Chương 1: Tổng quan kể trong vật liệu đáy. Nó ở trang thái lơ lửng gần như vĩnh viễn và do đó tram tích được nước mang đi và không tương tác với đáy.2 minh họa các dạng chuyên vận của trầm tích. Khi vùng khảo sát là vùng RNM, tram tích ở dạng kết dính thi dạng chuyền vận chi phối chính trầm tích tại vùng này là chuyên vận tram tích lơ lửng. Trầm tích lo lửng chuyên động nhờ chuyên động rối của nước tạo trạng thái lơ lửng lên nhờ các lực xoáy đây lên.
Lực nâng các phan tử có thé xảy ra với điều kiện: thành phần thắng đứng của vận tốc lớn hơn độ lớn thủy lực của vật lơ lửng (độ lớn thủy lực là vận tốc rơi đều của phần tử trong môi trường nước yên tĩnh, đo bằng cm/s hoặc mm/s, phần tử càng bé thì độ lớn thủy lực của nó càng bé). Để duy trì trạng thái lơ lửng hai thành phần cần phải bằng nhau. Trong dòng rối ở các gờ đáy tạo nên các xoáy có trục ngang trôi theo dòng nước mang theo cả trầm tích từ đáy. Với chuyển động đồng đều thì lượng trầm tích nổi lên và chìm xuống cân bằng nhau trong trạng thái động, tức là trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị mặt cắt số phần tử chuyên hoá từ trạng thái lơ lửng thành trầm tích đáy bằng số phần tử từ trầm tích đáy thành trạng thái lơ lửng.
Hướng dòng chảy.2 Cac dang chuyén vận trầm tích Chương 1: Tổng quan 1. Trầm tích kết dính Trầm tích kết dính lơ lửng trong nước tự nhiên không chỉ chịu tác động của quá trình chuyền vận và lắng đọng mà còn chịu các phản ứng của quá trình kết dính thành khối (flocculation), tức là sự kết tụ (aggregation) của các hạt min va sự phá vỡ (breakup) của các khối trầm tích dính kết. Mặc dù quá trình kết tụ và phá vỡ xảy ra ở quy mô nhỏ hoặc rất nhỏ so với quá trình vận chuyền và lắng đọng, nhưng quá trình kết dính thành khối có những tác động hiệu quả trên quy mô lớn. Như vậy, trầm tích kết dính (bao gồm chủ yếu là hạt vật chất sét) chịu tác động của các quá trình kết tụ (aggregation), phá hủy (breakup), lắng đọng (deposition) và xói mòn (erosion), các quá trình này được thé hiện qua Hình 1.
Khoáng vat sét Day Hình 1.3 Chu trình lắng đọng và tái lơ lửng của tram tích kết dính liên quan đến quá trình kết tụ và phá vỡ hạt trầm tích [16] Trầm tích kết dính bao gồm thành phan vô co (non-organic) và hữu co (organic). Thành phần vô cơ của trầm tích kết dính tự nhiên bao gồm chủ yếu là các loại khoáng sét, polyme khác nhau và tùy thuộc vào điều kiện môi trường xung quanh, mà còn bao gồm các loại kim loại khác. Trong số các loại đất sét, phô biến nhất là các khoáng vật kaolinit, vật liệu illit, montmorillonit và clorit, tất cả đều được đặc 10 Chương 1: Tổng quan trưng bởi đường kính tương đương khác nhau [¡7][¡S]. Trầm tích kết dính cũng chứa các hợp chất hữu cơ và hóa học bao gồm tảo, nắm, VI khuẩn, polysacarIt, chất dinh dưỡng, các bộ phận động vật và chat thải động vật.
Chúng làm thay đối các liên kết hóa lý của các hạt giữ chúng lại với nhau [¡9][20]1[21]. Đối với vùng nghiên cứu RNM, bao gồm cả các bãi triều xung quanh thì thành phan tram tích chủ yếu là bùn và sét. Đặc điểm quan trọng của các hạt bùn là bản chất kết dính của chúng giúp phân biệt chúng với các hạt không kết dính như cát và chỉ có khoáng vật sét mới có lực dính điện hóa. Như vậy, vật liệu bùn và sét tại bãi triều hoặc vùng RNM chính là dạng trầm tích kết dính.
Sự lắng đọng của tram tích kết dính là một trong những yếu tố tác động chính đến sự phát triển của RNM. Thành phần cấu tạo của bùn có thê khác nhau rất rõ từ khu vực trong sông đến cửa sông hoặc khu vực ven bo [22| và cũng thay đổi theo mùa và độ sâu nước. Giữa các hạt tram tích kết dính có lực liên kết mạnh do sự tích điện bề mặt của chúng. Khi kích thước hạt giảm, diện tích bề mặt của nó trên một đơn vị thể tích tăng lên và lực liên kết giữa các hạt (không phải trọng lực) sẽ chi phối trạng thái của tram tích.
Các hạt tram tích có kích thước min hơn thường kết dính hơn. Trằm tích kết dính có khả năng kết thành từng khối và tập hợp thành một dạng lớn hơn gọi là các flocs (hay còn được gọi là các khối kết dính) [23]. Đối với trầm tích trong RNM, 99% trầm tích lơ lửng sẽ bị dính kết tạo thành các khối kết dính [24]. Đối với vùng RNM mà các tác giả nghiên cứu, flocs có cấu trúc dang lỏng, được chia thành các khu vực có mật độ cao và thấp, kích thước của flocs thay đôi từ 30 đến 300 um.
Kích thước trung bình của flocs là 100 um tương ứng với vận tốc lắng đọng là 0,005 m/s [25], vận tốc lắng dong này lớn gấp 100 lần vận tốc của từng hạt sét và bùn riêng câu tạo nên các flocs. TÁC ĐỘNG CỦA CÁC QUÁ TRÌNH VẬT LÝ ĐÉN SỰ CHUYÊN VẬN TRAM TÍCH TRONG VUNG RUNG NGAP MAN Do vùng RNM thường nằm ở khu vực cửa sông, nên quá trình chuyên van tram tích tại đây sẽ chịu tác động của ba quá trình vật lý chính là: thủy triều, sóng và các ảnh hưởng từ sông di ra. Cac dòng triêu cung cap một nguôn năng lượng cho 11 Chương 1: Tổng quan tram tích di chuyển vào trong cũng như ra ngoài vùng cửa sông. Đối với vùng RNM, thủy triều đóng vai trò điều khién các dòng nước mang tram tích đi vào trong RNM, nước từ các cửa sông sẽ đi vào trong RNM lúc triều cao và đi ngược trở lại cửa sông khi triều thấp, điều này xảy ra là do có độ dốc bề mặt giữa vùng cửa sông và RNM [26].
Khi triều lên, trầm tích theo dòng nước đi vào và chuyền vận về phía bờ. Khi triều đối pha, vận tốc dòng tiến tới 0. Khi vận tốc giảm đến 0, trầm tích sẽ lắng xuống đáy. Khi dòng triều bắt đầu rút, vận tốc dòng tăng lên lại và tram tích sẽ theo dòng đi lên trở lại và bây giờ chuyền vận về phía biển.
Tuy nhiên, quá trình chuyên vận trầm tích vào trong RNM vẫn chưa được biết đến nhiều. Chúng ta biết rằng do sự thay đổi hướng dòng vào lúc triều kiệt [27] và do hiệu ứng giữ trầm tích lại đã làm xuất hiện vùng ứ đọng xung quanh thảm thực vật của RNM [28], nên lượng trầm tích được vận chuyền trở lại phía biển sẽ ít hơn. Phần lớn trầm tích, chủ yếu là ở dạng flocs, lắng đọng lại ở đáy. Sự lắng đọng của các flocs xảy ra chủ yếu tại phía sau rễ cây ngập mặn và lắng đọng lại rất dày trong cau trúc rễ, vì vậy tránh được các dòng chảy xung quanh [28] và khi đủ thời gian chúng sẽ lắng đọng lại tại đáy.
Vì vậy, các hạt sét mịn nhất chủ yếu được tìm thấy ở phía sâu trong RNM. Tuy nhiên, các lạch triều ở sâu trong RNM có thể mang một lượng trầm tích nhiều hơn và sâu hơn vào trong RNM. Cùng với dòng triều, sóng đi vào RNM có thể là nguyên nhân của sự chuyền vận trầm tích trong RNM. Khi sóng biển đi vào RNM, nó sẽ mang theo tram tích vào trong rừng [3|[29].
Mặt khác, khi trầm tích vùng ven RNM đi vào dưới dạng lơ lửng, tram tích này sẽ bị vận chuyền ra phía biển đưới tác động của sóng biển (ở điều kiện bão), bởi vì trầm tích ở dạng lơ lửng dưới các điều kiện rối, chúng sẽ không lắng đọng lại tại đáy và vì vậy chúng bị vận chuyền ra phía ngoài. Kết quả này thu được khi vận tốc dòng thực có hướng từ đất liền ra biển. Trầm tích chuyên vận ra xa bờ trong một cơn bão va sau đó lắng đọng tại vùng xa bờ dưới điều kiện lặng gió. Dưới điều kiện lặng gió, hoạt động của sóng biển là quá nhỏ dé trầm tích bị chuyển vận do sóng, trong điều kiện này thì trầm tích được chuyên vận chủ yêu do vận tôc dòng triều.
12 Chương 1: Tổng quan Đối với các quá trình trong sông, nước ngọt trong sông có tỉ trọng nhẹ hơn và noi lên bên trên nước mặn. Vì vậy, khi trầm tích đi vào trong cửa sông vẫn giữ nguyên tình trang lơ lửng trong nước sông, nó có thé bị mang ngược ra biển khá nhanh chóng. Tuy nhiên, các hạt nặng hơn sẽ rơi ra khỏi tình trạng lơ lửng và chìm xuống dưới đáy. Điều này lý giải tại sao lắng đọng trầm tích lớn nhất thường xảy rad phan phía trên của cửa sông.
Các hạt vật liệu min sẽ có xu hướng ở trong tinh trạng lơ lửng và di chuyên theo dong nước. Sự lắng đọng có thé xảy ra tại thời điểm nước đứng. Các hat tram tích thô hơn có xu hướng di chuyển dọc theo đáy và bị tác động nhiều nhất bởi hướng có vận tốc lớn nhất của dòng chảy. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 1.
Nghiên cứu về sự lan truyền sóng trong vùng rừng ngập mặn Các nghiên cứu về sự lan truyền sóng trong vùng RNM được nghiên cứu phố biến và rộng rãi trên thế giới. Kết quả hầu như đều cho thấy được vai trò suy giảm năng lượng sóng của RNM. Các phương pháp nghiên cứu bao gồm xây dựng chương trình tính toán, phát triển và áp dụng một số mô hình toán và khảo sát do đạc. Kết quả từ việc khảo sát, đo đạc và phân tích số liệu sẽ cho thấy được tỉ lệ suy giảm năng lượng sóng tại mỗi vùng RNM cụ thé, vì mỗi vùng RNM được đặc trưng bởi những thành phần cây ngập mặn khác nhau.
Ngoài tính toán về tỉ lệ suy giảm sóng, kết quả từ các mô hình toán còn cho thấy cơ chế dẫn đến sự suy giảm năng lượng sóng là mật độ cây, độ lớn/độ cao của thân/rễ cây; sự bề vỡ sóng va độ dôc của địa hình. Các nghiên cứu ngoài nước Bằng kết quả từ việc xây dựng mô hình toán và áp dụng cho vùng RNM ở Townsville (Australia) va đảo Iriomote (Nhat Bản), mật độ RNM, đường kính thân cây và rễ cây ngập mặn, cũng như là phô của sóng tới đã được chứng minh là một trong các cơ chế quan trọng dẫn đến sự suy giảm năng lượng sóng [2][29]. Bên cạnh sự tương tác của rễ/thân cây ngập mặn, sự bé vỡ sóng cũng là nguyên nhân gây nên sự suy giảm độ cao sóng khi đi vào RNM [30].