Tài liệu Bài giảng kỹ thuật bờ biển.

Chương 6-Các giải pháp bảo vệ bờ TS. Mai Văn Văn Công Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển NỘI DUNG 1. Giới thiệu chung 2. Các dạng xói lở bờ điển hình 3. Các giải pháp bảo vệ bờ điển hình 4. Đánh giá các giải pháp Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển GIỚI THIỆU CHUNG Đối phó với bờ biển bị xói lở ? =>Xác định nguyên nhân & tốc độ xói là rất quan trọng * Phân tích tài liệu quan trắc (nếu có) * Không có tài liệu quan trắc + Phân tích thông tin lịch sử đường bờ + Các hải đồ, bản đồ + Tiến hành quan trắc ngay * Xác định Nguyên nhân và Kiểu xói lở cần thiết cho việc đưa ra các giải pháp phù hợp Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển GIỚI THIỆU CHUNG Các hình thức xói lở Xói cấp tính (do bão – VCBC ngang bờ ) Xói thường xuyên (mất cân bằng v/c bùn cát ven (dọc) bờ) 150.000 m3/n¨m Cấp tính: xảy ra trong một trận bão do v/c bùn cát ngang bờ, bờ biển tự phục hồi Mãn tính: xảy ra theo mùa, cát bị đem đi vị trí khác dọc bờ, bờ và bãi bị mất dần Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển XÓI LỞ “CẤP TÍNH” • Xói lở “cấp cấp tính tính” (Accute) thường là hệ quả của một sự kiện đột biến ( VD: là hệ quả của 1 trận bão) • xói lở “cấp tính” có khả năng TỰ PHỤC HỒI trong 1 thời gian sau đó • hiện tượng xói lở xảy ra trên bãi biển, ở vách bờ hoặc chân của đụn cát • hiện tượng xói lở dễ nhận ra được bằng mắt thường Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển Xói lở đụn cát TRƯỚC KHI xảy ra bão TRONG KHI xảy ra bão SAU KHI bão Thời gian=thời đoạn bão (6h, 1 đêm) Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển XÓI LỞ “CẤP TÍNH” (Acute Erosion) • Xói lở “cấp tính” là hiện tượng xói lở mãnh liệt nhưng mang tính đơn lẻ, không liên tục và thường là hệ quả của một sự kiện đột biến ( ví dụ như một trận bão) • Xói lở “cấp tính” không làm mất bùn cát ra khỏi mặt cắt mà chỉ phân phối lại bùn cát trên mặt cắt ngang bãi biển • Bờ biển sau khi bị xói lở có thể tự khôi phục về trạng thái tự nhiên ban đầu (thường sau 1 mùa- nếu bờ biển ổn định). • Xói lở “cấp tính” thường do vận chuyển bùn cát ngang bờ gây ra (cross-shore sediment transport) Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển XÓI LỞ “THƯỜNG XUYÊN” • Xói lở “thường xuyên” (mãn tính - Chronic) xảy ra khi có sự mất cân bằng vận chuyển bùn cát dọc bờ (hoặc hoặc do nước biển dâng) dâng • Dạng xói lở không thể tự phục hồi • Xói lở này thường xuất hiện trong vùng sóng vỡ (dưới nước) • Không quan sát được hiện tượng xói lở này bằng mắt thường -> “KHÔNG XÓI LỞ !!!!” Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển Ảnh hưởng của xói lở “thường xuyên” Chronic Thời gian=nhiều mùa, nhiều năm Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển XÓI LỞ “THƯỜNG XUYÊN” • Xói lở “THƯỜNG XUYÊN” là hiện tượng xói lở xảy ra liên tục trong một thời gian dài. • Tốc độ xói lở trung bình tuy không lớn nhưng do diễn ra liên tục trong thời gian dài nên thường hậu quả cuối cùng thường rất nghiêm trọng • Đường bờ biển liên tục bị lùi sâu vào trong đất liền • Bùn cát xói lở bị vận chuyển ra khỏi mặt cắt, nên bờ biển không thể tự khôi phục về trạng thái ban đầu • Xói lở “thường xuyên” thường do vận chuyển bùn cát dọc Các giải phápgây công trình vệ bờ bờ rabảo(longshore sediment transport) Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển XÓI LỞ “THƯỜNG XUYÊN” biển sóng S m³/year surf zone dòng chảy đường mép nước; đường bờ vận chuyển bùn cát đất liền Điều gì sẽ xảy ra nếu xây dựng cảng hoặc công trình dọc bờ biển ? Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển XÓI LỞ “THƯỜNG XUYÊN” sóng nhỏ Đường bờ cong sóng tới S1 lớn ổn định S [m3/y] S1 Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển S2 x [m] XÓI LỞ “THƯỜNG XUYÊN” Vị trí đường bờ (m) Vị trí đường bờ (m) Năm 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 α • vị trí đường bờ dao động quanh 1 giá trị trung bình • Vị trí đường bờ liên tục lùi dần vào trong đất liền • đường bờ ỔN ĐỊNH • đường bờ ĐANG XÓI LỞ “THƯỜNG XUYÊN” Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển Năm Đối phó với bờ biển bị xói lở ? Tùy thuộc vào điều kiện dân sinh kinh tế và tính chất xói lở, các nhóm giải pháp có thể gồm: • Lùi dần (không chống) • Sống chung (thích nghi) • Bảo vệ (chống lại): +) Công trình +) Phi công trình Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2 CÁC HÌNH THỨC XÓI, BỒI • Hình thức xói lở bờ, bồi lắng có liên quan chặt chẽ đến đặc điểm diễn biến của đường bờ trong thời kỳ nhiều năm • Liên quan đến quá trình vận chuyển bùn cát theo hướng dọc bờ và theo hướng ngang bờ Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển 2.1 Xói lở, bồi do “CÔNG TRÌNH” Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển S=0 biển sóng S m³/year a e đất liền mỗi năm vận chuyển: S m3; sau t năm: t x S bồi lắng ở thượng lưu công trình (đồng thời xói lở một lượng tương ứng ở hạ lưu công trình) Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển S=0 biển sóng S m³/year e e đất liền THƯỢNG LƯU đập được bồi nhưng HẠ LƯU đập mỏ hàn lại bị xói Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển Đập chắn sóng xa bờ và phản ứng đường bờ Các giải pháp công trình bảo vệ bờ Đại học Thủy Lợi – Khoa Kỹ Thuật Bờ Biển