Tiểu luận Sạc lỡ bờ biển - Nguyên nhân và biện pháp

MỞ ĐẦU Hiện tại quá trình sạt lở bờ biển đang là vấn đề rất nghiêm trọng. Sạt lở bờ biển diễn ra với tần số ngày càng gia tăng. Biển ngày càng ăn sâu vào các khu dân cư, phá hủy các công trình đường xá, nhà cửa, rừng phòng hộ… Ở việt nam, hầu như tất cả cá biển đều đang bi sạt lở. Sạt lở biển đang gây ra hậu quả nghiêm trọng ở vùng Bắc trung Bộ trong điểm là: Thừa Thiên Huế, Quảng Bình, Nam Trung Bộ từ Đà nẵng tới Bình Thuận trọng điểm là: Quảng Ngãi, Phú Yên...Sạt lở biển xảy ra do rất nhiều nguyên nhân có cả yếu tố tự nhiên và yếu tố con người. Vấn đề đạt ra, cần tìm ra những mô hình công nghệ phù hợp với từng bờ biển để đưa vào áp dụng ngăn chặn sạt lở bờ biển. Những vấn đề nêu trên cũng là nội dung của bài tiểu luận Nội Dung I. Thực trạng, Nguyên nhân sạt lở bờ biển 1.1. Thực trạng sạt lở bờ biển ở việt Nam Sạt lở bờ biển Bắc Trung Bộ (từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế) cơ bản ít thay đổi.Trong đó trọng điểm vẫn là từ Quảng Bình tới Thừa Thiên Huế. Năm 2007,tại Thừa Thiên Huế. Gần 50 cây số bờ biển thuộc hai huyện Phú Lộc và Phú vang của tỉnh Thừa Thiên huế đang bị mất dần. Theo thống kê bước đầu trong số 127km bờ biển của tỉnh Thừa Thiên - Huế, hiện có khoảng gần 50km bị sạt lở. Trong đó nghiêm trọng có gần 30 km bờ biển ba xã của huyện Phú Lộc và Vinh Hiền, Vinh Hải và Vinh Mỹ, có nơi ăn sâu vào hơn 50m. Còn lại, trên tất cả các xã Phong Hải (huyện Phong Điền), Quảng Công (Quảng Điền), Hải Dương (Hương Trà), Thuận An, Phú Hải, Phú Diên (Phú Vang)… mỗi xã có ít nhất 2 - 3 điểm sạt lở, có nơi ăn sâu gần 50m. Biển tiếp tục xâm thực bờ biển xã Vinh Hải trong ngày 23 - 11. Bờ biển Nam Trung Bộ từ Đà Nẵng đến Bình Thuận: có diễn biến sạt lở rất phức tạp với xu thế tăng mạnh cả về quy mô lẫn cường độ, và tăng dần từ Bắc vào Nam. Tại các khu vực trọng điểm thuộc bờ biển tỉnh Quảng Ngãi và Phú Yên, xói sạt vẫn xảy ra mạnh và rất mạnh. Đặc biệt tại khu vực sông Cầu, Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên, xói sạt diễn biến rất phức tạp theo thời gian. Riêng điểm xói sạt phía nam của sông Đà Rằng (sông Ba) xu thế sẽ giảm dần trong vòng 10 đến 20 năm tới. Tại khu vực Ninh Thuận - Bình Thuận, sạt lở bờ biển có xu thế mạnh dần lên và số đoạn bị sạt lở cũng sẽ tăng lên. Tại đây số ngày có gió vừa và gió mạnh lên tới 302 ngày/năm. Năm 2008, tại Quảng Ngãi. Bờ biển Đức Lợi bị sạt lở nghiêm trọng, nhiều nơi sạt lở vào 40 - 50m, ăn sâu vào cả bờ rừng dương che chắn cho khu dân cư. Ở BR-VT Theo thống kê của Sở Khoa học và Công nghệ, trong những năm qua hiện tượng xói lở trên địa bàn tỉnh diễn ra khá nhanh. Khu vực từ Mũi Nghinh Phong (TP. Vũng Tàu) đến xã Bình Châu (huyện Xuyên Mộc) đã có 6 khu vực bờ biển, cửa sông bị xói lở và bồi đắp mạnh gồm: bãi Thuỳ Vân, Paradise, cửa Lấp, cửa Lộc An, Hồ Tràm và Bình Châu. “Trong 13 năm gần đây, hiện tượng xâm thực bờ biển tại Lộc An đã làm biến mất toàn bộ giồng cát có chiều cao hơn 10m, rộng hơn 50m và phần lớn bãi cát phía nam Lộc An” 1.2. Nguyên Nhân Yế tố tự nhiên: Do biến đổi khí hậu, kèm theo các hiện tượng Nalina và Elnino làm cho gió mùa bị xáo động bất thường, bão có xu hướng gia tăng về cường độ, bất thường về thời gian và hướng dịch chuyển, thời tiết mùa đông nói chung ấm lên, mùa hè nóng thêm. Xuất hiện bão, lũ và khô hạn bất thường Do gió mùa tần suất cao, nhiều cơn bão và áp thấp nhiệt đới liên tục, nối tiếp cộng với mưa lớn và lũ liên tiếp… Mức độ dâng nước trực tiếp do gió bão vào thời kỳ triều cường. Hiện tượng dâng mực nước sẽ trở nên cực kỳ nguy hiểm nếu tính đến hiện tượng lan truyền sóng dài, sóng lớn từ ngoài vào cũng như nước dâng do sóng. Yếu tố con người: như đắp đập ngăn sông, đào kênh tưới tiêu, thoát lũ, quai đê lấn biển, phá rừng ngập mặn, huỷ hoại hệ sinh thái rạn san hô. II. MÔ HÌNH CHỐNG SẠT LỞ BỜ BIỂN Xây dựng các giải pháp công trình cho từng đoạn bờ cụ thể, kè lát mái bê tông, kè phá sóng, công nghê mềm...sau đó tổng kết thành mô hình. Thành lập mạng lưới quan trắc, giám sát tai biến bồi, sạt lở định kỳ trên cơ sở phối hợp giữa các cơ quan khoa học Trung ương và các đơn vị kỹ thuật địa phương. Bên cạnh đó, cần có một chương trình đào tạo ngắn, bổ sung kiến thức cho những người làm công tác phòng, chống thiên tai, chống xói lở các tỉnh ven biển. Một số mô hình công nghệ chống sạt lở bờ biển đã được áp dụng có hiệu quả 2.1. Công nghệ Stabilage Công nghệ mềm Stabiplage chống xói lở bờ biển tại Lộc An, huyên Đất Đỏ (Bà Rịa Vũng Tàu), và đã đạt hiệu quả thiết thực. Bản chất của công nghệ này là chống xói lở, sa bồi bờ biển không dùng đê kè cứng bằng bê tông cốt thép nhưng bền vững, thích ứng với nhiều tầng nền, trong nhiều loại môi trường. Stabiplage gồm các con lươn có vỏ bọc ngoài sử dụng vật liệu tổng hợp Geocomposite (vải địa kỹ thuật) có hai lớp, lớp ngoài là lưới polyeste màu sáng, lớp lọc bên trong là polypropylene kiểu không dệt. Đặc tính cơ bản của Geocomposite là có độ bền kéo 400 kN/m và độ thấm 0,041 m/s. Chiều dài trung bình của Stabiplage từ 50 đến 80 m, có mặt cắt gần như hình elip chu vi khoảng 6,5 đến 10 m. Stabiplage được đặt vuông góc hoặc song song với vạch bờ tùy theo từng khu vực có thể giải quyết vấn đề sạt lở và xâm thực và bảo vệ vùng ven bờ của địa phương. Một đoạn công trình Stabilage đang được xây dựng ở bờ biển BR-VT Stabiplage thu giữ, tích tụ và duy trì tại chỗ các trầm tích, không chống lại thiên nhiên mà trợ giúp, dựa vào môi trường tự nhiên thông qua hoạt động thuỷ lực ven biển và dịch chuyển trầm tích ngang và dọc bờ, tạo ra các trao đổi và cho phép ổn định động lực các khu vực cần được xử lý. Quá trình hoạt động của các Stabiplage với kích thước thích hợp cho phép sóng vượt qua, trầm tích, cát vượt qua nhưng trích lại một lượng cát trong dịch chuyển ven bờ. Lượng cát thu giữ được tích tụ dần dọc theo công trình sau đó ổn dịnh và nâng dần độ cao bãi biển để bồi đắp, tái tạo lại profil bãi biển, hình thành địa mạo mới. Nhờ các đụn cát được tái tạo lại, địa phương có thể chồng được cay xanh phía sau công trình. Số cây xanh này đã và đang phát triển tốt, khôi phục lại được thảm thực vật và rặng phi lao đã mất. Có khoảng 3-4 ha bãi cát đã được bảo vệ ổn định với lượng cát tích tụ như tự nhiên 145000-150000m3. . Mô hình công nghệ Stabilage Stabiplage đặt sát chân các đụn cát, có nhiệm vụ trực tiếp bảo vệ các đụn cát ven biển, ngoài ra có thể tạo ra sự phủ cát nhân tạo theo ý muốn bằng các biện pháp kỹ thuật đơn giản. Về cơ bản có ba kiểu công trình Stabiplage Stabiplage đặt nửa chìm, nửa lộ thiên vuông góc với bờ như kiểu mỏ hàn, nhằm hạn chế dòng ven bờ, tăng cường bồi tụ phù sa mà dòng chảy ven bờ mang theo, duy trì tại chỗ lượng phù sa theo cơ chế bồi tụ. Stabiplage đặt ngầm và song song với bờ, có tác dụng làm giảm bớt năng lượng sóng lừng mạnh, nguy hiểm, tạo vùng sóng lừng nhỏ hơn, cho phép phù sa mịn lắng đọng trong vùng bị xói lở. Với thời gian thi công nhanh, trong khoảng 1 tháng (cuối tháng 6 – cuối tháng 7 năm 2005) công nghệ Stabiplage đã được lắp đặt xong tại bờ biển ở BR-VT. Ngay sau khi hoàn thành,bước đầu phát huy hiệu quả, với những ưu điểm:giá thành công nghệ Stabiplage chỉ bằng một nửa so với công trình cứng. Công nghệ Stabiplage đảm bảo về lâu dài, không làm mất bãi tắm, không ảnh hưởng tới phát triển du lịch. Để nâng cao hiệu quả của công nghệ mềm Stabiplage, kết hợp với công trình Stabiplage là công trình phụ trợ Ganivell (hàng rào bẫy cát) đã tái tạo, phục hồi dải đồi cát đạt độ cao trung bình trên 2m, có nơi trên 3m với tổng khối lượng cát tích tụ hình thành dải đồi khoảng 25000 m3. Sau 4 năm ứng dụng, trải qua nhiều biến động bất thường của thời tiết, những cơn bão, đợt triều cường rất lớn năm 2008 nhưng công trình vẫn đứng vững và phát huy tác dụng. 2.2. Công nghệ Geotube làm kè mỏ hàn Công nghệ được áp dụng cho bờ biển Tam Hải Quảng nam. Geotube là một kết cấu Địa vật liệu tổng hợp được làm từ vải PP có cấu tạo và các tính năng đặc biệt như cường lực cao, kháng tia UV, khả năng thoát nước tốt, kích thước lỗ nhỏ tuổi thọ lâu dài ... Kè mỏ hàn bảo vệ bờ sông biền khu vực cửa lò là một hệ thống bao gồm 8 ống Geotube được sản xuất từ vải địa kĩ thuật GT1000, Chiều dài từ 35-45m đặt song song nhau và vuông góc với đường bờ biển. Đặc tính của Geotube là nguyên khối và chiếm ít diện tích bề mặt, đồng thời rất thân thiện với môi trường. Geotube vuông góc với bờ biển có tác dụng thu giữ một lượng trầm tích vận chuyển bởi dòng chảy ven bờ. Kết cấu này sau khi lắp đặt xong sẽ được cát bồ lấp do vậy không gây cản trở sự vận chuyển của dòng. Đặc tính kĩ thuật Tính thấm nước: Tính này rất quan trọng để kết cấu có thể hấp thụ năng lượng sóng biển. Sức bền: Vật liệu của Geotube có độ bền cao tỷ trọng theo mét dài lớn đồng thời với hình dáng tròn và Elip nguyên khối giúp Geotube có thể ổn định trong môi trường sóng lớn. Việc thi công Geotube tại Cửa Lở bắt đầu vào đầu tháng 6 năm 2009 và hoàn thành vào cuối tháng 7 năm 2009. Hệ thống Geotube với tổng chiều dài gần 300m sau khi hoàn thành tạo thành hệ thống mỏ hàn mềm thân thiện với môi trường và cảnh quan xã đảo đồng thời giữ ổn định cho bờ biển trong mùa mưa bão 2009. 2.3. Xây dựng kè chống sạt lở: Đây là giải pháp công nghệ dùng các loại vật liệu bền vững làm lớp áo phủ phía ngoài, giữ cho đất bờ không bị xói trôi, bảo vệ trực tiếp mái lở. Một đoạn bờ biển đang được kè chống xói lở Công trình kè chống sạt lỡ bờ biển tại ấp Bào, xã Hiệp Thạnh được xây dựng kiên cố, chống chịu được sự xâm thực của biển: chân kè bằng 2 hàng ống bê tông, chôn sâu vào lòng đất 1,9 và 1,4 mét; mái kè được  ghép bằng các cụt chắn sóng TSC; tường chắn sóng cao 1,5 mét; chiều cao công trình là 1,9 mét sẽ tạo mỹ quan để thu hút và phát triển du lịch cho thị xã biển Duyên Hải trong tương lai. Kè chống sạt lỡ bờ biển ấp Bào xã Hiệp Thạnh đang thi công Bờ kè đá chống sạt lở tại vàm Hương Mai. 2.4. Công trình bảo vệ biển Louisiana Tăng cường đê đất trên giồng-duyên-hải: Đất giồng-duyên-hải là các đụn đất/cát tự nhiên chạy dọc bờ biển, cao hơn mức nước biển và cao hơn đất bên trong nội địa, thường là đầm lầy. Để bảo vệ các giồng duyên hải thiên nhiên này, ở những nơi có bảo tố gây sóng biển lớn, đê đất, hay tường xi măng cốt sắt, hay hàng rào gổ, đựợc thiết lập trên các giồng này để chận cát, hay ngăn sóng. Trên các giồng này, trồng các loại cỏ, thực vật chống cát di chuyển để ổn định đê và giồng cát. Đê đất với thảo mộc chịu nước mặn hay phên gổ và trồng cỏ để chận cát bay Xây dựng tường biển kiên cố dọc bờ biển. Các loại tường biển được áp dụng: Thảm đá (revetment): đổ đá khối hay khối bê-tông dọc bờ biển để làm giảm sức sóng. Công trình này được thiết lập trong thập niên 1980s để bảo vệ Đảo Timbalier. Tường biển thẳng góc : Nơi có dòng nước chảy làm xói lở bờ biển, các tường bằng xi măng cốt sắt, hay gổ, hay đá đặt thẳng góc với bờ biển, để chặn hay giảm sức sóng hay dòng chảy để phù sa lắng đọng ngay chân tường. Khối cản sóng: Đó là các công trình hoặc bằng đá khối, hoặc khối bê-tông cốt thép đặt ngoài biển, gần bờ, song song với bờ biển, hoặc ngầm dưới nước, hay cao hơn mực nước, với khoảng cách được tính toán để giảm thiểu sức sóng, và giúp phù sa lắng đọng dọc bờ biển. Đoạn khối-cản-sóng tại Holly Beach, Louisiana KẾT LUẬN Mỗi một mô hình công nghệ chống sạt lở bờ biển có nhưng ưu nhược điểm khác nhau. Để lựa chọn mô hình công nghệ phù hợp cho ứng dụng có hiệu quả cao cần căn cứ vào điều kiện, đặc điểm địa hình của từng bờ biển. Và biết kêt hợp các mô hình công nghệ với một số cong trinh phụ để có hiệu quả cao hơn. TÀI LIỆU THAM KHẢO GS. TSKH. LÊ HUY BÁ (Chủ biên) NGUYỄN THI PHÚ – TS. NGUYÊN ĐỨC AN, 2009. MÔI TRƯỜNG BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG « « & « « XỬ LÝ Ô NHIỄM &THÁI HÓA MÔI TRƯỜNG ĐẤT XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHỐNG SẠT LỞ ĐẤT BỜ BIỂN VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG GVHD : GS.TSKH. LÊ HUY BÁ SVTH : PHẠM THANH HƯƠNG LỚP : ĐHMT3A MSSV : 07733321 TP. HCM Ngày 04 Tháng 05 Năm 2010 MỤC LỤC