Bài giảng kỹ thuật bờ biển

NỘI DUNG CHƯƠNG 7• Sự khác nhau giữa cửa vịnh triều và cửa sông • Đặc tính cửa vịnh triều • Vận chuyển bùn cát và bồi lắng ở cửa vịnh triều • Các quá trình cửa sông vùng triều • Các cửa

Trang 1

Chương 2: Cửa sông và cửa vịnh triều

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

TS Mai Văn Công

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)

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 2

NỘI DUNG CHƯƠNG 7

• Sự khác nhau giữa cửa vịnh triều và cửa sông

• Đặc tính cửa vịnh triều

• Vận chuyển bùn cát và bồi lắng ở cửa vịnh triều

• Các quá trình cửa sông vùng triều

• Các cửa sông siêu mặn

3

Sự khác nhau giữa cửa vịnh triều và

cửa sông

• Cửa sông là một vùng được giới hạn từ điểm

dòng triều ảnh hưởng mạnh ra tới vùng tiếp

giáp với biển Giới hạn trên có thể xa tới 20 km

từ cửa biển, phụ thuộc địa hình, đặc trưng triều

và Q f

• Ảnh hưởng trội bởi yếu tố sông: dòng, bùn cát

sông

• Nhiều cửa (nan quạt), một cửa, chảy ra đầm phá

• Đóng mở theo mùa: Mùa kiệt đóng; mùa lũ mở

4

Trang 3

Sự khác nhau giữa cửa vịnh triều và

cửa sông

• Cửa vịnh mang đặc tính trội của biển (dòng chảy

sông ra nhỏ; ảnh hưởng của dòng triều và các yếu

tố biển trội) Tồn tại 4 trường hợp vịnh triều:

+) Là phần nối giữa cửa sông và biển

+) Do đảo chắn bao vây, không có sông đổ ra: Vũng

Rô (Phú Yên)

+) Ngăn với biển bằng dải cát: đầm phá (TT-Huế)

+) Ngăn với biển bằng dải cát: đầm phá (TT Huế)

+) Gianh giới giữa vịnh và cửa sông không rõ ràng

(cửa sông Hàn và vịnh Sơn Trà)

5

Đặc tính cửa vịnh triều

• Phản ánh qua tương tác giữa sự vận chuyển của bùn cát

dọc bờ biển và khả năng đẩy của cửa.

• Khả năng đẩy yếu => nguy cơ lấp cửa cao do bồi tại cửa

• Khả năng đẩy cao: có sự trao đổi bùn cát giữa Vịnh triều

và biển

• Khả năng đẩy: thông số P- Khối nước triều (m 3 )

• Vận chuyển bùn cát dọc bờ biển theo hai hướng: M

• Vận chuyển bùn cát dọc bờ biển, theo hai hướng: M total

• Bruun (1978) khảo sát đặc tính cửa theo hệ số P/M total

• Hệ số ổn định cửa: P/M total

6

Trang 4

P/M total > 150 Điều kiện trao đổi tương đối thuận lợi, tồn tại vật chắn nhỏ

trước cửa, khả năng tháo qua cửa tốt

100 < P/M total < 150 Điều kiện trao đổi không thuận lợi, tồn tại các vật chắn ở

phía ngoài cửa

50 < P/M total < 100 Vật chắn trước cửa vào khá lớn, tuy nhiên vẫn tồn tại lạch

trì cửa, tuy nhiên độ sâu lạch không ổn định P/M total < 20 Là dạng cửa tạm thời chỉ xuất hiện trong các kỳ nước lớn

chứ không hình thành cửa thường xuyên.

7 HS Ổn định các cửa sông trên TG: dao động 10 đến 1000

• Lưu ý:

+) Khi lưu lượng nước sông lớn: P phải kể thêm a/h dòng

chảy sông

+) Chênh lệch lưu lượng nước sông mùa lũ và kiệt lớn:

xác định HSÔD theo mùa;

+) mùa kiệt: không ổn định hoặc bị đóng;

+) mùa lũ ổn định có điều kiện (dòng xung kích)

8

+) mùa lũ ổn định có điều kiện (dòng xung kích)

Trang 5

Khối nước triều P và diện tích mặt cắt ngang của cửa:

quan hệ chặt chẽ

+) Khối nước triều giảm => diện tích mặt cắt ngang

+) P: tổng lượng nước chảy qua cửa ứng với triều cao

nhất và thấp nhất

+) Quan hệ O’Brien: A = 6.56 x 10 -5 P 0.85

10

I b = Độ dốc trung bình đáy sông

Trang 6

11

• Tồn tại điểm cân bằng giữa: Lượng nước trong vịnh

triều và Lượng bùn cát ra vào

• Quan hệ giữa mực nước TB trong vịnh – cao trình dải

cát ngầm

• Tăng MNB=> tăng mực nước trong Vịnh=> tăng thể

tích (nhu cầu) bùn cát trong Vịnh (Đói cát) => thiếu

hụt bùn cát ven bờ => xói đường bờ và đảo chắn

trước cửa vịnh

• Phát triển Nuôi tôm => thu nhỏ diện tích vịnh =>

giảm Khối nước triều P => thu hẹp cửa vịnh !!!

12

Trang 7

Đặc tính cửa vịnh triều- Ví dụ P.197

Trang 8

Bồi xói do dòng triều:

- Vùng bãi cao: chỉ ngập khi triều cao: bãi được bồi là

chủ yếu vì sau khi đến điểm đỉnh triều vận tốc triều rút

nhỏ nên không xói

Quá trình bồi, xói cửa vịnh

nhỏ nên không xói

- Vùng bãi trung bình: Bồi xói xảy ra ngẫu nhiên tùy

thuộc vào tổ hợp: V sông , V tr và V sóng Nhưng nói chung,

xu thế bồi là chủ yếu

- Vùng bãi thấp và lạch triều: Bồi do bùn cát đáy khi

triều lên, xói khi triều xuống và tổng hợp có bồi yếu.

Sóng: Ảnh hưởng giảm dần từ cửa

15

Đẩy nhanh quá trình bồi:

- Trồng cây trên bãi cao và bãi giữa

- Đê quây bãi cao

Quá trình bồi, xói cửa vịnh

- Đê quây bãi cao

- Can thiệp điều tiết vận tốc dòng rút, thời đoạn

nước dừng: cống điều tiết tại cửa

16

Trang 9

Các quá trình cửa sông vùng triều

17

• Căn cứ vào tương tác Qsông – Triều chia ra 3 loại:

Loại 1: cửa sông mặn tiến vào dạng hình nêm

- Xảy ra khi Qsông không lớn

- Độ lớn triều nhỏ

- Hình nêm cân bằng hình thành theo tỉ trọng dòng mật độ

- Khối nước ngọt trườn trên khối nước mặn (V nhỏ)

18

Trang 10

Loại 2: trộn lẫn 1 phần

• Hình thành khi Qs trung bình, triều

trung bình ; xuất hiện dòng triều

Các quá trình cửa sông

vùng triều

trung bình ; xuất hiện dòng triều

chảy vào trong sông

• Khi Qs > Qtr: độ dốc mặt tiếp xúc

nhỏ

• Khi Qs ≈Qtr: mặt ngăn cách có độ

dốc lớn, nước mặn xâm nhập sâu

hơn vào nước ngọt ở khu vực tiếp

xúc, nhưng vẫn tồn tại phân lớp

19

• Loại 3: Loại trộn hoàn toàn

- Hình thành khi Qs nhỏ, Qtr lớn

Sẽ có trộn lẫn hoàn toàn giữa 2

Các quá trình cửa sông

vùng triều

- Sẽ có trộn lẫn hoàn toàn giữa 2

khối nước, nghĩa là ít thấy sự thay

đổi nồng độ theo chiều sâu,

nhưng thay đổi đáng kể dọc sông

- Cửa sông loại này thường là loại

cửa hình phễu, nông, rộng ở cửa

và thu hẹp nhanh khi đi vào trong

đất liền

20

Trang 11

0.1 < α < 1.0 Trộn lẫn từng phần,

α = 1.0 Hình thành dòng chảy tầng.

21

H ARLEMAN AND A BRAHAM [1966] đã phát triển công thức

tính mức độ trộn lẫn gọi là ộ ộ gọ Hệ số cửa E ệ m m P * F 2

Trong đó:

Q f = Lưu lượng nước ngọt (m 3 /sec)

T = Chu kỳ triều (sec)

P = Khối nước triều (m 3 )

F o = số Froude =

T

* Q

F P

= E

f

o m

gh

v

o m

v m = lưu tốc dòng triều lớn nhất (m/sec)

h o = Độ sâu trung bình tại cửa sông (m)

Nếu E m ≈ 0 trạng thái chảy tầng; E m tăng lên thì

mức độ trộn lẫn cũng tăng lên

22

Trang 12

B(x) Độ rộng tại toạ độ x từ cửa sông (m)

a,b Các hệ số xác định từ tài liệu đo đạc

23

Loại 1 có độ dốc nồng độ mặn lớn tại cửa sông, khá đều, thường

thấy ở các cửa sông hẹp, thẳng.

Loại 3 ngược với loại 1 nghĩa là độ dốc nồng độ muối nhỏ tại cửa

và thường xảy ra với cửa sông dạng hình phễu độ rộng lớn

và thường xảy ra với cửa sông dạng hình phễu, độ rộng lớn.

Loại 2 là dạng hỗn hợp giữa 2 loại trên Đoạn đầu có dạng đường

cong 3, nhưng đến khoảng giữa lại đổi chiều sang dạng 1 Ứng

với loại này, cửa sông hẹp ở đoạn thượng lưu và hình phễu điển

hình ở đoạn gần cửa.

Loại 4 ứng với trường

hợp cửa sông có

độ mặn rất cao

24

Trang 13

• Cửa sông siêu mặn: lưu lượng nước sông không lớn,

ể

Cửa sông siêu mặn

bốc hơi đáng kể thì độ mặn của vùng cửa sông rất lớn,

thậm chí lớn hơn độ mặn của nước biển (châu Phi, bắc

Úc)

25

26

Trang 14

KỸ THUẬT BỜ BiỂN

TS Mai Văn Công

GiỚI THIỆU MÔN HỌC

• Tài liệu/ giáo trình và bài tập

• Nội dung môn học

2

Tài liệu môn học – giáo trình

3

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 6: SÓNG NGẮN CHƯƠNG 7: PHÂN LOẠI CỬA SÔNG VÀ CỬA VỊNH TRIỀU (2) CHƯƠNG 8: CÁC KIỂU BỜ BIỂN và CỬA SÔNG (1)

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)

4

Trang 15

NỘI DUNG CHƯƠNG 8

• Giới thiệu chung (Các kiểu đường bờ và cửa sông

trên thế giới qua hình ảnh)

• Phân loại đường bờ & cửa sông

• Các dạng bờ biển của Việt Nam

6

7

8

Trang 16

Porto Tolle, Province of Rovigo, Italy

9

Veneta Lagoon, Venice, Italy

10

11

12

Trang 17

Gulf of Beauduc, France

13

Port dels Alfacs, Spain

14

15

Apalachicola Bay, FL

16

Trang 18

Đại

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

Sóng cát đáy dòng, các dải cát dọc bờ

biển, thuộc tính uốn lượn của sông,

đóng mở, dịch chuyển các cửa sông

ect… là các vị dụ điển hình

20

Trang 19

21

22

23

24 Dorset, UK

Trang 20

26 Ocracoke to Hatteras, Outer Banks NC

Đại

27

28

Trang 21

29

30 Breach due to Isabel, sep 18, 2003 (picture sep 26)

Đại

31

32

Trang 22

Ảnh hưởng của bãi cát ngầm đến hình thái đường bờ

Đại

33

36 List & Farris, 1999

Trang 23

Các lưu ý quan trọng khi xem xét

đường bờ và cửa sông

• Tỉ lệ (micro, meso, macro, mega scale)

• Yếu tố tác động và độ tự do phát triển

• Lịch sử thành tạo – Nâng hạ mực nước biển

• Cấu tạo địa tầng

37

• Cấu tạo địa tầng

• Phân tích mô hình mô phỏng

• Kinh nghiệm thực nghiệm

Phân loại đường bờ và cửa sông

• Các yếu tố tổng quát

38

• Sự phát triển hình thành

đường bờ, các vùng cửa

sông và bãi triều

Phân loại đường bờ

và cửa sông

39

• Các dạng cửa sông

Sóng

40

Sông Triều

Trang 24

41

Biểu đồ phân loại cửa sông Ternary

(Boyd et al, 1992 and Dalrymple et al, 1992)

• phân bố năng lượng và các quá trình vật lý vùng cửa sông

43

• Bãi triều

44

Trang 25

45

• Phân loại đồng bằng ven biển:

- Sông ưu thế: dải, chân chim

- Sóng ưu thế: đỉnh nhọn; đối xứng

- Triều ưu thế: cửa sông rộng, nhiều nhánh, lạch 46

48

Sông ưu thế: Danub delta

Trang 26

49

Triều ưu thế

Sơ họa hình dạng đồng bằng sóng chiếm ưu thế

50

Sóng ưu thế

52

Trang 27

• Bãi biển: dải có chiều rộng là khoảng cách vuông góc

với đường bờ tính từ đường mép nước triều thấp nhất

vào đến dải đất ven bờ

53

• Bãi nhân tạo dạng tombola (Almanzora, Tây Ban Nha)

54

• Cồn cát và đụn cát:

- Phần ngập nước: sóng,

dòng

- Phần không ngâp: gió,

• Bờ biển được che chắn

56

Trang 28

• Cửa lạch triều, vịnh triều: Các vật chắn bị chia cắt hình

thành cửa lạch triều, vịnh triều; tồn tại dòng triều lên

và triều rút

58

• Bờ biển San hô

60

Trang 29

Đường bờ đá thấp, không hoặc có bãi trước

61

Phần 2 Các dạng đường bờ biển Việt Nam

62

Các dạng đường bờ biển Việt Nam

Lịch sử phát triển địa chất đường bờ Việt nam

1 Dài 3254 km, kể cả đường bao quanh đảo.

2 Hướng đường bờ theo 2 trục kiến tạo chính: Tây bắc – Đông Nam và Đông bắc – Tây nam.

3 Vùng đồng bằng sông Hồng và sông Mê

g g g g g g Kông được bao phủ các trầm tích thuộc

kỷ Holocene.

4 Trừ 2 đồng bằng, đường bờ đá, cát và san hô phát triển dọc các bờ đá, nơi không có dòng chảy trong sông chảy ra.

1 Kiểu đường bờ đá (Cliff) gồm:

- Cliff có bãi trước

- Cliff không có bãi trước

2 Đường bờ đá thấp

- Có bãi trước

- Không có bãi trước

Các kiểu đường bờ biển Việt Nam: thành tạo

Không có bãi trước

3 Kiểu đụn cát và bãi cát

4 Kiểu đường bờ bãi biển thấp

5 Vũng, vịnh, cửa sông và có đảo chắn

6 Kiểu đường bờ cây ngập mặn phát triển phổ biến (Mud flat)

7 Kiểu đường bờ san hô

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	2,85 MB