Giáo trình cơ sở kỹ thuật bờ biển - Chương 12

Các bài toán thực tế và các giải pháp bảo vệ 12.1 Mở đầu Phần lớn các bờ biển cát trên thế giới bị xói khi có công trình bảo vệ hoặc xói các bãi cát khi gặp n ớc dâng do bão. Trong các bài toán kỹ thuật thực tế, mục tiêu quan trọng là bảo vệ bờ biển có nguy cơ bị đe dọa lớn. Ngoài các bãi cát và đụn cát thì các vùng đất mới cần bảo vệ khi các yếu tố biển tấn công. Từ nhiều ph ơng pháp hiện có, các kỹ s...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình cơ sở kỹ thuật bờ biển - Chương 12 Ch ¬ng 12: C¸c bμi to¸n thùc tÕ vμ c¸c gi¶i ph¸p b¶o vÖ 12.1 Më ®Çu PhÇn lín c¸c bê biÓn c¸t trªn thÕ giíi bÞ xãi khi cã c«ng tr×nh b¶o vÖ hoÆc xãi c¸c b·i c¸t khi gÆp n íc d©ng do b·o. Trong c¸c bμi to¸n kü thuËt thùc tÕ, môc tiªu quan träng lμ b¶o vÖ bê biÓn cã nguy c¬ bÞ ®e däa lín. Ngoμi c¸c b·i c¸t vμ ®ôn c¸t th× c¸c vïng ®Êt míi cÇn b¶o vÖ khi c¸c yÕu tè biÓn tÊn c«ng. Tõ nhiÒu ph ¬ng ph¸p hiÖn cã, c¸c kü s ph¶i lùa chän mét ph ¬ng ph¸p phï hîp. B¶o vÖ b»ng c«ng tr×nh cøng lμ gi¶i ph¸p th êng dïng. HÖ thèng c¸c má hμn, c¸c ®Ëp ph¸ sãng ngoμi kh¬i, c¸c ®Ëp ph¸ sãng ngÇm, kÌ vμ t êng ch¾n sãng lμ nh÷ng c«ng tr×nh cøng th êng thÊy nhÊt. Víi c¸c c«ng tr×nh cøng nμy, sÏ c¶n trë bïn c¸t chuyÓn ®éng c¶ theo ph ¬ng ngang vμ ven bê. Thªm vμo ®ã, cßn cã c¸c gi¶i ph¸p mÒm nh nu«i b·i, nu«i ®ôn c¸t víi nguyªn t¾c lμ tr¸nh can thiÖp vμo c¸c qu¸ tr×nh vËn chuyÓn bïn c¸t tù nhiªn. Víi hÖ thèng nμy, chØ cã sù mÊt c¸t x¶y ra däc bê lμ cã thÓ bï l¹i theo c¸c chu kú x¸c ®Þnh ViÖc x¸c ®Þnh gi¶i ph¸p cøng hay gi¶i ph¸p mÒm tïy thuéc vμo ®Æc tÝnh cña bμi to¸n vμ vÊn ®Ò kinh tÕ. Trong viÖc qu¶n lý d¶i ven biÓn, gi¶i ph¸p nu«i b·i ®ang ® îc sö dông kh¸ phæ biÕn. Nh÷ng hiÖu øng xÊu cña gi¶i ph¸p c«ng tr×nh cã thÓt tr¸nh ® îc khi sö dông gi¶i ph¸p nu«i b·i. Tuy nhiªn, c¸c gi¶i ph¸p c«ng tr×nh kh«ng v× thÕ mμ Ýt ® îc ¸p dông. C¸c kü s Ýt nhÊt còng cÇn cã nh÷ng hiÓu biÕt c¬ b¶n vÒ tÝnh chÊt vËt lý cña c¸c c«ng tr×nh cøng. C¸c hiÖu øng mong muèn (th êng lμm gi¶m tiÒm n¨ng xãi trong mét ®o¹n bê x¸c ®Þnh) vμ kh«ng mong muèn, th êng lμ c¸c t¸c ®éng bÊt lîi lªn mét ®o¹n bê, ph¶i ® îc xem xÐt mét c¸ch kü l ìng. ChØ cã mét c¸ch lùa chän thÝch hîp trong nhiÒu ph ¬ng ph¸p b¶o vÖ bê biÓn. 12.2 C¸c d¹ng xãi C¸c bμi to¸n kh¸c nhau trong b¶o vÖ bê biÓn ® îc gäi lμ c¸c gi¶i ph¸p ®èi phã. Mét sè ph ¬ng ph¸p ®· th¶o luËn ë trªn. Trong nh÷ng phÇn tiÕp theo, th¶o luËn vÒ gi¶i ph¸p c«ng tr×nh ®Ó b¶o vÖ bê biÓn sÏ ® îc tr×nh bμy. C¸c gi¶i ph¸p th¶o luËn bao gåm: - Xãi bê biÓn do c¸c c«ng tr×nh - Xãi b·i vμ c¸c ®ôn c¸t do n íc d©ng - B¶o vÖ c¸c vïng ®Êt míi - æn ®Þnh cöa vÞnh triÒu 12.2.1 Xãi do c«ng tr×nh Trong thùc tÕ, xãi bê lμ mét vÊn ®Ò t ¬ng ®èi phøc t¹p. Cã mét chót nghi ngê ®èi víi c¸c bê c¸t th× th êng thÊy xãi x¶y ra ë phÝa khuÊt giã trªn ® êng vμo c¶ng, ® îc b¶o vÖ b»ng 2 ®Ëp ch¾n sãng vμ hiÖn t îng xãi ë ®©y lμ d¹ng xãi ®iÓn h×nh do c«ng tr×nh 267ttp://www.ebook.edu.vn h (xem h×nh 12-1). Xãi c«ng tr×nh x¶y ra nh lμ kÕt qu¶ cña sù phï hîp cña ® êng bê so víi toμn bé khu vùc. Trong vïng xãi, l îng bïn c¸t t¹i mét mÆt c¾t bÊt kú (m3/m) n»m gi÷a c¸c ® êng biªn trong mÆt c¾t ®ã gi¶m dÇn theo thêi gian. Tõ n¨m nμy qua n¨m kh¸c khèi l îng c¸t cø gi¶m dÇn. TrÞ sè xãi lo¹i nμy kho¶ng tõ 10 ®Õn 50 m3/m /n¨m. Xãi do c«ng tr×nh lμ hiÖn t îng xãi th êng xuyªn. Khi x©y dùng c¶ng trªn c¸c vïng bê c¸t vμ phÝa trªn cã s«ng ch¶y vμo nh ng ® îc x©y dùng c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ sÏ g©y ra t¸c dông xÊu lªn bê biÓn. C¸c nguyªn nh©n tù nhiªncòng cã thÓ liªn quan víi mét sè bμi to¸n xãi do c«ng tr×nh. H×nh 12-1: Xãi do c«ng tr×nh tiªu biÓu ë phÝa khuÊt giã cña c«ng tr×nh. Xãi bê vμ ®ôn c¸t hoÆc xãi trùc tiÕp c¸c vïng ®Êt trong c¸c ®ît n íc d©ng do b·o ® îc xem xÐt nh c¸c vÝ dô xãi tiªu biÓu. Thùc vËy, sau mçi trËn b·o, c¸c ®ôn c¸t hoÆc phÝa cμng gÇn bê sÏ bÞ mÊt c¸t, nghÜa lμ cao tr×nh b·i hoÆc bê sau b·o thÊp h¬n tr íc b·o. Th«ng th êng l îng c¸t mang ra tõ phÇn trªn cña b·i sÏ ®iÒn vμo vïng ®¸y biÓn xa bê (h×nh 12-2). Nh vËy tæng l îng bïn c¸t nÕu xÐt trªn mÆt c¾t ngang kh«ng ®æi tr íc vμ sau b·o. thùc tÕ chØ lμ sù ph©n bè l¹i bïn c¸t trªn mÆt c¾t mμ th«i. Tïy thuéc vμo tÝnh ¸c liÖt cña trËn b·o mμ l îng bïn c¸t mang ra tõ bê thay ®æi tõ 10 ®Õn 100 m3/m/ trËn (kho¶ng vμi giê ®Õn 1 ngμy). Sau b·o khi ®iÒu kiÖn trë l¹i b×nh th êng sÏ cã qu¸ tr×nh mang tr¶ l¹i bïn c¸t lªn phÝa bê vμ b·i. HiÖn t îng xãi trong qu¸ tr×nh b·o hoÆc n íc d©ng do b·o gäi lμ hiÖn t îng xãi t¹m thêi. Trong hiÖn t îng xãi do c«ng tr×nh tiªu biÓu, c¶ 2 qu¸ tr×nh th«ng th êng vμ ®iÒu kiÖn b·o ®Òu g©y ra hiÖn t îng mÊt c¸t ë c¸c phÇn kh¸c nhau cña mÆt c¾t ngang. Th«ng th êng sù kh¸c nhau l îng chuyÓn c¸t ven bê lμ nguyªn nh©n chÝnh (dS/dx 0; S: l îng c¸t chuyÓn vËn ven bê tæng céng trong n¨m; x: H íng däc bê) Xãi do c«ng tr×nh trong ®iÒu kiÖn th«ng th êng x¶y ra nh sau: PhÇn trªn cïng cña mÆt c¾t ngang (cuèi c¸c ®ôn c¸t vμ phÇn lu«n kh« cña b·i hoÆc phÇn cuèi cña ®Êt liÒn) kh«ng tham gia vμo qu¸ tr×nh vËn chuyÓn bïn c¸t; N íc vμ sãng kh«ng bao giê ®Õn ® îc phÇn nμy cña mÆt c¾t. Tuy nhiªn, xãi b·i vÉn x¶y ra trong ®iÒu kiÖn nμy. ChØ khi 268ttp://www.ebook.edu.vn h sãng lªn ®Õn c¸c ®ôn c¸t (trong ®iÒu kiÖn b·o, triÒu c êng, mùc n íc lín) th× phÇn nμy tham gia nh lμ phÇn chÞu t¸c ®éng th êng xuyªn cña c¸c ...