Giáo trình Công trình bảo vệ bờ (Tập 1) - Đại học Thuỷ lợi

PGS. TS. THIÊU QUANG TN

GIÁO TRÌNH
CƠNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ

TẬP I

NHÃ XUẤT BẢN BÁCH KHOA HÀ NỘI


Mã số: 1071 - 2016/CXB1PH/01 - 18/BKHN

Bian môc tran xuẽt bĩn phÈm cha Th- viõn Quèc gia Viõt
Nam

Thiôu Quang TuÊn

Gi ỏ o trxnh c«ng trxnh bSIo vồ bê /
TuÊn. - H. : Bỏch khoa Hụ Néi. - 27 cm

B.S.:

Thiịu

Th- mơc: tr. 194
T.l. - 2016. - 200tr.

: hxnh vĩ, bĩng

ISBN 978-604-93-8869-9

1.

c«ng trxnh bSIo vồ

627.58 - dc23

2

2.

Bê bión

3.

Gi ị o trxnh

Quang


LỜI MỞ ĐÀU
Bên cạnh các yếu tố tác động tự nhiên thì vùng ven biến đang chịu một sự gia tăng
áp lực ngày một lớn từ các hoạt động phát triển kinh tế, xã hội và văn hóa của con người.
Sự xung đột lọi ích của các bên liên quan trong các hoạt động khai thác vùng ven biển
cùng với các yêu cầu về bảo vệ môi trường, giảm thiểu các tác động bất lợi đến vùng bờ
biển luôn làm cho vấn đề thiết kế các cơng trình bảo vệ bờ biển ngày càng trở nên có nhiều
thách thức. Điều này địi hỏi sự thấu hiểu về các q trình vật lý chi phối, những nguyên
nhân gây ra tác động và các vấn đề lý luận thiết kế của kỹ sư, quan trọng hon là việc áp
dụng các công thức tính tốn được trình bày trong các sổ tay và sách hướng dẫn thiết kế.
Hay nói cách khác là người thiết kế cần có sự thấu hiêu về bản chất của vấn đề trước khi có
thể đưa ra hay lựa chọn được một giải pháp bảo vệ bờ phù họp. Đây cũng chính là ý tưởng

xun suốt của giáo trình này.

Tập bài giảng “Cồng trình bảo vệ bờ” được biên soạn năm 2002 trong khuôn khổ dự
án: “Nâng cao năng lực đào tạo ngành kỹ thuật bờ biến” dựa trên cơ sở cuốn giáo trình
“Introduction to bed, bank and shore protection” của Trường Đại học Công nghệ Delft Hà Lan. Tuy nhiên, trong q trình giảng dạy chúng tơi nhận thấy tập bài giảng còn tồn tại
nhiều khiếm khuyết, đặc biệt là nội dung còn chưa đủ rộng và sâu đế phù hợp với mục tiêu
đào tạo và chuấn đầu ra là một kỹ sư thiết kế ngành Kỹ thuật cơng trình biển trong điều
kiện nước ta hiện nay.
Sau 10 năm giảng dạy cùng với việc tích lũy thêm các kiến thức thực tế của đất
nước, các ý kiến đóng góp của các thầy cơ giáo, các nhà nghiên cứu và sinh viên, chúng tơi
đã biên soạn lại giáo trình này theo định hướng nội dung bao quát rộng hơn các vấn đề
thực tiễn bảo vệ bờ biển ở nước ta nhưng cũng chuyên sâu hơn về các vấn đề thiết kế, nhờ
vậy đem lại một sự phù hợp hơn về yêu cầu đào tạo kỹ sư ngành Kỹ thuật cơng trình biển ở
Trường Đại học Thủy Lợi.
Giáo trình được xây dựng dựa trên đề cương đã được cập nhật và phê duyệt cùa mơn
học cơng trình bảo vệ bờ. Tồn bộ giáo trình cho mơn học bao gồm hai tập. Tập 1 sẽ chủ
yếu đề cập đến các vấn đề về tải trọng tác động, các quá trình tương tác giữa tải trọng
(sóng, dịng chảy) với cơng trình và vấn đề lý luận tông quan cho việc lựa chọn giải pháp
làm cơ sở cho việc thiết kế các công trình bảo vệ bờ. Tập II có nội dung về việc giải quyết
các vấn đề bảo vệ bờ biển thông qua các tính tốn thiết kế các giải pháp bảo vệ bờ cụ thể
(cơng trình cứng và mềm hay phi cơng trình). Các giải pháp bảo vệ bờ điên hình được đề
cập đến trong Tập II của giáo trình sẽ là cơng trình đế biến và kè mái nghiêng, đê phá sóng
(đá đổ mái nghiêng, tường đứng, hỗn hợp, đê ngầm), mỏ hàn, nuôi bãi nhân tạo, bảo vệ
đụn cát,... Các khía cạnh lý luận thiết kế (nhằm đảm bảo chức năng và khả năng chịu tải

3


của cơng trình) cùng với các khuyến cáo tác động và phạm vi ứng dụng của nó cũng sẽ
được chú trọng tới cho mỗi một dạng giải pháp.

Cuốn giáo trình Cơng trình bảo vệ bờ Tập I bao gồm năm chương và hai phụ lục
ngắn. Sự cần thiết và các vấn đề bảo vệ bờ biển ở nước ta, tổng quan và sự lựa chọn các
giải pháp bảo vệ bờ cùng với một số vấn đề thực tiễn cần phải giải quyết trong thiết kế
được đề cập đến ở Chương 1. Các vấn đề về sóng và dịng chảy được xem xét dưới góc độ
tải trọng tính tốn thiết kế đối với cơng trình bảo vệ bờ được lần lượt trình bày ở Chương 2
và Chương 3. Chương 4 có nội dung về vấn đề sóng leo và sóng tràn qua cơng trình, có kết
quả từ q trình tương tác sóng với cơng trình, đây là một yếu tố tác động quan trọng cần
phải được xem xét trong hầu hết các thiết kế cơng trình bảo vệ bờ biến ngày nay. vấn đề
dịng chảy trong mơi trường rỗng và thiết kế tầng lọc của cơng trình bảo vệ bờ sử dụng các
hạt vật liệu cấp phối hoặc vải địa kỹ thuật được giới thiệu ở Chương 5.

Giáo trình được sử dụng chính thức trong giảng dạy cho sinh viên khoa kỹ thuật biến
và cơng trình thủy lợi. Ngồi ra giáo trình cũng là tài liệu tham khảo tốt cho nghiên cứu và
đào tạo sau đại học ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình biến cũng như cho các đối tượng
chung về ngành cồng trình ven bờ.
PGS. TS. Thiều Quang Tuấn là chủ biên và trực tiếp soạn thảo các nội dung của cuốn
giáo trình này. Trong đó các Chương 1, 2, 4 được viết mới hoàn toàn. Sườn nội dung của
Chương 3 và Chương 5 tuy vẫn dựa theo tập bài giảng cũ nhưng đã được viết lại gần như
toàn bộ và có cập nhật thêm những kiến thức mới.

Với tinh thần cầu thị, mong muốn có những tài liệu tốt cho đào tạo và tham khảo,
chúng tôi mong nhận được thêm các ý kiến đóng góp của bạn đọc đế giáo trình được hồn
chỉnh hơn trong lần tái bản sau.

Tác giả biến soạn
PGS. TS. Thiều Quang Tuấn

4

MỤC LỤC
Lời mở đầu....................................................................................................................................3
Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG...........................................................................................9

1.1. Phân loại và đặc điểm của các kiểu bờ biển.............................................................. 9
1.1.1. Bờ biển kín hoặc nửa kín ở vùng vịnh, đầm phá................................................9

1.1.2. Bờ biến hở hay trực diện với biến....................................................................... 10
1.1.3. Bờ biến bùn vùng cửa sông..................................................................................12
1.1.4. Bờ biển cồn cát..................................................................................................... 14
1.2. Các tác động tự nhiên gây mất ổn định bò’ biển và cơng trình bảo vệ bờ.......16

1.2.1. Bão và áp thấp nhiệt đới...................................................................................... 17
1.2.2. Gió mùa, sóng và dịng ven sóng theo mùa...................................................... 19
1.3. Sự cần thiết của bảo vệ bị’ biển................................................................................ 21

1.4. Vấn đề thiết kế đối với cơng trình bảo vệ bờ........................................................ 25
1.4.1.
1.4.2.
1.4.3.
1.4.4.

Điều kiện làm việc............................................................................................... 25
Cơ chế phá hỏng.................................................................................................. 25
Chu trình thiết kế................................................................................................. 27
Thu thập các dữ liệu cần thiết cho thiết kế....................................................... 29

1.5. Lựa chọn giải pháp bảo vệ bờ....................................................................................32
1.5.1.

1.5.2.
1.5.3.
1.5.4.
1.5.5.

Các vấn đề thực tiễn của kỹ thuật xây dựng cơng trình bảo vệ bờ............... 32
Vấn đề xâm thực bờ biến.................................................................................... 34
Vấn đề bồi lắng.....................................................................................................40
Vấn đề sóng........................................................................................................... 41
Chiến lược và giải pháp bảo vệ bờ..................................................................... 42

Chương 2. SÓNG GIÓ VÀ CÁC THAM SỐ THIẾT KÉ................................................. 46
2.1. Mờ đầu.......................................................................................................................... 46

2.2. Lý thuyết sóng tuyến tính......................................................................................... 47
2.3. Xác định các đặc trưng ngắn hạn của sóng ngẫu nhiên...................................... 58

2.3.1. Các đặc trưng thống kê........................................................................................ 58
2.3.2. Phân bố ngắn hạn cùa sóng................................................................................. 61
2.3.3. Phơ sóng và các đặc trưng phơ của sóng.......................................................... 64
5


2.3.4. Phổ sóng đa hướng.............................................................................................. 69
2.3.5. Dạng phổ sóng..................................................................................................... 71
2.4. Mơ hình hóa q trình suy giảm năng lượng sóng
và phân bố sóng ngang bờ......................................................................................... 74

2.5. Tính chất thống kê dài hạn của sóng........................................................................79

Chương 3. ỐN ĐỊNH DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA DỊNG CHẢY...................................... 83
3.1. Mở đầu........................................................................................................................... 83
3.2. Dịng chảy đều trên đáy nằm ngang.........................................................................83

3.2.1. Các phương trình cơ bản..................................................................................... 83
3.2.2. Ngưỡng chuyến động của vật liệư..................................................................... 88
3.2.3. Kích thước viên đá............................................................................................... 92
3.2.4. Anh hưởng của độ sâu nước............................................................................... 93
3.2.5. Vấn đề áp dụng thực tiễn.................................................................................... 94
3.3. Lịng dẫn có độ dốc...................................................................................................... 96
3.4. Dịng chảy khơng đều...................................................................................................98

3.4.1. Dịng chảy tăng tốc.............................................................................................. 99

3.4.2. Dòng chảy giảm tốc........................................................................................... 102
3.4.3. Các trường hợp áp dụng thực tế........................................................................ 107
3.5. Vật liệu có kết dính.................................................................................................... 109

3.5.1. Rọ đá................................................................................................................... 109
3.5.2. Đất sét.................................................................................................................. 110
3.5.3. Khối cấu kiện lát................................................................................................. 110
3.5.4. Thảm bảo vệ........................................................................................................ 111
3.6. Tóm tắt chương.......................................................................................................... 111

Chương 4. SÓNG LEO VÃ SÓNG TRÀN.......................................................................... 113
4.1. Giới thiệu chung......................................................................................................... 113
4.2. Các khái niệm cơ bản.................................................................................................114

4.2.1. Sóng tràn và lưu lượng sóng tràn trung bình.................................................. 114
4.2.2. Lưu lượng sóng tràn cho phép......................................................................... 115

4.2.3. Các tham số chi phối sóng leo, sóng tràn........................................................118
4.3. Sóng leo qua đê mái nghiêng....................................................................................121

6


4.4. Lưu lượng sóng tràn trung bình............................................................................. 125
4.4.1. Sóng tràn qua đê mái dốc................................................................................... 127

4.4.2. Sóng tràn qua đê vách đứng (tường đứng)...................................................... 133
4.4.3. Sóng tràn qua đê phá sóng đá đố mái nghiêng................................................ 136
4.4.4. Các tham số chiết giảm sóng leo, sóng trànqua đê mái nghiêng.................. 140
4.5. Các đặc trưng sóng tràn theo con sóng................................................................. 154

4.5.1. Lượng tràn trên con sóng................................................................................... 154
4.5.2. Dịng chảy sóng tràn trên đỉnh đê.....................................................................156
Chương 5. TÀNG LỌC........................................................................................................... 157
5.1. Khái quát...................................................................................................................... 157

5.1.1. Tầng lọc chống rửa trơi, xói mịn...................................................................... 157
5.1.2. Tầng lọc thốt nước thấm..................................................................................158

5.2. Tầng lọc cốt liệu.......................................................................................................... 159
5.2.1. Giới thiệu............................................................................................................. 159
5.2.2. Tầng lọc kiểu kín................................................................................................ 160
5.2.3. Tầng lọc kiểu hở................................................................................................. 163
5.3. Vải địa kỹ thuật.......................................................................................................... 170

5.3.1.
5.3.2.

5.3.3.
5.3.4.

Giới thiệu............................................................................................................. 170
Yêu cầu giữ vật liệu của tầng lọc vải địa kỹ thuật..........................................171
Tính thấm nước................................................................................................... 172
Ồn định chống trượt phang............................................................................... 174

Phụ lục ........................................................................................................................................176

Phụ lục A.............................................................................................................................. 176
Phụ lục B.............................................................................................................................. 179
Tài liệu tham khảo.................................................................................................................... 194

7


8


Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. PHÀN LOẠI VÀ ĐẠC ĐIÉM CÚA CÁC KIÉU BỞ BIÉN

Nước ta có dưỡng bờ biên trải dải hơn 3600 km tú Mỏng Cái đến Hả Tiên với nhiều
đoạn bờ biên có dặc diem diều kiện tự nhiên VC dĩa hình, đĩa mạo. câu tạo địa chàt, hình

thái, yếu tồ thúy hái văn... rất đa dạng vả phức tạp. Có nhiều cách phán loại bớ biến, tuy

nhiên ở đây nếu xem xét dưới góc độ các đặc tính vã điêu kiện có liên quan đẽn nhiệm vụ
bao vệ bờ bicn, chúng ta có thê phân loại bị bicn nước ta thành nhũng kicu bở bicn cùng

với những dặc điẻm cùa chúng như sau:
1.1.1. Bỡ biền kin hoặc nừa kín ờ vùng vịnh, đằm phá

• f'ớn chun hùn cát ngang hờ

Đây lã dạng bở biên năm ứ vị tri tương đối khuất, không trực diện với biền do được
sự che chan cua các đao hoặc cồn cát tự nhiên nằm ớ phía ngồi, cấu lạo địa chắt bài biên

cũng có thê rất da dạng nhu bùn. cát. sói, dá. hoặc hon họp. Điên hình là các vùng bị biên
ở phía Đỏng Bắc từ Mỏng Cái đên Hai Phơng được sự bao bọc cua nhiêu đào lớn nhó.
chạy dài song song với bờ tạo nên nhiều vịnh kin như các vịnh Hả Cối. Dầm Hà, Bái Tứ

Long và Hạ Long. 0 khu vực miên Trung và Nam Trung Bộ có các doạn bờ biên thuộc
phá Tam Giang

Thửa Thiên Huế. đầm Thị Nại

Binh Dịnh (xem Hình l. I)....

Bờ biên trong vũng vịnh, đâm phá có đặc điém chung là tương địi êm à. ít chịu

lác dộng cùa sóng lớn và hâu như khơng bị xói lờ. 0 nhiêu nơi vinh có dỏ sâu nước lớn. do
vậy có nhiều tiềm năng thuận lợi cho việc xây dựng các cáng nước sâu. Ncu vịnh có sơng

đồ ra thi dạng hờ biẻn này cịn có thế chịu thêm các lác động thủy động lực và bùn cát tử
các con sòng.

ỉ


Hình 1.1. Kiểu bớ biến nửa kin trong Đắm Thị Nại-Bình Định.
1.1.2. Bờ biền hờ hay trực diện với biền

Bờ bicn hờ hay côn gọi là trực diện với bicn là dạng bờ biên phô biên nhát n'i Bác lới
Nam. Bờ biên loại nãy có thề là dạng bở biên cát hoặc đã gỏc. Một sô đoạn bở biên cát

dicn hĩnh là Bãi Cháy - Quáng Ninh, Dó Sơn - Hai Phịng. Sâm Sơn - Thanh Hố, Thiên
Cầm - Hà Tỉnh. Mỹ Khê - Đà Nâng, Hội An - Quàng Nam, Nha Trang - Khánh Hịa (xem

Hình 1.2),... Chế độ sóng và kích cờ hạt cải là nhừng yếu tố có tính ánh hường chi phối đen
dặc diêm hình thái cùa một bò biên cát. Các bờ biên cát ờ ntrớc ta thường có độ dóc thối

vừa (Bâng 1.1), bài rộng, sóng khơng lớn. do vây cùng là các bài tàm lự nhiên có vai trị
quan trọng trong việc thúc đây các hoạt động phái triển kinh tẽ cùa các đja phương ven

bicn. Tuy nhiên, do không dược chc chân nên các bờ bicn cát thường chiu các tác dộng

xàm thực trực tiếp lữ phía biên do sóng trong băo hoặc các đợi gió mùa. Bở hiên cảt ờ
nhiêu nơi hiện van là diêm nóng ve XĨI lơ VỚI tốc dộ bicn lan trung binh mỏi năm từ vài
đen hàng chục mél.

10


Hình 1.2. Bãi biển Nha Trang - Khánh Hịa.
Bảng 1.1. Độ dốc bãi trung bình của một số vùng bờ biển cát trực diện với biển

Bãi biến

Bãi biên

Độ dốc (-)

Quảng Ninh - Hải Phòng

1/300 4-1/250

Phú Yên - Ninh Thuận

Nam Định - Thanh Hóa

1/150 + 1/100

Bình Thuận - Bà Rịa VT

Nghệ An - Quảng Ngãi

1/100

Độ dốc (-)
1/100 4- 1/75

1/100

Một dạng hình thái đặc biệt của đoạn bờ biển cát cũng khá phổ biến ở nước ta đó là

dạng bờ biến kẹp giữa hai mũi đá nhô ra biển. Đoạn bờ trong trường hợp này có hình lõm

cong và do đó đơi khi cịn gọi là dạng bờ biển túi (Hình 1.3). Lượng bùn cát trên đoạn bờ
biến dạng này hầu như không bị mat đi do bị kẹt giữa hai mũi đá. Đoạn bờ biến túi có tính

on định dài hạn và mang tính động khi có nguồn cát bố sung (từ sông) hoặc là tĩnh trong

trường họp ngược lại.
Bên cạnh bờ biến cát, dạng bờ biến hở ở nhiều noi cịn là các sườn đá gốc như ở

Móng Cái, đèo Hải Vân (xem Hình 1.4), Son Trà, Dung Quất, Cam Ranh, Quy Nhơn...
Đặc điếm của bờ biển đá gốc là bờ vách tuy dốc nhưng on định, độ sâu nước lớn ngay sát

chân vách đá.

11


Hình 1.3. Dạng bờ biển túi bị kẹp giữa hai mũi đá (Phù Mỹ - Bình Định).

Hình 1.4. Bờ biển hở đá gốc ở chân đèo Hải Vân.

1.1.3. Bờ biển bùn vùng cửa sông

Bờ biển bùn vùng cửa sông cũng là dạng phố biến ở nước ta, nhiều nhất là ở hai đầu
vùng bờ biến đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ. ơ vùng đồng bằng Bắc Bộ tù’ Hải Phịng đến
Thanh Hóa có nhiều cửa sơng đổ ra biển như Nam Triệu, Lạch Tray, Văn úc (Hải Phòng),
Diêm Điền, Trà Lý (Thái Bình), Ba Lạt, Lạch Giang (Nam Định), Cửa Đáy (Ninh Bình),
Sơng Mã (Thanh Hóa)... Ớ vùng đồng bằng Nam Bộ từ Tiền Giang đến Rạch Giá thì bờ
biến bị chia cắt bởi các cửa sông thuộc hệ thống sơng Cửu Long khi đồ ra biến. Dịng phù
sa của các con sông đổ ra cửa biển trong nhiều thế kỷ đã kiến tạo nên các dải bờ biển đất
bùn bằng phẳng (độ dốc phổ biến từ 1/500 đến 1/1000) và rộng lớn với độ sâu nước nhỏ.

12


Dạng bờ biên nãy thưởng cũng lã nơi có điêu kiện thích hợp cho sự sinh trưởng cùa nhiêu
lồi cây ngập mặn bán địa, qua thời gian đâ phát triẽn thành rừng với quân thê động thực
vặt phong phú như Giao Thúy, Bình Minh. Bạc Liêu. Mũi Cà Mau.... Ngồi các giá tri VC
môi trường sinh thái, rừng ngập mặn còn cỏ tãc dụng phòng hộ. là tâm lá chân xanh tự nhiên
báo vệ bờ một cách bên vũng khoi các tác động bât lợi từ phía biên (vi dụ xem Hình 1.5).

Hình 1.5. Rừng ngập mận bai biển bùn đang bị suy thối cửa sơng ờ Bạc Liơu.

Hình 1.6. Cóng trình cứng như đẽ biến nằm q xa vè phía biến
củng là một trong những tác nhân gảy tốn hại rừng (Bạc Liêu).

Do dược thường xuyên bô sung một lượng phù sa lớn từ các con sòng nên dạng bờ
biên bún vùng cửa sịng hầu hết đểu có diễn thề bồi khã mạnh, sóng tác động trực tiếp vào
bờ cùng rất nhó do tác dụng che chắn của rừng. Tuy vậy. gần dãy rừng ngập mặn ứ một sổ

I3


địa phương nước ta đang đứng trước nguy co bl suy thoái trảm trọng do cãc tãc động bắt
lợi tữ nhiên nhiên và phản lớn là do các hoạt động khai thác cua con người. Mọi tác động
gây ra sư mất cân bãng tự nhiên vè dộng lực bũn cát hạt mịn (bũn. phũ sa) cua cãc bãi triều
ơ các quy mô không gian và thời gian khác nhau đều có kha nâng làm mât khá nâng tư tái
sinh tv nhiên cùa cày ngập mặn. dán đà sc dản đen suy thối rừng. Một vi dụ đicn hình VC
tác động cùa con người có thế dần đến suy thối rừng đó là việc xây dựng các cơng (rình
cứng lấn q xa vẻ phía biến, thậm chi lả xung quanh vị trí mép nưõc ửng với mực nước
triều thắp (bỡ bao hồ ni tịm. cơng trinh đê diều....) đà cán trờ sự 13 vảo của dõng chây

thúy triều đem theo bún. phá vờ đi sự cân bủng của quá trinh động lực trao đỏi bùn giừa
sóng và triều trẽn các bãi cây ngập mặn (Hình 1.6).
1.1.4. Bờ biển cồn cát

Bờ bicn dạng cơn cát ờ nước ta có tơng chicu dài vào khoang 850 km. tập trung chu
yêu ờ các tinh duyên hái miên Tnmg lừ Quàng Binh đèn Binh Thuận. Các dái cơn cát ven
biến có cao độ đinh dao động từ vài mét cho dến hàng chục mét và be rộng từ vài chục mét
(ở cừa sòng) cho đen vãi cây số... đang đóng vai trị như là một hệ thống đè biến, báo vệ
bỡ tự nhiên (1 lình 1.7). Không nhừng vậy. đây cỏn lã noi tập trung nhiêu dãn cư vã các
hoạt động kinh tẽ xà hội quan trọng. Ưởc tinh có tới 10% dãn cư ven biên trong khu vực cõ
con cát đang sinh song hoặc có các hoạt động dân sinh kinh te liên quan den con cát. Các
hoạt dộng dân sinh kinh tê như làm dường giao thòng (dường ven biên xuyên qua dái cịn
cát), khu du lịch, ni trơng thuy san. lâm nghiệp (trỏng cây chăn cát. khai thác go) và dặc
biệt là khai thác cát quặng titan dang ít nhiêu đe dọa đen sư ôn định và chức nâng báo vệ lự
nhiên của các dãi con cát.

Hình 1.7. Quần thể cịn cát và cư dân ven biến ở Binh Sơn - Quãng Ngãi.

I4


Nhùng yếu tố tự nhiên cơ tác động đến hình thãi cùa cãc bơ biền cồn cãt là cãc quả
trình vặn chuyên bùn cát do sóng (dưới nước) và gió (trẽn bị). Tác động xói lơ dưới nước
do sơng và nước dâng den cồn cãt chu yêu xáy ra trong diêu kiện bão hoặc gió mùa. Tuy
nhiên, trong nhiêu trường hợp, dãy là một quá trinh dao động tư nhiên theo mùa không
đáng lo ngại cùa các côn cát ven bicn. Sau mùa bão, vói cơn cát khóc mạnh có bãi cao phía
biên đú rộng thi mặt cắt ngang cồn có khá năng tự phục hồi nhanh chóng một cách tự nhiên
bởi các quá trinh ngang bờ như chuyên cát trò lại bờ do sõng vả vun cát trơ lại mật cat do
gió. Tuy vậy. ở một so nơi như Ọuáng Binh, Thửa Thiên Huê. Binh Định..... cỏn cảt đang
trái qua các quá trinh suy thoái mạnh mê. mất dằn khã nâng tụ phục hỏi. Nghiêm trọng

nhất là sự suy thối khỏ phục hồi có hậu qua tir sự mât cân bằng về quỳ bùn cãt trong khu
vực dã dan tơi các quá trinh xói lơ. làm mất dàn bãi tnrớc tức là cat mắt nguồn câp cát cho
quá trình tự tái tạo cua côn.
Các quá trinh cát bay, cát nhảy, cát chày hay là quá trình vận chuyên bùn cát do gió
là nguyên nhân gây ra hiện tượng “cồn cát di động". Dây là tác động có the làm suy thoái
cồn cát như hạ thấp chiều cao con. dịch chuyên vị tri mặt cat gây ra sự xâm lân cát vào khu
vực dãn cư vã đãt canh tãc VC phía đất liền. Việc gây trơng các đai cây chân cát vã gìn giừ
thám thục vật lự nhiên trên cồn cát đóng một vai trị quan trọng trong việc giừ ồn định,
chịng sụ suy thối cồn cãi dươi tác dộng cua gió.

(b) Cồn cát/doi cát ở cưa sơng, đảm phá

Hình 1.8. Phân loại bờ biền cổn cát ven biển theo mục đích quy hoạch bào vệ.

Dùng cho mục đích quan lý quy hoạch bao vệ. bơ biên dạng còn cát ven biên cịn có
thê được tiẽp lục chia thành ba loại như minh họa trẽn Hình I.8. Dạng thử nhài là dạng bì»
cao nối vơi đất liền (Hĩnh I .Sa), là loại bờ biền có cồn cát vơi cao trình vừa phái nhưng rất
rộng, hầu như không cỏ đinh và chuyển tiếp rò ràng giữa cồn cát viri đất liền. Nguy cư
ngập lụt vơi vùng báo vệ phía sau cồn cảt hau như khơng có. Do thuận lọi vê điêu kiện địa
15


hỉnh nên trẽn đinh cùa dạng cồn cát nảy thưởng tổn tại nhiều các hoạt động dãn sinh kinh
tẽ. Sự mát ôn đinh cùa loại cỏn cát này chi đc dọa trực tiếp đen các cơ sở hạ tâng và dãn cư
phía trẽn cỏn Dạng thứ hai là dụng bờ biên cỏn cát ờ cua sòng, vịnh và dàm phá ven bicn
(Hình l.8b). Cơn cát dạng này có cao trình dinh khá thâp. có tính biên dộng lởn nêu năm ó
gần vị tri cùa sông. Cồn có thê giúp báo vệ vùng đầm. vịnh và cua sõng phía sau khơi bị
tác dộng trong bào nhưng mặt khác có thề làm càn trờ việc thốt lù từ phía sơng và vịnh ra
phía biên. Cuối cũng là dạng bờ biên có con cảt đóng vai trị là cơng trình phịng lù chinh
(Hình l.8c). Dạng con cát này đóng vai trơ nhu lã một tuyến đẽ biên tụ nhiên báo vệ vùng

đắt phía sau khói bị ngập lụt. đâc biệt là trong trưởng hợp vùng đất phía sau có cao trinh
thấp hơn cao trinh mực nước biền trong điều kiện bào (kct hợp giừa triều và nước dăng).
Dây là dạng bở biên cỏn cát cỏ vai trò quan trọng nhưng lại chịu sự tác dộng nhiêu nhãt tữ
phía biên, do vậy cân dược sự ưu tiên trong quán lý và đâu tu báo vệ.
1.2. CÁC TÁC ĐỌNG Tự NHIÊN GÀY MÂT ON ĐỊNH BỜ BIÉN VÀ
CÕNG TRÌNH BÀO VỆ BỞ

Vùng bờ biên vã củc cõng trinh bào vệ bỡ thưởng xuyên chịu các tác dộng bât lợi và
cỏ thê dần tới bị hư hỏng hoặc phá húy. Xét vè nguồn gốc phát sinh, chủng có thê được
chia thành hai nhóm chính lã lãc động cùa tự nhiên và tãc động đến từ cãc hoạt động san
xuất và khai thác cùa con người. Tác động cùa tự nhiên là trục tiêp thông qua các quá trinh
vật lý cùa nó, trong khi dó tác dộng cua con người là gián tiẽp thông qua tự nhiên làm gia
tâng các tác dộng bât lợi.

Sự can thiệp thô bạo cùa con người vào môi trường tự nhiên là hậu quá cua sự tàng
trương kinh tế nóng trong nhùng thập kỳ gần đây đà ít nhiêu phá vờ trạng thái cán hằng
cùa tự nhiên đà được thiết lập lừ tnrõc, kéo theo nhùng ánh hướng nghiêm trọng đỏi với sụ
ồn định cùa bở biến ở cãc quy mò khác nhau. Việc xây dựng đập ngủn sông lãm hồ chứa ớ
thượng nguồn hay khai thác tài nguyên sa khoáng và cát sói vùng ven bờ và cưa sõng đà
làm suy giam dáng ké lượng bùn cát cung câp cho các dịng chay ven bờ. gãy nên xói lơ bờ
biên với mức độ ngày càng gia tâng.
Bén cạnh các giá trị sinh thái mói trường, rừng ngập mặn cịn đỏng vai trị phịng hộ
cho bờ biên thơng qua việc chãn sóng, giảm dịng ven và gây bơi vơi chức nãng tương tụ,
các tham thực vật và đai cày trên các cồn cát ven biền giúp giừ ôn định cồn cát, chống sự
bồi lấp cùa cảl vào lãng mạc và đong ruộng. Việc chặt phá rửng ngập mận vã thám thục
vật trên cỏn cát vi các lý do dãn sinh, kinh tẽ khác nhau đà giãn tiếp làm gia túng các tãc
động ticu cực đen vũng bở biên như hiên tương xói lo bờ biển trầm trọng ờ các tinh Nam
Bộ vã suy thoái con cát ớ các tinh duyên hái miên Trung

Những anh hương bât lợi cua tư nhiên đỏi với vùng bở bicn vã công trinh ven bờ

chu yêu thõng qua các tác dộng trực tiẽp cùa gió, mưa, mực nước, sõng và dòng chay dược
sinh ra trong các diêu kiện trạng thái biên khác nhau như trong bão hoặc áp tháp nhiệt đới
và gió mùa.
16


1.2.1. Bão và áp thấp nhiệt đới

Biên Đỏng nước ta là một trong những trung tâm bâo cua Thái Binh Dương, năm
trên trục di chuyên chinh cua các cơn bão nhiệt đới hoạt động ớ nửa bán câu bãc (Hình
l .9). Các cơn bão nhiệt đới hay dược gọi là các xốy thuận nhiệt dới có sức gió lừ cap X trớ
lén (từ 17.2 mi's) với bán kinh rộng hàng tràm km. Thời gian bão di chuycn qua biên Đông
thường kéo dài khoáng lừ 2 đến 3 ngày nhưng thời đoạn thời tiết xấu nhất với sóng lớn và
nước dâng cao ờ một khu vực ven bở ít khi vượt quả 6 giở. Có trên 30% so cơn bào hĩnh
thành vã hoạt động ờ vũng Tây bầc Thái Binh Dương sè đi vào khu vực bién Đông. Theo
số liệu thống kê. trong hai thập ký gằn dãy có khống xo cơn bào vã 26 con áp thấp nhiệt
đớt xuất hiện trong khu vục biển Dơng và có anh hưởng trục tiếp đen nước ta Hàng năm
vào khoáng từ tháng 5 dén tháng 12, dai bờ biên nước ta phai hứng chịu khống 5 cơn bão
và áp thâp, chu u dơ bí) vào cãc tinh phía Bãc và vùng duycn hái miên Trung
(LỄ Vãn Tháo và Bùi Thị Bích. 2000).

Hinh 1.9. Bờ biến nirỡc ta nẳm trẽn trục di chuyển chính của các cơ bão nhiệt đới
ỡ Bác bán cầu (nguồn: IBTrACS - Cơ sờ dư liệu đường đi cùa cãc cơn băo tồn cẩu).

Sóng trong bão ngoải khơi bờ biên nước ta có chiêu cao và độ dịc khá lớn. Chiêu
cao sõng lớn nhât thường gặp ơ ngoài khơi Trung Bộ do khu vực này có dộ sâu nước tương

đơi lớn và đà gió ít bị hạn che hơn so với các khu vực khác cùa bờ biên nước ta. Sóng nước
sâu vói chu kỳ lặp 50 nàm đà quan sát được ở Đà Nang cô chiêu cao trên 10 m. Tuy nhiên,
địa hĩnh vùng ven bi» lại khá thoái, nước khơng sâu nên chiều cao sóng khu vực ven bỡ

thường khơng cao (sóng bị vỡ một phân do độ sâu hạn chê). Tại độ vị tri sâu nước 10 m trớ

vào. chiêu cao sóng bào gằn bờ phơ biến chi cịn lại tir 4.0 - 5.0 m. Sóng lớn trong bào và
17


ảp thấp có the gãy ra xói cắp tinh bờ vã bâi biến, tác động trục tiếp đến sự an toàn cúa các
cơ sớ hạ tầng ven biển và gày mất ổn định các cơng trình bão vệ bờ như đè biển và kè. đè

chằn sóng, đụn cát,... (xem Hình 1.10).

ía) Hư hại đé và kè biến (Hậu Lộc. 2005)

(b) Xỗi lơ đun cát (Hịa Dn, 2003)

Hình 1.10. Tãc động của sóng và nước dàng trong bão đối vời cơng ưinh bào vệ bờ.

Đi kẽm với sóng lởn. bào vã áp thãp cùng đồng thời gãy ra nước dâng cao dọc theo
bờ biên. Dơ đặc diem điều kiện dịa hĩnh ven bờ và tính chất hoạt động của bào mã phân bố
chiêu cao nước dâng dục theo bờ biên nước ta rất khác nhau. Nước dâng trong bão lớn nhát

với chiêu cao trên 3.0 m đà ghi nhận dược trong các năm 1971 và 1989 ờ ven bò vũng biên
Nghệ An Hà Tỉnh, noi cỏ địa hĩnh đường bở có dạng lịm sâu (xem Lé Văn Tháo và Bùi
Thị Bích, 2000). Nước dâng neu xuất hiện vào đúng thì») diem dinh cùa thin kỳ triều cưỡng

sê gây ra mực nước biền cao nhât, là nguy cơ gây ra thám họa lù lụt đòi với các vùng dán
cư ven biên, đe doa dên sự an tồn cùa cãc cơng trinh dê diêu và bao vệ bở.
Hoãn lưu cua bào và ãp thắp cũng có the gãy mưa lõn trẽn diện rộng, lũ xuất hiện
trên các con sòng vả tập trung nhanh ra cứa biên, cá biệt lả ừ những nơi cỏ dái bỡ biên hẹp.

địa hình cõ độ dóc lớn ra phía bicn. Tương tác giữa lũ sơng và nước dâng cỏ the gãy ra

ngập lụt nặng ne vừng ven biền trong hoặc sau bão. nhất là khi mực nước phía biên vẫn
đang trong thói kỷ triều cường hoặc chịu ảnh hướng cùa nước dâng (gió bào. gió múa).

Phẩn lớn các dịa phương vùng ven biến nước ta đều chịu ãnh hướng của nước dâng trong
bão. các tinh vùng duycn hái mien Tning và Bãc Bộ còn chiu them anh hướng cùa lũ từ

sơng (Hình l .ll).

IS


Qhi.vhú
EDNuớc dâng
ÍDl.ù sơng

Lù sõng vã nước dâng

Hinh 1.11. Vùng ven biến nước ta chịu ành hường của bão vã nước dâng.
1.2.2. Giỏ mùa, sóng vã dóng ven sóng theo múa

Việt Nam lã nước có khi hậu nhiột đới gió múa. Khu vục ven bở chịu sự chi phôi
mạnh mẽ nhát cùa giỏ hoạt động theo mủa. mạnh nhốt là gió mùa Đông Bãc vào mùa dông
chiếm tới 40% thời gian trong năm vã gió mùa Tây Nam vào mùa he yếu hơn cùng với thơi
gian ít hơn. Nhìn chung gió mùa có xu thế mạnh dần tir Nam ra Bắc. Gió mùa Dơng Bắc
cỏ ánh hưởng den tat cả cãc vũng biên nước ta. trong khi đó gió mùa Tây Nam chi có ánh
hương den miền Nam vã mien Trung. Gió múa mạnh cấp 8 trở len cơ thế gây ra chiều cao
nước dâng trên 40 em ơ một sổ vũng ven bở nước ta.
Che độ sóng giỏ trong điều kiện thường ờ cãc vùng biên nước ta tuân theo mùa giỏ.

Mùa dóng chu yèu là sóng hướng Đóng Bãc, tùy theo diet! kiện dĩa hình ven bị ờ từng nơi
mà sóng tới cõ thè là Đơng hoặc Bác. Mũa hè chú yêu là sóng Tày Nam có anh hương chu
yêu đén các vùng biên Tày Nam Bộ. Sóng trong gió múa ờ nước sâu cỏ chiêu cao phơ biên
khống 2 + 4 m. riêng ờ miền Trung sóng có thẻ lèn cao lởi trên 6 m. chu kỹ dao động
trong khống từ 5 đên 8 giây, sỏng trong gió mùa Tây Nam thường cỏ chu kỳ dãi hon so
19


với trong gió mùa Đỏng Bấc. ơ khu vực biên miền Trung cỏn chịu thêm tác động cùa sóng
lừng theo hướng Đóng. Địng Đơng Bảc. Đảy là loại sóng dài với chu kỳ 10 + 14 s và
chiêu cao chi khoang 2
* 3 m. hình thành bơi các cơn bào hoạt đỏng ờ Thãi Bình Dương và
truyền tởi khu vực Biền Dịng sau bão. Sóng lừng cỏ thê gãy bât lợi cho tâu bẽ cỏ tai trọng
lớn khi neo dậu trong bè cáng.

Hình 1.12. Bờ biển bị xâm lấn dười tác động xói lờ của dóng ven
tại Hàl Hậu - Nam Định (1995- 2001).

Dựa trẽn các bâng số liệu cũa NOAA về sóng giơ tnũa nhiều nảin. quan hệ chiêu cao
vã chu kỷ sóng sau đây đà được xác lập cho sóng nước sâu theo hai hưởng giỏ mũa chinh

cho vũng bicn mien Trung và Bảc Bộ như sau:

- Sóng gió mùa Dỏng Bãc:
Tp = 1,1.5+4,5(1.1)
Sóng gió mùa Tây Nam:
= 1,5+4,5/Z
*
28

(1.2)

Với H, là chiêu cao sóng ý nghía và Tp là chu kỹ đinh phị (xem chương 2).
Sóng gió mùa khi vảo gần bờ sè bị vô do hạn chế độ sâu và một phẩn nàng lượng sè

được chuyên hỏa thành động nàng cùa dòng chây ven bờ (gọi tai lả dịng ven sóng) cỏ sức
vận chun bùn cát cao. Độ lởn cua dõng ven sóng cũng như sức vận chuyên bún cát cùa
nó phụ thuộc vào các tham số sóng tới và yếu lổ địa hình ven bở. Vùng hoạt động cùa dịng
ven sóng chinh lã dới sóng dơ. dày cũng chính là đới vận chuyên bùn cát ven bờ. Khi tôn
tại một độ chênh vê sửc vận chuyên bùn cát cua dõng ven sóng giữa cãc vị tri khác nhau,

hay nói cách khác là tơn tại một độ dòc vè sire vận chuyên him cãt dọc bờ, sẽ thúc đây sự
hoạt động cùa cảc quã trinh hoi lấp hoặc xói lờ bài hiên. Có nhiều nguyên nhân gãy ra độ

chênh vẽ sức vận chuyên bùn cát ven bù, trong dó ngồi các yếu tỏ tự nhiên như địa hĩnh,
sóng, dịng cháy ven bỡ cơn cỏ các tác động cùa con người gây nên sự thiểu hụt nguồn
cung lãm mât càn băng quỳ bùn cát như việc xây dựng các công trinh báo vệ bở ớ phia
thượng lưu. hô chứa ngân sõng, khai thác cát

20

Xói lớ do dịng ven chu yêu xày ra ở bãi


trước trong đới vận chuyên bún cát. Do là quá trinh xảy ra hàng ngày trong điêu kiện binh
thường nen cịn được gọi là xói mân tính, cát bị vặn chuyên dọc bờ ra khoi vị tri mặt căt
vĩnh viền vã không the hỏi phục.
Các hiện tượng xàm thực bờ biên có liên hệ với dịng ven sóng đang diễn ra phô biên
với mức độ ngày câng trâm trọng ờ khâp các vùng bờ biên cùa nước ta. Dây cùng là yêu tô
gây ra sự tôn thắt nặng nể nhất về đàt đai vã co sớ hạ tầng cùa các vùng dân cư ven biên

trong lịch sử (xem Hĩnh 1.12). Các chi tiết về nguồn gốc và phân loại xối lở cũng với các

giái pháp tương ứng được đẽ cập lởi ở Mục 1.5.
1.3. Sự CÀN THIẾT CỦA BÀO VẸ BỜ BIÊN

Các thiên tai vùng ven biên như xói lớ. bôi lãng, lũ lụt,... ờ nhiêu mức dộ và quy mô
khác nhau dã và dang gây ra nhiêu thiệt hại vê đât dai, kinh tẽ cùng như tính mạng con
người. Nhùng hiện tượng thiên tai này thực chất là những q trình hoạt động theo quy luật

tự nhiên, cơ linh chu kỹ. () nhừng vũng biên chua phải trièn thì cỏ thê đẽ mặc cho lự nhiên
tự diêu chinh mả không can nhừng cõng trinh lãc động nltàm giám thiêu. Tuy nhiên, trong

bôi cánh kinh tế và xã hội phát triên như ngày nay. đặc biệt vùng ven biên lại là nơi tập
trung nhiêm tiêm lực nhàt nhimg de bị tơn thương nhát, ihì sê câng có nhiêu hon những
xung dột giữa con người và tự nhiên dan đen vai trị khơng thê thiêu cùa các cõng trinh bao
vệ bờ. Trên thục tè, chúng ta càn ihièt lập một sự cản bãng giữa bào vệ và không báo vệ
(chấp nhận thiệt hại) nham đảm báo một sự hài hòa nhất định với tự nhiên vả phù họp với
trinh độ phát triên kinh lè cũa mồi địa phương.
Bán thân tự nhiên cũng cỏ chức nâng báo vệ cùa nó. vi như các dái san hồ ngâm có

chức năng giam sóng, báo vệ bờ biên; tham thục vặt và cây cối trên cơn cát có chức năng

chân cát. chóng suy thối cơn cát; rừng ngập mặn là lá chăn xanh có the giám sóng, giam

dịng chay giữ bũn cát báo vộ bờ biên.... Neu hoạt dộng cua con người làm ánh hường
hoặc phá hủy các hệ thống sinh thái tự nhiên này thì sè làm xây ra các q trinh xói lớ bờ
biên trầm trọng. Do vậy. bên cạnh củc giái pháp cịng trinh bào vệ thì giãi pháp bão tơn các
hệ sinh thãi tự nhiên cũng là một vãn đe quan trọng.
Một sơ chirc nâng chính cùa cơng trinh báo vệ bở vũng ven biên lã:

- Ngăn lũ từ biên trong triều cường và nước dâng trong bào;
Giam sóng tác dộng vào bỡ biên (dam bao diêu kiện lặng sóng bê cang, báo vộ bờ);

- Chơng XĨI. sạt lơ bờ vã bãi biên;
Bào tôn các hệ thông sinh thái tự nhiên (dai san hô ngâm, rừng ngập mặn, thám
thực vật cồn cát....);

Chống nhiễm mận cho các vùng đât thắp ven biên và xâm nhập mặn theo sông;

21


ôn định vã giam bồi lủng cưa sông đám báo giao thơng thúy và gia tảng khá năng
thốt lũ tử trong nội địa ra biển;

- Báo vệ bõ và lòng dan sịng, kcnh, rạch;
- Phục vụ lợi ích tơng họp cho các ngành kinh tê như giao thõng, thủy lợi, thúy sàn.
du lịch, quốc phòng.
Túy theo điều kiện cụ the ở từng noi mà các chức náng báo vệ bờ nêu trên có thè
mang tính tirong hỗ lẫn nhau, cỏn một số khác thi có thẻ xung đột. vi dụ như cõng trinh

ơn định cứa sơng có thê gây bơi lũng bún cãt ở cứa và lãm cán trở việc thốt hì sơng ra
phía biển....
Các cơng trinh bào vệ bờ tiêu biêu với những công năng khác nhau dược thè hiện
trên Hình 1.13. Chúng có thê được chia thành các cịng trinh ngang bở (mó hãn. đê chăn
sóng,...), các cịng trinh song song với bị (đè chắn sóng xa bờ, tường kè, mái kè, đè
biên,...), công trinh mùi và nuôi dường bâi.

Tường kẽ biên (llinh 1.13a) đỏi khi ơ dạng tưởng bến hoặc tưịng chán đất (Hình
1.13e), nhìn chung là cõng trinh có câu tạo dọng tưởng vói chức năng chăn giừ đắt phía sau

hoặc là bao vệ vùng đai phia sau khoi b| tác động cùa sóng lớn. Sóng phán xạ. sóng bản và

hơ xói lớn trước chân tưởng là những nhược diêm chính cùa tường kè.
Hộ thịng dập mó hàn hoặc đè chăn bủn cát (Hình I.l3b) có chức nàng chinh là chặn
hoặc giám dòng ven vã do vậy lã dõng vận chuyên bún cát dọc bở. Mò hàn được sử dụng

nhiều đẽ giừ bài trước cho đoạn được báo vệ thõng qua việc kiêm soảt sự phân bo bún cãi
dọc theo bõ. o nhùng nơi khơng có dóng bún cãt ven bở thi mõ hãn hâu như vơ tãc dụng.

Việc sir dụng hộ thơng mó hãn mà khơng đi kèm giái pháp ni bãi thi có thè dan đen sự
thiều hụt bủn cát. gây xói lo nghiêm trọng cho đoạn bở biên ờ phía sau. Vì lý do này mã
chúng ta càn cõ sụ càn nhác cân trọng vả xem xét việc áp dụng giài pháp mó hàn trong
khuôn khô cùa giãi pháp báo vệ hờ biến mang tính tơng the ị quy mơ bao qt hon, trong
đó đoạn bị biển dược bào vệ chi lã một thành phần.
Đê biên (Hình 1.13c) lã dạng cóng trinh thường thây dọc theo bỡ biên nơi có cao
trình thấp với chức năng co bán lã chổng lũ (trân nước) từ phía biển. Cao trinh đinh đẽ phai
dù cao dê có thê chóng trán nước vã họn che sóng tràn trong bào ứng với tần suât thiẽt ke.
Mái kè biên (Hình I.13c). hay còn gọi là kè mái nghiêng đê phán biệt với tường kè.
được xây dựng đê bào vệ mái, giũ cho đât bên trong mái kè hoặc vùng đât ớ bẽn trên ngay
phía sau nó khỏi bị xói lị. rứa trôi. Mái kè thường được dùng kết họp với đê biến nhằm

chong xói cho mái đẽ. Kè mãi nghiêng nôi trội hon so vởi tường ké về cãi thiện tinh chất
tương tãc vơi sóng, sóng phân xạ vả chiều sâu hơ xói tnrớc mái kẽ nhó hon đãng kè.

22


Đê chán sóng xa bở (Hình 1.13d) được xây dựng với mục đich giám nâng lượng
sóng tác động trục tiẽp vào bờ biên hoặc thay đôi chẽ độ thúy động lực (trưởng sóng, dịng
vcn) thúc dày sự bơi lảng, nàng bài và kiến tợo hĩnh thãi bở bicn như tạo ra bở loi hoặc bân

đao. Đê chân sóng xa bớ có thê ớ dạng tách bờ hoặc nơi với bờ. nhô hoặc ngâm so với mặt
nước, bổ tri song song hoặc chéo góc với bờ,...
Bài treo (Hĩnh 1.130 lã một hệ thống bao gồm đè phá sóng ngầm (hoặc dãi ngầm)
năm gần bõ và bâi cãt nuôi được san lắp trong phạm vi giữa đinh gở ngầm và bở biến.

(0 Bãi treo

Hình 1.13. Một số dạng cơng ưình bào vệ bờ biên tiéu biểu.

23


Nuôi bải lã một dạng giát pháp mém được thực hiện bủng cách cung cãp cát. được
lay tử nguồn bên ngồi, cho đoạn bở biên đang bị xói lờ. Bán chát của giãi pháp là tạo ra

một vùng đệm xói, làm giám sự dõi cát cùa dòng chay trên doạn bờ bicn. Việc nuôi bãi cân
được thực hiện theo chu kỳ tủy theo tóc độ xói lơ cùa đoạn bờ biên vã quy mỏ cùa moi đợt
nuôi bùi. Bài nuôi sê giừ được ỏn đinh trong chu kỳ báo vệ. So với các giát pháp công trinh
cứng khác, nuôi bài không tạo ra tác động bàt lợi hoặc ảnh hưởng phụ đơi vói các đoạn bị
bicn lân cận cùa đoạn dược bao vệ. Tuy mang tính truyền thóng nhưng ngày nay nuôi bãi
mới ngày càng được áp dụng rộng rôi với những quy mỏ và phương thức khác nhau. Điên
hĩnh là dự án SandMotor đà được thục hiện ở Hà Lan từ nảm 2011. Đây là dự án vói quy
mơ lớn nhất trong lịch sử, hơn 21 triệu m ' cát đã dược bổi đắp tạo thành vùng đệm rộng
1 km và trãi dãi hơn 2 km dọc theo bờ biên ơ tinh South Holland (Hĩnh 1.14). Ỷ tướng
thiết kế cùa dự án lã để các quã trinh tự nhiên tự vận chuyến vã phân bổ bùn cãt đế có thế
nuôi dưởng và giừ ổn định cho đoạn bờ biền phía Nam nước này trong vịng 20 nãm, đặc
biệt là cịn có thê thúc đây sự phát tricn cua các hộ sinh thái mói trường vùng ven bicn.
Xây dựng các cơng trình mũi là giái pháp mõ phong theo diễn the ỏn định tự nhiên
cùa cãc đoạn bờ biên bị kẹp giừa hai mùi đá. Giãi pháp thường được áp dụng ờ nhừng nơi
bài hiên có ít hoặc khơng có nguồn bủn cát cung vã châp nhận sự thụt lùi cùa đường hờ

bicn trong một thời gian dài,
Ngoài các giái pháp điên hình nêu trên, cỏn có các loại giãi pháp báo vệ bỡ cỏ giá
thành thấp, giãi pháp tạm xừ lý khăn cap, giãi pháp thân thiện vởi mõi trường,... Hâu hết
những giái pháp này đêu chi phù hợp cho những vùng biên kin, tương đơi lặng sóng.

Hình 1.14. Dự ân nũì bãi quy mõ lờn Sandmotor - South Holland - Hà Lan.

24


Để có the đề xuất được các giải pháp báo vệ bở phú hợp. cần có sự thấu hicu về các
quá trinh vật lý chi phổi, là nguyên nhân gãy ra các tác động bất lợi đen đopn bờ biền xem

xét. Bên cạnh các yêu tỏ vê giá thành thì kiên thúc và kinh nghiệm cúa người kỳ sư VC tinh

năng kỹ thuật, điêu kiện áp dụng và dặc biệt là tác dộng den môi trướng cua giai pháp bao
vệ cùng đỏng vai trò rất quan trọng (xem chi liet ờ Mục 1.5).
1.4. VÁN ĐÈ THIẾT KẾ ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH BẢO VỆ BỜ
1.4.1. Điêu kiện làm việc

Cơng trinh bào vệ bở biên lâm việc trong mỏi trưởng lương lự như cua cơng trinh
thủy nói chung, nhưng cũng cỏ thêm những diêm đặc thù riêng do chịu ánh hương cua cãc
yêu lố thuy hai vãn biên.

- Chiu tái trọng thúy dộng lực cua môi trường nước như mục nước, dỏng cháy và
đặc hiệt lã tãi trọng do sóng gây ra (dao động áp lực ờ đáy, áp lực sóng, áp lực đay
ngược,...).

Tái trọng đặc biệt là đỏng đất và sóng thần.
Tác động co học tử các vật trôi nôi. hay các phương tiện giao thông đường thúy.

- Neu được xây dụng trẽn nén động (đáy biên lã cát. bủn) thì dề bị xói lớ chân dan
den mat ơn định cõng trinh

- Nên đáy biên có thê niêm yêu, dể bị inât ôn định địa kỹ thuật.
- Kct câu của công trinh phái chịu các tác động sinh hóa lý bầt lụi như án mòn, mài
mòn và xâm thực trong mõi trường nước biên mủn...
1.4.2. Cơ chế phá hỏng

Một cơng trình báo vệ bở có thế bị hu hong do nhiều nguyên nhân, trong đó có tồn
tại những yêu tỏ chu quan sau dây càn phai dược xem xét trong quá trình thiết kê:

- Đánh giá q thâp sóng thict ké do thiêu tài liệu quan trãc hoặc sóng vượt mức tân
suất thiết kế đã lựa chọn.
- Mức độ an toàn trong tinh toản tài trọng chưa đũ lớn đê kê đền hiện tượng tập
trung sóng cục bộ tại vị tri có sự biến đỗi đặc biệt cùa địa hình đáy biền hoặc hĩnh dạng kết
câu cõng trinh.

- Thiếu cõng nghệ thief ke và hiểu biết về hãnh vi cua công trinh dần đến mắt ồn
dinh thuy lực cóng trình và các bõ phận két càu cùa nó.

- Thiêu các nghiên cứu hổ trợ thiêt kê trên mõ hĩnh vật lý.

25