Bài giảng chương 9 tai biến bờ biển

1Chapter 9: Coatstal Hazards ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG Bộ môn: Địa Chất Môi Trường Chương 9: Tai biến bờ biển GVGD: PGS, TS Hà Quang Hải Nhóm3 Lê Thị Thu Hảo Bùi Ngọc Hòa Phạm Thị Hồng Đào Nguyễn Thị Bích Hồng Phan Thị Thùy Phương Dương Ngọc Ánh Cao Văn Giỏi Nguyễn Phú Lâm Lê Đình Tú 10 Nguyễn Đức Huy 2Chapter 9: Coatstal Hazards I Tóm tắt Tai biến bờ biển loại tai biến Sóng hình thành sóng Bãi biển trình bờ biển Xói mòn bờ biển Tai biến bờ biển công trình kiến trúc Hoạt động người, nhận định, đánh giá tai biến bờ biển II Nội dung Tai biến bờ biển loại tai biến Tai biến bờ biển tượng tự nhiên gây ảnh hưởng đến đời sống người sinh vật ven biển Tai biến bờ biển đa dạng ngày gây thiệt hại to lớn Ở vùng ven biển thấy rõ tượng vùng ngập triều cửa sông mở rộng hình phễu (hiện tượng Estuary) diện rộng hạ lưu hệ thống sông nghèo phù sa Rõ vùng hạ lưu hệ thống sông Thái Bình – Bạch Đằng, vùng ven biển Hải Phòng, Quảng Ninh hệ thống sông Đồng Nai, vùng ven biển Bà Rịa-Vũng Tàu thành phố Hồ Chí Minh Vào mùa khô, nhánh sông dòng sông khu vực thoát nước phía biển, biến thành dòng sông, kênh tù đọng ô nhiễm gây nguy hại cho đời sống vùng dân cư đông đảo (thuộc diện kể đến vùng rộng lớn thuộc lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy, sông Châu Giang, phía tây nam Hà Nội tỉnh Hà Tây, Hà Nam, Nam Định Ninh Bình) - Hiện tượng sạt lở bờ biển nhiều đoạn kéo dài hàng chục, hàng trăm km với tốc độ phá hủy bờ sâu vào đất liền hàng chục, chí hàng trăm mét tượng xảy thường xuyên nhiều năm gần đây, liên quan đến tàn phá gia tăng bão, sóng lớn thay đổi động lực biển đôi bờ - Hiện tượng hình thành cồn cát chắn tái trầm tích bồi lắp luồng vào cửa sông gây trở ngại lớn cho hoạt động vận tải vào cảng biển khiến cho công trình nạo vét tốn nhanh chóng bị vô hiệu 3Chapter 9: Coatstal Hazards -Bão biển nhiệt đới: có gió nhanh 63 km/giờ (cấp 8, 34 knots) Điều kiện để hình thành bão nhiệt độ cao vùng dồi nước: nhiệt độ cao làm cho nước bốc lên mạnh bị lên cao, khu vực tâm áp thấp hình thành Ở Việt Nam, xoáy thuận nhiệt đới đổ vào Biển Đông thường yếu Tràn dầu giải phóng hydrocarbon dầu mỏ lỏng vào môi trường hoạt động người gây ô nhiễm môi trường Thuật ngữ thường đề cập đến vụ dầu tràn xảy môi trường biển sông Dầu bao gồm nhiều loại khác từ dầu thô, sản phẩm lọc dầu (như xăng dầu diesel), bồn chứa dầu tàu, dầu thải chất thải dính dầu Việc phát tán chí hàng năm để dọn Lốc xoáy nhiệt đới ( Tropical cyclones) Lốc xoáy nhiệt đới biết đến bão hầu hết vùng biển Thái Bình Dương bão Đại Tây Dương Chỉ bão làm bị thương hàng trăm ngàn sinh mạng Một bão nhiệt đới xảy phía bắc Vịnh Bengal Bangladesh tháng 11 năm 1970 làm mực nước biển tăng m Lũ lụt giết chết khoảng 300.000 người, gây thiệt hại trồng 63 triệu đôla, phá hủy 65% sở hạ tầng vùng ven biển Một bão khác Bangladesh mùa xuân năm 1991, giết chết 100.000 người , gây thiệt hại tỷ đôla Các bão hình thành rối loạn nhiệt đới tiêu tan vào sâu đất liền Vận tốc gió bão lớn 100 km / năm, gió thổi thành xoắn ốc lớn, gió thổi trung tâm gọi mắt bão.Sức gió 100 km / cao có đường kính 160 km, gió mạnh lớn 60 km / có đường kính khoảng 640 km Hầu hết bão hình thành vành đai 80 phía bắc 150 phía nam đường xích đạo, khu vực thường xảy lốc xoáy khu vực nơi có nhiệt độ mặt nước ấm Trung bình năm, có khoảng bão xảy đe dọa Đại Tây Dương vùng vịnh Các bão đe dọa phía Đông vùng vịnh Hoa Kỳ xảy sấm sét Tây Phi di chuyển khơi phía tây phía bắc, chúng di chuyển, lượng 4Chapter 9: Coatstal Hazards tăng lên nước biển ấm lên Khi cường độ bão mạnh dần lên, nhiều đám mây hình thành, tế bào áp suất thấp phát triển, hình thành vòng xoáy ngược chiều kim đồng hồ - mắt bão Ba đường bão 1) bão trước đánh vào bờ biển phía đông Florida vượt qua Puerto Rico trước vào đất liền di chuyển qua phía đông bắc Đại Tây Dương; 2) bão qua Cuba vào vịnh Mexico để công bờ biển vùng Vịnh, 3) bão nhỏ dọc theo bờ biển Đông vào đất liền tàn phá vùng biển từ miền trung Florida đến New York.Những bão quan sát vệ tinh máy bay đặc biệt để quan sát bão Việc thu thập liệu tốt bão giúp dự báo thời gian nơi mà bão đổ vào tốt Dự đoán xác bão nơi chúng công đất vấn đề quan trọng để giảm thiểu thiệt hại người tránh sơ tán không cần thiết mà hàng triệu đô la Sức tàn phá bão: gió bão xé ván lợp tốc mái nhà, làm đổ tuyến đường giao thông bị phá hủy tàn phá nhiều công trình kiến trúc mà người xây dựng, làm nhiều người chết gây nhiều thiệt hại Hậu trận lụt bão : 1) trôi với cường độ mạnh sóng mạnh đập vào bờ, 2) sóng thần, tượng thời tiết dâng lên học bề mặt nước biển bão qua Điều xảy bão có liên quan với áp suất không khí thấp bình thường.Bởi áp suất không khí thấp gây sức ép đại dương, bề mặt nước dâng lên.Một bão xảy kết hợp với thủy triều cao làm mực nước tăng lên 10 m (30 ft) (hình 9.2).Ngay sóng thần nhỏ nước dâng lên đến khoảng m di chuyển xa nội địa khu vực, vùng thấp ven biển, làm ngập lụt nhà cửa tòa nhà gây xói mòn bờ biển khốc liệt bờ biển (3) Một bão mạnh kiện khủng khiếp Hình 9.3 cho thấy bão Andrew vào ngày 25 tháng năm 1992, với sức gió lên đến 300 km / giờ, di chuyển hướng tới bang Louisiana sau làm thiệt hại phần phía nam Florida.Nó bão lớn lịch sử nước Mỹ, ước tính thiệt hại khoảng 25 tỷ đôla,23 sinh mạng người bị mất, hầu hết người sơ tán 250.000 người tạm thời bị nhà cửa Hai bão mùa hè năm 1996 công bờ biển phía bắc Carolina.Cơn bão thứ hai tháng Tám gây khoảng tỷ dola, thiệt hại tài sản giết chết 20 người 5Chapter 9: Coatstal Hazards Lụt thủy triều ( Tidal Floods) Trận bão (cuồng phong) bão ven biển gây thiệt hại ví dụ, bão dâng lên từ bão nhỏ, kết hợp với thủy triều cao, tạo bão thủy triều Sự kiện xảy Bangor, Maine, vào ngày tháng hai năm 1976 Thành phố, cách 32 km nội địa từ Vịnh Penobscot sông Kenduskeag sông Penobscot, tràn ngập 3.7m nước Lụt dẫn tới dâng cao bão thuỷ triều, gây gió nam-nam mạnh lên đến khoảng 100 km / h khơi New England, di chuyển theo hình phễu Vịnh Penobscot sông Penobscot Khi dâng cao đến Bangor, nước lũ dâng lên nhanh chóng, đạt đến độ sâu tối đa nhất, lũ rút khoảng tiếng đồng hồ sau, tiền bồi thường khu trung tâm thành phố exceeeded $2 milion ( ) Mặc dù lụt thuỷ triều lập tài liệu Bangor, nạn lụt xảy frenquently nhiều nơi giới ( xem bệnh sử : Thames Barrier ) tài liệu tham khảo Nguyên nhân gây Bão Cao nhất, Dâng cao, dọc bờ biển MAINE Vào ngày tháng hai năm 1976, bão mùa đông dội gây dâng cao bão dọc Downeast bờ biển Maine từ Brunswick đến Eastport Sau đạt đến bờ biển, dâng cao nước đổ lên Penobscot River gây dâng cao 10ft thành phố Bangor Cho hay, vào khoảng 11 sáng, mực nước thành phố dâng lên 12 ft 15 phút, nhận chìm xe khoảng 200 Nhiều người bị mắc kẹt để xây dựng nước băng giá, số phải cứu nguy nhanh chóng từ đỉnh xe họ Thuỷ triều cao gió mạnh phía điều kiện lụt hoàn hảo Nó 15 phút cho nước để chảy qua ngân hàng Nước dâng lên nhanh chóng người bị mắc kẹt xe họ, nhiều xe phá hỏng Tiền bồi thường để chi phí động sản hai - triệu đô la Sau lụt tốn nhiều tiền ngắn có nhiều thứ cần Dọn cho lụt bắt đầu vào ngày tháng hai năm 1976, hai ngày sau đánh lụt Phần nhiều số dân thành thị tàu thuỷ để giúp đỡ người khác Vay nhiều cần có để xây dựng lại toàn doanh nghiệp bị thiệt hại lụt Hầu hết doanh nghiệp quảng trường bị thiệt hại, nhạc Viner, Hàng hoá Thể thao Dakin, hai ngân hàng Tất doanh nghiệp có tầng hầm gần sông bị 6Chapter 9: Coatstal Hazards thiệt hại Bên nước lũ, số đám cháy bùng nổ Kết nối dùng điện tắt, dòng điện đoản mạch gây đám cháy Sóng hình thành sóng Sóng (waves) Sóng đập bờ biển tạo bão khơi Gió thổi nước hình thành nên cọ sát mạnh mặt nước, không khí di chuyển nhanh nước, mang theo nước đến nước hình thành nên sóng Sóng sử dụng hết lượng đường bờ biển Kích thước sóng hinh thành phụ thuộc vào: -vận tốc hay tốc độ gió, vận tốc gió mạnh, sóng lớn -khoảng thời gian giới hạn mà gió thổi: bão lớn có nhiều thời gian truyền lượng đến sóng mặt nước -khoảng cách, gọi fetch, gió thổi qua bề mặt nước khu vực có bão, sóng biển tạo có loạt kích cỡ hình dạng, chúng di chuyển từ nơi xuất xứ trở nên phân loại thành nhóm sóng tương tự Những nhóm sóng di chuyển với mát lượng cho đường dài vượt đại dương để đến khoảng cách bờ biển Hình dạng sóng thể hình 9.5 thông số quan trọng chiều cao sóng( khác chiều cao sóng đứng sóng lõm) chiều dài ( khác lõm sóng liên tiếp) Chu kì sóng khoảng thời gian sóng liên tiếp vượt qua điểm chuyển tiếp Nếu bạn trôi với phao cứu nước sâu ghi lại chuyển độngcủa bạn sóng di chuyển qua khu vực bạn, bạn thấy bạn trôi lên xuống phía trước trở lại quỹ đạo tròn, trở địa điểm gần Nếu bạn bên bề mặt thấy sinh động mặt nước, bạn di chuyển vòng tròn & kích thước vòng tròn bạn di chuyển theo vòng tròn, kích thước vòng tròn hơn.Đó là, bạn di chuyển lên xuống vùng trở lại quỹ đạo tròn mà lại vị trí sóng qua.Khái niệm hiển thị 7Chapter 9: Coatstal Hazards hình 9.5b Khi sóng vào vùng nước nông "cảm thấy phía dưới".Các quỹ đạo hình tròn thay đổi để trở thành bầu dục, phía chuyển động hình elip hẹp nơi chuyển động ngang, là, phía trước trở lại (hình 9.5c) Những đợt sóng hình thành từ bão cách xa biển gọi sóng cồn Khi sóng cồn vào vùng nước cao, vỡ đập vào bờ biển Với độ sâu nước, có phương trình để dự đoán, chiều cao chu kì vận tốc sóng vào lộ trình, vận tốc gió, giới hạn thời gian mà gió thổi nước     Thực tế lịch sử Vào kỉ sau công nguyên Romans lập thành phố Londinium nhánh dòng sông Thames gọi London.Nơi có lũ vào kí thứ 13, nghi vấn London xảy lũ lần ước lượng bão lớn gây thảm hại tàn khóc đe dọạ sống nhiều người, tòa nhà, phá vỡ hệ thống phủ làm đóng cửa hệ thống xây dựng lại đất dòng song Thames.Một rào chắn vĩ đại,có giá khoảng $750triệu, xây dựng miếng thép khổng lồ riêng biệt từ nhánh đến nhánh khác cần thiết cửa thép chạy thủy lực điện điều khiển, xoay 900 đến thẳng đứng gần15 mở long sông.Cùng với kè hạ lưu rào cản nhỏ hơn,chúng bảo vệ thành phố Luan Don chống lại lũ thủy triều 1000 năm Chúng ta biết song gia tăng lượng chúng đến bờ biển, lượng gia tăng bao nhiêu?ví dụ lượng mở rộng 400km chiều dài đoạn bờ biển với song có chiều cao khoảng 1m tương đương với lượng sản xuất trung bình nhà máy điện hạt nhân Năng lượng song tỉ lệ với bình phương chiều cao sóng.Vì chiều cao song tăng gấp đôi lượng song tăng gấp Khisóngvàođượcmiềnbờbiểnvàvùngnướcnông,chukì song không đổi chiều dài vậntốcsóng giảm,chiều cao song tăng Chiều cao đỉnh song gấp hai lần chiều cao độ sâu nước Khi độ sâu nước với chiều cao sóng, sóng vỡ mở rộng lượng phía đường bờ biển Đặc trưng bậc song vào vùng nước cạn làm gia tăng nhanh chống độ dốc gần ngọnsóng Khi vận tốc nước đỉnh song vượt vượt vận tốc sóng, kết tính không ổn định làm cho song vỡ 8Chapter 9: Coatstal Hazards     Mặc dù chiều cao sóng khơi không thay đổi, chiều cao sóng vùng gia tăng giảm song tiến gần bờ qui luật địa hình bờ biển hình dạng đường bờ biển Địa hình bờ biển tương tự với hình dạng đoạn bờ biển Khi sóng đến gần đoạn bờ biển, hình dạng song thay đổi gần song song với đoạn bờ biển Điều xảy song vào vùng nước cạn di chuyển chậm lại nơi nước cạn có nghĩa khỏi điểm đá Kết khúc xạ bẻ cong mặt nước sóng Nơi có song không bình thường chiều cao song gia tăng kết lượng tiêu tốn bờ biển gia tăng Trong thời gian dài khu vực nhô bị lượng song làm cho xói mòn gây nên biến dạng đường bờ biển chắn việc sản xuất điểm đá bao gồm đá cứng chống lại xói mòn sóng Những điểm đá trở thành đặc trưng lâu dài đường bờ biển Toàn lượng đến đoạn bờ biển khoảng thời gian khác số vào vùng lượng tiêu tốn song đập vào bờ, bên cạnh song vỡ đỉnh song nhanh chống lao xuống dâng lên hay trôi nhẹ nhàng phụ thuộc vào vùng độ dốc đoạn bờ biển song lớn vỡ bờ có nguy gây xói mòn cao vùng bờ biển song tràn nhẹ nhàng dễ dàng lắng tụ cát biển song lớn vỡ bờ mạnh xảy suốt bão gây nhiều xói mòn đường bờ biển quan sát Bãi biển trình bờ biển Bãi biển địa hình bao gồm vật liệu lỏng lẻo cát sỏi tích lũy hạt động sóng biển bờ biển bãi biển bao gồm vật liệu lỏng lẻo khác vùng bờ phụ thuộc vào môi trường Hình 9.8 thể lí tưởng hóa sở thuật ngữ gần môi trường bờ biển Sự mở rộng phía đất liền bờ biển chấm dứt nơi có thay đổi địa hình hình thái tự nhiên vách đứng bờ biển cồn cát Bờ thềm ven biển khu vực phẳng bãi biển nơi mà người ta tắm nắng hình thành tích tụ trầm tích sóng biển dâng lên mở rộng lượng chúng Bãi biển mặt phần dốc bãi biển bờ thềm ven biển, phần mặt bãi biển 9Chapter 9: Coatstal Hazards tiếp xúc song dòn lên xoáy ngược gọi đới song vỡ bờ Đới sóng vỗ bờ phần gần môi trường biển nơi mà sóng di chuyển hổn loạn phía bờ sau sóng đến phá vỡ Đới sóng vỡ khu vực nơi mà sóng đến trở nên không ổn định, dâng cao lên vỡ Vùng lõm ven bờ dãy chắn cát dọc bờ chỗ lõm dài bờ cát liền kề hình thành hoạt động sóng Một bãi biển riêng biệt rộng cố đọ dóc nhẹ, có hang loạt dãy cát chắn dọc bờ,vùng lõm ven bờ,dới sóng vỡ Cát biển không chỗ Tác động liên tục sóng giữ cho cát di chuyển vùng sóng nhào vùng sóng vỗ,khi mà sóng công bờ biển với góc đó, kết gây lỡ bãi biển lỡ dọc bờ Biển trôi di chuyển lên xuống vật liệu biển vùng sóng vỗ,điều gây nên trầm tích di chuyển dọc bãi biển dường ngoằn ngoèo Vùng dọc bờ biển hình thành việc sóng đến công bờ biển góc xảy vùng sóng nhào Năng lượng sóng đến phân chia thành hai phần vuông góc song song với bãi biển Phần song song với bãi biển hinh thành dọc bờ Phần vuông góc với bãi biển quan trọng việc hình thành biển trôi Sự di chuyển trầm tích dọc bờ gọi trôi dạt dọc bờ Cả hai bờ biển phía Đông Tây Mỹ hướng vận tải ven biển phần lớn phía Nam hầu hết trầm tích di chuyển từ 200000 đến 300000m3 /yr Ô ven bờ, lượng trầm tích biển, sóng theo mùa Các khái niêm ô ven bờ lượng trầm tích, sóng theo mùa khái niệm để hiểu vấn đề bờ biển khái niệm quan trọng việc đánh giá xói mòn bờ biển thảo luận phần Ô ven bờ phân đoạn đường bờ biển bao gồm toàn chu kì trầm tích cung cấp cho bờ biển, vận chuyển dọc bờ duyên hải đánh giá mát trầm tích môi trường gần bờ Lượng trầm tích biển(beach budget): khu vực có môt lượng trầm tích định năm,bao gồm trình vận chuyển đến lấy hăng năm khu vực 10Chapter 9: Coatstal Hazards Sóng theo mùa (wave climate):là đặc điểm thống kê hàng năm, bao gồm yếu tố như: độ cao sóng, chu kỳ phương hướng sóng, phục vụ cho mục đích tính toán lượng sóng khu vực định Xói mòn ven biển Định nghĩa - Xói mòn ven biển là kết quả của sự gia tăng mực nước biển và sự phát triển không hợp lý khu vực ven biển, xói mòn đất đã được công nhận là vấn đề nghiêm trọng của quốc gia và toàn thế giới - Xói mòn bờ biển xảy liên tục chúng ta phải chi trả một số tiền lớn để kiểm soát nó - Nếu chúng ta liên tục mở rộng phát triển khu giải trí liên tiếp ở khu vực ven biển thì vấn đề xói mòn ở bờ biển nhất định sẽ trở nên nghiêm trọng Các yếu tố xói mòn - Cát bãi biển được cung cấp từ các sông vận chuyển từ khu vực thượng nguồn, nơi mà nó được tạo từ đá thạch anh và giàu fenspat Chúng ta can thiệp dòng nguyên liệu này bằng cách xây dựng đập dẫn cát Và kết quả này làm cho bãi biển bị thiếu trầm tích và dẫn đến xói mòn - Mực nước đại dương dâng cao xu nóng lên toàn cầu bão: + Cơn bão nhiệt đới và bão nghiêm trọng có thể làm thay đổi rất nhiều bờ biển và gây xói mòn bãi biển với tốc độ mm/năm + giãn nở nhiệt đại dương liên quan đến tăng carbon dioxide khí tạo cách đốt nhiên liệu hóa thạch, nó làm cho.mực nước biển tăng lên 700 mm kỷ tới, - Xói lở bờ biển kết xoáy thuận nhiệt đới bão khủng khiếp, tăng mực nước biển, tác động người lên tiến trình tự nhiên bờ biển Xói mòn vách đứng ven biển Khái niệm 11Chapter 9: Coatstal Hazards • Vách đứng bãi biển xuất dọc theo bãi biển.Ở xuất thêm vấn đề xói lở vách đứng phơi mưa gió bị xói mòn tiến trình biển đất liền • Những trình kết hợp với để gây xói lở vách đá với tốc độ lớn chịu tác động tiến trình riêng lẻ.Vấn đề xói mòn trở nên nghiêm trọng người tác động đến môi trường vách đá biển qua phát triển không thích hợp Các quá trình gây xói mòn vách đứng • Hoạt động sóng : nhất là mùa đông sóng bão có tiềm cao nhất để làm xói mòn các bãi biển, loại bỏ các lớp vỏ cát, là cho các vách đứng bị lộ • Hoạt động sinh vật : sâu biển, động vật thân mềm và một số bọt biển có thể phá huỷ đá • Quá trình phong hóa: nước biển vào các lỗ ngỏ của đá nó làm gãy và bốc nước, mưới kết tinh và gây áp lực lên các tảng đá có thể làm tảng đá suy yếu và vỡ vụn thành những miếng nhỏ • Xói rửa nước mưa: mưa có thể gây một lượng đáng kể xói mòn vách đứng ven biển Tuy nhiên nó còn phụ thuộc vào tính chất và mức độ lượng mưa • Hoạt động người: người tăng dòng chảy nà không kiểm soát một cách cẩn thận thì có thể dẫn đến xói mòn vách đứng ven biển một cách trầm trọng Tai biến bờ biển công trình kiến trúc ( Coastal Hazds and Engineers structures) Các công trình kỹ thuật bảo vệ bờ biển bao gồm: đê biển, mỏ hàn, đê chắn sóng đập chắn sóng Chúng công trình quan trọng làm chậm xói mòn ven biển Tuy nhiên, chúng có khuynh hướng can thiệp vào vận chuyển trầm tích dọc bờ biển gây lắng động trầm tích biển xói mòn 12Chapter 9: Coatstal Hazards 1.Đê biển ( seawalls) Đê biển cấu trúc thẳng đứng gần thẳng đứng song song bờ, thiết kế để bảo vệ môi trường sống người khỏi ành hưởng thủy triều sóng, ngăn chặn xói mòn, lũ lụt, bão Đê biển kết cấu bê tong, đá tảng, gỗ chất liệu khác Đê biển phần hệ thống phòng thủ ven biển Về bản, đê biển hoạt động lớp nằm đoạn bờ biển quan trọng dễ bị tổn thương đại dương Tác động sóng bị đê biển chặn lại làm giảm xói mòn bờ biển cuối đê biển bị phá vỡ tác động lâu dài sóng thủy triều nên cần thường xuyên sửa chữa thay đoạn đê bị vỡ Đê biển cung cấp không gian để giải trí Trong số trường hợp để phá vỡ đợt sóng cao mà làm hỏng cấu trúc đường giao thông bờ người ta phải xây thêm rào cản thấp trước đê để phá vỡ lượng sóng trước sóng đập vào đê Khi thiết kế đê cần phải xác định thông số thủy lực dòng chảy mặt, có ảnh hưởng đến kích thước khả chịu lực đê Các thong số quan trọng là: mực nước tính toán, mực nước dâng gió, yếu tố sóng( sóng gió, sóng tàu thuyền tác nhân khác) Ngoài ra, có hướng dòng chảy mặt hướng chuyển bùn cát đáy ảnh hưởng tới trình diễn biến bờ an toàn đê Tuy nhiên, loạt vấn đề môi trường xảy xây dựng đê biển gây lắng đọng trầm tích, cản trở vận chuyển trầm tích biển, làm thay đồi cành quan ven biền việc xây dựng đê biển cần tính toán cẩn thận Mỏ hàn ( groins) Là cấu trúc vuông góc với bờ biển có cấu trúc đường thẳng, chữ T chữ L Nhiều mỏ hàn gọi nhóm hàn dọc bờ biển ( groin field) 13Chapter 9: Coatstal Hazards Chức năng: làm gián đoạn làm chậm di chuyển trầm tích dọc bờ biển, làm giảm dòng ven bờ giữ cát bờ biển Mỏ hàn xây dựng đá, khối betong, gỗ, Để kéo dài tuồi thọ hang cần theo dõi thường xuyên, sửa chữa thay chỗ hư hỏng Việc thiết kế xây dựng hang yêu cầu tính toán cẩn thận nhà khoa học kỹ sư Quá trình xói mòn mỏ hàn Đê chắn sóng đập chắn sóng ( breakerwater and jetties) Là công trình bảo vệ đường vào cảng, nơi neo đậu tàu thuyền vùng bờ biển chịu tác động sóng Đê chắn sóng làm cản trở vận chuyển trầm tích biền, làm thay đổi cảnh quan ven biển, gây xói mòn Nuôi bờ ( beach nourishment) Nuôi bờ tạo bãi nhân tạo ven biển nhằm bảo vệ công trình ven biển khỏi công sóng Giữa năm 1970, thành phố biển Miami, Florida, kỹ sư U.S Army Corps bắt đầu chương trình bồi đắp đầy tham vọng để bảo vệ khỏi bão vấn đề xói mòn bờ biển nguy hiểm mà bị trì hoãn từ năm 1950 Những bãi biển tự nhiên gần biến từ năm 1950, túi cát nhỏ 14Chapter 9: Coatstal Hazards tìm thấy lien quan đến đa dạng công trình bảo vệ ven biển bao gồm đê biển vòm nhọn Như biến bãi biển, khu nghỉ mát ven biển, bao gồm khách sạn trở nên dễ bị tổn hại bão xói mòn Mục đích chương trình bồi dắp bãi biển Miami sản xuất túi biển chắn, bãi biển rộng làm tăng bảo vệ khỏi thiệt hại bão Dự án tốn khoảng 62 triệu đôla 10 năm nuôi dưỡng khoảng 160000 m3 cát năm bổ sung thiệt hại xói mòn 1980, khoảng 18 triệu m3 cát nạo vét bơm từ chỗ để xây đắp khơi lên bãi biển, mở rộng thêm 200m bờ biển Hình 9.8 mô tà bãi biển Miami trước sau bồi đắp Sự thay đổi thấy rõ rệt Phần băng qua thiết kế cho dự án (hình 9.19) mô tả hệ thống đụn cát phía trước đường hep hào thành lũy có chức đệm khỏi xói mòn sóng lợn sóng lớn bão Dự án Miami mở rộng từ đến cuối 1980 bao gồm hoàn lại đụn cát, mà lien quan đến việc thiết lập thảm thực vật tự nhiên đụn cát thể hình 9.19 Những đụn cát chạy dọc theo đường đặt biệt làm khu vực khác đụn cát bảo vệ Sự thành công dự án bồi đắp bải biển Miami có chức 20 năm , thoát khỏi bão lớn từ 1979 đến 1992, đảm bảo phương pháp điều khiển đoạn xói mòn xuất Cuối 1990, 600 km bờ biển Mỹ nhận số bồi đắp ngắn hạn, tất bồi đắp chắn có hiêu bãi biển Miami Ví dụ, vào năm 1982 thành phố biển New Jersey, bồi đắp bãi biển tốn triệu đôla Cát kéo dài 2-1/2 tháng bị xói mòn bão vào bãi biển Nguyên nhân khác bãi cát Miami chưa bị xói mòn tốn nhiều chi phí Sự bồi đắp bãi biển gây nên tranh luận, vài bồi đắp nhiều “cát hiến tế” mà cuối rửa xói mòn.Tuy nhiên bồi đắp bãi biển trở thành phương pháp khôi phục lại tạo nên bãi biển giải trí bảo vệ bờ biển khỏi xói mòn Điều cần thiết ghi nhớ thành công thất bại dự án giáo dục cộng đồng có thề mong đợi từ bồi đắp bãi biển 15Chapter 9: Coatstal Hazards Sơ đồ biểu diễn trình xói mòn đê đập chắn sóng Hoạt động người, nhận định, đánh giá tai biến bờ biển Vùng bờ biển Atlantic Nhiều đảo chắn sóng biến đổi nhiều sử dụng lợi ích người Nhu cầu đất thềm lục địa Atlantic với phát triển khách sạn bề mặt khu bờ sông làm cho hệ thống đụn cát tự nhiên đảo di chuyển đến nhiều vị trí khác nhau, dẫn đến vấn đề xói lở bờ biển nghiêm trọng 16Chapter 9: Coatstal Hazards Biểu đồ thể tỷ lệ xói mòn đo dọc theo bờ biển Delmarva • • • • The Gulf Coast ( bo vinh) Tác động người làm nảy sinh nguyên nhân gia tăng tốc độ xói lở co rút cấu kĩ thuật bờ biển, lún đất kết khai thác nước ngầm việc ngăn sông để cung cấp cát cho bãi biển The Great Lakes Mức độ nghiêm trọng trượt lở phụ thuộc vào yếu tố Có hay không có mặt hệ thống đụn cát (đụn cát- bảo vệ bờ dốc trượt lở với tốc độ thấp), Sự định hướng đường bờ biển (khu vực bị lộ dễ bị trượt lở tác động gió bão) Sự rò rỉ nước ngầm(sự rò rỉ phụ thuộc vào vật liệu gốc đất độ dốc thay đổi dẫn việc tăng tốc độ trượt lở) Sự tồn cấu trúc bảo vệ (những cấu trúc giúp ích cho khu vực thường làm gia tăng tốc độ trượt lở vùng lân cận ) 9.8 Nhận thức điều chỉnh tai biến bờ biển : 1/ Nhận thức xói mòn bờ biển 17Chapter 9: Coatstal Hazards Xói mòn bờ biển tai biến tự nhiên, việc nhận thức phụ thuộc vào kinh nghiệm cá nhân Một nghiên cứu xói mòn bờ biển gần Bolinas,California, 24km phía bắc cửa vịnh San Francisco cho rằng, tương lai, người dân sống gần bờ biển bị đe dọa nghiêm trọng xói mòn Những người dân nhận thức đươc xói mòn, biết tần số xảy xảy ra, mức độ nguy hiểm 2/Điều chỉnh tai biến bờ biển * Bão nhiệt đới: _Tai biến bờ biển nguy hiểm bão nhiệt đới Chúng lấy hàng ngàn sinh mạng gây thiệt hại hàng tỉ dola - Con người thường không làm trước xảy bão -Ở nước phát triển, khắc phục hậu cách: đánh giá khả xuất hiện, làm kiên cố cấu trúc bảo vệ ổn định đất tránh sạc lỡ xói mòn, sử dụng quỹ đất cách phù hợp, sơ tán cảnh báo bão xảy * Lụt thủy triều: Sự kết hợp triều cao bão gây trận lụt thủy triều nghiêm trọng sông Những trận ngập lụt xảy thường xuyên Luân Đôn dẫn đến việc người ta xây dựng đập xuyên qua sông Thames để chống lại trận lụt * Xói mòn bờ biển : - Nuôi bờ theo xu hướng giống trình tự nhiên -Thay đổi lượng sóng thông qua việc thiết kế cấu trúc gần biển làm tiêu tan lượng sóng -Làm ổn định bờ biển thông qua công trình đê biển (seawalls) groins -Thay đổi việc sử dụng đất Ngày nay, tích cực điều chỉnh thiệt hại xói mòn bờ biển, gồm đường: - Thứ nổ lực tăng cường phòng thủ kiểm soát trình xói mòn 18Chapter 9: Coatstal Hazards -Thứ hai học cách sống chung với xói mòn thông qua việc nhanh chóng cải thiện môi trường sử dụng hợp lý đầt vùng ven biển Trong biện pháp tất cấu trúc ven biển tạm thời bị phá hủy Bất phát triển khu vực ven biển phải có thống cộng đồng ý kiến vài cá nhân chấp nhận triết lý đòi hỏi tôn trọng nguyên tắc sau: 1.Sự xói lở bờ biển trình tự nhiên tai biến thiên nhiên, xói lở xảy người xây dựng công trình ven biển 2.Bất kì việc xây dựng đường bờ biển gây thay đổi, Môi trường biển dễ bị biến đổi.Bất can thiệp đến trình tự nhiên dẫn đến loạt biến đổi từ nhỏ đến lớn biến đổi thường gây hậu bất lợi cấu trúc kĩ thuật bờ đê groins làm ảnh hưởng dòng chảy lưu trữ trầm tích khu vực ven biển 3.Ổn định khu vực ven biển thông qua công trình Xây dựng kiến trúc dọc bờ biển thường có ý nghĩa việc bảo vệ tài sản Với vài ngoại lệ, bờ biển dùng cho việc giải trí hàng ngàn người suốt mùa du lịch, bảo vệ bờ biển có lợi cho tài sản số người Điều gây tranh cải người ta cho có lợi cho số cá nhân mà lợi cho cộng đồng không công bỏ lượng tài sản lớn cộng đồng để bảo vệ tài sản số cá nhân 4.Công trình kĩ thuật thiết kế để bảo vệ bờ biển khỏi tàn phá lại có tác dụng ngược lại Các cấu trúc kĩ thuật thường xuyên làm thay đổi môi trường ven biển đến mức không bãi biển Vd: xây dựng bờ đê lớn gây tương phản nhiễu loạn cuối bờ biển bị di dời 5.Một công trình đường bờ biển thiết kế phát triển thật khó phục hồi, việc sữa chữa cấu trúc cần chi phí lớn,Các công trình thường làm bờ biển rộng thêm Ở vài nơi đưa giới hạn để ổn định bờ biển, biển mở rộng mức độ xói lở diển cấu trúc đáp ứng Những cấu trúc đặc sắc ven biển cần giữ nguyên trạng để lại cho hệ sau [...]... cận ) 9. 8 Nhận thức và điều chỉnh tai biến bờ biển : 1/ Nhận thức về xói mòn bờ biển 17Chapter 9: Coatstal Hazards Xói mòn bờ biển như là một tai biến tự nhiên, việc nhận thức phụ thuộc vào kinh nghiệm của mỗi cá nhân Một nghiên cứu về xói mòn bờ biển gần Bolinas,California, 24km về phía bắc cửa ra vịnh San Francisco cho rằng, trong tương lai, người dân sống gần bờ biển sẽ bị đe dọa rất nghiêm trọng... bồi đắp bải biển ở Miami là nó có chức năng hơn 20 năm , thoát khỏi các cơn bão lớn từ 197 9 đến 199 2, được đảm bảo cho tới khi phương pháp điều khiển đoạn xói mòn xuất hiện Cuối 199 0, hơn 600 km bờ biển ở Mỹ được nhận một số sự bồi đắp ngắn hạn, không phải tất cả sự bồi đắp đều chắc chắn có hiêu quả như ở bãi biển Miami Ví dụ, vào năm 198 2 thành phố biển New Jersey, sự bồi đắp một bãi biển tốn hơn... trầm trọng 5 Tai biến bờ biển và các công trình kiến trúc ( Coastal Hazds and Engineers structures) Các công trình kỹ thuật bảo vệ bờ biển bao gồm: đê biển, mỏ hàn, đê chắn sóng và đập chắn sóng Chúng là các công trình quan trọng làm chậm sự xói mòn ven biển Tuy nhiên, chúng có khuynh hướng can thiệp vào sự vận chuyển trầm tích dọc bờ biển gây lắng động trầm tích biển và xói mòn 12Chapter 9: Coatstal... những cơn bão và những vấn đề xói mòn bờ biển nguy hiểm mà nó bị trì hoãn từ năm 195 0 Những bãi biển tự nhiên gần như biến mất từ năm 195 0, và chỉ những túi cát nhỏ có thể 14Chapter 9: Coatstal Hazards được tìm thấy lien quan đến sự đa dạng của những công trình bảo vệ ven biển bao gồm đê biển và những vòm nhọn Như sự biến mất của bãi biển, các khu nghỉ mát ven biển, bao gồm các khách sạn trở nên dễ... 5 nguyên tắc sau: 1.Sự xói lở bờ biển là một quá trình tự nhiên hơn là một tai biến thiên nhiên, xói lở xảy ra khi con người xây dựng những công trình ven biển 2.Bất kì việc xây dựng trên đường bờ biển đều gây ra sự thay đổi, Môi trường biển luôn rất dễ bị biến đổi.Bất cứ sự can thiệp nào đến quá trình tự nhiên đều dẫn đến một loạt những biến đổi từ nhỏ đến lớn và những biến đổi đó thường gây hậu quả... đợi từ sự bồi đắp bãi biển 15Chapter 9: Coatstal Hazards Sơ đồ biểu diễn quá trình xói mòn do đê và đập chắn sóng 6 Hoạt động của con người, nhận định, đánh giá tai biến bờ biển Vùng bờ biển Atlantic Nhiều hòn đảo chắn sóng đã biến đổi ít nhiều bởi sự sử dụng vì lợi ích của con người Nhu cầu về đất ở thềm lục địa tại Atlantic cùng với sự phát triển khách sạn trên bề mặt khu bờ sông làm cho hệ thống... chương trình bồi dắp bãi biển ớ Miami là sản xuất những túi biển chắc chắn, vì thế một bãi biển rộng làm tăng sự bảo vệ khỏi những thiệt hại do bão Dự án tốn khoảng 62 triệu đôla trên 10 năm và nuôi dưỡng khoảng 160000 m3 cát mỗi năm bổ sung thiệt hại do xói mòn 198 0, khoảng 18 triệu m3 cát được nạo vét và bơm từ chỗ để xây đắp ngoài khơi lên bãi biển, mở rộng thêm 200m bờ biển Hình 9. 8 mô tà bãi biển. .. tàu thuyền hoặc vùng bờ biển khi chịu tác động của sóng Đê chắn sóng làm cản trở sự vận chuyển trầm tích biền, làm thay đổi cảnh quan ven biển, gây xói mòn 4 Nuôi bờ ( beach nourishment) Nuôi bờ là tạo các bãi các nhân tạo ven biển nhằm bảo vệ các công trình ven biển khỏi sự tấn công của sóng Giữa năm 197 0, thành phố biển Miami, Florida, những kỹ sư của U.S Army Corps bắt đầu một chương trình bồi đắp... diễn biến bờ và an toàn của đê Tuy nhiên, một loạt các vấn đề môi trường xảy ra khi xây dựng đê biển như gây lắng đọng trầm tích, cản trở sự vận chuyển trầm tích biển, làm thay đồi cành quan ven biền vì thế việc xây dựng đê biển cần được tính toán cẩn thận 2 Mỏ hàn ( groins) Là những cấu trúc vuông góc với bờ biển có cấu trúc đường thẳng, chữ T hoặc chữ L Nhiều mỏ hàn được gọi là nhóm hàn dọc bờ biển. .. lại những trận lụt này * Xói mòn bờ biển : - Nuôi bờ theo xu hướng giống như quá trình tự nhiên -Thay đổi năng lượng sóng thông qua việc thiết kế các cấu trúc gần biển làm tiêu tan năng lượng sóng -Làm ổn định bờ biển thông qua các công trình như đê biển (seawalls) và groins -Thay đổi việc sử dụng đất Ngày nay, chúng ta đang tích cực điều chỉnh sự thiệt hại xói mòn bờ biển, gồm 2 con đường: - Thứ nhất ... nhận định, đánh giá tai biến bờ biển II Nội dung Tai biến bờ biển loại tai biến Tai biến bờ biển tượng tự nhiên gây ảnh hưởng đến đời sống người sinh vật ven biển Tai biến bờ biển đa dạng ngày...2Chapter 9: Coatstal Hazards I Tóm tắt Tai biến bờ biển loại tai biến Sóng hình thành sóng Bãi biển trình bờ biển Xói mòn bờ biển Tai biến bờ biển công trình kiến trúc Hoạt... gần bờ qui luật địa hình bờ biển hình dạng đường bờ biển Địa hình bờ biển tương tự với hình dạng đoạn bờ biển Khi sóng đến gần đoạn bờ biển, hình dạng song thay đổi gần song song với đoạn bờ biển