HÌNH THÁI BỜ BIỂN - CHƯƠNG 5

DIỄN BIẾN BỜ BIỂN5.1 HÌNH DẠNG MẶT CẮT NGANG BỜ BIỂN VÀ VẬN CHUYỂN BÙN CÁT THEO PHƯƠNG NGANGGIỚI THIỆU Nghiên cứu diễn biến bờ biển luôn xem xét tới động lực của sóng và dòng chảy trên bãi biển, sự tương tác của các yếu tố động lực này đối với sự vận chuyển bùn cát ở ven bờ và ảnh hưởng của chúng tới sự thay đổi hình dạng mặt cắt ngang bãi biển. Ứng với những điều kiện nhất định của sóng, mực nước và dòng chảy, sẽ tồn tại một hình dạng tương ứng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
HÌNH THÁI BỜ BIỂN - CHƯƠNG 5 CH ƯƠ NG 5 DIỄN BIẾN BỜ BIỂN 5.1 HÌNH DẠNG MẶT CẮT NGANG BỜ BIỂN VÀ VẬN CHUYỂNBÙN CÁT THEO PHƯƠNG NGANG GIỚI THIỆU Nghiên cứu diễn biến bờ biển luôn xem xét tới động lực của sóng và dòng chảy trênbãi biển, sự tương tác của các yếu tố động lực này đối với sự vận chuyển bùn cát ở venbờ và ảnh hưởng của chúng tới sự thay đổi hình dạng mặt cắt ngang bãi biển. Ứng vớinhững điều kiện nhất định của sóng, mực nước và dòng chảy, sẽ tồn tại một hình dạngtương ứng của mặt cắt ngang bãi biển, mặt cắt này được gọi là mặt cắt ngang ở trạngthái cân bằng. Trong nghiên cứu hình thái bờ biển, khái niệm mặt cắt ngang bãi biểncân bằng là một công cụ có giá trị, trong phân tích diễn biến bờ biển, vận chuyển bùncát ngang bờ . Trong phòng thí nghiệm, khi chiều cao và chu kỳ sóng được khống chế thì hình dạngmặt cắt ngang của bãi biển có thể đạt tới trạng thái cân bằng tĩnh, khi các điều kiệnbiên được duy trì; ngược lại, trong điều kiện tự nhiên, khi các điều kiện biên như sóng,mực nước, dòng chảy,.. liên tục thay đổi thì hình dạng mặt cắt ngang bãi biển cũng sẽthay đổi một cách tương ứng, và rất ít khi đạt tới trạng thái cân bằng, hoặc nếu có thìtrạng thái này cũng chỉ tồn tại trong một thời gian rất ngắn. Tuy nhiên, cách tốt nhất để hiểu được quá trình diễn biến bờ biển và sự thành tạomặt cắt ngang bãi biển cân bằng là xem xét các tác động của sóng, thủy triều và dòngchảy đối với mặt cắt ngang bãi biển. Các tác động này có liên hệ chặt chẽ với hiện tượngvận chuyển bùn cát theo phương ngang, vuông góc với đường bờ và phản ứng của bờbiển với các tác động trên.Có thể nói rằng, những hiểu biết đầy đủ về quá trình diễn biếnbờ biển phụ thuộc rất nhiều vào các kết quả nghiên cứu quá trình vận chuyển bùn cáttheo phương ngang, một trong những lĩnh vực còn nhiều mới mẻ trong nghiên cứu hìnhthái bờ biển và hết sức phức tạp, và nó còn phụ thuộc vào khả năng mô hình hóa, môphỏng các hiện tượng diễn ra trên bãi biển sát với những gì diễn ra trong tự nhiên. Chương 5 sẽ giới thiệu một số khái niệm cơ bản về hình dạng mặt cắt ngang bãi biểnở trạng thái cân bằng, xem xét mối liên hệ giữa mặt cắt ngang cân bằng với quá trìnhvận chuyển bùn cát ngang bờ, đánh giá ảnh hưởng của sự biến đổi mực nước trong thờiđoạn ngắn (như hiện tượng nước dâng) và trong thời đoạn dài (hiện tượng dâng cao mựcnước biển) đối với diễn biến bờ biển và hình dạng mặt cắt ngang bãi biển. Một số môhình mô phỏng diễn biến bờ biển và các nghiên cứu thực nghiệm về vận chuyển bùn cáttheo phương ngang cũng sẽ được xem xét nhằm làm sáng tỏ các quá trình vật lý có liên 129quan trong sự phát triển của hình dạng bờ biển. Cũng cần lưu ý rằng, vì đây là một vấnđề phức tạp và trong khuôn khổ của môn học, các nghiên cứu diễn biến bờ biển chỉ đượcxem xét trong không gian hai chiều, với giả thiết mặt cắt ngang bãi biển có hình dạngđơn giản và vận chuyển bùn cát theo phương ngang là nguyên nhân chính gây ra diễnbiến bờ biển. Như đã đề cập tới ở trên, hình dạng mặt cắt ngang bãi biển là một tham số quan trọngtrong trong nghiên cứu diễn biến bờ biển vì nó có liên quan chặt chẽ tới hiện tượng sóngđổ và quá trình tiêu tán năng lượng sóng trong vùng sóng vỡ. Hình dạng mặt cắt ngangbãi biển vừa chịu ảnh hưởng của hiện tượng sóng đổ và tiêu tán năng lượng sóng làmthay đổi độ dốc, xắp xếp lại bùn cát thành những doi cát cồn ngầm trên bề mặt bãi biển.Nhưng nó cũng có tác động trở lại đối với sự tiêu tán năng lượng sóng và vị trí xuất hiệnsóng đổ. Có thể minh họa sự tương tác trên qua phân tích dưới đây. Giả sử bãi biển chịutác dụng của sóng có năng lượng sóng lớn (xuất hiện trong bão), gây phá hoại đường bờ.Lúc này bờ biển sẽ phản ứng lại bằng cách giảm độ dốc của mặt cắt ngang, làm dịchchuyển vùng sóng vỡ ra phía ngoài khơi, và qua đó phân phối lại năng lượng sóng bịtiêu tán trên một vùng rộng hơn, năng lượng sóng vì vậy sẽ bị tiêu tán nhiều hơn trướckhi chúng tiến tới bờ. Tác động của sóng trong bão đã làm thay đổi hình dạng mặt cắt,hay nói cách khác, bãi biển đã tự điều chỉnh lại hình dạng của nó để cân bằng lại nănglượng sóng tác động tới bờ. Hiện tượng thay đổi độ dốc bãi biển dưới tác động của sóng hình thành trong bão vừanêu ở trên cần phải được phân biệt rõ với hiện tượng xói lở bờ biển, vì hai hiện tượngnày có bản chất hoàn toàn khác nhau. Hiện tượng xói lở bờ biển sẽ dẫn tới sự thiếu hụtcác vật liệu bùn cát ở bãi trước trong thời đoạn dài, và gây nên hiện tượng suy thoáiđường bờ biển. Còn hiện tượng thay đổi độ dốc bãi biển tương ứng với năng lượng sónglại tạo thành vùng đệm ở phía trước bờ biển, nhằm bảo vệ các đường bờ trước tác dụngcủa sóng và do đó mà nó sẽ ngăn ngừa và giảm bớt tác dụng xói lở do sóng lớn gây ra. ĐẶC TRƯNG VÀ TƯƠNG QUAN HÌNH DẠNG BÃI BIỂN Hình (5-1) minh họa các thành phần thường có trên mặt cắt ngang bãi biển, nó baogồm ...