ĐỀ CƯƠNG KỸ THUẬT CÔHNG TRÌNH BỜ BIỂN

Trình bày nguyên nhân gây xói lở bờ biển - do hiện tượng dâng lên của mực nước biển trong thời đoạn ngắn nước dâng do bão, do gió mùa và trong thời đoạn dài sự dâng lên của mực nước biển

1. Nguyên nhân gây biến hình bờ biển?

a.Yếu tố nội sinh

Kiến tạo địa chất, quá trình nâng lên hạ xuống của lớp vỏ trái đất

b

c Ảnh hưởng từ các hoạt động kinh tế, xã hội

Các hoạt động như đắp đê khai hoang lấn biển, nuôi trồng thủy sản, khai thác sa khoáng, vật liệu xây dựng, chặt phá rừng ngập mặn v.v có thể gây nên sự biến đổi

bờ biển, thông thường là hiện tượng xói lở bờ

Các hoạt động kinh tế xã hội diễn ra ở sâu trong lục địa cũng ảnh hưởng không nhỏ đến đường bờ biển: xây dựng các đập nước ở thượng lưu giữ phần lớn bùn cát

trên hồ chứa gây mất cân bằng bùn cát ở hạ lưu là nguyên nhân gây xói lở đường

bờ biển ; ngăn các cửa sông cũng gây ra những biến đổi về chế độ dòng chảy, cân bằng bùn cát

2. Yếu tố thủy động lực làm thay đổi bờ biển (các yếu tố ngoại sinh: sóng, gió,

dòng chảy, )

3. Các vấn đề liên quan đến sự biến đổi bất lợi về hình thái bờ biển

Vấn đề về xói lở :

Trường hợp xói lở đột biến phát triển trên một vùng bờ tương đối ổn định: + Nguyên nhân nào gây ra xói lở?

+ Có cần thiết phải can thiệp không?

+ Những biện pháp nào sẽ được áp dụng?

Trường hợp xói lở tự nhiên với tốc độ xói không đổi tại bờ biển, đe dọa sự an toàn của một khu dân cư (cần phải bảo vệ bờ cao)

+ Nguyên nhân nào gây ra xói?

+ Những biện pháp nào sẽ được áp dụng?

Vấn đề bồi tụ:

Một lạch triều hay cửa sông vùng triều (có thể là luồng tàu vào cảng) gặp phải trở ngại do vấn đề bồi lắng gây cản trở sự ra vào của tầu thuyền qua cửa sông hay lạch triều đó

+ Những lý do nào gây ra bồi lắng ?

+ Những biện pháp nào sẽ được áp dụng?

Các vấn đề do tác động sóng sinh ra:

Trường hợp sóng tác động quá mạnh vào khu vực cụ thể nào đó ( ví dụ như khu nghỉ mát hay ở trong cảng )

+ Những nguyên nhân nào gây ra tác động sóng?

+ Những biện pháp nào sẽ được áp dụng?

Quy hoạch các công trình dân dụng ở khu vực ven biển:

+ Vị trí xây dựng cảng được chọn như thế nào ?

+ Sau khi xây dựng cảng, thì điều gì sẽ xảy ra trên bãi biển ?

+ Những biện pháp nào sẽ được sử dụng để ngăn chặn vấn đề nảy sinh ở các vùng lân cận?

4. Trình bày nguyên nhân gây xói lở bờ biển

- do hiện tượng dâng lên của mực nước biển trong thời đoạn ngắn (nước dâng

do bão, do gió mùa) và trong thời đoạn dài (sự dâng lên của mực nước biển toàn cầu, do ảnh hưởng của hiệu ứng nhà kính)

- do sự biến đổi giảm nguồn bùn cát cung cấp từ sông ra biển,

- do tác động của các sóng lớn trong bão,

- do sóng và nước dâng cuốn bùn cát tràn bờ,

- do vận chuyển bùn cát theo hướng dọc bờ;

- do quá trình vận chuyển và tuyển chọn bùn cát trên bề mặt bãi biển

Bên cạnh đó nguyên nhân gây xói lở bờ biển cũng là do các tác động thường xuyên và có chu kỳ của gió, thủy triều, các quá trình sụt lún về mặt địa chất, do các quá trình hóa học, phong hóa, cơ học diễn ra trên bãi biển, do thời tiết và do tác động của các sinh vật biển

5. Trình bày các giải pháp bảo vệ bờ biển bị xói lở?

Thông thường khi bờ biển bị xói lở thì có 4 lựa chọn để ứng phó với hiện tượng xói lở trên, đó là:

1 Giải pháp “số không” hay là giải pháp “ không làm gì”;

2 Di dời và di chuyển tới nơi an toàn;

3 Nuôi bãi nhân tạo và các giải pháp công trình “mềm” khác;

4 Sử dụng các công trình “cứng”.

Các giải pháp được sắp xếp theo trình tự từ giải pháp mang tính bị động tới giải pháp mang tính chủ động trên quan điểm bảo vệ bờ biển bằng công trình

+ KHÔNG LÀM GÌ – DI DỜI VÀ DỊCH CHUYỂN TỚI NƠI AN TOÀN

Komar (1998) đã cho rằng, thoái lui và di chuyển tới nơi an toàn lại thường là cách ứng phó tốt nhất đối với sự xói lở bờ biển và có thể coi đây là giải pháp kinh

tế nhất Tái định cư tới nơi an toàn thường bao gồm việc di chuyển các công trình riêng rẽ, di chuyển nhà cửa ra khỏi vùng xói lở Để quyết định xem nên thoái lui và tái định cư tới nơi an toàn hay thiết lập một ranh rới bảo vệ bằng tường biển, cần phải xem xét một cách tương đối các chi phí và xem xem liệu các công trình

“cứng” như tường biển có thực sự là giải pháp tốt hay không Xây dựng tường biển hay kè bảo vệ bờ nhiều khi rất tốn kém, thế nên sẽ thường đỡ tốn kém hơn nếu di chuyển nhà cửa và các công trình cách xa vùng xói lở

+ GIẢI PHÁP BẢO VỆ "MỀM"

Các giải pháp "mềm" được áp dụng bảo vệ bờ biển chủ yếu là các giải pháp sau:

- Nuôi bãi nhân tạo

- Trồng rừng ngập mặn bảo vệ bờ

- Tiêu nước ngầm dưới bãi để giữ cát

+ CÁC CÔNG TRÌNH ỔN ĐỊNH BỜ – GIẢI PHÁP “CỨNG”

ĐẬP MỎ HÀN

Đập mỏ hàn là giải pháp công trình có tác dụng ổn định đường bờ rất hiệu quả khi đường bờ đang bị xói lở do tác dụng của dòng vận chuyển bùn cát ven bờ Các đập mỏ hàn thường được xây dựng với chiều dài bằng khoảng cách từ bờ tới vùng sóng vỡ và phải có cao trình đỉnh đập nằm bên trên mực nước tĩnh để phát huy được hiệu quả chắn dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ một cách hoàn toàn Tuy nhiên, thường các đập mỏ hàn chỉ cần gián đoạn một phần dòng vận chuyển bùn cát ven bờ đã đủ để đạt tới một đường bờ ổn định rồi, do vậy mà nhiều khi các mỏ hàn ngắn và thấp cũng được chấp nhận và áp dụng Nhưng cũng cần lưu ý rằng,

chiều dài và cao trình đỉnh đập cũng là yếu tố cần sự tính toán hết sức cẩn thận, nếu không mỏ hàn sẽ không phát huy được tác dụng của nó

Khoảng cách giữa các đập mỏ hàn cũng như chiều cao đập, chiều dài đập và tuyến đập (góc giữa trục đập so với đường bờ) có liên quan tới hướng sóng và đây

là tương quan rất quan trọng Đoạn bờ biển nằm giữa các đập mỏ hàn sau khi xây dựng đập sẽ tự điều chỉnh sao cho có hướng gần như sóng song với đường đỉnh sóng của các sóng tới Trong những điều kiện đặc biệt, các đập mỏ hàn đôi khi cần

bố trí dọc bờ với khoảng cách giữa các đập gần bằng chiều dài của đập Do chi phí xây dựng đập mỏ hàn là rất đắt, nên rất cần bố trí các mỏ hàn sao cho đúng Tuy vậy, việc xác định khoảng cách giữa các đập mỏ hàn không tuân theo một quy luật đơn giản Phần gốc của đập mỏ hàn cần kéo dài lên đến chân của các cồn cát hoặc tới phần bãi cao trên bờ biển để ngăn ngừa hiện tượng xói gốc đập thường xảy ra khi có bão hoặc vào thời kỳ có sóng mạnh trong năm

KÈ BẢO VỆ BỜ

Kè bảo vệ bờ là các công trình được xây dựng song song với đường bờ để hạn chế sự xói lở trên bãi biển Nó sử dụng các loại vật liệu như đá, nhựa đường, khối bê tông để bảo vệ mái dốc phía biển tại chân các đụn cát, vách bờ biển dốc đứng học dọc theo bề mặt bãi Các công trình được thiết kế để tạo ra sóng vỡ và làm tiêu tán năng lượng sóng trong quá trình sóng tràn lên trên bãi biển, làm hạn chế tác dụng của năng lượng sóng phản xạ trên bãi biển Việc thiết kế kè bảo vệ mái bằng đá có thể gồm 2 hoặc nhiều lớp với lớp bảo vệ ngoài cùng là các viên đá lớn, ổn định trong điều kiện có sóng tác dụng

TƯỜNG BIỂN

Tường biển được xây dựng để bảo vệ phần bờ bên trong chống tác dụng của sóng Hay nói cách khác, tường biển được xây dựng ngăn bờ biển không bị tiếp tục xói lở Nhưng cần lưu ý tằng, tường biển chỉ ngăn chặn xói lở xảy ra ở phía bên trong đất liền chứ không có tác dụng bảo vệ bãi biển phía trước nó

ĐẬP PHÁ SÓNG NGOÀI KHƠI

Ngoài các giải pháp công trình có tác dụng là gián đoạn dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ, như các đập mỏ hàn, thì các đập phá sóng ngoài khơi lại làm việc trên nguyên tắc khác, đó là giảm năng lượng sóng tác dụng với tới bờ biển - và do đó sẽ hạn chế sự xói lở đường bờ hoặc tạo thành những vùng khuất sóng để neo đậu tàu thuyền

6. Trình bày các loại xói lở bờ biển và các giải pháp chống lại xói lở theo từng loại xói?

Xói mãn tính: Do dòng vận chuyển bùn cát ven bờ, mất cát vĩnh viễn dẫn đến tình

trạng bãi bờ mất dần

Xói cấp tính: Xảy ra trong bão/gió mùa do vận chuyển bùn cát ngang bờ, bờ biển

có thể tự phục hồi nếu có thời gian

7. Trình bày cơ chế hư hỏng, phá hoại đê biển?

1. Nước tràn đỉnh (vỡ đê)

2. Sóng tràn gây xói đỉnh và mái trong

3. Sóng tràn gây mất ổn định, trượt mái trong

4. Xói lở mái, mất chân đê phía ngoài

5. Mất ổn định trượt dần mái trong

6. Mất ổn định trượt mái ngoài

7. Mất ổn định thấm

8. Xói ngầm, mạch sủi

Cơ chế hư hỏng mái kè cơ bản:

- Các cấu kiện lỏng lẻo bị đẩy bật ra khỏi mái kè (do chênh lệch áp lực)

- Đất nền (cát) bị kéo ra ngoài qua lớp lọc (làm mái kè bị lún, biến dạng)

- Mái kè bị trượt xuống do mất ổn định chân/ kết cấu giữ

- Mất ổn định địa kĩ thuật khác

8. Trình bày vai trò của đê biển và kè biển?

Đê chắn sóng là công trình hạn chế các tác động của sóng đến vùng bảo vệ phía sau

- Giảm năng lượng sóng khi tiến vào bờ

- Che chắn tạo vùng nước lặng (bể cảng) cho tàu thuyền neo đậu)

- Chống xói lở bờ, hoặc giảm bồi lắng luồng tàu

Kè bảo vệ bờ là các công trình được xây dựng song song với đường bờ để hạn chế sự

xói lở trên bãi biển Nó sử dụng các loại vật liệu như đá, nhựa đường, khối bê tông để

bảo vệ mái dốc phía biển tại chân các đụn cát, vách bờ biển dốc đứng học dọc theo bề

mặt bãi Các công trình được thiết kế để tạo ra sóng vỡ và làm tiêu tán năng lượng sóng

trong quá trình sóng tràn lên trên bãi biển, làm hạn chế tác dụng của năng lượng sóng

phản xạ trên bãi biển

Đập phá sóng xa bờ:

- Giảm sóng vùng khuất

- Giảm vận chuyển bùn cát

- Tạo vùng lồi, bán đảo

9