5. Nội dung luận văn
4.3.4Giải pháp sử dụng công trình “cứng”
Tái định cư, di chuyển tới nơi an toàn đểứng phó lại với xói lở bờ biển không phải lúc nào cũng là giải pháp khả thi, còn giải pháp “mềm” như nuôi bãi nhân tạo có lúc lại không thể thực hiện được, lúc này một giải pháp “cứng” dưới hình thức xây dựng các công trình bảo vệ bờ là cần thiết.
Các công trình “cứng” được xây dựng để ngăn cho hiện tượng xói lở trên bãi biển không phát triển thêm nữa hoặc làm giảm bớt lượng bùn cát bị vận chuyển ra khỏi vùng bị xói lở. Dạng công trình thứ hai có tác dụng ngăn sự dịch chuyển bùn cát dọc bờ biển như đập mỏ hàn, đập chắn sóng và đập phá sóng xa bờ. Tất cả các công trình này, ngoài những tác dụng tích cực thì chúng luôn có những ảnh hưởng không mong muốn đối với vùng bờ biển lân cận, đặc biệt là ở vùng hạ lưu của công trình theo hướng vận chuyển bùn cát, do chúng gây ra những ảnh hưởng nhất định đối với dòng vận chuyển bùn cát ven bờ.
56
Giải pháp đập mỏ hàn (Groyne)
Đập mỏ hàn là giải pháp công trình có tác dụng ổn định đường bờ rất hiệu quả khi đường bờ đang bị xói lở do tác dụng của dòng vận chuyển bùn cát ven bờ. Tuy nhiên, để xác định chính xác vị trí cũng như các thông số kỹ thuật khi xây dựng là vấn đề không hề đơn giản bởi chúng không theo bất kỳ quy luật nào.
Hình 4.2. Hệ thống mỏ hàn ở California
Hình 4.3. Hệ thống mỏ hàn
Vùng được mỏ hàn bảo vệ sẽ không bị xói lở nhưng sự có mặt của các mỏ hàn sẽ làm gián đoạn dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ. Do vậy mà ở hạ lưu của hệ thống mỏ hàn, ngay sau mỏ hàn cuối cùng sẽ xảy ra hiện tượng xói lở nghiêm trọng. Hình 4.4 minh họa cho cơ chế bồi xói bên trong hệ thống các mỏhàn, theo đó quy luật bồi xói sẽ là “thượng bồi, hạ xói”.
57
Bên cạnh đó, các đập mỏhàn cũng có thểđược sử dụng để hỗ trợ cho các dự án nuôi bãi nhân tạo. Các tổn thất chủ yếu thường xảy ra trên bãi biển được bổ sung bùn cát bằng phương pháp nuôi bãi nhân tạo là do sự khuyếch tán bùn cát tại phần cuối của khu vực dự án do dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ.
Kè bảo vệ bờ (Coastal levee)
Kè bảo vệ bờ là các công trình được xây dựng song song với đường bờ để hạn chế xói lở trên bãi biển. Nó sử dụng các loại vật liệu như đá, nhựa đường, khối bê tông để bảo vệ mái dốc phía biển tại chân các đụn cát, vách bờ biển dốc đứng hộc dọc theo bề mặt bãi.
Các công trình được thiết kế để tạo ra sóng vỡ và làm tiêu tán năng lượng sóng trong quá trình sóng tràn lên trên bãi biển, làm hạn chế tác dụng của năng lượng sóng phản xạ trên bãi biển.
Ở Việt Nam, kè bảo vệ bờ thường được sử dụng hơn so với các công trình khác. Việc thi công kè tương đối đơn giản hơn các công trình khác cũng như chi phí rẻ tiền hơn và đặc biệt là có thể làm giảm được hiện tượng xói lở bờ biển.
Hình 4.5. Kè biển Tân Thành (Gò Công)
Hình 4.6. Kè biển Hàm Tiến (Phan Thiết)
58
Hình 4.5 là hình ảnh kè biển được xây dựng tại bãi biển Tân Thành tỉnh Tiền Giang. Hình 4.6 là hình ảnh công trình kè biển Hàm Tiến thành phố Phan Thiết được Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam thực hiện vào năm 1997. Cho đến nay, sau gần 15 năm đi vào khai thác, công trình vẫn cho thấy được sự ổn định và khảnăng chống xói lở bờ biển.
Khu vực bãi biển Đồi Dương, sau khi công nghệ đê mềm bị thất bại, Sở Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn tỉnh Bình Thuận đã tiến hành xây dựng kè biển để bảo vệ bờ. Tuy nhiên, thực tế cho thấy, việc áp dụng công nghệ “kè cứng” để bảo vệ bờ tại khu vực Đồi Dương là chưa hợp lý bởi lẽ đây là bãi tắm du lịch và mặt kè bê tông sẽ phá đi cảnh quan tự nhiên của bãi tắm.
Hình 4.7. Kè cứng được áp dụng tại bãi Đồi Dương
Hình 4.7 là hình ảnh ghi nhận được tại khu vực Đồi Dương vào ngày 12-11-2011. Đây chính là lúc công trình kè vừa hoàn thành và đang trong giai đoạn hoàn thành các công trình phụ trợ. Hình phía bên trái cho thấy, cát cũng đã bồi đắp 1 phần mái kè, tuy nhiên tại một số đoạn kè chịu tác dụng mạnh của sóng, mái kè gần như lộ hoàn toàn và bị rong rêu bám lên mái kè (hình 4.8). Điều này là vô cùng nguy hiểm cho khách du lịch tắm biển tại những đoạn này.
59
Hình 4.8. Một đoạn kè khu vực Đồi Dương Tường biển (Seawall)
Tường biển được xây dựng để bảo vệ phần bờ bên trong chống tác dụng của sóng. Hay nói cách khác, tường biển được xây dựng ngăn bờ biển không bị tiếp tục xói lở.
Nhưng cần lưu ý rằng, tường biển chỉ ngăn chặn xói lở xảy ra ở phía bên trong đất liền chứ không có tác dụng bảo vệ bãi biển phía trước nó (Jan van de Graaff, 2006).
Hình 4.9. Tường biển tại Đà Nẵng và tường biển tại Seamangeum
Hình 4.9 là hình ảnh các công trình tường biển được thực hiện tại khu vực thành phố Đà Nẵng và công trình tường biển lớn nhất thế giới tại Seamangeum (Hàn Quốc) với chiều dài 33km.
60
Ngoài các giải pháp công trình có tác dụng là gián đoạn dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ, như các đập mỏ hàn, thì các đập phá sóng ngoài khơi lại làm việc trên nguyên tắc khác, đó là giảm năng lượng sóng tác dụng với tới bờ biển - và do đó sẽ hạn chế sự xói lở đường bờ hoặc tạo thành những vùng khuất sóng đểneo đậu tàu thuyền.
Việc sử dụng hệ thống đập phá sóng ngoài khơi có chiều dài ngắn thay thế cho một đập phá sóng dài, liên tục được xác định qua một số yếu tố sau:
Xây dựng nhiều đập phá sóng ngắn sẽ rẻhơn khi xây dựng 1 đập phá sóng dài, vì lượng vật liệu cần dùng sẽít hơn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khoảng trống giữa các đập sẽ cho phép trao đổi nước giữa vùng gần bờ với phần ngoài khơi và cho phép các sóng tác động phía sau công trình, và mang lại sự tái tạo đường bờ.
Việc xây dựng đê phá sóng ngoài khơi là biện pháp vô cùng thích hợp đối với các công trình cảng biển, các bãi tắm… bởi vì sau khi qua đê, chiều cao sóng bị tiêu giảm đáng kể và chỉcòn ý nghĩa cho việc tắm biển mà không còn tác dụng phá hoại bờ. Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là đòi hỏi các thiết bị, phương tiện thi công phức tạp, số liệu khảo sát cần độ chính xác cao và hơn hết là chi phí thi công vô cùng đắt tiền. [11]
Ở Việt Nam, công trình đê phá sóng Dung Quất được thi công bởi nhà thầu Van Oord (Hà Lan) là công trình có quy mô lớn nhất Đông Nam Á với chiều dài 1620m theo hướng Đông-Tây, chiều rộng chân đê là 100m, mặt đê là 10m với bề dày phần ngập nước 20m và phần nổi 9m. Đê phá sóng có khả năng giảm chiều cao sóng đến 0,5m cho dù bão cấp 11 hoặc 12. Tổng chi phí cho công trình khoảng 50 triệu đô. Hình 4.10là các hình ảnh của đê phá sóng Dung Quất.
61
Hình 4.10. Đê phá sóng Dung Quất
Tuy nhiên, hầu hết các công trình “cứng” đều có chung nhược điểm là ảnh hưởng tới quá trình vận chuyển trầm tích tự nhiên của khu vực. Sự có mặt của các công trình này làm gián đoạn quá trình vận chuyển ven bờ. Hình 4.11
minh họa cho tác động của các công trình tới quá trình bồi xói.
62