Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2015. ISBN : 978-604-82-1710-5
345
SO SÁNH ẢNH HƯỞNG CỦA SÓNG TÀU VÀ TRIỀU
ĐỐI VỚI SỨC CHUYỂN TẢI BÙN CÁT
Lã Vĩnh Trung
Cơ sở 2 - Đại học Thủy lợi, email: trunglv@tlu.edu.vn
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Quá trình sạt lở bờ sông là một trong những
nguyên nhân gây mất đất và tải lượng lớn bùn
cát với các hiểm họa đi kèm xuống hạ lưu. Vì
vậy, đây là một trong những vấn đề lớn mà
công tác quản lý sông rạch phải giải quyết. Xói
lở bờ là kết quả của nhiều quá trình tương tác
phức tạp, tùy thuộc vào chế độ thủy lực dòng
chảy trong sông/kênh và đặc điểm tự nhiên của
đất bờ, cả hai yếu tố này đều có tính đa dạng lớn
trong tự nhiên (Lawler et al., 1997). Không có
gì ngạc nhiên khi tốc độ xói lở bờ dao động
trong một phạm vi rộng như vậy, từ một vài
centimet cho đến khoảng một kilomet mỗi năm
trên những con sông rộng và hàm lượng cát
nhiều. Nguyên nhân gây xói lở có thể bắt nguồn
từ các hiện tượng tự nhiên như lũ, dòng triều,
bão, hay do các hoạt động của con người như
giao thông thủy, khai thác cát,… Đã có nhiều
phương pháp được bàn bạc và triển khai áp
dụng nhằm tăng cường tính ổn định cho bờ
sông, từ trồng cây chắn sóng cho đến các công
trình kè, đê chắn sóng… ở cả khu vực sông và
biển. Những nghiên cứu về các công trình bảo
vệ bờ rất đa dạng và phong phú, không chỉ dừng
lại ở thiết kế mà còn đi sâu vào nghiên cứu các
tương tác thủy lực diễn ra xung quanh công
trình cũng như những tác động về biến hình
lòng dẫn do các công trình này gây ra. Alauddin
và Tsujimoto (2012) nghiên cứu về thiết kế tối
ưu cho công trình kè mỏ hàn bằng việc thay đổi
hình dạng kè nhằm ổn định hóa bờ sông phù sa
có hàm lượng cát mịn. Ibrahim (2013) tập trung
phân tích ảnh hưởng của việc bố trí tuyến công
trình so với hướng dòng chảy nhằm hạn chế tối
đa xói gần bờ. Một số nghiên cứu khác thông
qua thí nghiệm mô hình vật lý hoặc mô hình
toán (Duan và Nanda, 2006) xác định ảnh
hưởng của công trình kè đối với biến đổi
đáy sông.
Trên sông Arakawa, Nhật Bản trong
những năm gần đây, nhằm gia cố bờ và bảo
vệ môi trường sống của sinh vật thủy sinh
ven bờ (đặc biệt là loài lau sậy) từ tác động
của chế độ thủy triều, hệ thống kè rỗng đã
được triển khai bố trí dọc bờ sông. Mặc dù
vậy, kết quả đạt được không như mong đợi.
Tại một số vị trí, sạt lở vẫn diễn ra. Vì đây là
khu vực có nhiều tàu bè qua lại nên có khả
năng ngoài dòng triều, sóng do tàu bè sinh ra
cũng góp phần làm mất ổn định bờ. Để trả lời
cho nghi vấn trên, hai nhiệm vụ chính của
nghiên cứu này là tìm hiểu đặc tính sóng tàu
và chế độ thủy triều tại sông Arakawa và tiến
hành so sánh hàm lượng bùn cát do hai tác
nhân sóng tàu và dòng triều gây ra.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Khảo sát thực địa được tiến hành trên sông
Arakawa, Nhật Bản, với nhiệm vụ đo sóng và
đo lượng bùn cát. Để tránh nhiễu kết quả do
sóng phản xạ gây ra (sóng đập vào bờ và phản
ngược trở lại), khoảng cách từ vị trí công trình
vào đến bờ phải lớn hơn hoặc bằng 40m. Với lý
do này, hai vị trí được chọn là Higashi Yotsugi
và Senju Sakuragi (hình 1). Thiết bị đo vận tốc
sóng và triều là máy điện từ KENEK VM2000.
Máy được thiết lập để đo vận tốc theo hai chiều,
một chiều hướng vào bờ, chiều kia theo dòng
chảy từ thượng lưu về hạ lưu.
