TB (%)

(3)

Độ lệch

PT (%)

(4)

xung thấp (LPD)

Số lần xuất hiện xung cao

(HPC) 4.611 0.4151 4.75 3.012 4.667 1.205 4.444 -3.614 4.333 -6.024 4.333 -6.024 4.526 -1.839 32.02

Khoảng thời gian duy trì

xung cao (HPD) 3.968 0.5026 7.092 78.73 4.56 14.93 4.943 24.57 4.824 21.58 4.869 22.7 5.244 32.16 -3.201

Nhóm 5: Tỉ lệ và tần suất biến đổi dòng chảy

Tỉ lệ tăng 149 0.4582 151.8 1.933 120.9 -18.83 104.5 -29.82 96.18 -35.44 96.08 -35.5 119.6 -19.7 -6.046

Tỉ lệ giảm -65.76 -0.4703 -81.74 24.31 -61.57 -6.373 -61.37 -6.666 -81.85 24.48 -82.19 24.99 -72.22 9.83 -1.996

BĐ ngƣợc chiều (FRC) 99.17 0.1052 104 4.874 105.7 6.555 134.9 36.02 182 83.53 186.8 88.4 129.4 30.51 181.3

17

Bùn cát sông Ba

Số liệu bùn cát là một trong những yếu tố thủy văn đặc biệt quan trong đối với

ổn định lòng sông, cửa sông. Cùng với dòng chảy trong sông Ba là hàm lƣợng bùn cát,

đây là yếu tố trực tiếp ảnh hƣởng đến lƣợng bùn cát tới cửa Đà Diễn, lƣợng bùn cát

này cũng thay đổi rất lớn theo thời gian trong năm. Các kết quả phân tích thống kê cho

thấy độ đục (hàm lƣợng bùn cát) trung bình nhiều năm của sông Ba tại Củng Sơn là

228,0 g/m3 nƣớc. Trong đó tháng cao nhất là tháng 10 đạt tới 294,2 g/m

3, tháng thấp

nhất là tháng 3 chỉ có 18,3 g/m3, chênh nhau tới 16 lần.

Kết quả điều tra nghiên cứu khảo sát cho thấy, đƣờng kính cấp hạt (d50) của tất

cả các mẫu trầm tích trong khu vực nghiên cứu biến đổi từ 0,003 - 1,4 mm, ngoại trừ

có một số ít cuội sỏi với đƣờng kính cấp hạt biến đổi từ 7,0 - 15,0 mm. Hầu hết các

trầm tích hạt thô có màu trắng, vàng - trắng và xám nhạt, còn những trầm tích hạt mịn

có màu xám xanh và vàng xám. Nhìn chung độ chọn lọc của các trầm tích hạt thô và

trung khá tốt, biến đổi từ 1,1 - 1,6 (Bảng 6). Tuy nhiên độ chọn lọc của các trầm tích

hạt mịn kém hơn, biến đổi từ 2,2 - 3,5.

Bảng 6. Đƣờng kính hạt trung bình (d50) và độ chọn lọc (so) của trầm tích vùng

cửa sông Đà Diễn [4]

Loại trầm tích D50 (mm) Độ chọn lọc (so)

Cuội 7,0 – 15,0 -

Cát thô 0,7 – 1,4 1,1 – 1,6

Cát trung bình 0,2 – 0,8 1,2 – 1,4

Cát mịn 0,08 – 0,2 1,3 – 1,6

Bùn lẫn cát 0,008 – 0,1 2,2 – 2,7

Bột sét 0,003 – 0,005 2,3 – 3,5

Lƣợng bùn cát trong sông đổ ra khá lớn vào mùa lũ (chiếm khoảng 25% ÷ 30%

tổng lƣợng bùn cát bồi lấp khu vực trƣớc cửa sông) dƣới tác động tổng hợp của sóng,

dòng ven và dòng chảy từ thƣợng nguồn qua cửa sông đã tạo thành các dải cát, doi cát

chắn trƣớc khu vực cửa sông.

18

Hệ thống hồ chứa trên lƣu vực sông Ba gây ảnh hƣởng lớn đến cán cân cân

bằng bùn cát khu vực hạ lƣu và đặc biệt là cửa sông Đà Diễn. Theo nghiên cứu của

Nguyễn Tiền Giang và nhóm nghiên cứu (2017) [5], khi xét đến tổng lƣợng bùn cát cả

năm tại trạm thủy văn Củng Sơn, sự thiếu hụt bùn cát thể hiện rõ rệt trong giai đoạn

sau khi hồ Ba Hạ hoạt động. Chuỗi số liệu từ năm 1977 đến năm 2016 đƣợc chia

khoảng thành ba giai đoạn nghiên cứu để đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của từng hồ chứa

đến lƣu lƣợng bùn cát hạ lƣu sông. Cụ thể:

- Giai đoạn I: 1977-1998, thời kỳ trƣớc khi hồ Sông Hinh hoạt động.

- Giai đoạn II: 1999-2007, thời kỳ sau khi hồ Sông Hinh hoạt động – trƣớc khi

hồ Ba Hạ hoạt động.

- Giai đoạn III: 2008-2016, thời kỳ sau khi hồ Ba Hạ hoạt động.

Hình 4. Quan hệ tƣơng quan Q-Qs tại trạm Củng Sơn trong ba giai đoạn (vẽ trên

giấy log) [5]

Theo Hình 4, ở giai đoạn III, sự giảm mạnh bùn cát lơ lửng hạ lƣu sông đƣợc

thể hiện rõ rệt trên biểu đồ quan hệ Q - Qs. Đƣờng quan hệ giữa Q – Qs ở giai đoạn III

hạ thấp đáng kể so với cả hai giai đoạn trƣớc đó và lƣu lƣợng bùn cát có xu hƣớng

càng giảm mạnh hơn khi lƣu lƣợng càng tăng. Nhƣ vậy, có thể thấy tác động rất lớn

của hồ Ba Hạ đến lƣu lƣợng bùn cát tại Củng Sơn. Tác động này gây ra sự thiếu hụt

đáng kể bùn cát đi về hạ lƣu sông.

1

10

100

1000

10000

100000

1000000

10000000

100000000

1E+09

1E+10

1 10 100 1000 10000 100000 1000000 10000000

Lưu

lượ

ng

bù

n c

át (

tấn

/ngà

y)

Lưu lượng (m3/s)

Giai đoạn I Giai đoạn II Giai đoạn III

19

1.1.3.3. Đặc điểm hải văn

Thủy triều

Thuỷ triều tại khu vực này thuộc chế độ nhật triều không đều. Hàng tháng có từ

18 đến 22 ngày nhật triều. Thời kỳ triều cƣờng thƣờng xuất hiện nhật triều, khi triều

kém thƣờng xuất hiện bán nhật triều. Độ lớn triều trung bình là 1,50 ± 0,20 m. Khi

triều cƣờng, độ cao mực nƣớc là 1,70 m, khi triều kém độ cao triều là 0.50 m. Thời

gian triều dâng thƣờng kéo dài hơn thời gian triều rút. Vận tốc dòng triều không lớn,

vào khoảng 20 † 30 cm/giây. Vào mùa mƣa thuỷ triều chỉ gây ảnh hƣởng tối đa đến

khoảng 4 km trong sông. Vào mùa khô, lƣu lƣợng dòng chảy nhỏ, triều truyền xa hơn.

Theo số liệu toàn cầu, cao độ và biên độ thủy triều đƣợc tính toán theo từng

tháng nhƣ sau:

Bảng 7. Bảng tính toán cao độ và độ lớn thủy triều dựa trên số liệu toàn cầu

Tháng Trung bình Lớn nhất Nhỏ nhất Biên độ

1 1,65 2,12 1,19 0,93

2 1,50 1,93 1,08 0,85

3 1,42 1,79 1,01 0,78

4 1,42 1,78 1,00 0,78

5 1,46 1,86 1,00 0,86

6 1,47 1,94 0,97 0,97

7 1,46 1,94 0,96 0,98

8 1,49 1,92 1,05 0,87

9 1,59 1,96 1,21 0,75

10 1,73 2,13 1,32 0,81

11 1,82 2,28 1,37 0,92

20

Tháng Trung bình Lớn nhất Nhỏ nhất Biên độ

12 1,79 2,26 1,31 0,95

Sóng biển

Khu vực ngoài khơi cửa Đà Diễn, do bị ảnh hƣởng của gió mùa Đông Bắc từ

tháng 10 đến tháng 4 và Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 9 (Hình 2) nên tƣơng ứng với

chúng là 2 hƣớng sóng thịnh hành Đông Bắc và Đông Nam. Từ tháng 1 đến tháng 4,

hƣớng sóng thịnh hành là Đông Bắc. Độ cao trung bình của 2 hƣớng sóng trên trong

khoảng thời gian này là 1,0 m và cực đại là 4,0 m. Từ tháng 5 đến tháng 9, hƣớng sóng

chủ đạo là Đông Nam với độ cao trung bình là 0,8 đến 1,0 m và lớn nhất là 3,5 m. Từ

tháng 10 đến tháng 12, thịnh hành là hƣớng sóng Bắc và Đông Bắc với độ cao trung

bình là 0,9 m và độ cao lớn nhất biến đổi từ 3,5 đến 4,0 m. Nhìn chung, chế độ sóng

trong mùa hè không ổn định và độ lớn nhỏ hơn so với mùa đông (Bảng 8).

Trên thực tế, đƣờng bờ biển khu vực nghiên cứu chạy theo hƣớng Đông Bắc –

Tây Nam nên chủ yếu chịu tác động của sóng hƣớng Bắc, Đông Bắc và Đông. Trong

đó hƣớng sóng Đông Bắc chiếm ƣu thế hơn 2 hƣớng sóng Bắc và Đông cả về độ cao

lẫn tần suất xuất hiện. Do hƣớng sóng Đông Bắc gần nhƣ vuông góc với đƣờng bờ khu

vực nghiên cứu nên vận chuyển bùn cát ngang bờ dƣới tác động của hƣớng sóng này

khá lớn.

Tuy nhiên, trong quá trình xử lý số liệu về sóng ảnh hƣởng đến cửa sông Đà

Diễn lại cho thấy cửa sông bị chịu ảnh hƣởng lớn của sóng trong cả năm. Kể cả vào

mùa gió Tây Nam, hƣớng sóng với đƣờng bờ vẫn rất lớn và cũng có tác động đáng kể

đến cửa sông.

Bảng 8. Đặc trƣng sóng của khu vực cửa sông Đà Diễn [6]

Tháng Chiều cao sóng (m) Chu kỳ (s) Góc (o)

1 2.2 6.2 54.28o

2 1.1 3.7 71.17 o

3 1.1 3.6 89.24 o

4 0.6 2.8 28.15 o

21

Tháng Chiều cao sóng (m) Chu kỳ (s) Góc (o)

5 1.0 4.5 17.51 o

6 1.6 4.4 71.42 o

7 1.3 5.6 73.05 o

8 1.0 4.7 55.16 o

9 1.0 3.6 73.85 o

10 1.2 4.1 63.21 o

11 1.6 5.7 77.35 o

12 2.8 5.5 68.30o

1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội

Lƣu vực sông Ba có tiềm năng kinh tế lớn, hơn hai mƣơi năm qua rất nhiều

hoạt động của con ngƣời đã đƣợc thực hiện, trong đó có thuỷ điện, thuỷ lợi tƣới tiêu

phục vụ phát triển nông nghiệp. Các hoạt động này đƣợc phân tích đánh giá trên quan

điểm xem xét tác động của chúng đến vùng hạ lƣu và cửa sông.

1.2.1. Các hoạt động mang tính quản lý vùng cửa sông ven biển [1]

Các hoạt động mang tính quản lý nhƣ quy hoạch phát triển các ngành trong

vùng chƣa hợp lý, còn chồng chéo và mâu thuẫn ảnh hƣởng đến cửa sông, ví dụ giữa

bảo vệ bờ, chống xói lở của ngành thủy lợi với nạo vét luồng lạch của giao thông thủy,

đánh bắt hải sản hay giữa bảo vệ môi trƣờng, bảo vệ bờ biển với phát triển nuôi trồng

thủy sản, phát triển du lịch vùng ven biển,... Thực tế những hoạt động quy hoạch, phát

triển và quản lý giữa các ngành còn thiếu đồng bộ (kể cả năng lực chuyên môn và

quản lý) nên thƣờng tạo ra những ảnh hƣởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến diễn biến

vùng cửa sông.

1.2.2. Các công trình thủy lợi trên lưu vực sông Ba [4]

Tính đến nay, trên toàn lƣu vực có khoảng 198 hồ chứa thủy lợi, thủy điện lớn,

nhỏ (kể cả đang xây dựng và dự kiến xây dựng), trong đó có 39 hồ chứa thủy điện còn

lại chủ yếu là các hồ chứa thủy lợi. Tổng dung tích của các hồ chứa trên lƣu vực

khoảng 1560,2 triệu m3. Hồ chứa có dung tích lớn nhất là hồ sông Hinh trên sông Hinh

(357 triệu m

3 và 442,26 triệu m

3).

Các hồ chứa thƣợng lƣu có khả năng điều tiết sẽ tác động đáng kể đến hạ lƣu,

làm thay đổi chế độ dòng chảy hạ lƣu, cụ thể là giảm lƣu lƣợng đỉnh lũ do điều tiết và

tăng dòng chảy trong mùa khô. Hồ chứa sẽ giữ lại một phần lớn lƣợng bùn cát lơ lửng

22

của sông, làm cho dòng chảy xuống hạ lƣu có lƣợng bùn cát nhỏ đi, đặc biệt trong mùa

mƣa khi hàm lƣợng bùn cát thƣợng lƣu về lớn. Mỗi khi bùn cát trong sông bị giảm

nhỏ, cân bằng bùn cát vùng cửa sông thay đổi ảnh hƣởng tới diễn biến cửa sông. Khu

vực hạ lƣu sông Ba có hệ thống thuỷ lợi Đồng Cam đƣợc xây dựng từ thời Pháp thuộc

(1930), lấy nƣớc tƣới tự chảy cho vùng đồng bằng Tuy Hoà. Hệ thống bao gồm một

đập dâng lớn bằng đá xây chắn ngang dòng chính sông Ba khống chế lƣu vực 12.800

km2. Trong mùa khô, hệ thống thủy lợi Đồng Cam lấy nƣớc tƣới với khối lƣợng lớn

làm giảm hẳn dòng chảy hạ lƣu, có những năm kiệt mực nƣớc sông trƣớc đập còn thấp

hơn đỉnh đập, có nghĩa không còn nƣớc chảy về hạ lƣu, đoạn sông từ Đồng Cam đến

cửa Đà Diễn bị khô cạn.

Các công trình thuỷ lợi đã gây ra sự suy giảm về lƣợng và chất lƣợng nƣớc mặt

của lƣu vực sông, giảm đỉnh lũ trong mùa mƣa và giảm thiểu hạn kiệt trong mùa khô.

Sau các hồ thuỷ lợi, trên đoạn sông khoảng 6 – 7 km là hiện tƣợng “chết” của các dòng

sông do sự điều tiết của các hồ. Các công trình thuỷ điện gây ra suy giảm về chất

lƣợng nƣớc của lƣu vực sông do đƣợc tích trong các hồ chứa và thay đổi quy luật của

quá trình xâm nhập mặn vùng ven biển cửa sông. Lƣợng bùn cát lắng đọng lại trong

các công trình thuỷ lợi là rất lớn, chỉ còn lại khoảng 10% đƣợc đổ xuống hạ du. Bờ

sông vùng hạ lƣu thƣờng bị xói lở và đặc biệt vùng ven biển cửa sông, các bãi bồi có

xu hƣớng bị xói lở để bù đắp lƣợng thiếu hụt đó. Đặc biệt trong những năm gần đây

tốc độ xói lở tăng rất nhanh, tại cửa Đà Diễn, do dòng chảy đƣợc điều tiết nên các doi

cát hai bên cửa có xu hƣớng kéo dài thu hẹp dần cửa sông. Tháng 7/2007 bãi bồi bờ

bắc cửa Đà Diễn bị xói sâu vào trong làm sạt lở bờ sông từng đoạn lớn trên 400 m, sâu

vào đất liền 80 m.

Các công trình thủy lợi trên lƣu vực sông Ba đã tác động làm gia tăng hiện

tƣợng xói lở bãi bồi cửa sông ven biển và đây chính là tác động trực tiếp tới cửa sông

Đà Diễn và thành phố Tuy Hoà.

1.2.3. Các công trình thủy điện trên lưu vực sông Ba

Theo số liệu hiện trạng và quy hoạch thuỷ điện đã đƣợc phê duyệt đến tháng 12

năm 2004 trên lƣu vực sông Ba thì các công trình thuỷ điện vừa và nhỏ trên các dòng

nhánh của lƣu vực sông Ba chủ yếu là đập dâng sử dụng lƣu lƣợng cơ bản, sau đó

đƣợc chuyển qua kênh dẫn hở vào đƣờng ống áp lực và nhà máy thuỷ điện sau đập.

Tuy nhiên cũng có một số trạm thuỷ điện dự kiến xây dựng bằng hồ chứa điều tiết ở

thƣợng nguồn các nhánh suối nhỏ để phát điện đơn thuần nhƣ trạm thuỷ điện Đắk

Dinh Dong, KrôngPa, ĐakBLe. Tổng cộng trên các sông nhánh nhỏ có tới 55 thủy

điện nhỏ với tổng công suất lắp máy tới 152,5 MW.

23

Bảng 9. Các công trình thuỷ điện trên dòng chính và nhánh lớn lƣu vực sông Ba

[1]

TT Tên công trình F lƣu vực

(km2)

Vị trí Sông, suối Nlm

MW

Etbnăm 106

KWh

1 Ka Nak 833,0 KBang Sông Ba 13,0 56,6

2 An Khê 1236,0 TX An Khê Sông Ba 160 643,2

3 ĐakSRông 2094 KonChRo Sông Ba 40 179,1

4 S. Ba thƣợng 3221 Ea Pa Sông Ba 26 113,3

5 IaYun thƣợng1 465 MăngYang IaYun 28 139,5

6 IaYun thƣợng2 814 MăngYang IaYun 18 87,1

7 Hchan 854 Măng Yang IaYun 12 70,2

8 Hmun 890 Chƣ Sê IaYun 15 79,5

9 Ayun hạ 1670 AYunPa IaYun 3 24,2

10 EaKRôngNăng 1168 Sông Hinh Eakrnăng 66 264,6

11 Sông Ba hạ 2612,7 Sông Ba Sơn Hoà 250 968,6

12 Sông Hinh 772 Sông Hinh Sông Hinh 70 403,6

Cộng 701 2630,3

Bảng 10. Lƣợng bùn cát đến hồ Sông Ba Hạ khi có hồ An Khê, Krong Hnăng và

Iayun [1]

Tuyến F

(km2)

Qo

(m3/s)

Ro

(kg/s)

Wll

103m

3/năm

Wdđ

103m

3/năm

W

103m

3/năm

Trạm TV Củng Sơn 12244 285 71,1 1867,7 298,8 2166,5

Trạm TV An Khê 1345 32,9 3,39 89,1 14,3 103,4

Tuyến An Khê trên 1246 31,0 3,198 84,1 13,4 97,5

24

Tuyến F

(km2)

Qo

(m3/s)

Ro

(kg/s)

Wll

103m

3/năm

Wdđ

103m

3/năm

W

103m

3/năm

Tuyến Iayun 1670 39,2 4,038 106,1 17,0 123,1

Tuyến Krông Hnăng 1168 32,3 8,058 211,8 33,9 245,7

Tuyến SBH II 11115 223,2 41,92 1101,7 176,3 1278,0

Tuyến SBH III 11135 224,4 42,22 1109,6 177,5 1287,1

Trên dòng chính và các dòng nhánh lớn sông Ba các bậc thang thuỷ điện đã

đƣợc duyệt quy hoạch và hầu hết các công trình thuỷ điện đề xuất trong quy hoạch đã

đƣợc nghiên cứu khả thi và một số công trình đang thi công nhƣ thuỷ điện H‟chan,

thuỷ điện An Khê - Ka Năk, thuỷ điện Đăk S‟rông, thuỷ điện Sông Ba Hạ, thuỷ điện

Krông H‟năng.

Bên cạnh các đóng góp tích cực về nhiều mặt, việc xây dựng các công trình

thủy nông, giao thông kể cả công trình dân sinh kinh tế ở mức độ khác nhau đã có

những tác động tiêu cực, trực tiếp hoặc gián tiếp hỗ trợ cho các quá trình xói lở - bồi tụ

bờ biển, bờ sông. Các đập ngăn, hồ chứa đầu nguồn thƣờng làm biến đổi cơ bản dòng

chảy và lƣợng phù sa đƣa về hạ du, đặc biệt là gây ra xói lở mạnh mẽ hơn so với lúc

chƣa có đập ngăn, hồ chứa. Do lƣợng bùn cát bị lắng đọng rất lớn trong các hồ thuỷ

điện gây nên thiếu hụt bùn cát vùng hạ du và ven biển cửa sông. Bờ sông vùng hạ lƣu

thƣờng bị xói lở và đặc biệt vùng ven biển cửa sông, các bãi bồi có xu hƣớng bị xói lở

để bù đắp lƣợng thiếu hụt đó. Tác động của các hồ chứa thủy điện trên dòng chính

sông Ba đến bùn cát có thể thấy nhƣ Bảng 10.

Các công trình thuỷ điện đã gây ra sự suy giảm về lƣợng và chất lƣợng nƣớc

mặt của lƣu vực sông. Thất thoát chủ yếu về lƣợng do bay hơi và một phần ngấm

xuống đất cung cấp nƣớc cho nƣớc ngầm. Sau các đập thuỷ điện đến khoảng 6 – 7 km

là hiện tƣợng chết của các dòng sông do sự điều tiết của các cửa xả thuỷ điện.

1.2.4. Các hoạt động phát triển kinh tế xã hội khác

Ngoài các công trình khai thác tài nguyên nƣớc ở thƣợng lƣu, ngay tại khu vực

hạ lƣu và cửa Đà Diễn đã có nhiều công trình xây dựng phục vụ phát triển kinh tế, xã

hội, chỉnh trị và bảo vệ cửa sông. Trong đó đáng kể nhất là một số công trình giao

thông (ba cầu giao thông gồm cầu đƣờng sắt Bắc – Nam, cầu đƣờng bộ (QL 1A), cầu

Hùng Vƣơng) và các công trình thuỷ lợi phòng chống thiên tai vùng cửa sông ven biển

nhƣ cống thoát nƣớc, kè nắn dòng, bảo vệ bờ.

25

Trong những năm gần đây, do diễn biến của khu vực cửa sông Đà Diễn vô cùng

phức tạp, hàng loạt những công trình kè đã đƣợc xây dựng để khắc phục hậu quả tiêu

cực do yếu tố tự nhiên gây ra. Hai phía bờ Băc và Bờ Nam cửa sông liên tục bị xói lở

nghiêm trọng, do đó hệ thống kè đá đã đƣợc xây dựng ở phía Bắc (Hình 5). Đặc biệt,

tại khu vực xóm Rớ phía Nam cửa sông, hệ thống kè mỏ hàn đã đƣợc xây dựng từ năm

2016 để bảo vệ khu vực tập trung rất đông dân cƣ và cảng cá Đông Tác (Hình 6).

Hình 5. Kè đá phía Bắc cửa Đà Diễn, khu vực hải đăng (11/2017)

Hình 6. Hệ thống kè cứng phía Nam cửa Đà Diễn – Xóm Rớ (11/2017)

26

Vào mùa mƣa lũ tháng 11 năm 2017, khu vực bờ phía Nam cửa sông Đà Diễn

đã bị xói nghiêm trọng, chính quyền địa phƣơng đã phải bố trí đổ đá làm kè để bảo vệ

bờ, ngăn không cho hiện tƣợng xói vào sâu hơn (Hình 7).

Hình 7. Kè đá bảo vệ bờ Nam cửa sông Đà Diễn (11/2017)

Bên cạnh đó, hoạt động khai thác cát sông tại khu vực là một trong những

nguyên nhân tác động trực tiếp đến thay đổi dòng dẫn. Tình trạng khai thác cát ồ ạt,

bừa bãi làm thay đổi dòng chảy và gây ra sạt lở đƣờng bờ, ảnh hƣởng đến đời sống của

ngƣời dân nơi đây.

Lớp phủ vùng lƣu vực sông Ba cũng thay đổi theo thời gian dƣới sự tác động

của con ngƣời trong việc khai thác gỗ cũng nhƣ phát triển nông nghiệp. Năm 1943

diện tích rừng tự nhiên các loại chiếm khoảng 82 % diện tích lãnh thổ, nhƣng đến năm

1983 chỉ còn 42 %. Sự biến động về lớp phủ thực vật nhƣ vậy trong khoảng thời gian

dài đƣơng nhiên đã dẫn đến các hậu quả tiêu cực về môi trƣờng với sự gay gắt hơn của

mùa khô và giảm đi một cách đáng kể lƣợng mƣa. Đặc biệt chế độ dòng chảy thay đổi

dƣới tác động mất đi của lớp phủ thực vật đã làm tăng thêm sự nghiêm trọng của lũ lụt

trong lƣu vực sông Ba những năm gần đây.

Theo nghiên cứu của Nguyễn Văn Cƣ và cộng sự (2001) [7], diện tích rừng kín

bị giảm nhƣng rừng thƣa lại tăng lên trong khi đó đối tƣợng đất trống hầu nhƣ không

27

thay đổi, diện tích đất nông nghiệp và nƣớc cũng tăng lên điều đó cho thấy đối tƣợng

cây bụi là đối tƣợng chính bị biến đổi sang các trạng thái khác.

Bảng 11. Phần trăm biến động giữa các đối tƣợng giai đoạn 1992-2000 [7]

STT Tên lớp Năm 1992 Năm 2000

Diện tích (ha) Phần trăm Diện tích (ha) Phần trăm

1 Rừng kín 249511 17,9% 229741 16,5%

2 Rừng thƣa 346964 24,8% 424584 30,4%

3 Cây bụi 422617 30,2% 323379 23,2%

4 Cỏ 305004 21,8% 320846 23,0%

5 Đất trồng 34974 2,5% 33814 2,4%

6 Đất nông nghiệp 34890 2,5% 50152 3,6%

7 Nƣớc 3600 0,3% 12830 0,9%

Khai thác rừng trên lƣu vực làm diện tích rừng bị suy giảm không chỉ về diện

tích mà còn bị suy thoái về chất lƣợng. Đây là nguyên nhân cơ bản tác động đến vùng

ven biển cửa sông; mặt khác, lớp thảm phủ bị suy giảm cả về chất lƣợng và số lƣợng

cũng là một trong những tác nhân gây lũ lụt, hạn kiệt và xói lở bồi tụ bờ biển và bồi

lấp cửa sông Đà Diễn.

Tác động của các hoạt động kinh tế của con người trên lưu vực sông Ba đã góp

phần không nhỏ đến diễn biến cửa Đà Diễn, đặc biệt là các công trình thủy lợi. Trong

đó đáng chú ý nhất là hồ chứa thủy lợi lớn nhất là Ayun Hạ hoàn thành năm 2000 với

công suất tƣới thiết kế 13.500 ha, và hệ thống thủy lợi Đồng Cam (gồm đập dâng và hệ

thống kênh) đƣợc xây dựng từ 1932 với diện tích tƣới 19.720 ha. Đập Đồng Cam lấy

gần nhƣ hết lƣợng nƣớc cơ bản trong những thời kỳ kiệt, làm đoạn sông hạ lƣu đến

cửa Đà Diễn khô cạn tạo điều kiện cho các yếu tố biển tác động chủ đạo lên diễn biến

cửa sông. Cửa Đà Diễn là cửa sông lớn và đóng vai trò quan trọng đối với khu vực

Nam Trung Bộ. Hiện tƣợng bồi lấp, sạt lở cửa sông tại đây diễn ra rất phức tạp, do

chịu ảnh hƣởng bởi rất nhiều yếu tố cả tự nhiên lẫn tác động của con ngƣời. Từ năm

2009 đến nay tỉnh Phú Yên thƣờng xuyên tổ chức các đợt nạo vét luông lạch, mở rộng

cửa cửa sông tiêu tốn rất nhiều kinh phí để thuận lợi cho việc di chuyển tàu thuyền ra

vào.

28

Nguyên nhân gây ra các hiện tƣợng mất ổn định cửa sông cần đƣợc xác định cụ

thể và đề xuất phƣơng án khắc phục nhằm ổn định cửa sông một cách bền vững. Tất cả

các yếu tố tự nhiên nhƣ dòng chảy trong sông, thủy triều, sóng, bão.... hay có sự tác

động của con ngƣời nhƣ kinh tế xã hội, các công trình kè, đập, hồ chứa, công trình

trạm bơm lấy nƣớc, thủy hải sản, nông nghiệp cũng có khả năng tác động đến diễn

biến hình thái của cửa sông theo từng cách và sự ảnh hƣởng khác nhau.

Vì vậy cần có những nghiên cứu chuyên sâu để xác định đƣợc mức ảnh hƣởng

của từng yếu tố tác động, nhƣ vậy mới có thể có phƣơng án giải pháp ổn định cửa

sông, thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội.

29

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU

2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.1.1. Khái niệm cửa sông

Theo Pitchard (1963) [8], cửa sông đƣợc định nghĩa là: "Cửa sông là một thủy

vực ven biển nửa kín có liên hệ trực tiếp với nƣớc biển khơi và tại đây, nƣớc biển bị

pha loãng đáng kể với nƣớc ngọt từ các khu vực thu nƣớc trên đất liền". Ngoài ra, trên

cơ sở khoa học về hình thái và động lực học cửa sông, các nhà khoa học đã định nghĩa

cửa sông nhƣ sau: “Cửa sông là vực nƣớc ven bờ nửa kín có cửa thông với biển và

trong đó nƣớc biển xáo trộn với nƣớc sông từ trong lục địa đổ ra”.

Khu vực cửa sông ven biển từ xƣa đến nay thƣờng là nơi tập trung đông dân cƣ

và các hoạt động kinh tế - xã hội tại đây luôn diễn ra sôi động và liên tục. Trên thế giới

các rất nhiều thành phố lớn phát triển tại khu vực cửa sông ven biển nhƣ Singapore,

New York, Sydney… Cửa sông là vùng địa lý tự nhiên phức tạp, chịu tác động tổng

hợp của các yếu tố động lực sông và các yếu tố động lực biển. Những yếu tố này tác

động đáng kể đến quá trình bồi lấp và xói lờ vùng cửa sông. Mức độ và khả năng ảnh

hƣởng của các yếu tố này đến từng cửa sông là khác nhau do đặc điểm địa hình, khí

hậu và vị trí của mỗi cửa sông. Trong nhiều năm, chỉnh trị cửa sông đã có những thành

công nhƣng cũng có những trƣờng hợp không đạt đƣợc mục tiêu đặt ra gây lãng phí

tiền bạc và công sức. Do đó, trên thế giới nói chung và trong nƣớc nói riêng, việc

nghiên cứu và nắm bắt đƣợc quy luật biến đổi và vận động của các yếu tố tự nhiên và

môi trƣờng khu vực cửa sông ven biển từ lâu đã luôn thu hút sự quan tâm nghiên cứu

của các nhà khoa học và sự đầu tƣ cửa các nhà quản lý.

Hiện nay, các phƣơng pháp đƣợc áp dụng để nghiên cứu diễn biến hình thái cửa

sông đã đƣợc phát triển rất nhiều theo các hƣớng khác nhau tùy thuộc vào mục tiêu

nghiên cứu, quy mô và cách tiếp cận. Theo Dane Kristopher (2012) [9], các hƣớng tiếp

cận này có thể đƣợc chia thành 4 loại :

- Hƣớng tiếp cận giải tích

- Hƣớng tiếp cận xây dựng công thức kinh nghiệm – bán kinh nghiệm

- Hƣớng tiếp cận phân tích thống kê

- Hƣớng tiếp cận mô hình mô phỏng

30

2.1.2. Mô hình nhận thức

Mục tiêu của luận văn là xây dựng một mô hình nhận thức (conceptual model –

trong một số nghiên cứu đƣợc dịch thành mô hình khái niệm) diễn biến hình thái cửa

sông Đà Diễn, Phú Yên. Đây là nghiên cứu cơ sở để xây dựng mô hình toán mô phỏng

chế độ thủy thạch động khu vực này theo các thời đoạn ngắn và dài hạn. Mô hình nhận

thức là kết quả của quá trình nghiên cứu, phân tích các vận động, thay đổi thực tế của

cửa sông trong một khoảng thời gian đủ dài. Mô hình nhận thức cần phải có khả năng

diễn tả đơn giản hóa diễn biến hình thái của cửa sông theo thời gian. Nếu mô hình

nhận thức không thể diễn tả đƣợc đầy đủ các diễn biến xảy ra tại khu vực nghiên cứu

hoặc mức độ đơn giản hóa của mô hình không đƣợc tốt, việc mô phỏng các quá trình

của cửa sông sẽ không thể hoàn thành đƣợc. Vì vậy việc xây dựng mô hình nhận thức

của nghiên cứu là rất quan trọng.

Theo Robinson (2008) [10], mô hình nhận thức là mô hình "không sử dụng phần

mềm" phục vụ diễn tả cho mô hình mô phỏng bằng máy tính (đã, đang hoặc sẽ đƣợc

phát triển) những đặc trƣng về mục tiêu, số liệu đầu vào, đầu ra, kịch bản giả định và

đảm bảo sự đơn giản hóa cho mô hình mô phỏng. Nhƣ vậy, mô hình nhận thức là một

quá trình lặp (Hình 8). Nếu mô hình mô phỏng (đƣợc xây dựng dựa trên mô hình nhận

thức) bị lỗi, mô hình nhận thức cần đƣợc chỉnh sửa và hoàn thiện. Vòng lặp sẽ kết thúc

khi mô hình mô phỏng đƣợc hoàn thiện (diễn tả đúng hoặc gần đúng hiện tƣợng).

Hình 8. Quy trình của mô hình nhận thức (Robinson, 2011) [11]

31

Việc xây dựng và phát triển một mô hình nhận thức cần đƣợc dựa trên nền tảng

là xác định mục tiêu của việc xây dựng mô hình nhận thức đó. Việc mục tiêu của mô

hình không rõ ràng thƣờng dẫn đến mức độ đơn giản hóa của mô hình sẽ kém đi. Số

liệu đầu vào cho mô hình là những yếu tố cơ bản thể hiện mục tiêu của mô hình. Kết

quả đầu ra của mô hình sẽ là số liệu thể hiện mức độ hoàn thành mục tiêu đó. Nội

dung của mô hình sẽ phụ thuộc vào phạm vi và mức độ chi tiết của mô hình. Mô hình

nhận thức cần phải có khả năng nhận số liệu đầu vào và cung cấp kết quả đầu ra.

Việc xây dựng mô hình với mức độ đơn giản hóa phù hợp với mục tiêu của mô

hình là rất khó. Rất nhiều yếu tố có thể cùng đóng một vai trò tác động đến hiện tƣợng

và giữa chúng cũng có sự tƣơng tác lẫn nhau. Vì vậy, việc đƣa tất cả các yếu tố vào

mô hình nhận thức dƣờng nhƣ là cần thiết. Tuy nhiên, điều này sẽ khiến cho mô hình

nhận thức trở nên phức tạp và rất khó để có thể mô phỏng. Theo Thomas và

Charpentier (2005) [12], mô hình đơn giản sẽ có thể phát triển nhanh hơn, linh hoạt

hơn, yêu cầu ít dữ liệu hơn, mô hình chạy nhanh hơn và kết quả dễ giải thích hơn. Tùy

vào mục tiêu của mô hình mà độ phức tạp sẽ càng tăng. Vậy để phát triển mô hình,

một số yếu tố cần đƣợc loại bỏ, kể cả khi yếu tố đó có tác động đến hiện tƣợng nghiên

cứu.

Trong khuôn khổ của luận văn, phƣơng pháp phân tích hồi quy đa biến từng

bƣớc logistic (Logistic Stepwise Regression Analysis) sẽ đƣợc áp dụng để phục vụ

nghiên cứu và xây dựng mô hình nhận thức về diễn biến hình thái cửa sông cho thời

đoạn từ năm 1988 đến 2009. Từ 2009 trở đi, hệ thống hồ Ba Hạ đƣợc đƣa vào hoạt

động khiến cho diễn biến cửa sông phần nào bị thay đổi. Với thời đoạn 7 năm, số liệu

đƣa vào mô hình không đủ tính thống kê để có thể sử dụng và đƣa ra đƣợc kết quả

đáng tin cậy.

2.1.3. Phương pháp phân tích hồi quy từng bước logistic

2.1.3.1. Phương pháp phân tích hồi quy đa biến logistic

Ứng dụng của phân tích hồi quy đa biến logistic rất phổ biến trong khoa học xã

hội và nghiên cứu y tế, tuy nhiên vẫn còn rất hạn chế trong nghiên cứu khoa học trái

đất. Một số nghiên cứu trong nghành khoa học trái đất sử dụng phân tích hồi quy

logistic có thể kể đến nhƣ Xác định xác suất phát hiện các hóa chất liên quan đến các

nguồn bùn cát, nƣớc mặt và nƣớc ngầm (William A. Battaglin và Donald A. Goolsby,

32

1997)[13], Dự báo khả năng xảy lũ quét, sạt lở đất và vỡ đê (Michael G. Rupert và

cộng sự, 2003) [14] và Đánh giá khả năng thay đổi của hệ thống kế hoạch ổn định

sông (Brian P. Bledsoe and Chester C. Watson, 2001) [15].

Theo Helsel và Hirsch (2002) [16], công thức cơ bản của phân tích hồi quy đa

biến logistic đƣợc trình bày nhƣ sau:

(

)

(1)

Trong đó:

y là biến phụ thuộc đã đƣợc đƣa về hệ nhị phân (0 hoặc 1)

xn là biến độc lập

p là xác suất (hay rủi ro) xuất hiện của biến y

βn là các hệ số

Phƣơng pháp phân tích hồi quy đa biến logistic sẽ đƣa mối quan hệ giữa biến

phụ thuộc với các biến độc lập đƣợc đƣa vào phân tích. Theo Shiremura (1976) [17],

các đặc trƣng của một cửa sông có thể đƣợc sử dụng để phân tích trong mô hình thống

kế bao gồm: (1) Diện tích mặt cắt cửa sông A, (2) Độ rộng cửa sông B và (3) Hƣớng

của cửa sông ϴ. Trong khuôn khổ của luận văn, đặc trƣng hình thái cửa sông đƣợc tập

trung nghiên cứu là diễn biến độ rộng của cửa sông Đà Diễn. Đây cũng chính là biến

phụ thuộc (y) trong công thức. Các biến độc lập chính là các yếu tố có ảnh hƣởng, tác

động đến diễn biến thay đổi độ rộng của cửa sông. Từ đó, mối quan hệ và mức độ ảnh

hƣởng của từng yếu tố đối với độ rộng cửa sông. Do rộng cửa sông đƣợc đo đạc từ

nguồn dữ liệu ảnh viễn thám với độ phân giải khoảng 15 – 30m, dẫn đến sai số của

biến phụ thuộc khá đáng kể. Việc đƣa biến phụ thuộc về dạng nhị phân sẽ giảm thiểu

mức độ sai số của biến này và đƣa ra đƣợc kết quả tƣơng quan đáng tin cậy cho nghiên

cứu. Phƣơng pháp tính toán các biến và đƣa biến phụ thuộc về hệ nhị phân sẽ đƣợc

trình bày trong phần số liệu.

2.1.3.2. Phương pháp phân tích hồi quy đa biến từng bước

Thông thƣờng, lý thuyết và kinh nghiệm chỉ có thể đƣa ra định hƣớng lựa chọn

các biến có thể đƣa vào mô hình. Trong khi đó, các biến độc lập trong mô hình hồi quy

33

cuối cùng là tập con của các biến đã đƣa vào mô hình ban đầu sao cho đảm bảo 2 mục

tiêu:

- Mô hình hồi quy phải hoàn thiện và thực tế nhất có thể

- Các biến đƣa vào mô hình càng ít càng tốt để đảm tính đơn giản hóa của mô

hình

Ngoài ra, việc đƣa vào quá nhiều các biến độc lập sẽ làm gia tăng tính phức tạp

của mô hình cũng nhƣ khả năng thu thập các số liệu cần có. Mục tiêu của việc sử dụng

phƣơng pháp phân tích hồi quy đa biến từng bƣớc (Multiple Stepwise Regression

Analysis) là để lựa chọn ra các biến độc lập để đƣa vào phân tích sao cho đảm bảo tính

phù hợp và đơn giản cho mô hình.

Trong phân tích thống kê, phân tích hồi quy đa biến từng bƣớc là phƣơng pháp

dùng để lọc ra các mô hình hồi quy sao cho việc lựa chọn các biến tiên đoán đƣợc diễn

ra tự động. Phƣơng pháp là sự kết hợp của hai phƣơng pháp [18]:

- Lựa chọn tiến lên (Step up): Phƣơng pháp bắt đầu với không có biến nào trong

mô hình, sau đó đƣa dần từng biến vào trong mô hình và kiểm tra tính phù hợp

về mặt thống kê của việc đƣa thêm biến vào có thể đƣợc cải thiện hay không.

Công đoạn lặp thêm vào và kiểm tra sẽ dừng lại khi mô hình không thể cải thiện

thêm đƣợc cách đáng kể khi đƣa thêm biến vào nữa.

- Lựa chọn lùi xuống (Step down): Phƣơng pháp bắt đầu với tất cả các biến đƣa

vào mô hình, sau đó tiến hành loại bỏ dần các biến và kiểm tra tính phù hợp về

mặt thống kê của việc loại biến đó có giảm đi không đáng kể hay không. Công

đoạn lặp loại bỏ và kiểm tra sẽ dừng lại khi mô hình bị giảm đi tính phù hợp

một cách đáng kể khiến cho không thể loại thêm biến nữa.

Phƣơng pháp phân tích hồi quy đa biến từng bƣớc sẽ bắt đầu bằng phƣơng pháp

tiến lên để kiểm tra mức độ cải thiện của tính phù hợp của mô hình. Sau đó, ở mỗi

bƣớc thêm biến vào và kiểm tra, phƣơng pháp lùi xuống đƣợc áp dụng để kiểm tra

trong tất cả các biến đã thêm vào trong bƣớc đó có biến nào khi loại bỏ mức ý nghĩa

giảm đáng kể không (biến quan trọng). Nếu một biến không quan trọng đƣợc tìm thấy,

biến đó sẽ đƣợc loại bỏ khỏi mô hình.

34

Đối với mục tiêu của luận văn và đặc điểm tự nhiên của cửa sông Đà Diễn,

phƣơng pháp phân tích hổi quy đa biến logistic kết hợp với phƣơng pháp phân tích hồi

quy từng bƣớc đƣợc áp dụng để lựa chọn các biến độc lập phù hợp đƣa vào mô hình và

xây dựng mối quan hệ, đánh giá mức độ ảnh hƣởng của các biến độc lập đó đến biến

phụ thuộc – độ rộng cửa sông.

Các biến độc lập đƣợc lựa chọn trong luận văn là các biến đặc trƣng cho các

yếu tố tự nhiên ảnh hƣởng đến quá trình biến động hình thái khu vực một cửa sông.

Trong đó, ba yếu tố tự nhiên điển hình là yếu tố sông, yếu tố sóng biển và yếu tố thủy

triều. Mỗi yếu tố trên lại có các đặc trƣng riêng biệt, do đó, mỗi đặc trƣng của từng

yếu tố đều đƣợc xem xét nhƣ một biến độc lập của mô hình nhận thức (chi tiết trong

mục 2.2.2).

2.2. Số liệu

2.2.1. Biến phụ thuộc

Biến phụ thuộc đƣợc lựa chọn là độ rộng của cửa sông Đà Diễn (tính theo mét).

Theo Liu, Huang và Yan (2010) [19], ảnh viễn thám có thể đƣợc sử dụng để quan trắc

sự thay đổi của độ rộng cửa sông. Độ rộng cửa sông đƣợc xác định bằng cách sử dụng

công cụ GIS để đo phần hẹp nhất của hai mũi bờ của cửa sông trên nền ảnh viễn thám.

Tất cả các ảnh viễn thám đƣợc thu thập từ trang điện tử: http://earthexplorer.usgs.gov/

[20] bao gồm ảnh từ vệ tinh Landsat 4 – 5 với độ phân giải 30m, ảnh từ vệ tinh

Landsat 7 và Landsat 8 có độ phân giải 15m (sử dụng ảnh toàn sắc).

Nhằm mục đích phân tích và giải đoán ảnh viễn thám, phần mềm ENVI 5.1

đƣợc sử dụng trong nghiên cứu. Để xác định đƣợc diễn biến biến đổi độ rộng cửa sông

Đà Diễn trong giai đoạn 1988 – 2015, phần nƣớc mặt ở khu vực cửa sông của mỗi ảnh

cần phản đƣợc phân tách để cho thể phân biệt đƣợc rõ ràng với phần đất liền. Với sự

phát triển của kỹ thuật xử lý ảnh tự động bằng phần mềm máy tính, rất nhiều bộ chỉ số

đã đƣợc phát triển và áp dụng để có thể phân tách đƣợc nƣớc với đất, tiêu biểu có

NDWI (Normalized Difference Water Index), MNDWI (Modified Normalized Difference

Water Index) và AWEI (Automated Water Extraction Index). Trong nghiên cứu của Ke

Zhai và cộng sự (2015) [21] đã chỉ ra rằng MNDWI và AWEI thể hiện tốt hơn so với

NDWI. Trong luận văn này, MNDWI đƣợc lựa chọn để phân tách nƣớc bề mặt từ ảnh

Landsat.

35

MNDWI phân tách nƣớc bề mặt bằng cách lọc ra những thành phần khác có thể

có nhƣ đất xây dựng, đất đá và thực vật. Việc xác định sự thay đổi của nƣớc mặt

thƣờng đƣợc thực hiện bằng cách phân tách nƣớc ra riêng biệt bằng ảnh viễn thám

theo thời gian, sau đó so sánh để xác định đƣợc sự thay đổi của cửa sông. Trong dải

hồng ngoại, giá trị phản xạ của nƣớc thƣờng gần bằng không, đặc biệt là trong dải

hồng ngoại giữa (đối với cảm biến của Landsat TM/ETM+). Đây là cơ sở để xây dựng

lên MNDWI. Nhƣ đƣợc trình bày trong công thức (1), dải hồng ngoại giữa trong TM

với bƣớc sóng từ 1.550 – 1.750 μm tƣơng ứng với dải SWIR với bƣớc sóng từ 1.560 –

1.660 μm:

(2)

Các bƣớc để phân tích MNDWI bằng ảnh viễn thám Landsat thông qua phần

mềm ENVI 5.1:

- Tạo file Layer Stack: đƣa các dải màu lựa chọn để xử lý vào một file định dạng

phần mềm

- Tạo ảnh PanSharpen: Tăng độ phân giải của ảnh từ 30m lên 15m (chỉ thực hiện

đƣợc với Landsat 7 và 8)

- Tính toán MNDWI

- Phân tích nƣớc và đất với các màu khác nhau

- Chuyển đổi ảnh từ dạng pixel sang vector và làm mịn ảnh.

Với kết quả phân tích ảnh Landsat, độ rộng cửa sông có thể đƣợc đo bằng công

cụ GIS. Để xác định đƣợc lúc nào cửa sông đƣợc coi là "thu hẹp" hay "mở rộng", độ

chênh lệch của độ rộng cửa sông giữa hai thời điểm thu thập ảnh: ảnh thời điểm 1 và

ảnh thời điểm 2 là âm thì cửa sông tại thời điểm ảnh 2 đƣợc giả định là "thu hẹp" và

ngƣợc lại.

36

Band 1 Band 2

Band 3 Band 4

Band 5 Band 6

37

Band 7 Band 8

Hình 9. Ảnh thu thập từ vệ tinh Landsat 8 (11/02/2015)

Tổng số ảnh khu vực cửa sông Đà Diễn có thể thu thập đƣợc là 350 ảnh từ năm

1988 – 2015. Tuy nhiên, chỉ có 109 ảnh đƣợc lựa chọn để tiến hành đo đạc độ rộng

cửa sông đƣa vào làm biến phụ thuộc trong mô hình. 241 ảnh bị loại bỏ vì những lý do

sau:

- Thời đoạn xây dựng mô hình nhận thức chỉ từ 1988 – 2009.

- Do độ phân giải của ảnh Landsat chỉ ở mức 30m (cao nhất là 15m đối Lansat 7

– 8), để loại bỏ những sai số do độ phân giải, tất cả những cặp ảnh có độ chệch

lệch về độ rộng cửa sông nhỏ hơn 30m đều không đƣợc sử dụng.

- Một số ảnh do ảnh hƣởng của mây nên không thể giải đoán đƣợc hình dạng của

cửa sông

- Landsat 7 từ năm 2003 bị hỏng thiết bị Scan Line Corrector (SLC) dẫn đến các

ảnh chụp từ vệ tinh này sau năm 2003 xuất hiện những đƣờng kẻ đen khiến cho

việc giải đoán ảnh không thể cho hình ảnh của cửa sông chính xác hoàn toàn tại

thời điểm ảnh đó (Hình 10). Các ảnh của vệ tinh Landsat 7 từ sau 2003 đều bị

loại bỏ.

38

Hình 10. Hình ảnh thu thập từ vệ tinh Landsat 7 – SLC off (05/12/2005)

2.2.2. Biến độc lập

Các biến độc lập đƣợc lựa chọn trong luận văn đều là các yếu tố tự nhiên tác

động đến diễn biến hình thái cửa sông. Trong đó, mỗi yếu tố lại đƣợc đặc trƣng bởi

một hoặc một số đặc trƣng cơ bản riêng thay đổi theo thời gian. Vì vậy, các yếu tố khí

tƣợng, thủy văn và hải văn đã đƣợc vecto hóa để sử dụng nhƣ các biến độc lập. Điều

này đã đƣợc thể hiện qua nghiên cứu của Shigemu ra cộng sự trong "Characteristics of

Tidal Inlets on the Pacific coast of Japan" (1976) [17]. Theo kết quả nghiên cứu này,

10 biến độc lập đƣợc sử dụng để phân tích quy luật cửa sông bao gồm:

- Năng lƣợng gió thổi từ biển vào

- Hƣớng gió thổi từ biển vào

- Năng lƣợng gió thổi từ trong sông ra

- Hƣớng gió thổi từ trong sông ra

- Năng lƣợng sóng từ biển vào

- Hƣớng sóng từ biển vào

- Năng lƣợng sóng từ trong sông ra

39

- Hƣớng sóng từ trong sông ra

- Lƣợng lăng trụ triều khi triều trung bình

- Tỷ lệ triều trung bình tại phần cửa sông

Trong luận văn này, áp dụng kết quả nghiên cứu của Shigemura và điều kiện tại

khu vực nghiên cứu, các biến độc lập đƣợc lựa chọn là

- Năng lƣợng gió (We, đơn vị: N)

- Hƣớng gió (Wd, đơn vị: độ)

- Năng lƣợng sóng (Se, đơn vị: N)

- Hƣớng sóng (Sd, đơn vị: độ)

- Lăng trụ triều (P, đơn vị: m3)

- Lƣu lƣợng sông (Q, đơn vị: m3/s)

2.2.2.1. Số liệu lưu lượng

Lƣu lƣợng trong sông đƣợc đo đạc tại trạm Củng Sơn (Hình 11) từ năm 1977

đến 2015. Trạm Củng Sơn cách thành phố Tuy Hòa 35km về phía thƣợng lƣu. Sau

trạm Củng Sơn không còn trạm đo lƣu lƣợng nào nữa và toàn bộ dòng chảy đổ qua

trạm này sẽ đổ ra cửa sông. Vì vậy số liệu lƣu lƣợng đo đạc tại trạm Củng Sơn sẽ cung

cấp đƣợc cơ sở giúp nghiên cứu đánh giá đƣợc dòng chảy đổ ra cửa sông. Lƣu lƣợng

trung bình ngày từ năm 1977 đến năm 2009 đƣợc sử dụng trong luận văn này. Giữa

hai thời điểm ảnh sẽ chọn là giá trị lƣu lƣợng trung bình ngày lớn nhất làm đặc trƣng

cho biến lƣu lƣợng.

Hình 11. Vị trí trạm Củng Sơn (Nguồn: Google Earth)

40

2.2.2.2. Số liệu khí tượng, thủy hải văn

Số liệu khí tƣợng, thủy hải văn đƣợc thu thập từ website:

http://www.ecmwf.int/ [22], do trung tâm dự báo thời tiết hạn vừa Châu Âu (ECMWF)

cung cấp miễn phí bao gồm số liệu cƣờng độ và hƣớng gió u10, v10; các đặc trƣng

sóng ngoài khơi. Số liệu đƣợc trích xuất tại điểm 13°7'30.00"N và 109°22'30.00"E

(Hình 12). Số liệu có từ 1972 đến nay.

Hình 12. Tọa độ trích xuất dữ liệu

Số liệu thủy triều đƣợc thu thập trong các đợt đo thực tế vào tháng 11 năm 2015

và tháng 5 năm 2016 thuộc khuôn khổ đề tài cấp nhà nƣớc “Nghiên cứu cơ sở khoa

học để xác định cơ chế bồi lấp, sạt lở và đề xuất các giải pháp ổn định các cửa sông Đà

Diễn và Đà Nông tỉnh Phú Yên phục vụ phát triển bền vững cơ sở hạ tầng và kinh tế

xã hội” mã số ĐTĐL.CN.15/15 do Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc

gia Hà Nội chủ trì [6]. Sau đó sử dựng hằng số điều hòa để xây dựng bộ số liệu thủy

triều cho khu vực nghiên cứu.

Theo nghiên cứu của Shigemura [17], các biến phụ thuộc nhƣ We, Wd, Se, Sd

và P có thể đƣợc tính toán bằng những công thức sau:

Sử dụng số liệu gió ngày lớn nhất, giả sử vận tốc của cơn gió này là V(i) và tần

suất xuất hiện giữa hai ảnh là f(i), các hƣớng gió đƣợc chia nhƣ trong Hình 13.

41

Hình 13. Biểu đồ hƣớng thứ i

Năng lƣợng gió hƣớng i theo hƣớng ngang Weh(i) thổi qua một đơn vị diện tích

(m2), đƣợc tính nhƣ sau:

( ) (3)

Trong đó ρa là mật độ không khí, trong nghiên cứu lấy mật độ không khí tại mực nƣớc

biển là 1,2 kg/m³. Tƣơng tự, năng lƣợng gió hƣớng i theo hƣớng dọc Wev(i) đƣợc tính

nhƣ sau:

( ) (4)

Sau đó, năng lƣợng gió hƣớng i giữa hai giai đoạn ảnh We đƣợc tính nhƣ sau:

√(∑

)

(∑

)

(5)

Hƣớng của năng lƣợng này, Wd đƣợc xác định bằng công thức:

(∑

) (6)

Công thức lấy chiều cao sóng ngày lớn nhất, giả sử cao sóng đến từ hƣớng thứ i

là H(i), độ dài sóng là L(i), biên độ sóng là T(i) và tần suất xuất hiện của sóng đó giữa

42

hai thời điểm ảnh là f(i), thì năng lƣợng sóng hƣớng i theo hƣớng ngang Seh(i) trên

một đơn vị chiều dài đỉnh sóng (m), đƣợc tính nhƣ sau:

( ) (7)

Năng lƣợng sóng hƣớng dọc Sev sẽ đƣợc tính bằng công thức sau:

( ) (8)

Trong đó ρw là mật độc nƣớc biển, trong nghiên cứu lấy giá trị là 1026 kg/m³.

Độ dài sóng tính bằng công thức (Leo C. Van Rijn, 1989) [23]:

(9)

Năng lƣợng sóng Eowv sẽ đƣợc tính bằng công thức sau:

√(∑

)

(∑

)

(10)

Hƣớng của sóng Sd đƣợc tính nhƣ sau:

(∑

) (11)

Lăng trụ triều P đƣợc tính bằng công thức sau:

(12)

Trong đó: Sn là diện tích bề mặt trung bình phía trong vịnh chịu ảnh hƣởng của

triều (đối với cửa Đà Diễn, giá trị này đƣợc xác định là khoảng 125km2) và 2an là

khoảng triều (tidal range) trung bình.

2.2.2.3. Chuẩn hóa số liệu

Các biến độc lập đƣa vào mô hình có thứ nguyên khác nhau và biên độ biến

thiên cũng khác nhau. Điều này có thể làm giảm độ chính xác của mô hình hồi quy. Để

43

khắc phục vấn đề này, công thức chuẩn hóa số liệu đƣợc áp dụng cho tất các các biến

độc lập:

(13)

Trong đó: Xi = số liệu thứ i

XMin = số liệu nhỏ nhất trong chuỗi

XMax = số liệu lớn nhất trong chuỗi

Xi, 0 to 1 = số liệu đƣợc chuẩn hóa từ 0 đến 1

44

CHƯƠNG 3. ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HỒI QUY ĐA BIẾN

TỪNG BƯỚC LOGISTIC XÂY DỰNG MÔ HÌNH NHẬN THỨC VỀ DIỄN BIẾN

HÌNH THÁI CỬA SÔNG ĐÀ DIỄN, TỈNH PHÚ YÊN

Qua tổng quan nghiên cứu về đặc điểm khí tƣợng thủy hải văn khu vực cửa

sông Đà Diễn, tỉnh Phú Yên, có thể thấy sự phân hóa về mùa khá rõ rệt tại đây. Mùa lũ

trên sông Ba bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 12 với lƣu lƣợng trung bình

nhiều năm vào khoảng 672.4 m3/s. Mùa kệt kéo dài từ tháng 1 đến tháng 8 với lƣu

lƣợng trung bình nhiều năm là 146.5 m3/s. Bên cạnh đó, cửa sông Đà Diễn cũng là khu

vực chịu ảnh hƣởng trực tiếp của chế độ gió mùa. Mùa gió Đông Bắc hoạt động từ

tháng 10 đến hết tháng 4, mùa gió Tây Nam bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 9.

Qua mỗi mùa gió và mùa mƣa lũ kể trên, cửa sông lại có cơ chế thay đổi và những yếu

tố tác động chính khác nhau. Do đó, để có thể xác định đƣợc mối quan hệ giữa các yếu

tố tác động với diễn biến độ mở cửa sông, luận văn phân chia ba giai đoạn để nghiên

cứu, cụ thể nhƣ sau:

- Giai đoạn 1: Từ tháng 1 đến tháng 4: Kết thúc mùa lũ, bắt đầu mùa kiệt, gió

mùa Đông Bắc hoạt động;

- Giai đoạn 2: Từ tháng 5 đến tháng 9: Thời gian lƣu lƣợng trên nƣớc trên sông

chƣa cao, gió mùa Tây Nam hoạt động;

- Giai đoạn 3: Từ tháng 10 đến tháng 12: Mùa lũ, gió mùa Đông Bắc hoạt động.

Từ kết quả nghiên cứu của Nguyễn Tiền Giang và nhóm nghiên cứu (2016) [3]

[5], từ sau năm 2009, khi hồ Ba Hạ đi vào hoạt động, chế độ dòng chảy khu vực hạ lƣu

không còn giống nhƣ thời kỳ tự nhiên trƣớc đó. Do đó, luận văn tập trung phân tích và

xây dựng mô hình nhận thức cho cửa sông Đà Diễn trong thời kỳ tự nhiên từ năm

1988 – 2009. Trong những nghiên cứu tiếp theo, mô hình mô phỏng sẽ đƣợc xây dựng

và hiệu chỉnh thêm các hoạt động của con ngƣời cũng nhƣ tác động của hồ chứa vào

mô hình nhận thức từ năm 2010 trở đi.

3.1. Phân tích thống kê và đánh giá dữ liệu ảnh viễn thám Landsat

3.1.1. Giai đoạn 1

Trong giai đoạn này, nghiên cứu lựa chọn 23 cặp ảnh để phân tích. Trong đó, có

18 trƣờng hợp ghi nhận cửa sông "thu hẹp" dần lại, chiếm tỷ lệ 78% (Hình 14). Độ

rộng cửa sông trong giai đoạn này hầu hết dao động trong khoảng 50 – 150m.

45

Hình 14. Tỷ lệ đóng mở cửa sông giai đoạn 1

Đặc biệt có một số thời điểm độ rộng cửa sông rất nhỏ (< 40m). Điển

hình là vào năm 1998 và 2007, cửa sông "thu hẹp" gần nhƣ đóng hoàn toàn (Hình 15).

Tháng 2/1998 Tháng 3/2007

Hình 15. Thời điểm cửa sông thu hẹp gần nhƣ hoàn toàn

3.1.2. Giai đoạn 2

38 cặp ảnh đƣợc đƣa vào phân tích trong giai đoạn này. Trong cả giai đoạn, cửa

sông tƣơng đối ổn định, không có những thay đổi quá lớn. Số lần cửa sông "thu hẹp"

78%

22%

Giai đoạn 1

Đóng Mở

BIỂN BIỂN

SÔNG

SÔNG

46

là 16 lần, chiếm tỷ lệ 42% (Hình 16). Có thể coi đây là giai đoạn cửa sông tƣơng đối

ổn định. Độ rộng trung bình cửa sông trong giai đoạn này là khoảng 200m.

Hình 16. Tỷ lệ đóng mở cửa sông giai đoạn 2

3.1.3. Giai đoạn 3

Trong giai đoạn, 22 cặp đƣợc sử dụng để nghiên cứu. Tỷ lệ cửa sông "mở rộng"

đạt 73% với 16 trƣờng hợp xảy ra (Hình 17). Độ rộng cửa sông khoảng 250 – 500m.

Hình 17. Tỷ lệ đóng mở cửa sông giai đoạn 3

Qua phân tích số liệu lƣu lƣợng trạm Củng Sơn, khi giá trị lƣu lƣợng trung bình

ngày tại đây lớn hơn 5560 m3/s, cửa sông đạt tỷ lệ 100% "mở rộng" ra với 3 trƣờng

hợp với độ rộng cửa đạt trên 450m. Đối chiếu với đƣờng tần suất lƣu lƣợng trung bình

42%

58%

Giai đoạn 2

Đóng Mở

27%

73%

Giai đoạn 3

Đóng Mở

47

ngày lớn nhất nhiều năm tại trạm Củng Sơn giai đoạn 1977 – 2016 (Hình 18), giá trị

lƣu lƣợng 5560 m3/s có tần suất xuất hiện khoảng 35%. Vậy trong khoảng 3 năm, cửa

sông lại chắc chắn mở rộng một lần với độ rộng cửa sông lớn hơn 450m.

Hình 18. Đƣờng tần suất lƣu lƣợng trung bình ngày lớn nhất nhiều năm giai đoạn

1977 – 2016 tại trạm Củng Sơn

Có 6 trƣờng hợp giá trị lƣu lƣợng lớn hơn 2520 m3/s, trong đó 5 trƣờng hợp ghi

nhận cửa sông "mở rộng" ra. Trƣờng hợp cửa sông "thu hẹp" lại vào giữa hai thời

điểm ảnh 20/10/1990 và 23/12/1990 với lƣu lƣợng trung bình ngày lớn nhất trong

khoảng ảnh là 5100m3/s vào ngày 12/11/1990. Điều này có thể giải thích nhƣ sau: Vào

ngày 19/10/1990 đã xảy ra một trận lũ lớn với lƣu lƣợng trung bình ngày đạt 6750m3/s

khiến cho cửa sông vào ngày 20/10/1990 "mở rộng" ra khoảng 448m, đạt đƣợc độ

rộng tốt đa đón lũ. Do đó trận lũ vào ngày 12/11/1990 cửa sông không mở rộng hơn

nữa, và từ thời điểm đó đến 23/12/1990, cửa sông "thu hẹp" dần về 200m.

Đối với lƣu lƣợng 2520 m3/s ứng với giá trị lƣu lƣợng 7 ngày lớn nhất [3], cửa

sông có xu thế mở rộng ra và tiến tới độ rộng lớn hơn 450m. Tần suất xuất hiện của

ngƣỡng lƣu lƣợng này là khoảng 85%, nghĩa là hiện tƣợng cửa sông mở rộng ra có thể

xảy ra hàng năm.

3.2. Kết quả mô hình phân tích hồi quy từng bƣớc logistic

Để thực hiện mô hình phân tích hồi quy từng bƣớc logistic, phần mềm R stuido

đƣợc sử dụng với đoạn câu lệnh nhƣ sau:

#báo cho R biết nơi chứa số liệu

> setwd("d:luanvan")

48

#nhập số liệu và cho vào một data frame tên gd1

> gd1<-read.csv("gd1.csv",header=TRUE,na.string=".")

#chọn số liệu có đầy đủ số liệu cho phân tích

> data1<-na.omit(gd1)

> attach(data1)

#phân tích số liệu bằng mô hình hồi quy logistic

> logistic <-glm (B~ .,family="binomial", data=data1)

#Chạy tất cả các mô hình với số lượng biến khác nhau (Stepwise)

> search<-step(logistic)

#Hiển thị mô hình tối ưu nhất

> summary(search)

3.2.1. Giai đoạn 1

Số liệu để đƣa vào mô hình trong giai đoạn 1 đã đƣợc phân tích và tổng hợp

trong bảng sau:

Bảng 12. Số liệu đầu cho mô hình giai đoạn 1

B Q We Wd Se Sd P

M 0.197842 0.486835 0.962223 0.419372 0.028423 0.276191

D 0.110072 0.025083 0.998464 0.073037 0.053564 0.906829

D 1 0.54373 0.948408 0.397573 0.020261 1

D 0.604317 0.722291 0.945174 0.734621 0.005784 0.0761

D 0.141007 0.183025 0.957673 0.179025 0.093629 0.196588

M 0.589928 1 0.94308 0.85749 7.61E-17 0

D 0.31295 0.318592 0.953172 0.316982 0.075048 0.058118

D 0.215827 0.295548 0.953692 0.350314 0.117952 0.535918

D 0.866906 0.964675 0.946555 1 0.007829 0.037106

M 0.388489 0.276812 0.960186 0.521936 0.022181 0.495044

D 0.121583 0.281182 0.97547 0.238407 0.205036 0.057259

D 0.157194 0.531376 0.954127 0.543555 0.055358 0.054395

D 0.464029 0.86742 0.94536 0.976257 0.010623 0.080367

D 0.791367 0.120583 1 0.162396 0.073651 0.534286

D 0.31295 0.907624 0.945006 0.95705 0 0.183238

D 0.464029 0.249394 0.960949 0.457155 0.043058 0.179808

M 0.334532 0.053107 0 0.029389 0.097315 0.64035

D 0.042086 0.174625 0.974472 0.240164 0.033619 0.260676

D 0.016547 0.212859 0.960439 0.308976 0.034204 0.879729

D 0.586331 0.68947 0.945423 0.821399 0.005388 0.200375

D 0.399281 0.00103 0.782986 0.112557 0.152466 0.959949

M 0 0 0.711777 0.2117 0.102955 0.941567

D 0.082734 0.108338 0.719203 0 1 0.911969

49

Kết quả chạy mô hình thể hiện ở hình:

Coefficients:

Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)

(Intercept) 21.62 14.03 1.541 0.123

Wd -23.43 14.51 -1.615 0.106

Sd -32.69 24.02 -1.361 0.173

---

Signif. codes: 0 „***‟ 0.001 „**‟ 0.01 „*‟ 0.05 „.‟ 0.1 „ ‟ 1

Hình 19. Kết quả mô hình giai đoạn 1

Vậy trong giai đoạn này, yếu tố chính tác động đến diễn biến cửa sông là hƣớng

của gió (Wd) và hƣớng sóng (Sd). Phƣơng trình tƣơng quan giữa tỷ lệ đóng mở cửa

sông với hai biến độc lập có thể đƣợc viết nhƣ sau:

B = 21.62 – 23.43*Wd – 32.69*Sd (14)

Từ phƣơng trình (14), trong giai đoạn gió mùa Đông Bắc hoạt động, nếu biến

hƣớng gió Wd tăng giá trị, cụ thể là lệch dần về phía hƣớng Bắc, tỷ lệ cửa sông mở

rộng ra sẽ tăng. Ngƣợc lại, cửa sông sẽ có xu thế đóng lại nếu hƣớng gió dịch về

hƣớng Đông – biến Wd giảm giá trị. Điều tƣơng tự xảy ra với biến hƣớng sóng Sd.

3.2.2. Giai đoạn 2

Số liệu để đƣa vào mô hình trong giai đoạn 2 đã đƣợc phân tích và tổng hợp

trong bảng sau:

Bảng 13. Số liệu đầu cho mô hình giai đoạn 2

B Q We Wd Se Sd P

M 0.036582 0.398801 0.309347 0.080768 0.069816 0.767543

D 0.37927 0.156243 0.245328 0.126041 0.042604 0.775471

M 0.348786 0.396217 0.305684 0.043074 0.029692 0.623544

D 0.080206 0.439935 0.228349 0.047012 0.029528 0.416116

D 0.417639 0.874639 0.19171 0.075185 0.02953 0.594186

M 0.695154 0.101854 0.321261 0.012268 0.028122 0.628047

M 0.004625 0.396075 0.233681 0.185237 0.046017 0.38539

D 0.043414 0.39606 0.303473 0.039049 0.029829 0.446228

M 0.012246 0.621811 0.194554 0.082448 0.029317 0.454848

D 0.384526 0.758249 0.22498 0.185068 0.029457 0.307939

M 0.742458 0.249628 0.213302 0.097896 0.029232 1

D 0.007621 0.055451 0.318091 0.299043 0.042485 0.267269

M 0 0.523155 0.278042 0.199354 1 0.379867

D 0.021024 0.202536 0.315485 0.051031 0 0.35998

M 0.001367 0.702455 0.309517 0.037658 0.029802 0.12093

50

B Q We Wd Se Sd P

M 0.027226 0.647878 0.309582 0.039879 0.02982 0.359799

D 0.1191 0.229513 0.31747 0.006243 0.028711 0.326488

M 0.288868 0.676078 0.182642 0.099984 0.029119 0.696295

M 0.164301 0.109284 0.319892 0.186534 0.045339 0.535555

D 0.279407 0.379135 0.320613 0.062064 0.018172 0.471609

M 0.245243 0.253821 0.286839 0 0.029589 0.312521

D 0.219489 0.745295 0.199454 0.088205 0.02938 0.426561

M 0.590035 0.484545 0.011717 0.033765 0.029297 0.39234

M 0.047619 0.625671 0.269117 0.06794 0.029746 0.592325

D 0.009198 0.403566 0.256169 0.062139 0.029615 0

M 0.328288 0.359935 0.097387 0.084141 0.029568 0.481674

D 0.328288 0.887522 0.084707 0.211412 0.029496 0.271408

M 0.238936 0.361978 0.266134 0.092922 0.029836 0.560315

D 0.119626 0.913541 0.206294 0.213118 0.02969 0.711459

M 0.569011 1 0.17476 0.220292 0.029501 0.763097

D 0.461789 0.689214 0.138249 0.126688 0.029022 0.591342

M 0.034479 0.569615 0.316569 0.044174 0.029573 0.515903

M 1 0.555702 0.210154 0.105235 0.029541 0.723723

D 0.276254 0.181134 0.296177 0.620309 0.042635 0.656554

M 0.532219 0.272447 0.058311 0.220772 0.008587 0.550357

D 0.151162 0 1 1 0.043038 0.729837

M 0.365079 0.361217 0.225572 0.037051 0.029618 0.449943

M 0.052875 0.914029 0 0.210754 0.029164 0.661553

Kết quả chạy mô hình thể hiện ở hình:

Coefficients:

Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)

(Intercept) -1.911 1.62 -1.18 0.2381

Se -7.58 4.214 -1.799 0.072 .

Sd 39.689 44.753 0.887 0.3752

P 3.883 2.175 1.786 0.0742 .

---

Signif. codes: 0 „***‟ 0.001 „**‟ 0.01 „*‟ 0.05 „.‟ 0.1 „ ‟ 1

Hình 20. Kết quả mô hình giai đoạn 2

Trong giai đoạn này, yếu tố các tác động chính đến diễn biến cửa sông là năng

lƣợng sóng (Se), hƣớng sóng (Sd) và lăng trụ triều. Phƣơng trình tƣơng quan giữa tỷ lệ

đóng mở cửa sông với các biến độc lập có thể đƣợc viết nhƣ sau:

B = -1.911 – 7.58*Se + 39.689*Sd + 3.883*P (15)

Có thể thấy, giá trị của biến lăng trụ triều càng tăng sẽ dẫn đến tỷ lệ mở cửa

sông tăng lên. Tuy nhiên, trong giai đoạn gió mùa Tây Nam và lƣu lƣợng sông không

51

đóng góp nhiều vào diễn biễn cửa sông, với điều kiện lăng trụ triều đạt giá trị lớn nhất

trong chuỗi giá trị, thì năng lƣợng sóng phải thấp đồng thời với hƣớng sóng dịch về

phía Nam thì tỷ lệ mở mới cao hơn tỷ lệ đóng. Bảng 14 thể hiện tỷ lệ (%) cửa sông sẽ

mở ứng với điều kiện lăng trụ triều lớn nhất.

Bảng 14. Tỷ lệ mở cửa sông theo năng lƣợng sóng và hƣớng sóng trong điều kiện

lăng trụ triều lớn nhất

Se 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Sd

0

87.783

77.101

61.206

42.507

25.731

13.967

7.070

3.442

1.643

0.777

0.365

0.1

11.953

5.981

2.895

1.378

0.650

0.306

0.144

0.067

0.032

0.015

0.007

0.2

0.256

0.120

0.056

0.026

0.012

0.006

0.003

0.001

0.001

0.000

0.000

0.3

0.005

0.002

0.001

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.4

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.5

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.6

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.7

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.8

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.9

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

1

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

3.2.3. Giai đoạn 3

Số liệu để đƣa vào mô hình trong giai đoạn 1 đã đƣợc phân tích và tổng hợp

trong bảng sau.

Bảng 15. Số liệu đầu cho mô hình giai đoạn 3

B Q We Wd Se Sd P

M 1 0.27144 0.19182 0.24917 0.02901 1

M 0.59667 0.55689 0.18654 0.98749 0.02919 0.26909

M 0.40364 0.09325 0.22517 0.13007 0.03548 0.63716

D 0.36909 0.45178 0.18441 0.58286 0.03141 0.66505

M 0.34881 0.0704 0 0.14794 0.02722 0.2293

M 0.1753 0.36124 0.18765 0.32212 0.03397 0.19152

D 0.12573 0.66625 0.18537 0.57671 0.02678 0.21632

M 0.12573 0 1 0.05622 0.12222 0.79018

D 0.08067 0.3182 0.18914 0.52885 0.02236 0.69955

M 0.06414 0.37569 0.19398 0.31392 0.02782 0

52

B Q We Wd Se Sd P

D 0.04612 0.16758 0.04725 0 1 0.68572

D 0.03665 0.23763 0.04395 0.85419 0 0.79736

M 0.03575 0.07365 0.11738 0.18403 0.03231 0.78203

D 0.03553 0.24617 0.19191 0.23862 0.02957 0.70761

D 0.02388 0.69706 0.19894 0.60973 0.02674 0.25591

D 0.02156 0.66125 0.18675 0.44794 0.03418 0.33583

D 0.01562 0.41646 0.19765 0.57395 0.01639 0.7924

M 0.00714 0.34064 0.18828 0.15634 0.02581 0.46993

D 0.00361 0.76705 0.18599 0.35318 0.0316 0.49675

D 0.00188 1 0.18701 1 0.02581 0.75124

M 0 0.81414 0.18522 0.70144 0.0276 0.52224

Kết quả chạy mô hình thể hiện ở Hình 21.

Coefficients:

Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)

(Intercept) 1.613 1.298 1.243 0.214

Q 7.662 4.211 1.819 0.0688 .

Se -5.619 2.973 -1.89 0.0588

Sd -5.914 7.636 -0.775 0.4386 .

---

Signif. codes: 0 „***‟ 0.001 „**‟ 0.01 „*‟ 0.05 „.‟ 0.1 „ ‟ 1

Hình 21. Kết quả mô hình giai đoạn 3

Yếu tố tác động chính đến cơ chế vận động của cửa sông trong giai đoạn này là

lƣu lƣợng sông (Q), năng lƣợng sóng (Se) và hƣớng của sóng (Sd). Phƣơng trình

tƣơng quan giữa tỷ lệ đóng mở cửa sông với các biến độc lập có thể đƣợc viết nhƣ sau:

B = 1.613 + 7.662*Q - 5.619*Se -5.914*Sd (16)

Theo phƣơng trình (16), nếu năng lƣợng sóng càng lớn, tỷ lệ cửa sông mở rộng

ra giảm (tỷ lệ cửa sông đóng sẽ tăng). Với điều kiện năng lƣợng sóng lớn nhất trong

chuỗi khảo sát, tỷ lệ mở cửa sông sẽ đƣợc thể hiện qua bảng sau:

Bảng 16. Tỷ lệ mở cửa sông theo lƣợng lƣợng sông và hƣớng sóng trong điều kiện

năng lƣợng sóng lớn nhất

Q 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Sd

0

1.79

3.77

7.77

15.35

28.07

45.64

64.36

79.53

89.32

94.73

97.48

0.1

1.00

2.12

4.46

9.12

17.76

31.73

50.00

68.27

82.23

90.87

95.54

0.2

0.55

1.19

2.52

5.26

10.68

20.46

35.63

54.35

71.93

84.64

92.22

53

Q 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Sd

0.3

0.31

0.66

1.41

2.98

6.21

12.46

23.45

39.73

58.65

75.32

86.78

0.4

0.17

0.37

0.79

1.67

3.53

7.31

14.50

26.73

43.98

62.81

78.42

0.5

0.09

0.20

0.44

0.93

1.99

4.18

8.58

16.80

30.29

48.32

66.80

0.6

0.05

0.11

0.24

0.52

1.11

2.36

4.94

10.06

19.39

34.11

52.69

0.7

0.03

0.06

0.13

0.29

0.62

1.32

2.80

5.83

11.75

22.27

38.14

0.8

0.02

0.03

0.07

0.16

0.34

0.73

1.57

3.31

6.87

13.69

25.44

0.9

0.01

0.02

0.04

0.09

0.19

0.41

0.87

1.86

3.92

8.07

15.89

1

0.00

0.01

0.02

0.05

0.11

0.23

0.49

1.04

2.21

4.63

9.47

Nhƣ vậy, lƣu lƣợng sông càng lớn thì tỷ lệ cửa sông mở càng cao. Ngƣợc lại,

cửa sông sẽ có xu thể mở nếu hƣớng của sóng dịch về phía Bắc, và cửa sông có xu thế

đóng nếu hƣớng của sóng dịch về phía Đông. Khi hƣớng sóng tiến dần về góc vuông

góc với cửa sông thì cửa sông có gần nhƣ chắc chắn sẽ thu hẹp.

Khi năng lƣợng sóng mở mức trung bình, tỷ lệ cửa sông mở rộng ra cao hơn và

phụ thuộc nhiều hơn vào lƣu lƣợng sông. Điều này đƣợc thể hiện trong bảng sau:

Bảng 17. Tỷ lệ mở cửa sông theo lƣu lƣợng sông và hƣớng sóng trong điều kiện

năng lƣợng sóng trung bình

Q 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Sd

0

23.21

39.41

58.32

75.07

86.63

93.30

96.77

98.47

99.28

99.67

99.84

0.1

14.33

26.47

43.65

62.50

78.19

88.52

94.32

97.28

98.72

99.40

99.72

0.2

8.48

16.62

30.01

47.98

66.50

81.03

90.18

95.19

97.70

98.92

99.49

0.3

4.88

9.93

19.18

33.80

52.35

70.27

83.57

91.63

95.93

98.06

99.09

0.4

2.76

5.75

11.61

22.04

37.82

56.68

73.79

85.83

92.87

96.56

98.37

0.5

1.55

3.27

6.78

13.53

25.19

42.01

60.91

77.03

87.83

93.95

97.09

0.6

0.86

1.84

3.87

7.97

15.71

28.62

46.31

64.99

79.97

89.58

94.87

0.7

0.48

1.03

2.18

4.58

9.35

18.16

32.32

50.68

68.85

82.63

91.10

0.8

0.27

0.57

1.22

2.59

5.40

10.94

20.91

36.26

55.03

72.47

85.00

0.9

0.15

0.32

0.68

1.45

3.06

6.37

12.76

23.94

40.38

59.31

75.82

1

54

Q 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

Sd

0.08 0.18 0.38 0.81 1.72 3.63 7.49 14.84 27.27 44.65 63.45

3.2.4. Cả năm

Tất cả chuỗi số liệu đƣợc đƣa vào mô hình phân tích hồi quy, kết quả đƣợc thể

hiện trong hình sau:

Coefficients:

Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)

(Intercept) 0.726 0.4513 1.609 0.1077

Q 1.4846 0.9946 1.493 0.1355 .

Wd -1.9119 0.8205 -2.33 0.0198

Se -1.9487 0.9799 -1.989 0.0467 .

---

Signif. codes: 0 „***‟ 0.001 „**‟ 0.01 „*‟ 0.05 „.‟ 0.1 „ ‟ 1

Hình 22. Kết quả mô hình cả năm

Vậy đối với cả năm, 3 yếu tố có tác động chính đến cơ chế diễn biễn cửa sông

là lƣu lƣợng sông, hƣớng của gió và năng lƣợng sóng. Trong đó, biến lƣu lƣợng tăng

góp phần làm tăng tỷ lệ mở cửa sông, còn biến hƣớng gió và năng lƣợng gió tăng lại

làm tỷ lệ đóng cửa sông tăng. Phƣơng trình tƣơng quan đƣợc xây dựng kết quả này là:

B = 0.726 + 1.4846*Q – 1.912*Wd – 1.949*Se (17)

3.3. Mô hình nhận thức về diễn biến độ rộng cửa sông

Bắt đầu từ giai đoạn 1, từ tháng 1 đến tháng 4, khi kết thúc mùa lũ và bắt đầu

mùa kiệt, gió mùa Đông Bắc hoạt động mạnh, cửa sông có xu thế thu hẹp lại. Yếu tố

ảnh hƣởng chính trong giai đoạn này là hƣớng gió và hƣớng sóng. Nếu hƣớng sóng và

hƣớng gió càng lệch về phía Đông, đặc biệt là về khu vực có góc vuông góc với cửa

sông, cửa sông có xu thế thu nhỏ dần. Mối quan hệ tƣơng quan giữa tỷ lệ mở cửa sông

với biến hƣớng sóng và hƣớng gió đƣợc thể hiện ở phƣơng trình (14).

Giai đoạn 2, từ tháng 5 đến tháng 9 khi mùa kiệt đang diễn ra, lƣu lƣợng trên

sông không lớn và gió mùa Tây Nam hoạt động, cửa sông tƣơng đối ổn định. Yếu tố

ảnh hƣởng chính trong giai đoạn này là năng lƣợng sóng, hƣớng sóng và lăng trụ triều.

Với cùng một giá trị lăng trụ triều, nếu hƣớng sóng lệch về phía Nam, cửa sông có xu

thế mở rộng ra. Năng lƣợng gió càng lớn thì cửa sông có xu thể thu hẹp lại. Mối quan

55

hệ tƣơng quan giữa tỷ lệ mở cửa sông với biến hƣớng sóng, năng lƣợng sóng và lăng

trụ triều đƣợc thể hiện ở phƣơng trình (15).

Giai đoạn 3 với đặc trƣng là lũ lớn và gió mùa Đông Bắc thổi mạnh diễn ra từ tháng 10

đến tháng 12, cửa sông sẽ mở rộng khi có lũ lớn và sau đó thu hẹp dần để quay về quy

luật của giai đoạn 1. Yếu tố ảnh hƣởng chính trong giai đoạn này là lƣu lƣợng, năng

lƣợng sóng và hƣớng sóng. Với cùng một giá trị độ lớn của năng lƣợng sóng, lƣu

lƣợng sông càng lớn thì cửa sông có xu thế mở rộng ra. Ngƣợc lại, cửa sông có xu thế

thu hẹp lại khi hƣớng sóng lệch về hƣớng Đông và vuông góc với cửa. Mối quan hệ

tƣơng quan giữa tỷ lệ mở cửa sông với biến hƣớng sóng, năng lƣợng sóng va lƣu

lƣợng sông đƣợc thể hiện ở phƣơng trình (16)

Hình 23. Mô hình nhận thức diễn biến độ rộng cửa sông Đà Diễn

.

56

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Luận văn đã tổng quan điều kiện tự nhiên, điều kiện khí tƣợng thủy hải văn và

kinh tế xã hội, hiện trạng khu vực cửa sông Đà Diễn, tỉnh Phú Yên. Từ đó xác định

đƣợc tính cấp thiết của việc xây dựng mô hình nhận thức diễn biến hình thái cửa sông

Đà Diễn trong việc xác định nguyên nhân cơ chế bồi lấp cửa sông và đề xuất giải pháp

khắc phục.

Luận văn sử dụng số liệu lƣu lƣợng trung bình ngày đo đạc tại trạm Củng Sơn,

số liệu khí tƣợng, thủy hải văn toàn cầu từ ECMWF làm biến độc lập và số liệu từ ảnh

viễn thám Landsat làm biến phụ thuộc. Từ đó, áp dụng mô hình phân tích hồi quy đa

biến từng bƣớc logistic để xác định những biến độc lập nào là những biến gây tác động

chính trong ba giai đoạn đặc trƣng khác nhau về khí hậu, xây dựng mối quan hệ và

phƣơng trình tƣơng quan với biến tỷ lệ đóng mở cửa sông.

Qua tổng quan các nghiên cứu về hình thái cửa sông, có thể thấy độ rộng cửa

sông B là một trong những đặc trƣng của cửa sông bên cạnh Diện tích mặt cắt cửa

sông A và Hƣớng cửa sông ϴ. Trong khuôn khổ luận văn, biến độ rộng cửa sông Đà

Diễn qua thời gian đƣợc lựa chọn để đánh giá diễn biến hình thái cửa sông trong giai

đoạn từ năm 1988 – 2009.

Từ kết quả nghiên cứu có thể đƣa ra những kết luận chính sau:

- Hƣớng của sóng có tác động để cơ chế biến đổi độ rộng cửa sông trong suốt cả

năm. Nếu hƣớng gió vuông góc với cửa sông, cửa sông có xu thế bị bồi lấp do

bùn cát đƣợc đƣa vào từ đụn cát chìm ở phía ngoài cửa đƣa vào. Nếu hƣớng

sóng dịch về hai phía bờ của cửa, tỷ lệ cửa sông mở sẽ tăng.

- Giai đoạn 3 từ tháng 10 đến tháng 12 là giai đoạn duy nhất cửa sông có xu thế

mở (hay xói lở) cao. Khi có lũ trong trong sông, lƣu lƣợng đổ qua cửa sông lớn,

cửa sông sẽ có xu thể mở rộng. Đặc biệt, khi lƣu lƣợng trung bình ngày tại trạm

Củng Sơn vƣợt qua ngƣỡng 5560m3/s tƣơng đƣơng với giá trị lƣu lƣợng trung

bình nhiều năm một ngày lớn nhất trong thời kỳ tự nhiên theo nghiên cứu của

Nguyễn Tiền Giang và nhóm nghiên cứu (2016) [3], cửa sông chắc chắn mở

rộng để thoát lũ. Tần suất xuất hiện của giá trị lƣu lƣợng này là 35%, tức là cứ 3

năm thì cửa sông chắc chắn mở rộng lớn hơn 450m ít nhất một lần. Bùn cát tại

57

cửa sẽ theo dòng chảy từ sông đẩy ra biển và tạo ra những đụn cát phía bên

ngoài cửa.

- Giai đoạn 1 từ tháng 1 đến tháng 4 là giai đoạn bồi lấp chính dƣới tác động của

gió mùa Đông Bắc. Giai đoan 2 từ tháng 5 đến tháng 9 là giai đoạn cửa sông ít

biến đổi nhất. Đây là thời điểm gió mùa Tây Nam hoạt động và lƣu lƣợng đổ ra

từ trong sông không lớn.

Luận văn đã xây dựng đƣợc mô hình nhận thức diễn biến hình thái cửa sông Đà

Diễn, tỉnh Phú Yên đảm bảo đƣợc:

- Khả năng mô tả đƣợc diễn biến tự nhiên hàng năm tại đây;

- Tính đơn giản hóa của mô hình nhận thức

Nghiên cứu này là bƣớc đầu tạo cơ sở để cho những nghiên cứu tiếp theo sâu

sắc hơn trong việc xác định nguyên nhân cơ chế bồi lấp cửa sông Đà Diễn, tỉnh Phú

Yên và đề xuất giải pháp chỉnh trị. Do khuôn khổ luận văn còn nhiều hạn chế về thời

gian, kết quả của luận văn mới chỉ dừng lại ở các ngƣỡng định lƣợng cơ bản cho các

yếu tố tự nhiên có ý nghĩa làm thay đổi diễn biến độ rộng của cửa sông và mô hình

nhận thức về cơ chế thay đổi độ rộng cửa sông. Luận văn đƣa ra hƣớng nghiên cứu

tiếp theo trong lĩnh vực xây dựng mô hình nhận thức nhƣ sau: Mô hình nhận thức

đƣợc xây dựng trong luận văn sẽ đƣợc sử dụng làm cơ sở để xây dựng mô hình mô

phỏng diễn biến hình thái cửa sông Đà Diễn, tỉnh Phú Yên. Nếu kết quả mô phỏng

không tốt, mô hình nhận thức sẽ đƣợc hiệu chỉnh để cải thiện chất lƣợng của mô hình

mô phỏng. Vòng lặp trên sẽ đƣợc lặp đi lặp lại đến khi mô hình mô phỏng có thể mô

phỏng đƣợc tốt các quá trình vận động tại cửa sông.

58

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu Tiếng Việt

[1] P. T. Hƣơng, “Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp ổn đinh

cửa Đà Rằng, tỉnh Phú Yên”, Đại học Thủy Lợi, 2013.

[3] N. T. Giang và c.s., “Đánh giá sự biến đổi chế độ thủy văn hạ lƣu lƣu vực sông

Ba dƣới tác động của hệ thống hồ chứa”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN Các

Khoa học Trái đất và Môi trường, vol 32, số p.h 2, tr 12–24, 2016.

[4] P. T. Hƣơng và V. T. Ca, “Phân tích một số đặc trƣng động lực ảnh hƣởng đến

diễn biến hình thái cửa sông Đà Rằng, tỉnh Phú Yên”, Tạp chí Khoa học kỹ thuật

Thủy lợi và Môi trường, số p.h 23, tr 76–86, 2008.

[5] N. T. Giang, H. T. Thảo, T. N. Vĩnh, P. D. H. Bình, và V. Đ. Quân, “Đánh giá

cán cân bùn cát tại hạ lƣu sông Ba dƣới tác động của hệ thống hồ chứa”. 2017.

[6] N. T. Giang, “Nghiên cứu cơ sở khoa học để xác định cơ chế bồi lấp, sạt lở và

đề xuất các giải pháp ổn định các cửa sông Đà Diễn và Đà Nông tỉnh Phú Yên

phục vụ phát triển bền vững cơ sở hạ tầng và kinh tế xã hội”, 2015.

[7] N. V. Cƣ và C. Sự, “Điều tra cơ bản tài nguyên môi trƣờng nhằm khai thác hợp

lý đất hoang hoá các bãi bồi ven biển cửa sông Việt Nam”, 2001.

Tài liệu Tiếng Anh:

[2] http://weather.unisys.com.

[8] D. W. Pritchard, “What is an estuary: physical viewpoint”, trong Estuaries, vol

American A, G. H. Lauff, B.t.v Washington D.C.: American Association for the

Advancement of Science, 1967, tr 3–5.

[9] D. K. Behrens, “The Russian River Estuary: Inlet morphology, Management,

and Estuarine Scalar Field Response”, 2012.

[10] S. Robinson, “Conceptual modelling for simulation Part I: definition and

requirements”, J. Oper. Res. Soc., vol 59, số p.h 3, tr 278–290, tháng 3 2008.

[11] S. Robinson, “Choosing the right model: Conceptual modeling for simulation”,

Proc. 2011 Winter Simul. Conf., tr 1423–1435, 2011.

[12] A. Thomas và P. Charpentier, “Reducing simulation models for scheduling

59

manufacturing facilities”, Eur. J. Oper. Res., vol 161, số p.h 1, tr 111–125, tháng

2 2005.

[13] W. A. Battaglin và D. A. Goolsby, “Statistical modeling of agricultural chemical

occurrence in midwestern rivers”, J. Hydrol., vol 196, số p.h 1–4, tr 1–25, tháng

9 1997.

[14] M. G. Rupert, S. H. Cannon, J. E. Gartner, J. A. Michael, và Dennis R. Helsel,

“Using Logistic Regression to Predict the Probability of Debris Flows in Areas

Burned by Wildfires, Southern California, 2003–2006”, 2003.

[15] B. P. Bledsoe và C. C. Watson, “Logistic analysis of channel pattern thresholds:

meandering, braiding, and incising”, Geomorphology, 2001.

[16] D. R. Helsel và R.M. Hirsch, “Statistical Methods in Water Resources”, trong

Hydrologic Analysis and Interpretation, vol 4, United States Geological Survey,

2002.

[17] T. Shigemura, “Characteristics of tidal inlets on the Pacific coast of Japan”,

Honolulu, Hawaii, 1976.

[18] R. R. Hocking, “A Biometrics Invited Paper. The Analysis and Selection of

Variables in Linear Regression”, Biometrics, vol 32, số p.h 1, tr 1, tháng 3 1976.

[19] Y. Liu, H. Huang, và J. Yan, “Using landsat data to detect long-term

morphodynamic behavior of estuaries: A case study in the Xiaoqing River

estuary, China”, trong 2010 IEEE International Geoscience and Remote Sensing

Symposium, 2010, tr 417–420.

[20] http://earthexplorer.usgs.gov/.

[21] K. Zhai, X. Wu, Y. Qin, và P. Du, “Comparison of surface water extraction

performances of different classic water indices using OLI and TM imageries in

different situations”, Geo-spatial Inf. Sci., vol 18, số p.h 1, tr 32–42, 2015.

[22] http://www.ecmwf.int/.

[23] L. C. Van Rijn, Principles of fluid flow and surface waves in rivers estuaries

seas and oceans. Netherlands: Aqua Publications, 1989.

60