Bài viết này tổng quan vài khái niệm về dòng rút (rip current) hỗ trợ việc phòng tránh và cứu hộ ở các bãi tắm ven biển, đồng thời nhận định bước đầu về vị trí xuất hiện của dòng rút ở Bãi Dài - Cam Ranh dựa trên phân tích dữ liệu ảnh máy bay hiện có kết hợp xử lý bản đồ độ sâu vùng nước nông ven bờ ở khu vực này.
Vài khái niệm về dòng rút
Dòng rút được xem là một trong những mối nguy hiểm hàng đầu ở các bãi tắm ven biển. Sự tồn tại của dòng rút liên quan trước hết với kiểu đổ nhào của sóng: Sự không đồng nhất của năng lượng sóng gió đã tạo ra các vùng hội tụ và phân kỳ sóng cũng như các vùng có mực nước cao và mực nước thấp khác nhau. Mực nước thường dâng cao ở vùng lân cận đới sóng đổ nhào, tạo ra một sự mất cân bằng nước, làm phát sinh một dòng chảy từ bờ rút ra khơi (dòng rút). Địa hình bãi biển cũng là một tác nhân góp phần tạo ra dòng rút: a) mực nước ở trên bar cát ở vùng nước nông thường cao hơn so với các trũng, rãnh vì chúng là nơi tập trung năng lượng sóng; b) sự hình thành của các bar cát liền kề nằm song song với bờ với các trũng sâu ở giữa là yếu tố địa hình cơ bản tạo ra sự khác biệt cục bộ của dòng chảy ven bờ và kích thích cho sự vận chuyển nước chảy thẳng góc (hoặc hơi chếch) từ bờ ra xa (hình 1).
Dòng rút hình thành rất gần bờ, có thể nhận dạng bằng mắt thường thấy vùng sóng bạc đầu là vùng nước nông trên các bar cát nước chảy vào, trong lúc đó vùng lặng sóng ở giữa là vùng nguy hiểm, là nơi xuất hiện dòng rút (hình 2). Sự hình thành bãi cát dạng răng cưa (cuspate shape) cũng là một dấu hiệu nhận dạng vị trí xuất hiện của dòng rút, nó thường xuất hiện tại các vùng lõm ở các bãi dạng này.
Hình 1: Các thành phần cơ bản của dòng rút: dòng chảy vào do sóng (1); vùng phát sinh dòng rút (2 ); thân dòng rút (3); đầu dòng rút (4)
Ngoài ra, một số học giả đã thảo luận về mối liên quan của sự hình thành dòng rút với một số yếu tố động lực:
- Sóng lừng (swell) tuy không tạo sóng bạc đầu nhưng cũng gây ra dòng rút ở các vùng có các công trình biển như kè ngang, cầu tàu hoặc các bãi tắm dạng túi (pocket beach) kẹp giữa các mũi đất.
- Dòng rút thường không xuất hiện vào sáng sớm hoặc ban chiều khi gió biển bắt đầu hình thành hoặc suy yếu, mà thường xuất hiện với tần suất cao và cường độ mạnh vào ban trưa khi gió đất thổi mạnh từ bờ ra khơi.
- Dòng rút liên quan chặt chẽ với đặc điểm thủy triều, chúng xảy ra với tần suất cao và cường độ mạnh vào các thời đoạn mực nước triều thấp và ít hơn nhiều với cường độ yếu vào các thời đoạn mực nước triều cao.
Hình 2: Một số dấu hiệu nhận biết các vị trí có thể xuất hiện dòng rút: vùng lặng sóng giữa các vùng sóng bạc đầu xung quanh; bãi tắm dạng răng cưa; dòng rút xuất hiện rõ với chân, thân và phần đầu rõ rệt (thường thành từng nhóm
Vài nhận định bước đầu về dòng rút ở Bãi Dài - Cam Ranh
Dựa trên tư liệu ảnh máy bay chụp ngày 21 tháng 2 năm 2004 có thể đưa ra vài nhận định bước đầu về địa hình vùng Bãi Dài và sự xuất hiện của dòng rút ở khu vực này. Về mặt địa hình bãi và đáy biển, kết quả xử lý ảnh máy bay (hình 3) cho thấy những nét đặc điểm hình thái chính như sau:
- Địa hình Bãi Dài có dạng răng cưa với nhiều doi cát và vùng lõm phân bố đều, nằm xen kẽ nhau.
- Phần ngập nước có các hệ thống rãnh sâu chạy thẳng góc với bờ (được gặp trên suốt đoạn bờ của Bãi Dài).
Do đó dòng rút có thể xuất hiện ở mọi nơi dọc đoạn bờ này. Tuy nhiên sự tồn tại của hệ thống bar cát ven bờ không liên tục có thể là yếu tố quyết định cho sự hình thành dòng rút nên dòng rút chỉ được ghi nhận trong khoảng tọa độ 109o11’50”- 109o12’00”; 12o04’20”- 12o04’40” (đoạn bãi số 3 ở hình 4). Ba dòng rút được ghi nhận có cường độ mạnh dần xuống phía Nam, đây là nơi duy nhất có hệ thống bar ngầm và cửa thoát (rộng khoảng 40m) tạo điều kiện thuận lợi cho dòng rút hình thành.
Hình 3: Hình thái địa hình bãi Dài
(kết quả xử lý ảnh máy bay chụp ngày 21/02/2004)
Hình 4: Địa hình đáy vùng ven bờ bãi Dài – Cam Ranh trên 4 đoạn bờ khác nhau
Hình 4: Địa hình đáy vùng ven bờ bãi Dài – Cam Ranh trên 4 đoạn bờ khác nhau (tiếp theo)
Việc phóng đại ảnh máy bay và địa hình ngầm ở khu vực này (hình 5) cho ta thấy rõ hơn hình thái địa hình chi tiết ở khu vực xuất hiện dòng rút, đồng thời thể hiện rõ hơn cơ chế hình thành hệ thống dòng rút ở vùng tồn tại các bar cát ngầm và các cửa rút (rip gap).
Hình 5: Vị trí của hệ thống dòng rút xuất hiện ở Bãi Dài - Cam Ranh vào ngày 21 tháng 2 năm 2004 (nơi tồn tại các bar cát ngầm có cửa thoát nằm trùng với các rảnh sâu chạy thẳng góc với bờ)
Một số nhận xét
- Dòng rút thường xuất hiện ở các bãi tắm hình răng cưa kết hợp với sự tồn tại hệ thống bar cát ngầm không liên tục (có cửa thoát) ở vùng nước nông ven bờ biển, chúng nằm song song với bờ và trùng với vị trí của các trũng sâu nằm thẳng góc với bờ.
- Một số vị trí có dòng rút xuất hiện ở Bãi Dài - Cam Ranh đã được xác định bước đầu thông qua kết quả phân tích ảnh máy bay chụp ngày 21 tháng 4 năm 2004 trong khoảng tọa độ 109o11’50”- 109o12’00” và 12o04’20”- 12o04’40”(Ảnh vệ tinh trên Google Earth chụp ngày 2/01/2010 cũng cho thấy một dòng rút xuất hiện trong khu vực này).
- Chưa có các thông tin về dòng rút trong mùa gió tây nam.
Để có những nhận định chính xác hơn về vị trí, cường độ dòng rút trong từng thời kỳ khác nhau (liên quan với các đặc điểm sóng, gió, thủy triều, địa hình) cần có những nghiên cứu bổ sung về điều kiện sóng, gió, thủy triều, dòng dọc bờ và cả các khảo sát chi tiết địa hình trong từng thời kỳ khác nhau. Để hỗ trợ các nghiên cứu này cần có một hệ thống camera tự động hoặc thủ công được thiết kế và đặt ở một vị trí tương đối cao (khoảng 100 – 120m so mặt nước biển) có thể giúp quét và chụp ảnh thường xuyên toàn khu vực, nó cho phép giám sát thường kỳ nhằm bắt gặp vị trí của dòng rút trong mối liên quan với các đặc điểm khí hậu - khí tượng trong khu vực.
