Thực trạng xói lở bờ biển Việt Nam - Giải pháp stabiplage

MỤC LỤC Phần một: MỞ ĐẦU 1 Phần hai: NỘI DUNG 3 1.Hiện tượng xói lở và phá hoại bờ biển 3 1.1 Khái niệm chung 3 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến bờ 5 1.2.1 Sóng do gió 5 1.2.2 Thủy triều 7 1.2.3 Hiện tượng xói lở và phá hoại bờ . 7 1.3 Cơ chế xói mòn bãi biển, bờ biển 7 1.4 Thực trạng xói lở bờ biển Việt Nam . 9 2. Ứng dụng công nghệ Stabiplage khắc phục tình trạng xói lở 10 2.1 Giới thiệu công nghệ Stabiplage 10 2.1.1 Khái niệm công nghệ Stabiplage . 10 2.1.2 Cấu tạo công trình Stabiplage 11 2.1.3 Các dạng công trình Stabiplage . 11 2.2 Các kiểu túi của hệ thống vải địa . 12 2.2.1 Giới thiệu về vải địa kỹ thuật tổng hợp và hệ thống vải địa . 12 2.2.1.1 Đặc tính . 12 2.2.1.2 Tính bền lâu 14 2.2.1.3 Lắp đặt và các hư hỏng . 15 2.2.2 Ba kiểu hình dáng và ứng dụng của hệ thống vải địa 15 2.2.2.1 Dạng ống (geotubes) . 15 2.2.2.2 Dạng container (geocontainer) 17 2.2.2.3 Dạng túi (geobags) . 19 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng công trình . 20 2.2.3.1 Sóng truyền qua công trình 20 2.2.3.2 Tính ổn định của bao và đệm . 20 3. Ứng dụng công nghệ Stabiplage chống xói mòn tại bãi biển Phan Thiết và Vũng Tàu . 22 3.1 Bãi biển Vũng Tàu 22 3.1.1 Thực trạng 22 3.1.2 Thí điểm thực hiện công nghệ mới 23 3.1.3 Bài học kinh nghiệm . 24 3.2 Bãi biển Đồi Dương – Phan Thiết . 26 3.2.1 Thực trạng . 26 3.2.2 Giải pháp 27 3.2.3 Những vấn đề gặp phải . 28 Phần ba: KẾT LUẬN . 30

doc36 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 11/01/2013 | Lượt xem: 5493 | Lượt tải: 21download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thực trạng xói lở bờ biển Việt Nam - Giải pháp stabiplage, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG ((( VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG Tp.HCM, tháng 07 năm 2009 MỤC LỤC Phần một: MỞ ĐẦU 1 Phần hai: NỘI DUNG 3 1.Hiện tượng xói lở và phá hoại bờ biển 3 1.1 Khái niệm chung 3 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến bờ 5 1.2.1 Sóng do gió 5 1.2.2 Thủy triều 7 1.2.3 Hiện tượng xói lở và phá hoại bờ 7 1.3 Cơ chế xói mòn bãi biển, bờ biển 7 1.4 Thực trạng xói lở bờ biển Việt Nam 9 2. Ứng dụng công nghệ Stabiplage khắc phục tình trạng xói lở 10 2.1 Giới thiệu công nghệ Stabiplage 10 2.1.1 Khái niệm công nghệ Stabiplage 10 2.1.2 Cấu tạo công trình Stabiplage 11 2.1.3 Các dạng công trình Stabiplage 11 2.2 Các kiểu túi của hệ thống vải địa 12 2.2.1 Giới thiệu về vải địa kỹ thuật tổng hợp và hệ thống vải địa 12 2.2.1.1 Đặc tính 12 2.2.1.2 Tính bền lâu 14 2.2.1.3 Lắp đặt và các hư hỏng 15 2.2.2 Ba kiểu hình dáng và ứng dụng của hệ thống vải địa 15 2.2.2.1 Dạng ống (geotubes) 15 2.2.2.2 Dạng container (geocontainer) 17 2.2.2.3 Dạng túi (geobags) 19 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng công trình 20 2.2.3.1 Sóng truyền qua công trình 20 2.2.3.2 Tính ổn định của bao và đệm 20 3. Ứng dụng công nghệ Stabiplage chống xói mòn tại bãi biển Phan Thiết và Vũng Tàu 22 3.1 Bãi biển Vũng Tàu 22 3.1.1 Thực trạng 22 3.1.2 Thí điểm thực hiện công nghệ mới 23 3.1.3 Bài học kinh nghiệm 24 3.2 Bãi biển Đồi Dương – Phan Thiết 26 3.2.1 Thực trạng 26 3.2.2 Giải pháp 27 3.2.3 Những vấn đề gặp phải 28 Phần ba: KẾT LUẬN 30 Trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện đề tài này em được gia đình, bạn bè tận tình giúp đỡ tinh thần cũng như vật chất. Bên cạnh đó, nhà trường đã tạo điều kiện cũng như quý thầy cô đã tận tình dạy bảo hướng dẫn. Chúng em chân thành cám ơn đến : Ban giám hiệu Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM Tất cả quý thầy cô viện khoa học công nghệ & quản lý môi trường Các nhân viên tại thư viện tổng hợp Tp.HCM Và lòng biết ơn sâu sắc đến: GV hướng dẫn GS.TSKH Lê Huy Bá đã tận tình giúp đỡ trong việc chọn đề tài cũng như tìm tài liệu phục vụ cho việc làm tiểu luận. Trong thời qian thực hiện đề tài bản thân em đã hết sức cố gắng, nỗ lực để đạt được kết quả tốt nhất. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều sai sót kính mong sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn.. Xin chân thành gởi đến quý thầy cô, bạn bè lời cám ơn chân thành nhất. Trân trọng cảm ơn.  TÀI LIỆU THAM KHẢO Phan Trường Phiệt, Sản phẩm địa kỹ thuật polime và composite trong xây dựng dân dựng, giao thông thủy lợi, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2007. Nguyễn Uyên, Xử lí các hiện tượng địa chất trong xây dựng, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2006 Trần Minh Quang, Công trình biển, NXB Giao Thông Vận Tải, Hà Nội, 2007. . PHẦN MỘT: LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam có đường bờ biển chạy dọc chiều dài đất nước từ Bắc đến Nam. Những nguồn lợi mà biển cả mang lại cho đất nước và con người nơi đất Việt là vô cùng to lớn. Đặc biệt mẹ thiên nhiên đã ưu ái dành cho nơi đây những bãi tắm tuyệt đẹp làm cho Việt Nam nổi tiếng với du khách trên thế giới về ngành du lịch biển. Nhưng biển cả không phải lúc nào cũng êm đềm, bên cạnh những nguồn lợi thu được từ biển con người nơi đây luôn phải đối mặt với những mối đe dọa tiềm ẩn do biển mang đến bất cứ lúc nào. Nói đến mối nguy hiểm từ biển là người Việt Nam không ai không biết đó chính là những trận lũ lụt thường niên gây tổn hại về vật chất và tinh thần cho người dân vùng ven biển. Nhưng trong những thập niên gần đây, bờ biển Việt Nam còn phải đối mặt với tình trạng bị biển xâm thực gây nên hiện tượng xói mòn bờ biển, điển hình là bãi biển Vũng Tàu và bãi biển Đồi Dương – Phan Thiết đang bị biển xâm thực nặng nề ảnh hưởng đến du lịch của hai vùng nói riêng và của Việt Nam nói chung. Trước tình trạng đó, các nhà quản lí buộc phải tìm ra một giải pháp thích hợp vừa khắc phục được tình trạng xói lở vừa tôn tạo lại hình dáng những bãi tắm nhưng vẫn không làm thay đổi hệ sinh thái ven biển. Với những yêu cầu như trên cộng với đặc điểm khí hậu địa hình Việt Nam các nhà quản lí đã tìm đến giải pháp công nghệ mềm đó là đó là “công nghệ Stabiplage”. Stabiplage tiếng Pháp có nghĩa là ổn định bờ. Đây là công nghệ do ông Jean Cornic - một người Pháp - sáng chế và đưa vào ứng dụng từ năm 1986. Stabiplage gồm các con lươn có vỏ bọc ngoài sử dụng vật liệu tổng hợp Geosynthetics. Các thuộc tính cơ bản của công nghệ này là không gây tác động đến động lực học trầm tích bờ biển, tôn trọng môi trường, tích hợp một cách tối ưu vào hệ sinh thái, không làm biến đổi sự cân bằng hệ động thực vật trong khu vực. Tôn trọng người sử dụng, không gây nguy hiểm cho người tắm biển, ngư dân. Việt Nam là nơi đầu tiên ở Châu Á áp dụng công nghệ mới này chống xói lở bờ biển. Công nghệ được áp dụng tại xã Lộc An, huyện Đất Đỏ, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu. Việt Nam lần đầu tiên áp dụng giải pháp công nghệ mềm để xây dựng đê chắn sóng bằng những túi cát từ vải địa kỹ thuật tổng hợp. Những đê chắn sóng này được ứng dụng để khắc phục những nhược điểm của đê chắn sóng mái nghiêng (đã được ứng dụng từ rất lâu) như tốn vật liệu, ảnh hưởng đến cảnh quan thiên nhiên, thời gian thi công chậm, chi phí lớn. Trong quá trình thi công các đê chắn sóng của công trình Stabiplage cũng bộc lộ những khuyết điểm, nhưng đó là những khuyết điểm khách quan do người thi công chưa thực sự hiểu rõ về loại vật liệu Geosynthetics còn khá mới mẻ và chưa lường hết được sức công phá của những con sóng đến loại công trình này. Là một sinh viên môi trường, thiết nghĩ việc tự trang bị cho bản thân những kiến thức về môi trường biển và những giải pháp khả thi để khắc phục là một điều hết sức cần thiết. Là một người con của đất biển, lớn lên trong tiếng sóng vỗ, đúng trước sự thu hẹp dần của bãi biển quê hương Phan Thiết, niềm ao ước được đem những kiến thức mình học về giúp ích cho quê hương. Đó là lí do để em chọn đề tài cũng như động lực để tìm hiểu về “THỰC TRẠNG XÓI LỞ BỜ BIỂN VIỆT NAM – GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ STABIPLAGE”. PHẦN HAI: NỘI DUNG HIỆN TƯỢNG XÓI LỞ VÀ PHÁ HOẠI BỜ BIỂN 1.1 Khái niệm chung: Bờ biển luôn bị thay đổi hình dạng do tác dụng của sóng vỗ, thủy triều, các dòng chảy có hướng và dọc theo bờ cũng như tác dụng vật lí, hóa học của nước, của sinh vật sống trong nước lên đất đá bờ. Quá trình làm thay đổi hình dáng bờ biển chủ yếu do sóng vỗ gọi là hiện tượng mài mòn. Đường tiếp xúc giữa đất (lục địa) và vực nước (biển) gọi là đường bờ. Vị trí đường bờ hoặc thay đổi từ thời địa địa chất này sang thời địa địa chất khác (do các chuyển động hiện đại và gần đây nhất của vỏ Trái Đất, do các dao động đơn thuần của mực nước đại dương), cũng như trong các khoảng thời gian ngắn (năm, mùa, tháng, ngày đêm…) liên quan với sóng, thủy triều. Đường bờ có thể dịch chuyển sâu vào lục địa hoặc ra biển hàng chục, hàng trăm mét thậm chí hàng km hoặc hàng chục km. Dải lục địa tương đối hẹp, tiếp giáp với đường bờ, có dạng địa hình do biển tạo nên với mực nước trung bình hiện tại của biển gọi là bờ. Ranh giới của bờ được đánh dấu bằng chỗ có cát do sóng biển đem vào lục địa. Tác dụng qua lại giữa biển lục địa được thể hiện trong sự tạo thành các dạng địa hình nhất định: vách bờ, đới các thềm biển “nâng”, đới các bình nguyên ven biển dạng bậc thềm, đới các vách bờ cổ hơn tạo thành đới ven bờ. Tùy thuộc vào các quá trình và hiện tượng địa chất chiếm ưu thế trong đới bờ, chia ra thành bờ mài mòn và bờ tích tụ. Bờ mài mòn thường sâu, dốc cấu tạo chủ yếu là đá gốc chịu tác dụng xói lở và phá hoại mạnh mẽ. Các yếu tố hình thái chủ yếu của loại bờ này là: vách bờ (1), ngấn sóng vỗ (2), bãi bồi (3). Bờ tích tụ thường nông thoải gồm cát, sỏi hiếm khi cuội nhỏ. Các yếu tố hình thái chủ yếu của bờ này là: thềm tích tụ nổi (1), đê bờ (2), bãi bồi (3), thềm tích tụ ngầm (4) – các gờ bờ ngầm (5) hoặc đê bờ (6) lộ trên mặt nước, đôi khi ngăn thành các vũng (7). 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến bờ: Sóng do gió: Trong các nhân tố tham gia tích cực vào việc tạo bờ, đáng quan tâm nhất là các sóng do gió vì chúng có sức phá hủy lớn hơn so với các sóng do thủy triều, do dao động áp suất khí quyển, do động đất… Tốc độ các dòng không khí, đặc biệt là tốc độ cơn gió thường không đều, có tính chất của chuyển động rối và dẫn đến áp suất không khí lên mặt nước phân bố không đều, sóng sẽ có độ cao và chiều dài khác nhau, đồng thời các sóng nhỏ dần nhường chỗ cho các sóng lớn hơn vì các sóng lớn giữa được năng lượng do gió truyền cho tốt hơn. Khi có bão, từ những gợn nhỏ lăn tăn phát triển thành những sóng khổng lồ. Các yếu tố cơ bản của sóng gồm có: chiều dài sóng L – khoảng cách từ đỉnh sóng này tới đỉnh sóng tiếp theo (m); chiều cao sóng h – độ cao của đỉnh sóng so với đáy sóng (m); chu kì của sóng T – thời gian sóng dời chỗ được một khoảng cách bằng chiều dài sóng (s); tốc độ lan truyền v – đoạn đường mà sóng đi được trong một đơn vị thời gian. Năng lượng E do sóng được xác định theo công thức: E = *h2L Chiều cao sóng phụ thuộc vào chiều dài hành trình: h = 0,37 Ở đới sóng vỗ, sau khi đổ nhào dưới dạng “bạc đầu”, sóng trườn lên bờ, thành từng ngọn đầy bọt, làm cho nước tung tóe lên. Lúc đó tốc độ, chiều cao trườn lên của sóng phụ thuộc tốc độ lan truyền và chiều cao sóng, độ dốc và độ gồ ghề của mái dốc bờ. Ở các bờ nông thoải đới sóng vỡ có bề rộng thay đổi phụ thuộc khoảng cách từ bờ đến nơi sóng sập đổ. Ở các bờ dốc khá sâu, đới sóng vỗ rất hẹp hoặc không có vì khi đáy nước sâu, sóng bị sập ở gần bờ và như vậy đới sóng tung nước tiếp liền đới sóng sập. Mặc dù sự tán xạ có chiều hướng thay đổi hướng di chuyển sóng để cho sóng đến gần vuông góc với bờ nhưng ta vẫn quan sát thấy được các sóng tới nghiêng. Chuyển động này tạo nên dòng nước dọc bờ song song với bờ biển. Dòng dọc bờ không liên tục mà thường dứt quãng thành các đoạn giới hạn bởi các dòng chuyển động nhanh từ bờ ra biển gọi là dòng xoáy. Địa hình đáy biển có thể quyết định vị trí các dòng xoáy. Tuy nhiên, hướng và các đặc trưng của sóng đến cũng ảnh hưởng đến sự phát triển của chúng ở dọc bờ. Một trong những ảnh hưởng quan trọng nhất của dòng dọc bờ là sự di chuyển cát dọc theo bờ. Sự trôi dạt dọc bờ này là sự di chuyển của các ở vùng ven bờ bởi các dòng dọc bờ. Sự vận chuyển thực tế diễn ra có dạng zích zắc. Vật liệu trầm tích do sóng đến với góc nghiêng mang lên bờ, sau đó bị chuyển trở lại nước theo hướng vuông góc với bờ trong dòng nước ngược. Vì thế có một thành phần chuyển động dọc theo bờ biển. Sự tương tác giữa công trình ven bờ với dòng chảy ven bờ là một trong những vấn đề quan trọng nhất trong xây dựng ven biển. 1.2.2. Thủy triều Trong các bờ biển, thủy triều là một nhân tố quan trọng nhiều quá trình. Có khá nhiều yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thủy triều nhưng yếu tố chủ yếu là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng. Nguyên nhân của thủy triều chính là sự khác nhau giữa lực hấp dẫn tổng và lực hấp dẫn cục bộ. Mặt trời dù có khối lượng lớn nhưng ở cách xa Trái Đất nên không ảnh hưởng lớn đến thủy triều. Thủy triều lớn nhất khi Trái Đất, Mặt Trăng và Mặt Trời cùng đường thẳng, còn thủy triều nhỏ khi Mặt Trăng và Mặt Trời vuông góc với Trái Đất. 1.2.3. Hiện tượng xói lở và phá hoại bờ: Xói lở và phá hoại bờ là một quá trình địa chất được biểu hiện bằng sự thay đổi hình thái: thay đổi mặt cắt, hình dáng bờ và tính ổn định của nó. Hiện tượng xói lở và phá hoại bờ có các đặc trưng sau: Tác dụng mài mòn của vực nước thể hiện sự rửa xói sườn bờ của sóng dẫn đến sự hình thành phần mài mòn của thềm bờ ngầm; dọc theo thềm bờ ngầm về phía bờ hình thành đới sóng trườn. Sự vận chuyển vật liệu rời rạc do các dòng chảy có hướng dọc theo bờ, trong một số trường hợp cũng thúc đẩy sự hình thành thểm bờ mài mòn. Tích tụ vật liệu do tác dụng của rửa xói bờ, vật liệu đó một phần được lắng đọng tạo nên phần tích tụ của thểm bờ. Vật liệu tích tụ do các dòng chảy có hướng dọc theo bờ. Cơ chế xói mòn bãi biển, bờ biển: Khác với mái đê, bãi biển thường có độ dốc thoải hơn nhiều, do đó khi vỡ mỗi con sóng tạo nên hiện tượng sóng cao hơn mực nước lặng. Ứng với một con sóng, nước leo lên rồi rút xuống trong phạm vi một trị số Ru khác nhau. Trị số Ru ứng với một đoàn sóng tới, chỉ xác định được theo số liệu thống kê. Ví dụ, một con sóng có H = 2,5m, chu kỳ T = 8s, bãi biển có độ dốc 1 : 4, không nhám, có tham số vỡ sóng:( = 1,58; theo công thức Van der Meer (1993) tính được trị số Ru(2%) như sau: Trong trường hợp này có ( = 1,58 ( 2, có Ru(2%) = 1,6 . 1,58 . 2,5 = 6,32m. Với trị số Ru = 6,32m và bãi biển có độ dốc 1 : 4, tính được chiều rộng bãi biển (theo phương ngang): L = 6,32 . 4 = 7,28m Vậy bãi biển trong phạm vi L = 7,28m này chịu tác dụng của sóng. Nước biển liếm lên trên bãi biển theo hướng đến của sóng và liếm xuống theo độ dốc của bãi biển. Hậu quả là bãi biển có nguy cơ bị xói. Trong một chu kì sóng, hạt đất ở vị trí 1 dịch chuyển lên đến vị trí 2 rồi dịch trôi xuống đến vị trí 3. Với nhiều chu kì, hạt đất có chiều dài dịch chuyền dọc bờ khá xa. Hạt thô di chuyền theo dạng kéo lê, hạt mịn theo dạng lơ lửng do dòng chảy ven bờ. Nếu hướng sóng đến không thay đổi, khu vực mất đất càng trầm trọng, bãi biển có thể bị biến mất nếu khu vực mất đất không được bổ sung đất nhờ dòng ven bờ hoặc do con người mang đến. Thực trạng xói lở bờ biển Việt Nam Việt Nam đang đứng trước nguy cơ phải đối diện với hiện tượng bờ biển đang bị xói lở với cường độ mạnh, mực nước biển ngày một dâng cao hơn. Thiệt hại 17 tỉ USD/năm nếu nước biển dâng cao thêm 1m. Các nhà nghiên cứu môi trường vừa cảnh báo, mũi Cà Mau - nơi vẫn được xem là có tốc độ lấn ra biển nhanh nhất nước ta (có năm tới 100m) - đã và đang có biểu hiện bị xói lở khá mạnh. Tuy nhiên, đây không phải là hiện tượng cá biệt. Hầu hết bờ biển nước ta đang bị xói lở với cường độ từ vài mét tới hàng chục mét mỗi năm và có xu hướng gia tăng mạnh trong một thập niên gần đây. Tại khu du lịch Đồi Dương ở TP Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận, nhiều năm nay cũng đã xảy ra tình trạng xói lở liên tục với tốc độ khoảng 10m/năm. Quá trình xói lở bờ biển đang diễn ra rất mạnh tại tất cả các tỉnh có bờ biển, nhưng với mức độ khác nhau: khu vực xói mạnh nhất là đồng bằng Bắc Bộ - Thanh Hóa, đồng bằng sông Cửu Long, còn khu vực ổn định là vùng bờ Móng Cái – Hòn Gai, Rạch Giá – Hà Tiên, Nam Trung Bộ. Có khoảng 249 đoạn bờ bị xói lở, với tổng chiều dài 250 – 400 km. Quá trình xói lở đang diễn ra ở hầu hết các kiểu cấu tạo có nền đá gốc, sỏi cát, sét, bùn sét, bùn, cát,…trong đó chủ yếu là bờ cát (chiếm 82% tổng số đoạn bờ bị xói). Trên 80 đoạn bờ đã có đê, kè, trồng cây vẫn tiếp tục bị xói. Hơn 50% đoạn xói có chiều dài hơn 1 km, gần 20% đoạn xói sâu vào đất liền 500m. Có 32% số đoạn xói tốc độ nhanh (10 – 30m/năm), có những đoạn tốc độ hơn 100m/năm. Phân vùng xói lở bờ biển Việt Nam dựa vào địa hình, địa chất vùng bờ biền, các yếu tố động lực biển (sông, dòng chảy, hướng vận chuyển bùn cát…) và các đặc điểm hiện trạng xói lở chia ra làm 8 vùng sau: Vùng I: từ Móng Cái đến Đồ Sơn – Hải Phòng. Vùng II: từ Hải Phòng đến Nga Sơn – Thanh Hóa. Vùng III: từ Nga Sơn đến đèo Ngang. Vùng IV: từ đèo Ngang đến mũi Ba Làng An (Quãng Ngãi). Vùng V: từ Ba Làng An đến Cà Ná (Ninh Thuận) Vùng VI: từ Cà Ná đến Vũng Tàu. Vùng VII: từ Vũng Tàu đến mũi Cà Mau. Vùng VIII: từ mũi Cà Mau đến Hà Tiên. Theo mức độ nguy hiểm về cường độ như tốc độ xói lở chia ra: Bờ xói lở yếu: <4m/năm Bờ xói lở trung bình: 5 – 10m/năm Bờ xói lở mạnh: 10 – 30m/năm Bờ xói lở rất mạnh: >30m/năm. Các bờ xói lở yếu là vùng bờ I, V, VIII. Các bờ xói lở trung bình và mạnh là vùng III, IV, và VI, còn bờ xói lở mạnh và rất mạnh là vùng bờ II và VII. Xói lở bờ biển đang thực sự gây nguy hại cơ sở hạ tầng, nhiều làng xóm, ruộng vườn, đất canh tác đã bị sóng biển phá hủy. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ STABIPLAGE KHẮC PHỤC TÌNH TRẠNG XÓI LỞ. 2.1 Giới thiệu công nghệ Stabiplage: 2.1.1 Khái niệm công nghệ Stabiplage: Stabiplage tiếng Pháp có nghĩa là ổn định bờ. Đây là công nghệ do ông Jean Cornic - một người Pháp - sáng chế và đưa vào ứng dụng từ năm 1986. Năm 1998, công nghệ này đã đăng ký bản quyền và được bảo hộ tại Cộng hòa Pháp. Từ đó đến nay, nhiều nước trên thế giới như Pháp, Tây Ban Nha, Thụy Sỹ, Tuynidi, Xyry... đã ứng dụng Stabiplage chống xói lở bờ biển đạt hiệu quả cao. 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. Các mục tiêu của công trình Stabiplage là ổn định đường viền bờ biển; bồi đắp, phục hồi và mở rộng các bãi biển sạt lở; chỉnh trị tình trạng bồi lắng, xói mòn tại các cảng biển, cửa sông; bảo vệ các đụn cát thiên nhiên và môi trường phía sau các đụn cát; xử lý tình trạng bên lở bên bồi tại các triền sông, bán đảo; bảo vệ các đê đập và các công trình xây dựng dọc bờ biển… Thuộc tính cơ bản là không gây tác động đến động lực học trầm tích bờ biển. Tôn trọng môi trường. Tích hợp một cách tối ưu vào hệ sinh thái, không làm biến đổi sự cân bằng hệ động thực vật trong khu vực. Tôn trọng người sử dụng, không gây nguy hiểm cho người tắm biển, ngư dân… Giải pháp thực thi nhanh và hiệu quả. Một giải pháp bền vững và hạ giá thành. 2.1.2 Cấu tạo của công trình Stabiplage Công trình có dạng con lươn có vỏ bọc bằng vật liệu geo-composite (vải địa kỹ thuật) đặc biệt rất bền; phía dưới là các tấm phẳng làm bằng vật liệu đặc biệt nhằm chống lún và chống xói công trình; bên trong các con lươn được chưa đầy cát và được bơm vào tại chỗ; Khi cần thiết có hệ thống neo đặc biệt để giữ chúng không bị di chuyển. 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. Kích thước của Stabiplage cũng như loại vật liệu được lựa chọn thích ứng với từng khu vực của công trình. Vật liệu tổng hợp Geocomposite 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. 2.1.3 Các dạng công trình Stabiplage Nguyên lý hoạt động chủ yếu của công nghệ Stabiplage là thu giữ, tích tụ và duy trì tại chỗ các trầm tích, không chống lại thiên nhiên mà trợ giúp thiên nhiên, thông qua hoạt động thủy động lực học ven biển và dịch chuyển trầm tích ngang và dọc bờ, tạo ra các trao đổi 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 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 định và nâng dần độ cao bãi biển để bồi đắp, tái tạo lại bãi biển, hình thành địa mạo mới. Hoạt động Stabiplage không gây biến động bất thường, không làm xói lở ở các khu vực thuộc hạ lưu và chân công trình. 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. - 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. 2.2 Các kiểu túi của hệ thống vải địa. 2.2.1 Giới thiệu về vải địa kỹ thuật tổng hợp và hệ thống vải đị 2.2.1.1 Đặc tính Vải địa kỹ thuật (Geotextiles) và vải địa kỹ thuật tổng hợp (Geosynthetics) được dùng ngày càng nhiều trong các công trình dân dụng, việc ứng các vật liệu này và các chế phẩm từ nó gọi là hệ thống vải địa (Geosystems). Việc ứng dụng hệ thống vải địa vào công trình biển sẽ rất có lợi do kết cấu công trình bằng đá và bê tông rất tốn kém trong xây dựng và duy tu bão dưỡng. Hệ thống vải địa với vật liệu mới, rẻ, nhẹ do có đủ độ bền chắc theo yêu cầu, rất thích hợp cho các vùng các nước thiếu đá. Vải địa kỹ thuật được chế tạo từ những sản phẩm phụ của dầu mỏ, từ một hoặc hai loại polymer sau polyester, polypropylene. Tùy theo hợp chất và cách cấu tạo , mỗi loại vải địa kỹ thuật có những đặc tính cơ lí hóa như sức chịu kéo, độ dãn, độ thấm nước, môi trường thích nghi… khác nhau. Một số vật liệu polymer cơ bản được dùng để chế tạo vải địa kỹ thuật tổng hợp và một số đặc tính của nó: Vật liệu cơ bản  Khối lượng riêng (kg/m3)  Cường độ chịu kéo ở 200C (N/mm2)  Độ căng dãn lúc bị đứt (%)   Polyester (PET) Polypropylene ( PP) Polyamide (PA) Polyvinylchlorine (PVC)  1380 900 1140 1250  800-1200 400-600 700-900 20-25  8-15 10-40 15-30 50-150   Bảng 1:Một số đặc tính của vật liệu cơ bản chế tạo vải địa kỹ thuật tổng hợp Nhìn chung vải Polyester tốt hơn vải Polyprolylene, còn vải Polyamide ở giữa hai loại vải trên. Hầu hết các sản phẩm có mặt tại Việt Nam đều bằng Polyester và Polyprolylene. Trong xây dựng công trình dân dụng, vải địa hay vải địa kỹ thuật tổng hợp có năm nhiệm vụ cơ bản là: cách ly, thoát nước, lọc, gia cố và bảo vệ Nhiệm vụ  Đặc tính  Ứng dụng  Vật liệu   Gia cố  Bền, cứng, chắn đất, thấm ướt  Củng cố mái dốc đứng, đất đắp trên nền đất yếu  PET dệt   Lọc, thoát nước, cách ly  Dẻo, chắn đất, thấm nước  Bảo vệ bờ và đáy, bảo vệ mái dốc chống xói, chắn lớp đất phía sau kết cấu, cách ly các lớp đất khác nhau hay thoát nước  PET-, PP-, PE-, PA- dệt hay không dệt   Màn chắn hay bảo vệ  Dẻo, chắn đất, kín nước  Chống thoát nước kênh và hồ chứa, bảo vệ hố đào và móng sâu, ngăn đất san lấp  HDPE, LDPE, PVC-P, ECP, CPE   Bảng 2: Mối quan hệ giữa nhiệm vụ, đặc tính và ứng dụng của vải địa kỹ thuật tổng hợp. Sản phẩm vải địa kỹ thuật tổng hợp thường được biết với loại dệt và loại không dệt. Loại dệt thường thấm nước nhưng lại có loại kín đất và không kín đất. Loại không dệt thì thấm nước và kín đất. 2.2.1.2 Tính bền lâu Vải địa tổng hợp và các sản phẩm của nó được dùng trong công trình đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ trong thời gian tuổi thọ nhất định. Về tuổi thọ tối đa của chúng, tuy chưa có câu trả lời khẳng định, nhưng vấn đề được đề cập đến là niềm tin có hay không. Kinh nghiệm 30 năm của Hà Lan từ cuối những năm 70, thì tính chất thủy lực và cơ học trong các điều kiện khác nhau của khoảng 30 mẫu vải địa dệt thì các mẫu lâu nhất trong trong vòng 15 năm vẫn đảm bảo tốt (theo K & O, 1979). Kết luận tương tự cũng đã được nêu đối với vải địa không dệt trong dự án công trình bảo vệ bờ (Mannsbart & Christopher, 1997). Kinh nghiệm của Hà Lan cho biết, vải địa tổng hợp và hệ thống vải địa trong 30 năm vẫn đảm bảo tốt về mặt thủy lực, còn cường độ chịu kéo giảm khoảng 10%. Mặt khác, đáng quan tâm là trong những năm gần đây, chất lượng vải địa tổng hợp đã được đảm bảo và chắc chắn sẽ được nâng cao rất nhiều với các chất phụ gia và chất ổn định tia hồng ngoại UV hiện đại, do đó hiện tại những người không tin cho rằng tuổi thọ của vải địa tổng hợp chỉ khoảng 50 năm, còn những người tin tưởng thì cho là khoảng 100 năm đối với các công trình được chon và công trình ngầm. Về tính bền lâu của vải địa tổng hợp và hệ thống vải địa cần được nghiên cứu đánh giá tiếp, tuy nhiên ở mặt khác có vấn đề là người thiết kế và khách hàng vẫn có quan niệm sai về nhu cầu sử dụng vải địa tổng hợp trong những nhiệm vụ nhất định với các dạng kết cấu khác nhau và trong từng giai đoạn nhất định phục vụ dự án, thí dụ như ngoài yêu cầu kết cấu chịu lực, cần đến cường độ kéo cao để có thể chịu tải trong nặng hay chịu tải trọng va của đá rơi từ trên cao, vải địa tổng hợp với cường độ chịu kéo tương đối nhỏ cũng cần thiết cho trường hợp khi các khối mặt ngoài được đặt trên nó, cũng như nền đất sét vải địa có thể không đáp ứng các quy tắc về lọc trong thời gian dài do bị tắc nghẽn, nhưng vai trò của vải địa đã được khẳng định trong nhiệm vụ bảo vệ, cho phép gradient thủy lực cao và do đó cho phép kết cấu hở hơn của vải địa tổng hợp. Vấn đề là cần có sự lựa chọn sử dụng vải địa tổng hợp thích hợp với điều kiện thực tế, cụ thể là hình thức sử dụng, điều kiện tải trọng và tuổi thọ thiết kế. 2.2.1.3 Lắp đặt và các hư hỏng Việc sử dụng thành công vải địa tổng hợp phụ thuộc nhiều vào cách lắp đặt ban đầu. Vải địa tổng hợp có thể bị hư hỏng trước, trong và sau khi lắp và phần lớn là bị hư hỏng trong thời gian lắp đặt và hư hỏng có thể đến từ mặt cơ học, mặt vật lí, hóa học, sinh học do môi trường tạo ra và tất nhiên là phụ thuộc vào loại vải địa, hình thức sử dụng và điều kiện môi trường. Các hư hỏng về mặt cơ học trước và trong khi lắp đặt có thể tránh nhờ vào sự cẩn thận lúc vận chuyển, bảo quản và lắp đặt tại hiện trường, tránh làm rách, mặt bằng trải cần làm phẳng, tránh gồ ghề, đá nhọn đâm từ phía dưới hay đá rơi từ trên xuống, tránh cho tiếp xúc với các chất kiềm, chất dầu, chất bẩn… Vải địa tổng hợp không độc hại làm ảnh hưởng đến môi trường (trừ vài loại chất PVC), ảnh hưởng đến môi trường nếu có chỉ xảy ra trong quá trình lắp đặt, thay thế và hư hỏng công trình nên cần có thẩm tra, ngăn chặn. 2.2.2 Ba kiểu hình dáng và ứng dụng của hệ thống vải địa Ba dạng hệ thống vải địa (geosystems) đang được ứng dụng nhiều nhất hiện nay cho các công trình biển và thủy lợi đó là dạng ống (Geotubes), dạng túi (Geobags), dạng container (Geocontainers). 2.2.2.1 Dạng ống (Geotubes) Geotubes được tạo ra từ vải địa kỹ loại dệt làm thành dạng ống. Đường kính và chiều dài được xác định dựa vào yêu cầu của dự án (1-10m). Ống được bơm đầy cát lẫn nước biển bởi hệ thống bơm thủy lực (hình 10). Ống vải địa tổng hợp giữ lại cát còn nước được thấm qua lớp màng chảy ra ngoài. Geotube giữ lại một cách thường xuyên vật liệu dạng hạt ở cả hai loại công trình trên cạn và dưới nước. Để geotube không bị lún do nước xói mòn người ta đặt một tấm phẳng ở bên dưới (hình 11) 2.2.2.2 Dạng container (Geocontainers) Geocontainer là những ô vải địa chất khổng lồ chứa số lượng lớn cát và được thả xuống nước để hình thành những gờ nước, con đê hoặc những công trình bằng đất. Chúng được tạo ra từ vải địa kỹ thuật có độ bền cao và được lắp ráp lại nhờ công nghệ khâu nối đặc biệt. Chúng có thể được thiết kê cho thủy lợi hoặc công cụ chứa. Thể tích thông thường từ 100 đến 800 m3 (nhưng có cái 1000m3 đã được lắp đặt). Geocontainer có dung tích hình học kém, thường được lắp đặt bằng sà lan tách đáy (split-bottom barge). Các công trình dưới biển như đê chắn sóng (breakwater), công trình kiểu mỏ hàn (groin), vùng chắn sóng (spoil-containment areas) có giá cả hợp lí cho thiết kế. Ứng dụng geocontainer cho đập hoặc gờ dưới nước, bảo vệ khỏi sự xói mòn của sóng, lưu trữ trầm tích. 2.2.2.3 Dạng túi (Geobags) Được sản xuất từ vải địa kỹ thuật loại dệt sức bền cao, geobags đã chứng tỏ là có hiệu quả và kinh tế trong việc đặt những túi lớn giống nhau cho việc chống xói mòn cũng như các công trình dưới nước khác. Geobags có thể tích thông thường từ 0,05 đến 5m3, được sản xuất với nhiều hình dạng khác nhau: hình gối, hình hộp, hình nệm. Geobags ứng dụng để xây dựng đê hoặc gờ nước, các con đê tạm thời, bảo vệ đường bờ biển. 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng công trình 2.2.3.1 Sóng truyền qua công trình Khi gặp một công trình , một phần năng lượng sóng sẽ bị tiêu tán, một phần sẽ bị phản xạ trở lại, và một phần sẽ được truyền ra phía sau kết cấu. Sóng truyền ra phía sau công trình có thể gồm sẽ gồm 2 bộ phận là sóng tràn qua công trình và sóng xuyên qua công trình, đồng thời hay không đồng thời phụ thuộc vào kích thước và hình thức kết cấu công trình. Khi công trình có đỉnh ngập trong nước thì sóng sẽ dễ dàng vượt qua đỉnh công trình. Khi công trình có đỉnh nằm nhô trên mực nước tĩnh nhưng hơi thấp thì sóng sẽ tạo ra dòng tràn qua đỉnh công trình và tái tạo sóng ở phía sau công trình. Khi công trình có độ rỗng nhất định thì sóng sẽ đi xuyên qua công trình. Sóng truyền qua sau công trình cho chiều cao bé hơn chiều cao sóng tới. Trong thiết kế công trình đê bảo vệ, việc một ít sóng truyền qua công trình bảo vệ là cho phép. Mức truyền sau qua công trình được biểu thị bằng hệ số truyền sóng Ct hay K như sau: Đối với sóng không đều, các chiều cao sóng H cần được thay thế bằng chiều cao sóng có nghĩa Hs tương ứng cho sóng truyền và sóng đi tới. Hệ số truyền sóng qua các dạng kết cấu thường được xác định thông qua thí nghiệm thủy lực. 2.2.3.2 Tính ổn định của bao (bags), đệm (mattresses) Lúc bảo vệ mái bằng bao vải địa (geobags) nhồi cát, đá dăm hoặc vữa, thông số ổn định giới hạn (H/(D)cr được xác định như sau: Trường hợp sóng đều: Trường hợp sóng không đều: Trong đó: H, Hs – chiều cao sóng và chiều cao sóng có nghĩa (H/Hs=1,4) ( - mật độ tương đối D – chiều dày trung bình của lớp đỉnh (op – thông số sóng vỡ Đệm cát không dùng chiều cao sóng có nghĩa Hs>1,0 m (max là 1,5 m). Thông số ổn định là : Khi Hs ( 1,0m thì <1,5m được coi là giới han trên Trong đó : D – chiều dày trung bình của đệm (m), lấy theo mức độ nhồi vật liệu, theo tỉ số D/Dd, trong đó Dd(m) là đường kính lớn nhất của dạng xúc xích của đệm vải địa: lúc nhồi 100% thì D/Dd = 0,7 – 0,8; còn lúc nhồi 90% thì D/Dd = 0,6 – 0,7. 2.2.3.3 Chỉ tiêu thiết kế ống vải địa (geotubes): Thông số ổn định của ông cát khi bắt đầu mất ổn định có thể xác định gần đúng như sau: Trong đó: d - chiều dày trung bình của ống Ổn định của ống vải địa và container vải địa trên cơ sở l‎ thuyết và thực nghiệm có thể xác định trên quan hệ sau Trong đó: ucr – tốc độ giới hạn của dòng chảy (khi bắt đầu mất ổn định) D – chiều cao hay chiều dày của ống vải địa Ổn định của container vải địa dưới tác động của sóng và dòng chảy được xác định như sau: Dưới tác động của sóng nằm song song với trục công trình: Trong đó d – chiều dày hay chiều cao trung bình của container sau khi bẹp xuống. F – hệ số ổn định. F=1 khi container vải địa đặt ở đỉnh. F(2 khi container vải địa đặt chìm với đỉnh nằm dưới mực nước tĩnh ít nhất là bằng 1*Hs. Đối với container vải địa đặt thẳng góc với trục công trình thì cần có hệ số ổn định lớn hơn 1,5. Dưới tác động của dòng chảy khi container vải địa đặt song song với trục công trình: Trong đó ucr – là tốc độ giới hạn của dòng chảy trên đỉnh công trình (m/s). Hệ số ổn định chính xác phụ thuộc vào vị trí lồng ghép giữa các container vải địa. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ STABIPLAGE CHỐNG XÓI MÒN TẠI BÃI BIỂN PHAN THIẾT VÀ VŨNG TÀU. 3.1 Bãi biển Vũng Tàu 3.1.1 Thực trạng Với 156 km bờ biển, BR-VT là tỉnh có thế mạnh về kinh tế biển, nguồn tài nguyên phong phú và điều kiện địa lý tự nhiên thuận lợi. Nhưng ở đây thiên nhiên cũng gây nhiều tác hại, ảnh hưởng nghiêm trọng đến các hoạt động kinh tế - xã hội và đời sống của dân cư ven biển. Hơn 10 năm qua, Sở Khoa học và Công nghệ (KH&CN) BR-VT đã kết hợp với nhiều cơ quan khoa học nghiên cứu về các điều kiện tự nhiên, môi trường và động lực học vùng ven bờ, đã xác định từ Mũi Nghinh Phong (thành phố Vũng Tàu) đến Bình Châu (huyện Xuyên Mộc) có 6 khu vực bờ biển cửa sông bị xói lở và bồi lấp mạnh, đó là: bãi Thùy Vân, bãi Paradise, cửa Lấp, cửa Lộc An, Hồ Chàm, Bình Châu. Những năm qua, địa phương đã dùng nhiều biện pháp khắc phục nhưng không đạt hiệu quả. Một số công trình kè xây dựng đã bị sập đổ hoàn toàn, một số công trình nạo vét luồng lạch cũng nhanh chóng bị lấp đầy ( Paradise , Hồ Tràm, Cửa Lấp, Lộc An, Bến lội Bình Châu...). Trên thực tế, các nhà quản lý địa phương cũng như các nhà khoa học đã gặp nhiều khó khăn trong việc tìm biện pháp khắc phục nguy cơ này. 3.1.2 Thí điểm thực hiện công nghệ mới Từ cuối năm 2003, Sở KH&CN BR-VT đã tiếp cận công nghệ Stabiplage. Nhận thấy đây là công nghệ thích hợp với việc bảo vệ vùng ven bờ biển của tỉnh, sau khi đề xuất với Lãnh đạo tỉnh và được Bộ KH&CN ủng hộ, Sở đã phối hợp với Công ty Espace Pur (Cộng hòa Pháp), ông Jean Cornic nghiên cứu, lập dự án khả thi và triển khai thi công công trình thí điểm ứng dụng công nghệ Stabiplage để chống xói lở ở cửa Lộc An (huyện Đất Đỏ) - khu vực bị xâm thực, xói lở nghiêm trọng nhất xảy ra trong nhiều năm qua. Mục tiêu của dự án là chống xói lở bờ biển trên chiều dài 800 m, bít cửa đã mở tại Lộc An, nơi đã bị xói lở trong khoảng 10 năm qua, xâm thực hơn 100 m. Bảo vệ khu vực đầm phá bên trong và khu dân cư. Từ kết quả thí điểm, tiến hành nghiên cứu khả thi chỉnh trị ổn định cho cửa Lộc An và các khu vực khác; từng bước tiếp nhận chuyển giao công nghệ Stabiplage. Từ mục tiêu trên, công việc lập dự án đã được thực hiện khá nhanh do có những công trình nghiên cứu trước đó, đồng thời phải đảm bảo thi công xong trước mùa mưa bão nên dự án đã được phê duyệt từ tháng 10.2004. Trong khoảng thời gian ngắn, việc thiết kế và lập tổng dự toán cũng như các thủ tục đầu tư cho công trình đã hoàn tất. Tháng 3.2005, Sở đã ký hợp đồng với công ty Công ty Espace Pur cung cấp vật liệu, một số thiết bị, chuyển giao công nghệ và hướng dẫn thi công... Công trình thí điểm tại Lộc An được thực hiện với 8 Stabiplage đặt vuông góc với đường bờ (kiểu mỏ hàn), tiếp theo là các công việc: xây dựng ranh giới thi công tại công trường; xác định các vị trí lắp đặt công trình Stabiplage với các thiết bị định vị và các điểm chuẩn; tạo đường hào để đặt Stabiplage và các neo; triển khai trải ống Stabiplage theo hào; định vị các công trình bằng máy laser; lắp hệ thống bơm nước và cát (máy bơm có công suất lớn và áp lực cao); phun cát đầy các công trình Stabiplage tạo thành các con lươn sẵn sàng hoạt động. Từ cuối tháng 6.2005 đến cuối tháng 7.2005, Stabiplage cuối cùng đã được lắp đặt xong. Ngày 4.8.2005, Sở đã tổ chức nghiệm thu công trình và đưa vào sử dụng. 3.1.3 Bài học kinh nghiệm Ứng dụng công nghệ Stabiplage chống xói lở bờ biển ở BR-VT là dự án thí điểm đầu tiên ở Việt . Ngay sau khi hoàn thành, công trình bước đầu đã phát huy hiệu quả, với những ưu điểm cơ bản: không gây tác động xấu đến môi trường mà dựa vào tự nhiên để điều chỉnh; thời gian thực hiện được rút ngắn đáng kể so với các công trình cứng; giá thành rẻ; thi công đơn giản; công trình không cần phải bảo trì, tiết kiệm nhân công... Đặc biệt, công trình không chỉ có tác dụng chống xói lở mà còn tạo nên bãi bồi với cảnh quan mới. Tuy nhiên, để đánh giá toàn diện, Sở KH&CN BR-VT tiếp tục theo dõi, đo đạc, giám sát trong vòng một năm. Đồng thời, trong thời gian tới, Sở tiếp tục nghiên cứu và dự kiến sẽ triển khai khắc phục các hiện tượng xói lở, sa bồi, ao xoáy cho một số điểm thuộc dải ven bờ của tỉnh. Qua việc triển khai áp dụng công nghệ mới được chuyển giao từ nước ngoài vào địa phương, sử dụng nguồn kinh phí sự nghiệp khoa học, Sở đã gặp rất nhiều khó khăn, vướng mắc về các thủ tục hành chính. Nhiều quy định có liên quan hoặc là thiếu hoặc không phù hợp như: vấn đề lập dự án đầu tư; thẩm định thiết kế và tổng dự toán; quy định chi tiêu KH&CN, thanh toán quốc tế; thủ tục hải quan; những tiêu chuẩn, quy định để đánh giá dự án, quy trình, quy phạm thi công... rất cần được các cấp, ngành liên quan xem xét, sửa đổi, bổ xung. 3.2 Bãi biển Đồi Dương – Phan Thiết 3.2.1 Thực trạng Bình Thuận có gần 190km bờ biển với nhiều ngư trường và những bãi biển nổi tiếng, đem lại nguồn thu lớn từ khai thác hải sản và phát triển du lịch. Tuy nhiên, những tác động của biến đổi khí hậu làm cho triều cường xâm thực vào vùng ven bờ, khiến nhiều bãi biển bị sạt lở nghiêm trọng, nhiều khu dân cư ven biển bị đe dọa. Cung bờ Đồi Dương nằm trong vịnh Phan Thiết có chiều dài khoảng 3km. Đây là cung bờ hoàn chỉnh có điểm đầu là mũi kè Phan Thiết và điểm cuối là mũi kè Phú Hài. Trong đó, điểm lõm nhất của cung bờ chính là bãi tắm Đồi Dương và KS Novotel. Những năm gần đây, hiện tượng xâm thực bờ diễn ra đáng báo động với nguy cơ xói lở ngày càng lớn. Vấn đề đặt ra là cần phải bảo vệ bãi biển Đồi Dương nhằm phục vụ phát triển du lịch bền vững... Biển Đồi Dương cũng là điểm du lịch nổi tiếng của TP Phan Thiết. Nơi đây hiện đã và đang có nhiều công trình xây dựng như khách sạn, nhà hàng, sân Golf, khu vui chơi… tạo thành khu vực dịch vụ – du lịch được nhiều người ưa chuộng. Và đó cũng sẽ là địa điểm khá lý tưởng cho du khách nếu như những năm gần đây, bãi biển Đồi Dương – Phan Thiết không xảy ra tình trạng xói lở bờ ngày càng đáng quan ngại. Nhất là vào những tháng cuối năm, gió mùa đông bắc gây sóng lớn kết hợp với triều cường đánh trực tiếp vào nhiều đoạn bờ, đe dọa đến sự an toàn của nhiều công trình. Chính vì vậy vấn đề tìm ra nguyên nhân, chọn giải pháp hữu hiệu để bảo vệ bờ biển Đồi Dương đang là việc làm cấp thiết của địa phương. Hàng năm từ tháng 10 đến tháng 2, ở đây có gió mạnh theo hướng Đông – Đông Bắc – Đông Nam thổi từ biển vào vờ cùng với triều cường, sóng tràn qua bãi gây xói lở bờ. Còn từ tháng 4 đến tháng 9, gió thịnh hành theo hướng Tây và Tây Nam thổi từ bờ ra, gây hiện tượng bồi. Do mất cân bằng về bồi xói, lượng bùn cát bị xói lớn hơn nên bờ biển Đồi Dương bị xâm thực lấn sâu vào bờ với tốc độ ngày càng lớn hơn. Số liệu đo đạc địa hình năm 2002 và 2005 cho thấy nhiều chỗ bờ biển bị xâm thực sâu thêm 20m. Đặc biệt sau đợt triều cường tháng 12 năm ngoái đã gây nguy cơ sụp đổ cho nhiều nhà cửa và công trình xây dựng, buộc người dân trong vùng phải tính đến các biện pháp tình thế để bảo vệ. Tuy nhiên, việc gia cố tạm thời chẳng những không đảm bảo an toàn mà còn ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường của khu vực giải trí và bãi tắm du lịch… 3.2.2 Giải pháp Trước thực trạng này, ngày 20.5.2006 UBND tỉnh Bình Thuận đã phối hợp với Cục Quản lý đê điều và Phòng chống bão lụt tổ chức Hội thảo khoa học phòng chống sạt lở. Hai phương án được đưa ra là kè cứng (bằng bê tông) và kè mềm (bằng các túi cát). Phương án kè mềm nhận được sự đồng tình của chính quyền và người dân, tỏ ra ưu thế hơn hẳn so với phương án kè cứng bằng bê tông bởi sẽ giữ nguyên được đặc tính tự nhiên của bờ biển, nhất là với những bãi tắm du lịch không có nguy cơ gây xây xát cho du khách, làm tăng giá trị du lịch cho các bãi biển. Một ưu điểm nữa là chi phí thấp do việc thi công hoàn toàn do kỹ sư và công nhân Việt Nam đảm nhận, vật tư không cần đến xi măng, cốt thép, mà chỉ là cát và nước tại chỗ.        Cách đây 4 tháng, phương án kè mềm đã được chính thức khởi công thực hiện tại bãi biển Đồi Dương. Nguyên liệu là những chiếc túi màu xanh nhạt, rất bền được sản xuất tại Hà Lan và Thụy Điển, tuổi thọ lên tới 40 năm, chịu được mưa nắng và nước biển. Những chiếc túi này được đặt chạy dọc nối tiếp nhau theo mép biển, cách bờ sạt lở 20m. Khi thuỷ triều rút xuống, dùng máy bơm có công suất mạnh, bơm cả nước và cát biển vào túi, nước sẽ theo những lỗ kỹ thuật có sẵn trên túi đi ra ngoài, cát được giữ lại. Trong túi dần dần chỉ còn cát bị lèn chặt. Khi đã bơm đầy cát, những chiếc túi no tròn nằm dài song song sát nhau trên bãi cát. Theo thiết kế, sẽ có 6 túi như thế được đặt tại hai chỗ cách nhau 5m, mỗi chỗ là 3 túi nằm sát nhau và từ các túi này vào đến bờ sẽ được đổ cát có độ dốc thoải. Với kinh phí ban đầu là 26 tỷ đồng thực hiện kè mềm 1.634m bờ biển từ Khách sạn NOVOTEL đến Cảng cá Phan Thiết, dự kiến công trình sẽ hoàn thành thi công trong thời gian 1 năm từ tháng 8.2007 – 9.2008. Theo tính toán của các nhà quy hoạch, khi dự án hoàn thành, diện tích khu vực Đồi Dương sẽ tăng thêm 7,12ha, diện tích trồng dương (phi lao) tăng thêm 1,63ha và bãi tắm tăng thêm 2,48ha. Tuy mới thi công được hơn 4 tháng nhưng  những nơi đã đặt xong túi cát, sóng ở đó đã bị chặn lại, bãi biển được bồi lắng gần như cũ, những nơi chưa đặt túi thì vẫn bị sóng đánh thẳng vào bờ, gây sạt lở từng mảng. 3.2.3 Những vấn đề gặp phải Ngày 4/7/2006, UBND tỉnh đã ban hành Quyết định 1706/QĐ-UBND phê duyệt dự án đầu tư với quy mô công trình là đê, kè cấp V, với tổng mức đầu tư khoảng 26.303  triệu đồng, tăng thêm diện tích sử dụng đất khoảng 8,6 ha và kết cấu gồm: đê phá sóng; túi cát đơn; túi cát neo; tường phòng hộ; lề bộ hành và bậc cấp; trồng rừng dương và công viên. Ngày 16/11/2007, đơn vị thi công đã tổ chức triển khai thi công thử nghiệm 120 mét bơm túi cát tường phòng hộ sau đó tiến hành triển khai đồng bộ trên toàn tuyến. Nhưng khoảng 40 ngày sau đã xuất hiện lún sụt diễn ra rất mạnh. Đơn vị tư vấn đã đưa ra biện pháp xử lý kỹ thuật là dùng các túi nhỏ hơn để chèn các khe hở, bổ sung thêm tấm vải lọc đồng thời nâng cao đê phá sóng lên 30 cm và đề nghị nhà thầu tập trung thi công đê phá sóng. Ngày 10/1/2008 bắt đầu thi công thử nghiệm hạng mục đê phá sóng, sau khi thi công được 500 m và thi công hoàn chỉnh theo đề xuất xử lý của chủ đầu tư và đơn vị tư vấn ở những đoạn hư hỏng nhưng khoảng 7 ngày sau đó thì hư hỏng hoàn toàn, các túi này phải tháo bỏ. Đơn vị thi công phải dừng thi công để tìm giải pháp khắc phục. Trước tình hình trên, UBND tỉnh đã chỉ đạo: Tiếp tục thi công phần công việc từ đê phá sóng trở vào của đoạn 500 m đã thi công để bảo đảm sự đồng bộ của đoạn này theo thiết kế.Tập trung giải quyết cho được 3 vấn đề: phải có bãi tắm từ chân đê phá sóng ra biển, giảm độ sâu đáng kể ngay dưới chân đê, tạo bãi thoai thoải thuận lợi cho dân tắm biển. Chống rêu bám đê (túi cát) làm ảnh hưởng xấu đến các hoạt động tại bãi tắm và mất mỹ quan. Khắc phục tình trạng lún sụt, chuyển vị ngang của các túi cát, ngăn chặn nguy cơ làm mất ổn định công trình. UBND tỉnh đã giao nhiệm vụ cụ thể cho đơn vị thiết kế là Công ty Cổ phần tư vấn Vina Mekong nghiên cứu có giải pháp công trình tạo bãi tắm thuận lợi phía ngoài đê phá sóng và chống rêu bám túi cát. Thực hiện chỉ đạo của UBND tỉnh, ngày 26/8/2008, đơn vị thiết kế đưa ra giải pháp mới để khắc phục là thay tấm vải khác chịu lực tốt hơn và đắp một lớp cát trên đỉnh kè, ngày 30/8/2008 đơn vị thi công đã thi công hoàn chỉnh và nghiệm thu bàn giao đoạn thử nghiệm 120 m. Sau 10 ngày kể từ ngày hoàn thành việc thi công đoạn kè thử nghiệm 120 m thì đến ngày 10/9/2008 toàn bộ cát trên đê phá sóng bị đánh trôi hoàn toàn (khoảng 2.000 m3 cát). Chủ đầu tư đã yêu cầu đơn vị thi công tạm dừng thi công ngay để tìm giải pháp khắc phục. PHẦN BA: KẾT LUẬN Việt Nam là quốc gia đầu tiên ở châu Á áp dụng công nghệ Stabiplage để khắc phục tình trạng xói lở bờ biển. Đó là một quyết định sang suốt bởi lẽ Việt Nam sẽ là một trong những nước chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của ảnh hưởng biến đổi khí hậu toàn cầu – khi mực nước biển dâng lên. Đường bờ biển chạy dọc suốt chiều dài đất nước, sự dâng lên của mực nước biển đã làm thay đổi đáng kể hình dáng những bãi biển, tình trạng xói lở đã ở mức báo động. Các công trình chắn sóng mái nghiêng bằng bê tông đã được sử dụng ở rất lâu tại Việt Nam nhưng trong quá trình thi công và sử dụng đã bộc lộ nhiều nhược điểm không thể khắc như tốn nhiều vật liệu đá, chi phí lớn, thời gian thi công lâu và đặc biệt là các công trình này làm mất bãi tắm, ảnh hưởng đến cảnh quan thiên nhiên. Trong khi đó công nghệ Stabiplage là một trong những "công nghệ mềm" có thể khắc phục nhiều mặt tiêu cực của các giải pháp "công nghệ cứng". Với mục tiêu khôi phục mặt cắt tự nhiên, công nghệ này rất phù hợp với nguyên lý mô phỏng thiên nhiên bền vững, không gây hậu quả bất lợi với môi trường. Các điều kiện sóng gió, lượng cát tại chỗ và lượng dịch chuyển phù sa ven bờ. Các túi Stabiplage có nhiều hình dạng như hình ống (geotubes), dạng container (geocontainer) và dạng bao (geobags) có thể sử dụng linh hoạt cho nhiều loại yêu cầu thi công và nhiều loại địa hình khác nhau. Vì đây là công nghệ còn khá mới mẻ nên đòi hỏi những nhà thi công phải nghiên cứu kỹ trước khi đưa vào lắp đặt. Mới là do vật liệu mới, đó là loại vật liệu tổng hợp (geo-composite) gồm vải địa kỹ thuật (geotextiles) và vải địa kỹ thuật tổng hợp (geosynthetics). Đây là loại vật liệu mới được sử dụng trên thế giới vài chục năm gần đây nên cũng chưa có một thống kê cụ thể thống nhất về tuổi thọ, sức bền của nó. Chính vì vậy, lần đầu tiên tiến hành thi công tại Lộc An – Vũng Tàu các nhà thầu đã gặp không ít khó khăn. Trong quá trình vừa thi công vừa khắc phục khó khăn, công nghệ này đã bước đầu được áp dụng thành công ở một vài nơi và hiện nay các vùng biển bị xói lở đều có xu hướng áp dụng hướng giải pháp này.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThực trạng xói lở bờ biển việt nam - giải pháp stabiplage.doc