Đề tài Xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần cho các vùng bờ biển Việt Nam” và một số kết quả đạt được

DỰ ÁN “XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CẢNH BÁO NGUY CƠ SÓNG THẦN CHO CÁC VÙNG BỜ BIỂN VIỆT NAM” VÀ MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Vũ Thanh Ca1, Trần Thục1, Nguyễn Đình Xuyên2, Phùng Đăng Hiếu1, Nguyễn Xuân Hiển1, Trương Đức Trí1 1Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường 2Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Tóm tắt: Các kết quả phân tích cấu trúc các đới đứt gẫy có thể xảy ra động đất có kèm theo sóng thần trên toàn khu vực Biển Đông cho thấy rằng có 4 khu vực có khả năng là nguồn động đất gây sóng thần. Căn cứ vào đó, 13 kịch bản nguồn sóng thần trên Biển Đông đã được xây dựng cùng với các thông số động đất tạo sóng thần tương ứng. Các kết quả tính toán mô phỏng quá trình thành tạo và lan truyền của sóng thần trên phạm vi toàn Biển Đông theo các kịch bản bằng các mô hình số trị đã được kiểm chứng giúp khẳng định động đất mạnh tại đới đứt gẫy Manila là nguồn động đất gây sóng thần nguy hiểm nhất cho vùng biển nước ta. Các kết quả tính toán chi tiết về độ cao và thời gian lan truyền của sóng thần trên phạm vi toàn Biển Đông và các vùng ven bờ của Việt Nam với bộ số liệu độ sâu biển đã được hiệu chỉnh do Đoàn đo đạc và biên vẽ hải đồ, Bộ Tham mưu hải quân sẽ được sử dụng để xây dựng các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần trên toàn vùng bờ biển Việt Nam. Abstract: Results of the analysis of faults with the potential of earthquake generated tsunami in South China Sea showed that there are four areas with the potential of generating earthquake with tsunami. Based on this, 12 tsunami source scenarios have been developed with the corresponding tsunami generation parameters. The results of the computation of the generation and propagation of tsunami in the South China Sea under the scenarios using verified numerical models reconfirm that strong earthquakes in the Manila Trench are the most dangerous earthquakes for tsunami generation. Detailed computation of the tsunami height and arrival time in the South China Sea and Vietnamese coastal areas using the corrected sea bottom topography data will be used for the construction of the tsunami hazard maps for the whole Vietnamese coastal areas. 1. Sóng thần và hệ thống cảnh báo nguy cơ sóng thần 1.1 Giới thiệu chung Sóng thần là một thiên tai đặc biệt nguy hiểm. Sóng thần (tsunami) là một loạt các con sóng lớn được tạo ra từ một trận động đất dưới đáy biển, sụt lở đất ngầm hoặc phun trào núi lửa. Cũng có khi sóng thần được tạo ra bởi một vụ lở đất đá xuống đại dương, hoặc một khối thiên thạch lớn rơi xuống biển. Thông thường, các trận động đất có cường độ lớn hơn 7,0 độ Rích te dưới đáy biển có thể tạo ra sóng thần nguy hiểm nếu nó gây ra những thay đổi mạnh địa hình đáy biển. Sóng thần không phải là một con sóng đơn lẻ mà là một loạt đợt sóng liên tiếp, còn gọi là chuỗi sóng. Trong nhiều trường hợp, đợt sóng đầu tiên trong chuỗi sóng thần không quá lớn và nguy hiểm. Tuy nhiên, sau đợt sóng này là những đợt sóng lớn và nguy hiểm hơn nhiều. Tốc độ di chuyển của sóng thần phụ thuộc vào độ sâu vùng biển mà nó đi qua. Ở vùng nước sâu giữa đại dương, sóng thần có thể di chuyển mà không thể nhận biết với tốc độ khoảng 800km/giờ, vượt qua toàn bộ đại dương trong vòng 1 ngày hoặt ít hơn. Tại khu vực giữa Biển Đông, với độ sâu trên 4000m, sóng thần có thể lan truyền với tốc độ lớn hơn 700km/giờ. Trong quá trình lan truyền, sóng thần mất rất ít năng lượng. Do vậy, sóng thần do các trận động đất ở cách hàng ngàn, thậm chí hàng chục ngàn km có thể rất nguy hiểm cho một vùng bờ. Sóng thần có thể cao không quá 50cm ở giữa đại dương và khó có thể nhận ra. Khi tới vùng nước nông, nó giảm dần tốc độ, dồn nén năng lượng và dâng cao nước một cách tức thì. Với áp lực của một cột nước dựng đứng và khả năng xói mòn rất mạnh, sóng thần gây ra những tổn hại rất lớn về người và vật chất tại vùng nó tấn công. Với cùng một trận sóng thần, độ cao của sóng thần tại những vùng biển cạnh nhau có thể là rất khác nhau, phụ thuộc vào điều kiện địa hình đáy biển. Lịch sử thế giới đã ghi nhận được những trận sóng thần có sức tàn phá khủng khiếp. Gần đây nhất, vào ngày 26 tháng 12 năm 2004, một trận động đất lớn thứ tư kể từ năm 1900 đã xảy ra ngoài khơi đảo Sumatra, Indonesia. Trận động đất được đánh giá là có cường độ hơn 9,0 độ Rích te đã gây ra một dải đứt gẫy dài tới 1200km. Nó tạo ra sóng thần có độ cao hơn 12m tại nhiều khu vực. Sóng thần đã giết hại hơn 283.000 người ở các vùng bờ Đại Tây Dương và làm cho hơn 1.100.000 người mất nhà cửa. Những thiệt hại do trận sóng thần này gây ra phải mất nhiều năm mới có thể khắc phục được. Trận sóng thần xảy ra vào ngày 7 tháng 8 năm 1998 tại Papua New Guinea đã làm chết 2182 người và hơn 500 người mất tích. Do khả năng tàn phá rất nghiêm trọng của sóng thần, từ lâu đã có rất nhiều nghiên cứu trên thế giới về sự hình thành và lan truyền của sóng thần. Các nghiên cứu đều tập trung vào mục đích xây dựng một hệ thống dự báo và cảnh báo sóng thần có thể cho phép tính toán dự báo và đưa ra bản tin cảnh báo sóng thần với thời gian ngày càng rút ngắn. Sử dụng các số liệu về động đất và sóng thần trong quá khứ, các nghiên cứu đã tìm cách xác định tính chất của các trận động đất có gây sóng thần và các thông số động đất tương ứng; đồng thời, xác lập mối liên hệ giữa các thông số của động đất và các thông số của sóng thần để dự báo sự hình thành của sóng thần dựa trên các thông số của động đất như chiều dài, chiều rộng và độ sâu của dải đứt gẫy chính, góc nghiêng, góc trượt, hướng đứt gẫy, khoảng cách và tốc độ dịch chuyển của khối đất đá. Do giới hạn chính xác của việc đo đạc các thông số động đất cũng như của các mô hình tính hình thành sóng thần, các tính toán về cường độ sóng thần dựa trên các thông số động đất có độ chính xác không cao. Vì vậy, ngoài việc tính toán sóng thần dựa trên các thông số động đất, cần thiết lập một hệ thống quan trắc phát hiện sóng thần ở ngoài khơi, giúp khẳng định sự tồn tại của sóng thần và hiệu chỉnh các tính toán về cường độ sóng thần dựa trên các thông số động đất. Dựa trên các thông số sóng thần đo đạc và tính toán được như độ cao, chu kỳ, hướng truyền sóng, có thể áp dụng một mô hình số trị để tính toán sự lan truyền của sóng thần từ ngoài khơi vào bờ để xác định những vùng bờ có nguy cơ bị tàn phá bởi sóng thần và một mô hình số trị tính toán chi tiết sóng leo để xác định mức độ ảnh hưởng của sóng thần đối với mỗi vùng bờ có nguy cơ bị ảnh hưởng. Trên cơ sở đó, tìm các phương án giảm nhẹ nhất ảnh hưởng của sóng thần, ra bản tin cảnh báo sóng thần và sơ tán người, tài sản ra khỏi vùng có nguy cơ ảnh hưởng của sóng thần. Việc tính toán sự lan truyền của sóng thần ngoài khơi và vùng ven bờ thường đòi hỏi một thời gian tính toán rất dài, ngay cả khi sử dụng những máy tính hiện đại. Trong khi đó, trong nhiều trường hợp, thời gian để sơ tán người và tài sản ra khỏi vùng bị ảnh hưởng của sóng thần cần phải tính tới từng giây. Vì vậy, rất khó tính toán để ra bản tin cảnh báo sóng thần bằng mô hình số trị thời gian thực. Do đó, hướng nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo/cảnh báo sóng thần được áp dụng tại nhiều nước tiên tiến là ngoài hệ thống quan trắc phát hiện sớm sóng thần ngoài khơi, người ta còn xây dựng các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần trên cơ sở tính toán thời gian lan truyền của sóng thần từ ngoài khơi vào bờ, độ cao của sóng thần tại mỗi vùng bờ và mức độ ngập lụt tương ứng với các kịch bản sóng thần khác nhau bằng cách sử dụng các mô hình số trị nói trên. Khi có được các bản đồ nguy cơ này, nếu động đất xảy ra, có thể đánh giá mức độ ảnh hưởng của sóng thần tới mỗi vùng bờ và ra bản tin cảnh báo sóng thần. Ngoài ra, dựa vào các kết quả tính toán nguy cơ sóng thần, có thể đề xuất một số biện pháp giảm nhẹ thiệt hại của sóng thần như xây dựng những phương án sơ tán dân để tránh sóng thần, quy hoạch lại việc sử dụng đất ở vùng bờ, hạn chế xây dựng nhà cửa và các công trình công cộng tại các vùng bờ có nguy cơ sóng thần cao v.v. Ngoài ra, cần tăng cường trồng rừng phòng hộ ven biển. Rừng phòng hộ hoặc cây cối có khả năng ngăn trở cây cối, vật liệu xây dựng, nhà cửa và đất đá trôi theo sóng thần, giảm sức tàn phá của sóng thần. Rừng ngập mặn như sú, vẹt, đước v.v. có khả năng làm suy giảm rất đáng kể năng lượng của sóng thần. Kinh nghiệm tại các nước phát triển trên thế giới cho thấy rằng cùng với sự phát triển kinh tế xã hội của cả nước, vai trò của biển và vùng biển ven bờ ngày càng quan trọng. Cũng tương tự như thế, ở nước ta hiện nay, với sự phát triển kinh tế, xã hội và nhu cầu đảm bảo an ninh quốc phòng của cả nước, cùng với chiến lược vươn ra biển để khai thác một cách hiệu quả hơn vùng biển, ngày càng có nhiều hoạt động xã hội, kinh tế và quốc phòng trên phạm vi toàn vùng biển. Các hoạt động kinh tế như khai thác dầu khí, đánh bắt hải sản, giao thông vận tải v.v… ngày càng được tăng cường. Rất nhiều công trình xây dựng ven bờ như cảng biển, các khu du lịch v.v… cũng xuất hiện trên toàn dải bờ biển và hải đảo nước ta. Điều đó làm tăng rất nhiều khả năng tổn thương do các thiên tai gây ra tại vùng biển và vùng ven biển Việt Nam. Như sẽ trình bày trong các phần sau, các nghiên cứu chi tiết cho thấy khả năng xảy ra sóng thần tại vùng bờ biển nước ta là không lớn. Tuy nhiên, nếu không có các nghiên cứu để chuẩn bị ứng phó với thiên tai này, một khi thiên tai xảy ra thì hậu quả là không lường hết được. Xuất phát từ những căn cứ trên, dự án “Xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần cho các vùng bờ biển Việt Nam” được thực hiện với mục đích chuẩn bị để phòng tránh thiên tai do sóng thần gây ra. 1.2 Hệ thống cảnh báo nguy cơ sóng thần Hệ thống cảnh báo sớm nguy cơ sóng thần là một công cụ không thể thiếu được trong công tác phòng tránh, ứng phó giảm nhẹ thiên tai do sóng thần gây ra. Theo quan điểm của UNESCO/IOC, để xây dựng hệ thống cảnh báo và giảm nhẹ thiên tai sóng thần cần (1) đánh giá nguy cơ sóng thần; (2) xây dựng hệ thống cảnh báo nguy cơ sóng thần có tính đến các nguồn gây sóng thần tại chỗ, trong khu vực gần và ngoài xa; và (3) chuẩn bị đối phó với thiên tai cũng như có các biện pháp giảm nhẹ thiên tai. Để xây dựng một hệ thống cảnh báo nguy cơ sóng thần hiệu quả, cần phải tiến hành các bước chuẩn bị sau đây: 1) Xác định nguy cơ sóng thần và các biện pháp giảm thiểu thiệt hại; xây dựng tập bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần có tính đến các phương án sơ tán dân; ra bản tin cảnh báo kịp thời. Với các trận sóng thần gây ra do động đất ở xa, thời gian lan truyền của sóng thần từ khu vực xảy ra động đất tới vùng bờ là khá lớn nên có đủ thời gian để vận hành hệ thống cảnh báo nguy cơ sóng thần. Trong trường hợp này, thông tin thời gian thực về động đất và theo dõi các số liệu đo đạc mực nước biển để khẳng định khả năng xảy ra một trận sóng thần nguy hiểm, sau đó là việc đưa bản tin cảnh báo tới công chúng có vai trò cực kỳ quan trọng. Với các trận sóng thần có nguồn gần bờ, rất khó đưa ra bản tin cảnh báo kịp thời dựa vào các thiết bị đo đạc và tính toán. Do vậy công chúng phải biết các dấu hiệu cảnh báo sóng thần tự nhiên và phản ứng ngay lập tức khi xảy ra động đất mạnh dưới biển. Nói chung, đối với cư dân sống ven biển, nếu thấy đất rung mạnh do động đất, cần nhanh chóng sơ tán tới các vùng đất cao ven bờ hoặc tránh xa bờ biển. Lịch sử ngập lụt cho thấy, trừ khu vực có cửa sông rộng, hiếm khi sóng thần xâm nhập vào đất liền tới vùng có khoảng cách lớn hơn 1km tính từ bờ biển. Do vậy, việc sơ tán dân vào sâu trong đất liền cách bờ biển trên 1km có thể đảm bảo tránh được nguy cơ sóng thần. 2) Cần phải tiến hành liên tục việc chuẩn bị đối phó với nguy cơ sóng thần. Việc giáo dục là cơ sở để các thế hệ sau được chuẩn bị đầy đủ để đối phó với nguy cơ sóng thần. Cần phải làm cho những người dân trong khu vực có nguy cơ hiểu biết, chuẩn bị và có phản ứng đúng đắn và kịp thời khi một trận sóng thần có tiềm năng phá hoại đang tới gần. Có ba loại hệ thống cảnh báo nguy cơ sóng thần. Loại hệ thống cảnh báo bậc 1 bao gồm hệ thống phát hiện động đất, hệ thống truyền thông tin cảnh báo và hướng dẫn, đào tạo công chúng để có phản ứng đúng. Loại hệ thống thứ 2 ngoài các yêu cầu trên, còn có các thiết bị đo đạc phát hiện sóng thần. Loại hệ thống thứ 3 là hệ thống đầy đủ bao gồm việc đo đạc, tính toán dự báo sóng thần và hệ thống bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần. Các thiết bị đo đạc mực nước biển ngoài khơi nhằm xác định sóng thần thường yêu cầu kinh phí rất lớn để mua, lắp đặt và duy trì. Với điều kiện nước ta, rất khó mua, lắp đặt và duy trì các thiết bị này. Vì vậy, hệ thống cảnh báo sớm sóng thần của nước ta sẽ bao gồm hệ thống các máy đo địa chấn để phát hiện động đất, các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần và các phần mềm tương ứng cho phép tính toán thời gian sóng thần tới mỗi vùng bờ biển và độ cao sóng thần tương ứng. 2. Khả năng xảy ra sóng thần ven biển Việt Nam Ở nước ta, từ trước tới nay chưa có hệ thống quan trắc sóng thần nên chưa ghi nhận được thông tin nào về sóng thần. Thông thường, các kết quả điều tra về sóng thần ở ven biển nước ta chủ yếu dựa trên trí nhớ của người dân vùng ven biển. Với cách điều tra này, chỉ có thể có được tư liệu trong khoảng thời gian 30 tới 40 năm gần đây. Theo các kết quả điều tra trong dân của nhóm thực hiện dự án, đã có nhiều thông tin trong dân về hiện tượng sóng thần xảy ra ở các vùng biển khác nhau. Tuy nhiên, các phân tích chi tiết dựa theo thông tin về các trận động đất xảy ra trên Biển Đông, các cơn bão và điều kiện thời tiết cho thấy rằng trong hầu hết các trường hợp, sóng thần bị nhầm lẫn với nước dâng do bão hay sóng ngắn. Theo một số báo cáo, sóng thần đã từng xảy ra ở ven biển Thừa Thiên-Huế và, Nam Định, Đà Nẵng, Phan Thiết, Nha Trang v.v. Tuy nhiên, chưa có bằng chứng rõ ràng để khẳng định hay phủ nhận những thông tin trên. Gần đây nhất, các kết quả khảo sát của Nguyễn Văn Lương và nnk (2007) cho thấy rằng vào năm 1923, khi núi lửa Hòn Tro phun trào, sóng thần đã tấn công vào bờ biển Nha Trang, làm sập chuồng ngựa của bác sỹ Yersin ở độ cao 6m trên mực nước biển. Tuy vậy, các điều tra chi tiết của nhóm thực hiện dự án “Xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần cho các vùng bờ biển Việt Nam” đã không tìm được bất cứ tài liệu ghi chép nào khẳng định sự kiện trên. Các kết quả phân tích biến đổi của mực nước biển và độ cao sóng biển đo được tại các trạm hải văn ven bờ và trên đảo của Việt Nam trong thời gian xảy ra động đất cũng không cho thấy dấu hiệu của sóng thần. Tuy vậy, cũng phải nhấn mạnh rằng các đo đạc mực nước tại các trạm hải văn chỉ mới được tiến hành trong thời gian gần đây. Hơn nữa, tại nhiều trạm, mực nước chỉ được đo theo 4 obs và độ cao sóng biển chỉ được đo theo 3 obs trong 1 ngày nên hầu như không thể sử dụng được để phát hiện sóng thần. Do không có các tài liệu đáng tin cậy để khẳng định sự tồn tại của các sự kiện sóng thần tấn công vùng bờ biển nước ta, nhóm nghiên cứu sóng thần tại Viện Vật lý Địa cầu gồm các tác giả Cao Đình Triều, Trịnh Thị Lư và nnk (2007) đã áp dụng một phương pháp mới để nghiên cứu sóng thần - phương pháp cổ sóng thần. Phương pháp này dựa trên việc phân tích thành phần các lớp trầm tích trên bờ biển, trên cơ sở đó xác định các lớp trầm tích có nguồn gốc biển, có khả năng do sóng thần đưa lên bờ khi sóng thần tấn công vùng ven biển. Các kết quả nghiên cứu bước đầu theo phương pháp này cho thấy rằng trong lịch sử, có khả năng sóng thần rất lớn đã từng tấn công vùng bờ biển nước ta. Tuy nhiên, các bằng chứng do các tác giả trên đưa ra chưa đủ độ tin cậy và để khẳng định được khả năng sóng thần như nêu trên, cần có những nghiên cứu chi tiết hơn. Với những kết quả nghiên cứu trên, có thể thấy rằng cho tới thời điểm hiện tại, chưa có bằng chứng được khẳng định về khả năng sóng thần xảy ra trên vùng bờ biển Việt Nam. Theo nhiều nghiên cứu trên thế giới, động đất tại đới hút chìm Manila trong khu vực Biển Đông phía tây Philippines có thể đạt độ lớn gây sóng thần (>8 độ Richter). Như sẽ trình bày ở phần sau, các kết quả tính toán bằng một mô hình số trị hiện đại về phát sinh và lan truyền của sóng thần đã cho thấy rằng nếu động đất cấp 9.0 xảy ra ở đới hút chìm Manila thì sóng thấn sẽ mất khoảng 1 giờ để tới các đảo thuộc Quần đảo Trường Sa và Hoàng Sa của ta, khoảng gần 2 giờ để tới vùng bờ biển từ Quảng Nam tới Phan Rang. Độ cao sóng thần ven các đảo và một số vùng ven bờ có thể lớn hơn 7m. Khu vực có độ cao sóng thần lớn hơn 1m, tức là giới hạn nguy hiểm cho sinh mạng con người kéo dài từ Cần Giờ (TP Hồ Chí Minh) tới tận Hải Phòng. Tuy vậy, theo các phân tích của các nhà khoa học Nhật Bản và Philippines, vì mảng lục địa Philippines bị gắn cố định ở hai đầu, khả năng xảy ra động đất cấp 9 tại đới hút chìm Manila là rất ít. Động đất lớn nhất có khả năng xảy ra tại khu vực này có cấp 8.5. Trong trường hợp này, độ cao sóng thần lớn hơn 1m kéo dài từ phía bắc của Vũng Tàu tới một số vị trí tại bờ biển Nam Định. Tại khu vực Quảng Ngãi, độ cao sóng thần cực đại có thể lên tới trên 7m. Như vậy, nếu động đất có cường độ này xảy ra tại đới hút chìm Manila, nếu không được chuẩn bị, thảm hoạ có thể xảy ra tại vùng biển nước ta. Bởi vậy, có thể sơ bộ kết luận rằng khả năng xảy ra sóng thần ở vùng bờ biển nước ta là thấp. Tuy vậy, rất cần xây dựng các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần và hệ thống cảnh báo sớm sóng thần cho vùng bờ biển nước ta. 3. Dự án xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần cho các vùng bờ biển Việt Nam 3.1 Giới thiệu về dự án Cơ quan chủ quản: Bộ Tài nguyên và Môi trường Cơ quan chủ trì: Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường Cơ quan cùng thực hiện:Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản Viện Vật lý Địa cầu; Đoàn đo đạc và biên vẽ Hải đồ, Bộ tham mưu Hải quân Trung tâm Khí tượng Thuỷ văn Biển 3.2 Mục tiêu của dự án Nghiên cứu xây dựng tập bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần cho vùng Biển Đông và ven bờ biển và hải đảo Việt Nam phục vụ công tác phòng chống và giảm nhẹ thiên tai do sóng thần và tạo cơ sở khoa học cho việc xây dựng hệ thống cảnh báo sóng thần ở vùng bờ biển nước ta. 3.3 Các nội dung của dự án Để đạt đươc mục tiêu đã nêu trên, dự án tập trung thực hiện các nội dung chính sau đây: - Điều tra, thu thập các số liệu, tài liệu phục vụ dự án: các số liệu về xã hội, dân cư, kinh tế, chính trị, xã hội của các vùng ven bờ của nước ta; các hải đồ cho toàn Biển Đông và vùng biển ven bờ nước ta, các bản đồ địa hình, địa mạo trên cạn tại các vùng ven biển; các đặc điểm địa chất, kiến tạo của khu vực Biển Đông; các số liệu nước ngoài dùng kiểm chứng các mô hình v.v. - Xử lý các số liệu, tài liệu phục vụ dự án: quy tất cả các bản đồ địa hình trên cạn và hải đồ ở dưới nước về hệ quy chiếu quốc gia và mốc độ cao quốc gia; số hoá các bản đồ phục vụ cho việc áp dụng mô hình số trị tính toán lan truyền và biến đổi sóng thần cũng như đánh giá các tai biến do sóng thần gây ra. - Tổng quan các tài liệu nướ c ngoài liên quan tới việc xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần: cách tiếp cận, phương pháp, các số liệu và tài liệu cần thiết, các sản phẩm; - Phân tích các đặc điểm địa chất, kiến tạo của khu vực Biển Đông để xác định khả năng xảy ra động đất tại các khu vực trên Biển Đông. Xác định 12 kịch bản động đất nguy hiểm có khả năng tạo sóng thần nguy hiểm. Tính toán các thông số động đất phục vụ việc tính sóng thần gây ra do động đất và sóng thần theo các kịch bản động đất nói trên; - Nghiên cứu áp dụng mô hình mô phỏng sự tạo thành sóng thần từ động đất và lan truyền của sóng thần trên phạm vi toàn Biển Đông. Áp dụng mô hình trên để tính toán, xác định thời gian sóng thần lan truyền từ tâm chấn tới mỗi vùng bờ biển nước ta, độ cao sóng thần tại mỗi vùng bờ biển và các vùng có nguy cơ ảnh hưởng cao cho mỗi kịch bản sóng thần; - Nghiên cứu áp dụng mô hình mô phỏng ngập lụt do sóng thần gây ra tại vùng đất trên bờ. Áp dụng mô hình mô phỏng ngập lụt do sóng thần gây ra tại vùng đất trên bờ để tính lan truyền sóng thần trên đất liền ven bờ cho các vùng và xây dựng tập bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần cho các vùng ven biển và hải đảo. Xây dựng tổng cộng 24 bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần trên biển tỷ lệ 1:1.000.000 (gồm 288 mảnh) và 340 bản đồ ngập lụt trên cạn có tỷ lệ 1:250.000 và 1:100.000; - Xây dựng các phương án sơ tán dân, quy hoạch phát triển kinh tế xã hội theo mỗi kịch bản sóng thần; - Xây dựng trang WEB bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần và bổ sung vào trang WEB của Viện Khí tượng Thuỷ văn. 3.4 Các sản phẩm của dự án - Bộ số liệu và dữ liệu về các điều kiện tự nhiên, xã hội tại các vùng ven biển và hải đảo của Việt Nam; - Bộ số liệu và dữ liệu về địa hình, kiến tạo, động đất và sóng thần cho toàn bộ vùng biển Đông, các vùng ven biển và hải đảo của Việt Nam; - Tập bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần cho các vùng ven bờ và vùng bờ biển nước ta với 12 kịch bản về động đất tại các khu vực có nguy cơ xảy ra động đất với các tần suất khác nhau (tập bản đồ độ cao và thời gian lan truyền của sóng thần in trên giấy, cơ sở dữ liệu và atlas điện tử, ứng dụng công nghệ GIS và Multimedia); - Các phương án sơ tán dân để tránh sóng thần cho mỗi vùng bờ với các kịch bản khác nhau của sóng thần và các kiến nghị/khuyến cáo về quy hoạch phát triển kinh tế-xã hội trên cơ sở nguy cơ sóng thần; - Trang web về các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần và các tài liệu liên quan nằm trong trang web chung của Viện Khí tượng Thuỷ văn; - Tập báo cáo tổng kết dự án. 3.5 Tiến độ thực hiện dự án Dự án dự kiến thực hiện trong vòng 30 tháng: từ tháng 6 năm 2006 tới hết tháng 12 năm 2008. Năm 2006: - Mua sắm các thiết bị cần thiết; - Khảo sát thu thập các số liệu cần thiết phục vụ dự án tại vùng ven bờ biển Việt Nam và các số liệu kiểm chứng mô hình trên thế giới; - Nghiên cứu xây dựng 12 kịch bản động đất gây sóng thần; - Đi học tập về các tính chất động đất và sóng thần trong vùng Biển Đông và phương pháp xây dựng các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần ở Philippines. Năm 2007: - Đi học tập về các tính chất động đất và sóng thần trong vùng Biển Đông và phương pháp xây dựng các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần ở Honolulu; - Nghiên cứu xây dựng và kiểm các mô hình số trị cần thiết phục vụ tính toán (mô hình thành tạo sóng thần từ động đất, mô hình tính toán lan truyền của sóng thần trên Biển Đông, mô hình tính toán ngập lụt do sóng thần gây ra); - Thu thập, số hoá các hải đồ, thu thập và biên tập các bản đồ địa hình phục vụ tính toán lan truyền sóng thần trên Biển Đông và trên bờ; - Tính toán lan truyền sóng thần trên Biển Đông theo các kịch bản. Phân tích, xây dựng các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần trên biển (các kịch bản sóng thần trên biển). Năm 2008: - Nghiệm thu các kịch bản sóng thần trên biển, chuyển giao cho Trung tâm cảnh báo sớm nguy cơ sóng thần để đưa vào cảnh báo nghiệp vụ sóng thần theo các kịch bản này kết hợp với thông tin sóng thần nhận được thông qua hợp tác quốc tế; - Tính toán ngập lụt do sóng thần gây ra trên bờ; - Xây dựng và nghiệm thu các bản đồ cảnh báo ngập lụt do sóng thần trên bờ. Chuyển giao cho Trung tâm cảnh báo sớm nguy cơ sóng thần để đưa vào cảnh báo nghiệp vụ ngập lụt do sóng thần gây ra theo các kịch bản này; - Xây dựng các phương án sơ tán dân để tránh sóng thần cho mỗi vùng bờ với các kịch bản khác nhau của sóng thần và các kiến nghị/khuyến cáo về quy hoạch phát triển kinh tế-xã hội trên cơ sở nguy cơ sóng thần; - Xây dựng trang web về các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần và các tài liệu liên quan nằm trong trang web chung của Viện Khí tượng Thuỷ văn; - Hoàn thiện tập báo cáo tổng kết dự án. Nghiệm thu dự án. 4. Một số kết quả đạt được 4.1 Các kịch bản động đất gây sóng thần cho các vùng bờ biển Việt Nam Để đánh giá độ nguy hiểm của sóng thần cho các vùng bờ biển Việt Nam, cần có các kịch bản động đất gây sóng thần với các thông số động đất tương ứng. Nhóm thực hiện dự án đã nghiên cứu áp dụng và phân tích rất nhiều mô hình thành tạo sóng thần khác nhau, từ mô hình đơn nguồn, mô hình cặp lưỡng nguồn tới mô hình đa nguồn. Theo các kết quả nghiên cứu, mô hình tính toán sóng thần đòi hỏi ít thông số, rất phù hợp để áp dụng tại Trung tâm cảnh báo sớm nguy cơ sóng thần là mô hình cặp lưỡng nguồn của tác giả Okada (1985, 1997). Mô hình này đã được Titov và Gonzalez (1997) áp dụng để tính toán sự thành tạo sóng thần do động đất tại Trung tâm cảnh báo sóng thần Thái Bình Dương. Mô hình này cũng được áp dụng trong tính toán xây dựng các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần tại Nhật Bản, Philippines, Indonesia, Malaysia, Thái Lan và nhiều nước khác. Các tính toán kiểm chứng chi tiết mô hình này do nhóm tác giả thực hiện cho thấy rằng đây là mô hình khá đơn giản, dễ áp dụng, đòi hỏi một số thông số tối thiểu để tính sóng thần nhưng vẫn đạt được độ chính xác cao. Do vậy, mô hình này rất dễ áp dụng trong cảnh báo sóng thần vì các thông số do mô hình yêu cầu có thể được xác định ngay lập tức theo các số liệu địa chấn ghi được tại các trạm ngay sau khi động đất đã xảy ra. Ngoài các mô hình cặp lưỡng nguồn, còn có một số loại mô hình khác như mô hình đơn nguồn, đa nguồn. Các mô hình đơn nguồn đơn giản, dễ áp dụng nhưng độ chính xác không cao. Các mô hình đa nguồn tuy có độ chính xác cao hơn nhưng yêu cầu thời gian tính toán rất dài và quá nhiều thông tin bổ sung về động đất. Để xác định đầy đủ các thông số trên, đôi khi cần thời gian tới hàng tháng. Vì vậy, rất khó áp dụng các mô hình này trong thực tế của công tác nghiệp vụ cảnh báo sớm nguy cơ sóng thần. Theo mô hình cặp lưỡng nguồn của Okada, các thông số của động đất gây sóng thần bao gồm toạ độ chấn tâm, chiều dài đới đứt gẫy L, chiều rộng đới đứt gẫy W, độ sâu chấn tiêu động đất h, góc cắm , góc trượt , góc phương vị và độ dài trượt trung bình . Trên cơ sở phân tích chi tiết tính chất của các đới đứt gẫy trong khu vực Biển Đông với cơ chế động đất trượt chờm thuận nghịch, tức là có khả năng tạo động đất gây sóng thần, đã xác định được 13 kịch bản động đất gây sóng thần với các thông số như trong bảng 1: Bảng 1: Các thông số động đất gây sóng thần theo các kịch bản Kịch bản Cấp động đất Kinh độ nguồn (độ) Vĩ độ nguồn (độ) L (km) W (km) H (km) (độ) (độ) (độ) (m) 1 7.0 119.10 17.50 35 21 5 15 90 177 1.6 2 7.5 119.10 17.50 73 31 8 15 90 177 2.9 3 8.0 119.10 17.50 151 47 12 15 90 177 5.28 4 8.5 119.10 17.50 313 70 18 15 90 177 9.61 5 9.0 119.10 17.50 646 105 27 15 90 177 17.49 6 7.0 121.80 23.53 35 21 5 15 90 87 1.6 7 7.5 121.80 23.53 73 31 8 15 90 87 2.9 8 8.0 121.80 23.53 151 47 12 15 90 87 5.28 9 8.5 121.80 23.53 313 70 18 15 90 87 9.61 10 9.0 121.80 23.53 646 105 27 15 90 87 17.49 11 7.0 109.75 12.00 50 14 10 90 -45 180 1.67 12 7.0 110.46 18.13 50 14 10 78 -45 57 1.67 13 7.5 110.46 18.13 89 25 17 78 -45 57 2.97 Các kịch bản từ 1 đến 5 là các kịch bản tương ứng với các trận động đất có khả năng gây sóng thần tại đới hút chìm Manila. Các kịch bản từ 6 đến 10 là các kịch bản tương ứng với các trận động đất có khả năng gây sóng thần tại đới hút chìm Ryukyu, nam Đài Loan. Tất cả các kịch bản từ 1 đến 10 tương ứng với các kịch bản sóng thần có vùng nguồn xa. Kịch bản số 11 tương ứng với động đất có khả năng gây sóng thần tại vùng biển ngoài khơi Nam Trung Bộ. Các kịch bản 12 và 13 tương ứng với các trận động đất có khả năng gây sóng thần tại phía nam Đảo Hải Nam, Trung Quốc. Các kịch bản từ 11 tới 13 tương ứng với các kịch bản sóng thần có vùng nguồn gần. Cần phải nhấn mạnh rằng các kịch bản động đất gây sóng thần như nêu ở trên chỉ dựa trên các tài liệu nghiên cứu và số liệu động đất và kiến tạo trong khu vực Biển Đông cho tới nay. Trong tương lai, với các kết quả nghiên cứu tốt hơn, rất có thể phải xem xét để chỉnh sửa, bổ sung các kịch bản động đất gây sóng thần nhằm xây dựng bổ sung các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần, phục vụ tốt hơn nhiệm vụ cảnh báo nguy cơ sóng thần. 4.2 Mô hình số trị tính toán lan truyền sóng thần trên Biển Đông Một mô hình số trị đã được phát triển để mô phỏng sự lan truyền của sóng thần trên toàn Biển Đông phục vụ tính toán, dự báo và xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần cho các vùng biển Việt Nam. Sự lan truyền của sóng thần trên phạm vi toàn Biển Đông được tiến hành bằng cách giải hệ phương trình lan truyền của sóng dài trên phạm vi toàn Biển Đông có tính đến độ cong của trái đất. Mô hình tính lan truyền sóng thần ngoài khơi đại dương được sử dụng ở đây đã được phát triển theo lý thuyết mô hình MOST (viết tắt của Method of Splitting Tsunami) do Titov và Gonzalez (1997) xây dựng. Mô hình này hiện đang được dùng tại Trung tâm Thiên tai Thái Bình Dương, phục vụ giảm nhẹ thiên tai sóng thần. Vì sóng thần có thể lan truyền một khoảng cách rất lớn, hàng ngàn hay chục ngàn km, trước khi nó tấn công vào bờ nên để mô phỏng sự lan truyền của sóng thần trên một vùng biển rộng như Biển Đông của nước ta, cần phải tính đến độ cong của trái đất. Ngoài ra, còn phải tính đến hiệu ứng của lực Coriolis khi tính toán lan truyền của sóng thần. Hơn nữa, do sóng thần là sóng dài, ảnh hưởng suy giảm của nó do ma sát đáy rất nhỏ và có thể bỏ qua. Tất cả các hiệu ứng của các quá trình sóng dài như nhiễu xạ, khúc xạ, nước nông, phản xạ và phân tán có thể dễ dàng mô phỏng bằng cách áp dụng các phương trình lan truyền của sóng dài tích phân cho toàn bộ cột nước. Với tất cả nhưng điều đó, ta có hệ phương trình mô tả sự lan truyền của sóng thần trên biển như sau (Titov và Gonzalez, 1997; Titov và cộng sự, 1999): (1) (2) (3) Với là kinh độ, là vĩ độ, là độ sâu toàn phần của nước khi có sóng thần, là dao động mực nước khi có sóng thần, là độ sâu biển khi tĩnh lặng, và lần lượt là vận tốc dòng chảy trung bình theo độ sâu theo hướng vĩ tuyến và kinh tuyến, g là gia tốc trọng trường, f là thông số Coriolis (), và R là bán kính trái đất. Cần chú ý rằng các phương trình từ (1) tới (3) không chứa các thành phần tiêu tán năng lượng của sóng thần nên chúng không thể được dùng để mô phỏng quá trình sóng vỡ gần bờ và tiêu tán năng lượng khi sóng leo và gặp các chướng ngại vật như nhà cửa cây cối. Mô hình sóng leo và đánh giá ngập lụt do sóng thần gây ra có thể được thực hiện theo trong bài báo của các tác giả Vũ Thanh Ca, Trần Thục và Nguyễn Kiên Dũng (2005). Sơ đồ sai phân hữu hạn với lưới sai phân trực giao theo các hướng kinh tuyến – vĩ tuyến được sử dụng để mô tả sự lan truyền của sóng thần. Khác với Titov và Gonzalez, chúng tôi đã sử dụng sơ đồ sai phân số trị theo phương pháp thể tích hữu hạn. Sơ đồ này có độ ổn định rất cao, dễ áp dụng nhưng lại đảm bảo các điều kiện bảo toàn vật chất và động lượng. Vì rằng mô hình cho phép mô phỏng biến đổi thời gian của mực nước khi có sóng thần nên yêu cầu bước lưới không gian phải đủ nhỏ để có thể thỏa mãn điều kiện nhỏ hơn 1/12 bước sóng. Đối với ngoài khơi đại dương, vì sóng thần có bước sóng lớn hơn 100km nên bước lưới không gian có thể rất thô vẫn đảm bảo mô phỏng sự lan truyền của sóng thần một cách chính xác. Tuy nhiên, khi vào tới gần bờ với độ sâu nhỏ thì bước sóng của sóng thần giảm đi một cách đáng kể, chỉ còn khoảng lớn hơn 30km. Vì vậy, để mô phỏng sự lan truyền của sóng thần trên toàn bộ Biển Đông, lưới tính dùng trong mô hình theo cả hai hướng kinh và vĩ có độ phân giải 2 phút. Địa hình đáy biển và đường bờ được lấy theo số liệu trên hải đồ. Với bước lưới này, không thể mô phỏng được sự lan truyền của sóng thần trong vùng ven bờ với độ chính xác cao. Vì vậy, các giá trị tính toán sóng thần bằng mô hình mô phỏng lan truyền của sóng thần ngoài khơi sẽ được dùng làm điều kiện biên cho một mô hình mô phỏng quá trình lan truyền của sóng thần trong vùng ven bờ. Do điều kiện thời gian và kinh phí, trong tính toán này chưa đưa vào số liệu địa hình trên cạn. Vì vậy, chưa tính đến sóng leo lên bờ. Hiện tại, độ sâu dùng cho tính toán trong mô hình là số liệu ETOPO2 của Mỹ. Tuy vậy, các số liệu độ sâu có độ chính xác cao hơn, nhất là độ sâu vùng ven bờ sẽ được lấy theo số liệu hải đồ của Bộ tham mưu Hải quân. Trong thời gian tới, với các số liệu địa hình đáy biển có độ chính xác cao do Đoàn đo đạc và biên vẽ hải đồ, Bộ tham mưu hải quân cung cấp, chúng tôi sẽ sử dụng lưới tính có độ phân giải 1 phút kinh vĩ và lồng các lưới tính có độ phân giải cao hơn ở vùng ven bờ. Đồng thời, sóng leo tại vùng ven bờ sẽ được tính tới khi tính ngập lụt vùng ven bờ. Có thể áp dụng các sơ đồ khác nhau để rời rạc hoá các phương trình mô phỏng sự lan truyền của sóng thần theo thời gian. Sơ đồ có độ chính xác cao nhất là sơ đồ sai phân thời gian trung tâm ẩn Crank-Nicolson. Tuy nhiên, nếu áp dụng sơ đồ này đòi hỏi phải giải ẩn hệ phương trình trên toàn bộ miền tính và do vậy phải sử dụng thuật toán lặp, đòi hỏi một thời gian tính toán rất dài. Vì vậy, để giảm thời gian tính toán, chúng tôi đã sử dụng một sơ đồ sai phân hiện dạng leap-frog. Sơ đồ sai phân hiện này cho phép tính mực nước và vận tốc dòng chảy sóng tại tâm của mỗi bước thời gian. Tức là vận tốc dòng chảy sóng và mực nước không được tính đồng thời tại mỗi bước thời gian, mà cách nhau 1/2 bước thời gian. Điều đó có nghĩa là độ chính xác của sơ đồ này tương đương với độ chính xác của sơ đồ sai phân thời gian trung tâm ẩn Crank-Nicolson nhưng lại không yêu cầu tính đồng thời trên toàn miền tính. Tuy nhiên, để có thể dùng sơ đồ sai phân này, yêu cầu bước thời gian tính toán phải thoả mãn điều kiện là trong mỗi bước thời gian, sóng truyền không vượt quá mỗi bước lưới. Vì độ sâu biển tại trung tâm Biển Đông vượt quá 4000m nên bước thời gian tính yêu cầu khá nhỏ. Tuy vậy, vì không yêu cầu tính lặp nên tốc độ tính toán vẫn đảm bảo để thực hiện tính lan truyền sóng trên cả vùng Biển Đông. 4.3 Kết quả tính toán sóng thần ven bờ biển Việt Nam theo các kịch bản Các kết quả tính toán độ cao sóng thần ven bờ biển Việt Nam theo các kịch bản 1 và 2 cho thấy rằng với hai kịch bản này, độ cao sóng thần tại vùng biển Việt Nam là không đáng kể. Do vậy, không cần tính tới các kịch bản này khi xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần cho các vùng bờ biển Việt Nam. Hình 1. Độ cao sóng thần ven bờ biển và hải đảo Việt Nam theo kịch bản 3 Hình 1 trình bày độ cao sóng thần ven bờ biển theo kịch bản 3. Từ hình này, có thể thấy rằng nói chung, độ cao sóng thần ven biển Việt nam theo kịch bản này khá nhỏ. Trừ một khu vực hẹp gần Quảng Ngãi, độ cao sóng thần vùng ven biển Việt Nam không vượt quá 0,5m. Độ cao sóng thần ven một số đảo thuộc quần đảo Hoàng Sa vượt quá 0,5m. Toàn bộ vùng quần đảo Trường Sa không chịu ảnh hưởng đáng kể của sóng thần. Hình 2. Thời gian lan truyền của sóng thần từ nguồn (giờ) theo các kịch bản từ 1 đến 5 Hình 2 trình bày thời gian lan truyền của sóng thần từ nguồn theo các kịch bản từ 1 đến 5. Vì sóng thần là sóng dài, tốc độ lan truyền của sóng thần trên biển chỉ phụ thuộc vào độ sâu biển. Do vậy, với các nguồn sóng thần tại cùng 1 vị trí, thời gian lan truyền của sóng thần tới một khu vực khác trên biển không phụ thuộc vào cường độ động đất. Như thấy trên hình 2, nếu động đất xảy ra tại đới hút chìm Manila, sóng thần mất ít hơn 1 giờ để lan truyền tới các khu vực quần đảo Trường Sa và Hoàng Sa, ít hơn 2 giờ để lan truyền tới vùng biển Trung Trung Bộ, từ Bình Định đến Phan Rang. Thời gian sóng thần tới Đà Nẵng và Phan Thiết khoảng 3 giờ. Khi đi vào Vịnh Bắc Bộ và vùng biển phía Nam, do độ sâu biển giảm, tốc độ lan truyền của sóng thần giảm đáng kể. Sóng thần mất khoảng 8 tiếng để lan truyền tới bờ biển Nam Định và Trà Vinh. Hình 3. Độ cao sóng thần ven bờ biển và hải đảo Việt Nam theo kịch bản 4 Hình 3 trình bày độ cao sóng thần ven bờ biển Việt Nam theo kịch bản 4, khi động đất cấp 8,5 xảy ra tại đới hút chìm Manila. Như đã trình bày, động đất cấp 8,5 là hoàn toàn có khả năng xảy ra tại đây. Như thấy trên hình 3, độ cao sóng thần vượt quá 1m, tức gây nguy hiểm cho tính mạng con người kéo dài từ Vũng Tàu tới tận Nam Định. Khu vực có độ cao sóng thần vượt quá 2m, sóng thần đặc biệt nguy hiểm, trải dài từ Đà Nẵng tới bắc Phan Thiết. Độ cao sóng thần cực đại tại Quảng Ngãi, vượt quá 6m. Như vậy, có thể thấy rằng nếu động đất cấp 8,5 xảy ra tại đới hút chìm Manila, thảm hoạ sóng thần có thể xảy ra tại vùng bờ biển nước ta và kịch bản 4 là một kịch bản sóng thần nguy hiểm, cần được xem xét đưa vào cảnh báo nguy cơ sóng thần. Hình 4: Độ cao sóng thần ven bờ biển và hải đảo Việt Nam theo kịch bản 5 Độ cao sóng thần trên toàn bộ vùng biển Việt Nam tính theo kịch bản 5 với động đất cấp 9 tại đới đứt gẫy Manila được trình bày trên hình 4. Có thể thấy trên hình 4 là nếu động đất xảy ra với cường độ như trên, gần như toàn bộ vùng biển Việt Nam đều chịu ảnh hưởng của sóng thần mạnh. Khu vực có độ cao sóng thần không đáng kể là một dải rất hẹp gần Móng Cái ở phía Bắc và Kiên Giang ở phía Nam. Khu vực có độ cao sóng thần lớn hơn 1 m, tức là sóng thần có khả năng gây nguy hỉểm tới tính mạng con người, trải dài từ Hải Phòng tới tận Cần Giờ (TP Hồ Chí Minh). Khu vực có sóng thần đặc biệt nguy hiểm, với độ cao sóng thần vượt quá 2 m kéo dài suốt từ Quảng Trị tới Phan Thiết. Đặc biệt, tại Quảng Ngãi, độ cao sóng thần lớn nhất đạt trên 14m. Như vậy, nếu động đất với cường độ như trên xảy ra, thảm hoạ do sóng thần gây ra có thể xảy ra trên vùng bờ biển Việt Nam. Tuy nhiên, như đã thảo luận ở trên, có rất ít khả năng động đất cấp 9 xảy ra tại đới đứt gẫy Manila. Khả năng lớn nhất của động đất xảy ra tại đây là động đất cấp 8,5. Tuy vậy, vì mục đích của nghiên cứu là xây dựng các kịch bản sóng thần nên chúng tôi vẫn đưa kịch bản động đất cấp 9 vào đây. Hình 5: Độ cao sóng thần ven bờ biển và hải đảo Việt Nam theo kịch bản 10 Các tính toán sóng thần do động đất theo các kịch bản 6 tới 10 (động đất trong đới hút chìm Ryukyu) đã được tiến hành để kiểm tra mức độ nguy hiểm của sóng thần trong vùng bờ biển nước ta. Các kết quả tính toán cho thấy rằng động đất với các thông số theo các kịch bản từ 6 tới 9 không gây sóng thần đáng kể cho vùng bờ biển nước ta nên các kịch bản này không được xét đến. Hình 5 trình bày phân bố độ cao sóng thần ven biển nước ta nếu động đất xảy ra theo kịch bản 10. Có thể thấy rằng vùng có sóng thần nguy hiểm (với độ cao vượt quá 1m) bao gồm một phần quần đảo Hoàng Sa, quần đảo Trường Sa và vùng bờ nằm giữa Huế và Đà Nẵng. Như vậy, đây là một kịch bản sóng thần có độ nguy hiểm không cao nhưng cũng cần được tính đến. Tuy nhiên, cũng cần phải nhấn mạnh rằng đây chỉ là các kết quả tính toán sóng thần theo các thông số của kịch bản 10. Nếu như trong tương lai có những kết quả nghiên cứu mới về các thông số động đất, có thể kết quả tính toán sóng thần do động đất trong đới hút chìm Ryukyu sẽ thay đổi. Hình 6. Thời gian lan truyền của sóng thần từ nguồn (giờ) theo kịch bản 10 Hình 6 trình bày kết quả tính toán thời gian lan truyền của sóng thần từ nguồn. Có thể thấy rằng sóng thần mất khoảng hơn 2 giờ để lan truyền tới các vùng đảo Trường Sa và Hoàng Sa của Việt Nam và hơn 3 giờ để lan truyền tới khu vực Miền Trung. Sóng thần mất khoảng từ 4 đến 5 giờ để lan truyền từ nguồn tới khu vực giữa Huế và Đà Nẵng, là khu vực nguy hiểm duy nhất theo kịch bản sóng thần này. Hình 7: Độ cao sóng thần ven bờ biển và hải đảo Việt Nam theo kịch bản 13 Các tính toán sóng thần cho các kịch bản nguồn gần cho thấy sóng thần do các kịch bản động đất 11 và 12 gây ra rất nhỏ, gần như không ảnh hưởng đáng kể tới vùng ven biển Việt Nam. Do vậy, phân bố độ cao sóng thần ven biển Việt Nam theo các kịch bản này không được trình bày ở đây. Độ cao sóng thần ven biển Việt Nam theo kịch bản 13 do động đất cấp 7,5 xảy ra tại khu vực nam đảo Hải Nam gây ra được trình bày trên hình 7. Có thể thấy trên hình này là khu vực có độ cao sóng thần xấp xỉ 1m là một dải rất hẹp xung quanh Đà Nẵng. Tuy rằng đây là một kịch bản sóng thần ít nguy hiểm hơn và khu vực chịu ảnh hưởng của sóng thần cũng thu hẹp hơn, nhưng cũng cần tính đến khi xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần. Hình 8. Thời gian lan truyền của sóng thần từ nguồn (giờ) theo kịch bản 13 Thời gian lan truyền của sóng thần từ nguồn theo kịch bản này được trình bày trên hình 8. Có thể thấy rằng cho dù nguồn rất gần bờ, do độ sâu nhỏ, sóng thần cũng mất gần 2 giờ để tới vùng biển nằm giữa Huế và Đà Nẵng, là vùng biển theo tính toán chịu ảnh hưởng mạnh của sóng thần theo kịch bản này. Với thời gian lan truyền như trên, nếu xây dựng được một hệ thống cảnh báo nguy cơ sóng thần ở nước ta, chúng ta hoàn toàn có đủ thời gian để tính toán, ra bản tin cảnh báo nguy cơ sóng thần một cách kịp thời, phục vụ việc giảm nhẹ thiên tai do sóng thần gây ra. 5. Kết luận Các kết quả tính toán sóng thần do động đất trên Biển Đông cho thấy nguồn động đất gây sóng thần nguy hiểm nhất là động đất lớn hơn cấp 8 tại đới hút chìm Manila. Vì đới hút chìm này khá dài (khoảng 1000km), việc dịch chuyển nguồn dọc theo nó sẽ tạo ra các kịch bản động đất gây sóng thần khác nhau. Do vậy, các kịch bản sóng thần được sử dụng để xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần sẽ được xây dựng trên cơ sở dịch chuyển chấn tâm động đất dọc theo đới hút chìm Manila. Ngoài ra, một kịch bản sóng thần do động đất mạnh tại đới hút chìm Ryukyu và 2 kịch bản sóng thần do động đất mạnh cấp 7,5 tại khu vực phía nam Đài Loan gây ra sẽ được sử dụng để xây dựng các bản đồ cảnh báo nguy cơ sóng thần. Tài liệu tham khảo Okada,Y.(1985) Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space, Bull.Seism.Soc.Am., 75, 1135-1154. 2. Okada,Y.(1995) Simulated empirical law of coseismic crustal deformation, J.Phys.Earth, 43, 697-713. 3. Okada,Y.(1993a) Fault models for hypothetical "West Kanagawa Earthquake" and anticipated crustal deformation fields, J. Geography, 102, 445-456.(in Japanese). Okada,Y.(1993b) Study of continuous crustal deformation to gridge geodesy and seismology, Proc. Symp. Research of Crustal Movements in the Future: Observation and Earthq. Pred., Yugashima, 106-114.(in Japanese). 5.Okada,Y.(1992a) Internal deformation due to shear and tensile faults in a half-space, Bull. Seism. Soc. Am., 82, 1018-1040. 6. Okada,Y.(1992b) Empirical earthquake prediction and deterministic earthquake prediction, Proc. Symp. Physics of Earthq. Field in the Crust, Tokyo, 135-136.(in Japanese). 7. Titov V.V. and F.I. Gonzalez (1997) Implementation and testing of the method of splitting tsunami (MOST), NOAA Technical memorandum ERdL PMEL-112. 8. Vũ Thanh Ca, Trần Thục (2005) Mô hình số trị tính toán sự truyền lũ trên địa hình rất phức tạp. Tạp chí KHKT Thủy lợi và Môi trường, Số 9, tháng 6 năm 2005. 9. Nguyễn Đình Xuyên (2007) Báo cáo thực hiện nhiệm vụ “Các kịch bản động đất phục vụ tính sóng thần trên toàn Biển Đông”. Viện Khí tượng Thuỷ văn.