Bài giảng kỹ thuật bờ biển (đại học thủy lợi)

Giới thiệu chung • Hình thái bờ biển quan tâm: nguyên nhân, diễn biến ổ và giải pháp cho các vấn đề bồi, xói, ổn định đường bờ • Kết quả của tương tác giữa các quá trình thủy động lực họ

Trang 1

Chương 4: Hình thái bờ biển

Đại Đại Học Học Thủy Thủy Lợi Lợi –– Khoa Khoa Kỹ Kỹ Thuật Thuật Biển Biển

TS Mai Văn Công

MaiVanCong@WRU.VN May 26, 2013

NỘI DUNG CHƯƠNG 9

• Giới thiệu chungệ g

3

Trang 2

Giới thiệu chung

• Hình thái bờ biển quan tâm: nguyên nhân, diễn biến

ổ

và giải pháp cho các vấn đề bồi, xói, ổn định đường bờ

• Kết quả của tương tác giữa các quá trình thủy động

lực học biển, khí tượng biển – địa hình, địa chất vùng

bờ - hoạt động dân sinh

4

Mô hình tổng quát vận chuyển bùn cát

(yếu tố tự nhiên)

5

Trang 3

Mô hình tổng quát vận chuyển bùn cát

(yếu tố tự nhiên)

7

Trang 4

Các quá trình trong vùng sóng vỡ

• Sóng truyền vào bờ xiên góc sinh ra dòng ven bờ

• Phân bố lưu tốc dòng ven bờ (sóng đều)

- Thành phần năng

lựợng sóng theo hướng vuông góc với

bờ=>nước dềnh do sóng=> dòng ngược đi ra

9

Trang 5

• Vận chuyển bùn cát ngang bờ: Dòng ngang bờ (vuông

góc với bờ), thường xảy ra do sóng trong bão

không kết hợp vận tốc

11

Trang 6

Cân bằng bùn cát

1- Công thức CERC (1966)

Chiều cao sóng tại biên sóng vỡ

Vận tốc truyền sóng tại biến sóng vỡ

Góc sóng tới tại biên sóng vỡ

Số sóng tại biên sóng vỡ (nb=1)

Điều kiện áp dụng:

12

Điều kiện áp dụng:

-Bãi cát, cỡ hạt khoảng 200 micro m

-Baĩ trực diện với biển

-Bãi không chịu tác động dòng triều

13

Trang 7

2- Công thức QUEENS

15

Trang 8

4- Công thức Kamphuis (1991)

17

Trang 9

1- Công thức CERC (1966)

Trang 10

Diễn biến đường bờ

• Xu thế bồi xói phụ thuộc

nvào lượng bùn cát vào

và ra khỏi đoạn đường

bờ

ổ đ h

20

ổn định Bồi Xói

21

X Khoảng cachs

ổn định xói

Trang 11

22

• Bồi xói tuyến luồng vào

cảng

• S2 <S1 do V2<V1

23

Trang 12

• Đánh giá xu thế bồi, xói ?

• Cần xác định năng lực vân

chuyển bùn cát phân bố dọc

bờ (S-x)

25

Trang 13

Phân tích xu thế bồi xói khi:

27

Trang 14

4 Cân bằng bùn cát ngang bờ

29

Trang 15

0 12 6 7 4714 0 6

.

45 0 28 1

0 0

H

y

6 0 28

1 28 0 56 1

0 max

0268 0 6 7

45 0 max

s p

H T

y

4 Cân bằng bùn cát ngang bờ

31

Trang 16

Download: http://www.kennisbank-waterbouw.nl/cress/

32

Trang 17

Chương 5 Quản lý dải ven bờ

Quản lý tổng hợp vùng bờ

Integrated Coastal Zone -

Management-Đại Đại Học Học Thủy Thủy Lợi Lợi – – Khoa Khoa Kỹ Kỹ Thuật Thuật Biển Biển

TS Mai Văn Công

MaiVanCong@WRU.VN

June 7, 2013

Trang 18

NỘI DUNG CHƯƠNG 11

• Khái niệm chung về QLTHVB

• Sự thay đổi mang tính toàn cầu

• Các hệ thống Kinh tế - Xã hội vùng ven bờ

• Sự cần thiết QLTHVB

Đại Đại Học Học Thủy Thủy Lợi Lợi – – Khoa Khoa Kỹ Kỹ Thuật Thuật Biển Biển

• Sự cần thiết QLTHVB

• Công cụ quản lý và bài toán thực tế

2

Trang 19

1 Kh¸i niÖm chung vÒ QLTHVB

Qu¸ tr×nh xuÊt hiÖn kh¸i niÖm QLTHVB

Hai phÇn ba d©n sè thÕ giíi sèng trong vïng ven biÓn Hai phÇn ba d©n sè thÕ giíi sèng trong vïng ven biÓn

1972: XuÊt hiÖn kh¸i niÖm PTBV 1972: XuÊt hiÖn kh¸i niÖm PTBV

1992: Héi nghÞ M«i tr−êng vµ PTBV 1992: Héi nghÞ M«i tr−êng vµ PTBV > Ch−¬ng tr > Ch−¬ng tr××nh NghÞ nh NghÞ

Trang 20

Khái niệm QLTHVB

QLTHVB bao gồm việc đánh giá toàn diện, đặt ra các mục tiêu, quy hoạch và quản lý các hệ thống tài nguyên ven

biển, có xét đến các yếu tố lịch sử, văn hoá và truyền

thống, và các lợi ích trong mâu thuẫn sử dụng; là quá trình

1 Khái niệm chung về QLTHVB

thống, và các lợi ích trong mâu thuẫn sử dụng; là quá trình liên tục tiến triển nhằm đạt được sự phát triển bền vững bảo

đảm lợi ích của các bên liên quan, trong đó có cộng đồng nhằm giải quyết các mục tiêu phát triển trước mắt và lâu

dài

Trang 21

Môc tiªu cña QLTHVB

§¶m b¶o sö dông bÒn v÷ng, tèt nhÊt c¸c nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn vïng bê vµ duy tr× lîi Ých nhiÒu nhÊt tõ m«i tr−êng tù nhiªn

1 Kh¸i niÖm chung vÒ QLTHVB

Trang 22

2 Sự thay đổi mang tính toàn cầu

• Gia tăng dân số

• Biến đổi khí hậu và nước biển dâng

• Ô nhiễm

6

Trang 23

• Mật độ & Gia tăng dân số

• Biến đổi khí hậu và nước biển dâng

• Ô nhiễm

7

Trang 24

Sự tập trung và gia tăng dân số vùng ven biển:

Phát triển dân số thế giới (Phần

8

Trang 25

Sự tập trung và gia tăng dân số vùng ven biển: Việt Nam

• 54% dân số cả nước sống ở các tỉnh ven biển

• 50% dân số sống ở vùng ven biển trong độ tuổi lao động

9

• 50% dân số sống ở vùng ven biển trong độ tuổi lao động

• Trình độ lao động, học vấn thấp

Trang 26

Biến đổi khí hậu và nước biển dâng

• Trái đất ấm lên và mực nước biển dâng cao

10

Trang 27

Ô nhiễm gia tăng từ các hoạt động KT-XH ven bờ

+) Các hoạt động phát triển trên lưu vực sông:

• Thâm canh trong nông nghiệp

• Hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải, đô thị hoá

dầu khí, khai thác khoáng sản biển và ven bờ

Trang 28

ễ nhiễm gia tăng từ cỏc hoạt động KT-XH ven bờ

12

Tăng khai thác

thuỷ sản

Tăng nhu cầu giao thông

Gây ô nhiễmkhông khí

Tăng nhu cầu

thực phẩm

Gây tác động cho các loài

Tăng tiếng ồn

Mất một số loài chim

Tăng nước thải

Mất hệ sinh thái khoẻ mạnh

Gây ô nhiễm nước

Mất đa dạng

sinh học

Mất đa dạng sinh học

Tăng khai thác vật liệu xây dựng

Xói lở đất

Chiếm diện tích

tự nhiên

Phá vỡ cảnh quan

Mất nguồn thu

từ du lịch

Tăng rủi ro cho con người

Mât đất nông nghiệp

Trang 29

3 Hệ thống kinh tế xã hội và tác động

13

Trang 30

14

Trang 31

15

Trang 32

Tại sao cần phải QLTHVB?

Nhiều quá trình tự nhiên (tương tác đất liền và biển): sóng, dòng chảy, thuỷ triều, biến đổi địa mạo, nước dâng, bão, lũ

- Tập trung đông dân cư và các hoạt động kinh tế -> thường mâu thuẫn trong khai thác, sử dụng tàài nguyên

- Di dân và phát triển du lịch; sức ép CS hạ tầng + Ô nhiễm

4 Sự cần thiết của QLTHVB

- Di dân và phát triển du lịch; sức ép CS hạ tầng + Ô nhiễm

- Đường bờ & xói lở

- Rủi ro cao trong sinh hoạt vàà sản xuất do thiên tai

Xem Bảng 11.3- Cỏc ỏp lực dải ven biển (Kamphuis, 1997)

Trang 33

• Bài toán quản lý: Kết hợp quản lý kỹ thuật và quản lý hành chính (luật, các quy định mang tính chính trị)

• Đưa ra các nhóm ưu tiên

17

Trang 34

Hệ thống VVB và tương tác giữa các thành phần

Trang 35

Các bước trong quản lý dải ven bờ: 7 bước

Trang 36

Tương tác hệ thống & Các bước trong quản lý dải ven bờ

Trang 37

Các công cụ cần thiết của QLTHVVB:

- Thể chế QLTHVVB

- Chiến lược QLTHVVB

- Kế hoạch hành động QLTHVVB

- Giáo dục, đào tạo, nâng cao nhận thức về QLTHVVB

- Cơ sở dữ liệu môi trường ven bờ, GIS và viễn thám

- Hồ sơ môi trường vùng bờ

5 Các công cụ QLTHVVB

- Hồ sơ môi trường vùng bờ

- Sơ đồ phân vùng sử dụng không gian vùng bờ

- Chương trình quan trắc môi trường tổng hợp

- Phương pháp đánh giá rủi ro môi trường

- Hướng dẫn và tiêu chuẩn môi trường

- Đánh giá nông thôn và sự tham gia của cộng đồng

Trang 38

đáng quan tâm và các giải pháp

- Là một qúa trình liên tục, linh hoạt và tiến hoá

- Duy trì sự cân bằng giữa việc bảo vệ những hệ sinh thái

dễ bị tổn thương với sự phát triển kinh tế ven biển

- Hình thành các chính sách phân phối công bằng không gian và tài nguyên vùng ven bờ

Trang 39

Phương pháp tiếp cận tổng hợp của QLTHVVB:

- Gi Giữữa các cấp chính quyền a các cấp chính quyền

Gi Giữữa các ngành kinh tế a các ngành kinh tế

Gi Giữữa các tổ chức chính phủ và phi chính phủ a các tổ chức chính phủ và phi chính phủ

Gi Giữữa các ngành khoa học và quản lý a các ngành khoa học và quản lý

Gi Giữữa các quốc gia a các quốc gia

Nếu tổng hợp quá ít:

Các hiệu ứng phụ không được xem xét Các hiệu ứng phụ không được xem xét

Một số bên liên quan không tham gia Một số bên liên quan không tham gia

> Tất cả điều đó có thể dẫn đến các giải pháp không lâu bền > Tất cả điều đó có thể dẫn đến các giải pháp không lâu bền

Trang 40

Nếu tổng hợp quá nhiều:

Quá tải về d Quá tải về dữữ liệu liệu

Quá nhiều thỏa hiệp Quá nhiều thỏa hiệp

> Tất cả điều đó có thể dẫn đến dẫn đến sự lộn xộn và tr > Tất cả điều đó có thể dẫn đến dẫn đến sự lộn xộn và trìì trệ trệ

Vậy tổng hợp phải tối ưu và hợp lý:

Có hiệu quả Có hiệu quả

Hiệu suất cao Hiệu suất cao

Phù hợp với điều kiện địa phương và khả n Phù hợp với điều kiện địa phương và khả năăng sẵn có của d ng sẵn có của dữữ liệu liệu

Trang 41

5 Các công cụ QLTHVB

Trọng số các quan tâm

Trang 42

• Trọng số các quan tâm thông qua phân tích chính sách;

• Công cụ hữu ích: Ma trận so sánh

Trang 43

• Bài toán thực tế

27

Trang 44

6 Chung sống với tự nhiên

• Nguyên tắc chung: phát triển bền vững, giảm thiểu tác động đến môi trường tự nhiên

• Các giải pháp đưa ra phải đảm bảo tình mềm, tính thích nghi trong điều kiện tương lai, tính thân thiện với môi trường

• Giải pháp bảo vệ bờ: trồng rừng ngập mặn; nuôi bãi

28

• Giải pháp bảo vệ bờ: trồng rừng ngập mặn; nuôi bãi

nhân tạo ect

Trang 45

Chương 3: Dòng mật độ và Ô nhiễm

TS Mai Văn Công

MaiVanCong@WRU.VN May 14, 2013

NỘI DUNG MÔN HỌC

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH BỜ BIỂN

CHƯƠNG 3: KHÍ HẬU BIỂN

CHƯƠNG 4: HẢI DƯƠNG HỌC

CHƯƠNG 5: THUỶ TRIỀU

CHƯƠNG 6: SÓNG NGẮN

CHƯƠNG 7: PHÂN LOẠI CỬA SÔNG VÀ CỬA VỊNH TRIỀU (2)

CHƯƠNG 8: CÁC KIỂU BỜ BIỂN và CỬA SÔNG (1)

Ư Ô Ễ À Ò Ậ Ộ

CHƯƠNG 9: Ô NHIỄM VÀ DÒNG MẬT ĐỘ (3)

CHƯƠNG 10: HÌNH THÁI HỌC BỜ BIỂN (4)

CHƯƠNG 11: QUẢN LÝ DẢI VEN BỜ (5)

CHƯƠNG 12: XÓI LỞ BỜ BIỂN VÀ GIẢI PHÁP BẢO VỆ (6)

2

Trang 46

NỘI DUNG CHƯƠNG 9

• Mở đầu: Khái niệm dòng mật độ và vấn đề ô nhiễm

3

Mở đầu: Ô nhiễm vùng ven bờ

• Yếu tố tự nhiên: Nơi tiếp giáp giữa biển – lục địa; biển

và sông →Xâm nhập mặn

• Các hoạt động kinh tế xã hội từ trong đất liền, khu vực

ven biển tạo ra nguồn chất thải gây ô nhiễm

• Xác định các loai ô nhiễm với các đặc điểm đặc trưng

và tìm giải pháp ngăn chặn hoặc giảm thiểu (dòng

xung kích)

4

Trang 47

Các loại ô nhiễm và giải pháp kiểm soát

5

Các loại ô nhiễm và giải pháp kiểm soát

6

Trang 48

3 Dòng mật độ vùng cửa sông

a Sự thay đổi độ mặn theo thuỷ triều

3 loại cửa sông vùng triều:

mặn tiến vào dạng nêm

- mặn tiến vào dạng nêm

- hỗn hợp một phần

- cửa hỗn hợp hoàn toàn

7

b Nêm mặn

8

Trang 49

c Hiện tượng phân tầng theo phương ngang

9

c Hiện tượng phân tầng theo phương ngang

10

Trang 50

• Dao động mực nước trong một chu kỳ triều là nguyên nhân làm cho nêm

mặn chuyển động lên xuống

d Bồi lắng trong sông

mặn chuyển động lên xuống.

• Sự di chuyển lên xuống của nêm mặn vào sông là quá trình bồi lắng tại

cửa sông.

• Phần trên đỉnh nêm mặn, dòng chảy có hướng ra biển;

• Phần dưới dòng chảy có hướng chảy vào sông với tốc độ khá nhỏ

• Vđáy = 0 tại đỉnh nêm nên quá trình bồi lắng sẽ xảy ra ở khu vực này.

• Ở những cửa sông thủy triều không lớn, do nêm mặn mà bồi lắng làm

đáy sông nâng lên đáng kể.

đáy sô g â g ê đá g ể

• Sự khác nhau về nhiệt độ nước tạo nên sự thay đổi khi gặp nhau và thúc

đẩy thêm quá trình bồi (Tại kênh xả nước của nhà máy nhiệt điện)

• khác dấu sẽ hút nhau tạo hạt lớn hơn và lắng đọng (S= 3‰ là giới hạn

kết tủa và lơ lửng hóa)

• Khi S tăng (triều lên): quá trình kết tủa mạnh Khi S giảm (triều xuống):

yếu Loại bùn này lỏng đến mức tàu thuyền có thể di chuyển dễ dàng

trên nó Quá trình cố kết của loại bùn này xảy ra rất chậm chạp.

• Lớp với độ dày tới 2.5m tồn tại dưới dạng lỏng tới hàng nhiều tuần lễ và

nó dễ dàng trở lại trạng thái lơ lửng khi lưu tốc dòng chảy vượt giới hạn

cho phép từ 0.2 đến 1.0 m/s.

12

Trang 51

• Biện pháp thu gom loại bùn nhão:

d Bồi lắng trong sông

- Nếu khu vực nạo vét có độ dốc thì nên nạo vét đầu tiên

ở phía cuối dốc để dưới tác dụng của trọng lực lớp bùn

lỏng ở phía trên sẽ tự trượt xuống hố nạo vét

• Dựa trên ứng suất trượt tồn tại khi nước chảy phía

trên lớp bùn loãng tạo ra lực dẫn cho lớp bùn nhão

chuyển động

• Lưu ý: Nếu lực trượt quá lớn thì lớp bùn loãng bị

khuấy lên và trở lại trạng thái lơ lửng

14

Định dạng
Số trang	63
Dung lượng	4,71 MB