Kỹ thuật biển ( dịch bởi Đinh Văn Ưu ) - Tập 1 Nhập môn về công trình bờ - Phần 10

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

87
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Quá trình thành tạo bờ L.E. van Loo, W.W. Massie 28.1 Mở đầu Mục đích của chương này và chương tiếp theo nhằm minh hoạ các dạng thành tạo bờ khác nhau trên thế giới và giải thích nguyên nhân hình thành chúng. Các tư tưởng đã được trình bày trong các chương trước mô tả các chuyển động của nước và trầm tích trên sông và dọc bờ biển sẽ được sử dụng trong chương này nhằm lý giải các vấn đề đặt ra. Một số ảnh và mô tả về sự thành tạo bờ được minh hoạ trong...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật biển ( dịch bởi Đinh Văn Ưu ) - Tập 1 Nhập môn về công trình bờ - Phần 10

28 Qu¸ tr×nh thµnh t¹o bê L.E. van Loo, W.W. Massie 28.1 Më ®Çu Môc ®Ých cña ch¬ng nµy vµ ch¬ng tiÕp theo nh»m minh ho¹ c¸c d¹ng thµnh t¹o bê kh¸c nhau trªn thÕ giíi vµ gi¶i thÝch nguyªn nh©n h×nh thµnh chóng. C¸c t tëng ®· ®îc tr×nh bµy trong c¸c ch¬ng tríc m« t¶ c¸c chuyÓn ®éng cña níc vµ trÇm tÝch trªn s«ng vµ däc bê biÓn sÏ ®îc sö dông trong ch¬ng nµy nh»m lý gi¶i c¸c vÊn ®Ò ®Æt ra. Mét sè ¶nh vµ m« t¶ vÒ sù thµnh t¹o bê ®îc minh ho¹ trong ch¬ng nµy vµ ch¬ng tiÕp theo ®· ®îc dÉn ra trong tµi liÖu Shore Protection Manual. Ngoµi ra Shepard vµ Wanless (1971) còng ®· tËp hîp nhiÒu bøc ¶nh ®Æc biÖt kÌm theo c¸c m« t¶ c¸c qu¸ tr×nh vËt lý. MÆt kh¸c còng cÇn chó ý ®Õn c¸c b¶n ®å hµng h¶i. Mét sè c¸c phÇn trÝch tõ nh÷ng b¶n ®å trªn còng ®îc dÉn ra trong qu¸ tr×nh gi¶i thÝch vµ m« t¶ vÒ sù thµnh t¹o bê. Ngoµi ra cßn ®a ra mét sè nguyªn lý bæ sung nh»m môc ®Ých phôc vô gi¶i thÝch hiÖn tîng. Cho r»ng bê c¸t th¼ng dµi v« h¹n víi c¸c ®êng ®¼ng s©u song song. D¹ng bê nh thÕ ®· ®îc thÓ hiÖn b»ng s¬ ®å trong h×nh 9.1, ch¬ng 9. NÕu sãng tíi cã cïng mét gãc nh nhau trªn suèt ®êng bê, ngoµi ra kh«ng cã lùc t¸c ®éng nµo kh¸c nh thuû triÒu, nh vËy sÏ cã mét dßng vËn chuyÓn c¸t ®ång nhÊt vµ kh«ng ®æi däc theo bê. Trong trêng hîp ®ã còng sÏ kh«ng xÈy ra xãi lë hay båi tô v× c¸c dßng trÇm tÝch trªn ch¶y liªn tôc däc bê. VËy nguyªn nh©n g× sÏ g©y nªn xãi lë hay båi tô? §©y cã thÓ do sù biÕn ®«Ø cña dßng vËn chuyÓn hay kh¶ n¨ng vËn chuyÓnn däc theo bê. Nh÷ng biÕn ®æi cã thÓ xÈy ra do sù biÕn ®æi cña mét trong c¸c nh©n tè t¸c ®éng lªn vËn chuyÓn c¸t, vÝ dô ®é cao sãng hay híng sãng tíi – cã thÓ xem ch¬ng 26. Trong thùc tÕ c¸c b·i liªn tôc kh«ng g©y sù quan t©m ®èi víi chóng ta trong ch¬ng nµy, chóng ta sÏ xem xÐt mét sè thµnh t¹o kh¸c nhau nh×n nhËn tõ gãc ®é bê dµi liªn tôc. Tuy nhiªn c¸c b·i vÉn cã thÓ ph¸t triÓn däc theo c¸c bê ®¸. 28.2 C¸c lìi c¸t Lìi c¸t v¬n dµi ra biÓn. Híng cña c¸c lìi c¸t thêng kÕ tiÕp ®êng bê n¬i b¾t nguån cña trÇm tÝch. Nh÷ng lìi c¸t nh vËy ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 28.1, 190
phÇn cuèi cña ®¶o Block trªn bê §¹i t©y d¬ng, Hoa Kú. C¸c sãng chñ yÕu ®i tõ híng t©y-nam dÉn ®Õn viÖc c¸t vËn chuyÓn vÒ phÝa b¾c däc theo bê t©y cña ®¶o. Khi ®é s©u trë nªn lín h¬n t¹i phÝa b¾c ®¶o, sãng sÏ kh«ng bÞ ®æ n÷a, lîng c¸t vËn chuyÓn bÞ gi¶m vµ lìi c¸t kh«ng ph¸t triÓn n÷a. H×nh 28.1. Lìi c¸t phÝa b¾c ®¶o Block, Hoa Kú (®é s©u tÝnh b»ng phÝt) Sandy Hook, gÇn cöa vµo c¶ng N÷u ¦íc (Hoa Kú) còng lµ mét lìi c¸t. C¸c lìi c¸t còng cã thÓ h×nh thµnh t¹i nh÷ng n¬i mµ cöa s«ng bÞ ng¾t bëi bê th¾ng. §iÒu nµy sÏ ®îc xem xÐt kü trong ch¬ng sau. 191
28.3 C¸c doi c¸t næi Kh¸c víi c¸c lìi c¸t ®îc t¹o thµnh tõ c¸c vËt liÖu chuyÓn ®éng däc bê, doi c¸t næi ®îc h×nh thµnh tõ c¸c vËt liÖu chuyÓn ®éng vu«ng gãc víi bê – tæng quan ch¬ng 25. H×nh 28.2. Mét phÇn cña biÓn Wadden vµ c¸c ®¶o, Friesland, Hµ Lan (®êng ®¼ng s©u tÝnh b»ng mÐt) C¸c doi c¸t cã thÓ h×nh thµnh khi cã c¸c nguån trÇm tÝch d thõa cã nguån gèc biÓn kh¬i, vµ ®Þa h×nh cã d¹ng sao cho sãng bÞ ®æ t¹i mét kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh tÝnh tõ bê do cã b·i c¹n ngÇm n»m ngoµi. Doi c¸t sÏ ®îc h×nh thµnh t¹i mÐp ngoµi cña b·i c¹n n¬i sãng bÞ ®æ; nguån c¸t cung cÊp sÏ h×nh thµnh nªn b·i t¸ch biÖt bê vµ t¹o nªn doi c¸t. Sãng b·o cã thÓ ph¸ vì c¸c doi c¸t vµ vËn chuyÓn c¸t vµo miÒn n«ng phÝa trong. C¸c c¬n b·o lín cã thÓ ph¸ vì tõng ®o¹n trªn doi c¸t. NÕu dao ®éng triÒu cã kh¶ n¨ng lµm cho doi c¸t bÞ kh« th× giã sÏ mang c¸t t¹o nªn c¸c ®ôn trªn doi c¸t. 192
H×nh 28.3 Doi c¸t næi däc bê Texas, Hoa kú 193
Mét trong nh÷ng vÝ dô ®iÓn h×nh vÒ doi c¸t næi bÞ ph¸ vì thuéc c¸c ®¶o Wadden phÝa b¾c Hµ Lan (h×nh 28.2). VÒ c¸c doi c¸t næi kÐo dµi gÇn nh liªn tôc cã thÓ t×m thÊy däc bê t©y b¾c vÞnh Mexico- h×nh 28.3. Mòi Hattaras, bang Calorina B¾c, trªn bê §¹i T©y D¬ng, Hoa kú còng lµ mét trong c¸c vÝ dô vÒ doi c¸t næi. Khi c¸c doi c¸t næi bao gÇn kÝn c¸c cöa s«ng, sÏ h×nh thµnh nªn c¸c hå níc mÆn hay níc lî. Trªn h×nh 25.4 cho ta thÊy mét d¹ng doi c¸t nh vËy däc bê nam ®¶o Martha Vinyard trªn bê §¹i T©y D¬ng, Hoa Kú. H×nh 28.4. Doi c¸t næi v©y kÝn hå trªn Martha Vinyard 28.4 Bê d¹ng Tombolo Khi cã mét vËt c¶n phÝa tríc bê kiÓu c¸c d¶i ®¸, mét c«ng tr×nh ph¸ sãng, hay mét x¸c tµu ®¾m, ho¹t ®éng cña sãng t¹i miÒn khuÊt gi÷a c¸c vËt c¶n vµ bê sÏ bÞ suy gi¶m. Sù suy gi¶m cña sãng t¹i c¸c vïng khuÊt sÏ dÉn tíi sù suy gi¶m cña dßng trÇm tÝch vËn chuyÓn, vËt liÖu vËn chuyÓn däc bê sÏ ®îc l¾ng ®äng t¹i c¸c khu vùc khuÊt bãng nµy. Bíc ®Çu sÏ h×nh nªn c¸c miÒn níc n«ng. Tuy nhiªn n¬i ®©y cã thÓ ph¸t triÓn thµnh c¸c ®iÓm nèi ®êng bê xuÊt ph¸t tíi c¸c vËt c¶n. Còng gièng nh c¸c lìi c¸t, c¸c tombolo sÏ ph¸t triÓn phô thuéc vµo qóa tr×nh vËn chuyÓn trÇm tÝch däc bê. Mét tombolo tù nhiªn ®· ®îc ph¸t triÓn phÝa sau ®¶o Ram trªn vÞnh Buzzards thuéc bê b¾c §¹i T©y D¬ng, Hoa Kú. Khu vùc nµy ®îc b¶o vÖ khái t¸c ®éng cña sãng, ngo¹i trõ sãng híng nam tíi. Tombolo nµy ®îc tr×nh bµy trªn h×nh 28.5. 194
H×nh 28.6 cho ta thÊy xuÊt ph¸t cña sù h×nh thµnh tombolo phÝa sau mét lo¹t c¸c c«ng tr×nh ph¸ sãng ngoµi kh¬i. Nh÷ng c«ng tr×nh nµy ®îc x©y dùng nh»m môc ®Ých kÝch thÝch vµ b¶o vÖ sù h×nh thµnh b·i. H×nh 28.5 Tombolo gi÷a ®¶o Ram vµ Mattapoisett Neck, VÞnh Buzzards H×nh 28.6 S¬ ®å b·i Winthrop, Bang Massachusetts, Hoa Kú 195
29 C¸c ch©u thæ delta L.E. van Loo, W.W. Massie 29.1 Më ®Çu Ch©u thæ delta ®îc ph¸t triÓn t¹i c¸c khu vùc mµ ë ®ã cã sù tËp trng níc vµ trÇm tÝch ra cöa s«ng. Do s«ng mang ra nhiÒu trÇm tÝch nªn c¸c ch©u thæ delta thêng ph¸t triÓn gÇn c¸c cöa s«ng h¬n lµ t¹i c¸c cöa biÓn kh¸c. Tån t¹i mét sè nh©n tè ¶nh hëng ®Õn d¹ng c¸c ch©u thæe delta. Trong sè ®ã, cã triÒu vµ nguån níc ngät ®æ ra cöa, lîng trÇm tÝch mang ra vµ tÝnh chÊt cña nã, sãng vµ dßng ch¶y ven bê, vËn chuyÓn trÇm tÝch bê vµ c¸c tÝnh chÊt cña nã vµ biÕn ®æi mùc níc trªn biÓn vµ cöa s«ng. PhÇn lín c¸c nh©n tè trªn cã thÓ tæng hîp ®Þnh lîng trong mét nh©n tè: tû lÖ gi÷a lîng trÇm tÝch cung cÊp tõ s«ng vµ vµ kh¶ n¨ng ph©n bè l¹i cña c¸c qu¸ tr×nh bê. Cã lÏ hîp lý h¬n, nÕu ta b¾t ®Çu xem xÐt trêng hîp nguån níc vµ trÇm tÝch ®æ vµo mét thuû vùc yªn tÜnh, víi kh¶ n¨ng ph©n bè l¹i cña bê lµ zero. 29.2 Ch©u thæ vïng bê lÆng Cho r»ng lu lîng s«ng kh«ng ®æi vµ b»ng Qr, dßng trÇm tÝch còng kh«ng ®æi vµ b»ng Sr cïng ®æ ra ®o¹n bê th¼ng ban ®Çu. SÏ kh«ng cã sãng mµ chØ tån t¹i duy nhÊt dßng ch¶y s«ng. §iÒu kiÖn nµy ®îc thÓ hiÖn qua h×nh 29.1a. Do lu lîng níc ®i qua cöa s«ng, nªn dßng sÏ lan truyÒn tiÕp, dßng ch¶y th¼ng vµ kh¶ n¨ng vËn chuyÓn trÇm tÝch còng bÞ gi¶m theo. C¸c vËt lØÖu sÏ l¾ng ®äng t¹i ®iÓm cã dßng ch¶y yÕu nhÊt, n»m vÒ c¸c bªn biªn cña dßng ch¶y. C¸c d¶i c¹n còng nh mùc níc trªn ®©y sÏ ph¸t triÓn vÒ híng biÓn. Chóng còng t¬ng tù nh lìi c¸t m« t¶ trong ch¬ng tríc, chØ kh¸c nguån gèc trÇm tÝch b©y giê ®îc s«ng mang ra. Sù ph¸t triÓn nµy ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 29.1b. Tuy nhiªn sù ph¸t triÓn nµy kh«ng thÓ tiÕp tôc m·i. HËu qu¶ cña sù h×nh thµnh lo¹i cÊu tróc nµy sÏ lµ mét chuyªn ®Ò cña c«ng tr×nh s«ng ngßi. HÖ qu¶ quan träng nhÊt ®èi víi ch©u thæ delta lµ ë chç mùc níc t¹i khu vùc ban ®Çu cña cöa s«ng sÏ trë nªn cao h¬n. §iÒu nµy dÉn ®Õn sù t¨ng cña gradient thuû lùc qua lìi c¸t vµ s«ng sÏ ph¸ xuyªn qua ®©y t¹o nªn cöa s«ng míi – xem h×nh 29.1c. 196
H×nh 29.1 Sù ph¸t triÓn cña ch©u thæ delta trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã sãng 197
H×nh 29.2 Ch©u thæ delta s«ng Lena, Siberi, Nga Tuy nhiªn qu¸ tr×nh nµy sÏ ®îc lÆp l¹i. Trªn h×nh 29.2 cho ta mét vÝ dô vÒ d¹ng ch©u thæ delta nh vËy trªn s«ng Lena thuéc bê b¾c Siberi, Nga. C¸c ®¶o Ergye-Muora- Sissye vµ Barkin ®Òu lµ mét phÇn cña ch©u thæ nµy. 29.3 Ch©u thæ delta víi t¸c ®éng ph©n bè quy m« võa Trong trêng hîp sãng t¸c ®éng lªn nh÷ng ch©u thæ nh võa nªu trªn, th× ®iÒu g× sÏ xÈy ra? §Ó ®¬n gi¶n ho¸ vÊn ®Ò, cho r»ng híng truyÒn sãng c¬ b¶n vu«ng gãc víi bê th¼ng nguyªn thuû, ®iÒu nµy cã nghÜa kh«ng cã dßng c¸t vËn chuyÓn däc bê nguyªn thuû. VËy do ®©u ®iÒu ®ã l¹i xÈy ra? Xin h·y xem l¹i ch¬ng 26! T¸c ®éng sãng sÏ tÊn c«ng vµo mÐp cña c¸c b·i c¹n ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 29.1b. VËt liÖu tõ b·i c¹n sÏ ®îc mang ®i khái vµ däc theo bê. H×nh 29.3 cho ta thÊy sù ph¸t triÓn khi cã vµ kh«ng cã sãng t¸c ®éng. 198
H×nh 29.3 T¸c ®éng cña sãng b. Trêng hîp sãng yÕu D¹ng cña ch©u thæ delta ®îc lý gi¶i b»ng viÖc x¸c ®Þnh lîng bïn c¸t vËn chuyÓn t¹i mçi ®iÓm däc bê, kh«ng quªn ®a c¸c ¶nh hëng khóc x¹ khi sãng kh«ng cßn ®i song song víi ®êng bê míi. H×nh 29.4 cho ta mét vÝ dô hiÖn t¹i, mét phÇn cña cöa s«ng Rosetta cña s«ng Nil trªn bê biÓn §Þa Trung H¶i, Ai cËp. Trong vÝ dô nµy, lîng trÇm tÝch s«ng mang ra t¬ng ®èi nhiÒu h¬n so víi trêng hîp chØ ra trªn h×nh 29.3; kÕt qu¶ nµy dÉn ®Õn h×nh thµnh delta nhän h¬n. Trªn h×nh nµy chØ dÉn ra mét phÇn nhá ch©u thæ delta, gièng nh ch©u thæ h×nh ch©n chim, cã rÊt nhiÒu nh¸nh s«ng cã thÓ ph¸t triÓn mÆc dÇu sè lîng cã xu thÕ gi¶m so víi trêng hîp kh«ng cã sãng. Mét trêng hîp kh¸c, vÝ dô lý tëng cña delta ®ã lµ ch©u thæ s«ng Niger t¹i Nigeria. T¹i ®©y, sãng ®i vµo theo híng t©y-nam víi ®Ønh sãng song song víi ®êng bê gÇn c¸c cöa s«ng Sengana (h×nh 29.5). 199
Cùc ®¹i dßng c¸t vËn chuyÓn xuÊt hiÖn gÇn c¸c ®iÓm uèn ®êng bê. C¸c vËt liÖu do s«ng cung cÊp ®îc ®a ra cöa s«ng gi÷a hai ®iÓm ®ã. C¸c th«ng tin ®Çy ®ñ h¬n vÒ d¹ng ch©u thæ nµy ®· ®îc Frijlink (1959) m« t¶ kü. H×nh 29.4 Mét phÇn cña delta s«ng Nil, AicËp 200
H×nh 29.5 Delta s«ng Niger, Nigeria 29.4 Ch©u thæ vïng chÞu t¸c ®éng biÕn ®æi m¹nh Mçi khi vai trß ph©n bæ l¹i cña c¸c qu¸ tr×nh ven bê trë nªn quan träng h¬n, c¸c delta cµng Ýt tiÕn ra biÓn h¬n. C¸c delta nh vËy cã thÓ h×nh thµnh trong trêng hîp s«ng cã kh¶ n¨ng vËn chuyÓn trÇm tÝch lín nÕu nh kh¶ n¨ng ph©n bæ l¹i cña c¸c qu¸ tr×nh bê cao kÌm theo c¸c vËt liÖu dÔ bÞ xãi lë. Mét vÝ dô vÒ d¹ng delta nµy ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 29.6 – trªn s«ng Amazon ë Brazil. MÆc dï vËn chuyÓn trÇm tÝch ë ®©y rÊt lín (ch¬ng 27) nhng chóng ®îc ®a ®i lu«n vÒ híng t©y-b¾c. Trong trêng hîp ®ã dßng ch¶y däc bê thêng lín h¬n 4 h¶i lý/giê do dßng ch¶y Nam XÝch ®¹o g©y nªn. Dßng ch¶y ®i tõ híng ®«ng-nam th¼ng vµo khu vùc delta kh«ng mang theo trÇm tÝch ®¸y do ®é dèc lín cña khu vùc biÓn. PhÝa b¾c cöa s«ng, c¸c bê bïn ®îc ph¸t triÓn, nh ®· tr×nh bµy trong ch¬ng 27. 201
H×nh 29.6 Delta s«ng Amazon, Brazil 29.5 T¸c ®éng cña vËn chuyÓn däc bê Mçi khi cã dßng trÇm tÝch vËn chuyÓn däc bê ®¸ng kÓ, c¸c d¹ng delta kh¸c cã thÓ ®îc ph¸t triÓn. C¸c cöa s«ng thêng cã kh¶ n¨ng chÆn c¸c dßng trÇm tÝch däc bê. C¸c vËt liÖu bê sÏ l¾ng ®äng trªn bê tríc cöa vµo lµm cho cöa s«ng bÞ c¹n dÇn. KÕt hîp qu¸ tr×nh xãi lë sÏ dÉn ®Õn sù chuyÓn dÞch chËm cña tÊt c¶ cöa s«ng vÒ híng dßng trÇm tÝch däc bê. Trªn h×nh 29.7 cho ta thÊy lo¹i cöa s«ng nªu trªn – s«ng Coos (vÞnh Coos, trªn bê Th¸i B×nh D¬ng cña Hoa Kú. Sù ngù trÞ cña dßng vËn chuyÓn däc bê tõ phÝa b¾c ®· lµm cho cöa s«ng chuyÓn dich vÒ phÝa nam hµng kil«mÐt cho ®Õn khi gÆp bê ®¸ cøng (Mòi Arago). VËy nguån c¸t tõ ®©u cung cÊp cho lìi c¸t B¾c trªn h×nh vÏ ? TÊt c¶ ®Òu do dßng trÇm tÝch vËn chuyÓn däc bê tõ phÝa b¾c. Mét lîng trÇm tÝch kh«ng quan träng do s«ng mang ra ®îc gi÷ l¹i trong cöa s«ng vµ dÇn dÇn cöa s«ng ®îc kÐo dµi hoÆc vËn chuyÓn tiÕp vît qua mòi Arago. 202
H×nh 29.7 VÞnh Coos, Oregon, Hoa Kú C¸c dßng s«ng kh«ng nhÊt thiÕt lµ nguyªn nh©n cña viÖc h×nh thµnh c¸c lìi c¸t nh vËy. T¹i vÞnh Netarts, còng trªn bê biÓn Oregon, Hoa Kú, dßng c¸t vËn chuyÓn tõ nam lªn b¾c. ThÓ tÝch triÒu t¹i vÞnh nµy nhá h¬n nhiÒu so víi vÞnh Coos; b·i c¹n h×nh thµnh phÝa tríc cöa vµo vµ rÊt cã Ýt kh¶ n¨ng khi b·o lín toµn bé cöa s«ng sÏ bÞ lÊp. Khu vùc nµy ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 29.8. Mét nhËn xÐt cuèi cïng cã thÓ ®a ra khi xem xÐt c¸c h×nh vÏ trªn: c¶ hai lìi c¸t ®Òu bÞ phñ bëi c¸c ®ôn c¸t do giã thæi. C¸c ¶nh chôp khu vùc nµy cµng chøng tá ®iÒu ®ã. 203
H×nh 29.8 VÞnh Netarts, Oregon, Hoa Kú 204
30 B¶o vÖ bê L.E. van Loo, W.W. Massie 30.1 Më ®Çu Chóng ta ®· thÊy trong hai ch¬ng võa råi qu¸ tr×nh ph¸t triÓn bê bao gåm xãi lë vµ båi tô. RÊt tiÕc lµ nh÷ng qu¸ tr×nh ®ã kh«ng ph¶i lóc nµo còng theo ý muèn cña con ngêi. NhiÒu c«ng tr×nh cã gi¸ trÞ bÞ kÐo tr«i do c¸c b·i bÞ xãi lë, hoÆc c¸ch l¹ch tµu cã thÓ bÞ båi lÊp kh«ng cho phÐp tµu thuyÒn ®i l¹i ®îc b×nh thêng. Trong ch¬ng nµy sÏ tiÕp tôc giíi thiÖu tæng qu¸t mét sè ph¬ng ph¸p b¶o vÖ bê hiÖn hµnh. C¸c tr×nh bµy chi tiÕt vÒ ho¹t ®éng vµ cÊu t¹o cña c¸c ph¬ng ph¸p nµy cã thÓ t×m thÊy trong Shore Protection Manual. C¸c th«ng tin cÇn thiÕt vÒ x©y dùng c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ bê ®îc tr×nh bµy trong c¸c s¸ch chuyªn kh¶o vÒ c«ng tr×nh bê. Mét sè nguyªn lý ®îc tr×nh bµy trong tËp III cña bé s¸ch nµy (thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh ph¸ sãng ) còng cã thÓ ¸p dông cho c¸c c«ng viÖc b¶o vÖ bê. 30.2 C¸c d¹ng bê xãi vµ båi C¸c lo¹i bê xãi vµ båi kh¸c nhau cã nh÷ng ®Æc ®iÓm rÊt kh¸c biÖt. Nh÷ng bê lë thêng ®îc ®Æc trng bëi ®é dèc lín. Nh÷ng bê båi th× ngîc l¹i cã ®é dèc rÊt tho¶i. §èi víi c¶ hai lo¹i bê, sù biÕn ®æi dµi h¹n xÈy ra do kÕt qu¶ cña vËn chuyÓn trÇm tÝch däc bê. Cã thÓ cÇn «n l¹i c¸c kiÕn thøc ®îc tr×nh bµy trong c¸c ch¬ng 25 vµ 26 tríc khi ®i vµo nghiªn cøu c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ bê trong c¸c môc tiÕp theo. 30.3 Má hµn Khi dßng trÇm tÝch vËn chuyÓn däc bê g©y nªn hiÖn tîng båi c¹n cöa vµo c¶ng th× cã thÓ x©y dùng c¸c má hµn vu«ng gãc bê vÒ phÝa bê trªn theo dßng trÇm tÝch nh»m chÆn ®øng sù di chuyÓn cña nã. C¸c má hµn hay c«ng tr×nh ph¸ sãng d¹ng nµy cã thÓ kÐo dµi trªn toµn bé d¶i sãng ®æ, ngay ®èi víi trêng hîp b·o, sau khi bê bÞ båi. C¸c vËt liÖu sÏ tÝch tô l¹i bªn mÐp má hµn trªn phÝa trªn theo híng dßng ch¶y. PhÇn lín c¸c c«ng tr×nh ph¸ sãng liªn kÕt víi bê cã thÓ xem nh c¸c má hµn. 205
30.4 HÖ thèng c¸c má hµn C¸c má hµn chØ cã t¸c dông ng¨n vµ tÝch tô trÇm tÝch t¹i mét khu vùc nhá vµ ng¨n trÇm tÝch båi tô t¹i mét khu vùc kh¸c, nhng ¶nh hëng cña chóng chØ mang tÝnh chÊt ®Þa ph¬ng. HÖ thèng c¸c má hµn, ngîc l¹i, ®îc bè trÝ c¸ch nhau trªn tõng ®o¹n nhÊt ®Þnh däc bê. Chóng cã kh¶ n¨ng t¹o æn ®Þnh cho c¶ mét ®o¹n dµi ®êng bê, trªn ®ã hÖ thèng c¸c má hµn gi÷ l¹i c¸c trÇm tÝch gi÷a c¸c má hµn kÒ nhau. Nh vËy chóng cã thÓ sö dông ®Ó b¶o vÖ c¸c bê bÞ xãi. Cã thÓ ®a ra mét sè vÝ dô vÒ c¸c hÖ má hµn t¹i khu vùc bê New Jersey, Hoa Kú, ng¨n kh«ng cho c¸t ®i theo híng nam. KiÓu thiÕt kÕ chung nhÊt lµ bè trÝ c¸c má hµn c¸ch nhau mét ®o¹n b»ng kho¶ng vµi lÇn ®é dµi má hµn, ®ã lµ trêng hîp däc bê Scheveningen, Hµ Lan. Môc ®Ých cña c¸c má hµn lµ gi¶m tèc ®é vËn chuyÓn trÇm tÝch däc bê, nÕu chóng ®îc thiÕt kÕ chuÈn th× sÏ ®¹t ®îc ®êng cong trÇm tÝch 2 trªn h×nh 26.2b, ®ã lµ trêng hîp lý tëng. Khi thiÕt kÕ cÇn chó ý ®Õn c¸c yªu cÇu chän lùa chÝnh x¸c ®é dµi c¸c má hµn, kho¶ng c¸ch gi÷a chóng, ®é cao vµ c¶ ®é thÈm thÊu cña c¸t t¹o nªn c«ng tr×nh ®ã. Theo ®êng cong 2 trªn h×nh 26.2b th× chØ mét phÇn nhá lîng c¸t vËn chuyÓn bÞ ng¨n l¹i, nªn c¸c má hµn chØ cÇn ng¾n – thêng nhá h¬n bÒ réng ®íi sãng ®æ. C¸c má hµn dµi h¬n bÒ réng ®íi sãng ®æ sÏ t¹o nªn ®êng cong trÇm tÝch 4 trªn h×nh 26.2b. Mét lo¹i hÖ c¸c má hµn kh¸c gåm c¸c hµng cét h×nh thµnh nªn hµng rµo c¶n thÊm qua kh«ng ng¨n hÕt toµn bé lîng c¸t vËn chuyÓn däc bê. Do c¬ chÕ vËt lý cña hÖ c¸c má hµn cßn cha ®îc lµm râ, nªn viÖc thiÕt kÕ thµnh c«ng chóng gÇn víi nghÖ thuËt h¬n lµ khoa häc; tuy nhiªn hÖ thèng nµy cÇn chøng tá sù hiÖu qu¶ cña nã ®èi víi t¸c ®éng cña vËn chuyÓn trÇm tÝch däc bê. Cã rÊt nhiÒu kiÓu má hµn ®· ®îc tr×nh bµy trong Shore Protection Manual. 30.5 C¸c dôn c¸t Trong thùc tÕ, c¶ má hµn lÉn hÖ thèng má hµn ®Òu kh«ng thÓ ng¨n ®îc dßng vËt liÖu vËn chuyÓn theo híng vu«ng gãc bê. §iÒu nµy ®· ®îc thÓ hiÖn trong th¶m ho¹ xÈy ra cuèi n¨m 1973 do b·o lín híng t©y b¾c g©y nªn xãi lë bê nghiªm träng gÇn Schevingen, Hµ Lan. §ã lµ mét vÝ dô vÒ qu¸ tr×nh ®· ®îc m« t¶ tríc ®©y trªn h×nh 25.5. NÕu nh dßng vËn chuyÓn ra kh¬i dÉn ®Õn s¹t lë (t¹m thêi) nghiªm träng, th× c¸c ®ôn c¸t cã thÓ ng¨n c¶n ®îc. C¸ch ®¬n gi¶n ®Ó lµm viÖc ®ã lµ t¨ng khèi lîng c¸t t¹i phÇn trªn cña bê. Tuy nhiªn, viÖc t¹o nªn d·y c¸c ®ôn c¸t réng, kh¸c víi trêng hîp t¨ng cêng ®é cao, ®ßi hái mét lîng c¸t Ýt h¬n nÕu muèn t¹o ra kh¶ n¨ng ®¸p øng mét yªu cÇu b¶o vÖ nh nhau. ThËm chÝ viÖc chuyÓn dÞch c¸t tõ ngoµi kh¬i lªn c¸c phÇn cao cña b·i còng cã thÓ cã hiÖu qu¶. ViÖc t¹o nªn tr¾c ngang b·i cã d¹ng gÇn víi c©n b»ng trong c¸c ®iÒu kiÖn b·o lµ nguyªn nh©n lµm chËm qu¸ tr×nh xãi lë phÝa ngoµi bê. 206
30.6 C¸c khèi ch¾n Chóng ta ®· thÊy trêng hîp c¸c phÇn c«ng tr×nh ph¸ sãng n»m song song bê cã thÓ kÝch thÝch t¹o thµnh vµ ph¸t triÓn cña tombolo – h×nh 28.7. Nh ®· gi¶i thÝch trong môc 28.4, nh÷ng c«ng tr×nh ph¸ sãng nh vËy lµm gi¶m kh¶ n¨ng vËn chuyÓn trÇm tÝch däc bê t¹i c¸c vïng khuÊt, dÉn ®Õn l¾ng ®éng trÇm tÝch vµ t¹o thµnh tombolo. Th«ng thêng, do nh÷ng c«ng tr×nh nh vËy Ýt khi kh«ng bÞ thÈm thÊu, nªn dßng trÇm tÝch ngang bê còng cã phÇn bÞ giíi h¹n. §iÒu nµy dÉn ®Õn ®Ò xuÊt x©y dùng c«ng tr×nh ch¾n sãng liªn tôc trªn mÐp ngoµi cña ®íi sãng ®æ nh»m ng¨n chÆn dßng trÇm tÝch vu«ng gãc bê. Nhng ®¸ng tiÕc lµ nh÷ng c«ng tr×nh nh vËy còng ng¨n lu«n dßng trÇm tÝch ®i vµo bê. Nh vËy sÏ kh«ng cã lîng c¸t nµo bÞ mÊt ra ngoµi cã thÓ quay trë l¹i ®îc n÷a; hiÖu qu¶ cuèi cïng cã thÓ tåi tÖ h¬n lµ kh«ng lµm g× c¶! CÇn bæ sung thªm r»ng nh÷ng ®ª nh vËy lu«n ®ßi hái mét mãng c«ng tr×nh v÷ng ch¾c t¬ng tù nh khi x©y c¸c bøc têng ch¾n ven biÓn. §iÒu nµy sÏ ®îc ®Ò cËp ®Õn trong môc tiÕp theo. 30.7 C¸c têng ch¾n ven biÓn Do c¸c c«ng tr×nh ph¸ sãng ngoµi s©u thêng ®ßi hái rÊt nhiÒu tiÒn ®Ó x©y dùng, ®Æc biÖt t¹i khu vùc gÇn biªn ngoµi ®íi sãng ®æ, tõ ®ã dÉn ®Õn mét c¸ch lùa chän kh¸c lµ x©y c¸c bøc têng kh«ng thÊm trªn b·i song song víi bê. Nguyªn lý cña c¸ch gi¶i ph¸p nµy lµ ng¨n chÆn xãi lë th«ng qua viÖc c¾t ®øt nguån vËt liÖu cung cÊp t¹i chç. §¸ng tiÕc lµ c¸c bøc têng cøng vµ ®å sé nµy t¹o nªn ph¶n x¹ c¸c sãng ®Õn. Do viÖc t¨ng qu¸ tr×nh rèi tõ qu¸ tr×nh sãng ®æ dÉn ®Õn kÝch thÝch xãi lë ë phÇn s©u phÝa tríc bøc têng. Sù hiÖn diÖn cña xu thÕ nµy sÏ cã t¸c ®éng nguy hiÓm ®èi víi mãng cã thÓ dÉn ®Õn viÖc c«ng tr×nh bÞ ®æ. §iÒu nµy cã thÓ ng¨n chÆn ®îc b»ng c¸ch duy tr× b·i phÝa tríc bê têng th«ng qua c¸c biÖn ph¸p kh¸c. Nhng nÕu tiÕn hµnh theo biÖn ph¸p nµy th× rÊt logic dÉn ®Õn mét c©u hái: “VËy x©y dùng têng ch¾n ®Ó lµm g×?” Cã thÓ hiÖu qu¶ h¬n ch¨ng nÕu kh«ng cho con ngêi sö dông c¸c b·i biÓn. 30.8 VËn chuyÓn c¸t C¸c vÊn ®Ò nÈy sinh m« t¶ trong môc trªn thêng cã c¸c ®Æc trng riªng lµm cho c¸c c«ng tr×nh (vÝ dô cöa ra vµo c¶ng) sÏ lµm xuÊt hiÖn hai vÊn ®Ò kh¸c – xãi lë vµ båi tô. Trong trêng hîp ®ã, c¶ hai vÊn ®Ò cã thÓ gi¶i quyÕt b»ng biÖn ph¸p chuyÓn c¸t tõ khu vùc bÞ båi sang khu vùc bÞ xãi. NÕu nh kho¶ng c¸ch gi÷a khu vùc båi vµ xãi kh«ng lín l¾m th× biÖn ph¸p vËn chuyÓn c¸t sÏ lµ kinh tÕ h¬n. C¸t tÝch tô do c¸c má hµn hay c¸c tombolo cã thÓ chuyÓn tíi c¸c b·i bÞ lë sö dông c¸c ph¬ng tiÖn n¹o hót. ThØnh tho¶ng ngêi ta x©y dùng c¸c cè ®Þnh c¸c tr¹m hót c¸t trªn khu vùc båi tô. Trong bé s¸ch Shore Protectin Manual ®· tr×nh bµy c¸c d¹ng c«ng tr×nh nµy. 207
31 Mêi khuyÕn nghÞ vÒ ®Þa m¹o bê W.W. Massie Chóng ta ®· thÊy trong ch¬ng tríc r»ng cã rÊt nhiÒu c¸c c«ng tr×nh b¶o vÖ bê sÏ g©y nªn nhiÒu vÊn ®Ò cho c¸c khu vùc kÒ cËn. Víi c¸c nhËn thøc ®ã còng nh suy luËn cña m×nh, Per Bruhn (1972) ®· ®Ò xuÊt 10 kiÕn nghÞ cÇn ¸p dông trong ®Þa m¹o bê. C¸c kiÕn nghÞ nµy ®îc dÉn ra sau ®©y víi mét sè söa ch÷a biªn tËp kh«ng ®¸ng kÓ trong d¹ng b¶n 31.1. Nh÷ng kiÕn nghÞ nµy sÏ kÕt thóc c¸c th¶o luËn cña chóng ta vÒ ®Þa m¹o bê. §Þa m¹o bê còng lµ chñ ®Ò c¬ b¶n cña tËp II bé s¸ch nµy. PhÇn cßn l¹i cña tËp nµy sÏ tiÕp tôc trong ch¬ng tiÕp theo víi phÇn giíi thiÖu vÒ c¸c vÊn ®Ò liªn quan tíi kü thuËt biÓn kh¬i. B¶ng 31.1 Mêi kiÕn nghÞ b¶o vÖ bê 1. Ng¬i h·y yªu quÝ bê vµ b·i biÓn cña ng¬i 2. Ng¬i h·y b¶o vÖ nã khái xãi lë 3. Ng¬i h·y b¶o vÖ mét c¸ch kh«n ngoan, ch©n thùc vµ theo quy luËt thiªn nhiªn 4. Ng¬i h·y tr¸nh nh÷ng g× mµ thiªn nhiªn sÏ quay trë l¹i chèng ng¬i 5. Ng¬i h·y suy tÝnh kü cµng ®Õn lîi Ých cña ng¬i vµ lîi Ých cña nh÷ng ngêi xung quanh 6. Ng¬i h·y yªu quý b·i biÓn cña nh÷ng ngêi hµng xãm còng nh ®èi víi cña ng¬i 7. Ng¬i kh«ng ®îc lÊy cña c¶i cña hµng xãm còng nh lµm tæn h¹i ®Õn cña c¶i ®ã b»ng viÖc b¶o vÖ cña c¶i cña b¶n th©n 8. Ng¬i h·y hîp t¸c víi nh÷ng ngêi hµng xãm vµ hä sÏ hîp t¸c víi ng¬i cïng víi nh÷ng ngêi hµng xãm kh¸c, ®iÒu ®ã chØ cµng m¹nh h¬n. 9. Ng¬i h·y b¶o qu¶n nh÷ng g× ng¬i ®· dùng nªn 10. Ng¬i h·y tha thø cho téi lçi cña qu¸ khø vµ h·y ch«n nã díi c¸t. Trêi sÏ phï hé cho ng¬i. 208