Cơ sở khoa học về giảm sóng qua rừng ngập mặn và kiến nghị áp dụng tính toán sóng thiết kế qua rừng ngập mặn

Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI KHOA KỸ THUẬT BIỂN Báo cáo Nghiên cứu Khoa học Sinh viên CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ GIẢM SÓNG QUA RỪNG NGẬP MẶN VÀ KIẾN NGHỊ ÁP DỤNG TÍNH TOÁN SÓNG THIẾT KẾ QUA RỪNG NGẬP MẶN NGƯỜI HDKH : PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH : Nguyễn Thị Hồng Giang - Lớp: 51B2 Phạm Tiến Lực - Lớp: 51B2 Cao Đức Hải - Lớp: 51B1 Hà Nội, tháng - 2012 NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải -1- Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển MỤC LỤC MỞ ĐẦU .3 I ĐẶT VẤN ĐỀ………………………………………………………………………… 1.1 Tổng quan đê biển………………………………………………………… …4 1.2 Vai trò rừng ngập mặn đến giảm sóng .6 1.3 Yêu cầu chung tồn rưng ngập mặn 1.4 Tính cấp thiết đề tài ……… ………………………………………… 1.5 Phạm vi nghiên cứu ………………………………………………………………8 1.6 Tóm tắt dải rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình……………………………… II PHÂN TÍCH ĐỘ GIẢM SÓNG KHI ĐI QUA RỪNG NGẬP MẶN… 2.1 Các số liệu rừng ngập mặn …………………… 2.2 Kết phân tích theo phần mềm Wadibe - ĐH Thủy Lợi … … …10 2.3 Nhận xét kết ……………………………………………………………… 11 III SO SÁNH ĐÁNH GIÁ QUAN HỆ GIỮA CHIỀU CAO SÓNG VÀ CÁC THÔNG SỐ CỦA RỪNG NGẬP MẶN………………………………………………………… 12 3.1 Quan hệ độ giảm chiều cao sóng với bề rộng rừng ngập mặn .12 3.2 Kết tính toán hệ số suy giảm sóng qua rừng ngập mặn (Theo tài liệu Hướng dẫn thiết kế đê Biển) 14 3.3 Đánh giá phạm vi ứng dụng số công thức thực nghiệm thường dùng gần ………………………………….…………………………………… ……15 IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ … 15 4.1 Kết luận …………………………… ………………………………… …… 15 4.2 Kiến nghị ………………………… ………………………………… … … 15 V TÀI LIỆU THAM KHẢO …… 16 NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải -2- Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển MỞ ĐẦU Việt Nam nước có bờ biển dài 3260km vùng ven biển tập trung dân cư đông đúc, nguồn lao động lớn với 25 triệu người 31% dân số nước, vùng ven biển nơi tập trung nhiều thành phố lớn, trung tâm kinh tế nước Hiện với biến đổi khí hậu khí hậu toàn cầu, theo kịch mực nước biển dâng lên từ 50 – 70 cm vòng 100 năm tới gây ngập lụt cho vùng đồng ven biển, tới 35% đất đai vùng đồng sông Hồng sông Mê Kông bị ngập chìm nước, kéo theo hoạt động kinh tế xã hội bất ổn định… Chính cần có giải pháp công trình nhằm bảo vệ vùng đất Mặt khác cần kết hợp giải pháp nhằm bảo vệ công trình đồng thời cải thiện môi trường, giảm thiểu chi phí Một số giải pháp trồng ngập mặn Thực tế cho thấy, hệ sinh thái rừng ngập mặn có giá trị to lớn đa dạng sinh học, phát triển kinh tế xã hội chức bảo vệ môi trường đặc biệt giảm thiểu tác động xấu thiên tai Khi bão đổ vào nước ta nhiều năm qua, nơi có dải rừng ngập mặn bảo vệ tốt đê biển ổn định, nơi khác bị phá vỡ có đoạn xây bê tông kiên cố Sức tàn phá thiên tai mạnh tới đâu ta dự đoán xác được, nhiên rừng ngập mặn nhân tố có giá trị to lớn việc giảm sóng, chống xói lở bờ biển Ở nước ta có nhiều công trình nghiên cứu rừng ngập mặn nói chung, song nghiên cứu quan điểm vật lý kỹ thuật chúng hạn chế Công cụ tính toán nhằm xác định điều kiện sóng qua rừng ngập mặn thiếu tin cậy để ứng dụng công tác thiết kế Do nghiên cứu vào phân tích, so sánh số công thức tính giảm sóng qua rừng ngập mặn vùng biển tình Thái Bình Từ đánh giá đề xuất phạm vi áp dụng số công thức kinh nghiệm thường sử dụng cho việc tính toán thiết kế NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải -3- Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan đê biển Vùng ven biển Việt Nam có địa hình thấp trũng, thường xuyên chịu tác động thủy triều có biên độ lớn, bão với nước biển dâng cao, sóng to gió lớn gây ảnh hưởng đến sản xuất, sinh hoạt dân cư Từ nhu cầu tất yếu để bảo vệ dân cư sản xuất vùng ven biển Các tuyến đê biển xây dựng thường xuyên củng cố hàng năm Phần lớn đê biển đê cửa sông ban đầu nhân dân tự đắp để bảo vệ sản xuất, Nhà nước hỗ trợ kinh phí để đắp số tuyến đê biển quan trọng Đê biển nước ta không liền tuyến bị chia cắt nhiều cửa sông lớn nhỏ, tuyến đê biển thường nối tiếp với tuyến đê sông, tổng chiều dài đê cửa sông xấp xĩ với chiều dài đê trực tiếp giáp biển Hiện nay, tuyến đê biển, đê cửa sông từ Quảng Ninh đến Quảng Nam có tổng chiều dài khoảng 1670km Các tuyến đê biển có nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt, bảo vệ sinh mạng, tài sản dân cư ven biển, bảo vệ cho sản xuất nnoong nghiệp bảo vệ số khu nuôi trồng thủy sản hay vùng sản xuất muối Do tính chất biên độ thủy triều, mức độ ảnh hưởng bão hàng năm hình thái địa hình vùng có khác mà đời yêu cầu quy mô đê biển có khác Hệ thống tuyến đê biển vùng đồng bắc từ Quảng Ninh tới Ninh Bình có tổng chiều dài khoảng 350km trực diện với biển, hình thành từ sớm khép kín Ở vùng gần cửa sông Ninh Cơ, sông Đáy bờ biển bồi dần, nhân dân đắp đê quai lấn biển nên hình thành 2, tuyến đê biển, có tuyến bảo vệ cho hàng ngàn hecta diện tích đê biển Bình Minh ( huyện Kim Sơn, tỉnh Ninh Bình) Tuy nhiên số đoạn đê đứng trước nguy bị pha vỡ lúc Nguyên nhân do: - Đất đắp đê chủ yếu đất pha cát, có độ chua lớn không trồng cỏ, hầu hết mái đê phía đồng chưa có biện pháp bảo vệ, nên thường xuyên bị xói, sạt sau mưa bão, đặc biệt tuyến đê biển Hải Hậu - Nhiều nơi chưa có dải chắn sóng trước đê, có nơi có công tác quản lý, bảo vệ yếu nên bị phá hoại, nhiều nơi xa cửa sông trồng chắn sóng NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải -4- Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển Vùng ven biển Bắc trung bộ: tỉnh từ Thanh Hóa tới Hà Tĩnh, vùng trọng diểm phát triển kinh tế Tuy nhiên, vùng thường xuyên chịu ảnh hưởng thiên tai (đặc biệt bão, áp thấp nhiệt đới), biên độ thủy triều nhỏ vùng biển Bắc bộ, vùng ven biển xuất cồn cát tận dụng đoạn đê ngăn mặn tự nhiên Mặc dù quan tâm đầu tư khôi phục, nâng cấp nhìn chung thấp, nhỏ số vấn đề tồn sau: - Thấp, nhỏ, nhiều đoạn chưa đảm bảo cao trình chiều rộng mặt đê thiết kế gây khó khăn việc chống bão, lũ giao thông - Bãi biển số đoạn có xu hướng bị bào mòn, hạ thấp gây sạt lở chân kè, đe dọa đến an toàn đê biển Hậu Lộc ( Thanh Hóa), đoạn kè Hội Thống (Hà Tĩnh) - Mái phía biển chưa bảo vệ, thường xuyên có nguy sạt lở đê dọa đến an toàn đê, đắc biệt mùa mưa bão - Mái đê phía đồng chưa có biện pháp bảo vệ nên bị xói, sạt mưa - Dải chắn sóng trước đê biển, cửa sông nhiều vùng biển Bắc chưa đủ, cần tiếp tục trồng chắn sóng, tăng cường công tác quản lý bảo vệ Vùng ven biển Trung trung vùng có diện tích nhỏ hẹp, phần lớn tuyến đê biển đề ngắn, bị chia cắt sông, rạch, địa hình đồi cát ven biển Đây vùng có biên độ triều thấp nhất, thường xuyên chịu ảnh hưởng thiên tai Đê biển, đê cửa sông có nhiệm vụ ngăn mặt, giữ ngọt, chống lũ tiễu mãn lũ sớm bảo vệ sản suất ăn vụ lúa đông xuân hè thu, đồng thời phải đảm bảo tiêu thoát lũ vụ Đê không cần đắp cao, lại cần gia cố mặt để chống hư hỏng lũ tràn qua Một số tuyến đê bảo vệ khu nuôi trồng thủy sản, lại đa số tuyến đê bảo vệ diện tích canh tác Phần lớn tuyến đê đắp đất thịt nhẹ pha cát, số tuyến nằm sâu so với sông đầm phá đất than đê đất sét pha cát đê Tả Gianh (Quảng Bình), đê Vĩnh Thái (Quảng Trị) … Một số đoạn đê bảo vệ mặt mặt bê tông lũ tràn qua Ngoài đoạn đê trực tiếp chịu tác động sóng, gió xây dựng kè bảo vệ, hầu hết mái đê bảo vệ cỏ, đê vùng cửa sông bảo vệ chắn sóng với loại vẹt, sú, đước … Tuy nhiên, nhiều đoạn đê chưa tu bổ, nâng cấp, đê thấp, nhỏ, mặt đê chưa gia cố cứng hóa, gây khó khăn việc giao thông cứu hộ đê mùa mưa bão Hầu hết cống thoát lũ, số đoạn đê bị xuống cấp nghiêm trọng Cần có quy hoạch lại, cải tạo, nâng cấp đoạn đê bị xuống NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải -5- Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển cấp, chống xuống cấp cho số đoạn xây dựng để đảm bảo an toàn cho đê, phù hợp với quy hoạch chung phát triển sản xuất 1.2 Vai trò rừng ngập mặn đến giảm sóng - Rừng ngập mặn có tác dụng hạn chế xâm nhập mặn Nhờ có Rừng ngập mặn mà trình xâm nhập mặn diễn chậm phạm vi hẹp, triều cao, nước lan toả vào khu rừng ngập mặn rộng lớn; hệ thống rễ dày đặc với thân làm giảm tốc độ dòng triều, tán hạn chế tốc độ gió - Rừng ngập mặn có chức chống lại tàn phá sóng lớn nhờ hai phương thức khác Thứ nhất, lượng sóng thần mức trung bình, ngập mặn đứng vững, bảo vệ hệ sinh thái bảo vệ cộng đồng dân cư sinh sống đằng sau chúng Có ngập mặn mọc đan xen lẫn nhau, rễ phát triển mặt đất cộng với thân tán kết hợp để phân tán sức mạnh sóng thần Thứ hai, lượng sóng đủ lớn để trôi cánh Rừng ngập mặn chúng hấp thụ nguồn lượng khổng lồ sóng cách hy sinh để bảo vệ sống người Rễ ngập mặn có khả phát triển mạnh mẽ mức độ rậm rạp dàn trải Khi ngập mặn bị đổ xuống rễ mặt đất tạo hệ thống dày đặc ngăn cản dòng nước - Qua thực tế cho thấy khu vực có rừng ngập mặn phát triển, công trình bảo vệ bờ đê biển … không xây dựng kiên cố qua bão lớn công trình khu vực không bị hư hỏng - Nhờ có hệ thống rừng ngập mặn mà tác dụng sóng qua vào tới chân công trình biển giảm nhỏ Do khu vực có rừng ngập mặn bảo vệ cao trình đỉnh đê mặt cắt ngang, kết cấu giảm đáng kể, từ hạ thấp giá thành cho thiết kế, thi công công trình bảo vệ bờ 1.3 Yêu cầu chung tồn rừng ngập mặn Việt Nam có hai đồng lớn đồng sông Hồng đồng sông Cửu Long, hàng năm nhờ có phù xa từ sông đổ tạo lên vùng đất mới, nhũng vùng điều kiện thuận lợi cho rừng ngập mặn phát triển Năm 1943, Việt Nam có 400.000 rừng ngập mặn, đến 2006 khoảng 279.000 khoảng 209.000 NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải -6- Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển năm 2007 Do việc chuyển đổi đất canh tác số nơi chặt phá rừng ngập mặn để làm đất nông nghiệp, đào hầm để nuôi trồng thủy sàn dẫn đến diện tích rừng ngập mặn bị thu hẹp nhanh chóng Sự suy giảm diện tích rừng ngập mặn làm tăng ảnh hưởng sóng đến công trình ven biển đặc biệt có bão Tác dụng rừng ngập mặn phủ nhận Rừng ngập mặn tài nguyên quý giá nhiều mặt cung cấp lâm sản cho người, nơi cư trú cung cấp thức ăn cho loài thuỷ sản thông qua vật rụng, hạn chế xói mòn Do cần có biện pháp phát triển rừng ngập mặn - Đẩy mạnh việc tuyên truyền phổ cập tới tổ chức xã hội, cộng đồng dân cư vùng ven biển có RNM vai trò giá trị hệ sinh thái RNM quản lý, sử dụng bền vững RNM lợi ích trước mắt lâu dài - Đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu khoa học hệ sinh thái RNM, tăng cường mối quan hệ hợp tác quốc tế nghiên cứu, phối hợp nghiên cứu chuyển giao tiến kỹ thuật cho sản xuất - Củng cố hoàn thiện hệ thống Ban quản lý vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên, khu rừng phòng hộ đảm bảo hoạt động có hiệu quả; Củng cố hoàn thiện hoạt động lâm ngư trường - Đẩy mạnh bảo vệ hệ sinh thái RNM dựa quy hoạch có tính pháp lý khoa học; cương ngăn chặn hoạt động phá RNM để nuôi trồng thuỷ sản sử dụng vào mục đích khác - Lập kế hoạch phục hồi trồng RNM theo giai đoạn năm, xác định rõ địa điểm phương thức phục hồi phù hợp, hiệu - Giao cho HTX nông nghiệp nhận khoán trồng chăm sóc RNM bãi bồi đầm nuôi tôm bị thoái hoá Sau năm rừng trồng nghiệm thu bàn giao cho UBND xã quản lý theo quy chế rừng cộng đồng; không nên giao rừng phòng hộ cho cá nhân quản lý - Cần chọn số RNM điển hình đại diện cho vùng sinh thái làm khu bảo tồn để bảo vệ nguồn gen thực vật động vật vùng triều - Thực nhà nước nhân dân làm, xây dựng điện, đường, trường, trạm giúp người dân nhanh chóng ổn định bước cải thiện sống vùng ven biển NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải -7- Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển 1.4 Tính cấp thiết đề tài Hiện có nhiều công thức tính toán độ giảm sóng qua rừng ngập mặn Cùng với tiêu đánh giá hướng dẫn thiết kế đê biển vùng có rừng ngập mặn Nhận thấy, kết tính toán cụ thể độ giảm sóng truyền qua rừng ngập mặn hạn chế, Do Nghiên cứu đề cập tới độ giảm sóng tính toán cụ thể độ giảm sóng qua rừng ngập mặn, từ đề xuất mực nước thiết kế chiều cao sóng chân đê Kết phục vụ cho việc thiết kế công trình bảo vệ bờ đê biển có rừng ngập mặn 1.5 Phạm vi nghiên cứu Đoạn dường bờ biển thuộc địa phận huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình có rừng ngập mặn Ngoài ra, nghiên cứu giả thiết số thông số thực tế để tính toán so sánh 1.6 Tóm tắt dải rừng ngập mặn Tỉnh Thái Bình Theo kết kiểm kê rừng toàn quốc, kết thống kê diện tích rừng ngập mặn từ tỉnh ven biển Việt Nam tập hợp lại (Sâm cs 2005), tính đến tháng 12/2001 Việt Nam có tổng diện tích RNM khoảng 155.290ha Trong Tình Thái Bình có 6.297 rừng ngập mặn chiếm 4.0% (tính đến tháng 12/2001) Để bảo vệ đê, nhân dân ven biển huyện Thái Thụy, Tiền Hải (Thái Bình) trồng dải rừng trang gần loại phía đê Đây đấu tranh khốc liệt với thiên nhiên, tỷ lệ sống thấp, với tâm lớn rừng trang với cao 4-5 m, đường kính 5-10 cm hình thành dọc theo đê biển, có tác dụng giữ đất bồi, bảo vệ đê chục năm vừa qua Việc trồng trang tạo điều kiện cho số loài tái sinh tự nhiên sú, bần chua; môi trường sống cho nhiều hải sản chim di cư Hiện tiểu khu (Tiểu khu 2: Từ cửa sông Văn Úc đến cửa Lạch Trường, nằm khu vực bồi tụ hệ sông Hồng ) có khoảng 8.000 RNM, chủ yếu rừng trồng hỗn hợp trang, bần chua đâng để bảo vệ đê năm gần Sau nhiều năm triển khai Dự án 327 Dự án “Trồng rừng ngăn ngừa thảm hoạ” Hội Chữ thập đỏ Đan Mạch tài trợ, rừng ngập mặn phát triển tốt, việc phòng chống lụt bão, giảm nhẹ thiên tai Thái Bình có hiệu rõ rệt Tới nay, vùng ven biển tỉnh Thái Bình có rừng phủ kín, với độ rộng 800 ÷ 1.300 mét Hầu hết rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình phát triển tốt, độ cao trung bình từ đến 3,5 mét Các NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải -8- Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển loài cây: sú vẹt, đước, trang…mọc ken dày có tầng tán cao có tác dụng to lớn việc giảm mạnh cường độ sóng Nhờ đó, phù sa ven biển đê biển bảo vệ triều cường nước biển dâng, ngày dông bão Nhờ có rừng ngập mặn, tỉnh Thái Bình hạn chế xâm nhập mặn bảo vệ nguồn nước, ngăn ánh sáng trực xạ chiếu xuống đất nên đất không bị phèn hóa Rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình “Bức xanh” vững bảo vệ đê biển góp phần nâng cao sống người dân Đáng mừng hơn, nhận thức bảo vệ môi trường người dân lãnh đạo địa phương nâng lên Người dân Thái Bình rút học việc cần thiết phải bảo vệ rừng, không lặp lại học quai đê lấn biển, phá rừng nuôi tôm tự phát phải trả giá Vì vậy, năm qua, rừng địa phương bị tàn phá, rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình bảo vệ an toàn PHÂN TÍCH ĐỘ GIẢM SÓNG KHI ĐI QUA RỪNG NGẬP MẶN 2.1 Các số liệu rừng ngập mặn Loại Trang loại Loại Bần loại Bảng 1: Thông số đầu vào Cây Trang Bắt đầu X1 (m) Kết thúc X2 (m) - 22 Nr (re) Dr (cm) Teta (o) Ntr (than) Dtr (cm) Nc (canh) Dc (cm) hr (cm) hc (cm) hm (cm) 156 5.1 15 0.32 14.2 0.5 3.5 Bảng 2: Thông số đầu vào Cây Bần Bắt đầu X1 (m) Kết thúc X2 (m) Nr (re) Dr (cm) Teta (o) - 22 116 4.7 23 Ntr (than ) 0.13 Dtr (cm) 18.2 NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải Nc (can h) Dc (cm) hr (cm) hc (cm) hm (cm) 0.35 6.0 -9- Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển 2.2 Kết phân tích theo phần mềm Wadibe - ĐH Thủy Lợi Chúng sủ dụng phần mềm Wadibe tính toán cho trường hợp tần suất mực nước chiều cao sóng khơi thiết kế 10, 20, 50, 100, 125, 150, 200 năm Kết tính toán xem bảng sau: - Bảng 3: Độ giảm sóng tính toán qua rừng Trang Dải rừng Mực chu kỳ nước lặp lại (m) 10 2.07 năm 20 năm 2.5 50 năm 3.17 100 năm 3.77 125 năm 3.9 150 năm 4.12 200 năm 4.45 Dải rừng Mực chu kỳ nước lặp lại (m) 10 2.07 năm 20 năm 2.5 50 năm 3.17 100 năm 3.77 125 năm 3.9 150 năm 4.12 200 năm 4.45 rộng 100m Hs (m) Hrms (m) 0.88 0.711 1.03 0.857 1.27 1.48 1.112 1.53 1.60 1.72 1.325 1.368 1.443 1.558 rộng 200m Giảm sóng (%) 19.20 16.80 12.44 10.65 10.59 10.15 9.47 Hs (m) 0.94 Hrms (m) 0.626 33.12 1.088 0.765 1.335 1.001 1.55 1.204 1.599 1.251 1.676 1.323 1.793 1.436 rộng 600m rộng 400m Giảm sóng (%) 29.69 25.02 22.32 21.76 21.06 19.91 Hs (m) 1.16 Hs (m) Hrms (m) 1.38 0.48 65.02 1.531 0.599 1.783 0.795 0.976 2.053 1.018 2.127 1.083 2.244 1.187 60.88 55.41 51.20 50.41 49.08 47.10 0.525 54.62 1.31 0.65 1.564 0.863 1.78 1.054 1.826 1.098 1.904 1.166 2.022 1.275 rộng 800m Giảm sóng (%) Giảm sóng (%) Hrms (m) 50.38 44.82 40.79 39.87 38.76 36.94 rộng 1000m Hs (m) Hrms (m) Giảm sóng (%) Hs (m) Hrms (m) Giảm sóng (%) 1.60 0.46 71.37 1.81 0.44 75.72 1.75 2.00 2.22 2.28 2.35 0.568 2.48 1.132 0.754 0.928 0.969 1.031 NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải 67.54 62.34 58.27 57.59 56.26 54.35 1.96 2.22 2.47 2.54 2.61 2.74 0.547 0.725 0.849 0.934 0.995 1.093 72.21 67.44 65.63 63.36 61.95 60.18 - 10 - Nghiên cứu khoa học sinh viên - Khoa Kỹ Thuật Biển Bảng 4: Độ giảm sóng tính toán qua rừng Bần Dải rừng Mực chu kỳ nước lặp lại (m) 10 2.07 năm 20 năm 2.5 50 năm 3.17 100 năm 3.77 125 năm 3.9 150 năm 4.12 200 năm 4.45 Dải rừng Mực chu kỳ nước lặp lại (m) 10 2.07 năm 20 năm 2.5 50 năm 3.17 100 năm 3.77 125 năm 3.9 150 năm 4.12 200 năm 4.45 rộng 100m rộng 200m Hs (m) Hrms m) Giảm sóng (%) 0.88 0.77 12.50 1.03 0.919 1.27 1.48 1.172 1.53 1.60 1.72 1.43 1.383 1.504 1.62 10.78 7.72 6.74 6.54 6.35 5.87 rộng 400m Hrms (m) Giảm sóng (%) Hs (m) Hrms (m) Giảm sóng (%) 0.94 0.725 22.54 1.16 0.669 42.18 1.088 0.87 1.31 0.807 1.335 1.112 1.564 1.037 1.55 1.32 1.78 1.24 1.599 1.366 1.826 1.285 1.676 1.44 1.904 1.358 1.793 1.555 2.022 1.47 Hs (m) rộng 600m 20.04 16.70 14.84 14.57 14.08 13.27 rộng 800m Hs (m) Hrms (m) Giảm sóng (%) 1.38 0.65 52.98 1.531 0.782 1.783 1.004 1.202 2.053 1.247 2.127 1.318 2.244 1.428 48.92 43.69 39.90 39.26 38.03 36.36 38.40 33.70 30.34 29.63 28.68 27.30 rộng 1000m Hs (m) Hrms (m) Giảm sóng (%) Hs (m) Hrms (m) Giảm sóng (%) 1.60 0.64 60.09 1.81 0.63 65.23 1.75 0.769 1.968 0.761 2.002 0.986 2.227 0.975 2.224 1.181 2.47 1.168 2.285 1.226 2.549 1.213 2.357 1.296 2.615 1.282 2.48 1.405 2.745 1.39 56.06 50.75 46.90 46.35 45.01 43.35 61.33 56.22 52.71 52.41 50.98 49.36 2.3Nhận xét kết Qua tính toán với hai loại rừng đặc trưng kèm theo rừng ngập mặn tồn Thái Bình Ta nhận thấy, rừng có bề rộng lớn độ giảm chiều cao sóng cao mực nước, chiều cao sóng lớn độ giảm Chiều cao mật độ ngập mặn ảnh hưởng lớn tới kết Tuy nhiên, kết cho thấy với rải rừng ngập mặn có giảm chiều cao sóng 5% phổ biến NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải - 11 - Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển giảm 50% chiều cao sóng ( Thái Bình có bề rộng rừng ngập mặn từ 800m – 1300m) SO SÁNH ĐÁNH GIÁ QUAN HỆ GIỮA CHIỀU CAO SÓNG VÀ CÁC THÔNG SỐ CỦA RỪNG NGẬP MẶN 3.1Quan hệ độ giảm chiều cao sóng với bề rộng rừng ngập mặn Hình 1: Đồ thị thể độ giảm chiều cao sóng truyền qua rừng Trang Hình thể giá trị độ giảm sóng tính toán với nhiều giá trị chiều rộng đai rừng ngập mặn trạng thái rừng thực tế Như vậy, với trạng thái rừng trang NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải - 12 - Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển ngập mặn sẵn có (ở Tiền Hải – Thái Bình), ta xác định giá trị giảm sóng tương ứng chiều rộng dải rừng ngập mặn định, tần suất thiết kế yêu cầu, phục vụ cho việc thiết kế đê biển khu vực Ngoài ra, số khu vực Huyện Tiền Hải (Thái Bình) tồn loại cây, rừng ngập mặn khác Đặc biệt, phổ biến Bần Đồ thị sau biểu thị quan hệ độ giảm chiều cao sóng bề rộng rừng bần Hình 2: Đồ thị thể độ giảm chiều cao sóng truyền qua rừng Bần NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải - 13 - Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển 3.2 Kết tính toán hệ số suy giảm sóng qua rừng ngập mặn (Theo tài liệu Hướng dẫn thiết kế đê Biển – Dự thảo lần thứ 11) Hình Quan hệ chiều rộng đai rừng ngập mặn hệ số giảm sóng Hình thể giá trị hệ số giảm sóng K t tính toán với nhiều giá trị chiều rộng đai rừng ngập mặn trạng thái rừng khác thực tế Có thể thấy đường biểu diễn tương quan hệ số giảm sóng chiều rộng đai rừng ngập mặn tương đương với tính toán Quartel (2007) Đối với rừng dày, sử dụng đường số 4, rừng trung bình: đường số 2, rừng thưa: đường số Đường số đường theo tính toán Quartel Thông thường giảm chiều cao sóng rừng ngập mặn thể qua giá trị Kt (hệ số giảm sóng): Kt  Hđ Ho Trong đó: Hđ chiều cao sóng chân đê H0 chiều cao sóng phía trước đai rừng ngập mặn NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải - 14 - Nghiên cứu khoa học sinh viên Khoa Kỹ Thuật Biển 3.3 Đánh giá phạm vi ứng dụng số công thức thực nghiệm thường dùng gần Từ nghiên cứu ta có kết luận: Để có kết xác tính toán sóng ta cần lựa chọn công thức kinh nghiệm phù hợp với loại rừng thông số cây, diện tích rừng thực tế Các kết nghiên cứu cho thấy kết có khác Điều phần thông số đầu vào nghiên cứu khác nhau, đồng thời nghiên cứu có phương pháp không giống nên dẫn tới kết có lệch điều tránh khỏi Kết nhóm nghiên cứu tính toán khu vực Do áp dụng kết để dùng chung cho khu vực khác hay phạm vi rộng Vì áp dụng cho khu vực khác hay phạm vi rộng ta sử dụng kết tính có tài liệu “Hướng dẫn thiết kế đê Biển” (của BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận - - - 4.2 - Sau nghiên cứu, ta thấy độ giảm sóng truyền qua rừng ngập mặn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chiều cao sóng tới, mặt cắt bãi, bề rộng rừng ngập mặn, mật độ cây, chiều cao cây, loại cây, … Từ so sánh đánh giá sơ kết tính toán công thức kinh nghiệm, ta cần phải lựa chọn công thức hay kết tính toán cách phù hợp, từ có kết có độ xác cho công trình khu vực Nghiên cứu cho thấy Thái Bình nói chung, vùng nghiên cứu ( Tiền Hải) phát triển rừng ngập mặn có bề rộng từ 800 ÷ 1000 m giảm sóng hiệu chi phí rừng phát triển đảm bảo.Tuy nhiên, phát triển rừng ngập mặn lớn nên khuyến khích Kiến nghị Cần có thêm nhiều nghiên cứu rừng ngập mặn, mực nước, chiều cao sóng vùng bờ biển nước Từ ta có kho liệu để thiết kế công trình bảo vệ bờ cách hợp lý NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải - 15 - Nghiên cứu khoa học sinh viên - Khoa Kỹ Thuật Biển Cần có thêm nhiều nghiên cứu thực tiễn để có thông số thực tiễn để áp dụng điều kiện biên cho tính toán thiết kế công trình bảo vệ bờ Cần có phương hướng để phát triển rừng ngập mặn để bảo vệ công trình ven biển, gián tiếp bảo vệ dân cư khỏi thiên tai ngày gia tăng vùng biển nước ta Các lợi ích rừng ngập mặn to lớn Do đó, tỉnh ven biển nên trọng vào việc xây dựng cho tỉnh nhà khu rừng ngập mặn thay việc đầu tư xây dựn gia cố công trình bảo vệ bờ đê, đập có chi phí lớn - - V TÀI LIỆU THAM KHẢO  PGS.TS Vũ Thanh Ca (2005) Sóng Gió - Giáo trình Đại Học Thủy Lợi, Hà Nội  PGS.TS Vũ Minh Cát – PGS.TS Vũ Thanh Ca (2005) Cơ Sở Kỹ Thuật Bờ Biển – Giáo trình Đại Học Thủy Lợi, Hà Nội  Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn (tháng 11/2009) Hướng Dẫn Thiết Kế Đê Biển, Dự thảo lần thứ 11 NHDKH: PGS.TS Lê Xuân Roanh SVTH: Nguyễn Thị Hồng Giang, Phạm Tiến Lực, Cao Đức Hải - 16 - ... vùng có rừng ngập mặn Nhận thấy, kết tính toán cụ thể độ giảm sóng truyền qua rừng ngập mặn hạn chế, Do Nghiên cứu đề cập tới độ giảm sóng tính toán cụ thể độ giảm sóng qua rừng ngập mặn, từ đề... Công cụ tính toán nhằm xác định điều kiện sóng qua rừng ngập mặn thiếu tin cậy để ứng dụng công tác thiết kế Do nghiên cứu vào phân tích, so sánh số công thức tính giảm sóng qua rừng ngập mặn vùng... GIÁ QUAN HỆ GIỮA CHIỀU CAO SÓNG VÀ CÁC THÔNG SỐ CỦA RỪNG NGẬP MẶN………………………………………………………… 12 3.1 Quan hệ độ giảm chiều cao sóng với bề rộng rừng ngập mặn .12 3.2 Kết tính toán hệ số suy giảm sóng