Nghiên cứu, đề xuất mặt cắt ngang đê biển hợp lý và phù hợp với điều kiện từng vùng từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa Vũng Tàu -phụ lục

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
**********






BÁO CÁO TỔNG KẾT
CÁC CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Thuộc đề tài:
NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT MẶT CẮT NGANG ĐÊ BIỂN
HỢP LÝ VÀ PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN TỪNG VÙNG
TỪ QUẢNG NGÃI ĐẾN BÀ RỊA VŨNG TÀU



TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
Hiệu Trưởng
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI



GS.TS. Phạm Ngọc Quý

9042-1


Hà Nội, 2011

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN CƠ HỌC
TRUNG TÂM KHẢO SÁT, NGHIÊN CỨU, TƯ VẤN MÔI TRƯỜNG BIỂN




ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MẶT CẮT NGANG ĐÊ BIỂN
HỢP LÝ VÀ PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN TỪNG VÙNG
TỪ QUẢNG NGÃI ĐẾN BÀ RỊA – VŨNG TÀU


BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ MỤC:
XÂY DỰNG BỘ SỐ LIỆU CƠ BẢN VỀ THỦY
TRIỀU, NƯỚC DÂNG DỌC BỜ BIỂN VÙNG
NGHIÊN CỨU, ĐỒNG NHẤT VỀ HỆ CAO ĐỘ
PHỤC VỤ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ ĐÊ BIỂN

Chủ trì thực hiện: TS. Đinh Văn Mạnh














Hà Nội, 6/2010

Những người thực hiện chính
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 1
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN CHÍNH

1. TS. Đinh Văn Mạnh
2. CN. Nguyễn Thanh Cơ
3. KS. Đặng Song Hà
4. CN. Đỗ Thị Thu Hà
5. ThS. Lê Thị Hường
6. TS. Nguyễn Thị Việt Liên
7. ThS. Nguyễn Văn Mơi

8. ThS. Nguyễn Thị Kim Nga
9. ThS. Lê Như Ngà
10. PGS. TS. Đỗ Ngọc Quỳnh
11. CN. Trịnh Thị Thu Thủy
12. ThS. Lê Thị Hồng Vân





Mục lục
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 2
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
CHƯƠNG 1. THU THẬP VÀ CHỈNH LÝ SỐ LIỆU. . . . . . . . . . . . .
7
1.1 Địa hình. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.1.1 Thu thập dữ liệu địa hình. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.1.2 Xử lý dữ liệu địa hình. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.1.3 Kết quả . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
1.2 Tham số bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9

1.2.1 Nguồn gốc tài liệu về bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
1.2.2 Xử lý và phân tích số liệu bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
1.2.3 Thống kê số liệu bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
1.3 Mực nước. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
1.3.1 Mực nước đo đạc tại các trạm thủy, hải văn ven bờ. . . . . . .
15
1.3.2 Mực nước đo đạc tại các trạm thủy, hải văn ven bờ trong
thời gian có bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
1.4 Hằng số điều hòa thủy triều. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
1.5 Cao độ của các hệ thống đo đạc mực nước. . . . . . . . . . . . . . .
21
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH SỐ LI
ỆU THỰC ĐO VỀ THỦY
TRIỀU VÀ NƯỚC DÂNG DO BÃO. . . . . . . . . . . . .

22
2.1 Chuyển đổi số liệu mực nước về một hệ cao độ. . . . . . . . . . . . .
22
2.2 Phân tích điều hòa chuỗi số liệu mực nước. . . . . . . . . . . . . . . .
22
2.2.1 Phân tích điều hoà bằng phương pháp bình phương tối thiểu
22
2.2.2 Kiểm định chương trình phân tích điều hòa thủy triều. . . . . .
24

2.2.3 Kết quả phân tích điều hòa thủ
y triều. . . . . . . . . . . . . . . . . .
28
2.3 Tách nước dâng do bão từ số liệu mực nước. . . . . . . . . . . . . . .
32
CHƯƠNG 3. HIỆU CHỈNH VÀ KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH TÍNH
THỦY TRIỀU VÀ NƯỚC DÂNG DO BÃO. . . . . . . .

36
3.1 Cơ sở toán học của mô hình. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
Mục lục
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 3
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
3.1.1 Hệ phương trình. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
36
3.1.2 Phương pháp giải số. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37
3.2 Thiết lập mô hình tính toán. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
3.2.1 Thiết lập mô hình. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
3.2.2 Kết quả hiệu chỉnh mô hình về thủy triều . . . . . . . . . . . . . . .
41
3.2.3 Hiệu chỉnh và kiểm tra mô hình về tính nước dâng bão. . . . .
42
CHƯƠNG 4. BỘ THÔNG SỐ CƠ BẢN VỀ THỦY TRIỀU. . . . . . .
49
4.1 Bộ hằng số điều hòa thủy triều. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

49
4.1.1 Tính toán hằng số điều hòa thủy triều. . . . . . . . . . . . . . . . . .
49
4.1.2 Bộ hằng số điều hòa thủy triều ven bờ. . . . . . . . . . . . . . . . . .
50
4.2 Chuỗi số liệu thủy triều 19 năm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
58
4.2.1 Dự báo thủy triều. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
58
4.2.2 Chuỗi giá trị độ cao thủy triều 19 năm, triều lớn nhất và nhỏ
nhất. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59
4.3 Đường tần suất thủy triều. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
61
4.3.1 Phương pháp tính toán. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
61
4.3.2 Độ cao thủy triều theo các suất đảm bảo tại các điểm. . . . . .
62
CHƯƠNG 5. BỘ THÔNG SỐ CƠ BẢN VỀ NƯỚC DÂNG. . . . . . .
64
5.1 Xây dựng quỹ đạo bão theo lý thuyết thống kê. . . . . . . . . . . .
64
5.1.1 Tham số bão và vùng nghiên cứu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
64
5.1.2 Phân tích thống kê bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
67
5.1.3 Các đặc trưng thống kê của bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
84
5.1.4 Xây dựng các cơn bão giả định. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

89
5.2 Tính nước dâng do bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
92
5.2.1 Tính n
ước dâng cho các cơn bão thực. . . . . . . . . . . . . . . . .
92
5.2.2 Tính nước dâng cho các cơn bão giả định. . . . . . . . . . . . . .
93
5.3 Quan hệ giữa nước dâng và cấp gió bão. . . . . . . . . . . . . . . . . .
94
5.3.1 Cơ sở lý luận. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
94
5.3.2 Kết quả xây dựng đường cong quan hệ độ cao nước
dâng - cấp gió bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

95
Mục lục
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 4
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
5.4 Đường tần suất nước dâng do bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
100
5.4.1 Mục đích. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
100
5.4.2 Các hàm phân bố thống kê. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
100
5.4.3 Xác định hàm phân bố thống kê. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
103
5.4.4 Xây dựng đường tần suất nước dâng bão. . . . . . . . . . . . . .
103

5.4.5 Kết quả tính đường tần suất nước dâng bão. . . . . . . . . . . .
104
CHƯƠNG 6. BỘ THÔNG SỐ CƠ BẢN VỀ MỰC NƯỚC TỔNG
HỢP DO THỦY TRIỀU VÀ NƯỚC DÂNG BÃO. . .

107
6.1 Số liệu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
107
6.2 Xác định hàm phân bố thống kê cho chuỗi dữ liệu nước
dâng bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

107
6.3 Xây dựng đườn
g
phân phối xác suất thực n
g
hiệm của chuỗi
dữ liệu mực nước thủy triều. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

108
6.4 Xây dựng đường tần suất mực nước tổn
g
hợp do thủ
y
triều
và nước dâng bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

110
6.5 Đường tần suất mực nước tổng hợp do thủy triều và nước
dâng bão. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

113
6.6. Hướng dẫn cách tra cứu độ cao mực nước với chu k
ỳ
lặp
lại (hay tần suất) cho trước . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

115
CHƯƠNG 7. XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỂ TRA CỨU
THỦY TRIỀU, NƯỚC DÂNG DO BÃO VÀ MỰC
NƯỚC TỔNG HỢP DỌC BỜ BẰNG PHẦN MỀM
STRARAMS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


116
7.1 Xây dựng hệ thông tin địa lý về các điểm cần truy cập. . . . .
116
7.2 Cơ sở dữ liệu về thủy triều, nước dâng do bão
. . . . . . . . . . . .
117
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
118
TÀI LIỆU THAM KHẢO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
121
Mở đầu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 5
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
MỞ ĐẦU
Mục tiêu của đề mục là xây dựng một bộ số liệu thống nhất, cơ bản,

đủ cơ sở pháp lý, đồng nhất về hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế, củng
cố, nâng cấp đê biển cho vùng ven bờ từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng
Tàu.
Như vậy công việc của đề mục là phải nghiên cứu để xây dựng m
ột bộ
số liệu cơ bản về thủy triều, nước dâng do bão và mực nước tổng hợp do
thủy triều và nước dâng bão dọc bờ biển từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng
Tàu với đầy đủ cơ sở khoa học và pháp lý.
Vấn đề thủy triều và nước dâng do bão trong vùng biển từ Quảng Ngãi
đến Bà Rịa - Vũng Tàu cũng như vùng biển Việt Nam đã được Trung tâm
Kh
ảo sát, Nghiên cứu, Tư vấn Môi trường Biển, Viện Cơ học cùng một số
cơ quan khoa học khác tiến hành nghiên cứu từ khá lâu trong khuôn khổ
các nhiệm vụ và các đề tài trong các chương trình trọng điểm cấp Nhà nước
và cấp Bộ. Kết quả đã thu được một khối lượng lớn tư liệu đo đạc, tính toán
trong các vùng khác nhau, cho phép rút ra những đặc trưng cơ bản về quy
luật phân bố và bi
ến động trong sự hình thành và phát triển của các đối
tượng nghiên cứu.
Đặc biệt, trong hai năm 2007÷2008, trong khuôn khổ của Đề tài
“Nghiên cứu để cập nhật, chi tiết hóa bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng
dọc bờ biển từ Quảng Ninh đến Quảng Nam phục vụ tính toán thiết kế,
củng cố nâng cấp đê biển” thuộc Chương trình Khoa học Công nghệ Phụ
c
vụ Xây dựng Đê biển và Công trình Thủy lợi Vùng Cửa sông Ven biển,
nhóm tác giả thuộc Trung tâm Khảo sát, Nghiên cứu, Tư vấn Môi trường
Biển, Viện Cơ học cũng đã xây dựng được bộ số liệu cơ bản về thủy triều,
nước dâng bão và mực nước tổng hợp dọc theo bờ biển từ Quảng Ninh đến
Quảng Nam, đồng thời đã xây dựng đượ
c phần mềm STRARAMS để tra

cứu nước dâng tại các điểm dọc bờ. Đây là một thuận lợi lớn trong quá
trình thực hiện các nội dung của Đề mục này.
Như vậy, trong quá trình thực hiện đề mục, đã kế thừa được những kết
quả của các nghiên cứu trước đây và tiến hành một loạt các nghiên cứu bổ
sung nhằm đáp ứng được mụ
c tiêu đề ra.
Mở đầu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 6
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
Báo cáo kết quả của Đề mục gồm:
- Mở đầu
- Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
- Chương 2. Phân tích số liệu thực đo về thủy triều và nước dâng
do bão
- Chương 3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình tính thủy triều và
nước dâng do bão
- Chương 4. Bộ thông số cơ bản về thủy triều
- Chương 5. Bộ thông số cơ bản về nước dâng
- Chươ
ng 6. Bộ thông số cơ bản về mực nước tổng hợp do thủy
triều và nước dâng bão
- Chương 7. Xây dựng cơ sở dữ liệu để tra cứu thuỷ triều, nước
dâng do bão và mực nước tổng hợp dọc bờ bằng phần
mềm STRARAMS
- Kết luận và kiến nghị


Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 7

“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
CHƯƠNG 1. THU THẬP VÀ CHỈNH LÝ SỐ LIỆU
1.1 Địa hình
1.1.1 Thu thập dữ liệu địa hình
Đã thu thập các bản đồ địa hình đáy biển để xây dựng mô hình độ sâu
vùng tính cho việc tính toán thủy triều và nước dâng do bão gồm:
- Bản đồ độ sâu tỷ lệ 1/1.000.000: Ngành Hải đồ Hải quân Biển, Hải
quân Nhân dân Việt Nam, Bộ Tổng Tham mưu xuất bản năm 1977;
- Bản đồ độ sâu tỷ lệ
1/100.000: Ngành Hải đồ Hải quân Biển, Hải
quân Nhân dân Việt Nam, Bộ Tổng Tham mưu xuất bản năm 1982;
- Bản đồ độ sâu tỷ lệ khác nhau vùng cửa sông: 1/5.000, 1/10.000,
1/1/20.000, 1/25.000: Ngành Hải đồ Hải quân Biển, Hải quân Nhân
dân Việt Nam, Bộ Tổng Tham mưu xuất bản năm 2000;
- Bản đồ hệ chiếu hình UTM, tỷ lệ 1/50.000 do Cục Bản đồ Quân đội
Mỹ (AMS) xuất bản vào năm 1965, 1966. Các bản đồ này được
Tổng cục Bản đồ, Bộ Tổng Tham mưu Quân đội Nhân dân Việt Nam
tái bản vào các năm 1966, 1978, 1982, 1984, 1992, 1998. Trong các
lần tái bản này, trên các bản đồ mới có hiệu chỉnh địa danh, bổ sung
một số trục giao thông và ranh giới hành chính mới, nhưng địa hình
cơ bản vẫn giữ nguyên theo bản đồ tin tức 1965.
Đã thu thập các tư liệu gồm số liệu, các bản đồ về hành chính, giao
thông, hệ thống sông ngòi,… tỷ lệ
1/100.000 để phục vụ cho việc tra cứu
giá trị thủy triều, tần suất nước dâng do bão và mực nước tổng hợp do thủy
triều và nước dâng bão từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu.
1.1.2 Xử lý dữ liệu địa hình
a) Quét (scan) các mảnh bản đồ
Đã quét tất cả các mảnh bản đồ giấy thành các file dạng ảnh (*.jpg) để

phục vụ cho việc số hóa các lớp bản đồ.
Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 8
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
b) Gán tọa độ cho các mảnh bản đồ
Các mảnh bản đồ sau khi quét xong sẽ được gắn tọa độ. Để tăng độ
chính xác, việc gắn tọa độ cho các mảnh bản đồ được thực hiện trong phần
mềm ArcGis. Đây là phần mềm được sử dụng rất tiện ích trong hệ thông tin
địa lý GIS.
c) Số hóa bản đồ
Sử dụng phần mềm ArcGis để số hóa các lớ
p bản đồ
d) Xây dựng dữ liệu thuộc tính cho các lớp bản đồ
Đã xây dựng dữ liệu thuộc tính cho các lớp bản đồ về hành chính, giao
thông, đường bờ, hệ thống sông ngòi và độ sâu đáy biển.
1.1.3 Kết quả
Đã xây dựng hệ thông tin địa lý GIS cho các lớp dữ liệu bản đồ về
hành chính và độ sâu biển. Tất cả các lớp dữ liệu được lưu giữ trong phần
mềm Mapinfo.
- Hành chính xã (vùng, đường);
- Hành chính huyện (vùng, đường);
- Hành chính tỉnh (vùng, đường);
- Sông hồ (vùng);
- Sông suối (đường);
- Đường giao thông (đường);
- Đê biển (đường);
- Đường bờ (đường);
- Các bãi (vùng);
- Đường đẳng sâu (đường);

- Điểm độ sâu (điểm).
Các lớp bản đồ ranh giới hành chính để phục vụ cho việc tra cứu giá
trị thủy triều, tần suất nước dâng do bão và mực nước tổng hợp do th
ủy
triều và nước dâng bão.

Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 9
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
Các lớp bản đồ địa hình đáy biển được sử dụng để tạo file độ sâu cho
các mô hình tính thủy triều và nước dâng do bão.
1.2 Tham số bão
1.2.1 Nguồn gốc tài liệu về bão
Những tài liệu đã thu thập về bão gồm:
- Danh mục các cơn bão đổ bộ vào thềm lục địa Việt Nam từ năm
1954 đến 1984. Danh mục này do Cục Dự báo thuộc Tổng cục Khí
tượng Thủy văn cung cấ
p.
- Tập bản đồ Sinop của các cơn bão từ năm 1960 đến 1986 do Cục
Dự báo (Hà Nội) và Đài Khí tượng thành phố Hồ Chí Minh cung
cấp. Trên các bản đồ biểu diễn những số liệu cơ bản như vị trí tâm
bão, hệ thống các đường đẳng áp
- Tập bản đồ quỹ đạo bão ở Biển Đông trong thời kỳ từ năm 1954
đến năm 1975 do Cục Dự báo Khí tượ
ng Thủy văn công bố (Hà
Nội, 1980). Đồng thời đã thu thập các bản đồ quỹ đạo từng năm của
Biển Đông từ năm 1971 đến năm 1990 do Cục Dự báo Khí tượng
Thủy văn và Đài Khí tượng Thủy văn thành phố Hồ Chí Minh cung
cấp.

- Tập tài liệu về cường độ bão, tọa độ tâm bão ở các thời điểm, hướng
và tốc độ di chuy
ển của tâm bão, bản đồ quỹ đạo của tất cả các cơn
bão hoạt động trên Biển Đông từ năm 1958 đến năm 1980 do Viện
Nghiên cứu Viễn Đông thuộc Viện Khoa học Liên Xô (trước đây)
biên soạn.
- Tập tài liệu bão đổ bộ vào nước ta trong thời gian từ năm 1980 đến
năm 1989 (tên bão, ngày đổ bộ, độ giảm áp ở tâm, tốc độ gió cực
đại…), các bản
đồ quỹ đạo bão. Tài liệu này do Cục Dự báo Khí
tượng Thủy văn cung cấp.
- Tập tài liệu của các cơn bão từ năm 1951 đến 2007, bao gồm các
thông số bão: tên bão, tọa độ tâm bão, áp suất ở tâm bão (P
min
), tốc
độ gió cực đại (V
max
), Tập tài liệu này do Tổ chức Khí tượng Nhật
Bản (JMA) công bố.
Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 10
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
1.2.2 Xử lý và phân tích số liệu bão
a) Tập hợp số liệu bão
- Số liệu bão của Việt Nam được bổ sung bằng tài liệu bão của Viện
Nghiên cứu Viễn Đông (Liên Xô cũ) và số liệu bão của JMA (Nhật
Bản) đối với: a) những cơn bão bị thiếu (từ 1951-1957 và 2001-
2007), b) những obs bão bị thiếu (ngoài khơi xa Việt Nam).
- Đồng bộ hóa về thời gian, độ dài, vận tốc của các tham số bão giữa

số liệu bão của Việt Nam, tài liệu bão của Viện Nghiên cứu Viễn
Đông và JMA.
b) Xác định vị trí và thời gian bão đổ bộ
- Vị trí bão đổ bộ được xác định là vị trí giao cắt giữa đường đi của
bão và đường bờ biển bằng công nghệ GIS.
- Thời gian bão đổ bộ được nội suy từ 2 obs: trước và sau khi bão đổ
bộ bằng công nghệ GIS.
- Địa danh bão đổ bộ (tỉnh)
được xác định là nơi bão đổ bộ vào đất
liền của tỉnh đó bằng công nghệ GIS.
- Những cơn bão không đổ bộ vào đất liền được xác định thêm thông
tin về khoảng cách bão tan tới đường bờ biển nơi gần nhất bằng
công nghệ GIS.
c) Tính vận tốc gió cực đại ổn định (V
max
)
Đối với những cơn bão không có số liệu V
max
, vận tốc gió vực đại
được xác định dựa theo bảng thực nghiệm của Trung Quốc. Bảng 1.3 thể
hiện quan hệ giữa độ giảm áp ở tâm bão ∆P (∆P =P
∞
- P
min
, trong đó, P
∞
là
áp suất ở rìa bão, P
min
là áp suất tại tâm bão) và vận tốc gió cực đại V

max
.
Hình 1.1 thể hiện mức độ tương quan giữa giá trị vận tốc gió cực đại
V
max
xác định từ bảng 1.1 với giá trị thực đo V
max
(của các cơn bão có số
liệu). Giá trị tương quan cao, R=0,95 chứng tỏ độ tin cậy của bảng 1.1.

Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 11
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
Bảng 1.1. Quan hệ giữa độ giảm áp ở tâm (∆P) và vận tốc gió cực đại (V
max
)
∆P [mb]
Vmax [m/s]
10 15.6
13 18.2
19 23.4
26 28.6
34 33.8
44 40.0
56 46.8
69 53.0
83 59.8
0.0
10.0

20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0
Vmax (Tính)
Vmax (Số liệu)

Hình 1.1. Tương quan giữa giá trị thực nghiệm từ bảng 1.3 và số liệu đo đạc
d) Tính cấp bão
Cấp bão được xác định dựa theo bảng phân cấp bão Bopho (bảng 1.2)
và được lấy tại obs bão có vận tốc gió cực đại lớn nhất (V
max
) hoặc độ giảm
áp ở tâm (Pmin) nhỏ nhất trong trường hợp không có V
max
trên vùng Biển
Đông.
Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 12
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
Bảng 1.2. Bảng cấp gió Bopho
Tốc độ gió [m/s] Tốc độ gió [m/s]
Cấp
từ đến
Cấp
từ đến
lặng 0.00 0.20 9 20.80 24.40

1 0.30 1.50 10 24.50 28.40
2 1.60 3.30 11 28.50 32.60
3 3.40 5.40 12 32.70 36.90
4 5.50 7.90 13 37.00 41.40
5 8.00 10.70 14 41.50 46.10
6 10.80 13.80 15 46.20 50.90
7 13.90 17.10 16 51.00 56.00
8 17.20 20.70 17 56.10 61.20
1.2.3 Thống kê số liệu bão
Để đảm bảo chuỗi số liệu tốt nhất có thể, các tham số của các cơn bão
hoạt động trên Biển Đông và có ảnh hưởng đến Việt Nam từ năm 1951 đến
2008, gồm 358 cơn đã được thu thập. Trong đó, trong nước bao gồm 165
cơn xuất hiện trong 44 năm (1958-2001); nước ngoài: 316 cơn xuất hiện
trong 58 năm (1951 - 2008). Quỹ đạo bão được thể hiện
ở hình 1.2.
Số liệu thống kê các tham số bão gồm :
- Tên bão
- Thời gian di chuyển của tâm bão
- Vị trí tâm bão (kinh độ, vĩ độ)
- Áp suất ở tâm bão (P
min
)
- Hướng và tốc độ di chuyển của tâm bão
- Tốc độ gió cực đại ổn định (V
max
)
- Hướng của bán trục lớn, độ dài của bán trục lớn và bán trục nhỏ
elip có tốc độ gió ≥ 25,7m/s (≥ 50 knot - hải lý/giờ)
- Hướng của bán trục lớn, độ dài của bán trục lớn và bán trục nhỏ
elip có tốc độ gió ≥ 15,4m/s (≥ 30 knot - hải lý/giờ)

Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 13
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về
hệ cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”
Số liệu về các tham số bão này được dùng để thiết lập các cơn bão giả
định, làm đầu vào cho mô hình tính nước dâng, phục vụ mục đích xây dựng
đường tần suất nước dâng do bão.
Bảng 1.2. Danh sách một số cơn bão và áp thấp nhiệt đới trên vùng
biển Việt Nam từ năm 1951 đến năm 2008
Nơi bão đổ bộ
TT Tên bão
Kinh
độ
Vĩ
độ
Thời gian
đổ bộ
Đất liền Vùng biển
1 LOUISE.51 111.6 21.7 2-8-1951 Trung Quốc
2 BAO.51 - - - Vịnh Bắc Bộ
3 NORA.51 106.2 20.0 3-9-1951 Nam Định Vịnh Bắc Bộ
4 ORA.51 - - -
5 WANDA.51 109.4 13.0 25-11-1951 Phú Yên Trung Bộ
6 AMY.51 - - - Trung Bộ
7 CHARLOTT.52 110.0 21.7 13-6-1952 Trung Quốc
8 EMMA.52 107.5 21.1 6-7-1952 Quảng Ninh Vịnh Bắc Bộ
9 LOIS.52 106.4 20.2 28-8-1952 Nam Định Vịnh Bắc Bộ
10 NONA.52 107.1 20.8 7-9-1952 Hải Phòng Vịnh Bắc Bộ
11 SHIRLY.52 109.3 13.5 15-10-1952 Phú Yên Trung Bộ
12 TRIX.52 109.1 14.5 25-10-1952 Bình Định Trung Bộ

… … … … … … …
348 PEIPAH.07 108.5 11.1 10-11-2007 Bình Thuận Đông Nam Bộ
349 HAGIBIS.07 - - - Trung Bộ
350
NEOGURI.08 112.5 21.9
19-4-2008 Biển Đông
351
FENGSHEN .08 114.3 22.4
24-6-2008 Biển Đông
352
KAMMURI.08 107.6 21.3
07-8-2008 Quảng Ninh Vịnh Bắc Bộ
353
NURI .08 114.3 22.4
22-8-2008 Biển Đông
354
HAGUPIT.08 109.6 21.7
24-8-2008 Trung Quốc Vịnh Bắc Bộ
355
MEKKHALA.08 106.7 17.4
30-9-2008 Quảng Bình Vịnh Vắc Bộ
356
HIGOS.08 111.6 21.8
04-10-2008 Vịnh Vắc Bộ
357
MAYSAK.08 - -
11-2008 Vùng biển Khánh Hòa
358
NOUL.08 109.2 11.6
17-11-2008 Ninh Thuận Biển Đông

Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Báo cáo Tổng kết đề mục: 14
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về hệ
cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Tp. Hồ Chí Minh đến Kiên Giang”



Hình 1.2. Quỹ đạo của các cơn bão và áp thấp nhiệt đới trên vùng biển Việt Nam từ năm 1951 đến năm 2008
Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 15
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về hệ
cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”

1.3 Mực nước
1.3.1 Mực nước đo đạc tại các trạm thủy, hải văn ven bờ
Đã thu thập số liệu mực nước đo đạc từng giờ tại 5 trạm thủy, hải văn
cửa sông từ Trung tâm Hải văn, Tổng cục Biển và Hải đảo, Bộ Tài nguyên
và Môi trường (bảng 1.3). Trong bảng các này cũng thống kê khoảng thời
gian lấy số liệu mự
c nước tại từng trạm.
Từ các chuỗi số liệu này sẽ phân tích, xác định các hằng số điều hòa
thủy triều tại các trạm. Các hằng số điều hòa này được sử dụng để hiệu
chỉnh và kiểm tra mô hình tính thủy triều. Đồng thời, từ các hằng số điều
hòa thủy triều này sẽ tính chuỗi mực nước thủy triều nhiều năm, ph
ục vụ
cho việc xây dựng đường tần suất thủy triều tại các trạm ven bờ.
Bảng 1.3. Tọa độ các trạm thủy, hải văn có số liệu đo đạc mực nước từng giờ
TT Tên trạm Huyện Tỉnh

Kinh độ
[độ]
Vĩ độ
[độ]
Năm có
số liệu
1
Châu Ổ Bình Sơn Quảng Ngãi
1
08.76667
1
5.30000
2004÷200
8
2
Tuy Hoà Tuy Hòa Phú Yên
1
09.32361
1
3.06944
2004÷200
8
3
Phan Thiết Phan Thiết Bình Thuận
1
08.11250
1
0.92333
2004÷200
8

4
Quy Nhơn Quy Nhơn Bình Định 109.2167
1
3.75000
2004÷200
8
5
Vũng Tàu TP. Vũng Tàu
B
à
R
ịa-Vũng Tàu 108.5600 10.2000
2004÷200
8
Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 16
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về hệ
cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”


1.3.2 Mực nước đo đạc tại các trạm thủy, hải văn ven bờ trong thời
gian có bão
Đã thu thập số liệu mực nước đo đạc từng giờ trong thời gian có bão
từ năm 1977 đến năm 2008 tại 5 trạm thủy, hải văn từ Trung tâm Hải văn,
Tổng cục Biển và Hải đảo, Bộ Tài nguyên và Môi trường. Với mỗi trạm,
các chuỗi số liệu quan tr
ắc mực nước được lấy từng giờ trong các khoảng
thời gian khác nhau, từ 5 ngày đến 9 ngày.
Từ chuỗi số liệu này sẽ tách ra các giá trị nước dâng ứng với mỗi trạm
cho từng cơn bão. Đây là số liệu rất tốt để hiệu chỉnh mô hình tính nước

dâng do bão.
Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Báo cáo Tổng kết Đề mục: 17
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về hệ
cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”


Hình 1.3. Vị trí các trạm thủy, hải văn có số liệu đo đạc mực nước từng giờ
Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu

Báo cáo Tổng kết đề mục: 18
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về hệ
cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”

1.4 Hằng số điều hòa thủy triều
Đã thu thập hằng số điều hòa thủy triều tại 15 trạm ven bờ và đảo từ
tỉnh Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu (hình 1.4) từ kết quả của Đề tài
Nhà nước: “Thủy triều Biển Đông và sự dâng lên của mực nước biển ven
bờ Việt Nam”, mã số KT.03.03. Ở đây có hằng số điều hòa thủ
y triều của 4
sóng chính (M
2
, S
2
, K
1
, O
1
) (bảng 1.4) với giá trị pha triều ở múi giờ thứ 8
(bảng 1.5). Ngoài ra, tại mỗi trạm còn có giá trị mực nước trung bình nhiều

năm.
Các hằng số điều hòa này được sử dụng để hiệu chỉnh và kiểm tra mô
hình tính thủy triều. Đồng thời, từ các hằng số điều hòa thủy triều này sẽ
tính chuỗi mực nước thủy triều nhiều năm, phục vụ
cho việc xây dựng
đường tần suất thủy triều tại các trạm ven bờ.

Bảng 1.4. Vận tốc góc của các sóng
Sóng M
2
S
2
K
1
O
1

Vận tốc góc [độ/giờ] 28.984 30.000 15.041 13.943


Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu

Báo cáo Tổng kết đề mục: 19
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về hệ
cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”


Hình 1.4. Vị trí các trạm có hằng số điều hòa thủy triều

Báo cáo Tổng kết đề mục: 20
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về hệ
cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Tp. Hồ Chí Minh đến Kiên Giang”


Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu
Bảng 1.5. Hằng số điều hòa của 4 sóng triều chính
Sóng M
2
Sóng S
2
Sóng K
1
Sóng O
1

TT Tên trạm
Kinh
độ
[độ]
Vĩ độ
[độ]
H
[cm]
g
[độ]
H
[cm]
g
[độ]

H
[cm]
g
[độ]
H
[cm]
g
[độ]
Mực
nước
TB [cm]
1
Tam Quan 109.05 14.58 20.0 324.0 10.0 8.0 30.0 315.0 30.0 271.0 120
2
Qui Nhơn 109.21 13.75 17.6 332.9 6.9 355.0 33.7 311.2 28.4 287.7 119
3
Xuân Đài 109.26 13.36 20.0 321.0 10.0 3.0 30.0 313.0 30.0 266.0 120
4
Vung Ro 109.40 12.88 20.0 321.0 10.0 358.0 30.0 311.0 30.0 263.0 130
5
Port Dayo 109.38 12.66 20.0 321.0 10.0 355.0 30.0 309.0 30.0 261.0 130
6
Nha Trang 109.30 12.20 10.2 332.5 4.0 10.4 28.5 330.8 23.0 283.7 -
7
Cam Ranh 109.20 11.88 19.5 329.5 8.5 14.6 34.5 307.1 29.4 266.4 124
8
Cappadara 109.01 11.36 20.0 337.0 10.0 24.0 40.0 305.0 30.0 258.0 100
9
Pointe de 108.70 11.16 21.5 345.5 10.3 32.6 39.9 303.6 32.7 262.9 -
10

PhanThiết 108.10 10.91 30.0 32.0 10.0 53.0 40.0 302.0 40.0 262.0 -
11
Kê Gà 107.58 10.70 36.4 22.9 15.8 68.0 45.3 302.3 37.7 265.6 -
12
Cu LaoThu 108.85 10.50 18.9 352.5 7.8 36.7 37.0 304.8 20.3 264.0 160
13
Ba Ke 107.50 10.50 60.0 48.0 20.0 92.0 50.0 317.0 40.0 272.0 -
14
Kỳ Vân 107.25 10.36 65.1 58.0 26.0 103.0 55.8 328.6 40.0 271.0 -
15
Vũng Tàu 107.07 10.33 79.2 64.8 30.7 110.9 59.5 327.2 45.2 276.5 -
- : Không có số liệu
Chương 1. Thu thập và chỉnh lý số liệu

Báo cáo Tổng kết đề mục: 21
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về hệ
cao độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”

1.5 Cao độ của các hệ thống đo đạc mực nước
Trong quá trình thực hiện đề tài, đã sử dụng số liệu mực nước thu
thập được tại 5 trạm thủy, hải văn (xem bảng 1.1) Số liệu mực nước đo đạc
tại các trạm thủy, hải văn này đã được qui đổi về “số 0” lục địa.
Chương 2. Phân tích số liệu thực đo về thuỷ triều và nước dâng bão

Báo cáo Tổng kết đề mục: 22
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về hệ cao
độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”

CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH SỐ LIỆU THỰC ĐO VỀ THỦY TRIỀU VÀ
NƯỚC DÂNG DO BÃO

2.1 Chuyển đổi số liệu mực nước về một hệ cao độ
Tất cả các số liệu mực nước thu thập được trong quá trình thực hiện đề tài
như số liệu mực nước từng giờ tại 5 trạm thủy, hải văn, trong thời gian có bão đã
được qui đổi về “số 0” l
ục địa.

2.2 Phân tích điều hòa chuỗi số liệu mực nước
Nghiên cứu thủy triều bằng phương pháp phân tích điều hoà là một hướng
nghiên cứu có ý nghĩa lớn về khoa học cũng như thực tiễn. Chúng đã được sử
dụng rộng rãi trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Kết quả của phương pháp này
cho phép nhận được các hằng số điề
u hoà thủy triều tại từng vị trí nghiên cứu
trên cơ sở các chuỗi số liệu đo đạc. Từ đó rút ra các đặc trưng về chế độ, tính
toán, dự báo hoặc làm cơ sở cho các bài toán nghiên cứu phân bố không gian
của hiện tượng thủy triều.
Các hằng số điều hòa này được sử dụng để hiệu chỉnh và kiểm tra mô hình
tính thủy triều. Đồng thời, từ các hằ
ng số điều hòa thủy triều này sẽ tính chuỗi
mực nước thủy triều nhiều năm, phục vụ cho việc xây dựng đường tần suất thủy
triều tại các trạm ven bờ.
Hiện nay phương pháp phổ biến thường được áp dụng trong phân tích tính
toán thủy triều là phân tích điều hoà thủy triều dựa trên phương pháp bình
phương tối thiểu. Phương pháp này cho phép phân tích chuỗi số liệu không liên
t
ục và có độ dài bất kỳ mà vẫn cho kết quả khá tốt.
2.2.1 Phân tích điều hoà bằng phương pháp bình phương tối thiểu
Theo phương pháp phân tích điều hoà, độ cao thủy triều được tính theo
công thức:

[]

ioii
r
i
it
guVtqHfAz −+++=
∑
=
)(cos
1
0
(2.1)
trong đó: z
t
là độ cao mực nước tại thời điểm t; A
o
- độ cao mực nước trung bình
tại địa điểm đã cho so với số 0 trạm hoặc số 0 độ sâu; q
i
- tốc độ góc của các
Chương 2. Phân tích số liệu thực đo về thuỷ triều và nước dâng bão

Báo cáo Tổng kết đề mục: 23
“Xây dựng bộ số liệu cơ bản về triều, nước dâng dọc bờ biển vùng nghiên cứu, đồng nhất về hệ cao
độ phục vụ tính toán thiết kế đê biển, đoạn từ Quảng Ngãi đến Bà Rịa - Vũng Tàu”

sóng thành phần; f
i
- hệ số suy giảm biên độ; (V
o
+u)

i
- pha ban đầu của sóng
thành phần trên kinh tuyến Greenwich; H
i
, g
i
- hằng số điều hoà biên độ và pha
của các sóng thành phần; r - số phân triều thành phần.
Biến đổi công thức tính độ cao thủy triều (2.1) về dạng thuận tiện cho sơ đồ
phân tích điều hoà bằng phương pháp bình phương tối thiểu bằng cách nhóm
những đại lượng biến thiên theo thời gian và đưa ra các ký hiệu:

];).(Grsin[
];)+.(Gr[cos
0
0
iiii
iiii
uVtqfb
uVtqfa
++=
+
=


iiiiii
gHYgHX sin ;cos
=
=
(i=1,2,…,r )

Khi đó phương trình độ cao mực nước (2.1) ứng với thời gian t sẽ có dạng
sau:

∑
=
++=
r
i
itiitit
YbXaAz
1
0
])()[( (2.2)
Từ hệ phương trình (2.2) với số các phương trình là n bằng số các số đo
gián đoạn mực nước z
t
trong chu kỳ quan trắc, phải tìm các ẩn A
o
, X
i
và Y
i
để từ
đó tính những hằng số điều hoà của các phân triều:

i
i
iiii
X
Y

gYXH arctg ,
22
=+= (i=1,2, ,r)
Việc giải hệ n phương trình tuyến tính (2.2) thực hiện bằng phương pháp
bình phương tối thiểu. Phương pháp này đảm bảo tìm các ẩn A
o
, X
i
và Y
i
sao cho
vế phải của các phương trình (2.2) phù hợp tốt nhất với các giá trị mực nước z
t

thực đo, tức là làm cho tổng các bình phương của hiệu mực nước quan trắc và
mực nước mô tả bằng phương trình (2.2) trong tất cả các quan trắc nhận giá trị
cực tiểu:

∑∑
=
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
+−−
=
n
t

t
r
i
itiitit
YbXaAz
1
min])()[(
2
1
0

Khảo sát điều kiện cực tiểu của biểu thức này theo các biến A
o
, X
i
và Y
i

bằng cách cho đạo hàm riêng theo từng biến bằng 0 sẽ rút ra một hệ gồm 2r+1
phương trình đại số tuyến tính (hệ phương trình chuẩn tắc), trong đó r là số các
phân triều được phân tích (từ M
2
đến phân triều được quy ước ký hiệu là W):

0
=
−
N
AX