Giáo trình Cơ sở Kỹ thuật Bờ biển - PGS. Võ Minh Cát & PGS. Võ Thanh Cả

Cung cấp giải pháp thiết kế nội thất chuyên nghiệp, sáng tạo và tối ưu không gian sống. Dịch vụ tư vấn, thi công trọn gói từ ý tưởng đến hiện thực hóa.

• Tác giả: Vũ Minh Cát
• Người hướng dẫn: PGS. Vũ Thanh Cao
• Trường học: Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Kỹ thuật bờ biển
• Đề tài: Cơ sở kỹ thuật bờ biển
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2005
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về cơ sở thiết kế bờ biển hiện đại

Cơ sở thiết kế bờ biển là nền tảng của kỹ thuật bờ biển. Nó tập hợp kiến thức về sóng, thủy triều, dòng chảy và chuyển vận bùn cát. Mỗi yếu tố tác động trực tiếp lên đường bờ và công trình ven biển. Việt Nam có hơn 3200 km bờ biển. Dải bờ này gánh chịu áp lực lớn từ hoạt động kinh tế và biến đổi khí hậu. Hiểu rõ quy luật tự nhiên là điều kiện tiên quyết để khai thác bền vững. Cơ sở thiết kế bờ biển cung cấp công cụ phân tích các quá trình động lực. Sóng truyền vào vùng nước nông và mất năng lượng. Thủy triều làm thay đổi mực nước theo chu kỳ. Dòng ven bờ vận chuyển cát dọc theo bãi. Tất cả tạo nên hình thái đường bờ luôn biến động. Người làm kỹ thuật cần đo đạc, mô hình hóa và dự báo. Số liệu thực địa quyết định chất lượng thiết kế. Mô hình toán mô phỏng kịch bản tương lai. Cơ sở thiết kế bờ biển vì thế liên kết khoa học cơ bản với ứng dụng thực tế. Mục tiêu cuối cùng là bảo vệ con người và tài sản. Đồng thời phải giữ cân bằng môi trường tự nhiên.

1.1. Vai trò của cơ sở thiết kế bờ biển

Cơ sở thiết kế bờ biển định hướng mọi công trình ven biển. Nó xác định tải trọng sóng, mực nước và chu kỳ lặp lại của biến cố. Kỹ sư dựa vào các thông số này để chọn kích thước kết cấu. Đê biển, kè và mỏ hàn đều cần số liệu nền chính xác. Thiếu cơ sở thiết kế, công trình dễ hư hỏng hoặc lãng phí. Một thiết kế tốt cân bằng an toàn và chi phí. Nó cũng tính đến tuổi thọ và rủi ro. Cơ sở thiết kế bờ biển còn hỗ trợ quy hoạch không gian biển. Nhờ đó, các hoạt động kinh tế và bảo tồn cùng tồn tại hài hòa.

1.2. Các thành phần kiến thức nền tảng

Kiến thức nền của cơ sở thiết kế bờ biển trải rộng nhiều lĩnh vực. Hải dương học mô tả sóng, dòng và thủy triều. Khí tượng biển cung cấp dữ liệu gió và bão. Địa mạo giải thích sự hình thành bãi và cồn cát. Cơ học bùn cát phân tích quá trình bồi và xói. Thống kê xác suất ước lượng biến cố cực đoan. Các môn này liên kết chặt chẽ với nhau. Một giáo trình cơ sở thường chia thành hai phần. Phần đầu trình bày quá trình tự nhiên. Phần sau đi sâu vào hình thái và giải pháp quản lý. Sự tích hợp này tạo nên năng lực thiết kế toàn diện.

II. Phân tích các yếu tố động lực trong thiết kế bờ biển

Động lực bờ biển quyết định mọi quyết định thiết kế. Sóng là yếu tố chủ đạo. Nó mang năng lượng từ ngoài khơi vào bờ. Khi vào nước nông, sóng đổ và giải phóng năng lượng lớn. Năng lượng này gây xói lở và phá hủy công trình. Chu kỳ sóng và chiều cao sóng hiệu quả là tham số then chốt. Tốc độ nhóm sóng mô tả cách năng lượng lan truyền. Thủy triều bổ sung biến động mực nước theo ngày. Mực nước cao làm sóng tấn công sâu hơn vào bờ. Dòng ven bờ sinh ra do sóng tới xiên góc. Dòng này vận chuyển bùn cát dọc bãi liên tục. Gió mạnh trong bão làm dâng mực nước thêm. Áp suất khí quyển thấp cũng nâng mặt biển. Tất cả yếu tố cộng hưởng trong sự kiện cực đoan. Phân tích đòi hỏi dữ liệu dài hạn và đáng tin cậy. Hàm phân bố Gumbel thường dùng để xử lý số liệu gió và mực nước. Kết quả phân tích cho ra giá trị thiết kế. Giá trị này gắn với chu kỳ lặp lại cụ thể. Sai số trong phân tích dẫn tới rủi ro nghiêm trọng. Vì vậy độ chính xác của số liệu là ưu tiên hàng đầu.

2.1. Sóng và năng lượng tác động lên bờ

Sóng là nguồn năng lượng chính tác động lên bờ biển. Chiều cao và chu kỳ sóng xác định mức độ phá hủy. Ở vùng nước sâu, tốc độ nhóm bằng nửa tốc độ pha. Ở nước nông, hai giá trị gần như bằng nhau. Khi tiến vào bờ, sóng biến dạng và đổ. Quá trình này tập trung năng lượng tại đường mép nước. Công trình bảo vệ phải chịu lực sóng đập mạnh. Thiết kế dùng chiều cao sóng hiệu quả làm chuẩn. Phổ sóng mô tả phân bố năng lượng theo tần số. Chu kỳ đỉnh phổ phản ánh thành phần sóng chiếm ưu thế. Hiểu sóng chính là hiểu nguồn tải trọng lớn nhất.

2.2. Thủy triều dòng chảy và chuyển vận bùn cát

Thủy triều làm mực nước dao động theo chu kỳ đều đặn. Mực nước thay đổi vị trí sóng đổ trên bãi. Dòng ven bờ sinh ra khi sóng đến xiên góc với bờ. Dòng này cuốn bùn cát di chuyển dọc theo bãi biển. Quá trình bồi tụ và xói lở diễn ra song song. Tốc độ chìm lắng của hạt quyết định nơi cát lắng đọng. Lưu tốc tới hạn xác định ngưỡng khởi động hạt cát. Khi dòng vượt ngưỡng, đáy biển bị bào mòn. Công trình như mỏ hàn cản dòng ven bờ và giữ cát. Phân tích chuyển vận bùn cát giúp dự báo biến đổi đường bờ lâu dài.

III. Giải pháp và phương pháp thiết kế công trình bờ biển

Giải pháp bờ biển chia thành hai nhóm chính. Nhóm bảo vệ cứng dùng kết cấu không thấm. Đê bê tông, tường đứng và kè đá thuộc nhóm này. Chúng phản xạ phần lớn năng lượng sóng tới. Nhóm bảo vệ mềm dựa vào tự nhiên. Nuôi bãi nhân tạo và trồng rừng ngập mặn là ví dụ. Mỗi nhóm có ưu và nhược điểm riêng. Bảo vệ cứng bền và mạnh nhưng có thể gây xói cục bộ. Bảo vệ mềm thân thiện môi trường nhưng cần bảo trì thường xuyên. Phương pháp thiết kế hiện đại dựa trên xác suất. Hàm tin cậy Z bằng sức chịu trừ tác động. Khi Z dương, công trình an toàn. Thiết kế tính trọng lượng viên đá phủ theo lực sóng. Mỏ hàn được bố trí để giảm dòng ven bờ. Vùng bãi giữa hai mỏ hàn giữ cát ổn định. Mô hình toán mô phỏng nhiều kịch bản tải trọng. Mô hình vật lý kiểm chứng kết quả trong bể sóng. Kết hợp cả hai cho độ tin cậy cao. Lựa chọn giải pháp phụ thuộc điều kiện địa phương. Chi phí, môi trường và tuổi thọ đều cần cân nhắc. Thiết kế tối ưu là sự dung hòa của nhiều ràng buộc.

3.1. Công trình bảo vệ cứng và bảo vệ mềm

Công trình bảo vệ cứng làm bằng bê tông, thép, đá hoặc gỗ. Chúng không thấm và phản xạ năng lượng sóng cao. Tường đứng và đê chắn sóng là dạng phổ biến. Loại này bảo vệ mạnh nhưng có thể gây xói chân công trình. Bảo vệ mềm sử dụng vật liệu và quá trình tự nhiên. Nuôi bãi bổ sung cát cho đới bờ bị xói. Rừng ngập mặn hấp thụ năng lượng sóng hiệu quả. Giải pháp mềm linh hoạt và thân thiện sinh thái. Tuy nhiên nó đòi hỏi giám sát và bổ sung định kỳ. Nhiều dự án kết hợp cả hai loại để đạt hiệu quả tối ưu.

3.2. Phương pháp thiết kế theo xác suất

Thiết kế theo xác suất đánh giá rủi ro một cách định lượng. Hàm tin cậy Z bằng sức chịu R trừ tác động S. Khi Z lớn hơn không, kết cấu vẫn an toàn. Phương pháp này tính đến biến động của sóng và mực nước. Chu kỳ lặp lại của biến cố cực đoan được xác định trước. Phân bố Gumbel hỗ trợ ước lượng giá trị thiết kế. Xác suất hư hỏng được giữ dưới ngưỡng cho phép. Cách tiếp cận này thay thế dần hệ số an toàn cố định. Nó cân bằng chi phí xây dựng và mức rủi ro chấp nhận. Kết quả là thiết kế kinh tế và đáng tin cậy hơn.

IV. Kết luận và ứng dụng cơ sở thiết kế bờ biển

Cơ sở thiết kế bờ biển có giá trị thực tiễn lớn. Nó hỗ trợ bảo vệ dải bờ dài hơn 3200 km của Việt Nam. Kiến thức nền giúp giảm thiệt hại do bão và xói lở. Mỗi công trình ven biển đều bắt nguồn từ các nguyên lý này. Đê biển bảo vệ vùng dân cư và đất canh tác. Cảng và luồng tàu cần thiết kế dựa trên động lực sóng. Quy hoạch du lịch ven biển cũng dùng cơ sở tương tự. Đào tạo nguồn nhân lực là yêu cầu cấp thiết. Việt Nam còn thiếu chuyên gia kỹ thuật bờ biển. Các dự án nâng cao năng lực đang khắc phục khoảng trống này. Giáo trình cơ sở cung cấp nền tảng cho người học. Học viên nắm quá trình tự nhiên trước khi thiết kế. Sau đó áp dụng vào bài toán quản lý bền vững. Biến đổi khí hậu làm mực nước biển dâng. Bão ngày càng mạnh và khó dự báo. Cơ sở thiết kế bờ biển cần liên tục cập nhật. Số liệu mới và mô hình tốt hơn nâng cao độ chính xác. Hợp tác quốc tế mang lại kinh nghiệm quý báu. Phát triển bền vững dải ven biển là mục tiêu lâu dài. Đầu tư vào kiến thức nền chính là đầu tư cho tương lai.

4.1. Ứng dụng thực tế tại Việt Nam

Việt Nam sở hữu đường bờ biển dài và đa dạng. Cơ sở thiết kế bờ biển phục vụ nhiều ngành kinh tế. Đê biển miền Bắc chống bão và triều cường. Công trình miền Trung giảm xói lở bờ cát. Đồng bằng sông Cửu Long cần giải pháp chống sạt lở. Nuôi bãi và rừng ngập mặn được áp dụng rộng rãi. Các cảng lớn dựa vào phân tích sóng và dòng chảy. Thiết kế chính xác giúp tiết kiệm chi phí đầu tư. Đồng thời nó bảo vệ sinh kế của cộng đồng ven biển. Ứng dụng đúng cơ sở khoa học mang lại hiệu quả bền vững và lâu dài.

4.2. Xu hướng phát triển và đào tạo

Tương lai của kỹ thuật bờ biển gắn với biến đổi khí hậu. Mực nước biển dâng đòi hỏi thiết kế thích ứng linh hoạt. Bão mạnh hơn buộc nâng cao tiêu chuẩn an toàn. Mô hình số ngày càng chính xác và mạnh mẽ. Dữ liệu vệ tinh bổ sung cho đo đạc thực địa. Đào tạo nhân lực vẫn là ưu tiên hàng đầu. Các trường đại học mở rộng chương trình kỹ thuật bờ biển. Hợp tác với chuyên gia quốc tế nâng chất lượng giảng dạy. Sinh viên tiếp cận giáo trình cập nhật và thực tế. Sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành tạo ra thế hệ kỹ sư đủ năng lực phát triển bền vững dải ven biển.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Tr−êng ®¹i häc thñy lîi Gi¸o tr×nh C¬ së kü thuËt bê biÓn Biªn so¹n: PGS. Vò Minh C¸t HiÖu ®Ýnh: PGS. Vò Thanh Ca Hµ néi, th¸ng 5 n¨m 2005 Lêi nãi ®Çu Víi sù t¨ng nhanh nhu cÇu sö dông ®a môc tiªu vïng ven biÓn trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, viÖc hiÓu s©u s¾c dßng ch¶y vïng ven bê, sãng, chuyÓn vËn bïn c¸t vµ t¸c ®éng t−¬ng hç cña c¸c nh©n tè nµy víi c¸c c«ng tr×nh lµ rÊt quan träng. MÆt kh¸c cã thÓ thÊy r»ng c¸c ho¹t ®éng kinh tÕ x· héi quan träng nhÊt ®ang diÔn ra trªn d¶i bê biÓn. ViÖt nam cã trªn 3200 km bê biÓn, hiÓu biÕt qui luËt mét c¸ch cÆn kÏ, khai th¸c vµ ph¸t triÓn bÒn v÷ng d¶i ven biÓn sÏ thóc ®Èy sù ph¸t triÓn ®Êt n−íc trong sù nghiÖp c«ng nghiÖp hãa, hiÖn ®¹i hãa. Cho ®Õn nay, viÖc nghiªn cøu d¶i bê biÓn cña n−íc ta ch−a ®−îc nhiÒu, cã rÊt nhiÒu t¸c ®éng xÊu do c¸c ho¹t ®éng kinh tÕ x· héi ®ang diÔn ra ë d¶i bê biÓn. Chóng ta ch−a cã nguån nh©n lùc cã ®Çy ®ñ kiÕn thøc ®Ó phôc vô cho c¸c ho¹t ®éng ®ang diÔn ra trªn d¶i bê biÓn. TËp bµi gi¶ng ”NhËp m«n kü thuËt bê biÓn” ®−îc viÕt lµ mét ho¹t ®éng n»m trong khu«n khæ dù ¸n :”N©ng cao n¨ng lùc ®µo t¹o ngµnh kü thuËt bê biÓn” víi môc tiªu cung cÊp kiÕn thøc cho ng−êi häc nh»m khai th¸c vµ ph¸t triÓn bÒn v÷ng d¶i ven biÓn n−íc ta. TËp bµi gi¶ng gåm 12 ch−¬ng ®−îc chia lµm 2 phÇn, phÇn I cung cÊp cho ng−êi häc nh÷ng kiÕn thøc c¬ së vÒ d¶i bê biÓn nh− qu¸ tr×nh h×nh thµnh, ph¸t triÓn cña ®−êng bê biÓn vµ c¸c thµnh t¹o cña nã, khÝ t−îng biÓn, h¶i d−¬ng häc, thñy triÒu, sãng v. PhÇn 2 sÏ tr×nh bµy s©u h¬n vÒ h×nh th¸i, ®Þa m¹o, nhiÔm bÉn vïng ven biÓn, dßng ch¶y vµ t¸c ®éng cña c¸c nh©n tè nµy ®Õn m«i tr−êng vµ c¸c gi¶i ph¸p nh»m qu¶n lý bÒn v÷ng d¶i ven biÓn. Tµi liÖu tham kh¶o chÝnh ®Ó x©y dùng tËp bµi gi¶ng nµy lµ cuèn :”NhËp m«n kü thuËt bê biÓn” cña c¸c Gi¸o s− vµ c¸n bé gi¶ng d¹y khoa Kü thuËt D©n dông vµ §Þa kü thuËt, Tr−êng §¹i häc c«ng nghÖ Delft (Hµ lan) viÕt lÇn ®Çu n¨m 1982, ®· ®−îc n©ng cÊp, söa ch÷a, cËp nhËt nhiÒu lÇn, lµ gi¸o tr×nh chÝnh thøc gi¶ng d¹y t¹i §¹i häc c«ng nghÖ Delft . T¸c gi¶ xin ch©n thµnh c¶m ¬n GS. Marcel Stive, GS. Verhagen ®· ®äc vµ cho c¸c ý kiÕn ®ãng gãp quý b¸u cho tËp bµi gi¶ng nµy. T¸c gi¶ còng xin ch©n thµnh c¶m ¬n nhµ khoa häc Krystian Pilarczyk, ViÖn Qu¶n lý n−íc vµ c¬ së h¹ tÇng, Bé Giao th«ng c«ng chÝnh Hµ Lan; TS. Randa Hassan, Gi¶ng viªn kü thuËt bê biÓn, tr−êng quèc tÕ vÒ c¬ së h¹ tÇng, qu¶n lý n−íc vµ kü thuËt m«i tr−êng, TS. van der Spek, ViÖn Khoa häc ®Þa chÊt øng dông Hµ lan ®· cung cÊp tµi liÖu vµ cã nhiÒu ý kiÕn ®ãng gãp quÝ b¸u. Cuèi cïng, xin c¶m ¬n c¸c c¸n bé thuéc Phßng Hîp t¸c quèc tÕ, §¹i häc c«ng nghÖ Delft (CICAT) ®· gióp ®ì mét c¸ch hiÖu qu¶ ®Ó t¸c gi¶ hoµn thµnh tËp bµi gi¶ng nµy. 1 Môc lôc C¬ së kü thuËt bê biÓn Ch−¬ng 1: më ®Çu 1.1 Kh¸i qu¸t chung vÒ kü thuËt bê biÓn 06 1.2 C¸c thuËt ng÷ chuyªn m«n 09 1.4 §¬n vÞ theo hÖ SI 49 ch−¬ng 2: Tõ sù ra ®êi cña vò trô tíi viÖc h×nh thµnh ®−êng bê biÓn 2.2 Sù h×nh thµnh cña vò trô, tr¸i ®Êt, ®¹i d−¬ng vµ khÝ quyÓn 51 2.3 CÊu t¹o ®Þa chÊt cña tr¸i ®Êt 52 2.4 Ph©n lo¹i ®−êng bê theo quan ®iÓm ®Þa chÊt kiÕn t¹o 59 2.5 §−êng bê biÓn ViÖt Nam 64 Ch−¬ng 3: khÝ hËu biÓn 3.2 HÖ thèng khÝ t−îng 74 3.3 Tõ khÝ t−îng ®Õn khÝ hËu 75 3.4 Chu tr×nh tuÇn hoµn n−íc 75 3.5 Bøc x¹ mÆt trêi vµ sù ph©n bè cña nhiÖt ®é 77 3.6 Hoµn l−u khÝ quyÓn - giã 82 3.7 B¶ng giã Beafort 85 ch−¬ng 4: h¶i d−¬ng häc 4.4 Dßng ch¶y do giã 92 4.5 §éng lùc cña dßng biÓn 93 4.6 TÝnh chÊt cña n−íc biÓn 95 4.7 Dßng mËt ®é 97 ch−¬ng 5: Thuû triÒu 5.2 Nguån gèc cña thuû triÒu 99 5.5 Dao ®éng mùc n−íc trong hå do sù thay ®æi cña ¸p suÊt kh«ng khÝ 109 5.6 BiÓu diÔn to¸n häc vÒ thuû triÒu 110 2 5.7 ChÕ ®é triÒu däc bê biÓn ViÖt Nam 117 5.8 §Þnh nghÜa c¸c mùc n−íc triÒu 119 ch−¬ng 6: Sãng ng¾n 6.1 Sãng vµ ph©n lo¹i sãng 123 6.2 Tèc ®é truyÒn sãng 130 6.3 Sãng ven bê 133 6.2 HiÖu øng n−íc n«ng 133 6.7 HiÖn t−îng n−íc d©ng do sãng 141 6.4 Ph©n bè sãng ng¾n vµ dµi h¹n (Ph©n bè sãng theo mÉu vµ tæng thÓ) 142 6.1 Ph©n bè sãng ng¾n h¹n (theo mÉu) 143 6.2 Ph©n bè sãng dµi h¹n (tæng thÓ) 146 6.3 C¸c øng dông cña ph©n bè sãng dµi h¹n 147 6.5 Quan tr¾c sãng 154 6.6 Dù b¸o sãng tõ tµi liÖu giã 155 6.7 Sö dông tµi liÖu ®o ®¹c sãng toµn cÇu 155 6.1 Phæ chiÒu cao sãng 159 6.2 Phæ h−íng sãng 160 Ch−¬ng 7: Cöa s«ng vµ cöa vÞnh triÒu 7.1 Sù kh¸c nhau gi÷a cöa vÞnh triÒu vµ cöa s«ng 161 7.2 §Æc tÝnh cöa vÞnh triÒu 161 7.3 ChuyÓn vËn bïn c¸t/ båi l¾ng ë cöa vÞnh triÒu 164 7.4 §Èy nhanh qu¸ tr×nh båi tô 165 7.5 Cöa s«ng vïng triÒu 165 7.6 ChuyÓn ®éng cña dßng bïn 168 7.7 L¹ch triÒu lªn vµ triÒu rót 170 7.8 C¸c cöa s«ng siªu mÆn 171 Ch−¬ng 8: C¸c kiÓu bê biÓn 8.2 §Æc ®iÓm bê biÓn c¸t 176 8.3 §ång b»ng ven biÓn 180 8.7 Bê biÓn ®−îc che ch¾n 194 8.8 Cöa l¹ch triÒu, vÞnh triÒu 195 8.3 §−êng bê biÓn chÞu h−ëng tréi cña c¸c hÖ sinh th¸i biÓn 196 8.2 Rõng ngËp mÆn 198 8.3 HÖ thùc vËt sèng trªn c¸t 200 8.1 Nguån gèc cña bê biÓn ®¸ 204 8.5 C¸c d¹ng bê biÓn cña ViÖt Nam 209 8.2 D¹ng b·i vïng cöa s«ng 209 8.3 D¹ng ®ång b»ng ch©u thæ 209 8.4 §−êng bê vïng ®Çm ph¸ 209 8.6 §Çm lÇy, rõng ngËp mÆn vµ c¸c loµi cá biÓn 210 Ch−¬ng 9: vÊn ®Ò ¤ nhiÔm vµ dßng mËt ®é 9.2 C¸c gi¶i ph¸p kiÓm so¸t « nhiÔm 214 9.3 Dßng mËt ®é vïng cöa s«ng 215 9.1 Sù thay ®æi ®é mÆn theo thuû triÒu 215 9.3 HiÖn t−îng ph©n tÇng theo ph−¬ng ngang 219 9.4 Båi l¾ng trong s«ng 221 9.5 Mét sè biÖn ph¸p kiÓm so¸t dßng mËt ®é trong s«ng 222 9.4 Dßng mËt ®é trong c¶ng 224 9.1 Båi l¾ng trong c¶ng 232 9.3 Gi¶i ph¸p gi¶m ¶nh h−ëng dßng mËt ®é trong c¶ng 236 Ch−¬ng 10: H×nh th¸i häc bê biÓn 10.2 C¸c qu¸ tr×nh trong vïng sãng vì 240 10.3 ChuyÓn vËn bïn c¸t 241 10.4 Sù thay ®æi vµ tr¹ng th¸i c©n b»ng cña ®−êng bê 244 10.5 TÝnh to¸n l−îng bïn c¸t ven bê 248 Ch−¬ng 11: Qu¶n lý d¶i ven bê 11.2 Nh÷ng thay ®æi mang tÝnh toµn cÇu 251 11.1 T¨ng tr−ëng d©n sè thÕ giíi 251 4 11.2 Sù thay ®æi khÝ hËu vµ mùc n−íc biÓn t¨ng 253 11.3 C¸c hÖ thèng kinh tÕ - x· héi 255 11.4 Sù cÇn thiÕt cña bµi to¸n qu¶n lý 257 11.5 C¸c c«ng cô qu¶n lý 262 11.1 Träng sè c¸c quan t©m 262 11.2 Bµi to¸n qu¶n lý thùc tÕ 264 11.6 Chung sèng víi tù nhiªn 265 Ch−¬ng 12: C¸c bµi to¸n thùc tÕ vµ c¸c gi¶i ph¸p b¶o vÖ 12.1 Xãi do c«ng tr×nh 267 12.2 Xãi bê biÓn vµ ®ôn c¸t trong b·o cã n−íc d©ng 269 12.3 Gi¶i ph¸p c«ng tr×nh b¶o vÖ bê biÓn 271 12.1 B¶o vÖ khu vùc bÞ xãi do c«ng tr×nh 274 12.2 B¶o vÖ b·i biÓn vµ ®ôn c¸t khi b·o n−íc d©ng cao 276 12.4 æn ®Þnh cöa vÞnh triÒu 277 12.4 Gi¶i ph¸p phi c«ng tr×nh 277 12.2 Trång rõng ngËp mÆn 280 Tµi liÖu tham kh¶o 287 5 I. Giíi thiÖu chung 1.1 Kh¸i qu¸t chung vÒ kü thuËt bê biÓn 1.1 §Þnh nghÜa Kh«ng cã mét ®Þnh nghÜa chÝnh x¸c vÒ bê biÓn vµ vïng ven biÓn. Vïng ven biÓn phô thuéc vµo c¸c vÊn ®Ò kinh tÕ - x· héi vµ ®−îc qui ®Þnh tïy thuéc vµo mçi n−íc. Ch¼ng h¹n vïng cöa s«ng cã ®−îc xem lµ vïng ven biÓn hay kh«ng?, m«i tr−êng tù nhiªn vµ x· héi trong vïng ven biÓn mang nÐt ®Æc tr−ng g×?v. V× vËy, trong mçi tr−êng hîp cô thÓ, sÏ cã mét ®Þnh nghÜa phï hîp nhÊt vÒ vïng ven biÓn. ë mét sè n−íc, vïng ven biÓn ®−îc x¸c ®Þnh kh¸ hÑp n»m gi÷a vïng giíi h¹n thuû triÒu lín nhÊt vµ nhá nhÊt. Tuy nhiªn, mét sè n−íc qui ®Þnh vïng ven biÓn réng h¬n, ch¼ng h¹n ®ã lµ vïng sãng ¶nh h−ëng ®Õn ®¸y biÓn ë phÝa biÓn vµ giíi h¹n xa nhÊt cña thuû triÒu biÓn vµo hÖ thèng s«ng ngßi. Mét sè n−íc kh¸c l¹i lÊy giíi h¹n vïng nµy n»m gi÷a cao ®é + 10 vµ - 10 m trªn mùc n−íc biÓn trung b×nh. §Æc ®iÓm c¬ b¶n nhÊt cña vïng ven biÓn lµ sù ¶nh h−ëng hçn hîp gi÷a m«i tr−êng biÓn vµ lôc ®Þa, gi÷a n−íc ngät vµ n−íc mÆn, bïn c¸t s«ng vµ bïn c¸t biÓn. §iÒu nµy t¹o nªn mét vïng víi mét hÖ sinh th¸i ®a d¹ng vµ lµ c¬ héi tèt cho con ng−êi. Nãi tãm l¹i, ho¹t ®éng kinh tÕ x· héi vïng ven biÓn kh¸ ®a d¹ng, ®«i khi tr¸i ng−îc nhau, trong ®ã quan träng nhÊt lµ sinh ho¹t lµng x·, nu«i trång ®¸nh b¾t thuû s¶n, n«ng nghiÖp, cÊp n−íc, vËn t¶i thñy, b¶o tån c¸c hÖ sinh th¸i tù nhiªn vµ vui ch¬i, gi¶i trÝ. ë Hµ Lan, vai trß quan träng nhÊt cña c¸c d¶i c¸t lµ b¶o vÖ c¸c vïng ®Êt phÝa trong kh«ng bÞ ngËp n−íc. Thªm vµo ®ã viÖc x©y dùng c¸c d¶i bê biÓn phôc vô nghØ m¸t còng kh«ng kÐm phÇn quan träng. Tuy nhiªn, hai ho¹t ®éng nµy th−êng m©u thuÉn víi nhau. Khi cã nhiÒu ho¹t ®éng cïng diÔn ra ®ång thêi th× tÝnh phøc t¹p sÏ t¨ng lªn. NÕu ®i s©u nghiªn cøu vïng ven biÓn th× cã thÓ s¬ ®å ho¸ theo nhiÒu c¸ch kh¸c nhau. C¸c thµnh phÇn trong hÖ thèng cã thÓ ph©n chia thµnh hai nhãm chÝnh: Tù nhiªn vµ nh©n t¹o. Nhãm nh©n t¹o chÞu sù t¸c ®éng cña con ng−êi ®−îc ®Æc tr−ng bëi c¸c hÖ thèng c¬ së h¹ tÇng, c¸c ho¹t ®éng kinh tÕ - x· héi. Cã thÓ thÊy r»ng hai hÖ thèng ®ã cã mèi liªn hÖ mËt thiÕt víi nhau vµ v× vËy ®ßi hái c¸c kü s− kü thuËt bê biÓn ph¶i cã kiÕn thøc vÒ hÖ thèng tù nhiªn vïng ven biÓn. Còng cÇn nhÊn m¹nh r»ng viÖc qu¶n lý bÒn v÷ng vïng bê lµ rÊt cÇn thiÕt. Theo dù b¸o sÏ cã h¬n 50% d©n sè sèng ë vïng ven biÓn (Vïng ven biÓn trong tr−êng hîp nµy ®−îc më réng h¬n). HÇu hÕt c¸c siªu ®« thÞ ®Òu ®−îc x©y dùng ven biÓn, ch¼ng h¹n Tokyo, Jakarta, Th−îng H¶i, Hong Kong, Bangkok, Calcutta, Bombay, New York, Buenos Aires, Los Angeles.