CHƯƠNG 1. Giới thiệu đề tài Trong hàng chục năm trở lại đây, trên khắp thế giới nói chung cũng như ở Việt Nam nói riêng, hiện tượng xói lở bờ biển đã trở thành vấn đề rất nghiêm trọng và cấp thiết hơn hẳn so với bồi tụ và được nhiều tổ chức khoa học và các nhà khoa học quan tâm. Xói lở bờ biển đã trở thành một trong những hiện tưọng thiên nhiên đe dọa khủng khiếp đến các cộng đồng dân cư và các hệ sinh thái ven bờ (đất ngập nước ven biển, cỏ biển, rạn san hô, rừng ngập mặn, v. Hiện nay, xói lở bờ biển đã và đang xảy ra trên hầu hết các đoạn bờ biển cấu tạo do trầm tích bở rời, chưa được gắn kết như: cuội, sỏi, cát, bột-sét.
Lở đất tử thần ngày 22/3/2014 ở tiểu bang Oso, Mỹ làm 43 người chết, 10 người bị thương, hơn 50 ngôi nhà bị phá hủy. Các phương pháp chống xói lở bờ biển 1. Rừng phòng hộ ven biển Rừng phòng hộ ven biển được xây dựng và phát triển phục vụ mục đích ngăn cản sóng, chống sạt lở, bảo vệ các công trình ven biển, tăng độ bồi tụ phù sa, mở rộng diện 2 tích bãi bồi ra biển, hạn chế xâm nhập mặn, bảo vệ và phát triển nguồn lợi thủy sản. Trên thế giới và ở Việt Nam, rừng phòng hộ ven biển phần lớn là rừng ngập mặn.Rừng phòng hộ ở bãi biển Tân Thành – Gò Công (Tiền Giang).
Xây dựng đê/kè biển 1. Đê biển Đê biển là rào cản hoặc tường vuông góc với bờ biển, thường được làm bằng bê tông, đá hoặc gỗ. Vật liệu được xây dựng trên phần hạ lưu, nơi mà sự dao động bờ biển chủ yếu theo một hướng, tạo ra bãi biển rộng và dồi dào hơn, do đó bảo vệ bờ biển. Đê biển không bảo vệ bãi biển chống lại các đợt sóng gây ra bởi bão và nếu đặt quá gần nhau tạo ra dòng chảy mang vật liệu ngoài khơi.
Đê biển mang lại hiệu quả về chi phí, đòi hỏi ít bảo trì và là một trong những biện pháp phòng chống bờ biển phổ biến nhất. Đê biển khổng lồ ở Hà Lan. Một đoạn đê chắn biển ở bờ biển Tân Thành – Tiền Giang. Kè mềm (Soft Rock) Hình 1.5 Một đoạn kè mềm.
[nguồn: internet] Kết cấu chính của hệ thống kè mềm là các bao địa kỹ thuật Soft Rock tạo thành từ các lớp vải địa kỹ thuật không dệt Terrafix hoặc Secutex được sản xuất tại Đức. Độ bền đặc biệt của các lớp vải không dệt giúp bao địa kỹ thuật Soft Rock có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt bên ngoài như địa hình không bằng phẳng, thủy triều, các loại tải trọng va đập. Với việc bổ sung thêm lớp bảo vệ, Soft Rock RS tăng cường khả năng kháng tia UV, tăng tính bền chắc của bao. Hệ lưới sợi được sản xuất theo phương thức dệt xuyên kim 3 phương, các sợi đan xen giúp giữ lại các hạt cốt liệu, đảm bảo hiệu suất lọc.
Ngoài ra, khả năng chống xói mòn sẽ tăng lên sau khi thảm thực vật được tạo thành trên bề mặt bao. Hình vẽ các loại kè mềm. [nguồn: internet] Công tác thi công kè mềm không quá phức tạp, vật liệu lấp đầy bao địa kỹ thuật Soft Rock có thể tận dụng nguồn đất cát có sẵn tại hiện trường. Điều này giúp giảm đáng kể chi phí vận chuyển, chi phí vận liệụ, chi phí thi công, qua đó mang lại hiệu quả kinh tế cao cho toàn bộ công trình.
Kè bảo vệ mái nghiêng Để giảm thiểu nguy cơ xói lở, trong xây dựng người ta sử dụng kết cấu bảo vệ mái nghiêng được gọi là kè bảo vệ mái nghiêng (KBVMN). Kè có hai bộ phận chính chịu tác động trực tiếp của sóng và dòng chảy là thân kè và chân kè. Trong nhiều năm nay Việt Nam đã sử dụng công nghệ truyền thống, nghiên cứu sáng chế và ứng dụng nhiều công nghệ nước ngoài nên hiện nay kết cấu kè này tồn tại ở nước ta tương đối phong phú và đa dạng. Mặt cắt ngang kè.
[nguồn: bản vẽ sở nông nghiệp và PTNT Tiền Giang] Độ dốc phía biển thông thường có hệ số mái nghiêng m = cotg 𝛼> 1. Thân kè chủ yếu được đắp bằng đất, trên nó có lớp gia cố. Lớp gia cố có rất nhiều loại: đá lát khan, đá xây, đá đổ, tấm bê tông đúc sẵn, xi măng,… Ngoài ra kè chắn sóng mái nghiêng còn ứng dụng nhiều cấu kiện tự chèn liên kết chặt chẽ nhằm tiêu hao năng lượng sóng và giảm ứng suất trên kè. Ưu điểm: Đặc điểm của kè mái nghiêng là độ dốc mái phía biển tương đối thoải, tính ổn định tốt, phản xạ sóng trước đê ít, đáy đê rộng, ứng suất phân bố đều trên đất nền.
Trong quá trình xây dựng có thể tận dụng được vật liệu dễ kiếm tại địa phương. Do kích thước lớn nên độ ổn định của công trình tốt, có thể thích ứng với hầu hết các địa hình. Nhược điểm: Tốn nhiều vật liệu, thời gian trong quá trình xây dựng và không thể tận dụng mép ngoài bờ kè để neo đậu tàu. Cấu kiện tự chèn Cấu kiện bê tông tự chèn gia cố nền công trình kè luôn được che kín chống lại mọi tác động xâm thực gây mất ổn định cho công trình, hấp thụ năng lượng sóng, giảm tải trọng tác động lên kè.
Các kích thước hình học được tham khảo trong bản thiết kếLiên tiếp hai năm 2005 và 2006, bão đã đổ bộ trực tiếp vào Thanh Hóa và Nam Định với cấp độ lớn hơn cấp độ thiết kế, đê biển bị tràn, kè bảo vệ mái nghiêng bị hư 7 hỏng, có kè bị phá hủy hoàn toàn. Trên cùng đoạn đê được sử dụng nhiều loại kết cấu thì kết cấu kè bằng các cấu kiện bê tông tự chèn có mức độ hư hỏng ít hơn so với các hình thức kết cấu khác. Chi tiết cấu kiện BT tự chèn D27CM. [nguồn: bản vẽ sở nông nghiệp và PTNT Tiền Giang] Nhờ kiểu dáng và khả năng tạo liên kết của ngàm cấu kiện, chân cấu kiện sau khi gài hoàn toàn vào trong ngàm cấu kiện thì ngoài khả năng tạo ra liên kết gài tự chèn ba chiều trong mảng bê tông, ngàm cấu kiện còn có tác dụng như một khóa mềm khóa chân cấu kiện, triệt tiêu hoàn toàn chuyển vị đứng gây trượt theo các mặt bên và chuyển vị xoay của cấu kiện, hướng chuyển vị tự do duy nhất của cấu kiện là hướng về phía mặt phẳng nền công trình.
Vì vậy, khi nền công trình bị lún hay biến dạng cục bộ võng xuống thì các cấu kiện cũng chuyển vị theo và mảng bê tông lắp ghép cũng biến dạng mềm tương ứng theo mặt nền, hiện tượng trượt và xoay theo mặt bên của cấu kiện tạo ra khe hở tại các mặt bên tiếp giáp bị triệt tiêu hoàn toàn, nói cách khác là liên kết gài tự chèn ba chiều trong mảng bê tông lắp ghép không bị phá hủy, nền công trình luôn được che kín chống lại mọi tác động xâm thực gây mất ổn định cho công trình. 8 Hình 1Error! No text of specified style in document. Chi tiết lắp ghép. Mặt trên của lớp cấu kiện.
Tình hình xói lở ở bờ sông, bờ biển gò Công – Tân Thành, Tiền Giang Bờ sông, bờ biển là những khu vực thường xuyên chịu tác động của dòng chảy, sóng biển, các cơn bão. Chính những yếu tố thiên nhiên này là nguyên nhân chính gây ra xói lở và dẫn đến thảm hoạ cho người dân sống ven bờ. Trong những năm gần đây, 9 tình trạng xói lở bờ ở các khu vực bờ biển Việt Nam, đặc biệt là các tỉnh miền Tây Nam Bộ, rất lớn và ngày càng gia tăng. Điều này dẫn đến sự phá hủy và làm mất dần các cồn cát ven biển, diện tích rừng phòng hộ.
Các khu vực thấp bên trong bị biển lấn sâu vào gây ra tình trạng lũ lụt đe doạ an toàn các công trình hạ tầng cơ sở và ảnh hưởng đến đời sống xã hội của người dân. Hàng năm nhà nước phải bỏ ra một khoản kinh phí vô cùng lớn để khắc phục hậu quả do xói lở cũng như nâng cấp hệ thống đê biển, nhằm tăng khả năng chịu đựng được những tác động của sóng biển và gió bão ngày một gia tăng. Xói lở ở bờ biển Việt Nam. [nguồn: internet] Gò Công Đông là một huyện duyên hải phía Đông tỉnh Tiền Giang, với đường bờ biển dài 32km tính từ cửa Soài Rạp đến cửa Tiểu.
Và rừng ngập mặn ven biển là yếu tố quan trọngcủa huyện, với 2065 ha rừng phòng hộ là nguồn dự trữ sinh quyển cũng như là nơi trú ẩn, sinh sôi của hơn 300 giống loài thủy sản, cũng là tuyến bảo vệ sản xuất và cuộc sốngnhân dân địa phương. Tuy nhiên, nhiều năm qua tình trạng rừng ngập mặn chết và bị xâm thực mãnh liệt tại bờ biển Gò Công Đông diễn ra ngày một nghiêm trọng bởi nhiều lý do, như: hậu quả tàn phá do chất độc dioxin trong chiến tranh (1969-1972); chặt phá rừng phục vụ cho nông nghiệp, nuôi trồng thuỷ sản, hoạt động kinh tế của người dân. Bờ biển gò Công Đông – Tân Thành. Bờ biển Gò Công Đông có hướng Bắc Nam, nên hàng năm phải đón chịu những thiệt hại của sóng gió.
Hậu quả là rừng ngập mặn phòng hộ ven biển nơi đây ngày càng mỏng dần, và có thể biến mất hoàn toàn, đe doạ đến sự sống của con người và các loài thuỷ sinh. Chính quyền địa phương đã có chiến lược trồng lại rừng nhưng vẫn không thành công. Yếu tố gây xói lở: Vật liệu cấu tạo bờ và hướng bờ. Hoạt động của sóng.
Hoạt động của thủy triều Hoạt động của người dân. Từ năm 1998 đến nay rừng phòng hộ ven biển Gò Công được phục hồi, tuy nhiên diện tích rừng vẫn giảm. Trong những năm qua, mặc dù tỉnh đã trồng thên 177 ha rừng nhưng lại có 200 ha rừng “biến mất”, rừng phòng hộ cũng đang bị đe dọa và có nguy cơ bị phá hủy nếu không có những biện pháp hữu hiệu trong tương lai. Tại vị trí làm kè mới, rừng phòng hộ bị suy giảm nghiêm trọng; chỉ trong thời gian 21 năm (từ 1989 – 2010) chiều dày rừng giảm 250 m, trung bình 12m/năm, chiều ngang rừng còn lại lớn nhất là 120 m, nhiều đoạn mất rừng phòng hộ.
Vì vậy xây dựng kè để bảo vệ đê biển là hết sức cần thiết và cấp bách để đối phó với sự xâm thực bờ 11 biển và ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. Trước khi triển khai các phương án xây dựng thì việc tiến hành thử nghiệm là không thể thiếu. Tuy nhiên, điều này sẽ dẫn đến kinh phí cao và thời gian thực hiện lâu.
