Đang tải... (xem toàn văn)
I. Tình hình xói lở ở các đồng bằng ven biển trên thế giới và các giải pháp bảo vệ Xói lở trên hệ thống sông, kênh rạch và vùng ven biển ở các vùng đồng bằng trên thế giới đã và đang diễn ra mạnh mẽ, gây nhiều thiệt hại về kinh tế. Nguyên nhân dẫn đến sạt lở cơ bản nhất vẫn là vấn đề thiếu hụt bùn cát từ thượng lưu cung cấp cho các đồng bằng. Liviu Giosan (2014)[41] cho thấy xói lở bờ biển và sụt lún là thách thức lớn đối với các đồng bằng, dưới tác động của các đập thượng nguồn, bùn cát bị giảm sau đắp đập là 60%, 69%, 85%, 94%, 98% tương ứng đối với đồng bằng sông Danbube, Mississippi, Rhône, Indus và Nile. Hình 0-1 diễn tả khối lượng trầm tích hiện có và cần phải có để các đồng bằng này cao thêm 1 m trong vòng 100 năm nữa. S. Jeffress Williams (2001) trong hội thảo về hệ sinh thái biển và các hành động của Liên bang Hoa Kỳ [53] đã cho rằng xói lở bờ biển nghiêm trọng, rộng lớn đã ảnh hưởng đến khoảng 90% bờ biển của thế giới và có khả năng ngày càng gia tăng do nước biển dâng và hoạt động tăng lên của bão. Sự mất mát của các vùng đất ngập nước có giá trị đang xảy ra trên toàn thế giới, đặc biệt là ở các vùng đồng bằng. Trong suốt 200 năm qua, hơn một nửa các vùng đất ngập nước ở Hoa Kỳ đã bị mất đi do sự kết hợp giữa các tác động của tự nhiên con người. Chính vì thế, các nước trên thế giới đã và đang có rất nhiều nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp công trình chống xói lở, bảo vệ bờ biển để giảm thiểu thiệt hại do xói lở, mất đất, các cơ sở hạ tầng cũng như các vùng sinh thái vùng ven biển. Các giải pháp chống xói lở, bảo bờ biển trên thế giới cũng như trong nước thông thường được chia làm hai nhóm giải pháp (1) Nhóm giải pháp quản lý (phi công trình) và (2) Nhóm giải pháp kỹ thuật. Nhóm giải pháp quản lý tiếp cận theo hướng tìm kiếm các giải pháp để tránh thiệt hại trong tương lai thông qua việc quản lý sử dụng đất, giảm thiểu hoặc loại trừ các thiệt hại trực tiếp về kinh tế xã hội cho các chủ thể sở hữu tài sản giáp biển nơi xói lở bờ biển đang và có nguy cơ cao xảy ra. Ngoài ra, nó còn bao gồm việc tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ rừng ngập mặn phòng hộ, các giải pháp quản lý (đê, rừng ngập mặn phòng hộ), quy hoạch phát triển, ban hành và thực thi các văn bản pháp quy liên quan đến bảo vệ bờ biển, đê biển. Nhóm giải pháp kỹ thuật bảo vệ đê biển/bờ biển được chia làm 03 loại chính: (i) Giải pháp mềm, (ii) Giải pháp cứng (công trình), và (iii) Giải pháp kết hợp. Các giải pháp bảo vệ bờ biển khác nhau đều có những ưu và nhược điểm khác nhau đã được nghiên cứu ứng dụng ở các vùng ven biển trên thế giới. II. Sự cần thiết phải đánh giá sự phù hợp các giải pháp công nghệ chống xói lở, bảo vệ bờ biển đã xây dựng ở ĐBSCL Kết quả điều tra và nghiên cứu trong các đề tài/dự án trước đây về các giải pháp chống xói, bảo vệ bờ biển ở ĐBSCL khá đa dạng và phong phú, đã tích hợp được hầu hết các loại dạng công trình/công nghệ bảo vệ bờ biển trên thế giới. Tuy nhiên, những giải pháp nào là phù hợp thì hầu như chưa có lời giải. Các giải pháp đã xây dựng ở ĐBSCL đa số là kè lát mái, bị động chưa đảm bảo ổn định lâu dài (do bãi trước không được bảo vệ). Gần đây có hàng loạt các công trình bảo vệ bờ chủ động, đó là các đê phá sóng từ xa được xây dựng. Các giải pháp này đã có thể gây bồi cho vùng bãi biển từ công trình đến bờ, tạo điều kiện để khôi phục rừng ngập mặn, nhưng giá thành công trình còn khá cao và hầu như chưa có đánh giá giải pháp nào là phù hợp cho ĐBSCL. Đối với các giải pháp rẻ tiền hơn, thân thiện với môi trường hơn là giảm sóng gây bồi bằng hai hàng cọc tre và bó cành cây chèn ở giữa do Tổ chức hợp tác phát triển Đức (GIZ) đề xuất đã áp dụng tại nhiều khu vực. Một số khu vực công trình dạng này phát huy hiệu quả tốt, như ở vùng biển ấp Vàm Rầy (xã Bình Sơn, huyện Hòn Đất), Kiên Giang, ở Vĩnh Tân (thị xã Vĩnh Châu, tỉnh Sóc Trăng). Tuy nhiên tại những vùng biển có sóng lớn hơn, dòng chảy mạnh và đang có diễn biến xói lở như ở Bạc Liêu, Hòn Đá Bạc (biển Tây- Cà Mau) thì chỉ có tác dụng làm chậm lại quá trình xói lở trong khoảng 2 :3 năm, sau đó hàng rào bị hư hỏng, mất tác dụng. Hầu hết các hệ thống công trình xây dựng đều trong tình trạng “khẩn cấp” và vì thế chưa thể có điều kiện để nghiên cứu đánh giá tác động, hiệu quả của công trình thông qua mô hình toán hay mô hình vật lý. Mặt khác, điều kiện tự nhiên ở ĐBSCL lại rất khác biệt, đặc biệt là điều kiện địa chất nền đất bùn mềm yếu và vận chuyển bùn cát ven biển chủ yếu là hạt bùn sét, có tính dính rất khác biệt so với đa số các vùng biển (cát) trên thế giới. Các công trình bảo vệ bờ biển ở ĐBSCL cần thiết phải được đánh giá ưu nhược điểm, thông qua điều tra đánh giá từ giai đoạn thiết kế, duy tu bảo dưỡng công trình. Từ kết quả điều tra thực tế, sẽ lựa chọn các kết cấu khả quan, tiếp tục đánh giá bằng mô hình toán phù hợp (với độ phân giải cao) và lựa chọn một số kết cấu công trình phù hợp hơn. Trên cơ sở đó, sẽ chọn một số kết cấu phù hợp nhất để kiểm định trên mô hình vật lý. Nghĩa là, các kết cấu công trình đã áp dụng ở ĐBSCL nên được thực hiện theo quy trình “tối ưu hóa” thông qua 3 bước: (1) điều tra, đánh giá chức năng và hoạt động của công trình trên thực tế (giai đoạn thiết kế, thi công, vận hành); (2) đánh giá chức năng và tác động của công trình bằng mô hình toán phù hợp với độ phân giải cao; (3) đánh giá chức năng và tác động của công trình bằng mô hình vật lý. Từ đó có thể cải tiến, nâng cấp để tạo ra một số kết cấu công trình phù hợp nhất nhằm áp dụng cho ĐBSCL. Tiêu chí về công trình phù hợp có thể xem xét các tiêu chí như giảm sóng, ổn định, trao đổi bùn cát trong và ngoài công trình để tạo điều kiện khôi phục rừng ngập mặn, phù hợp với quy hoạch, ít tác động tới vùng lân cận, thích ứng tốt với điều kiện tương lai (thiếu hụt bùn cát và BĐKH). Trên cơ sở hợp tác giữa Cộng hòa liên bang Đức và Chính phủ Việt Nam về các vấn đề liên quan đến kinh tế xã hội, đặc biệt là về lĩnh vực khoa học công nghệ, Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã phối hợp với Bộ Giáo dục và Nghiên cứu Liên bang Đức (BMBF) xây dựng chương trình “Giải pháp tích hợp cho sự phát triển bền vững ĐBSCL - Đất, Nước, Năng lượng và Khí hậu (ViWat)”. Ngày 20/03/2018 Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã ra quyết định số 580/QĐ- BKHCN triển khai thực hiện đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ chống xói lở, bảo vệ bờ biển hợp lý cho vùng ĐBSCL dựa trên mô hình vật lý” nhằm phối hợp với các nhà khoa học Đức đề xuất giải pháp hợp lý bảo vệ vùng ĐBSCL. III.Mục tiêu đề tài 1. Đánh giá được sự phù hợp của các giải pháp bảo vệ bờ biển hiện có ở ĐBSCL; 2. Tổng hợp các giải pháp, công trình đề xuất từ các kết quả nghiên cứu của Việt Nam và các giải pháp đề xuất của Cộng Hòa Liên Bang Đức để kiểm định chức năng và hiệu quả bảo vệ bờ của các công trình trên mô hình vật lý, nhằm đề xuất điều chỉnh và lựa chọn các giải pháp phù hợp; 3. Nâng cao năng lực về xây dựng mô hình vật lý thủy động lực sông biển cho Việt Nam;
Trang 1Báo cáo tổng hợp đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ chống xói lở, bảo vệ bờ biển hợp lý cho
vùng đồng bằng sông Cửu Long dựa trên mô hình vật lý”- Mã số 47/2018-ĐTĐL.CN.XNT
Trung tâm Nghiên cứu Chỉnh trị sông và Phòng chống thiên tai - Viện KHTLMN- Viện KHTLVN 36
DANH SÁCH CÁ NHÂN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Chức danh khoa học, học vị,
8 ThS NCS Lê Thanh Chương Viện Khoa học Thủy lợi MN9 PGS TS Nguyễn Phú Quỳnh Viện Khoa học Thủy lợi MN10 PGS TS Nguyễn Nghĩa Hùng Viện Khoa học Thủy lợi MN
- Đại học Quốc gia TP.HCM
thủy lợi
Trang 2Báo cáo tổng hợp đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp công nghệ chống xói lở, bảo vệ bờ biển hợp lý cho
vùng đồng bằng sông Cửu Long dựa trên mô hình vật lý”- Mã số 47/2018-ĐTĐL.CN.XNT
Trung tâm Nghiên cứu Chỉnh trị sông và Phòng chống thiên tai - Viện KHTLMN- Viện KHTLVN 36
Chức danh khoa học, học vị,
18 ThS Lê Thị Phương Thanh Viện Khoa học Thủy lợi MN
Trang 3MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 27
0.1 Tính cấp thiết và cơ sở hình thành đề tài 27
0.1.1 Tình hình xói lở ở các đồng bằng ven biển trên thế giới và các giải pháp bảo vệ270.1.2 Sự cần thiết phải đánh giá sự phù hợp các giải pháp công nghệ chống xói lở, bảovệ bờ biển đã xây dựng ở ĐBSCL 28
0.2 Mục tiêu đề tài 30
0.3 Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng 30
0.3.1Cách tiếp cận 30
0.3.2Phương pháp nghiên cứu,kỹ thuật sử dụng 31
0.4 Sản phẩm đạt được của đềtài 32
1.1.3Địa mạo và địa chất công trình vùng venbiển ĐBSCL 40
1.2 Gió, sóng, dòng chảy và vận chuyển bùn cát ven biển vùng ĐBSCL 41
1.2.1Gió và sóng 42
1.2.2Gió và hải lưu 51
1.2.3Chế độ vận chuyển bùn cát 53
1.2.4Chế độ thủy triều và mực nướcvùng ĐBSCL 54
1.3 Tóm tắt về điều kiện tự nhiên ở ĐBSCL 58
2.Chương 2 ĐÁNH GIÁ SỰ PHÙ HỢP CỦA CÁC GIẢI PHÁP CÔNGNGHỆCHỐNGXÓI LỞ, BẢO’ VỆBỜBIỂNĐÃXÂYDỰNGỞ ĐBSCL TỪ KẾT QUẢĐIỀUTRA, KHẢO SÁT THỰC TẾ 61
2.1 Phương pháp nghiên cứu 61
2.2 Tổng quan đánh giá các loại dạng công trình bảo vệ bờ biển trên thế giớivà trong nước 61
2.2.1Giải pháp quản lý (phi công trình) 61
2.2.2Giải pháp kỹ thuật (công trình) trên thế giới 62
2.2.3Giải pháp kỹ thuật (công trình) ở Việt Nam 66
2.3 Điều tra và đánh giá cácgiải pháp côngtrình chống xói lở, bảo vệ bờbiển đã xây dựng ở ĐBSCL 70
2.3.1Điều tra thu thập hồ sơ các công trình chống xói lở, bảo vệ bờ biển đã xâydựng, đánh giá chức năng của công trình 70
Trang 42.3.2Đánh giá an toàn công trình dưới tác động của điều kiện tự nhiên và con người72
2.3.3Đề xuất sơ bộ một số loại dạng công trình phù hợp từ điều tra, khảo sát 77
2.4 Kết luận chương 2 95
3.Chương 3 ĐÁNH GIÁ Sự PHÙ HỢP CỦA GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNHCHỐNG XÓI LỞ, BẢO VỆ BỜ BIỂN ĐÃ XÂY DỰNG Ở ĐBSCL BẰNG MÔHÌNH TOÁN 96
3.1 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu 96
3.2 Tổng quan về các mô hình toán số đánh giá tác động và hiệu quả củacông trình 96
3.2.1Phân loại mô hình toán số theo độ phân giải 97
3.2.2Tình hình áp dụng các mô hình toán số mô phỏng và đánh giá tác động củacông trình bảo vệ bờ biển trên thế giới 97
3.2.3Lựa chọn mô hình phù hợp áp dụng cho ĐBSCL 104
3.3 Đánh giá sự phù hợp của chức năng, “an toàn” của công trình trongđiều kiện hiện tại và tương lai bằng mô hình tổng thể 106
3.3.1Mô hình Delft3D 106
3.3.2Mô hình Telemac2D 107
3.3.3Đánh giá sự phù hợp của chức năng công trình trong điều kiện hiện tại vàtương lai 1093.3.4Đánh giá “an toàn” công trình trong điều kiện hiện tại và tương lai 121
3.4 Đánh giá sự phù hợp của chức năng, an toàn của công trình bằng môhình chi tiết Flow 3D 129
3.4.1Giới thiệu mô hình Flow3D 129
3.4.2Thiết lập mô hình Flow3D 130
4.1.1Năng lực của máng sóng và điều kiện sóng thực tế 167
4.1.2Tính toán tỷ lệ mô hình và tính tương tự 168
4.1.3Thiết kế và bố trí công trình, thiết bị đo trong máng sóng 169
4.1.4Kiểm định mô hình 171
4.2 Kết quả thí nghiệm trong máng sóng lòng cứng 173
4.2.1Thí nghiệm ảnh hưởng của chiều rộng kè cọc ly tâm đá đổ (CLT/CM) (Đỗ VănDương và nnk (2021)[70]) 173
4.2.2Thí nghiệm so sánh các kè CLT/CM, TC1 và ĐTR 182
4.3 Kết quả thí nghiệm trong máng sóng lòng động 191
4.3.1Thí nghiệm so sánh trao đổi bùn cát lơ lửng giữa các kết cấu côngtrình 191
Trang 54.3.2Thí nghiệm so sánh khả năng xói bồi trước chân công trình giữa các kết cấu205
4.4 Kết luận chương 4 217
5.Chương 5 KIỂM ĐỊNH CHỨC NĂNG VÀ HIỆU QUẢ BẢO VỆ BỜCỦA CÁC CÔNG TRÌNH TRÊN MÔ HÌNH VẬT LÝ TRONG BỂ SÓNG 2215.1 Thiết kế mô hình trong bể sóng 221
5.1.1Năng lực của bể sóng 221
5.1.2Tính toán tỷ lệ mô hình và tính tương tự 222
5.1.3Thiết kế và bố trí công trình, thiết bịđo trong bể sóng 225
5.1.9Các tham số phân tích trong thí nghiệm 237
5.2 Kết quả phân tích ảnh hưởng của các bố trí khônggian đến các tham sốsóng, dòng chảy và bùn cát 241
5.2.1Kịch bản không có công trình 241
5.2.2Kịch bản bố trí không gian không có khoảng hở (G=0 m) 249
5.2.3Kịch bản bố trí không gian có khoảng hở (G=1 m) 271
5.3 So sánh hệ số truyền sóng giữa thí nghiệm trong máng sóng và bể sóngứng với các kết cấu khác nhau 298
5.4 Kết luận chương 5 300
6 Chương 6 TỔNG HỢP ĐÁNHGIÁVÀLỰACHỌNCÔNGTRÌNH BẢO VỆ BỜBIỂN PHÙ HỢP Ở ĐỒNG BẰNG SONG CỬU LONG 307
6.1 Lựa chọn chiều rộng đê chắn sóng cọc ly tâm đá đổ (CLT/CM) 337
6.2 Phân tích lựa chọn kết cấu đê giảm sóng theo các tiêu chí khác nhau 3376.2.1Tác động của các kết cấu đến các tham số sóng 337
6.2.2Tác động của các kết cấu đến các tham số dòng chảy sau côngtrình 339
6.2.3Tác động của các kết cấu đến khả năng bẫy bùn cát lơ lửng 339
6.2.4Tác động của các kết cấu đến khả năng xói chân côngtrìnhvàbẫy bùn cátđáy sau công trình trong mô hình máng sóng 339
6.3 Tổng hợp các tác động của công trình tới thủy động lực và hình thái, lựachọn công trình phù hợp cho các khu vực khác nhau 341
7.2.2Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định 371
Trang 6DANH MỤC BẢNG
Bảng 0-1 Các sản phẩm dạng I của đề tài 32Bảng 0-2 Các sản phẩm dạng II của đề tài 32Bảng 0-3 Các sản phẩm là bài báo của đề tài
Trang 712/02-Bảng 3-11 Các tham số về công trình đê giảm sóng đã xây dựng ở ĐBSCL 146
Bảng 3-12 Tổng hợp kết quả tính toán kiểm tra an toàn công trình trong điều kiệnhiện tại 148
Bảng 4-1 Thông số tỉ lệ mô hình - biển Đông 168
Bảng 4-2 Thông số tỉ lệ mô hình - biển Tây 169
Bảng 4-3 Kích thước công trình thực tế và môhìnhthí nghiệm 174
Bảng 4-4 Các trường hợp thí nghiệm kết cấu đê giảmsóngCLT/CM 175
Bảng 4-5 Thông số 3 kết cấu CLT/CM, TC1 và ĐTR thí nghiệm trong máng sóng 183 Bảng 4-6 Kịch bản và các trường hợp thí nghiệm các kết cấu công trình trongmáng sóng 184
Bảng 4-7 Hệ số truyền sóng và hệ số phản xạ của các loại công trình ở điều kiện thínghiệm (H17T189) ' ' 200
Bảng 5-1 Phân tích lựa chọn tỷ lệ mô hình 222
Bảng 5-2 Phân tích ưu nhược điểm của 2 phương án bố trí không gian trong bểsóng 225
Bảng 5-3: Kích thước kết cấu TC1 thực tế và mô hình thí nghiệm trong bể sóng 232
Bảng 5-4: Kích thước công trình thực tế và mô hình thí nghiệm 235
Bảng 5-5 Kịch bản thí nghiệm biển Đông 236
Bảng 5-6 Kịch bản thí nghiệm biển Tây 236
Bảng 6-1 So sánh tác động của các công trình đến các yếu tố thủy động lực và hìnhthái sau khi xây dựng công trình 309
Bảng 6-2 Tổng hợp đánh giá tác động của các kết cấu công trình tới chế độ thủyđộng lực và hình thái khu vực công trình 341
Bảng 7-1 Tổng hợp phân tích điều hoà cho mực nước từ 1/1/2014 đến 15/1/2014 tạiH1 ' 372
Bảng 7-2 Tổng hợp phân tích điều hoà cho mực nước từ 1/1/2014 đến 15/1/2014 tạiH2 373
Bảng 7-3 Tổng hợp phân tích điều hoà cho mực nước từ 1/1/2014 đến 15/1/2014 tạiH3 374
Bảng 7-4 Tổng hợp phân tích điều hoà cho mực nước từ 1/8/2014 đến 15/8/2014 tạivị tríH1 ' 375
Bảng 7-5 Tổng hợp phân tích điều hoà cho nước từ 1/8/2014 đến 15/8/2014 tại vị tríH2 ' 376
Bảng 7-6 Tổng hợp phân tích điều hoà cho nước từ 1/8/2014 đến 15/8/2014 tại vị tríH3 ' 377
Bảng 7-7 Thông số so sánh kết quả mô phỏng và quan trắc của chiều cao sóng HM0tại trạm Côn Đảo trong thời kỳ từ 3/1/2014 đến 10/1/2014 và từ Từ 3/8/2014 đến10/8/2014 378
Bảng 7-8 Thông số so sánh kết quả mô phỏng và quan trắc của chiều cao sóng HM0tại gành Hào trong thời kỳ từ 12/2/2020 đến 16/2/2020 379
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 0-1 Vấn đề thiếu hụt trầm tích ở các vùng đồng bằng trung bình và lớn trên thế
Trang 8giới (theo Liviu Giosan (2014)[41]) 27Hình 0-2 Cách tiếp cận xác định giải pháp phù hợp chống xói lở, bảo vệ bờ biểnĐBSCL ' ' 31Hình 0-3 Vị trí các tuyến đo ven bờ và các trạm đo ngoài khơi trong chuyến khảo sáttháng 7/2019 36Hình 0-4 Phối hợp thiết bị đo BIOFISH theo mặt rộng (KIT) và CTD (SIWRR) theođộ sâu 36Hình 0-5 Thiết bị đo sóng và dòng chảy có hướng tại khu vực nước nông do KITthực hiện trong chuyến khảo sát 37Hình 0-6 Thí nghiệm cấu kiện CWB trong máng sóng tại KIT .37Hình 1-1 Mặt cắt khảo sát địa hình Gành Hào- Bạc Liêu tháng 10/2019 39Hình 1-2 Mặt cắt ngang địa hình ven bờ khảo sát khu vực Sông Đốc - Trần VănThời (Biển Tây) Tháng 7- 2019 40Hình 1-3 Phân bố kích thước hạt của bùn cát đáy biển dọc theo bờ biển ĐBSCL,được thu thập vào mùa gió mùa TN (hình trái) và gió mùa ĐB (hìnhphải) [49] 41Hình 1-4 Hoa sóng tại 3 điểm đặc trưng vùng ĐBSCL (nguồn [11]) 42Hình 1-5 Hoa sóng năm 2009-2010 tại các vị trí dọc bờ biển Đồng bằng sông CửuLong (nguồn [72]) 43Hình 1-6 Chiều cao sóng trung bình (a) tháng 9/2009 ( đặc trưng thời kỳ gió mùaTN) và chiều cao sóng trung bình tháng (b) 1/2010( đặc trưng cho thời kỳ gió mùa
ĐB) - Nguồn [72] ' 43Hình 1-7 Phân bố trường sóng vùng ĐBSCL đặc trưng cho (a) mùa gió TN và (b)mùa gió ĐB (phía dưới lần lượt là các biểu đồ chiều cao sóng có nghĩa tại các vị tríP1 và P2 có thể hiện thời điểm trích xuất trường sóng tương ứng ở trên)- Nguồn[72] 44Hình 1-8 Vị trí trạm đo sóng ngoài khơi (AWAC GH) và ven bờ (St1, St2, St3) khuvực cửa Gành Hào 45Hình 1-9: Biểu đồ theo thời gian của các tham số thủy động lực học đo được tạitrạm AWAC GH cách các trạm gần bờ (St1, St2, St3) khoảng 10 km (từ ngày 12/02-16/02/2020) 46Hình 1-10 Biểu đồ theo thời gian của các tham sóng đo được tại các vị trí trướccông trình kè chắn sóng (St1) và sau công trình kè (St2) - ngày 20/02/2020 47Hình 1-11 Vị trí khảo sát sóng tại biển Tây tháng 07/2019 48Hình 1-12 Biểu đồ theo thời gian dao động mực nước (a), các độ cao sóng có nghĩavà cực đại (Hs và Hmax) (b), chu kỳ sóng (c) và phân bố theo hướng của Hs (d) (từngày 6-9/7/2019) 49Hình 1-13 Biểu đồ theo thời gian dao động mực nước (a), các độ cao sóng có nghĩavà cực đại (Hs và Hmax) (b), chu kỳ sóng (c) và phân bố theo hướng của Hs (d) 50Hình 1-14 Kết quả mô phỏng phân bố dòng dư trung bình (a) thời kỳ gió mùa TN và(b) thời kỳ gió mùa ĐB -Nguồn [72] 52Hình 1-15 Phân bố cường dòng dư trung bình tháng 8/2009 và 1/2010 trên các mặtcắt ngang bờ biển tại Cần Giờ (a) và Trà Vinh (b) - Nguồn [72] 52Hình 1-16 Hàm lượng bùn cát lơ lửng vùng ven biển ĐBSCL tháng 5 và tháng 6/2011 (nguồn dự án Kalicôtier, ACRI-ST) 53Hình 1-17 Hàm lượng bùn cát lơ lửng vùng ven biển ĐBSCL tháng 9 và tháng 10/2011 (nguồn dự án Kalicôtier, ACRI-ST) 53
Trang 9Hình 1-18 Hàm lượng bùn cát lơ lửng vùng ven biển ĐBSCL tháng 1 và tháng 2/2011 (nguồn dự án Kalicôtier, ACRI-ST) 54Hình 1-19 Dao động mực nước điển hình tại trạm Vàm Kênh và Gành Hào 56Hình 1-20 Mực nước tại các trạm quan trắc dọc bờ biển vùng biển Tây vùngĐBSCL giai đoạn 2004-2009 ' 57Hình 2-1 Sơ họa giải pháp công trình đê phá sóng dạng rời và dạng bờ kiểu salientở Presque Isle, Pennsylvania, Mỹ (US Army Engineering Corps, (2008)[64]) 66Hình 2-2 Thảm đá bảo vệ mái đê biển Vĩnh Châu - Sóc Trăng (trái) và đê biển TràVinh (phải) 68Hình 2-3 Kè biển Nghĩa Phúc, Nam Định (trái) và kè đê biển Gò Công, Tiền Giang(phải) 68Hình 2-4 Cấu kiện bê tông rỗng đúc sẵn dạng bán trụ của Viện Thủy công (ViệnKHTL Việt Nam) thử nghiệm ở Cà Mau (trái) và cấu kiện của Busadco thử nghiệm ởbiển Long Hải, Bà Rịa Vũng Tàu 69Hình 2-5 Một cụm ba mỏ hàn kết hợp đê ngầm giảm sóng (trái) và kè mỏ hàn ngangbằng đá đổ tại Cần Giờ, Tp.HCM 70Hình 2-6 Túi Geotube chống xâm thực giữ bãi ở Lộc An (tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu) 70 Hình 2-7 Bản đồ vị trí 54 công trình bảo vệ bờ biển đã xây dựng ở ĐBSCL 71Hình 2-8 Kết cấu đê giảm sóng khung cọc BTCT ly tâm lõi đá hộc ( đê/kè CLT/ CM)-Gành Hào (nguồn [78]) 74Hình 2-9 Kết cấu đê giảm sóng bằng hàng rào tre của GIZ [63] 75Hình 2-10 Đê chắn sóng bằng hàng rào tre điển hình (T fence) (ở tỉnh Sóc Trăng) 82Hình 2-11 Kè lát mái bảo vệ bờ biển điển hình (tại Gò Công, tỉnh Tiền Giang) 83Hình 2-12 Đê chắn sóng cọc ly tâm lõi đá hộc điển hình (đê/kè CLT/CM) (ở RạchDinh tỉnh Cà Mau) 84Hình 2-13 Đê chắn sóng bằng đá đổ điển hình (tại huyện Gò Công, tỉnh Tiền Giang) 86Hình 2-14 Đê chắn sóng bằng ống vải địa kỹ thuật (geotube) ở tỉnh Bạc Liêu 87Hình 2-15 Đê chắn sóng bằng bê tông trụ rỗng (ĐTR) ở tỉnh Bạc Liêu 89Hình 2-16 Các công trình đê phá sóng bằng cọc bê tông ly tâm lõi đá và bằng Bêtông rỗng 91Hình 3-1 So sánh hệ số truyền sóng Kt với các chiều cao sóng khác nhau, chu kỳsóng 4 s khi không có công trình và truyền sóng qua các công trình tường phá sóng(CWB) kích thước khác nhau 105Hình 3-2 Mô hình Delft3D biển Đông và vùng ven biển ĐBSCL 107Hình 3-3 Lưới miền tính toán mô hình Telemac2D 108Hình 3-4 Điều kiện biên hở ngoài biển và sông MêKông của mô phỏng thuỷ lực 109Hình 3-5 Công trình giảm sóng dạng khung cọc bê tông ly tâm lõi đá hộc (kèCLT/CM) (Nguồn: Viện Khoa học Thuỷ lợi Miền Nam (SIWRR)) 110Hình 3-6: Vị trí tuyến đê phá sóng và các điểm trích xuất số liệu (t1 đến t15) để đánhgiá tác động 110Hình 3-7: Độ cao sóng trong thời gian tính toán mùa gió TN (tháng 7/2019) khu vựcphía ngoài biển Tây 111
Trang 10Hình 3-8: Độ cao sóng trong thời gian tính toán mùa gió ĐB khu vực phía ngoàibiển Tây 112Hình 3-9 So sánh trường sóng trong bão số 1 năm 2019 khu vực ven bờ biển Tâytrường hợp không có đê phá sóng (trái) và có đê phá sóng (phải) 113Hình 3-10 Lưới miền tính tổng quát và chi tiết lưới tính toán bố trí khung cọc BTCT ’115Hình 3-11 Chitiết lưới tính toán phương án PA1 và PA2116Hình 3-12 Chi tiết lưới tính toán phương án PA1 và PA2 116Hình 3-13Sơ đồ vị trí tính toán nồng độ bùn cát trung bình (cách vị trí tim côngtrình 25m) 117Hình 3-14 Giá trị nồng độ bùn cát trung bình bên trong và bênngoàikhungcọc củaPA1 từ 20/1/2019 đến 30/1/2019 (trái) và từ 20/8/2014 đến 30/8/2014 (phải).' 117 Hình 3-15 (Trái):Ranh giới vùng tính toán cân bằng bùn cát khi có sóng giócực đoan (chiều rộng 500 m, chiều dài 1000 m) và vị trí tính nồng độ bùn cát trungbình phía bên ngoài và phía bên trong công trình A-A & B-B (cách tim công trình 25m) (Phải): Chiều sao sóng trung bình HM0 (m) khu vực công trình tháng từ10/1/2019 đến 20/1/2019 khi có sóng gió cực đoan 119Hình 3-16 Chiều sao sóng trung bình Hmo(m) phía bên ngoài công trình (A-A) &phía bên trong công trình (B-B)(trái) và hàm lượng bùn cát lơ lửng trung bình phíangoài và trong tương ứng (phải) từ 10/1/2019 đến 20/1/2019 1/2019 khi có sóng giócực đoan 119Hình 3-17 So sánh vận chuyển bùn cát trung bình ngày (Tấn) qua các mặt cắt khuvực biển Tây trong mùa gió ĐB (trái) và TN (phải) trong trường không có đê và cóđê giảm sóng 122Hình 3-18 So sánh vận chuyển bùn cát trung bình ngày (Tấn) qua các mặt cắt khuvực biển Tây trong bão số 1 (1-5.2019) (hình bên trái là không có đê, bên phải làđiều kiện có đê) 123Hình 3-19 Vùng giới hạn tính toán cân bằng bùn cát sau công trình khung cọc 124Hình 3-20 Vùng giới hạn tính toán cân bằng bùn cát phía trước công trình khungcọc 125Hình 3-21 Vị trí tính cân bằng bùn cát hai vùng bờ lân cận công trình 127Hình 3-22 Ranh giới vùng tính toán cân bằng bùn cát khi có sóng gió cực đoan(chiều rộng 500 m, chiều dài 1.000 m) và vị trí tính nồng độ bùn cát trung bình phíabên ngoài và phía bên trong công trình A-A & B-B (cách tím công trình 25m) .128Hình 3-23 Nồng độ bùn cát lơ lửng trung bình C_TB (g/l) phía trước công trìnhtháng 1/2019 khi có sóng gió cực đoan 128Hình 3-24 Sơ họa kích thước máng sóng số 130Hình 3-25 Các dạng kết cấu công trình mô phỏng trong mô hình Flow3D 131Hình 3-26 Vị trí trích xuất dữ liệu tại vị trí đặt kim đo sóng WG5 & WG6 tái hiện từmáng sóng thí nghiệm 134Hình 3-27 Kết quả so sánh chiều cao sóng Hm0 giữa mô hình vật lý (màu cam) vàmô hình toán (màu xanh) tại vị trí kim đo sóng WG5 & WG6 cho 3 mực nước 66, 81& 96 cm với cùng sóng đầu vào H=15 cm, T=1,5 s cho trường hợp không có côngtrình (TH0) 135