Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình biển: Nghiên cứu bố trí công trình giảm sóng dạng khối rỗng nhằm bảo vệ, tôn tạo bãi đảo nổi thuộc QĐTS

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả nghiên cứu và các kết luận cuối cùng trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bat kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tai liệu

(nêu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Tác giả luận văn

Chữ ký

Bùi Thị Kim Khánh

LỜI CÁM ƠN

Tác giả xin trân trọng cám ơn các thầy, cô khoa kỹ thuật Biển, dé tài độc lập cấp quốc

gia với tên đề tài: “Nghién cứu giải pháp tôn tao và chong xói lở đảo nổi thuộc

OPTS” do Viện kỹ thuật công binh tô chức thực hiện và đặc biệt là thầy giáo TS.Nguyễn Quang Chiếnvà PGS.TS.Lê Hải Trung đã hướng dẫn nhiệt tình, đóng góp

ý kiên cho việc hoàn thành Luận văn thạc sĩ này.

li

MỤC LỤC

067100005575 1

luc ẽa.' :.: ÔÒÔỎ 1

2 Mục đích của Đề taie cceccccccccssessessesssesssesssessssssesssesssecsusssssssessussssessecssecsueesessseceses 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên CỨU - 2-2 £ £+E£EE£EE+EE+EE+EE£EEEeEEeEkerkrrkrrrrei 2 A, Cấu trúc của luận văn ¿2 ++Sx++k+2EE2EEEEEEEE2E127127171121127171 71121111 cre 2 CHUONG I: TONG QUAN KHU VỰC ĐN01 — QDTS -.-<-s<s<ecse 4

1.1 Diu kiện tự nhiên - ¿22% ©E+SE£2EE2EE£EEEEEEEEE2E1E71712112212171 1111 Txcre.4 1.2 Đặc điểm địa hình địa chất - +: 222+++2x22EE2EEEEEESEEEEEEEEEErkrrrrerrreea 5

1.4 Chế độ thủy thạch động LUC o.ececcsccccsessesssessessesssessessessessssssessecsecsusssessessessseseeseess 9 1.5 Phan tích các quy luật cơ chế diễn biến bờ biễn -. ¿- ¿5+2 5+2 12

CHUONG II: SO SÁNH ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP BẢO VE BO BIEN 16

2.1 Nghiên cứu các yêu cầu về giải pháp - ¿+ x+S++Ek+EE+EzErEerkerkerxerksree 16 2.2 Các giải pháp thông dụng trên thé giới - 2+ 5+ ©++++£++£xezxzzx+rxerxersee 17 2.2.1 Hệ thống đập mỏ hàn 2: - 2S 2E E££E£EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkerkrrkerkee 18 2.2.2 Đập chan sóng xa bờ -.¿- 2: ©2222+2EE2EE22E1221122121127112211211 21121 20

2.2.3 Kết hợp đập mỏ hàn, đập chắn sóng và nuôi bãi nhân tạo 21

2.3.1 VềỀ giải pháp -¿ :- ¿e2 1+ 2E 1EE1E11211211211211 1111111111111 11.1111 1E 22 2.3.2 Về câu kiện -+- St c2 E221 212112110111112112111121211 11x 23

11

CHUONG III: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GIẢM SONG CUA KHOI RONG 26

3.1 Kết cấu khối rong Reef Ball ¿5c ESE+SE+EEEEE2E2EEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrrreeg 26 3.1.1 Giới thiệu về rạn đê ngầm Reef Ball -¿- 2 2 + se£xe£x+E++E+zEzxezxees 26 3.1.2 Các công trình Reef Ball trên thế giới 2-2 5¿+5£+++£x+rxvzxezreerxees 29 3.1.3 Chức năng thiết kế của Reef Ball ¿©22©5z22x+22xt2xezxesrxrsrxerreee 33 3.2 Thiết lập thí nghiệm 2- 22 2+ E+EEE+EE£2EE+EEEEEEEEEE2EE271127122171171 1x xe 48

3.3.1 Điều kiện biên phục vụ tính toán kẾt cấu -c-cc St tE St Eekererrkerrree 35 3.3.2 Tính toán 6n định kết cấu ¿- 2 2 ©s+2E£+E£2EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEECrkrrkerrees 42

3.3.3 Xác định trọng lượng tôi thiểu của Reef Ball theo điều kiện ôn định trượt.43

3.4 Kết quả thí nghiệm 2-2 22 +2+++EE+SEESEEE2E127112212112711271211 21111 1 cixe 52

CHUONG IV: NGHIÊN CỨU BO TRÍ MAT CAT CÔNG TRÌNH 53

4.1 Mục đích sử dụng mô hình - 5+ +3 13313 *EEEEErEkrrrrerrrrrrerrrrke 53

4.2 Giới thiệu mô hình toán Swash no cceesscsccceesssseeeccessesceeeecesssseeeceseessseeeees 53

4.3 Thiết lập mô hình - ¿- 2: 5¿©2£©+£2EE+2EE£EEEEEEESEEEEEEE2EE221E271211711221 211cc xe 59

4.3.2 Cac kich ban tinh toan 0 41-1111 62

4.3.3 Hiệu chỉnh mô hình toán theo kết qua thu được từ mô hình vật ly 66

4.3.4 So sánh hiệu qua giaM SONG eecccececeseceseceseecececeseeeeeceseeceseeesaeeesaeees 68

4.3.5 Đề xuất bố trí mặt băng giải pháp tôn tao, mở rộng bãi đảo nồi 71

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 2 1 Tóm tắt một số giải pháp bảo vệ trước bãi - 2-2 2+s+xecxerxerxsreee 18 Bang 2 2 Mot số tiêu chí lựa chọn các biện pháp ôn định và bảo vệ bãi biển

Bảng 3 1 Số liệu phương án kết câu đê ngăn cát giảm sóng Reef Bail 49

Bang 3 2 Kết quả ước tính mực nước theo tần suất 2-2 ¿+ s+zx+zx+ceez 37 Bang 3 3 Mực nước theo tần suất (Nguyễn Tương Lai, 2012) . -2- 5+: 37 Bang 3 4 Tổng hop đặc trưng mực nước, sóng phục vụ thiết kế giải pháp 41

Bang 3 5 Đặc trưng sóng cực tri phục vụ tinh toán kết cấu ¿-c-cccscesrcrersseee 42 Bảng 3 6 Kích thước cau kiện Reef Ball giả thiẾt -. -22- 52525 55+2cx+2zxczsecrsz 43 Bảng 3 7 Bảng kích thước cấu kiện lựa chọn ¿- -St+xEx+EvEEEEEEEEEEzEerxererkererrrrs 48 Bảng 4 1 Các phạm vi của độ sâu không thứ nguyên tương ứng với số lớp K trong Am Ầ 56

Bảng 4 2 Các kịch bản được thiết lập dé chạy mô hình -. ¿5 s2 s2 s2 5+2 62 Bảng 4 3 Chiều cao sóng H; (m) khi có công trình tại vị trí VT1 cách bờ 125 m 62

Bảng 4 4 Chiều cao sóng H; (m) khi có công trình tại vị tri VT2 cách bờ 100 m 63

Bảng 4 5 Chiều cao sóng Hs (m) khi có công trình tại vị trí VT3 cách bờ 75 m 64

Bảng 4 6 Chiều cao sóng và hệ số giảm sóng, truyền sóng khi hiệu chỉnh KB2 66

Bảng 4 7 Chiều cao sóng của thí nghiệm mô hình vật lý và mô hình toán 67

Bảng 4 8 Hệ số truyền sóng Kt và hệ số giảm sóng Ct các kịch bản 70

Bảng 4 9 Tổng hợp các tham số bố trí mặt bằng công trình (Đề tài: nghiên cứu giải pháp tôn tạo và chống xói lở đảo nổi thuộc QDTS ĐTĐLCN.19/15) 74

Bang A 1 Kết quả truyền sóng tại vị trí VT1 = 125 m: Hs = 0,55 m, Tp = 6,6 s, h=

Bang A 5 Kết quả truyền sóng Kt tại vị trí VT2=100m: Hs=1.4m, Tp=6,6s,

Bang A 8 Kết quả truyền sóng tại vị trí VT2=100m: Hs=0.55m, Tp=6,6s,

h=1.15m-xếp 5 hàng -+- St E211 2E12171111111111111111 1.11111111111111 T1 1111 c1 rreg 86Bang A 9 Hệ truyền sóng Kt tại vi trí công trình VT2=100m: Hs=0.55m, Tp=6,6s,

DANH MỤC HÌNH ANH

Hình 1 I Bản đồ Việt Nam (bên trái) và QDTS (bên phải) - 2 2552552: 4 Hình 1.2 Biến động đường bờ và bãi cát xoay tại đảo ĐN01, 1994-1995 (Nguyễn

Hình 2 1 Khu vực biển Cannes 10 19 Hình 2.2 Bến du thuyền biển Pornic (Pháp) ¿- ¿+2 ©5++x++£x+2x+ezx+zrxzrxees 20 Hình 2 3 Các khối Ball đã được nghiên cứu 2-2 ++2+++£++zx+zE+zEx+rxerxzes 25 Hình 3 1 Các khối HSAR tiêu biểu (Mottet, 1985, Harris, 2001, Alemand, et.al.,

"0000 27

Hình 3 2 Reefball là nơi trú ngụ và phát triển của san hô - 2 2 5z + s+z 27 Hình 3 3 Khách sạn Mariott trước và sau khi xây dựng đê ngầm Reef Ball 30 Hình 3 4 Dự án đê ngầm Reef Ball tại Marriott hofel - <<ss<<++<<<<<sss+ 31 Hình 3 5 Khối Reef Ball sử dung cho Gran Domicicus resOrt 2- 2-5 52552 32 Hình 3 6 Các khối Reef Ball đã được thi công cho khu vực Gran Dominicus 32

Hình 3 8 Tác dụng giảm sóng của khối Reefball 2-2 + + z+xe£xerxerxsrsez 34 Hình 3 9 Máng sóng thí nghiệm thực tẾ -¿- 2¿+++++£+++£x++Extzxrerxesrxrrrxees 50 Hình 3 10 Mô phỏng mặt bằng thí nghiệm trên máng sóng 2 -:- 5: 51 Hình 3 11 Các vị trí đặt đầu đo sóng của thí nghiỆm +55 + *++ssscxssxeeres 51 Hình 3 12 Mat cat công trình tại vị trí VT1 = 125 m - 2-2 2++x+£x+rx+rszxeee 51 Hình 3 13 Mặt cắt công trình tại vi trí V'[2 = 100 m - + +-+++++vsseresereres 51 Hình 3 14 Mặt cắt công trình tai vị trí T3 = 75 m - 2-2 + ++E££ke£xerxerxsreee 52 Hình 3 15 Quá trình mực nước trích xuất từ Global Tide Model . - 36

Hình 3 16 Tần suất 1018:1191 36

Hình 3 18 Phổ sóng tại điểm xa bờ và gần bờ + 5© 2+c++Extrxcrxeerxerxrrkrres 39 Hình 3 19 Phân bố chiều cao sóng ngang bờ .- 2:2 ¿+++++2+++zx++zxezzxees 39 Hình 3 20 Mặt cắt ngang phan sát bờ gồm thềm san hô 2-2 z240 Hình 3 21 Chiều cao sóng tính toán bằng Wadibe -2¿- 5¿+cxccvevrxesrxerrsees 41

Hình 3 22 Cấu tạo và kích thước khối Reef Ball . cc©c+cevcxxererrkerrrte 43

VI

Hình 4 1 Định nghĩa lưới theo phương thăng đứng với K lớp và K + 1 mặt tiếp giáp 56

Hình 4 2 Tọa độ của điểm sốc [XPC] và [YPC], góc quay [alpc] và số điểm lưới của lưới tính toán so với hệ lưới tọa độ thực Lưu ý rằng trong trường hợp tọa độ cầu, các

trục xc và xp đều chỉ về hướng Đông . ¿+ 2£ ©k+EE+EE+EE2EEEEEEEEEEEEEEEEEkrrerrrred 57 Hình 4 3 Mô phỏng mặt cắt ngang công trình -2- 2z +¿+c++x++zx++zx+zzez 59

Hình 4 4 File dia hình đáy “.ĐOf” Sàn HH HH HH gi nnnrnrệp 60

Hình 4 6 File đọc mô hình Swash ““.SWS”” - cQn HH HH ng vn ng ven, 61

Hình 4 8 Chiều cao sóng khi có công trình tại vị trí VT1 cách bờ 125 m 63

Hình 4 9 Chiều cao sóng khi có công trình tại vị trí VT2 cách bờ 100 m 63

Hình 4 10 Chiều cao sóng khi có công trình tại vị trí VT3 cách bờ 75 m 64

Hình 4 11 Chiều cao sóng khi xếp 3 hàng Reef Ball tại các vị trí khác nhau 65

Hình 4 12 Chiều cao sóng khi xếp 4 hàng Reef Ball tai các vị trí khác nhau 65

Hình 4 13 Chiều cao sóng khi xếp 5 hang Reef Ball tại các vị trí khác nhau 66

Hình 4 14 Biểu đồ hiệu chỉnh hệ số rỗng -2- 2-22 2EE££E£+E£+EE£EE+EEzEEzEerrxee 67 Hình 4 15 Biéu đồ chiều cao sóng thí nghiệm và mô hình khi đặt công trình tại vị trí VT2 và xếp 3 hàng -:-©5¿++1+EESEE2E12E127121121121111111211111111.11 111111 68 Hình 4 16 Sơ đồ xác định hệ số truyền sóng qua đê chắn sóng xa bờ 69

Hình 4 17 Biểu đồ chiều cao sóng của cả 11 kịch bản ¿5 5 s2 s+£s 2+2 70 Hình 4 18 Hiện tượng bồi — xói của các giải pháp bảo vệ bãi trước của đê biên bang hệ thống công trình chắn bùn cát và giảm sóng - 2-2-2 z+z+E++£xerxzrezrerrxee 72 Hình 4 19 Sơ đồ bố trí mặt bằng công trình (Chuyên đề 5.1.4 - ĐTĐLCN.19/15) 73

Hình A 1 Kết quả truyền sóng tại vị trí VT1 = 125 m: Hs = 0,55 m, Tp = 6,6 s, h= 1.15 m - xếp 3 hàng - xếp 3 hàng -¿-2¿©5¿+2E+Ex‡EE2E21127171711211221 2121 crxyeg 79 Hình A 2 Kết quả truyền sóng tại vị trí VT2=100m: Hs=1.4m, Tp=6,6s, h=1.15m-xép kh 80

Hình A 3 Hệ số truyền sóng tại vi trí công trình VT2=100m: Hs=0.55m, Tp=6,6s,h=1.15m-xếp 3 hàng ¿- ¿SE EÉEE9EEE 1911211211 217111111121111 1111111111111 re 81Hình A 4 Hệ số giảm sóng tai vị trí công trình VT2=100m: Hs=0.55m, Tp=6,7s,I1) (0n An mảỪỪỪDỪỒỪỒỪỒ.d4dÂ5 82

Hình A 5 Kết quả truyền sóng tại vị trí VT2=100m: Hs=1.4m, Tp=6,6s, h=1.15m-xép

MỞ DAU 1 Tính cấp thiết của đề tài

QĐTS gồm nhiều đảo san hô nổi và đảo san hô chìm, có giá trị về tài nguyên và cảnh quan Các đảo và thềm san hô có có vai trò chiến lược trong bảo vệ chủ quyền và phát triển kinh tế biển của Việt Nam Mặc dù có ý nghĩa chiến lực về an ninh quốc phòng nhưng hau hết các đảo nổi đều có diện tích từ 0,1 tới 0,5 km? và khoảng cách giữa các đảo tương đối lớn Diện tích nhỏ hẹp dẫn đến những hạn chế về phát triển kinh tế xã hội và khó khăn trong bé trí phòng thủ Cùng với việc củng cô và tăng cường kha năng quốc phòng an ninh ở Biển Đông, Việt Nam cũng tích cực dân sự hóa các đảo san hô ở Biển Đông dé đáp ứng nhu cau phát triển kinh tế biển.

Với các đảo nồi ở TS, hiện tượng xâm thực của tự nhiên đã trở thành quy luật: mùa gió này bờ đảo bị xói chỗ này, bồi chỗ kia, mùa kia thì ngược lại Do đó, việc bố trí các

công trình phòng thủ cũng như sinh hoạt của bộ đội phải rút sâu vào vùng lõi đảo, làm

cho diện tích sử dụng trong thực tế bị hạn chế nhiều.

Đề khắc phục hiện tượng này, từ trước đến nay chúng ta đã nhiều lần xây kè các loại, đến nay là loại kè kiên cố bằng bê tông xi măng, có nền móng vững chắc với những

dạng khác nhau Việc xây dựng này đòi hỏi kinh phí lớn, điều kiện thi công phức tạp, gặp nhiều khó khăn vì điều kiện thời tiết, điều kiện vận chuyển (trên biển), trung chuyền (từ tàu vào đảo) và không phải lúc nào cũng thực hiện được Hơn nữa, với kè

bê tông tại 9 đảo nổi ở TS, một thời gian sau khi xây dựng xong, có hiện tượng các vụn san hô dưới dạng cành, sỏi, sạn (tạm gọi là cát san hô - gọi tắt là cát) bồi dap ra

phía ngoài và di chuyên theo mùa, có nhiều đoạn kè bi lap dan Loại kè cố định này

được xây dựng theo kiểu cũ, có đặc điểm chịu lực là bảo vệ bờ biển bằng cách ngăn chặn, chống lại tác dụng của sóng biển nên chưa thật phù hợp với các điều kiện tự

Vân dé bảo vệ bờ biên đã được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu từ lâu, rat nhiêu

giải pháp bảo vệ bờ đã được áp dụng, đem lại hiệu quả tích cực Từ trước những năm

1985, các dạng, loại kêt cau bảo vệ bờ biên ở tat cả các nước phân lớn có kêt câu cứng

với nhiều hình dạng, chủng loại khác nhau Nhiều loại kết cấu đã trở thành tiêu chuẩn

và là những sáng chế độc quyền của những cá nhân và tổ chức khác nhau Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế và phạm vi áp dụng của những loại kè cứng được trình bày đầy đủ trong nhiều tài liệu tham khảo chuyên ngành kỹ thuật công trình biển hoặc kỹ

thuật vùng bờ (Coastal Engineering).

Việc nghiên cứu tôn tạo và mở rộng đảo đã được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu

và triển khai nhưng chủ yếu là các đảo gần bờ, điều kiện địa chất là trầm tích bùn cát của thêm luc địa, Tuy nhiên đặc điểm nỗi bật về điều kiện tự nhiên của các đảo trong QĐTS là địa chất san hô nằm trong vùng rốn bão của biển Đông, sóng gió lớn, do đó không thé ứng dụng các giải pháp khoa học và công nghệ nước ngoài một cách

“nguyên bản” để mở rộng và tôn tạo các bãi đảo san hô xa bờ ở biển Đông Dé tôn tao và mở rộng các dao này trước hết là cần phải giữ ồn định các bãi cat, lựa chọn các giải pháp kết cấu phù hợp với điều kiện tự nhiên của đảo dé đảm bảo 6n định thềm đảo, không phá vỡ môi trường sinh thái của đảo mà lại phù hợp với khả năng đầu tư của nước ta Bài luận văn trình bày cụ thể về giải pháp tôn tạo và mở rộng 1 bãi đảo nhỏ

-DNO1 (thuộc QDTS).

2 Mục đích của Đề tài

Nghiên cứu ứng dụng giải pháp công nghệ có tính linh hoạt cao, phù hợp với các điêu kiện tự nhiên và các điêu kiện thi công tại các đảo đê tôn tạo va mở rộng đảo nôi

ĐN0I1 thuộc QDTS, phục vụ an ninh, quốc phòng và kinh tế.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các hiện tượng và quá trình hải văn quanh bờ đảo, các giải

pháp bảo vệ và chống xói lở bờ đảo.

Phạm vi nghiên cứu là đảo nổi DNO1 thuộc cum Nam Yết của khu vực QDTS.

4 Cau trúc của luận văn

MỞ DAU

Tính cấp thiết của đề tài

Mục đích của Đề tài

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

CHƯƠNG I: TONG QUAN DIEU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC ĐN0I - QĐTS

1.1 Điều kiện tự nhiên

1.2 Đặc điểm địa hình, địa chất, trầm tích

1.3 Đặc điểm khí tượng, thủy hải văn 1.4 Chế độ thủy thạch động lực

1.5 Phân tích các quy luật cơ chế diễn biến bờ biển

CHƯƠNG II: SO SÁNH ĐÁNH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ 2.1 Nghiên cứu các yêu cầu về giải pháp

2.2 Các giải pháp thông dụng trên thế giới

2.3 So sánh và lựa chọn giải pháp

CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GIẢM SÓNG CỦA KHÓI RÖNG 3.1 Kết cau khối rỗng Reefball

4.4 Hiệu chỉnh mô hình toán theo kết quả thu được từ mô hình vật ly

4.5 So sánh hiệu quả giảm sóng

4.6 Đề xuất bồ trí mặt bằng giải pháp tôn tạo, mở rộng bãi đảo nồi.

CHƯƠNG I: HIEN TRẠNG KHU VỰC ĐN01 - QĐTS

1.1 Điều kiện tự nhiên

QĐTS của Việt Nam nằm về phía Nam Biên Đông, ở trong khoảng từ 6°30’ đến 12°00 độ vĩ Bắc, 111900 đến 117920? độ kinh Đông, cách vịnh Cam Ranh (Khánh Hòa) khoảng 248 hải lý và cách đảo Hải Nam (Trung Quốc) gần 600 hải lý Đây là quần thê

gồm hơn 100 đảo, bãi ngầm, bãi san hô, trải rộng trên vùng biển khoảng 180.000 km?

và án ngữ vùng biển rộng phía Đông Nam nước ta Căn cứ vào vị trí và khoảng cách

giữa các đảo, QDTS được chia thành tam cum: Song Tử, Thi Tứ, Loại Ta, Nam Yết,

Sinh Tôn, TS, Thám Hiểm và Bình Nguyên.

Nhìn chung, các đảo thuộc QDTS có diện tích nhỏ (khoảng vài chục héc-ta trở xuống);

trong đó, Ba Bình là đảo rộng nhất, có điện tích khoảng 0,6 km” Về độ cao của các

đảo (so với mặt nước biển trung bình) khoảng từ 3 m - 5 m; cao nhất là đảo Song Tử

Tây, khoảng từ 4 m - 6 m (lúc thủy triều xuống) Tổng diện tích phần nổi của tất cả

các đảo, đá, cồn, bãi ở QDTS chỉ khoảng 3km2 nhỏ hơn tổng diện tích của quan đảo

Hoàng Sa (10km?) nhưng lại trải ra trên một vùng biển rộng gấp hơn nhiều lần quan đảo Hoàng Sa.

TAUNG QUỐC

Hình 1 1 Ban đồ Việt Nam (bên trai) và QDTS (bên phải)

1.2 Đặc điểm địa hình địa chat

1.2.1 Địa hình

QĐTS là một vỉ lục địa bị nhận chìm vào đầu đại Kainozoi do tách giãn lục địa Đông Nam Á, xoay chuyén va truot dan vé phia tay nam Thêm lục dia TS là một dai địa hình tương đối hẹp, kéo dài tự nhiên của các đảo từ độ sâu 0-200 m quanh đảo, sâu từ

60 đến 80 m Thanh phan cấu tạo dai này thường là các mảnh vụn san hô, chủ yếu là

hạt thô Trong khi đó, sườn lục địa TS là một dải bao quanh thêm lục địa, kéo dài từ

mép thêm lục địa đến độ sâu 2.500 m, có nơi lên tới hơn 3.000 m Thành phần cấu tạo chủ yếu là từ đá gốc Các bãi ngầm có bề mặt sườn là các bề mặt đồ dốc từ độ sâu 170

đến 1.500 m Sườn của các rạn đá ngầm như đá Tây, Vành Khăn, Phan Vinh có sườn dốc gần như thăng đứng.

Cả quần đảo bị chia cắt bởi các hệ thống đứt gãy có phương đông bắc - tây nam và tây

bắc - đông nam, gồm ba nhóm chính là nhóm đứt gãy đông bắc - tây nam (nổi bật

nhất), nhóm đứt gãy tây bắc - đông nam và nhóm đứt gãy hướng kinh tuyến - á vĩ tuyến (lệch so với vĩ tuyến) Ba nhóm này chia QDTS thành ba cum đảo có quy mô

khác nhau:

- Cụm thứ nhất: tập hợp các thực thé ở phía bắc TS với mật độ phân bé dày và đồng đều, như cặp đảo Song Tử, bãi Dinh Ba, đảo Thi Tứ, Loại Ta, đá Cá Nham, dao Ba Bình, ĐN01, Nam Yết, Sinh Tén và đá Lớn.

- Cum thứ hai: tập hợp các thực thé ở phía đông và đông nam TS với mật độ phân bố

thưa và đều, như đảo Bình Nguyên, Vĩnh Viễn, đá Vành Khăn, bãi Cỏ Mây, bãi Suối Ngà, đá Suối Ngọc, đá Núi Le, Tốc Tan, Phan Vinh, đá Tiên Nữ và đá Công Đo.

* Cụm thứ ba: tập hợp các thực thể ở phía nam và tây nam, phân bố rời rac va rat

không đồng đều về mặt kích thước, như đá Lát, đảo TS, đá Tây, đá Đông, đá Châu

Viên, đá Chữ Thập, đảo An Bang, đá Thuyền Chài, đá Kỳ Vân, bãi Kiêu Ngựa và bãi Thám Hiểm.

Các nhà khoa học Việt Nam đã nghiên cứu một số đảo như Nam Yét, Song Tử Tây,

TS và phân chia địa hình tại đây thành ba mực địa hình theo độ cao, gồm 0,5-1,5 m;

2,0-3,5 m và 4,5—6 m, trong đó mực địa hình 4,5—6 m chỉ có ở phía tây dao Song Tử

Tây (cao nhất quần đảo).

* Dao ĐN0OI

Đảo ĐN0I cũng có phần nổi và phan chim Phần nồi có hình quả đậu Theo sé tay chiến sĩ đảo TS và DKI thi đảo DNO1 có chiều dai khoảng 450 m, rộng chừng 130 m,

qua thực tế đo đạc được, đảo có chiều đài đạt tới 555 m và chiều rộng chỉ 98 m ở chỗ

rộng nhất (theo trắc địa) Độ cao của đảo theo số tay chiến sĩ đảo TS và DKI thì đạt tới 3,5 - 3,8 m lúc triều thấp nhất, nếu so với triều trung bình thì đạt tới 2,5 - 2,8 m Phan chìm là vành san hô ngầm bao quanh phía Nam ngoài, hình thù dài hình quả đậu và chỗ rộng nhất từ mép đảo nổi ra mép dao chìm là ở đầu mút TB của đảo, có thé đạt trên 1000 m, còn thường rộng từ 300 - 600 m Phần đảo chìm lúc triều rút xuống mức thấp nhất được lộ ra cao từ 0,2 - 0,6 m.

12.2 Địa chất

Chất đất trên các đảo chủ yếu là cát san hô, có lẫn các lớp phân chim và mùn cây, dày khoảng 5 - 10 cm Trên một số đảo có một số túi nước ngọt ngầm ở tang nông, hình thành khi nước mưa ngắm xuống Tuy nhiên, trữ lượng và chất lượng loại nước này

thay đổi theo không gian - thời gian và bị lẫn tạp chất ở tầng đất mặt cũng như lẫn

nước biển; tính kiềm yếu là đặc trưng của nguồn nước này Ngoài ra, diện tích các đảo cũng thay đổi tuỳ theo mùa; vào mùa đông diện tích giảm va tăng vào mùa hè Sự sống

còn của đảo lệ thuộc vào sự phát triển của san hô; nếu san hô chết sẽ khiến đảo dễ bị

sóng và gió bão bảo trụi.

Ở đảo DNO1 nếu làm mặt cắt từ mép ngoài của phần đảo chìm đến hết phan đảo nổi, thì có thể thấy rõ như sau:

Phần đảo chìm là nền san hô sống và chết, chủ yếu là san hô cành bị dẫm đạp gãy đi

nhiều, nhiều nơi "phăng lì" như "sân bóng" Cùng với san hô cảnh có san hô cầu, san

hô khối, san hô tán Cũng như đảo Nam Yết, ở đây rất phong phú các loại sò ốc Trên các phần thấp, ranh thấp của phần đảo chìm có rất nhiều cát san hô và vụn sò ốc tram

tích Gần đảo nổi chủ yếu san hô chết, càng ra xa tỷ lệ san hô sống nhiều hơn, nhưng

do dẫm đạp san hô chết cũng rất nhiều Đó cũng là lý do để các xác san hô được sóng

6

tích tụ lại thành bãi xác san hô nổi lên lúc triều rút ở trên vành đai san hô ngầm Ở

phan đảo nổi cau tạo của đảo ĐN0I rất giống với đảo Nam Yết Xung quanh đảo nổi ở phần tiếp xúc với đảo chìm, đặc biệt là dọc theo suốt bờ Đông Bắc của đảo lộ ra các lớp cat san két ma nguyên liệu là các vụn cat sạn san hô, các mảnh vụn vỏ so ốc vỡ được gắn kết lại khá rắn chắc, có thế nằm nghiêng 100 đồ về phía Đông Bắc Thế nằm này phản ánh các lớp trầm tích bãi biển có sóng.

Phần trên của đảo nổi ĐN01 là tram tích cát hạt thô bở rời, kích thước hạt trung bình

từ 0,1 - 1 mm, mịn hơn so với Nam Yết (ở Nam Yết kích thước hat từ 0,5 - 3 mm) Cát thô này phân bố khắp bề mặt của đảo và qua công trình khai đào làm nhà 2 tầng có

chiều dày 3 - 3,5 m thì gặp nền san hô cứng Một nét đặc biệt là ở đây chưa phát hiện được tang phân chim Có thé cũng có ở trên mặt như ở Nam Yết, nhưng do con người

làm xáo trộn nhiêu lần nên không còn tôn tại rõ.

Do câu tạo đã nêu ở trên và dao qua bé nhỏ nên cũng như đảo Nam Yêt, ở đây không

có nước ngọt Nước mưa thâm xuông gặp phải tang cát sạn kết ran chắc chúng chảy thâm ra biên Lớp cát bở rời ở trên quá mỏng không lưu giữ được nước ngọt, nước

ngọt ở trên mặt chỉ đủ cho một số cây sinh sống.

1.2.3 Vật liệu

Trầm tích hiện đại tầng mặt đảo chủ yếu là các trầm tích hạt thô có cấp hạt > 0,5 mm, chiếm phần lớn diện tích đảo nồi Trầm tích hiện đại tầng mặt đảo được chia thành 5 loại bao gồm cuội, sạn, sạn cát, cát thô, cát trung (ĐT TS02,1997) Nguồn vật liệu ở đây chủ yếu là nguồn vật liệu được cung cấp tại chỗ Các sản phẩm này do tác động

của các quá trình phong hóa vật lý, quá trình phá hủy của sóng trên thềm bờ ngầm, rồi

được dòng chảy dọc bờ, dòng triều đưa lên bồi tụ và lắng đọng Đặc biệt, hướng di chuyên của dòng bồi tích phụ thuộc chặt chẽ vào chế độ dòng chảy trong mùa đông và

mùa hè.

Quanh dao, các bãi bôi tụ phía Tây Bắc và Đông Nam thé hiện rõ vai trò của dòng

ven bờ mà chủ yếu là dòng của sóng hướng Đông Bắc và Tây Nam Các bãi bồi tụ

theo cơ chế lắng đọng tại chỗ mang tính tạm thời về hình thái và vị trí.

Vật liệu được sinh ra tại chỗ nên trữ lượng là có giới hạn Vật liệu trầm tích di chuyên theo dòng chảy, gần như vòng theo đường bờ đảo ở hai mặt Đông Bắc và Tây Nam.

Chính vì vậy, việc chặn dòng chảy, giữ vật liệu có thé làm phá vỡ sự dịch chuyên cân

băng giữa các mùa trong năm.

Quan sát cho thấy vị trí xuất hiện và hình dạng các bãi cát quanh đảo tương đối giống

nhau qua các năm Theo đó tổng lượng vật liệu tram tích quanh đảo trong ngắn hạn có thể nói là tương đối 6n định và có xu hướng tăng theo thời gian, nên khi bị giữ lại, sự

di chuyén theo quy luật mùa của vật liệu sé bi hạn chế lại so với trước Khi bị giữ lại ở mặt Đông Bắc, vật liệu tới bố sung nên bãi đảo ở mặt Tay Nam bị ít đi, dẫn đến có thé

sẽ bị xói, hạ thấp cao trình và ngược lại.

1.3 Dac điểm khí tượng, thủy hải văn

1.3.1 Nhiệt độ

Tại trạm khí tượng trên đảo TS, nhiệt độ trung bình đo được là 27,7 °C Về mùa hè (tháng V đến tháng X), nhiệt độ trung bình đạt 28,2 °C; giá trị cực đại đo được là 29,3

°C vào tháng IX Về mùa đông (tháng X đến tháng IV), nhiệt độ trung bình là 26,8 °C, trong đó giá tri cực tiểu đo được là 26,4 °C vào tháng II Nhiệt độ trung bình tháng IV (tháng chuyền tiếp từ mùa đông sang mùa hè) là 28,8 °C, còn nhiệt độ trung bình

tháng X (tháng chuyền tiếp từ mùa hè sang mùa đông) là 27,8 °C, gần xấp xi với nhiệt

độ trung bình năm Nhìn chung biên độ dao động của nhiệt độ không khí vùng dao TS

không quá 4 °C.

1.3.2 Gió

Đảo chịu sự chi phối của 3 khối gió mùa Đông Bắc, Đông Nam va Tây Nam, mạnh và hoạt động dài ngày là gió mùa Đông Bắc về mùa đông và gió mùa Tây Nam về mùa hè, mang hơi nước từ biển gây hư hại cho vũ khí, trang thiết bị và sinh trưởng của cây

cối Gió Đông Bắc bắt đầu từ cuối tháng X, kết thúc vào tháng IV năm sau, hướng gió

thịnh hành trong thời gian này là Đông Bắc va Bắc; tốc độ gió trung bình 6,6 m/s (cấp4) Gió mùa Tây Nam kéo dài từ tháng V đến tháng X, hướng gió thịnh hành là TâyNam va Tây Tây Nam, tốc độ gió trung bình 5,4 m/s (cap 3) Những tháng mùa mưa

thời tiết mát mẻ hơn, nhưng hay có giông gió bão ảnh hưởng đến các hoạt động trên

1.3.3 Mưa

Trong giai đoạn 1954-1998, có tổng cộng 498 cơn bão ở biên Đông, trong đó có 89 trận đi qua hoặc phát sinh từ QDTS Một đặc điểm quan trọng là bão có xu hướng muộn dan từ Bắc xuống Nam Cu thé, bão chủ yếu xuất hiện ở phía Bắc và trung tâm quan dao trong tháng X, trong khi bão đi qua phía Nam rat ít và nếu có thì chủ yếu là trong tháng XI Trong cơn bão, tốc độ gió cực đại ghi nhận trong giai đoạn 1977-1985

có thê lên đến 34 m/s so với mức trung bình mọi thời điểm là 5,9 m/s 1.4 Chế độ thủy thạch động lực

Nam giữa vùng biển khơi, các đảo TS lớn, Nam Yết, DNO1, Song Tử Tây chịu tác động mạnh mẽ của các yếu tô thuỷ thạch động lực Trong suốt mùa đông sóng gió ở

đây có hướng thịnh hành là Đông bắc, Bắc, Đông với tần suất cao (84%) gây anh

hưởng lớn đến bờ biên Đặc biệt trong thời kỳ triều cường vào thời gian triều cao (~

2 m) sóng trực tiếp vỗ vào bờ đảo với áp lực lớn Đồng thời sóng vỡ ngay sát chân đê

kè tạo thành dòng chảy sóng với tốc độ khá lớn từ 0,35 m/s đến 3,8 m/s làm rửa trôi các trầm tích hạt mịn, cát trung và cát thô Hiện tượng này xảy ra với cường độ mạnh trong thời gian bão đồ bộ vào vùng đảo trùng với giai đoạn triều cường Trầm tích bị

rửa trôi sẽ dịch chuyển quanh đảo và lắng đọng tại các vị trí khuất sóng, trong các hốc

san hô tạo nên hiện tượng dịch chuyên các bãi cát quanh đảo theo mùa Các kết qua nghiên cứu trước đây đã chỉ ra sự bôi xói của vực nghiên cứu là do sóng.

Trầm tích hiện đại tầng mặt đảo DNO! chủ yếu là các trầm tích hạt thô có cấp hạt > 0,5 mm chiếm phan lớn diện tích đảo nổi Qua kết qua phân tích các mẫu trầm tích tang

mặt cùng với số liệu thuỷ văn, địa hình, địa mạo thu thập được qua các đợt khảo sát

tháng IV/1994 và IV/1995 của dé tài TS02 thì trầm tích hiện đại tang mặt đảo ĐN01

được chia lam 5 loại:

Theo két quả phân tích giá tri Ma, So va hàm lượng cấp hạt cho thấy đặc điểm động lực và quá trình thành tạo của trầm tích hiện đại tầng mặt đảo DNO1 được đánh giá như

sau:

a) Cuội

Thực tế đây là trầm tích cuội sỏi sạn không phân chia, trầm tích này có đường kính cấp hat lớn nhất, giá trị Ma đạt 1,6 + 5 mm, độ mài tròn và độ chọn lọc khá tốt với hệ số So từ 2 + 4 Hàm lượng cấp hạt cuội chiếm 26 + 29%, sỏi chiếm 11,8+ 23% sạn từ 21 +

28% và cát thô 11 + 21% Chúng được phân bố với diện nhỏ nằm trên thềm san hô ở phía TN của đảo bị ngập nước vào lúc triều cường Ngoài ra ở đây còn gặp tảng san hô có kích thước 10 + 25 cm năm xen lẫn với chúng.

b) Sạn

Năm tiép giáp với cuội là tram tích san Trâm tích sạn được phân bô với dạng dải hẹp

chạy viên xung quanh đảo nôi ôm lây tram tích cát ở mũi phía Bac, phía Nam và Tay Nam của đảo, tram tích sạn năm trên thêm san hô thường bị ngập nước vào lúc triêu Cường.

Trầm tích sạn có đường kính cấp hạt lớn đứng thứ hai sau trầm tích cuội sạn Đường kính trung bình đạt giá trị Ma từ 1,3~ 3 mm, độ mài tròn tốt với hệ số chọn lọc So = 1,4 + 2,2 Hàm lượng cấp hạt sạn tập trung cao chiếm tới 52 + 83%, còn lại chủ yếu là

trầm tích cát và sạn Thành phần thạch học của trầm tích chủ yếu là sản phẩm của san

hô bi vỡ vụn có lần nhiêu mảnh xác sinh vật.

c) San cát

Trầm tích sạn cát có đường kính cấp hạt từ 0,9 + 1,5 mm, độ mài tròn tốt với hệ số phân tuyển So = 1~ 1,5 Hàm lượng cấp hạt sạn chiếm 30 + 43%, cát thô chiếm 22 +

31%, cát trung chiếm 15 + 27% Trầm tích sạn cát được phân bố ở mũi phía Nam của

đảo nằm trên thềm san hô được kẹp bởi hai dải trầm tích sạn Trong trầm tích có lẫn

nhiêu mảnh san hô bị vỡ vụn và xác sinh vật biên d) Cát thô

Trầm tích cát thô có đường kính cấp hat đạt giá trị Ma = 0,45 + 0,8 mm Tram tích có độ chọn lọc tốt, hệ sé phan tuyén So < 2 Ham lượng cap hat cat thô khá cao chiếm tới

69 + 76%, còn lại là trầm tích khác.

10

Trâm tích cát thô được phân bô với diện rộng chiêm gân hêt diện tích bê mặt đảo nôi

và được trầm tích sạn bao bọc xung quanh Trong trầm tích có lẫn nhiều mảnh san hô

bị đập vỡ vụn và xác sinh vật.

e) Cát trung

Trầm tích cát trung có đường kính cấp hạt dat giá tri Ma < 1 mm, độ chọn lọc tốt với hệ số phân tuyển So < 1,5 Trầm tích cát trung có hàm lượng tương đối cao trên 70%,

còn lại chủ yếu là cát thô.

Trầm tích cát trung phân bố với diện hẹp, không tập trung Hàm lượng cấp hạt cát trung chiếm 52 + 71,2%, cát thô chiếm 24 + 44,5%, sạn chiếm 2,8 + 16% Chúng có mặt ở phía Tây và mũi phía Nam trên bề mặt của đảo nồi Trầm tích này có màu xám

trăng đôi chỗ có lẫn nhiều mảnh vụn san hô.

Qua phân tích đặc điểm va phân bố trầm tích tang mặt ở đảo DNO1 cho thay: dao ĐN0I được phủ lên trên mat chủ yếu là trầm tích cát, còn trầm tích thô hơn chiếm diện tích rất nhỏ Các trầm tích phân bố theo qui luật mịn dần theo độ cao Trầm tích mịn

thì được phân bố ở trung tâm đảo nơi địa hình cao, còn xuống thấp hơn thì trầm tích thô dần Các trầm tích hạt thô nằm trên thềm san hô thường bị ngập nước vào lúc triều

cường và được phân bố chủ yếu trên bãi nổi cao chạy dai theo hướng Tây bắc — Đông nam Tram tích tầng mặt đảo ĐN01 có độ chọn lọc tốt với hệ số phân tuyển So từ 1 + 3 Hàm lượng cấp hat tập trung tương đối cao Trầm tích ở đảo DNO1 có lẫn nhiều

mảnh san hô vụn và xác sinh vật biển với bề dày luôn bị thay đổi.

Nguồn vật liệu ở đây chủ yếu là nguồn vật liệu được cung cấp tại chỗ, các sản phẩm

này do tác động của các quá trình phong hoá vật lý, quá trình phá huỷ của sóng trên

thềm bờ ngầm được dòng chảy dọc bờ, dòng triều đưa lên bồi tụ và lắng đọng.

Hướng di chuyển của dòng bồi tích phụ thuộc chặt chẽ vào chế độ dòng chảy trong

mùa đông và mùa hè.

Thành phân thạch học câu tạo nên các loại trâm tích chủ yêu là san hô chêt với xác các

loại sinh vật biển khác.

II

1.5 Phan (ích các quy luật cơ chế diễn biến bờ biển

Do hình thai địa hình đảo DNO1 chạy dài theo phương TB - DN nên dưới tác động của

sóng hướng DB và TN, các tia sóng gần như truyền thăng vào đường bờ làm cho toàn

bộ đường bờ phía DB va TN đảo đều bị xói lở mạnh mẽ Các trầm tích ven bờ đảo bị

sóng phá huỷ được đưa ra xa bờ dưới tác dụng của dòng tiêu Qua kết quả phân tích thành phần cấp hạt trầm tích ở khu vực đới bờ và trên thềm san hô thấy răng, các trầm tích loại thô được lắng đọng ngay sát bờ, các trầm tích loại trung và nhỏ min được tải đi xa hơn dưới tác động của dòng tiêu bởi các chuyên động lăn, nhảy cóc và lơ lửng

theo dòng nước.

Theo kết quả đo vẽ biến dạng bờ đảo và tính toán cán cân bùn cát cho thấy ở 2 đầu

Đông và Tây đảo có sự biến động khá mạnh Đoạn bờ phía đầu mút Đông Nam tháng IV/1994 rộng tới 50 - 55 m, dài khoảng 90 m, cao trung bình khoảng 1 m nhưng đến

tháng V/1995 bãi cát này đã không còn và phần lớn được vận chuyển đi nơi khác Phần lớn các trầm tích vận chuyền về phía Nam tạo thành bãi cát vòng cung ôm lây

đảo, còn một phần thì được vận chuyển xuống thêm san hô quanh đảo tạo thành bãi cát

trắng thấp và rộng chỉ nổi lên khi mực nước triều thấp, một phần nhỏ theo các lạch vuông góc với bờ đảo được đưa xuống vách sâu Ở đầu mút phía Tây Bắc, lưỡi tích tụ

cũng bi thay đổi và lệch han về phía Tay Tây Bắc Khối lượng trầm tích bị mat đi do

sóng phá huỷ và dòng chảy ven bờ đã làm cho lưỡi này bị thu hẹp lại cả về chiều dài lẫn chiều rộng và thấp đi nhiều Khối lượng bị mat mát vào khoảng 500 - 900 m, các trầm tích này cũng bị vận chuyên xuống thềm san hô ở phía Tây dao tao ra ở đây bãi cát trăng thấp và rộng phủ trên thềm san hô.

Có thé nói sự phân bố và vận động bùn cát ven bờ đảo DNO1 khá phức tap va chịu tac

động trực tiếp của 2 tiêu hoàn lưu phía Đông và phía Tây đảo Trong mùa gió Tây nam, khi triều lên các tram tích bị phá huỷ ở bờ phía Tây Nam được vận chuyền về cả

2 đầu mút phía Đông và Tây đảo trên đoạn bờ Tây Nam Các trầm tích loại thô được

lắng đọng ở 2 đầu đảo còn các trầm tích nhỏ mịn được vận chuyền ra xa hơn lắng đọng trên thềm san hô với một diện tích khá rộng và điều này đặc biệt có ảnh hưởng xấu đến

hệ sinh thái (sự sống của các loài san hô, tảo, rong biển, cá ) trên thêm san hô Từ

thời điểm triều ngưng đến khi triều rút quá trình vận chuyên trầm tích về 2 đầu dao bắt

12

đầu giảm dần và diễn ra chậm Ở thời điểm này vận động của bùn cát chủ yếu là do dòng tiêu Ngược lại với mùa hè, trong mùa đông dưới tác động của gió Đông Bắc, các trầm tích bị phá huỷ ở bờ Đông Bắc được vận chuyên mạnh mẽ về 2 đầu đảo khi triều rút, còn khi triều lên tốc độ vận chuyên bùn cát dọc bờ diễn ra không mạnh băng dòng tiêu Trong quá trình vận chuyên về 2 đầu Đông và Tây đảo, các trầm tích hạt thô được

lắng đọng ở 2 đầu đảo còn các trầm tích nhỏ mịn được vận chuyên đi xa hơn lắng đọng

trên thềm san hô Khác với đảo Nam Yét, ở đảo DNO1 sự hình thành những doi cát

kéo dài về 2 đầu đảo trong mùa gió Đông Bắc và Tây Nam khó có điều kiện xảy ra mà còn bị phá huỷ do các tia sóng gần vuông góc với đường bờ Sự hình thành doi cát kéo

dai ở đầu đảo ĐN0I thường chỉ xảy ra ở đầu phía Tây của đảo trong mùa chuyên tiếp dưới tác động của sóng hướng Đông, còn ở đầu phía Đông rat ít xảy ra do tần suất và

độ cao sóng hướng Tây nhỏ hơn nhiêu so với sóng hướng Đông.

Việc phát triển đường bờ đảo cần căn cứ vào qui luật diễn biến bờ đảo và bãi theo mùa và trong thời kỳ nhiều năm dé lựa chọn vi trí và giải pháp công trình phát triển đường

bờ dao hợp lý Dé có đầy đủ cơ sở khoa học cho việc bảo vệ và tiếp tục xây dựng phát

triển bờ đảo, xây dựng các công trình dân sinh, kinh tế và quốc phòng ở các đảo thì cần có những khảo sát, đo đạc và kết thừa các kết quả nghiên cứu trong các giai đoạn khác nhau trong quá khứ, xác định được quy luật diễn biến bờ đảo và bãi cát trên thềm

san hô từ đó tìm kiếm các giải pháp tối ưu phát triển bờ đảo, đảm bảo an toàn và bền

lâu các công trình xây dựng trên các đảo.

Hầu hết các đảo thuộc QDTS déu chiu tac động mạnh cua chế độ gió mùa nên hướng

sóng chính cũng thay đối theo mùa, làm cho quá trình dịch chuyên trầm tích quanh đảo

cũng có tính mùa Trong các báo cáo thực địa và các báo cáo nghiên cứu cũng đề cập tới hiện tượng này và gọi hiện tượng này là các bãi cát xoay trên các đảo Các yêu cầu mở rộng đảo và phát triển bờ đảo cần căn cứ vào sự biến động của đường bờ đảo và biến động của các bãi cát này Hầu hết hiện tượng tích tụ bùn cát chỉ diễn ra ở các đầu phía đông và phía tây của đảo, theo hình thế của các thềm san hô va do yếu tố sóng theo mùa chỉ phối.

13

“Quá trình bồi tụ và xói lỡ xây ra rất mạnh, nhất là xối lở lô cốt ở phía DB đảo và đầu

mút DN và TB đảo Từ các bản dé biến dạng đường bờ trong nghiên cứu của Nguyễn.

Văn Cư (1995) cho thấy bãi cắt ở đầu mút Đông Nam năm 1994 rộng tới 50 - 55 m,

dải tới 90 m, cao trung bình 1,5 m Đến thing V/1995 được chuyển hẳn về phía nam

và bị thu hẹp lại chỉ còn là bãi hình vòng cung dai gan 70 m, rộng gần 40 m, cao ~ 0,8 mm Phần lớn vật liệu phủ rộng thành bãi cát trắng thấp va rộng, chỉ nổi lên khỉ mực nước triều xuống thấp Mot phần vật liêu được đưa xuống vực sâu.

Bãi bi ty ở đầu mút Tây Bắc đảo năm 1994 có chi đãi 68 m, rộng hon 50 m, cao ~

1,5 m, đến năm 1995 lùi dan xuống phía nam và thu hẹp còn dài S0 m, rộng 45 m, cao.~Im,

Bir Đông bắc đảo bi chan lại bởi các đoạn kẻ bê tông kiên cố mới xây và k cũ thắp xây trước đó về phía Đông Nam đáo, đoạn phía Tây bắc đáo thay đổi theo bờ bởi ty mũi Tây Bắc đảo đến sit mép mặt dao tạo thành các vách cao tối 0,7 0,8 m Khu vực

nay sau đó đã được xây kẻ bảo vệ.

Toàn bộ ba Tây nam đảo đang được gi cổ và xây dựng các kẻ bê tông kiên cổ để bảo

‘Tom lại, cde quá trình ngoại sinh mãnh liệt ở đảo ĐNOI đang tác động mạnh vào hai

đầu đảo Trong khi ở hai đầu mút đảo xảy ra quá tình bồi tụ tim tích, thi hai bờ ở

giữa về phía Đông bắc và Tây nam bị x6i lỡ rằm trọng Quá trình xói lở mạnh làm cho

chiều rộng dio bị thu hep cho ới khi đảo được tôn tạo, mở rộng trên nền bãi cất hìnhthành trên thém san hộ, ở mặt khuất sóng,

15

'CHƯƠNG II: SO SANH DANH GIÁ CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ BO BIEN

2.1 Nghiên cứu các yêu cầu về giải pháp

“Các dio san hô thuộc QĐTS nằm trong ving bign hở chịu tác dung thường xuyên của

sống, gió và các điều kiện xa bờ, Các đảo này có dign tích bề mặt do thấp so với mụcnước biển VỀ mặt dia chất công nh, khu vực ven bờ đảo có cấu tạo phân lớp với

thành phần cát sạn, san hô cảnh và san hô ting Trên cơ sở khảo sắt, phân ích đánh giá cho thấy các đặc điểm trên có ảnh hưởng rõ rệt đến quy luật xói lở bo đảo.

Các giải pháp chống x6i lở phải phù hợp với diễu kiện dia hình bao gồm bảo về bờ, bảo vệ bãi, kết cấu tiêu sóng Trong dé phần bảo vệ bờ phải có loại kết cầu sử dụng

cho cả loi đảo cổ bở cao đốc và loại đảo có bở thấp thoi ra biển Cấu tạo địa chit ticác đảo phù hợp với dạng móng và kết cấu trọng lực Nếu đặt móng trên lớp san hô thìkhông cổ hiện tượng lin, Trong các lớp địa chất cin quan tâm đặc biệt đến lớp 1 là lớpcất san hô lớp này ảnh hưởng quyẾt định đến khả năng ôn định của công tinh,

kiện tác chiến và các nhiệm vụ an ninh quốc phòng trên đảo là một trong những.

yu tổ cỏ vai trồ quyết định đến việc lựa chọn giải pháp kết cấu Công trinh chống xói

lở phải kết hợp với các công trình chiến đấu khác tạo thành một hệ thống phòng thủ liên hoàn, vũng chắc từ trong ra ngoài Ngoài vige không gây hạn chế đến ty lực của

các loại vũ khí, công trình chống xôi lở còn là công trình phòng thủ ngoài cũng bảo vé

CCó nhiều giải pháp công trình có thé áp đụng kết hợp với công tác nuôi bãi nhân to, vi dụ như đập mo han, đập phá sóng xa bờ, ngằm nhân tạo, bãi treo, tiêu thoát nước mặt

bãi, kết cấu vải địa kỹ thuật Căn cit vào việc phân tích điều kiện tự nhiên, địa hình,Kinh ế - xã hội cũng như các điều kiện về mặt thủy động lục bọc và hình thấi rong

khu vực nghiên cứu, iải pháp phủ hợp và tối tu có thé được đ xuất để nghiên cứu áp

dụng, góp phần ting hiệu quả của công tác nuôi bãi và từ đồ bảo vệ hiệu quả hơn cho

bờ biển khu vục nghiên cứu, hạn chế x lờ, tăng hiệu quả bồ lấp và ôn định đường

bờ, Dối với các dio ở khu vực biển Đông của Việt Nam, giái php phủ hợp và khả thi

nhất đó là kết hợp đập phá sóng xa bờ dạng ngầm nhân tạo nhằm thảnh tạo bãi treo và

tiêu thoát nước mặt bãi, đây cũng là giải pháp mang linh hoạt và thân thiện với môi

trường, thích ứng với iện tượng biển đổi khí hậu trong bồi cảnh biện nay

2.2 Các giải pháp thông dụng trên th

“Theo kinh nghiệm của Mỹ, Phip, Hà Lan, Bungari, Nhật Bản các công trình chẳng

xói lờ bờ biển được thiết kế nhằm 2 mục đích:

+ Bảo vệ bãi biển: tăng khả năng chống xói của bãi và làm giảm tốc độ đồng ven bờ + Bio vệ bờ dio, để kệ Tăng cường khả năng én định của bở dio và để kỳ đã có bằng

sắc kẻ lát mãi đá he, kẻ lát bê tông, hằng ảo phí sóng

Cc giải pháp thông dụng rên thể giới gồm các giải pháp công trình và phi công tình.

= Giải pháp công trình: là những tác động của con người can thiệp vào bờ biển tự

nhằm dig

nhiên bằng cá vờ bidcông trình bảochỉnh và phòng chống các tác

dng bất lợi của tự nhiền, giữ cho bi biển ổn định, phục vụ cho cc yêu cầu và mục tê phát tiễn kính, xã hội

= Giải pháp phi công tình: cũng là những tác động của con người nhằm điều chỉnh và

phòng chống các te động bt lợi của tự nhiên, git cho bờ biển ôn định, phục vụ cho su cầu và mục tiêu phát triển kinh tế, xã hội: nhưng bằng giải pháp sinh học (phát

triển rừng ngập mặn, rừng cây chin giỏ cát ven biển) và giải pháp mang tính chất xãhội (như xây dựng luật pháp, chỉnh sách, công tác tổ chức, quản lý, tuyên truyền, giáo.cdục, vận động, thuyết phục nhân din )

‘Can chú ý đến các đặc điểm và hiệu quả của giải pháp công trình và giải pháp phi công trình Cá hai giải pháp nêu trên đều quan trong, không thé thay thé cho nhau Giải pháp ến điều

của bờ biển mà không làm ảnh hưởng đến phát triển sinh thái

phi công trình có wu điểm nỗi bật là gìn giữ và bảo vệ bờ biển tự nhiền, cải

kiện tự nhívà xã hội

bên vũng Tuy nhiên, khi bờ biển chịu các tác động mạnh của tự nhiền và bị x6i lở,

mat ổn định nghiêm trọng thì phải dùng đến biện pháp công trình mới có thể kim cho bờ biển ổn định trở lại được Khi sử dạng biện pháp công trình, cũng dồng thời phải hiểu rõ và đề phòng các tác động bắt lợi, tiêu cực có thể xảy ra đối với bảo vệ môi trường sinb thái và lợi ch của các ngành kinh tế khc có liên quan

1

Bang 2, 1 Tóm tắt một số giải pháp bảo vệ trước bãi

TT GIẢI PHÁP BẢO VE CHỨC NANG

1, Giảipháp công trình

1.1] Đập mo han Phòng chống x

lở, gây bi

1.2] Đập chin sóng Chống lại tác động của sóng.

dang chảy gây bồi phòng chống xói bảovệ các cảng, luỗng vận tải thuỷ và bờ biển

1.3) No vét, bai lắng nhân qo | Phun đất cát phục vụ cải tạo đất, đắp dé, san lip xây dựng, bảo vệ đáy, bờ và bãi biển.

II ` Giải pháp phi công trình

2.1 Rimg ngấp mặn (rừng ne| Giảm tác động của sóng, gây bồi, phòng

nhiên hoặc nhân tạo ở bai | chống xối lở, bn định bờ và bãi biển biển)

3.2 Công trình nuôi bãi Bom cát định kỳ để nuôi bãi, phục vụ du lịch

và én định ba biển.

33) Lit pháp, chính: sách, tả| Bảo ệ bờ biển cũng là bảo vệ đắt nước, Nhà chức và quản lý: nước, Chính phủ, Chính quyển địa phương

và nhân dân đều có trách nthực hiện.

244) Tuyên truyền, giáo dục, vận | Làm cho mọi người dân hiểu rõ và có trách đồng, thuyết phục nhân dân | nhiệm góp phần bảo vệ và phát triển rừng ngập mặn, môi trường biển, bảo vệ các công

trình rên bờ biển.

Trên th giới các giải pháp nudi bãi kết hợp công tình khá phổ biển.

2.2.1 Hệ thẳng đập mỏ hàn

- Bãi biển ở Cannes (Pháp) đã bị xói sau khi xây dựng một bén cảng Để khắc phục

hiện tượng này, hệ thống 3 đập mỏ bàn được kéo dài đến cao trình -2 m trên chiều dibãi biễn 860 m Dự án nuôi bãi đã sử dụng 70.000 mỲ cát, có kích thước thô hơn loại

L7 mm; Dio = 0,3 mm so với kích thước Dạo = 0,15 —

cát ban đầu (Dyo = 2 mm; Dso =

0,5 mm) Bãi biển đã được mở rộng vào năm 1960, va vẫn đã và đang được duy trì ở.

điều kiện tốt rong nhiều nam.

Hình 2 1 Khu vực biển Cannes (Pháp)

~ Mot bến du thuyén được xây dựng ở Pomic (Pháp) vio năm 1972 đồi hỏi phải xây

dụng hệ thống 2 đập mỏ hàn có chiễu dai 70m và 100 m trên chiễu đài bãi biển

200 m Cát được cung cắp bởi việc vận chuyển thủy lực với khối lượng 40.000 m ở

các độ sâu 0,5 ~ 6.5 m.

19

Hình 2.2 Bến du thuyền biển Pornic (Pháp)

- Tip theo việc đổ 10.000 m cát đấp trong khu vực mổ hin ở doi cát Willoughby,‘Virginia (Mỹ), những thay đổi về thé tích đã xảy ra do sự di chuyển của bùn cát ở 2

Khu vực theo hướng bở: trong ving đa 1 (vũng sóng vỗ chiếm ưu thế đôi khi được

sây ra bởi hiện tượng sông vỗ quá mức của mực nước đủ cao; trong vùng dai 2 (ở phía

ngoài đầu mô hàn) bởi hoạt động của các dòng tru bắt đối xứng 2.2.2 Đập chắn sóng xa bờ.

6 Redington (Ms), một hệ thống nhằm bồi lấp dng thôi bởi bùn cắt nuôi và vận

chuyển một phần đã được dé xuất bởi Dean và Pope (1987) trên cơ sở phân tích tổng.

quất về sự thay đổi của bờ biển Tiêu chí đầu ra cia các quy trình mô hình hỏa chủ yu bao gồm sự ôn định đường bờ với sự xói lở ở hạ lưu ở mức tối thiểu Thiết kế này đã tạo ra một hình thức bổ trí hệ thống đập chắn sóng với 1 mỏ hin ở phía hạ lưu Đỉnh

của đập chắn sóng đủ thấp (0,5 m trên mực nước thắp trung bình) nhằm cho phép sóng

trần và sự xâm nhập của bùn cất vào phía bờ của dip chin sóng trong thời gian mực

nước trícao hơn Lượng bùn cát nuôi bãi

khi lượng tối ưu đã được bồi đáp là 60.780 mẺ Vi

thiểu được đánh giá là 20.260 mỸ, trong

triển khai thiết kế này bao gồm.

dang hiệu chỉnh không có mỏ hàn và với lượng môi bãi là 23.000 mì Đập chắn sóng

này được xây dựng bởi các cầu kiện nặng 4500 kg và được đặt ở độ sâu ~2.4 m vàcách bở | khoảng là 9m Phân đoạn doc bờ có kích thước là 79 m vả phân đoạn xiêncóc (45° so với đường bờ) có kích thước là 46 m và đầu đập cách bờ 1 đoạn là 120 m.

~ Bãi biển Larvotto ở Monaco được tạo ra vào thời gian 1967 — 1968 trên I bãi cỏ độ.

đốc rit lớn, Một hệ thông bao gm 3 đập mô hin và I đập chin sóng xa bờ đã được sử

‘dung, Đá vôi nghiên vụn đã được đỗ ở các độ sâu từ 2,0 đến 2,5 m với thé tích 50.000

m’ để tạo ra một bãi biển "3 túi”, với chiều dài 500 m Bãi biển được coi là dang

~ Bai biển Mourillon (Pháp) được xây dựng trong các năm 1964-1965 Cát được giữtrong 3 túi bằng cách sử dụng hệ thống đập mỏ hàn và đập chắn sóng xa bờ, Bãi biển.

này có chiều dài 1000 m, và diện tích là 80.000 m? Dộ dốc của bai trong khoảng 3,5 —

~ Hỗ Erie (Mỹ) - giải pháp bảo vệ trước đây với tường biển và hệ thống mỏ hàn đã

thất bại Do vậy dự ân gin đây đã sử dung 3 đập chin sông đá đỗ có chiều dai 76.2 m và cách nhau 48,8 m, cũng với 2 dip mỏ hin ở các đầu cũng của khu vực được báo vệ, một đập ngắn (với chiều dài 45,7 m) ở phía thượng lưu và một đập dai (106.7 m) ở phía hạ lưu Công tác nuôi bãi được thiết kế với thể tích 3823 m”inăm để bù đắp cho

lượng thiểu hụt đã dự tính Các đập chắn sóng được thiết kế nỗi với cao trình +1,8 mtrên mực nước thiết kế

"Với các dio nỗi ở TS, hiện tượng xâm thực của tự nhiên đã trở thành quy luật: mùa giónày bờ dao bị xói chỗ này, bồi chỗ kia, mia kia thì ngược lại Do đó, việc bổ trí cáccông trình phòng thủ cũng như sinh hoạt của bộ đội phải rút sâu vio vùng lõi đảo, làm

cho diện tích sử dụng trong thực t bị hạn chế nhiễu.

Dé khắc phục hiện tượng này, từ trước đến nay chúng ta đã nhiều lần xây kè các loại, đến nay là loại kẻ kiên cổ bằng bê tông xi măng, có nén móng vững chắc với những

dạng khác nhau Việc xây dựng này đòi hỏi kinh phí lớn, điều kiện thi công phức tạp,

gặp nhiều khỏ khăn vi điều kiện thời dc điều kiện vận chuyển (tén biển), trang

chuyển (ừ tiu vào đảo) và không phải lúc nào cũng thực hiện được Hơn nữa, với kẻbê tông tại 9 đảo nỗi ở TS, một thd gian sau khi xây dựng xong, cổ hiện tượng các

vụn san hô đưới dạng cảnh, si, sạn (tạm gọi à cát san hỗ - gọi tắt là cáo bồi đắp ra phía ngoài và di chuyển theo mùa, có nhiều đoạn kè bị lắp dẫn Loại kè cổ định này được xây dựng theo kiểu cũ, có đặc điểm chịu lự là bảo vệ bở biển bằng cách ngăn

cn, chống lại tác dụng của sông bién nên chư thật ph hợp với các điều kiện tr

Áp dung các kết quả nghiên cứu trước diy ở trong và ngoài nước, các loại đê kẻ bảo

vệ bờvà đảo của chúng ta chủ yến là loại ết sấu cứng, vcác dạng khác nhau.

bảo vẽ đường bờ dã cổ, chống xố là chính chứ t có tác dung tôn tạo be

Gin day ở rong nước có một số nơi đã ứng dụng công nghệ mới dn định bờ, nhưng <u do các nhà thẫu nước ngoài thục hiện các đơn vị trong nước chỉ li thiu phụ, thực

hành thi công cụ thể, Đã có những công trình thành công và cả chưa thnh công tronginh vục này, Cho đến nay ching te chưa có nghiễn cứu cơ bản nào về lĩnh vực này,

QDTS do những tinh chit đặc bit, nhất là v chủ quyền quốc gia, khả năng phòng thủ, đảm bảo an ninh quốc phòng và từng bước phục vụ kinh tế, dân sinh đang là đối tượng.

quan trọng được các nhà khoa học trong nước chú ý Tại các đảo nỗi ở TS, thường

diễn ra hiện tượng tự nhiên: có một lượng cát san hô được tạo ra, di chuyển theo quy luật nhất định quanh đảo tủy theo mia, tạo nên hiệu ứng bồi tự và xói lờ thường

Dựa vào bảng 2.2, đối với đáo DNOI thi chỉ có thé sử dụng các dạng mặt cắt cơ bản: bai biển tự nhiên, đập chắn sóng xa bờ (ngập) đập chắn sóng dang ngập đình rộng và dang đập chắn sóng xa bờ nhô Nhưng theo phân tích ở trên thi không thé để bãi biển

tự nh cũng không thể dùng đập chấn s ng xa bờ nhỏ vì thứ nhất là về mặt quân sự,thứ bai là về môi trường tự nhiên, khả năng tự làm sạch nước và mỹ quan đều không

đảm bảo; côn đập chắn sống xa bờ dạng ngập đình rộng mặc dù có nhiều uu điểm hơn

đập chắn sóng xa bờ dạng ngập nhưng về lý do địa lý ngoài hải đảo xa xôi nguồnnguyên vật liệu không có sẵn, khỏ thi công, đồi hỏi kinh phí cao và dạng này cũng.

cho dao.không dim bảo được mỗi trường tự nhĩ

1.32 Về cấu kiện

Dé dn định đường bờ đảo tạo điều kiện cho các hoạt động của quân và dân trên đáo,

nhiễu lần ké các loại đã được xây đựng Hiện nay, loại ké phổ biến có dang kiên cổ

bằng bê tông xi ming, với nền móng vững chắc Việc xây dựng có đặc điểm chung là

3

kinh phí lớn, điều kiện vận chuyển và thi công phúc tạp, thời gian tiền hành dai và phụ thuộc lớn vào điều kiện thời tiết Mặt khúc, sau khi xây dựng, bãi phía trước vẫn tiếp

tục biển động theo qui luật mùa Một số bãi có thể được mở rộng và tôn cao tương đối

đáng kể, có chỗ cao hơn mặt ké bê tông ĐỀ tài này phân tích lựa chọn và thiết kế một

giải pháp nhằm chống xói 16, bảo vệ và góp phần tôn tạo, mở rộng bi bãi đảo DNOL

Giải pháp chọn được nghiên cứu đề xuất theo hướng thân thiện với môi trường, mang, tính linh động, có thể đễ dàng tháo đỡ khi edn thiết và lắp đặt ở vị trí khác

Dai ngằm nhân tạo xếp bởi cầu kiện dạng khối rỗng là một giải pháp sing tạo trong

lĩnh vực bảo vệ bờ biển Dạng kết cấu này làm việc như những đẻ phá sóng ngằm, cócả chức năng giảm năng lượng sóng nhằm hạn chế xói lở đường bờ vảa chức năngbảo vệ và cải thiện hệ sinh thái ven biển Có thể nói giải pháp này có thé thực hiện rấtnhanh và hiệu quả trong việc tạo ra môi trường, chỗ chú ngụ đưới nước phủ hợp cho.

các loài dưới nước bao gỗm cá động vật và thục vật

Cho tới nay, cau kiện rỗng có tới hơn 20 kiểu với hon 10 kích cỡ Chúng đã được thiết

kế và chế tạo nhằm đáp ứng điều kiện của tồng dự án cụ thé vỀ mặt an toàn, bền vững

và thân thiện với môi trường Hằu hét các dang công trình này đã được kiểm nghiệm

và công bổ, Mới gin đây đã có một nhém dạng khối bê tông đúc sẵn được phát triển

và ứng dụng như: khối ngim xa bờ SURGEBREAKER, khối ngim BEACHSAVER,

khối WAVEblock, T-sill và các loại khối khác Tuy nhiên, dai ngầm ding các cấu kiện

tổng đúc sẵn này thường chỉ hiệu quả trong điều kiện sóng nhỏ và thường mắt tác

dụng khi có bao, Bên cạnh đó, chúng đễ bị xỏi, lăn hoặc thậm chí mắt én định.

Đối với điều kiện đảo BNO! nói riêng và các đảo thuộc QĐTS nói chung, cấu kiện

rng là một lựa chọn tương đối phù hợp cho các giải pháp báo vệ bờ, chồng xói ở, tôn

tạo và mở rộng bở đảo Khối rỗng có thể được sản xuất hàng loạt trong đất liễn và chuyển ra ngoài đảo rồi lắp đặt bằng biện pháp thủ công Vật liệu chế tạo cần được chú trọng tới khả năng lim việc trong môi trường nước biển lâu dài Các khối rỗng tạo ra

nơi cư trú và kích thisự tổn tại, phát triển của sinh vật biển, thực vật biển, đặc biệt

là san hô Bên cạnh chức năng về giảm sóng, dai ngầm khối rỗng còn góp phần tao

cảnh quan đẹp.

ló, các khối ball la lựa chon tối ưu.

ofS Me vm

ra Kẻ

2u aa a ô Â a a aa 1

Di có rit nhiều các khối Ball được nghiên cứu trên thé giới (hình 2.3), nhưng để phù

hợp với mực nước thiết kế ở khu vực đảo DN 01 là 2 m, để tài đã tính toán kha năng.

giảm sng và kích thước của 3 loại ball là: Pallet Ball, Reef Ball và Ultra Ball Kế thừa

phản chon cấu kiện là khôi rồng Reef Ball,toán từ đề Kết luận

"Để phủ hợp với các yêu cầu về giải pháp đã nghiên cứu ở trên cho khu vực QĐTS và đặc biệt là đảo DNOI thi giải pháp để chắn sóng ngầm xa bờ với cầu kiện khối bê tông tổng Reef Ball là giải pháp tối ưu nhất được lựa chọn.

35

CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG GIẢM SÓNG CUA KHOI RONG

3.1 Kết cầu khối rồng Reef Ball

311 Giới thiệu về rạn đê ngằm Reef Ball

G những nơi có vấn dé môi trường phải được thẩm định, dé chin séng ngầm được coi là một giải pháp "mềm" tong giải quyết các vin dé kỹ thuật ven biển Những cấu trúc ứu trên để chấn sóng ven biển có thể cung cấp các lợi ích về môi trường Các nghiên

chìm và hiệu suất của họ đã được thực hiện rộng rãi trong quá khứ (Seabrook, 1997

‘Tsujimoto et al, 1999; Hayakawa et al, 1998; Kawasaki và Iwa, 1998) Hau hết các dé

chắn sóng được đánh giá trong các nghiên cứu trước đây đã được xây dựng sử dụng đá

hoặc khối bê tông đúc sẵn đặc biệt thiết ké để tiêu năng lượng sóng Khối dé bê tông như động vật | te diện được sử dụng phổ biến như ran nhân tạo Tuy nhiễn, chúng được thie kế và phát tiễn từ một điểm kỹ thuật và không hoạt động vì n

trường sống cho cá hoặc cho san hồ và rong biển,

"Một mang của các rạn san hô nhân tạo hình bán cầu rng duc (HHSAR) được đề xuất để

được sử dụng như một dé chin sóng hỗn ngập nước Đảm bảo được sự ồn định thủy lực, khả năng trong việc giảm rách lưới đánh cá, tạo ra xoây bên trong cưng cắp nơi in

nấu cho cá (Mottet, 1985, Armono 1999).

Reef Ball được thiết kể ban đầu như rạn nhân tạo để ning cao sinh học „nhưng dẫn

chúng đã được mở rộng cho nhiễu ứng dụng khác gồm ổn định bờ biển tăng trưởng

hau, phục hôi rừng ngập mặn và cũng có thé là bao vệ bến cho du thuyền neo đậu.

Các cu trúc ball cia HSAR có tác dụng tiêu năng lượng sống:

Hình 3, 1 Các khối HSAR tiêu bid

(Mottet, 1985, Harris, 2001, Alemand, etal, 2000)

Recfball là một sản phẩm wu điểm bởi sự kết hợp giữa đê ngằm giảm sống và rạn sanhô ngầm giúp sinh vật biển làm nơi trú ấn.

27

Chính vi vậy ban dầu các dự án Reef Ball chủ yếu được nghiên cứu và thực hiện với mục đích ti tạo rạn san hồ, Nhưng sau kh tip trung chúng thành một rạn ngầm người

xa phát hiện ra rạn ngầm này có khả năng giảm sóng và có chức năng như một dé

ngầm chin sóng khi được tính toán thiết kế chính xác về:

+ Chiều rộng định đập (Ting et al, 2004)

+ Khoảng cách va vit ngoài khơi (Black và Mead, 2001)

+ _ Khoảng cách giữa các đê chin sóng (Birben etal., 2005)

+ Kích thước và chiều cao của edu tric (Ranasinghe et al 2006)

+ Mức độ xuất hiện hoặc ngập nước (Harris, 1996) + Chiền cao để ch sóng định tương đối (Harts, 1996)

Đã có rất ml ng trình nghiên cứu và thử nghiệm thực tế để kiểm chứng về các thông số của rạn đê ngầm này trong tác dụng giảm sóng tạo các dang bờ salients hoặc tombolo, Trong đó, Armono và Hall (2003) đã đưa ra một số kết luận như sau

Xu chiều cao ran để ngằm là quả nhỏ, sống đến sẽ không "cham" mặt đề chắn sông,

dẫn đến không hiệu quả suy giảm sóng Ammono và Hall (2003) cho thấy ring "đổi vớiđộ sâu ngập thấp, (tie là, efcao d@ chin sóng là hơn 70% độ sâu của nước) ảnh

ưởng của chiều rộng đê chắn sóng (hoặc tỷ lệ ran) là đáng chú ÿ

Hay cả Yuan và nnk (2003) cũng đã làm một nghiên cứu v các edu trúc và sự truyền.

sóng trên đơn vị để chin sóng bản nguyệt (kiểu refball) Họ kết luận rằng:

1 Ap lực sóng khi gặp đề sẽ không bị phản xạ ngược tr lại, bởi vì cu trúc lỗ trồng vàsống đi qua trung tâm của hình bán nguyệt.

2 Do sự tiếp xúc giữa mat cấu kiện và nền đất là hình trờn nên lực tác động lên nén

đất được phân bổ

yếu

3 Đê chắn sóng dạng này có khả năng én định trượt bên hơn nhiều lẫn so với đê chi

sóng thông thường

4 Do à cu kiện đúc sin nên có thé chịu được sóng ln ngay lập tức sau kh lắp đặt

Ưũ điểm của việc sử dụng để chắn sóng chim là tính linh hoạt, để không chỉ tăng cường bảo vệ bi biển, ma còn cung cấp môi trường sống cho sinh vật đáy và thực vật

biển và động vat" (Harris, 2006) Một số lượng lớn các nghiên cứu đã được thực hiện

hỗ trợ những lợi ích của việc sử dụng các rạn san hô nhân tạo như dé chắn sóng.

Black (2000) giải thích rằng rạn ngoài khơi được mô tả bởi ba yến đặc điểm thể hiện

bằng chữ viết tắt MOA (Multi-purpose, offshore, and adjustable), Với đề chắn sóng

chim như rạn san hô nhân tạo, các cảnh quan bãi biển không bị ảnh hướng, và giả trí

và tiện ich công cộng có thé được kết hợp thông qua lướt sóng, lặn, boi, câu cá.

Reef Balls linh hoạt, vi chúng có kích thước khác nhau, hình dang, vả thiết kế và có thể được loại bỏ hoặc chuyển néu cần thiết Chúng dễ tip đặt và có thể được xây dựng

tại địa phương Chi phí phụ thuộc vào giá địa phương cho bê tông, đá, cát, thiết bị, và.

thời gian thuyén cho triển khi.

Precht (2006) nói rằng "do sự kết hợp của sự sing tạo và khả năng phục hỗi sinh thái,

Rect Balls ngày cing phổ biển với du lịch biển trên toàn th giới

Hiện nay Reef ball Ilia là nhà thầu Reef ball được ủy quyền dio tạo để ra các tiêu

chuẩn cao nhất trong việc triển khai các dự án Reef Balls trên thé giới Reef Ball

Foundation đã tiền hành hon 4.000 dự án tại 60 quốc gia và triển khai hơn 12 triệu ReefBalls

3.1.2 Các công trình Reef Ball rên thé git

phía Tây ving biển Caribe Dé ổn định bai biển bị xói môn, một hệ thống để chắn sóng

chim được xây dựng khoảng 52 m ngoài khơi Các hệ thống đê biển bao gồm 232 khối Reef Ball ngim nhân tạo, 200 trong số đó đã được xếp đặt vio mia thu năm 2002, và 32 trong mùa thu năm 2005 Trong tháng 11 năm 2002, trước khi lắp đặt hệ thông đê: tường đứng Kế ừ khi lắp đặt

biển, các bd biển ở phía trước của Marriott đã rút lui29

hệ thống đê chắn sóng chim chiều rộng bãi biển và kh

Chiều rộng bai biển đa dạng theo mùa 7.5 ~ 21 m, so với 0 ~ 9 m trước khi cải đặt

"Bốn năm sau khi hoàn thành dự án, chiều rộng bãi biễn trung bình đạt 22 m Phân tích truyễn sông, dựa trên các phương trình thực nghiệm, cho thấy chiều cao sông giảm it nhất 60% Theo hầu hết các điều kiện không bão, dưới gió trim tích để chắn sóng vẫn

lượng cát đã ting lên đáng kể.

Tình 3 3 Khách sạn Mariott trước và sau khi xây dựng để ngẫm Reef Ball

‘Sau 6 năm lip đặt tính công trình từ năm 2002, thì đường bờ bãi trước khách sạn

Marriott gần như đã được phục hồi 90% so với năm 1994.