Chương 9: VẤN ĐỀ Ô NHIỄM VÀ DÒNG MẬT ĐỘ
9.4. Dòng mật độ trong cảng
9.4.3. Giải pháp giảm ảnh hưởng dòng mật độ trong cảng
Các phương pháp giảm ảnh hưởng của dòng mật độ bao gồm:
1. Thu hẹp cửa vào cảng: Vì lượng nước trao đổi thông qua cửa tỉ lệ thuận với diện tích mặt cắt ướt. Vì vậy nếu thu hẹp chiều rộng thì sẽ giảm được lượng nước trao đổi.
Trong thực tế, việc thu hẹp cửa không phải bao giờ cũng đạt kết quả như mong muốn.
Dòng mật độ xâm nhập vào theo cả chiều ngang và chiều dọc của cảng. Điều này có
xu thế tăng khi lực khởi động làm tăng độ dốc mặt ngăn cách giữa 2 khối nước. Tuy nhiên việc xác định dung tích của mỗi khối nước không dễ dàng.
2. Lắp đặt hệ thống cửa tại cửa vào cảng làm mực nước trong cảng không đổi và như vậy dòng tràn không vào được. Vì mực nước trong cảng không đổi, điều này thuận tiện cho việc bốc xếp trong cảng, nhưng không thuận tiện cho việc vận chuyển ra vào cảng. Nếu mở cửa 1 lần trong một chu kỳ triều, nhưng tại thời điểm nước triều trong và ngoài cảng bằng nhau (hoặc xấp xỉ nhau) thì hầu như không có trao đổi nước hoặc trao đổi chậm do mật độ trong và ngoài như nhau, dẫn tới bùn cát hầu như không mang vào cảng và không phải nạo vét. Tuy nhiên, với cách làm như vậy cũng có nghĩa bắt tàu thuyền chỉ được ra vào cảng 1 lần trong một chu kỳ triều (xấp xỉ 1 ngày với nhật triều và 12 tiếng với bán nhật triều. Điều này không thể chấp nhận được với một cảng. Có thể tăng việc đóng mở lên 2 lần trong một chu kỳ tại nhánh triều lên và nhánh triều xuống sao cho tại những thời điểm mực nước trong và ngoài xấp xỉ bằng nhau. Điều này cũng có thể làm được, nhưng cũng chỉ hạn chế được dòng tràn mà không hạn chế được dòng mật độ do sự chênh lệch hàm lượng muối của 2 khối nước trong cảng và ngoài sông và dĩ nhiên có dòng mật độ. Tuy nhiên dòng mật độ vào đến đâu còn phụ thuộc vào thời gian mở dài hay ngắn. Quả thực, đây là một giải pháp không hiệu quả ở những nơi độ lớn triều lớn, hàm lượng bùn cát lớn và lưu lượng tàu thuyền ra vào cảng cao.
3. Sử dụng âu thuyền: Căn cứ vào chiều sâu kênh vận tải thủy, tàu thuyền có thể ra vào chủ động bất cứ thời điểm nào. Khi vận hành đóng mở âu cũng là lúc có trao đổi nước trong âu. Tuy nhiên âu thuyền không lớn, nên quá trình tháo nước ra hoặc vào âu chỉ kéo dài trong thời gian ngắn với lượng nước không nhiều. Các thiết bị đặc biệt thường được lắp đặt để hạn chế nước mặn đi vào âu và ngăn chặn sự hình thành dòng mật độ.
4. Xây dựng kết hợp âu thuyền đáy 2 cấp với đoạn sâu hơn nằm phía ngoài để khi mở cửa, nếu nước mặn xâm nhập vào sẽ bị rơi xuống phần này và nó sẽ chảy ra khi triều xuống thấp.
5. Sử dụng nguyên lý “ cửa bọt khí”: Bố trí một hệ thống ống ở đáy phần cửa vào. Nó được thổi khí ra tạo thành bức tường bọt liên tục từ đáy lên mặt khi mở cửa và như vậy sẽ tạo ra hiện tượng xáo trộn do rối ngay cửa, phá vỡ nêm mặn tiến vào sông.
6. Có thể sử dụng kết hợp các giải pháp khác nhau để tăng hiệu quả việc chống sự hình thành dòng mật độ hay chính là sự phân tầng của các lớp nước. Ở một số cống vùng triều, người ta bố trí một thiết bị giống như một bàn chải khổng lồ với dây bàn chải linh động có thể uốn cong được khi chạm đáy tàu thuyền. Chính hệ thống dây thúc đẩy quá trình xáo trộn ngay tại điểm mở cống phá vỡ lực tạo dòng mật độ.
CÂU HỎI CHƯƠNG IX:
1. Các loại ô nhiễm gây ra cho vùng ven biển? lấy ví dụ minh họa
2. Các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm? Minh họa?
3. Dòng mật độ là gì? Biểu diễn sự thay đổi của độ mặn theo các pha triều?
4. Dòng mật độ trong cảng? vai trò của dòng mật độ trong cảng
5. Các bài tập tính tốc độ dòng mật độ khi có 2 lớp chất lỏng phân tầng và bồi lắng trong cảng