Các quá trình ven bờ và ứng dụng

TRẮC DIỆN BÃI CÂN BANG.... CÁC ĐẶC ĐIỂM HỎN TẠP VEN BỜ..... NUÔI BÃI VÀ CÁC KẾT CẤU CÔNG TRÌNH MỂM.... CÁC KẾT CẤU CÔNG TRÌNH CỨNG..... Nhừng chừ tượng hình này khắc trên đá bazan đen và

PI m i I s 111 I > H Y I H i: P R fS S S Y N D IC A T E o r T i l l U M V I U S I I Y 0 1 C A M B R I I X il

I he P ill l i u i l i t i i i £ Iru m p iu g to n S trc c l C a m b rid g e U n ite d K in g d o m

c A M I i K I D C M t ' N I V T K S M Y l ‘ R ! s s

I he I d m h u r jjh R u ild in g C a m b rid g e C IỈ2 2R Ư UK

4 0 W est 20IỈ1 Si re e l New Y o rk N Y 1 0 0 1 1 -4 2 1 1 U S A

-477 w illia m s t o u n Road P ori M e lb o u rn e V I I ' 3207 A u s tra lia

K i ll / lie Alarcòn \y. 2KOI4 Madrid Spain

D o c k H o u se I he W m c ilr n n i Cape I o w n 8001 S n u lh A fr ic a

lu t|V /7 \\ w w c a m h rid y c oru

I c n m h ru lg c I'n iN c rs ilN Press 201)2

I h is h o o k K 1 1 1 c u p > riu h i S u h jc c l lo s ta tu to ry e x c e p tio n

and lo th e p ro v is io n s o f re le v a n t c n llc c ii\ c lic e n s in g Agreem ents.

n o re p r o d u c tio n III' a n \ p a n n u n la k e p la c c w ith o u t

t h e u r i f t c n p e r m i s s i o n I l f C a m b r i d g e I *n » \ c r s i l y P r e s s

F irs ! p u b lis h e d 2002

I irs t p a p c v h n c k e d itio n 2004

7 i/» i'/i# tw T im e s le n 10/13 p i and H e lv e tic a N cu c System b l j x 1 1 1 HỊ

I v a ỉo h ig iiự re c o rd fo r t ỉ m hook is a v a ila b le fro m i Jic f i n i i s h L ib r a r y

L ib r a r y o f ('o n g tv x s ( ’íiỉiìlo ỊỉU itìỊỊ in P u h iid tfio n D a ta

.

MỤC LỤC■ ■

T r a n g

P hẩn 1

G IÓ I T H I Ệ U CÁC Q U Á T R ÌN H V E N BỜ

C h ư ơ n g 1. TỔNG QUAN 19

1.1 Mở đ ầ u 20

1.2 M ộ t v à i t h u ậ t n g ữ bờ b i ể n 23

1.3 Ví d ụ n h ữ n g d ự á n công t r ì n h v e n bờ 27

Bài t ậ p 41

P h ụ lục: N h ữ n g đ ơ n v ị h ữ u í c h 41

C h ư ơ n g 2. CÁC ĐẶC ĐIỂM TRẦM TÍCH 43

2.1 Mỏ đ ầ u 43

2.2 T h à n h p h ầ n c á t 44

2.3 K ích thư ớ c h ạ t 4 5 2.4 H ìn h d ạ n g 54

2.5 Độ x ố p 55

2.6 V ậ n tốc c h ìm l ắ n g 55

B à i t ậ p 59

C h ư ơ n g 3. CÁC QUÁ TRÌNH DÀI HẠN 61

3.1 M ỏ đ ầ u 61

3.2 S ự t h a y đổi tư ơ n g đối m ự c nước b i ể n 62

3.3 T r ắ c d iệ n b ã i c â n b ằ n g .71

6 CÁC QUÁ TRÌNH VEN BỜ VÀ ÚNG DỰNG

3.4 P h â n l o ạ i đ ư ờ n g b ờ 75

B à i t ậ p 100

P h ầ n 2 THỦY ĐỘNG L ự c VÙNG VEN BÒ C h ư ơ n g 4. THỦY TRIỀU VÀ NƯỚC DÂNG DO BÃO 107

4.1 M ở đ ầ u 108

4.2 T h ủ y t r i ề u th i ê n v ă n 108

4.3 N ước d â n g do b ã o 114

B à i t ậ p 126

C h ư ơ n g 5. SÓNG VÀ THỦY ĐỘNG L ực DO SÓNG 127

5.1 Mở đ ầ u 127

5.2 Cơ c h ế s ó n g nước 128

5.3 D ò n g c h ả y dọc bờ v à n g a n g b ờ 146

5.4 C h u y ể n đ ộ n g t ầ n sô' t h ấ p t ạ i đ ư ờ n g b ờ 150

5.5 H o à n lư u g ầ n bờ v à d ò n g c h ả y t á c h b ờ 157

5.6 Đ ộ n g lực v ù n g só n g vỗ b ờ 161

B à i t ậ p 180

P hần 3 S ự T H ÍC H Ứ N G V E N BỜ C h ư ơ n g 6. KỸ THUẬT ĐO ĐẠC HIỆN TRƯỜNG VÀ PHẢN T ÍC H 189

6.1 M ở đ ầ u 189

6.2 Đ o đ ạc t r ắ c d iệ n b ã i 190

6.3 P h â n tíc h sô' liệ u tr ắ c d iệ n b ã i 196

6 4 N h ữ n g t h a y đổi đư ờng bờ lịch s ử 209

6.5 C á c c h i ế n d ị c h h i ệ n tr ư ờ n g c h í n h 214

M ỤC LỰC _ _ 7

6 6 Kỹ t h u ậ t h i ệ n trư ờ n g m ớ i 216

B à i t ậ p 226

C hư ơ ng 7. TRẮC DIỆN BÃI CÂN BANG 229

7.1 Mở đ ầ u 2 3 0 7.2 P h ư ơ n g p h á p d ẫ n s u ấ t tr ắ c diện b ã i c â n b ằ n g 2 3 0 7.3 C á c lực x ây d ự n g và p h á h ủ y tá c đ ộ n g lên t r ắ c d iệ n b ã i 231

7.4 S ự p h á t t r i ể n các lý t h u y ế t t r ắ c d iệ n câ n b ằ n g b ã i 234

7.5 Áp d ụ n g t r ắ c d iệ n câ n b ằ n g b ã i 2 5 8 B à i t ậ p 2 82 C h ư ơ n g 8. VẬN CHUYỂN TRẦM TÍCH 291

8.1 M ỏ đ ầ u 2 92 8.2 C h u y ể n đ ộ n g c á t kh ởi đ ầ u v à độ s â u k h é p k í n 2 93 8.3 V ậ n c h u y ể n t r ầ m tíc h dọc b ờ 3 0 2 8.4 V ậ n c h u y ể n t r ầ m tíc h n g a n g b ò 320

8.5 Á p d ụ n g d ò n g trô i v en b ờ 332

8 6 R ử a trô i v à che p h ủ 342

8.7 V ậ n c h u y ể n t r ầ m tích p h o n g h ó a 344

8 8 M in h h ọ a v ậ n c h u y ể n c á t v à tích lũ y đ ụ n 3 4 9 8.9 T r ầ m tíc h k ế t d í n h 351

B à i t ậ p 371

C h ư ơ n g 9. CÁC ĐẶC ĐIỂM HỎN TẠP VEN BỜ 381

9.1 Mỏ đ ầ u 381

9.2 Đ ịa m ạ o g ầ n b ờ 382

8 CÁC QUÁ TRÌNH VEN BỜ VÀ ÚNG DỤNG

9.3 B ã i h ì n h n ử a t r á i t i m 384

9.4 S ó n g c á t 388

9.5 Doi c á t n h i ề u lớp n g o à i k h ơ i 390

9.6 C á c c h ỏ m b ã i 394

9.7 K ế t l u ậ n 408

B à i t ậ p 413

C h ư ơ n g 10. MÔ HÌNH HÓA BÃI BIEN v à đ ư ờ n g b ờ 415

10.1 M ở đ ầ u 415

10.2 M ô h ì n h v ậ t lý c h o các q u á t r ì n h v e n b ờ 417

10.3 M ô h ì n h giải t í c h 431

10.4 M ô h ì n h sô’ 451

B à i t ậ p 466

P hần 4 B I Ế N Đ Ổ I V E N BỜ VÀ P H Â N T ÍC H C h ư ơ n g 11. NUÔI BÃI VÀ CÁC KẾT CẤU CÔNG TRÌNH MỂM 471

11.1 M ở đ ầ u 472 11.2 N u ô i b ã i (lấp b ã i ) 4 7 3 11.3 C á c cơ b ã i c h ì m 5 1 2 11.4 R ã n h tiê u b ã i 5 1 8

B à i t ậ p 5 2 7

C h ư ơ n g 12. CÁC KẾT CẤU CÔNG TRÌNH CỨNG 5 3 1 12.1 M ỏ đ ầ u 5 3 2

MỤC L Ụ C 9

12.2 B ã i t r e o 532

12.3 K è 535

12.4 Đ ê c h ắ n só n g ng o ài k h ơ i 540

12.5 M ũ i đ ấ t n h â n tạ o 548

12.6 L á t m á i 551

12.7 T ư ờ n g c h ắ n s ó n g 552

12.8 C á c t h i ế t bị b ảo vệ bờ k h á c 556

12.9 K è đ in h v à lạ ch t r i ề u 557

12.10 K iểm s o á t v à g iả m th iể u đối vối c ô n g t r ì n h v e n b ờ 5 59 Bài t ậ p , 564

C h ư ơ n g 13. CÁC LẠCH TRIỂU 567

13.1 M ở đ ầ u 5 68 13.2 T h ủ y đ ộ n g lực th ủ y tr iề u .569

13.3 Ô n đ ịn h lạ c h tr iề u 594

13.4 Q u a n h ệ tr ầ m tíc h t ạ i lạ c h tr iề u 599

13.5 C á t đ i v ò n g t ạ i lạ ch t r i ề u 603

13.6 X em x é t t h i ê t k ê lạ ch t r i ề u 611

B à i t ậ p 616

C h ư ơ n g 14. QUÀN LÝ ĐƯỜNG BỜ 619

14.1 Mỏ đ ầ u 6 20 % 14.2 L ự a ch ọ n v à các n h â n tô ' 621

14.3 V ai tr ò k h o ả n g lù i v à v à tiô u c h u ẩ n x ây d ự n g 625

14.4 G iá t r ị b ảo v ệ c ủ a b ã i r ộ n g 631 14.5 Q u y ề n v ề c á t R33

NHỮNG QUÁ TRÌNH VEN BỜ

N h ữ n g đư ờng bò b iể n t h ế giới p h â n ch ia đ ấ t với b iển , là môi trư ờ n g địa

c h ấ t độc đáo tr o n g sự hợp t h à n h c h ú n g v à n h ữ n g q u á t r ì n h v ậ t lý ả n h hưởng lên c h ú n g T ro n g s u ố t lịch sử, con ngư ời d ã và đ a n g x ây d ự n g n h ữ n g công

t r ì n h t ạ i n h ữ n g nơi giao th o a đ ộ n g lực tíc h cực n à y c ủ a đ ấ t v à đ ại dương M ặc

d ù d ư ờ n g bò lúc đ ầ u được s ử d ụ n g ch o m ụ c đ íc h th ư ơ n g m ạ i và h à n g hải,

n h ư n g g ầ n đ â y giải t r í v à d u lịch đ a n g t ă n g cường h o ạ t đ ộ n g m ộ t cách đ án g

k ể tr o n g n h ữ n g k h u vực v en bờ S ự p h á t tr iể n d ư ờ n g bờ giờ đ â y đ a n g g ây r a

n h ữ n g x u n g đ ộ t q u a n t r ọ n g với q u á t r ì n h t ự n h i ê n v e n bờ G iáo t r ì n h v ề q u á

t r ì n h v e n bờ n à y sẽ g iú p người đọc h iể u các q u á t r ì n h v en bờ v à p h á t triể n

n h ữ n g c h iế n lược đ ể đư ơng đ ầ u có h iệ u q u ả vói xói m ò n đ ư ờ n g bờ Cuốn sách

N h ữ n g s in h viên, k ỹ s ư th ự c h à n h , n h à n g h iê n cứ u công t r ì n h v en bờ và

h ả i d ư ơ n g học sẽ t h ấ y c u ố n s á c h n à y l à m ộ t tà i n g u y ê n vô giá đ ể h iể u n h ữ n g

cơ c h ế xói m ò n v à t h i ế t k ế công t r ì n h bờ

R o b e r t G D e a n là giáo s ư n g h iê n cứ u s a u đ ạ i học, Bộ m ô n Công tr ìn h

V e n bờ v à D â n sự , T rư ờ n g Đ ại học F lo rid a G iáo s ư là t h à n h v iê n V iệ n H à n

lâ m Quốc g ia Công t r ì n h và đ ả m n h iệ m chức C h ủ tịc h Hội đ ồ n g N g h iê n cứu

C ông t r ì n h V en bờ

LỞI NÓI ĐẦU

C u ố n s á c h n à y được v iế t cho n h ữ n g s i n h v iê n , n h à n g h i ê n cứu, v à n h ữ n g người đ a n g h o ạ t đ ộ n g t r o n g lĩn h vực công t r ì n h v e n bờ, h ả i d ư ơ n g học g ầ n bò,

v à đ ịa c h ấ t b iể n M ặ c d ù việc x ử lý tr o n g n h i ề u c h ư ơ n g hơi t h i ê n về t o á n học,

h y v ọ n g r ằ n g t h ô n g d iệ p c ủ a c h ú n g tô i k h ô n g d í n h l í u tới s ự t r u y ề n bá

S á c h đ ề c ậ p c h ủ y ế u tới n h ữ n g bờ b iể n c á t, được c h i a t h à n h b ố n p h ầ n

T rư ớ c h ế t là g iớ i t h i ệ u các q u á t r ì n h v e n bò, c u n g c ấ p m ộ t tổ n g q u a n v ấ n đ ề

c ô n g t r ì n h v e n b ò d ự a v à o n h ữ n g ví d ụ v à c ả n h q u a n đ ị a lý c ủ a h i ệ n tr ư ờ n g

P h ầ n 2, t h ủ y d ộ n g lực k h u vực v e n bờ, t ổ n g q u a n nư ớ c d â n g do b ão , só n g nướ c, n h ữ n g c h u y ể n đ ộ n g t ầ n sô’ t h ấ p g ầ n bò v à k h u vực s ó n g đổ P h ầ n t h ứ

n h i ề u v í d ụ ở M ỹ đư ớ c giới t h i ệ u Với n h ữ n g đ ồ n g n g h i ệ p v à n h ữ n g n g ư ờ i b ạ n

có c ô n g t r ì n h đ ư ợ c s ử d ụ n g , c h ú n g tô i x in c ả m ơ n , v à vói n h ữ n g đ iể u đ ã bỏ

q u a , c h ú n g tô i x i n dược lư ợ n g th ứ

L ĩn h v ự c c ô n g t r ì n h v e n bò đ a n g t h a y dổi n h a n h c h ó n g T ấ t n h i ê n , cuốn

s á c h n à y l à m ộ t đ ó n g góp n h ỏ c ủ a l ĩ n h v ự c đó, v à n h i ề u p h ầ n c ủ a n ó n h a n h

c h ó n y tr ở n ê n lỗi th ờ i (cho d ù b i ệ n m i n h d à i d ò n g , k h i n g ư ờ i t a coi việc v iế t

m ộ t c u ố n s á c h l â u đ ế n t h ế nào!) N g ư ờ i đọc được k h u y ế n c á o x e m lạ i t à i liệ u

t h a m k h ả o g ầ n đ â y tr ư ớ c k h i đ ư a r a k ế t l u ậ n K h ố i lư ợ n g lớn t à i l i ệ u t h a m

TRÌNH MÔI TRƯỜNG VÀ DÂN s ự - TRƯỜNG ĐẠI HỌC DELAWARE

LỜI C Ả M ƠN 15

LỜI CẢM ƠN

C h ú n g tôi c h â n t h à n h c ả m ơn các cơ q u a n c h ủ n h à , T rư ờ n g Đ ại học

F lo rid a v à T rư ờ n g Đ ại học D e la w a r e đ ã hỗ tr ợ c h ú n g tôi, các đ ồ n g n g h iệ p và

s i n h v iê n tr o n g n h i ề u n ă m C h ú n g tôi đ á n h giá cơ hộ i c h ia sẻ cuộc sống c ủ a

c h ú n g t a t r o n g m ộ t l ĩ n h vực sôi đ ộ n g với n h ữ n g c ộ n g tá c viên q u a n t â m v à với

P h ầ n 1

GIỚI THIỆU CÁC QUÁ TRÌNH VEN BỜ

O Ạ I H Ọ C Q U Ó C G IA H A N Ọ I TRUNG TẨM THÒNG-TIN THƯ VIỆN

■ M X

C h ư ơ n g 1

TỔNG QUAN

Tại A i Cập, việc xây dựng đ ậ p nước cao A sw an và những hạng mục khác trẽn sông N ile gây ra những vấn để xói mòn nghiêm trọng tại vừng châu thô sông Nile, nơi toàn bộ làng mạc biên m ất khi đường bờ đ ã thoái lui ò mức 30

đ ến 5 0 m / n ă m T rước k h i x â y d ự n g n h ữ n g đ ậ p nước đ ể k iế m s o á t lủ lụ t, th ủ y lợi v à cấ p n ư ớ c, h à n g n ă m sô n g N ile p h â n c h ia k h o ả n g 2 0 tr iệ u tấ n tr ầ m tích

ra biền Đ ịa Trung Hải Sự cung cấp trầm tích này tạo ra hai delta lớn là

D a m ie tta v à R o se tta , tr ả i rộ n g 5 0 k m về p h í a biến K h i m ỗ i đ ậ p nước trên

sô n g N ile đ ư ợ c h o à n th à n h , h ổ c h ứ a p h ía trước đ ậ p nư ớ c b ắ t đ ẩ u th u g o m m ộ t

ph ẩn đáng kê tải lượng trầm tích sông hàng năm.

Đẽ c h ố n g chọi với s ự xói mòn tiế p theOy ngư ờ i ta đ ã x ả y d ự n g n h ữ n g công

trin h lớn dọc theo đường bờ gần cửa sông đ ế hạn ch ế việc ph ải xử lý đường bờ

bão đang tấ n công bờ biến với cường độ ngày càng tăng.

tiếp tục tiên tới thích ứng với g ia i đoạn trước bởi nguồn trầm tích bô sung và hình thành nên châu thồ.

Nhừng chừ tượng hình này khắc trên đá bazan đen vào năm 196 ư CN và hiện được trưng bày trong Bào tàng Anh tại London, có 3 phiên bản gồm: sắc lệnh, kiểu viết phổ thông, và bằng tiếng Iỉy Lạp Sau hơn 1500 năm, phải mất hơn 23 năm Jean - Francois Champollion mới có thể giải thích các chữ tượng hình này

2 0 CÁC QUÁ TRÌNH VEN BỜ VÀ ÚNG DỤNG

1.1 M ở đ ầ u

N h ữ n g đ ư ò n g bờ b iể n t r ê n t h ế giới p h â n c h i a đ ấ t với b iể n , l à n h ữ n g m ôi

t r ư ờ n g đ ịa c h ấ t độc đ á o k ế t hợp c h ú n g với n h ữ n g q u á t r ì n h v ậ t lý ả n h hưởng

đ ế n c h ú n g N h i ề u đ ư ờ n g bờ b iể n có n h ữ n g b ã i b iể n c h ứ a c á c t r ầ m t í c h bò rời

n h ư sỏi, c á t, h o ặ c b ù n m à t h ư ờ n g b ị tá c đ ộ n g bởi só n g , d ò n g c h ả y v à gió, t á i

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 21

Lường c h ắ n sóng, đ ậ p nước x ây d ự n g t r ê n sô n g g iả m b ớ t n g u ồ n cấp c á t cho bờ

b iển , k h a i th á c c á t t ạ i b ã i b iể n v à đ á y s ô n g là c á t c u n g cấ p cho n h ữ n g b ãi biến

n ày , k h a i th á c h y đ rô c a c b o n v à nước n g ầ m , s ụ t l ú n đ ấ t cục bộ, n g ậ p l ụ t v à xói

m òn k è m theo

T r o n g th ờ i g ia n v à i t h ậ p n iê n đ ã q u a, c à n g g ia t ă n g c h ú ý về k h u vực

v en bờ do s ự p h á t t r i ể n n h a n h c ủ a v ù n g n ày , n h ữ n g h iệ u ứ n g v à chi p h í t h iệ t

h ạ i CỈO các q u á t r ì n h t ự n h iê n d à i h ạ n v à n g ắ n h ạ n N h ữ n g sự k iệ n có c h u kỳ

v à thòi đ o ạ n n h ư b ão dọc bò b iể n p h ía đ ô n g H o a Kỳ v à El N in o t r ê n bờ p h ía

tâ y , gió m ù a t r o n g v ịn h B e n g a n , v à n h ữ n g cơn b ão khốc liệ t t r ê n b iể n Bắc gây

r a tổ n t h ấ t v ề người v à t h i ệ t h ạ i l a n rộ n g , c h ín h p h ủ v à n h ữ n g ngưòi đóng

t h u ế tr ở n ê n liê n đới đ ế n các ch i p h í d o n h ữ n g th ự c h à n h x ây d ự n g k h ô n g

th íc h hợp K ế t q u ả là, n h iề u nước chi n h ữ n g lư ợng t i ề n k h ổ n g lồ đ ể b ảo vệ

đ ư ờ n g bờ p h ả i x e m lại n h ữ n g c h ín h s á c h c ủ a họ T ạ i H o a Kỳ, đ a s ố các b a n g

v e n bờ (gồm cả các b a n g n ằ m dọc n h ữ n g Hồ Lớn) đ a n g k h ở i sự h o ặ c tr o n g q u á

t r ì n h k iể m s o á t k iể u v à vị t r í công t r ì n h v e n bờ N h ữ n g q u y đ ịn h n à y có t h ể

y ê u c ầ u r ằ n g c ô n g t r ì n h có t h ể ch ô n g được s ự k i ệ n cơn b ão h iế m n h ư b ão

T r o n g 50 n ă m trước, công t r ì n h v e n bờ tr ở t h à n h m ộ t n g h ề vối m ục tiê u

r i ê n g c ủ a nó là h iể u b iế t các q u á t r ì n h v e n bờ v à các c h iế n lược p h á t tr iể n

n h ằ m n ắ m b ắ t có h iệ u q u ả sự xói m ò n đ ư ò n g bờ Với c á c h tiế p cậ n phứ c tạ p

v à có k i ế n th ứ c h ơ n tới n h ữ n g q u á t r ì n h v e n oờ, n h ữ n g k ỹ s ư v e n bò có th ể

t h i ế t k ế h iệ u q u ả b ảo vệ bờ v à sơ đồ g iả m th iể u , t r á n h n h ữ n g s a i só t đ ã x ảy

r a Đ ồ n g thời, m ộ t k iế n th ứ c lớn h ơ n v ề cơ c h ế v ậ n c h u y ể n t r ầ m tíc h t ạ i bãi

b i ể n có t h ể cho p h é p p h á t t r i ể n n h ữ n g b iệ n p h á p mới đ ể g iả m n h ẹ v ấ n đ ề xói

m ò n Với sứ c é p d â n cư t ạ i đ ư ờ n g bờ, s ự đe d ọ a về d â n g m ứ c nước b iể n và

n h ữ n g cơn b ã o v en bò, n h u c ầ u ch o n h ữ n g công t r ì n h v e n b ò v à n g h iê n cứu

2 2 CÁC QUÁ TRÌNH VEN BỜ VÀ ÚNG DỤNG

- P h ố i h ợ p k h ả n ă n g p h ầ n tích,

- Q u a n t â m t r o n g h o ạ t đ ộ n g t h i ê n n h iê n ,

- K h ả n ă n g g iải t h í c h n h iề u b ằ n g c h ứ n g p h ứ c tạ p , đôi k h i tư ơ n g p h ả n rõ

r à n g , k in h n g h iệ m t ừ việc n g h iê n cứ u sự đ a d ạ n g c ủ a đ ư ờ n g bờ v à l à m việc với n h iề u d ự á n v en bờ

C h ú n g t a nói đ i ề u n à y m ộ t p h ầ n vì v ào th ờ i g ia n n ày , các p h ư ơ n g t r ì n h

th ố n g k ê v à to á n học đ iề u k h i ể n h à n h vi c á t và nước tạ i đ ư ờ n g bờ c h ư a được

b iế t h o à n to àn , n h ư v ậ y loại t r ừ k h ả n ă n g tạ o r a n h ữ n g mô h ì n h d ự b á o c h ín h xác d à i h ạ n k h u vực v e n bò T h eo ý n g h ĩa n à y , l ĩ n h vực các q u á t r ì n h v e n bò

v ẫ n n h iề u n g h ệ t h u ậ t h ơ n là k h o a học v à y ê u c ầ u m ộ t tr ự c giác tố t đ ể n ắ m b ắ t

n h ữ n g q u á t r ì n h x ảy r a t r o n g k h u vực v en bò T h ậ t r a , người là m m á y t í n h và ngư ời là m mô h ì n h v ậ t lý t ố t n h ấ t là n h ữ n g ngư ời h o à i n g h i k ế t q u ả c ủ a h ọ v à

lu ô n lu ô n so s á n h các m ô h ì n h c ủ a họ với n h ữ n g n g h iê n cứ u đ iể n h ì n h v à th í

n g h iệ m h iệ n trư ờ n g đ ã công b ố h o à n t h à n h X a hơn, c ầ n n h i ề u n g h iê n cứu

n h i ề u h ơ n n ữ a đ ể cải t h i ệ n n h ữ n g k h ả n ă n g d ự đ o á n h à n h v i v e n bờ, đ ặ c b iệ t

th íc h ứ n g với n h ữ n g x áo tr ộ n do con n g ư ờ i gây ra T u y n h iê n , d ù t r ạ n g t h á i sơ

k h a i c ủ a k iế n th ứ c c h ú n g ta , s i n h v iê n n g h iê n cứ u v ề đ ư ờ n g bò sẽ tìm thã"y vẻ

đ ẹp v à b ả n c h ấ t đ ộ n g lực c ủ a bờ b iể n d â n g tặ n g , c ù n g n h i ề u b í m ậ t m à m ẹ

t h i ê n n h iê n v ẫ n b ảo vệ với lòng n h i ệ t t h à n h n h ư vậy

T ro n g n g ữ c ả n h n à y , b ạ n sẽ t h ấ y r ằ n g n h iề u l ầ n c h ú n g t a lấ y h a i c á c h tiế p c ậ n v ấ n đề: m ộ t là q u y mô vĩ mô, d ù n g n h ữ n g đ ịn h l u ậ t b ả o t o à n h o ặ c

n h ữ n g lý lẽ p h á t h iệ n c u n g c ấ p n h ữ n g g iả i p h á p hợp lý, v à h a i là q u y iraô vi

mô, k è m theo k h ả o s á t v ậ t lý ch i t i ế t q u á tr ìn h H iệ n n ay , cách tiế p c ậ n quy

mô vĩ mô h ữ u íc h h ơ n với k ỹ s ư v en bờ, vì v ậ t lý ch i t i ế t q u á t r ì n h v e n b ờ v ẫ n còn đ a n g được gỡ rố i bởi n h ữ n g n h à n g h iê n cứu v e n bờ; t u y n h iê n , có t h ể m ộ t

n g à y k h ô n g x a cách tiế p c ậ n q u y m ô vĩ mô được t h a y t h ế b ằ n g , h o ặc h ò a t r ộ n với q u y mô vi mô

C h ú n g tô i tổ ch ứ c cuốn s á c h n à y t h à n h b ố n p h ầ n đ ể nó n h ấ t q u á n v à

h ữ u ích cho người đọc với n h ữ n g n ề n t ả n g v à s ự q u a n t â m k h á c n h a u P h ầ n

M ộ t c u n g cấ p m ô t ả c h u n g n h ữ n g q u á t r ì n h v e n bò với n h ấ n m ạ n h v ề c á c lực

v à th íc h ứ n g d ài h ạ n M ụ c n à y có t h ể đọc vói í t h o ặ c k h ô n g c ầ n n ề n t ả n g t o á n học v à ch ỉ r a các lực h i ệ n h ữ u có x u h ư ớ n g g ây r a c â n b ằ n g cả t r o n g t r ắ c d i ệ n

l ẫ n m ặ t b ằ n g K h i n h ữ n g t h a y đổi t ự n h i ê n ho ặc do co n n g ư ò i x u ấ t h iệ n , m ộ t

p h á t t r i ể n n h ữ n g lý t h u y ế t đ ạ i d iệ n cho các lực tr o n g v ù n g g ầ n bờ với tiêu

đ iể m là các q u á t r ìn h th ủ y đ ộ n g lực dọc bò v à n g a n g bò, p h ầ n n à y tư ơ n g đối

to á n h ọ c và có giá t r ị h ơ n với người đọc có n g h iê n cứ u cơ b ả n m ạ n h Với người đọc ít t h i ê n v ề to á n học, p h ầ n lốn n h ữ n g p h ư ơ n g t r ì n h có t h ể bỏ q u a M ặc d ầ u

P h ầ n B a, đ ề c ậ p đ ế n s ự p h ả n ứ n g c ủ a đ ư ờ n g bò với các lực, k h u y ế n cáo n h iề u cho n h ữ n g ai q u a n t â m tới x ây d ự n g công t r ì n h v e n bờ h o ặc các b iệ n p h á p

ch ô n g xói m òn, t ư liệu n à y k h ô n g n h ấ t t h i ế t t u y ệ t đối p h ả i b i ế t trư ớc n h ư đ ầ u

p h ầ n B ốn, được đ ịn h h ư ớ n g cho n h ữ n g ứ n g d ụ n g công tr ì n h N h ấ n m ạ n h

t r o n g P h ầ n B ô n là h a i m ục: 1) t r ì n h b à y k ỹ t h u ậ t d ự đ o á n tá c động m à một

d ự á n có t h ể có, v à 2) th ả o l u ậ n n h iề u p h ư ơ n g p h á p á p d ụ n g đ ể g iả m n h ẹ xói

m ò n bãi

T r o n g việc v iế t c u ố n sá ch n ày , mối t h á c h th ứ c là g iú p đỡ n h ữ n g s in h

v iê n bờ b i ể n n â n g cao n h ữ n g k h ả n ă n g giải th íc h h iệ n tư ợ n g v e n bờ c ủ a họ, dự

đ o á n n h ữ n g h ệ q u ả m ộ t d ự á n v en bờ đ ã cho, v à hợp n h ấ t k iế n th ứ c n à y vào

M ộ t v iệc đ á n g ch ú ý là các b ã i b iể n t r ê n t h ế giới k h á tư ơ n g tự n h a u về

t h à n h p h ầ n v à h ìn h d ạ n g , t r ắ c d iệ n b ã i b iể n ; t r ắ c d iệ n n g a n g b ãi b iể n được

lấ y t h ẳ n g góc với đư ờng bờ, n ó i c h u n g gồm bôn đ o ạn : ngoài khơi, g ầ n bờ, bãi

b i ể n v à bờ b iể n , n h ư cho t r o n g H ìn h 1.1 C á t tạ o r a tr ắ c d iệ n n à y được tạo

d á n g bởi s ó n g đ ế n t ừ ngoài k h ơ i v à đ ổ vào k h u vực g ầ n bờ, nơi n h ữ n g doi c á t

24 CÁC QUÁ TRÌNH VEN BỜ VÀ ỨNG DỰNG

có t h ể t ồ n tại V ù n g m ặ t trước, h oặc v ù n g só n g v ỗ bờ, là v ù n g có t r ắ c diện ướt

x en k ẽ k h ô tr o n g k h i só n g xô đ ẩ y lê n p h ầ n dốc c ủ a t r ắ c d iệ n B ã i b i ể n khô có

t h ể có m ộ t hoặc n h i ề u cơ b ã i, là n h ữ n g đ o ạ n n ằ m n g a n g t r ắ c d iệ n , v à vách dốc

g ầ n n h ư t h ẳ n g đ ứ n g g ây r a bởi h o ạ t đ ộ n g só n g tr o n g th ờ i g ia n có m ứ c nước cao hơn có lẽ liên q u a n đ ế n m ộ t cơn bão P h ầ n b ã i b iể n h ư ớ n g v ào đ ấ t liền có

t h ể có n h ữ n g cồn c á t tạ o r a bởi n h ữ n g cơn gió th ổ i c á t r a k h ỏ i b ãi v ề ph ía

n h ữ n g đối tư ợ n g n à y (được trợ g iú p bởi k h ả n ă n g b ẫy c á t c ủ a cỏ v à th ự c v ậ t

b ã i biển) ho ặc m ộ t dốc đ ứ n g hoặc m ộ t v á c h đ á (đ ặc b i ệ t t r ê n đ ư ờ n g bờ cao

đ a n g xói mòn)

Hlnh 1.1 Thuật ngữ trắc diện bãi (theo sổ tay Bảo vệ Bò 1984)

T ro n g m ặ t b ằ n g (n h ìn x u ố n g bò b iể n n h ư t r o n g ả n h h à n g k h ô ng), đ ư ờ n g

bờ có t h ể có m ộ t v ài đ ặc t ín h t h ú vị T ro n g H ìn h 1.2, bờ b i ể n đốì d iệ n bởi m ộ t

đ ảo c h ắ n với các lạ c h tr iề u c ắ t n g a n g n ó ở n h i ề u vị tr í T ì n h t r ạ n g n à y x ả y r a

tr o n g n h iề u vị t r í t r ê n t h ế giói, v à s ự t ậ p t r u n g lớn n h ữ n g h ò n đ ả o h à n g r à o đ- ược th â y t ạ i b ắ c Mỹ N h ữ n g lạ c h t r i ề u là p h ư ơ n g ti ệ n c u n g câ"p d ò n g nước giữ a

CHƯƠNG 1-TỔNG QUAN 25

L ạ c h t r i ề u đ ó n g v a i t r ò c h ín h t r o n g n g â n q u ỹ c á t c ủ a n h iề u đ ư ờ n g bờ, vì các lạ c h n à y ả n h h ư ở n g lên v ậ n c h u y ể n c á t dọc bò b iể n bởi việc b ắ t giữ một

p h ầ n q u a n t r ọ n g củ a nó v à do đó loại bỏ nó t ừ h ệ t h ố n g b ãi b iể n tích cực Kích thước v à h ìn h d ạ n g lạch tr i ề u là k ế t q u ả câ n b ằ n g giữ a c á t dược m a n g v ào bởi

s ó n g v à k h ả n ă n g làm xói củ a dòng t r i ề u đi q u a c h ú n g h à n g ngày V ài đặc Lính c h u n g c ủ a c h ú n g được cho tr o n g H ì n h 1.3 H a i đ ặc t í n h q u a n t r ọ n g n h ấ t

c ủ a lạ c h t r i ề u là t r i ề u x u ố n g v à tr i ề u lên ỏ v ù n g nước n ông, m à có t h ể là

n h ữ n g đ ặc t í n h r ấ t n h i ề u giai đ o ạ n b ắ t đ ầ u k h i lạch t r i ề u được tạ o r a ; n h ữ n g

b ãi t r i ề u n ô n g có t h ể t ă n g đ ế n n h ữ n g k íc h thư ớ c r ấ t lớn, th ư ờ n g c h ứ a m ột

lư ợng c á t tư ơ n g đư ơng với lư ợng v ậ n c h u y ể n c á t tổ n g cộng h à n g n ă m của

n h iề u n ă m dọc theo đư ờng bờ N h ữ n g b ã i n ô n g n à y được t ạ o r a bồi n h ữ n g

d ò n g v ào v à r a lạch, là m b ắ n c á t vào l ạ c h bởi s ó n g (C hư ơng 13 sẽ b à n l u ậ n chi

ti ế t về các lạ c h triều )

N h ữ n g c ử a sô n g k h á c với n h ữ n g h ệ th ô n g v ịn h -lạ c h ở chỗ sô n g c u n g cấp

m ộ t lư ợng nước đ á n g k ể cho hệ th ô n g v ịn h , d ẫ n tới s ự h ì n h t h à n h k h á c b iệ t

m ạ n h m ẽ c ủ a độ m uối th ư ờ n g đ ặ c t r ư n g bởi các f r o n t m ậ t độ H ó a h ọ c nước ở

c ử a s ô n g p h ứ c tạ p h ơ n so với ở h ệ t h ố n g v ịn h lạ ch , và h iệ n tư ợ n g n h ư k ế t bông

t r ầ m tíc h m ị n x u ấ t h iện N h ữ n g c ử a s ô n g là c h ủ đ ề cho c h ín h c h ú n g , và

n h ữ n g t à i liệu k h á c có t h ể c u n g cấ p cho ngư ời đọc n h i ề u t h ô n g t i n hơn

Hình 1.2 Thuật ngữ vể mặt bằng đường bò

2 6 CÁC QUÁ TRÌNH VEN BỜ VÀ ÚNG DUNG

tích lơ lử n g dọc bờ ho ặc n g a n g bờ N h ư sẽ b à n l u ậ n t r o n g C h ư ơ n g 5, d ò n g chảy dọc bờ bị đ iề u k h i ể n bởi só n g đ ổ xiên m ộ t góc với đ ư ờ n g b ò v à c h ả y th e o h ư ớ n g

ứ n g với h ư ớ n g sóng T h ô n g thư ờng, d ò n g c h ả y n à y q u a y v ề p h í a b iể n v à trở

t h à n h d ò n g c h ả y tá c h bờ (gián đoạn), m a n g t r ầ m tíc h (v à n h ữ n g ngư ời bơi rủ i ro) r a biển

T r ầ m tích m a n g bởi s ó n g v à d ò n g c h ả y được xem x ố t n h ư d ò n g trô i ven

bờ, và lư ợng t r ầ m tích di c h u y ể n dọc bờ b iể n là v ậ n c h u y ể n ven bờ, ho ặc v ậ n

c h u y ể n t r ầ m tíc h dọc bờ, th ư ờ n g được đo b ằ n g n h ữ n g đơn v ị n h ư m 3/ n ă m hoặc thước khối A n h /n ă m (xem p h ụ lục ch ư ơ n g n à y đ ể c h u y ể n đổi n h ữ n g đ ơ n vị

k h á c n h a u ) K h i m ôi trư ờ n g só n g t h a y đổi tr o n g n ă m h ư ổ n g v ậ n c h u y ể n có

t h ể t h a y đổi; t u y n h iê n , đ a s ố các bờ biển có m ộ t h ư ớ n g v ậ n c h u y ể n t r ầ m tích

ư u th ế H ạ lư u t h a m c h iếu tới h ư ố n g t r ù n g vối h ư ớ n g v ậ n c h u y ể n trộ i n à y ,

1.3 V í d ụ n h ữ n g d ự á n c ô n g t r ì n h v e n b ờ

M ộ t di s ả n k h ô n g m a y m ắ n cho x ây d ự n g t ạ i đ ư ờ n g bờ là p h ầ n lớn

n h ữ n g d ự á n x ây d ự n g k h ô n g đ ủ d ữ liệ u lịch sử c ầ n t h i ế t cho vị t r í ho ặc k iế n

th ứ c th íc h h ợ p v ề các q u á t r ì n h v e n bò N h ữ n g th iế u h ụ t n ày , m ộ t p h ầ n do sự

p h á t t r i ể n tư ơ n g đối g ầ n đ â y v ề h iể u b i ế t củ a c h ú n g t a v ề h à n h vi v e n bờ, và

k h ó k h ă n t r o n g việc th u được d ữ liệu só n g v à v ậ n c h u y ể n t r ầ m tích Đồng

th ờ i, s ự liê n q u a n v ề h i ệ u q u ả m ộ t d ự á n v e n bò với n h ữ n g b ã i b iể n k ể b ê n chỉ

tr ở n ê n q u a n t r ọ n g v ào v ài t h ậ p n iê n trước, do n g à y c à n g có n h iề u ngư ời hơn

s ử d ụ n g n h ữ n g b ãi b iể n cho cư t r ú , g iải t r í v à công n g h iệp

Ở đ ây c h ú n g ta sẽ mô t ả v ài ví d ụ đ ể m in h h ọ a p h ạ m vi rộ n g c ủ a n h ữ n g

v ấ n đ ể t r o n g lĩn h vực n ày , v à c h ú n g t a h y vọng nó sẽ k íc h th íc h s ự h ứ n g th ú

ch o n h ữ n g cơ hội v à n h ữ n g th á c h th ứ c p h í a trưốc N h iề u v ấ n đề giới t h i ệ u sẽ đi

v à o chi t i ế t tr o n g n h ữ n g ch ư ơ n g s a u cuốn s á c h này V ài v ấ n đề m in h họa

n h ữ n g sơ s u ấ t có th ể gặp, tr o n g k h i n h ữ n g v ấ n đ ề k h á c t r u y cập các mối liên

q u a n đ ế n công t r ì n h v en bờ đ ặc tr ư n g ho ặc tổ n g q u át

M ộ t sợi chỉ x u y ê n s u ố t t r o n g h ầ u h ế t v ấ n đ ề là ở chỗ th ư ờ n g k h ô n g bao giờ đ ủ d ữ liệ u s ẵ n có đ ể đ á n h g iá v ấ n đ ề m ộ t c á c h c h í n h xác H o ặc d ữ liệu (ví

d ụ cho s ó n g h o ặc cho v ậ n c h u y ể n v e n bò) k h ô n g tồ n tạ i, ho ặc độ d à i d ữ liệu

n g ắ n q u á đ ể đ ư a r a n h ữ n g k ế t l u ậ n đ á n g t i n cậy Đ ể k h ắ c p h ụ c v ấ n đ ề cô' h ữ u

n à y , m ộ t giáo lý c h ín h c ủ a công t r ì n h v e n bờ là c ầ n p h ả i thiết k ế linh hoạt ở

m ọ i nơi có t h ể tro n g m ỗ i d ự á n đ ể h iệ u c h ỉn h n h ữ n g th a m s ố c h ư a biết và

n h ữ n g n h â n t ố được đ á n h g iá còn n g h èo n à n v à cho p h é p tin h c h ỉn h d ự á n về

sa u T í n h lin h h o ạ t c ầ n t h i ế t n à y y ê u c ầ u q u y h o ạ c h công t r ì n h v e n bờ p h ả i

c ẩ n t h ậ n v à s á n g tạ o đ ể có t h ể th ự c h i ệ n c ả i t h i ệ n d ự á n n ế u c ầ n th iế t, p h ụ

th u ộ c v à o s ự tư ơ n g tá c k ế tiế p c ủ a d ự á n với m ôi trường

2 8 CÁC QUÁ TRÌNH VEN BỜ VÀ ÚNG DUNG

1.3.1 N u ô i b ã i

N u ô i b ã i, ho ặc lấ p b ãi, là đ ổ lư ợng lớn c á t lê n m ộ t b ã i b iể n đ a n g xói mòn

là m cho đ ư ờ n g bờ t i ế n r a p h í a b iể n so với vị t r í h i ệ n t ạ i c ủ a nó N u ô i bãi là

m ộ t tr o n g n h ữ n g p h ư ơ n g p h á p p h ổ b i ế n h ơ n c ả đ ể g iả m t h i ể u xói m ò n bới vì

cách tiế p c ậ n n à y th ư ờ n g k h ô n g kéo th e o việc x ây d ự n g n h ữ n g c ô n g t r ì n h vĩnh

cửu Kỹ t h u ậ t k iể m s o á t xói m ò n n à y là m ộ t cách đ ư a h ộ t h ô n g b ãi b iể n thoái

lu i đ ú n g lúc tới k h i đ ư ờ n g bờ t i ế n xa hơn r a p h ía b iển T r u n g t â m g iữ a các câu

hỏi công t r ì n h sẽ h ư ớ n g vào: c h iề u r ộ n g b ã i b iể n b ổ s u n g là gì đôi với m ộ t t h ể

tích c á t b ổ s u n g đ ã cho? Cái g ì là đời s ố n g d ự á n ? C á i gì là lư ợ n g đ ụ c v à sự ta n

r ã s in h v ậ t sẽ g ây r a t r o n g thời g ia n t h a y đổi v ậ t c h ã i là m đầy ? Cái gì là

n h ữ n g lợi t h ế c ủ a việc s ử d ụ n g c á t th ô h ơ n n h ư n g có lẽ đ ắ t h ơ n ?

Hỉnh 1.4 Nuòi bãi nhin theo mặt bằng và trắc diện (theo Dean và Ahramian 1993): a) cảnh

quan mặt bằng cho thấy những tổn thất "lan ra ngoài" và cát chuyển động ngoài khơi để cân bằng trắc diện, b) cảnh quan trắc diện cho thấy trắc diện nguyên gốc, trắc diện ban đầu, và

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2 9

n g o ài k h ơi t ừ h ìn h d ạ n g b ấ t k ỳ được t ạ o r a bởi việc đổ c á t lê n b ãi t h à n h h ìn h

d ạ n g c â n b ằ n g tự n h i ê n được tạ o r a bởi môi trư ờ n g , sẽ x u ấ t h iệ n t r o n g m ột

q u y mô th ờ i g i a n n g ắ n h ơ n n h iề u t h á n g ho ặc n ă m v à k è m th e o s ự di c h u y ê n

c á t t ừ b ã i k h ô v à n h ữ n g p h ầ n t r ắ c d iệ n xây d ự n g chỗ n ô n g r a đ ế n n g o à i khơi

đ ể h ìn h t h à n h m ộ t tr ắ c diện c â n b ằn g Q u á t r ì n h t h ứ h a i là k ế t q u ả x áo trộ n

m ặ t b ằ n g đ ư ợ c tạ o r a bởi sự lấp đ ầy , là m cho c á t l a n r a n g o à i th e o h ư ớ n g dọc

bờ Với n h ữ n g d ự á n d ài lâ u được c h ấ p t h u ậ n , quy mô th ờ i g ia n n à y có cấ p độ

v ài n ă m tớ i h à n g chục n ăm

Việc v ậ n c h u y ể n d ầ n d ầ n củ a c á t nuôi b ãi r a khỏi v ù n g s ắ p xếp tạ o r a sự

g iả m c h i ề u rộ n g b ã i tr o n g v ù n g q u a n t â m Cuối c ù n g b ãi b iể n sẽ xói m òn trở lại s a u vị t r í n g u y ê n b ản , vì việc lấp b ã i k h ô n g loại bỏ n g u y ê n n h â n xói m òn

m à chỉ c u n g c ấ p c á t mối sẽ bị xói m òn L ấp b ãi là sơ đồ g iả m xói d u y n h ấ t kèm

t h e o v iệc b ổ s u n g c á t mối cho đ ư ờ n g bờ K h i b ãi b iể n th o á i lu i tới vị t r í n g u y ên

b ả n c ủ a nó, có t h ể y ê u cầ u s ự lấ p b ã i (tá i n u ô i bãi) k h á c T h ậ t ra , đối với bảo

vệ b ã i d à i h ạ n s ử d ụ n g nuôi b ãi, p h ả i p h á t t r i ể n m ộ t k ế h o ạc h cho tá i n u ô i bãi

t h e o c h u t r ì n h

Nói c h u n g , v ậ t c h ấ t cho n h ữ n g d ự á n n u ô i b ãi t h u được bởi n ạ o v é t từ

m ộ t v ừ n g uaỵ m ư ợ n ngoài khơi, m ặ c d ầ u n h ữ n g n g u ồ n đ ấ t c ũ n g được sử dụng

V ậ t c h ấ t n h ậ n được th ư ờ n g m ịn h ơ n v à k é m chọn lọc h ơ n v ậ t c h ấ t h i ệ n h ữ u tự

n h i ê n t r ê n b ã i b iển , có th ể g iả m b ớ t h iệ u q u ả d ự án T r o n g n g h iê n cứ u c ủ a

c h ú n g tôi v ề n h ữ n g tr ắ c d iệ n b ã i b iể n c â n b ằ n g về s a u t r o n g cuốn s á c h n ày

t h ấ y r ằ n g , n ế u c á t m ịn h ơ n c á t tự n h i ê n được s ử d ụ n g , m ộ t t h ể tích l ấ p b ãi lớn

h ơ n có t h ể được y ê u cầ u đ ể tạ o r a m ộ t c h i ề u rộ n g b ã i b iể n m o n g m u ô n Đồng

th ò i, d ờ i s ố n g d ự á n dược c h ỉ r a là p h ụ th u ộ c m ộ t c á c h t ấ t y ế u với c h iề u d à i d ự

á n V iệc t ă n g g ấ p đôi c h iểu d ài d ự á n là m t ă n g bốn l ầ n cuộc số n g d ự á n T h ậ m

c h í c h i ề u cao s ó n g là m ộ t y ếu t ố q u y ế t đ ịn h còn q u a n t r ọ n g hơn N ế u h a i dự

á n đ ồ n g n h ấ t được xây d ự n g t r o n g n h ữ n g v ù n g m à c h iề u cao só n g k h á c b iệ t

h a i lầ n , t h ì cuộc s ố n g d ự á n tr o n g v ù n g s ó n g cao h ơ n sẽ ch ỉ là 19 p h ầ n t r ă m so với v ừ n g có s ó n g t h ấ p h ơ n t h ị n h h à n h C h ư ơ n g 11 b à n l u ậ n vê' đ iề u n à y đ ầy

N h ữ n g k ỹ sư v en bờ th ư ờ n g được y êu cầ u đ á n h g iá v à s ử a c h ữ a tá c động

c ủ a n h ữ n g th ủ y đạo K h á đ ơ n g iản , n ó y êu c ầ u p h ụ c hồi q u á t r ì n h v ậ n c h u y ể n

t r ầ m tích t ự n h iê n x u n g q u a n h lối vào; tu y n h iê n , t h à n h tích c h ú n g t a t r o n g việc h o à n t h à n h m ụ c tiê u n à y r ấ t í t ấ n tượng T ro n g v à i t h ậ p n i ê n đ ã q u a , sự

p h ụ c hồi v ậ n c h u y ể n c h ư a được c h ấ p t h u ậ n q u y ể n ư u tiê n cao, n h ư n g với

n h ậ n th ứ c n g à y c à n g t ă n g v ề n h ữ n g h iệ u ứ n g c ủ a t h ủ y đ ạo lê n n h ữ n g bãi

b iể n k ề bên, n h ữ n g giá t r ị th u ộ c t í n h p h ía trư ố c bồ đ a n g t ă n g lê n , v à tiề m

n ă n g t h i ệ t h ạ i do b ã o g ây r a đ a n g là m t ă n g xói m ò n b ổ su n g , n h ữ n g n ỗ lực

m ới đ a n g được th ự c h iệ n là m đ ảo lộn n h ữ n g tá c đ ộ n g c ủ a n h ữ n g lối v à o n à y

V â n c h u ỳ ổ n tr á m tíc h tịn h d ọ c b ờ

Hình 1.6 Đặc trưng một kè đập Kè đập tác động như một điểu khiển luống cát lý tưỏng chỉ

cho phép vận chuyển tịnh đi qua.

Việc p h ụ c hồi v ậ n c h u y ể n t r ầ m tíc h tị n h t ự n h i ê n dọc bờ k h ô n g rẻ m à

c ũ n g k h ô n g là n h iệ m vụ đơn g iản M ộ t c á c h tiế p cậ n là t h i ế t lập m ộ t m á y d ù n

c á t đ ịn h v ị t r ê n p h ía th ư ợ n g lư u c ủ a lạ c h triề u , bơm c á t t ừ ở đó đ ế n p h ía h ạ

lư u , cách tiế p c ậ n k h á c là x ây d ự n g đ o ạ n t h ấ p t r o n g k è th ư ợ n g lưu, n g a n g q u a

đó c á t c h ả y v ào t r o n g m ộ t b ề lắ n g được chỉ định,' tạ i đó n ó n ằ m lạ i ch o đ ế n kh i

bị h ú t bỏ b ằ n g m á y n ạ o v é t nổ i đ ể đ ổ x u ố n g h ạ lư u (xem H ì n h 1.6) N h ữ n g

c á c h tiếp c ậ n có t í n h c h ấ t đổi mới, k ể c ả bơm tia m à k h ô n g k éo th e o n h ữ n g

p h ầ n c h u y ể n đ ộng, đ ã được s ử d ụ n g t r o n g k h o ả n g t h ậ p n iê n trưốc T u y n h iê n ,

3 2 CÁC QUÁ TRÌNH VEN BỜ VÀ ÚNG DỤNG

1.3.3 L a c h tr iề u P O N C E d e LEON, FLORIDA - m ộ t hệ th ố n g kè đ ậ p

L ạc h t r i ề u P o n c e de L eon n ằ m t r ê n bờ b iể n đ ô n g b ắ c F lo rid a n g a y p h ía

n a m b ã i b iể n D a y to n a L ạc h tr iề u được s ử a c h ữ a vào n ă m 1970 b ằ n g cách

th ê m m ộ t đ ậ p n g ă n được x ây d ự n g tr o n g kè th ư ợ n g lư u v à m ộ t bể lắ n g đ ịn h vị

đề k ế t cấu T u y n h iê n , đ iề u n à y k h ô n g g iả m bớt q u á m ứ c sự đi q u a c ủ a c á t, và

Dương N h ữ n g đ ặc t ín h n h ư v ậ y được b iế t n h ư v ịn h h ìn h n ử a trá i tim , v ịn h

móc câu, v ịn h h ì n h b á n tâ m , h o ặc bởi sự đ a d ạ n g c ủ a n h ữ n g h ạ n g m ụ c k h á c

M ặ t b ằ n g c â n b ằ n g h ìn h n ử a t r á i tim là do sự tồ n t ạ i m ộ t b ã i b iể n giữ a n h ữ n g

đ ặ c t í n h k h á n g xói th ư ợ n g lư u v à h ạ lư u và góc s ó n g đ ế n nổi b ậ t T r o n g trư ờ n g hợp c ả n g O rford, p h á c th ả o tr o n g H ìn h 1.7(a), h ư ớ n g s ó n g nổi b ậ t t ừ

p h ía t â y bắc M ép đ á th ư ợ n g lư u (p h ía bắc) mở rộ n g n h ư m ộ t đới c h ìm v ề p h ía "

n a m M ộ t b ến t à u n ằ m ở p h í a bắc, nói c h u n g được c h e c h ắ n , là m ộ t p h ầ n v ịn h

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN 33

Đường bờ đá đổ Trụ phụ tải

Trụ phụ tải

Đô chắn sống

V s

Đ ường bờ biến thái

Đ ường bờ nguyôn gốc

(b)

Hình 1.7 Những đặc trưng tổng quát tại cảng Orford, Oregon: a) Tình trạng nguyên bản,

và b) Tình trạng biến đổi (theo Giles và Chatham 1974).

Hình 1.8 Hai đề nghị cho cảng Orford, Oregon (theo Giles và Chatham 1974).

h i ệ u ứ n g lực là m cho đ ư ờ n g bờ tiế n v ề h ư ớ n g n a m , do đó g ây r a v ù n g c ạ n tạ i

b ế n tà u C á t n à y chiếm ư u t h ế t ừ p h ía n a m B ến t à u có t h ể đ ã được m ở rộng,

n h ư n g đ iề u đó làm cho n h ữ n g con t à u đ ậ u t ạ i c ù n g vị t r í tư ơ n g đ ô i ứ n g với

đ iề u k h iể n mới n h ư b a n đ ầ u và do đó k h ô n g có n h iề u lợi ích to à n bộ C huỗi

n h ữ n g s ự k iệ n mô t ả tr o n g m ụ c trước đ ã x u ấ t h i ệ n v à có t h ể đ ã được đ o á n trước Có t h i ế t k ế n ào có t h ể t r á n h được n h ữ n g v ấ n đ ề n à y ? T ro n g m ộ t n g h iê n

c ứ u tá i lập, T r ạ m T h ự c n g h iệ m T h ủ y đạo (Giles v à C h a t h a m 1974) k i ế n n g h ị

n h i ề u tù y chọn với các công t r ì n h k iể m s o á t c á t có độ d à i k h á c n h a u đ ể h ạ n

c h ế v ậ n c h u y ể n c á t t ừ p h ía n a m , n h ư tr o n g H ìn h 1.8

Ví d ụ n à y m in h h ọ a n h ữ n g cạm b ẫy có th ể t r á n h bởi việc h iể u n h ữ n g lực

c â n b ằ n g tr o n g h ệ th ô n g tự n h i ê n v à h ệ q u ả tư ơng tá c với s ự c â n b ằ n g lực này

1.3.5 H iệu ứng s â u d ầ n c ủ a tr ắ c d iệ n nước n ô n g

L ư ợ n g v ậ n c h u y ể n t r ầ m tíc h n h ư m ộ t h à m c ủ a đ ộ s â u n ư ớ c là m ộ t x e m

x é t t r o n g n h iề u v ấ n đ ề công t r ì n h v e n bò, ví d ụ t h ả o lu ậ n t r o n g m ụ c Liếp th e o

t h ể h i ệ n m ộ t lự a c h ọ n t h i ế t k ế được xem x é t đôì với n h ữ n g t à u ch ở k h í tự

n h iê n h ó a lỏ n g (L N G ) tr ê n b ờ b iể n b ắ c S u m a t r a v à m in b h ọ a sự c â n b ằ n g

g iữ a c h i p h í đ ầ u t ư b a n đ ầ u v à v à ch i p h í b ảo dư ỡng s a u đó, c ũ n g n h ư n h u c ầ u

k i ế n th ứ c v ề cơ c h ế v ậ n c h u y ể n t r ầ m tích

tr o n g v ù n g n à y k h á n h ỏ và n h ữ n g t à u chở d ầ u y êu c ầ u c h iề u sâ u lOm, việc

m ỏ rộ n g b ế n t à u tới đư ờng đ ẳ n g s â u đó sẽ d à i và t ố n k ém M ộ t t h a y th ế , được giới t h i ệ u tr o n g H ìn h 1.9, là n ạo v é t m ộ t v ù n g s â u tr o n g k h u nước n ô n g hơn

L ự a c h ọ n n à y rõ r à n g g á n h c h ịu m ộ t ch i p h í đ ầ u t ư n h ỏ hơn; tu y n h iê n , n ạo

v ét b ảo t r ì có t h ể lớn h ơ n v à kéo th e o n h ữ n g tố n k é m do sự cô' bồi tụ n h a n h có

t h ể g â y r a bởi n h ữ n g cơn bão Rõ r à n g là n ế u k h ô n g có n ạ o v é t b ảo trì, v ù n g

d ào s â u h ơ n tr o n g s u ố t th ờ i g ia n sẽ h ư ớ n g tới t á i t h i ế t lậ p tr ắ c d iệ n n g u y ên

b ả n do l ắ n g d ụ n g t r ầ m tích T u y n h iê n , q uy mô thời g ia n m à nó x u ấ t h iệ n đ- ược b iế t r ấ t n g h è o n à n v à lạ i là v ấ n đ ề đ ặ c b iệ t nổ i b ậ t

V iệc t h i ế u q u y t r ì n h t í n h to á n t i n cậy, n h ữ n g đo đ ạc h iệ n trư ờ n g là

3 6 CÁC QUÁ TRÌNH VEN BỜ VÀ ÚNG DỰNG

được p h á t tr iể n , ho ặc đ a n g p h á t tr iể n , lập k ế h o ạ c h đ iề ư k h i ể n x ây d ự n g v en

bờ Nói c h u n g n h ữ n g ch ư ơ n g t r ì n h n à y t h i ế t lậ p n h ữ n g đ ư ờ n g th o á i lu i tư ơng đối với b ã i b iể n tíc h cực, c ấ m x ây d ự n g n h ữ n g đ ư ờ n g n à y v ề p h í a b iể n , điểu

c h ỉ n h cao độ và n h ữ n g k iể u x â y d ự n g v ề p h ía bờ đ ư ờ n g n ày , h o ặ c c ả h a i Có

m ộ t tiề n lệ x u y ên q u a C h ư ơ n g t r ì n h b ảo h iể m lũ l ụ t U S C h í n h p h ủ L iên

b a n g liê n h ệ n h ữ n g y ê u c ầ u n à y với n h ữ n g h iệ u ứ n g c ủ a các đ ặ c t r ư n g b ão dự

đ o á n 100 n ă m củ a v ù n g đó N h ư vậy, m ộ t n h u c ầ u tồ n t ạ i là có t h ể d ự đoán xói m ò n liên q u a n đ ế n n h ữ n g sự k iệ n n h ư vậy

Hình 1.10 Xói m òn trắ c diện do th ủ y triề u và só n g tro n g bão

V ấ n đ ề có t h ể s ắ p đ ặ t n h ư s a u : t h ủ y t r i ề u v à só n g t r o n g b ã o đ ã ch o biên

đ ộ n g th e o th ờ i g ia n liên q u a n đ ế n t r ậ n b ão 100 n ă m , x á c đ ịn h t r ắ c d iệ n b ãi

t h a y đổi th e o th ò i g ia n ; H ìn h 1.10 giới th iệ u m ột v í dụ Đ ể h ư ó n g v à o v ấ n đề

n à y , n h ữ n g p h ư ơ n g t r ì n h v ậ n c h u y ể n t r ầ m tích v à liê n t ụ c là c ầ n t h iế t, và

h i ệ n tạ i được g iải th ô n g q u a m ô h ìn h s ố (C hư ơng 10) V ấ n đ ề n à y p h ứ c t ạ p

h ơ n tr o n g n h ữ n g trư ờ n g h ợ p m à nước d â n g do bão vượt, q u á cao t r ì n h m ặ t đ ấ t

và rử a trôi, m ộ t v ậ n c h u y ể n n ư ớ c v à c á t h ư ớ n g v ào đ ấ t liề n x u ấ t h iệ n C h ú n g

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3 7

s ó n g ch o v ù n g p h ía bờ c ủ a đê c h ắ n sóng, n h iễ u x ạ s ó n g lạ i x u ấ t h iệ n tạ i

n h ữ n g m ũ i đê, và n h ư v ậy só n g được c h u y ề n về p h í a t r o n g t â m đê, sự k ế t hợp

c h e c h ắ n v à n h i ễ u xạ s ó n g là m cho c á t lắ n g đ ọ n g d ằ n g s a u đê c h ắ n sóng

N h ữ n g đ ê c h ắ n só n g x â y d ự n g t r o n g v ù n g có v ậ n c h u y ể n t r ầ m tíc h rò n g dọc

bờ m ạ n h có t h ể b ẫy c á t từ h ệ th ố n g v à t ạ o r a xói m òn h ạ lưu N h ư có t h ể dự kiến, m ứ c dộ tư ơ n g tá c c ủ a đê c h ắ n s ó n g với h ệ t h ố n g tự n h i ê n p h ụ th u ộ c vào cao t r ì n h đ ỉ n h đê c h ắ n sóng, c h iể u d à i dọc bò, v à k h o ả n g tá c h r a t ừ bờ M ột sô" công t r ì n h được để xư ớng đ ể giữ c á t p h ố i hợp với d ự á n nuôi bãi, để việc v ận

c h u y ể n c á t b ao q u a n h đi q u a m à k h ô n g bị giao th o a Đ iề u n à y có th ể hoàn

t h à n h h a y k h ô n g v ẫ n do sự t r a n h l u ậ n bởi n h ữ n g k ỹ sư v à n h ữ n g n h à địa

c h ấ t v e n bờ

Hình 1.11 Cát lắng đọ ng do kết quà của đê chắn só n g ngoài khơi

1.3.8 H iệ u ứng kè - b ã i biển I m p e r ia l, CALIFORNIA

K è l à n h ữ n g công t r ì n h t h ẳ n g góc với bờ, được t h i ế t k ế đ ể b ẫ y c á t từ hệ

t h ô n g v e n bờ h o ặc giữ c á t p h ố i hợp vói m ộ t d ự á n n u ô i b ãi C h ú n g được t h iế t

lậ p h o ặ c n h ư m ộ t kè đơn h o ặ c n h â n r ộ n g tr o n g m ộ t hệ th ố n g kề N h ư có th ể

d ự k iế n , n h ữ n g k è nói c h u n g là m tố t c h ứ c n ă n g tr o n g n h ữ n g v ù n g v ậ n ch u y ển

t r ầ m tíc h dọc bò m ạ n h (xem H ìn h 1.12)

H a i k è x ây d ự n g giữ a n ă m 1959 v à 1963 đ ể là m ổ n đ ịn h đư ờng bờ xói

m ò n t ạ i b ã i b iể n Im p e ria l, C a lifo rn ia H ệ q u ả là, b ã i b iể n bị xói m ò n n h a n h

h o ặ c n h a n h hơn b ã i biển tự n h i ê n trư ớ c k h i x ây d ự n g kè, đôi k h i x ảy r a với

v iệ c s ử d ụ n g kè k h ô n g th íc h hợp N h ữ n g q u a n s á t cho t h ấ y r ằ n g n h ữ n g ô

h o à n lư u h ì n h t h à n h b ê n t r o n g n h ữ n g g ia n k è v à g ây r a d ò n g c h ả y v ề ph ía

38 CÁC QUÁ TRÌNH VEN BỜ VÀ ÚNG DỤNG

b iể n k ề b ê n các kè T r ạ m T h ự c n g h iệ m T h ủ y đ ạo ( C u r r a n v à C h a t h a m 1977)

c h ỉ đạo m ộ t n g h iê n cứ u m ô h ì n h c ủ a t u y ế n cho m ộ t v à i k i ế n n g h ị lự a chọn,

b ao gồm x ây d ự n g đ ê c h ắ n s ó n g n g o ài k h ơi v à n h ữ n g n g ư ỡ n g giới h ạ n n ă n g

lư ợng só n g v à v ậ n c h u y ể n n g o à i khơi

T h e o g h i n h ậ n , n g o à i b iế n cố n h ữ n g ô h o à n lưu, s ự ổ n đ ị n h l â u d ài củ a

c á t b ên tr o n g g ia n k è được g iả m bố t bởi tá c động s ó n g g ầ n n h ư t h ẳ n g góc tạ i

vị t r í và c á t m ịn h ơ n c á t gốc đ ã được đổ lê n bãi C á t m ịn n à y c â n b ằ n g vói trắ c

d iệ n bãi b iể n với m ộ t c h iểu r ộ n g b ã i c á t k h ô n h ỏ h ơ n n h i ề u , v à m ộ t v ài q u á

t r ì n h c â n b ằ n g n à y có t h ể g iả i th íc h là do c á t mâ’t t ừ h ệ th ô n g

1.3.9 B ã i biển g i ả i tr í

T ro n g n h ữ n g v ù n g có k h í h ậ u t h u ậ n lợi, k h u vực v e n bờ th ư ờ n g p h á t

t r i ể n cho n h ữ n g m ụ c đích g iả i trí Đ ặc b iệ t, tr o n g b iể n C a r i b b e a n v à dọc theo

bò b iể n Đ ịa T r u n g H ả i th u ộ c T â y B a n N h a n h ữ n g b ã i b i ể n g iả i t r í đ a n g x ây

d ự n g với m ộ t tốc đ ộ n h a n h N h i ề u chỗ có n h ữ n g b ãi b iể n tự n h i ê n châ't lượng

Hình 1.12 Những hiệu ứng kè tương tác với trẩm tích dọc bờ